MOTOR ROTATIVO DE TRES TIEMPOS TURBOALIMENTADO.

El objeto de la invención es el motor rotativo de tres tiempos turboalimentado,

que recibe este nombre dado que es de tipo rotativo, es de tres tiempos, y necesita de un sistema que provea aire a presión para la correcta combustión o explosión del combustible. En el primer tiempo se produce la entrada de aire a presión, en el segundo tiempo, la combustión o explosión, y en el tercer tiempo, el escape de gases.

Está formado básicamente de tres partes diferenciadas. El círculo central es el cuerpo fijo, el anillo intermedio es el cuerpo móvil, y el anillo exterior es el colector de escape. Aunque también puede funcionar sin cuerpo fijo o sin ser turboalimentado.

Su aplicación es como planta motriz para cualquier vehículo autopropulsado.

Una alternativa es el motor rotativo de tres tiempos turboalimentado sin cuerpo fijo, o sin ser turboalimentado

Motor rotativo de tres tiempos turboalimentado.

Sector de la técnica

El sector de la técnica en el que se encuadra es el de las plantas motrices para vehículos autopropulsados.

Estado de la técnica

Actualmente, los motores de explosión o de combustión interna utilizan pistones y bielas para conseguir la compresión del aire en el cilindro donde posteriormente se producirá la explosión o combustión.

Explicación de la invención

El motor rotativo de tres tiempos turboalimentado recibe este nombre dado que es de tipo rotativo, es de tres tiempos, y necesita de un sistema que provea aire a presión para la correcta combustión o explosión del combustible líquido, por lo que este motor puede funcionar con gasóleo como combustible, o con gasolina, o con cualquier otro combustible líquido o gaseoso.

El motor rotativo de tres tiempos turboalimentado de combustión interna o de explosión está formado básicamente de tres partes diferenciadas. El círculo central es el Cuerpo Fijo, el anillo intermedio es el Cuerpo Móvil, y el anillo exterior es el Colector de Escape.

El aire entra a presión en uno de los cilindros (pudiendo tener uno o más cilindros) gracias al giro del cuerpo móvil (parte móvil del motor que es la que transmite el movimiento al embrague, a una hélice, etc.), cuya válvula o agujero de admisión de aire, al pasar por encima del agujero de admisión de aire a presión situado en el cuerpo fijo, permite la entrada de aire a presión en el cilindro al mismo tiempo que el cuerpo móvil sigue girando, hasta que los agujeros de admisión de aire a presión situados en el cuerpo móvil así como en el fijo dejan de coincidir.

Durante el tiempo de admisión, la válvula de escape de gases gira sin permitir el escape del aire. Cuando se produce la inyección del gasóleo se produce la combustión de éste, con la consiguiente expansión de los gases resultantes, y es justo en el momento en el que la expansión de los gases alcanza una presión determinada cuando comienza a abrirse la válvula de escape, disponiendo dicha válvula de una abertura cuyo caudal de gases varía según va girando (aunque esto dependerá de la potencia que se espere obtener, así como del rendimiento obtenido).

La admisión y el escape son dependientes del giro de la válvula, en la que cada admisión y escape se produce según va girando la válvula.

El caudal que dicha abertura permite evacuar en cada momento depende de la expansión de los gases resultantes de la combustión (al mismo tiempo que el cuerpo móvil sigue girando).

Los cilindros pueden realizar el mismo tiempo al mismo tiempo, es decir, todos cogen aire al mismo tiempo, en todos se inyecta el combustible al mismo tiempo, y en todos se expulsan los gases al mismo tiempo, pero no es necesario que todos los cilindros realicen el mismo tiempo al mismo tiempo (esto se puede cambiar entre otras opciones variando la posición y/o número de los inyectores, y/o el número de cilindros).

El acoplamiento entre el cuerpo fijo y el cuerpo móvil puede realizarse de varias maneras, siendo en las aquí descritas el cuerpo fijo de tipo cilíndrico y de tipo cónico. En ambos se aprecian los inyectores y los cilindros internos del cuerpo móvil.

Siendo el cuerpo fijo de tipo cilíndrico, el cuerpo móvil encaja rodeando al cuerpo fijo, girando sobre éste, evitándose su desplazamiento lateral por un sistema de sujeción central ya que en su parte exterior el cuerpo móvil se mantiene sujeto por el colector de escape (o por otra estructura) que también permite el engrase entre este sistema de sujeción y el cuerpo móvil gracias a una acanaladura en el sistema de sujeción.

