Motor de combustión interna con cámara de combustión móvil.

Motor de combustión interna, que comprende:

- un cuerpo envolvente (12) en el interior del cual está formada una cavidad sustancialmente anular;

- un rotor (14) sustancialmente anular, alojado en el interior de la cavidad anular;

- al menos un elemento (10) de cámara móvil fijado al rotor (14);

en el que la cavidad anular tiene, al menos en una parte de la misma, secciones transversales sustancialmentemayores que las secciones transversales del rotor (14) para definir, al menos, una cámara hueca (16, 18);

caracterizado porque, en el interior, al menos, de parte, al menos, de dicha cámara hueca, al menos dichoelemento (10) de cámara móvil puede ser desplazado, al menos, a lo largo del eje de rotación del propio rotor (14)mientras está en contacto con las paredes de dicha cavidad anular y separa de este modo de manera estanca a losfluidos la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil de la parte de la cámara huecapor detrás del elemento (10) de cámara móvil.

Motor de combustión interna con cámara de combustión móvil

Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a un motor de combustión interna, que comprende, al menos, un elemento de cámara móvil que puede tener las funciones combinadas de una cámara de compresión, una cámara de combustión, una válvula, un elemento que define las partes con un volumen cíclicamente variable, y un dispositivo para desplazar los gases comprimidos.

Estado de la técnica

Los motores de combustión interna según la técnica anterior se dan a conocer, por ejemplo, en el documento GB-A-1 296 769, que se considera que representa la técnica anterior más relevante, el WO 98/22698 A y el CA-C-1 304 692.

Un objetivo de la presente invención es dar a conocer una alternativa a los motores de combustión interna conocidos actualmente.

Características de la invención El objetivo anterior se consigue, según la presente invención, mediante un motor de combustión interna que tiene las características de la reivindicación 1 o de la reivindicación 14.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna puede definir zonas con volumen cíclicamente variable durante la rotación del elemento toroidal al que está conectado.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna incluye, o consiste en, un cuerpo único y elementos accesorios (tales como elementos de estanqueidad, elementos de guía del movimiento, elementos de ignición de la mezcla, etcétera) .

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna incluye, o consiste en, varias piezas montadas para ser relativamente desplazables o estacionarias, y elementos accesorios, si los hay.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna es deslizable radialmente (para realizar su cometido) con relación al elemento toroidal en el interior del cuerpo envolvente.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna es deslizable lateralmente con relación al elemento toroidal.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna puede efectuar uno o varios movimientos compuestos radialmente y/o lateralmente con relación al elemento toroidal.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna está conectado de modo pivotante al elemento toroidal y es desplazable angularmente, o asimismo desplazable angularmente, con relación al elemento toroidal.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna incluye una estructura o un accesorio que puede modificar la capacidad volumétrica interna del mismo.

Según una realización preferente, dicho elemento para un motor de combustión interna está conectado a un dispositivo dispuesto sobre el cuerpo envolvente, por ejemplo una guía o similar, que condiciona su movimiento con relación al toroide o a otro elemento rotativo durante la rotación.

Las ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, facilitada solamente a modo de ejemplo no limitativo, haciendo referencia a las siguientes figuras esquemáticas de algunas realizaciones de un motor según la presente invención.

Lista de las figuras La figura 1 es una vista, tomada en una dirección paralela a un eje -A-, de una primera realización de un motor de combustión interna según la presente invención;

la figura 2 es una vista en sección transversal, según un plano de una sección que pasa por el eje -A-, del rotor del motor de la figura 1;

la figura 3 es una vista en sección transversal, según un plano de una sección que pasa por el eje -A-, de la cavidad para el movimiento deslizante, de un elemento de la cámara móvil y de un elemento toroidal situado en el interior de dicho conducto, perteneciendo ambos elementos al motor de la figura 1;

la figura 4 es una vista en sección transversal, según un plano de una sección que pasa por el eje -A-, de la cavidad para el movimiento deslizante y del elemento toroidal de la figura 3, tal como se ven desde el lado opuesto al de la figura 3;

las figuras 5, 6 y 7 son una vista lateral en sección transversal, una vista frontal y una vista, en perspectiva, respectivamente, de un elemento de la cámara móvil del motor de la figura 1;

la figura 8 es una vista longitudinal, en sección transversal, de una cámara móvil del motor de la figura 1;

las figuras 9 y 10 muestran dos detalles de la vista longitudinal, en sección transversal, de la figura 8, en dos momentos diferentes y con el elemento de la cámara móvil en dos posiciones diferentes;

la figura 11 es una vista en sección transversal, tomada en una dirección paralela a un eje -A-, de una segunda realización de un motor de combustión interna según la presente invención;

la figura 12 es una vista en sección transversal, tomada en una dirección paralela a un eje -A-, de una tercera realización de un motor de combustión interna según la presente invención.

