IT201900000439A1 - Motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo “Motore a combustione interna”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione riguarda un motore a combustione interna funzionante secondo i cicli termodinamici Otto (Beau de Rochas) oppure Diesel ma avente rispetto agli stessi motori tradizionali a quattro tempi di uguali o simili dimensioni e cilindrata, un rapporto peso/potenza circa dimezzato e, rispetto a quelli a due tempi, un rendimento termodinamico superiore.

Le applicazioni di tale motore sono le stesse di quelli tradizionali ma con la peculiarità che il costo di produzione per unità di peso per i quattro tempi è circa dimezzato a parità di potenza erogata. Ed inoltre se installati sui sistemi di trasporto e locomozione a tale vantaggio, si aggiunge la realizzazione di un minore peso del mezzo con i conseguenti vantaggi che, a seconda dei vari casi di utilizzo, ne derivano.

Stato della tecnica

Il tipo di motore termico a movimento alternativo a combustione interna (sia a ciclo Otto che Diesel) più diffuso è quello a quattro tempi.

Il motore a due tempi di analoghe fattezze e dimensioni, che in teoria dovrebbe avere potenza doppia, è utilizzato esclusivamente in campo motociclistico per piccole cilindrate (50 cm^3, 125 cm^3 e raramente 250 cm^3) a ciclo Otto e nei motori marini per la propulsione delle navi più grandi (e.g. portacontenitori, VLCC e ULCC) secondo il ciclo diesel; le rimanenti applicazioni, in virtù della semplicità ed affidabilità del sistema di generazione di energia meccanica e per la bassa probabilità di utilizzo, si possono trovare negli impianti generatori di emergenza. In questi motori, immediatamente dopo lo scarico spontaneo dei fumi, si verifica il cosiddetto lavaggio, cioè lo scarico forzato dei fumi residui ancora presenti all’interno del cilindro verso il collettore (o condotto) di scarico. Tale lavaggio, avviene ad opera dei gas freschi di aspirazione all’immissione nel cilindro, che provocando la fuoriuscita, ma solo parziale, attraverso il collettore di scarico dei fumi residui del ciclo precedente, insieme a questi diffusi in parte fuoriescono incombusti nell’atmosfera. Il contemporaneo verificarsi di questi due fenomeni abbassa il rendimento termico al punto da rendere inutilizzabile il motore a due tempi nella maggioranza dei casi.

Inoltre sia il basso rendimento che il fenomeno provoca, che l’immissione di idrocarburi incombusti nell’ambiente, sono fonte di inquinamento intollerabile anche ed in quanto al di sopra dei limiti imposti dalle vigenti norme di legge.

Presentazione e scopo dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è la costruzione di un motore con una fase attiva di cessione di lavoro meccanico ad ogni giro dell’albero, quindi potenza circa doppia rispetto a quelli di dimensioni simili a 4 tempi, ma con rendimento termico e qualità dei fumi circa uguali.

O viceversa realizzare un motore che abbia un peso di circa metà del tradizionale a 4 tempi di pari prestazioni ed a parità di potenza (e quindi un costo di produzione inferiore approssimativamente dimezzato).

L’adozione di tale motore oltre che giustificato dal minor costo di produzione, può avere utili applicazioni ove sia conveniente avere bassi pesi: nel campo aeronautico per la leggerezza dei mezzi, l’aumento della portata di carico pagante e/o della autonomia e/o della velocità quindi con la diminuzione dei tempi di volo. Nel campo dei trasporti navali per l’aumento della portata lorda e/o della autonomia del mezzo oppure della velocità al fine di ottenere minori tempi di navigazione. Nel campo dei trasporti terrestri su ruota la possibilità di aumentare l’autonomia o in alternativa il volume degli spazi interni nel caso di trasporto passeggeri o di merci a basso peso specifico oppure una maggior autonomia e/o portata nel caso di limiti massimi del peso totale del mezzo.

