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Motore a combustione interna a quattro tempi a stantuffi rotanti "RUTY".
Brevetto Invenzione Industriale N°1233456
ing. h.c. Michele Rutigliano
70128 BARI - Via Capitaneo 89
tel 0805302879 - 3388364835
e-mail: michele.rutigliano7@tin.it |
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Motore a combustione interna a quattro tempi a stantuffi rotanti:
brevetto Industriale n°1233456.
Funzionamento.
fase 1- Il rotore incorporante gli stantuffi (n°3 per ogni rotore) collegati all'albero eccentrico a mezzo di biellette, nel moto di rotazione (senso orario), presenta lo stantuffo n°1 (posizione 0°) in fase di aspirazione traslando davanti alla luce di aspirazione miscela;
fase 2 - il rotore superato i 90° di rotazione, sottopone lo stantuffo n°1 con la carica esplosiva aspirata, a compressione sino al raggiungimento dei 180° di rotazione;
fase 3 - il rotore nella rotazione da 180° a 270°, per effetto della fase di scoppio avvenuta a 180°, riceve dallo stantuffo n°1 l'impulso a ruotare dai gas in espansione. Tale impulso viene trasmesso all'accoppiamento di spinta biella-manovella-albero eccentrico-sistema cinematico-rotore;
fase 4 - il rotore nella rotazione da 270° a 360°, presenta lo stantuffo n°1 in fase di scarico gas esausti traslando davanti alla luce di scarico.
A tale punto il rotore ha compiuto n°1 giro di rotazione (360°) ed ha condotto i tre stantuffi a compiere n°3 cicli termodinamici completi di quattro tempi.
Il motore è articolato in modo da realizzare n°1 ciclo completo di quattro fasi per ogni stantuffo in n°1 giro del rotore da cui è derivata la presa di forza.
Il rotore è vincolato all'albero eccentrico con un sistema cinematico a ruotismi epicicloidali con rapporto 1 a 3.
Nella tematica del confronto con un motore alternativo tradizionale a quattro tempi, il motore a stantuffi rotanti con n°1 rotore, si equipara con un motore alternativo tradizionale bicilindrico a quattro tempi, la cui cilindrata unitaria è uguale alla cilindrata complessiva effettiva del motore a stantuffi rotanti.
Il motore a stantuffi rotanti con n°1 rotore, a parità di giri del rotore con l'albero motore di un tradizionale motore alternativo a quattro tempi, può essere assimilato ad un sei cilindri avente uguale cilindrata totale. |
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Il motore a stantuffi rotanti è un motore a combustione interna a quattro tempi funzionante secondo i cicli termodinamici Otto, Sabathè, Diesel.
Esso è formato da:
- Cassa Statorica, contenente gli organi meccanici;
- Rotore, che porta in rotazione n°3 cilindri che compiono ognuno n°1 ciclo a quattro tempi in n°1 giro del rotore ;
- Albero Motore ad unico eccentrico, che compie n°3 giri per ogni giro del Rotore a cui è vincolato da Sistema Cinematico;
- Assenza di valvole di aspirazione e di scarico.
Il motore presenta vantaggi oggettivi, rispetto i motori alternativi tradizionali, così espressi:
- eliminazione di tutti i cinematismi della distribuzione con notevole beneficio per il rendimento organico del motore e per la sua affidabilità generale;
- eliminazione delle valvole di aspirazione e di scarico con elevazione del coefficiente di riempimento di ciascun cilindro ed incremento della pressione media effettiva e della potenza ottenibile;
- presenza di una camera di combustione con spiccate caratteristiche di adiabaticità con elevazione del rendimento termodinamico;
- incremenento del moto del manovellismo di spinta in fase di espansione dei gas, in cui si generano e si sommano i momenti motore:
*uno generato dalla forza trasmessa sulla biella diretta sul suo asse e reagente sul bottone di manovella;
*l'altro generato dalla forza laterale di spinta della biella diretta sulla parete del cilindro (rotante) e reagente sul complesso statore-rotore;
- elevazione dei regimi di rotazione, grazie alla geometria del motore ed alla disposizione delle luci di aspirazione e di scarico. |
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| Vista prospettica Gruppo Motore. |
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| Brevetto Invenzione Industriale n°1233456 |
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La concezione e l'architettura innovativa del motore a stantuffi rotanti, ha condotto ad una grande esemplicazione costruttiva e meccanica .
I componenti meccanici principali, sono indicati, in esploso, nell'immagine illustrata. |
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Il motore a stantuffi rotanti presenta dimensioni particolarmente contenute e compatte grazie all'architettura innovativa ed alla sua geometria improntata al "superquadro".
Il prototipo progettuale, motore MRR 1/90/300 con n°1 rotore di diametro 300 mm, pistoni aventi diametro di 90 mm e cilindrata "comparata" ai tradizionali motori alternativi pari a 1.526 cm cubi, presenta un ingombro di sagoma di 450x500x500 mm (escluso cambio di velocità).
Nel campo della evoluzione dei motori a combustione interna, molti sforzi sono rivolti alla ricerca di soluzioni tecniche che tendano a migliorarne le caratteristiche strutturali e funzionali.
In tale direzione costituiscono punti di forza del motore a stantuffi rotanti, la limitazione dei consumi, l'aumento del rendimento termodinamico, l'incremento della potenza a parità di cilindrata e numero di giri, la semplificazione costruttiva.
L'architettura innovativa del motore a stantuffi rotanti, consentendo l'eliminazione di tutti i cinematismi della distribuzione e l'assenza delle valvole, la creazione di una camera di combustione con spiccate caratteristiche di adiabaticità unitamente alla particolarità del cinematismo e manovellismo di spinta, apporta un significativo beneficio al rendimento globale del motore.
Una ampia analisi bibliografica, con trattati e disegni tecnici, di tutte le problematiche relative a tenuta dei gas, geometria del capsulismo, cinematica del motore e meccanica dei volumi, refrigerazione e lubrificazione, equilibramento, considerazioni termodinamiche e peculiarità costruttive, è stata sviluppata a supporto e corredo del trovato tecnico. |
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