Descripción detallada Un rotor o elemento toroidal -14- está situado en el interior de un estátor o cuerpo envolvente -12- y está unido al mismo en algunas zonas, mientras que en otras zonas, correspondientes a partes angulares de la rotación del toroide, es decir, correspondientes a uno o varios sectores circulares predeterminados del toroide -14-, el rotor está separado de dicho cuerpo envolvente -12-, definiendo de este modo cámaras huecas.

Explicado de otro modo, el rotor -14-, de forma sustancialmente toroidal, está alojado en el interior de una cavidad anular formada dentro de un estátor o cuerpo envolvente -12-. La forma de la cavidad anular no se corresponde exactamente con la forma del rotor -14-, sino que tiene un tamaño mayor en sección transversal en ciertas zonas para definir dichas cámaras huecas, que están definidas por partes de las paredes del rotor -14-, de la cavidad anular del cuerpo envolvente y de los elementos de la cámara móvil descritos más adelante.

Dichas cámaras huecas pueden estar, por ejemplo, dispuestas de modo simétrico interna y externamente al toroide -14-, con relación al eje de rotación -A-, o a la izquierda o a la derecha del toroide, así como internamente y en un lado, o incluso externamente y en un lado o incluso internamente, externamente, en un lado y en el lado opuesto al mismo tiempo. Esto resultará más evidente a partir de la descripción siguiente de una de las realizaciones posibles del dispositivo.

El elemento -10-, según la presente patente, es un elemento de una sola pieza o posiblemente está fabricado de múltiples piezas, y se debe poder unir a las superficies exteriores del toroide -14- y a la cavidad dispuesta en el mismo, para permitir un movimiento radial, uno lateral o uno combinado de dichos elementos.

La rotación del toroide -14- alrededor de su eje -A- dará como resultado, a través del desplazamiento de dichos elementos, la creación de dos o más cámaras con un volumen cíclicamente variable, cuyas cámaras están formadas por la superficie interna del cuerpo envolvente -12-, la superficie externa del toroide -14- y las superficies interna y externa de uno o varios elementos -10-. Estos últimos se denominan, en la presente descripción, “elementos -10- de cámara móvil”. Dichos elementos -10- de cámara móvil, durante la rotación del toroide -14- alrededor del eje -A-, se mueven a lo largo de la superficie del cuerpo envolvente -12- según un movimiento accionado de manera directa, que puede ser natural o, asimismo, inducido por una guía fija y, en cualquier caso, es tal que permite el funcionamiento correcto de los elementos. A saber, las paredes radialmente más interiores o más exteriores de las cámaras del cuerpo envolvente, en las que se desplaza el rotor -14-, actúan como perfiles de leva, mientras que los elementos -10- de cámara móvil actúan como los elementos conducidos de un sistema accionado por leva.

En la realización mostrada en las figuras 3, 4 y 8, mientras gira el rotor -14-, las paredes de la cavidad anular del cuerpo envolvente desplazan los elementos -10- de cámara móvil paralelos al eje de rotación -A- del propio rotor.

Las “cámaras móviles” -10-, dos en la presente descripción, pero cuyo número podría incluso ser diferente, forman el elemento que permite, primero, la aspiración del gas, a continuación, la compresión del gas, y el desplazamiento del gas comprimido hasta una cámara exterior al toroide -14-, en el lado opuesto a dicha... [Seguir leyendo]

1. Motor de combustión interna, que comprende:

- un cuerpo envolvente (12) en el interior del cual está formada una cavidad sustancialmente anular;

- un rotor (14) sustancialmente anular, alojado en el interior de la cavidad anular;

- al menos un elemento (10) de cámara móvil fijado al rotor (14) ;

en el que la cavidad anular tiene, al menos en una parte de la misma, secciones transversales sustancialmente mayores que las secciones transversales del rotor (14) para definir, al menos, una cámara hueca (16, 18) ;

caracterizado porque, en el interior, al menos, de parte, al menos, de dicha cámara hueca, al menos dicho elemento (10) de cámara móvil puede ser desplazado, al menos, a lo largo del eje de rotación del propio rotor (14) mientras está en contacto con las paredes de dicha cavidad anular y separa de este modo de manera estanca a los fluidos la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil de la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil.