In particolare per i motocicli la possibilità di avere un minor peso a parità di potenza può migliorare la maneggevolezza del mezzo aumentandone le accelerazioni e a parità di peso, aumentandone l’autonomia.

Si descrive nel seguito un esempio esecutivo della presente invenzione, con riferimento ai disegni allegati, nei quali le figure da 1 a 20 illustrano un ciclo completo di funzionamento del motore secondo l’invenzione.

Nei disegni e nella descrizione, parti eguali o equivalenti sono state indicate con numeri di riferimento uguali.

Con riferimento ai disegni, il motore secondo l’invenzione comprende, in maniera di per sé nota, un cilindro 1 nel quale scorre con moto alternativo un pistone 3 collegato ad un sistema di trasmissione a biella e manovella (particolari 4, 5, 6, 7, 8, 9), essendo detto pistone 3 scorrevole fra un punto morto inferiore ed un punto morto superiore. Con 2, 2’ sono indicati due condotti di forma opportuna sfocianti da lati diametralmente opposti (ma in posizione longitudinale da verificarsi anche sperimentalmente), in detto cilindro 1 in corrispondenza di detto punto morto inferiore, di alimentazione dell’aria o dei gas freschi il 2 e di scarico dei gas combusti il 2’.

Con 10, 10’ sono indicate delle valvole di intercettazione, se necessarie, della comunicazione fra detti condotti 2 e 2’ rispettivamente di aspirazione e di scarico e detto cilindro 1. Infine con 11 è indicata la valvola di aspirazione e con 11’ quella di scarico poste in testa al cilindro 1 in corrispondenza del punto morto superiore del moto del pistone 3.

La caratteristica del motore secondo l’invenzione consiste nel fatto che fra il pistone 3 e la testata del cilindro 1 è montato un setto sottile 12 di forma opportuna, a seguito indicato come “piattello” o “separatore”, la cui superficie laterale è di forma cilindrica circolare retta ed avente diametro di dimensione nominale pari a quella del cilindro 1 ma con tolleranze, se necessario, tali da ottenere un giuoco che permetta lo scorrimento con tenuta ma senza contatto diretto con le pareti interne della superficie interna del cilindro 1 o della camicia ove presente. Si sono previsti dei mezzi (non illustrati) per azionare detto piattello 12 nel cilindro 1 in maniera da separare i gas di scarico dai gas freschi ovvero dalla miscela di aria e combustibile (se ciclo Otto) o dalla sola aria (se ciclo Diesel). Una freccia F indica in tutte le figure la posizione via via assunta dal piattello 12.

Lo spostamento del piattello 12 può anche essere comandato tramite degli stantuffi ad esso collegati, aventi forma di aste che uscenti dalla testata ed attraversanti anche il pistone se necessario oppure viceversa attraversanti il solo pistone nel caso lo richieda il contenimento dell’ingombro totale del motore. Oppure con sistemi elettromagnetici o idraulici o pneumatici o di qualunque altro tipo, presenti all’interno del blocco del motore o in prossimità di esso o all’interno alla camicia se presente. Nel caso delle aste facenti funzione di stantuffi azionanti il piattello 12, queste possono essere azionate tramite camme (anche desmodromiche) o con qualunque altro sistema meccanico, idraulico, pneumatico, elettromagnetico o di altro tipo interno o esterno al cilindro senza che ciò costituisca limiti alla tutela del presente brevetto ed alle rivendicazioni. Per l’azionamento del piattello, qualunque sistema adottato, sia tale da mantenere circa costante all’interno di esso e/o del sistema motore l’energia meccanica delle parti in movimento conservandola o trasmettendola ad altre componenti in moto oppure trasformandola temporaneamente durante il funzionamento in altra forma di energia, sia essa elettromagnetica, pneumatica, idraulica o di qualunque altro tipo il sistema preveda l’utilizzo.

