El objeto de esta invención es un motor de explosión de combustión interna que incorpora pistones (1),

cilindros (2) y camisas de conformación curva y cuyas válvulas de admisión y escape, activadas mediante un sistema hidráulico de aire comprimido y aceite respectivamente, se abren de forma simultánea en el primer ciclo mientras que las fases de compresión y explosión constituyen el segundo ciclo. El pistón (1), conectado al cigüeñal (3) mediante biela (4) y bulón (5), está asociado también con un primer tramo (8) de un brazo oscilante (6), cuyo segundo tramo (9) se vincula con un eje (7) fijo con trampillas de entrada del aire activador de la válvula de admisión situada en la cabeza del pistón. La válvula de escape se abre por el empuje recibido de un pistoncillo movido por el empuje hidráulico del aceite de un tubo conductor trasmitido por un segundo pistoncillo accionado por una leva.

Motor de explosión de combustión interna.

El objeto de esta patente de invención es un motor de explosión de combustión interna que, por sus características técnicas, supone un avance considerable respecto del estado de la técnica de los motores actuales, ya que introduce cilindros y pistones curvados como parte esencial de su conformación y funciona con empuje de fuerza hidráulica, eliminado asimismo algunos componentes de los motores tradicionales, en especial, se eliminan el balancín, árbol de levas y sistema de distribución por polea, correa y cadena, al tiempo que se modifica sustancialmente el funcionamiento de los dos ciclos, obteniendo un mayor rendimiento del combustible, un menor desgaste del motor y reduciendo sensiblemente los gases contaminantes.

Estado de la técnica

A pesar de los avances tecnológicos en el campo de la mecánica y de la investigación realizada para impulsar motores que funcionan mediante energías alternativas como la electricidad, la energía solar o la energía eólica, lo cierto es que el motor de explosión tradicional sigue siendo el de mayor implantación en múltiples aplicaciones industriales y, por supuesto, en la automoción.

Si bien es cierto que el motor de explosión de combustión interna ha sido objeto de sustanciales mejoras, es obvio que su funcionamiento sigue basado en el denominado "ciclo Otto", sea en el ciclo de cuatro tiempos (admisión, compresión, expansión, escape), con las cuatro carreras del pistón y las dos vueltas completas del cigüeñal para conseguir la explosión, o bien en el ciclo de dos tiempos (admisión-compresión, expansión-escape), con una única vuelta del cigüeñal. En ambos casos, el objetivo es convertir energía química proveniente de la quema de un combustible en energía mecánica.

El funcionamiento de un motor convencional empieza con la fase inicial del ciclo, la fase de admisión, en la cual el pistón se encuentra en PMS (Punto Muerto Superior) y se abre la válvula de entrada. A medida que el pistón hace su recorrido hacia abajo para alcanzar el PMI (Punto Muerto Inferior) se va creando el vacío dentro de la cámara de combustión, inyectándose también el combustible, pulverizado y mezclado con oxígeno, bien en el colector de admisión o bien en dentro del cilindro, según sea inyección directa o indirecta. El pistón inicia de nuevo su carrera ascendente, presionado la mezcla y cuando alcanza el punto de máxima compresión (punto muerto superior o PMS) la bujía hace saltar una chispa que genera la explosión del combustible. En este momento los gases quemados siguen dentro del cilindro y la energía liberada en la explosión empuja el pistón hacia abajo, en un movimiento lineal que se transforma, a través de una biela y el cigüeñal, en un movimiento giratorio cuya inercia vuelve a impulsar el pistón hacia arriba, arrastrando los gases quemados hacia la válvula de escape y hacia el exterior. En este punto se reinicia el ciclo, con el pistón de nuevo en carrera descendente, creando el vacío dentro del cilindro para permitir la entrada de una nueva mezcla combustible.