Siendo el cuerpo fijo de tipo cónica, el sistema que permite la sujeción del cuerpo móvil al cuerpo fijo permite ajustar la presión que ejerce el cuerpo móvil sobre el cuerpo fijo para evitar la descompresión y así mismo el posible desgaste producido por el uso a lo largo del tiempo. Igualmente que en el caso del cuerpo fijo de tipo cilíndrico, el cuerpo móvil envuelve al cuerpo fijo girando sobre éste. (El cuerpo fijo dispone de unas acanaladuras para el engrase entre el cuerpo fijo y el cuerpo móvil).

El ajuste para evitar la descompresión del aire a presión o gases de combustión que hay en el cilindro debido a la mínima separación existente entre el cuerpo fijo y el cuerpo móvil se puede realizar de la siguiente manera, por medio de unos anillos cilíndricos abiertos por un lado de su pared siendo mínima la separación entre los bordes de sus paredes (y cuyos bordes ejercen fuerza para intentar unirse), y que ejercen presión unos sobre otros y que van alojados en una cavidad cilíndrica que rodea al cilindro donde se produce la combustión, y que ejercen presión desde el cuerpo móvil hacia el cuerpo fijo para evitar descompresión gracias a un muelle y una arandela que empujan desde el fondo de la cavidad cilíndrica hacia el cuerpo fijo, y que los anillos ejercen presión sobre el cuerpo móvil para evitar descompresión (esto es al ejercer presión unos anillos sobre los otros). Esto puede ser tanto en la versión de cuerpo fijo cilíndrico, como la de cuerpo fijo cónico. También se puede hacer mediante segmentos y un tubo cilíndrico o mediante un sistema mixto de anillos y segmentos e igualmente sirven tanto para el cuerpo fijo cilíndrico como para el cuerpo fijo cónico.

El colector de escape rodea al cuerpo móvil y esta fijo, y permite recoger y evacuar los gases de escape y dirigirlos al tubo de escape. Puede haber una separación interna entre el colector de escape y el cuerpo móvil para la libre circulación de los gases de escape entre el colector y el cuerpo móvil sin que los gases se escapen por el lateral del colector de escape, donde se unen ambos.

Una turbina accionada por el movimiento del propio cuerpo móvil puede ayudar al desalojo de los gases de escape.

El colector de escape hace de guía para el cuerpo móvil, para que no se desplace lateralmente ayudando al cuerpo fijo a mantener al cuerpo móvil en su sitio, para que no haya vibraciones. El colector de escape dispone de unas acanaladuras por su cara interior (la que esta en contacto con el cuerpo móvil) para el engrase entre el cuerpo móvil y el colector de escape.

La cúpula protectora sirve para proteger del giro del cuerpo móvil y para alojar los necesarios serpentines de refrigeración del motor, protegiendo al cuerpo fijo, al cuerpo móvil y al colector de escape, y también serviría para recoger el posible aceite sobrante de la lubricación del motor.

La válvula de expulsión de gases puede ser de varios tipos, como por ejemplo de tipo cónico, cilíndrico, mecánico actuado por varilla vertical con muelle, mecánico actuado por varilla vertical sin muelle, mecánico actuado por varilla lateral con muelle, mecánico actuado por varilla lateral sin muelle, mecánico actuado por presión de muelle vertical, mecánico actuado por presión de muelle lateral, y electro válvula.

La válvula de tipo cónico permite evitar el escape de aire a presión o gases resultantes de la combustión producida por el posible desgaste de las paredes de la válvula así como del cuerpo móvil al cabo del tiempo. Esta descompresión se evita gracias a que un muelle empuja la válvula desde una pequeña estructura (unida al cuerpo móvil) hacia el cuerpo móvil ejerciendo presión, siendo esta presión regulable para conseguir la presión adecuada de la válvula sobre el cuerpo móvil.

A este sistema se le puede añadir a la válvula unos segmentos en la propia válvula para mantener en mejor medida la presión, o unos anillos en el cuerpo fijo, o un tubo cilíndrico con segmentos en el cuerpo fijo, o un sistema mixto de anillos y segmentos en el cuerpo fijo.

Con la válvula cilíndrica no sería necesario el muelle aunque sí el sistema de sujeción (esa pequeña estructura), pudiéndose contrarrestar la descompresión debida al posible desgaste mediante segmentos o también es posible mediante anillos, o mediante segmentos y un tubo cilíndrico, o mediante un sistema mixto de anillos y segmentos.

Para permitir el ajuste de la apertura de la válvula, cónica o cilíndrica, la rueda dentada de la válvula se une a ésta por medio de unos tornillos. Por medio de los raíles en la rueda dentada se puede modificar la apertura de la válvula, variando la posición de la rueda dentada respecto de la válvula.