Durante la corsa all’interno del cilindro i fumi sono sospinti alternativamente nella valvola di scarico 11’ posta nella testata e 2’ nella parte opposta del cilindro vicino al punto morto inferiore. E contemporaneamente dall’altra parte del piattello 12, sono aspirati gas freschi (nel seguito indicanti sia l’aria o l’aria e combustibile a seconda si tratti di ciclo Otto oppure Diesel) prima della loro combustione attraverso la valvola 11 ed il condotto 2 alternativamente. Si ottiene quindi la separazione dei fumi dai gas freschi realizzando il perfetto lavaggio del cilindro durante il funzionamento del motore.

Si ottiene in tal maniera un motore con una fase attiva di cessione di energia meccanica all’esterno di esso ogni giro dell’albero a manovelle come avviene nel due tempi tradizionale ma, rispetto a questo, con rendimento superiore e circa pari a quello del motore di uguali o simili dimensioni ma a quattro tempi rispetto a cui ha potenza circa doppia.

Confrontando il caso del motore a quattro tempi di analoghe dimensioni e massa, si ottiene quindi, con tale innovazione, all’incirca un raddoppio della potenza.

E analogamente considerando la parità della potenza, si ha come effetto principale una diminuzione del peso (circa quindi un dimezzamento) dei motori che migliorerebbe le prestazioni di accelerazione dei mezzi di trasporto terrestri adibiti al trasporto delle sole persone ed anche una diminuzione dei consumi in virtù dell’aumento del rendimento e del minor peso. E quindi, nel caso di mezzi adibiti a trasporto merci di qualunque tipo, un incremento di portata pari al risparmio di peso del motore e del combustibile, questo dovuto al maggior rendimento termodinamico, a parità di autonomia di percorrenza. Vantaggi dovuti alla adozione del presente motore.

Nel caso del trasporto aereo, la riduzione del peso assoluto del mezzo pari alla differenza tra il peso del motore tradizionale e quello funzionante secondo il presente brevetto, otterrebbe un miglioramento delle capacità di volo o, a parità di queste, un maggior numero di passeggeri, nel caso di aerei ad essi adibiti o di una maggior possibilità di carico nel caso di mezzi arei da cargo. Tale risultato ottenendo, per i propulsori tipicamente adottati in campo aeronautico (alternativi a 4 tempi a ciclo otto ed alimentati a benzina avio almeno per i mezzi di dimensioni medie e piccole), circa il dimezzamento del rapporto peso/potenza ed avvicinandolo, (o addirittura eguagliandolo o superandolo almeno per i piccoli motori) a quello delle turbine a gas (t.a.g.) aeronautiche, (sia a getto che turboelica), e quindi ad esserne dei validi sostituti rispetto a queste anche per il maggior rendimento termodinamico soprattutto ai regimi diversi da quello di progetto. Effetto del maggior rendimento risulta una maggior autonomia per aeromobili adibiti a trasporto passeggeri o a parità di questa, la possibilità di una maggiore massa del carico pagante pari alla minore di carburante trasportato nei serbatoi e depositi.

Per tali caratteristiche è quindi possibile adottare l’installazione del motore secondo la presente invenzione funzionante anche secondo il ciclo Diesel come propulsore in campo aeronautico che, con rapporto peso/potenza simili o inferiore a quelli del turbogas, (almeno per piccoli aerei) otterrebbe il contemporaneo vantaggio del migliore rendimento termodinamico tipico del diesel (rispetto al ciclo Otto e soprattutto al ciclo Joule-Brayton dei turbogas e turbolelica) quindi maggiore autonomia di viaggio o a parità di questa di un minor peso del carburante trasportato, quindi maggior carico pagante.