2. Motor, según la reivindicación 1, que comprende una serie de cámaras huecas.

3. Motor, según la reivindicación 1 ó 2, que comprende una serie de elementos (10) de cámara móvil.

4. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos dicho elemento (10) de cámara móvil es desplazable, coincidiendo al menos, con dicha cámara móvil, al menos, en una dirección a lo largo del eje de rotación del rotor y tiene, al menos, a lo largo de dicha dirección a lo largo del eje de rotación del rotor, un tamaño sustancialmente mayor que el tamaño en sección transversal del rotor (14) .

5. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos dicho elemento (10) de cámara móvil tiene un paso (28) que se extiende a través del elemento de cámara móvil, desde un extremo hasta el opuesto, y que finaliza con dos orificios (32A, 32B) , y en el que, al menos en unas condiciones de funcionamiento:

- un orificio (32A) está cerrado mediante el rotor o el cuerpo envolvente externo, impidiendo sustancialmente de este modo que fluidos presentes en la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil entren en la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil o, al contrario, impidiendo que fluidos presentes en la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil entren en la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil; y

- el otro orificio (32B) está abierto, por lo que los fluidos presentes en la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil o en la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil puedan entrar en dicho orificio.

6. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos dicho elemento (10) de cámara móvil tiene un paso (28) que se extiende a través del elemento de cámara móvil, desde un extremo hasta el opuesto, y que finaliza con dos orificios (32A, 32B) , y en el que, al menos en unas condiciones de funcionamiento, ambos orificios (32A) están abiertos, permitiendo de este modo que los fluidos presentes en la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil entren en la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil o, al contrario, permitiendo que los fluidos presentes en la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil entren en la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil.

7. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos dicho elemento (10) de cámara móvil está sujeto al rotor (14) de manera que, al menos, puede ser desplazable con relación al rotor, preferentemente en una dirección a lo largo del eje de rotación del rotor.

8. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos dicho elemento (10) de cámara móvil está sujeto al rotor (14) para, al menos, ser giratorio con relación al mismo, preferentemente desplazando, al menos, una parte del mismo elemento (10) en una dirección a lo largo del eje de rotación del rotor (14) .

9. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que los desplazamientos, al menos, de dicho elemento (10) de cámara móvil se pueden generar mediante las paredes de la cámara anular y/o mediante otras partes del cuerpo envolvente.

10. Motor, según la reivindicación 9, en el que las paredes de la cámara anular y/o las demás partes del cuerpo envolvente están dispuestas para generar los desplazamientos, al menos, de dicho elemento (10) de cámara móvil empujando este último sustancialmente como un perfil de leva.

11. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo envolvente, el rotor (14) y al menos dicho elemento (10) de cámara móvil están dispuestos para formar, al menos, una cámara que tiene un volumen variable que aumenta con la rotación del rotor (14) y dispuestos para aspirar un fluido hacia el interior del cuerpo envolvente.

12. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo envolvente, el rotor (14) y al menos dicho elemento (10) de cámara móvil están dispuestos para formar, al menos, una cámara que tiene un volumen variable que disminuye con la rotación del rotor (14) y dispuestos para comprimir un fluido presente en el interior del cuerpo envolvente.

13. Motor, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de encendido (34) dispuesto para iniciar la combustión de un fluido presente en el interior del cuerpo envolvente.

14. Motor de combustión interna, que comprende: 15

- un cuerpo envolvente (12) en el interior del cual está formada una cavidad sustancialmente anular;

- un rotor (14) sustancialmente anular, alojado en el interior de la cavidad anular;

- al menos un elemento (10) de cámara móvil fijado al rotor (14) ;

en el que la cavidad anular tiene, al menos en una parte de la misma, secciones transversales sustancialmente mayores que las secciones transversales del rotor (14) para definir, al menos, una cámara hueca (16, 18) ;

caracterizado porque, en el interior, al menos, de parte, al menos, de dicha cámara hueca, al menos dicho elemento (10) de cámara móvil está sujeto al rotor (14) para, al menos, ser giratorio con relación al mismo, preferentemente desplazando, al menos, una parte de dicho elemento (10) en una dirección transversal al cuerpo anular del rotor (14) , mientras está en contacto con las paredes de dicha cavidad anular y separa de este modo de manera estanca a los fluidos la parte de la cámara hueca por delante del elemento (10) de cámara móvil de la parte de la cámara hueca por detrás del elemento (10) de cámara móvil.