Entendiendo y aceptando lo anterior como la base del funcionamiento general de los motores de explosión de combustión interna existentes hoy en día, lo cierto es que este tipo de motores, a pesar de su gran implantación, tienen importantes pérdidas de rentabilidad puesto que solo una pequeña parte del combustible se transforma en energía, al tiempo que adolece de serios problemas como el roce constante de sus componentes, la poca refrigeración o el alto grado de contaminación que produce.

Y en cuanto a su conformación esencial, todos los motores participan de elementos o partes convencionales; pistones, camisas y cilindros rectos, sistema de distribución mediante cadenas, correas y poleas, árbol de levas, balancín, bujías, cigüeñal, válvulas de admisión y escape, culata, cárter, bomba de ignición, cámara de combustión, volante de inercia, etc.

Ciertamente existen diversas patentes que desarrollan aspectos concretos para mejorar el rendimiento del motor, pero siguen la estructura básica convencional ya descrita. Por ejemplo, la patente P0183716 se refiere a nuevo sistema de motor de explosión que consta de cuatro cilindros dotados de pistones dobles accionados por un sistema de guía intermedia entre cada dos grupos de ellos, siendo esta guía el único elemento que recibe la acción directa de la biela. También patente P0254405 propone una mejora, en concreto se refiere a unos perfeccionamientos en motores de explosión a dos tiempos en los que se conectan las lumbreras de admisión del motor a la salida de una bomba de provista de rotores con paletas y velocidad de giro asociados. Por último señalamos la patente P9900706, que describe un motor de explosión de ciclo asistido que combina de los componentes mecánicos del motor de dos y cuatro tiempos, y que hace trabajar a la mitad de los cilindros en el ciclo de dos tiempos, y la otra mitad como un compresor de asistencia cuando realiza sus operaciones de admisión y escape en cuatro tiempos.

Sin embargo, estas y otras patentes, como se ha indicado anteriormente, no alteran la esencia de funcionamiento de los ciclos de trabajo descritos ni la conformación esencial del motor de explosión ni suponen un cambio significativo en el comportamiento y rendimiento del mismo.

Objeto de la invención

El objeto de esta patente es presentar un motor de explosión de dos o cuatro tiempos que consigue el doble de revoluciones que un motor tradicional, un mayor rendimiento y aprovechamiento del combustible, un menor desgaste de sus componentes y un menor índice de contaminación.

Este motor de explosión se caracteriza por incorporar, como partes fundamentales y diferenciadoras, pistones y cilindros curvos, en principio en número de cuatro unidades, sujetos por un brazo oscilante a un eje fijo con trampillas para entrada de aire para la admisión y escape, siendo el circuito hidráulico de aire a presión el que alimenta la dinámica del conjunto. Esta especial conformación se traduce en una alteración sustancial de los tiempos de trabajo del motor, que se concretan en dos ciclos: admisión-escape y compresión-explosión.

En esencia, el motor que se reivindica en esta patente de invención funciona de acuerdo con los ciclos descritos anteriormente de admisión-compresión-explosión-escape, sea en dos o cuatro tiempos y mediante inyección de combustible, pero introduce cambios significativos, tanto en la conformación o partes del motor como en su funcionamiento y muy especialmente en la combinación de los ciclos convencionales, que son el objeto principal de esta patente.

En primer lugar, los cilindros y los pistones tienen una conformación curva en lugar de recta y están asociados, mediante un brazo oscilante, a un eje fijo que dispone de trampillas para la entrada del aire comprimido que interviene en los ciclos de admisión y escape, tal y como se explica a continuación.

Esta especial configuración de pistones y cilindros también modifica el bloque del motor, el cual adopta la conformación adecuada para ajustar las camisas, los cilindros y los pistones curvos en las oquedades correspondientes situadas en su parte posterior.

Por su parte, las camisas curvas (en coincidencia con los pistones y cilindros) y húmedas (de acuerdo con el sistema de refrigeración que se comentará próximamente) se montan en el bloque y quedan sujetas por la culata.