Il carburante del motore diesel inoltre essendo l’olio combustibile (sia esso di origine minerale, vegetale, animale, di sintesi o di qualunque altra provenienza come composto chimico e/o miscela di prodotti combustibili e additivi) di minor costo rispetto alle benzine avio dei motori alternativi o ai keroseni normalmente usati in campo aeronautico nelle t.a.g., oltre che più facilmente reperibile, otterrebbe anche un’ulteriore risparmio di costo e quindi soprattutto una maggiore economicità del trasporto aereo essendone il carburante la voce di spesa più importante che in caso di aumento tendenziale dei prezzi risulterebbe vantaggio sensibile . Inoltre la minore infiammabilità degli oli combustibili comporta una minore probabilità di incendio e soprattutto di esplosione.

Per gli elicotteri, il maggior rendimento dei motori alternativi a tutti i regimi rispetto a quello delle turbine a gas (tag), per le quali si riduce drasticamente al minimo discostarsi dalla condizione progettuale di normale funzionamento. Per tale motivi in fase di atterraggio o di decollo infatti, la bassa potenza disponibile può essere causa di malfunzionamenti con conseguenze talvolta letali.

Per tali inconvenienti tipici delle turbine a gas, il sistema oggetto del presente brevetto può fornire quindi, al pari degli altri motori a c.i., rendimenti sufficienti in un ampio intervallo di regimi (comprendente quelli di decollo ed atterraggio) e con un rapporto peso/potenza analoghi a quelli delle tag .

In campo navale con lo stesso criterio, il risparmio di peso del propulsore si tradurrebbe in un pari aumento della portata netta di carico pagante (che come noto è imposto dalla presenza della marca di bordo libero visibile sui fianchi delle navi, valore inderogabile stabilito da norme internazionali ed imposto dalle autorità e dai registri navali per il massimo imbarco ponderale di merci) e quindi una maggiore economicità di trasporto nelle navi mercantili. Nelle navi da crociera o traghetti un maggior volume destinato ai passeggeri potendosene quindi aumentare il numero dei trasportati a parità di altre caratteristiche del mezzo. Nelle navi in genere una maggior leggerezza del propulsore e quindi un dislocamento minore permetterebbe un aumento della velocità a parità di potenza installata e/o una maggiore autonomia in caso di invarianza della portata netta o un maggiore quantità di carico o di volume adibito a contenere quanto trasportato a bordo nave a parità di volume di combustibile imbarcato destinato alla propulsione e quindi di portata lorda.

A seguito, con riferimento alle figure da 1 a 20 si descrive, a titolo puramente esemplificativo e non limitativo, un ciclo di funzionamento del motore secondo l’invenzione non essendovi illustrato l’azionamento del piattello.

Con riferimento alla figura 1 dei disegni, il pistone 3 è illustrato nel punto morto inferiore ed in fase di scarico. Lo scarico in questa fase avviene attraverso le valvole superiori 11’ ed anche, se ritenuto opportuno, attraverso quella inferiore 2’.

Successivamente (figura 2) avviene l’innalzamento del piattello 12 con velocità molto superiore a quella del pistone 3 sottostante dal quale si separa con l’ingresso dell’aria (o miscela aria e combustibile) nel cilindro 1 nella zona compresa tra pistone 3 e piattello 12.

Mentre nella parte del cilindro 1 superiore al piattello 12 i gas combusti fuoriescono completamente attraverso la valvola di scarico superiore 11’ aperta (figure 2 e 3) completati la risalita del piattello 12 fino al contatto con la testata del cilindro e lo scarico dei fumi soprastanti.

Contemporaneamente avviene il riempimento del cilindro di gas freschi nella parte sottostante il piattello (figura 3, e 4).

Si evidenzia, pur non apparendo nei disegni, che nel caso di chiusura della valvola di scarico inferiore 2’ il piattello può essere fermato in corrispondenza ed in vicinanza della parte superiore della luce del condotto di aspirazione 2 posto nella zona bassa appena al di sopra del punto morto inferiore. (figure 1, 2,19 e 20) ottenendosi così una riduzione della corsa di discesa.