El accionamiento de las válvulas cónicas o cilíndricas se realiza por un anillo exterior dentado...

1. Un motor rotativo de tres tiempos turboalimentado, formado básicamente de tres partes diferenciadas, el cuerpo móvil, el colector de escape, y el cuerpo fijo. Estos tres últimos son coincidentes axialmente, teniendo todos ellos el mismo eje. El cuerpo móvil es un cuerpo circular de un determinado grosor, que gira entre el colector de escape y el cuerpo fijo. El colector de escape posee una oquedad circular en su parte central para el libre giro del cuerpo móvil, también de un determinado grosor, similar o superior al del cuerpo móvil, y que impide que el cuerpo móvil se salga de su posición. La superficie exterior del cuerpo móvil y la superficie interior (o de la oquedad) del colector de escape están en contacto al menos en una pequeña superficie, para impedir el desplazamiento del cuerpo móvil y que se direccionen bien los gases de escape hacia el exterior del conjunto motor. El cuerpo fijo también es un cuerpo circular exteriormente, al menos en la superficie que está en contacto con el cuerpo móvil. En ellos se alojan las diferentes piezas o canalizaciones que permiten al motor funcionar, como son los inyectores de combustible, la canalización de entrada de aire a presión para la combustión del combustible, la entrada de aceite para la lubricación del conjunto, las cámaras de combustión o cilindros donde se realiza la combustión del combustible, las válvulas para permitir el paso de los gases, y las canalizaciones o aberturas para la salida de gases de escape.

2. Un motor rotativo de tres tiempos turboalimentado, según la reivindicación 1, y cuya característica es que en el cuerpo móvil se alojan las cámaras de combustión o cilindros, radialmente distribuidas y separadas entre sí por ángulos iguales, situadas a iguales distancias desde el eje de giro, independientemente del número de cámaras de combustión o cilindros que se puedan alojar en el cuerpo móvil. También se alojan en el cuerpo móvil las válvulas de escape de gases resultantes de la explosión o combustión interna del combustible. Dichas válvulas de escape están próximas a la superficie exterior del cuerpo móvil, alineadas con las canalizaciones del cuerpo móvil para la evacuación de gases de escape, para obtener el mayor régimen de giro posible del cuerpo móvil. Dichas canalizaciones en el cuerpo móvil están dispuestas en ángulo respecto a la línea imaginaria tangente a la circunferencia que pasa por el centro de la cámara de combustión (tomando como eje de dicha circunferencia el eje del cuerpo móvil), para que dicho ángulo sea el más propicio para obtener el mayor régimen de giro del cuerpo móvil gracias a la fuerza impulsora de los gases de escape al salir de la cámara de combustión. En el cuerpo fijo se alojan los inyectores de combustible, la entrada de aire a presión para la combustión del combustible y la entrada de aceite para la lubricación del conjunto motor. En el colector de escape se alojan las canalizaciones o aberturas para la salida (fuera del conjunto motor) de los gases de escape resultantes de la combustión del combustible.

3. Un motor rotativo de tres tiempos turboalimentado, según las reivindicaciones 1 y 2, y cuya característica diferenciadora es que sólo consta de cuerpo móvil y colector de escape, prescindiendo del cuerpo fijo para su funcionamiento. En el cuerpo móvil se alojan las cámaras de combustión y válvulas para el paso de gases, y en el colector de escape se encuentran los inyectores de combustible, la entrada de aire a presión para la explosión o combustión interna del combustible, la entrada de lubricante para la lubricación del conjunto motor, y las canalizaciones de salida de gases de escape fuera del conjunto motor. Esta variación constructiva permite reducir el número de piezas del conjunto motor, aumentar su sencillez, disminuir vibraciones y posibles fallos o avenas por lubricación, y permitiendo un acceso más fácil a las piezas susceptibles de ser cambiadas.

4. Un motor rotativo de tres tiempos turboalimentado, según la reivindicación 1, 2 y 3, cuya característica diferenciadora es que hay una válvula de admisión de gases entre la canalización de entrada de aire a presión y la cámara de combustión, teniendo así mayor control de la entrada del aire a presión en la cámara de combustión durante el tiempo de admisión del motor.

5. Un motor rotativo de tres tiempos turboalimentado, según la reivindicación 1, y cuya característica principal es que la válvula para el paso de gases (sea de admisión o de escape) es de tipo rotativo (gira sobre su propio eje) por ser la que mayor rendimiento y control puede dar en el proceso de combustión del combustible.