En segundo lugar, el motor incorpora unos sistemas hidráulicos por aire comprimido y por aceite que accionan las válvulas de admisión y cierre, es decir, la entrada de aire limpio y la salida de los gases quemados.

En tercer lugar, y como consecuencia de lo anterior, se modifican de forma significativa las válvulas de admisión y de escape, lo cual repercute también en su funcionamiento y, consecuentemente, en la ejecución de los ciclos del motor.

La válvula de admisión convencional se elimina y su función pasa a realizarla una válvula situada en la cabeza del pistón, el cual está asociado a un soporte que cumple una doble función: permite la entrada de aire gracias a un conducto específico y evita el cabeceo del pistón y posibles roces con el cilindro, de modo que el pistón solo está en contacto con los aros de cierre. Esta válvula, accionada por la presión del aire que penetra a través del conducto del susodicho soporte del pistón, se abre cuando el pistón ha recorrido un 75% de su carrera de bajada, permitiendo...

1. Motor de explosión de combustión interna, del tipo que funciona en base a dos tiempos, con un primer ciclo de admisión-escape en que la válvula de admisión de aire limpio y la válvula de escape de los gases quemados se abren de forma simultánea y un segundo ciclo de compresión-explosión, produciéndose una explosión a cada cuarto de vuelta del cigüeñal, conformado en base a un bloque motor en el que se acoplan las distintas partes que participan en su funcionamiento y que generan la energía mecánica que el cigüeñal transmite mediante los engranajes correspondientes, caracterizado esencialmente porque la válvula de admisión, situada en la cabeza de un pistón (1) curvo ajustado en el interior de un cilindro (2) también curvo, está asociada a un sistema hidráulico por aire comprimido, mientras que la válvula de escape, situada en la culata, está asociada a un sistema hidráulico por aceite que comprende dos pistones (11) y (13) y un tubo conductor (10) para el susodicho aceite.

2. Motor de explosión de combustión interna, según la 1ª reivindicación, caracterizado esencialmente porque la parte inferior del pistón (1) está asociada con la biela (4) mediante el bulón (5), articulándose de este modo con el cigüeñal (3), estando asociado dicho extremo inferior del pistón (1) con el primero de los tramos (8) en que está modulado en ángulo recto el brazo oscilante (6), cuyo segundo tramo (9) abraza un eje (7) fijo dotado de trampillas que a su vez se relaciona con el calderín de aire comprimido, quedando de este modo enlazado el pistón (1) y consecuentemente la válvula de admisión situada en su cabeza con el eje (7) cuyas trampillas son la entrada del aire comprimido.

3. Motor de explosión de combustión interna, según la 1ª reivindicación, caracterizado esencialmente porque la válvula de escape de los gases quemados, situada en la culata y dotada de un muelle de retorno (14) para su cierre, se activa mediante la presión hidráulica del aceite contendido en unos conductos (10), uno de cuyos extremos conecta con un pistoncillo (13), relacionado con una leva (15) que lo impulsa, mientras que el extremo opuesto del conducto está en contacto con un pistoncillo (11) imprimidor de aceite, con una protuberancia o cabeza (12) en su extremo.

4. Motor de explosión de combustión interna, según la 1ª reivindicación, caracterizado esencialmente porque el bloque motor presenta en su conformación las oquedades curvas en correspondencia al alojamiento de pistones (1), cilindros (2) y camisas curvos.

5. Motor de explosión de combustión interna, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado esencialmente porque la culata, situada en la parte delantera del bloque motor, sujeta las camisas húmedas de los cilindros (2) y está asociada a los pistoncillos (11) y (13) que activan la válvula de escape y a las bujías que hacen saltar la chispa, presentando dicha culata los alojamientos correspondientes a pistoncillos y bujías.

6. Motor de explosión de combustión interna, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado esencialmente porque es susceptible de incorporar una bomba de aceite eléctrica.