Il pistone risalendo oltrepassa la luce di aspirazione (figura 3) e comprime i gas freschi fino ad avvicinarsi (figure 4, 5) al punto morto superiore in prossimità del quale avviene l’accensione comandata da scintilla (ciclo otto) oppure, a seguito della iniezione di olio combustibile, l’accensione spontanea nel caso del motore diesel (figura 5 e 6). Si consideri la variabilità, a seconda dei risultati di progettazione e/o sperimentali, della posizione degli iniettori (ciclo diesel tali da permettere l’effettuarsi della accensione spontanea ) e delle candele (ciclo otto accensione comandata), potendosi trovare in numero opportuno, sia sulla testata che in vicinanza di questa, nella superficie laterale del cilindro.

Giunto il pistone nel punto morto superiore, ha inizio l’espansione essendo il piattello 12 appoggiato alla testata e con essa solidale (figura 7).

Fermo restando il piattello in contatto con la testata del cilindro (figure 8 e 9), scendendo il solo pistone, quando in prossimità del punto morto inferiore e con un certo anticipo, avviene l’apertura, della valvola di scarico inferiore e nel tempo intercorrente al raggiungimento del punto morto inferiore del pistone, il piattello 12 si abbassa (fig. 10) nel mentre si apre la valvola di aspirazione superiore 11 permettendo, contemporanea allo scarico, l’aspirazione cioè il riempimento del cilindro di gas freschi destinati alla combustione.

Ottenendosi così inoltre il perfetto lavaggio del cilindro (figura 12).

Il ricambio dei gas presenti nel cilindro si completa con l’abbassamento del piattello fino al contatto con la testata del pistone (figura 11 e 12), essendosi verificate la completa aspirazione nella zona compresa tra il cielo del piattello 12 e la testata del cilindro, e lo scarico, questo conclusosi al raggiungimento del punto morto inferiore (figura 12). In questa fase se ritenuto necessario (a seguito di calcolo e di verifica sperimentale tenuto conto dell’entità della pressione in questa fase) la valvola di scarico si chiuderà subito dopo o durante il passaggio del piattello. Si è quindi compiuto, con l’approssimazione dovuta agli anticipi e ritardi da calcolarsi teoricamente e da verificarsi sperimentalmente, il primo giro dell’albero motore con una fase utile (da figura 7 a figura 12) di cessione all’albero motore di potenza meccanica.

Nelle fasi successive, il piattello 12 restando aderente alla testata del cilindro e risalendo solidalmente ad esso unito, (figure 13, 14), prosegue verso il punto morto superiore in prossimità del quale, si produce l’accensione del comburente e del combustibile nella zona soprastante il piattello e pistone ed al di sotto della testata del cilindro (figure 15 e 16). Giunti al punto morto superiore. (figura 17), avviene l’espansione cioè la fase attiva (con cessione di energia meccanica all’albero motore) e l’abbassamento del pistone e del piattello 12 sempre uniti solidamente tra di essi (figure 18, 19, 20) fino al punto morto inferiore ove nuovamente avviene lo scarico (come in figura 20 e figura 1) per ripetere poi il ciclo quivi descritto.

In quest’ultima fase il piattello 12 arriverà al punto morto inferiore e la valvola inferiore di scarico posta in corrispondenza di 2’ potrà essere aperta o chiusa a seconda delle verifiche sperimentali e/o di calcolo permettendo, come sopra già evidenziato, una minore corsa del piattello che potrà fermarsi in corrispondenza del bordo superiore del condotto inferiore di aspirazione, avvenendo lo scarico completamente dalla sola valvola superiore.

Comunque al raggiungimento del punto morto inferiore, tenuto conto di opportuni anticipi o ritardi rispetto ad esso, la valvola inferiore di aspirazione, si apre completamente per l’immissione dei gas freschi, che avviene nella zona compresa tra il piattello che sta risalendo e la superficie superiore del pistone posizionato nelle vicinanze del p.m.i., riempendosi il cilindro di gas freschi successivamente compressi dal pistone nel mentre risale il cilindro. La pressione dell’aria in ingresso (figure 1,2,3,4), tanto nel caso di motori aspirati che sovralimentati non essendo tale da rappresentare un lavoro meccanico se non trascurabile da parte del piattello 12 di separazione.

Tale ciclo si è completato con due giri dell’albero motore per ognuno dei quali la fase attiva (vedere fig. da 8 a12 nel primo giro e fig. da 17 a 20 e 1 nel secondo) avviene nel mentre il pistone si trova in moto discendente con cessione di energia meccanica cioè lavoro, all’esterno, per convenzione, positivo.

Si evidenzia quindi che il vantaggio ottenuto è una fase attiva ogni giro come avviene nel motore a due tempi mentre di questo viene annullato l’inconveniente che ne provoca l’abbassamento del rendimento cioè il lavaggio difettoso (unica causa della non adozione generalizzata di tali motori), ossia il mescolamento dei residui di combustione del ciclo precedente con i gas freschi destinati alla combustione del ciclo in atto parte dei quali inoltre inutilmente scaricati incombusti in atmosfera.

Si ottiene quindi, con il presente sistema qui brevettato, il lavaggio perfetto tramite il piattello 12 , al pari almeno di quello ottenuto con la corsa a vuoto del motore a 4 tempi.

Essendoci infine assenza di contatto (o basse forze e quindi basso attrito), del piattello 12 con le pareti del cilindro il moto (contrariamente al moto a vuoto del 4 tempi) non presenta attrito se non trascurabile tra superfici solide ed essendo inoltre l’aria in ingresso approssimativamente ne’ aspirata ne’ compressa dal piattello 12 non si verificano, se non limitate, resistenza idraulica e/o idrostatica essendo il moto del piattello 12 pari a quello dei gas, freschi e combusti, che separa.

Si evidenzia che il sistema può essere adottato sia con motori aspirati che con motori sovralimentati o turbocompressi.

L’esempio quivi riportato schematicamente è suscettibile di molte varianti e modifiche nonché particolarizzazioni qualunque sia la realizzazione messa in atto comunque ricomprese in quanto quivi descritto e per qualunque esemplare possa essere realizzato o costruito ferme restando le rivendicazioni nel seguito riportate. I materiali utilizzabili opportunamente scelti non rappresentano un limite alla presente descrizione della invenzione. I disegni con le proporzioni e misure rappresentate con le relative note e riferimenti sono funzionali alla descrizione ed alla intelligenza dell’idea e non rappresentano un limite alla tutela della invenzione quivi descritta.

Il presente sistema fornisce potenza circa doppia rispetto ad un motore di pari dimensione e cilindrata a 4 tempi avendo un rendimento circa uguale. Risulta quindi analogo ad un sistema a 2 tempi con il vantaggio di non avere il mescolamento dei gas di scarico con i gas freschi del ciclo successivo che è causa, nel due tempi, di riduzione del rendimento termico al punto da ridurne la potenza teorica da essere circa doppia a quella di un 4 tempi di pari dimensione a circa una volta e mezza effettiva.

Il sistema quivi illustrato comportando una potenza circa doppia rispetto al 4 tempi di pari dimensioni, cilindrata e massa.

Quindi, viceversa a parità di potenza fornita, si riduce il peso del propulsore a circa la metà del 4 tempi simile per dimensioni, rimanendo circa invariato il rendimento. L’adozione di tale motore risulterebbe utile per i mezzi aerei e navali la cui portata, cioè capacità di carico, aumenterebbe della quantità pari alla differenza delle masse dei due propulsori così risparmiata, rimanendo circa invariata l’autonomia a parità di volume dei depositi di carburante.

Il posizionamento degli iniettori e delle candele (peraltro non indicato nei disegni) potrà essere anche laterale nella camera di combustione per permettere la presenza del piattello quando fermo nella posizione superiore del cilindro. Nel caso di motori pluricilindrici il sistema di moto del separatore sarà comune ai vari cilindri con la distribuzione del moto ai vari piattelli. L’energia totale presente nel sistema di azionamento del piattello sarà circa costante qualunque sistema o combinazione di essi sia adottato : meccanico, con camme anche desmodromiche, idraulico, pneumatico, elettromagnetico o qualunque altro sistema.

Valvole. Saranno presenti oltre alle valvole di testa quelle alla base del cilindro l’una di scarico 10’ e l’altra di aspirazione 10 solo se ritenuto necessario a seconda dei calcoli e delle verifiche sperimentali. Essendo possibile la mancanza di una delle due o di entrambe in considerazione delle pressioni, del moto dei gas, della posizione relative e delle forme delle luci e/o condotti (2 e 2’).

Durante la risalita del piattello 12, si aprirà la valvola inferiore di aspirazione quando sulla faccia superiore del piattello 12 saranno presenti i gas di scarico spinti nella valvola di scarico superiore (il piattello 12 come già menzionato sopra, potrà, in questa fase, avere una corsa più breve rispetto a quella massima e fino al punto superiore del condotto inferiore di aspirazione separandosi dal pistone (ad esso fino a quel momento unito nella discesa figure 1,2,3,4) che prosegue fino al punto morto inferiore, essendo chiusa la valvola inferiore di scarico se presente).

In corrispondenza della fine della espansione del pistone (figura 10) la valvola di scarico inferiore (se presente) sarà completamente aperta fino al completo svuotamento del cilindro ad opera del piattello 12 (fig.11 e 12) chiudendosi immediatamente dopo il suo passaggio (fig.12) . Ma nel caso di assenza della valvola lo scarico può avvenire in modo completo, prevedendolo preventivamente in fase di progettazione (tramite il calcolo della posizione e forma del condotto e della fluidodinamica dei gas) e verificandolo infine sperimentalmente. In questa fase (fig. 12 e 13) il piattello 12 e pistone, si muoveranno solidalmente ed insieme percorreranno il cilindro in una fase di compressione di un normale motore a 4 tempi (figure 13,14,15,16). Giunti al punto morto superiore, piattello 12 e pistone, sempre solidali avranno una fase di espansione uguale a quella di un normale motore a 4 tempi, avvenendo in prossimità del punto morto inferiore, lo scarico attraverso la sola valvola superiore 11’ o attraverso le due valvole la 11’ e la 2’ (se presente) (v. figure 1 e 20) a seconda della scelta di progettazione. In modo analogo (figure 10,11 e 12) la valvola inferiore di aspirazione 10, se esistente (valendo le considerazioni relative sopra riportate relative a quella di scarico 10’), potrà essere aperta oppure chiusa a discrezione della scelta di progettazione, del calcolo e dei rilievi sperimentali. La posizione verticale relativa delle luci inferiori di aspirazione e scarico potrà essere anche diversa da quella illustrata nei disegni, da stabilirsi tramite calcolo e verifica sperimentale ed a seconda del rendimento termodinamico, così come le dimensioni e forme delle luci di aspirazione e di scarico inferiori. La tipologia di valvole (se esistenti) delle luci inferiore potrà essere di qualunque tipo, tenuto conto della pressione non elevata nella parte inferiore del cilindro.

Come sopra riportato, le valvole inferiori qualunque delle due o entrambe, potranno anche non esserci (e nel caso dell’apertura in fig.1 il rientro dei gas di scarico o la fuoriuscita di quelli freschi, evitati o resi trascurabili tramite una opportuna forma dei condotti e posizionamento delle luci di aspirazione e/o scarico) potendo essere trascurabili o nulli i rientri di gas di scarico nella fase di salita del piattello 12 (fig. 2) questo muovendosi verso l’alto ed aspirando solo gas freschi, considerata l’energia dei fumi in uscita dal condotto di scarico e posizionando opportunamente quello d’aspirazione imponendo una minore corsa al piattello 12 che in questa fase (fig. 2) potrebbe non arrivare al punto morto inferiore, fermandosi al limite superiore della luce di aspirazione 2. Si evidenzia che, i disegni cui il riferimento, sono solo per l’intelligenza dell’invenzione di cui il presente brevetto, non sono in scala alcuna e non sono significative né le dimensioni né le proporzioni tra le parti e posizioni reciproche dei componenti.

Iniettori (per i diesel): saranno posizionati in modo da poter funzionare anche in presenza del piattello 12, quindi potranno essere nella parte laterale e superiore del cilindro ed in numero opportuno. Oppure in alternativa potranno essere posizionate nella testata con una piccola apertura nel piattello 12 per consentire solo la fuoriuscita del gasolio quando iniettato e comunque di dimensioni tali da non permettere passaggio di gas attraverso di essi se non in modo trascurabile.

Candele (ciclo Otto): saranno sistemate in modo da poter funzionare anche in presenza del piattello quindi nella parte laterale dei cilindri vicino alla testata o direttamente attraverso il piattello 12 se ritenuto necessario e possibile e saranno in numero tale da garantire una perfetta accensione.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motore a combustione interna funzionante secondo i cicli termodinamici Otto (Beau de Rochas) oppure Diesel comprendente un cilindro (1), un pistone (3) collegato ad un sistema di trasmissione a biella e manovella (4, 5, 6, 7; 8; 9), essendo detto pistone (3) scorrevole fra il punto morto inferiore ed il punto morto superiore; due condotti (2 e 2’) sfocianti da lati opposti in detto cilindro (1) in corrispondenza di detto punto morto inferiore, di alimentazione dell’aria (2) o dei gas freschi e di scarico dei gas combusti (2’); e/o delle valvole (10 e 10’) di intercettazione della comunicazione di detti condotti (2) e detto cilindro (1); una coppia di valvole (11 ed 11’) in testa al cilindro (1) in corrispondenza del punto morto superiore del moto di detto pistone (3); caratterizzato dal fatto che fra il pistone (3) e la testata del cilindro (1) è montato un setto sottile (12) di forma circolare, a seguito indicato come “piattello”, la cui superfice laterale è di forma cilindrica circolare retta ed avente diametro di dimensione nominale pari a quella del cilindro (1) ma con tolleranze tali da ottenere un giuoco che permetta lo scorrimento senza contatto diretto con le pareti interne della superficie interna del cilindro (1), e dei mezzi per azionare detto piattello (12) nel cilindro (1) in maniera da separare i gas di scarico dai gas freschi (cioè dalla miscela di aria e combustibile se ciclo Otto o dalla sola aria se ciclo Diesel).
2. 2. Motore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i mezzi di azionamento del piattello (12) sono costituiti da stantuffi collegati al piattello (12), aventi forma di aste uscenti dalla testata e/o attraversanti il pistone (3).
3. 3. Motore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i mezzi di azionamento del piattello (12) sono costituiti da sistemi meccanici, idraulici, pneumatici, elettrici oppure magnetici oppure elettromagnetici o di qualunque altro tipo presenti all’interno del blocco del motore o in prossimità di esso .
4. 4. Motore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che si utilizzino le aste facenti funzione di stantuffi azionanti il piattello (12) sono azionate tramite camme (anche desmodromiche) o con qualunque altro sistema meccanico, idraulico, pneumatico, elettrico, magnetico o elettromagnetico.
5. 5. Motore secondo una qualsivoglia delle rivendicazioni 1 a 4 precedenti, caratterizzato dal fatto che può essere impiegato in campo terrestre, marino o aeronautico.