ES2606206T3

ES2606206T3 - Motor rotativo de combustión interna con subcámara piloto

Info

Publication number: ES2606206T3
Application number: ES14157081.2T
Authority: ES
Inventors: Bruno Villeneuve; Jean-Gabriel Gauvreau; David Gagnon-Martin; Andre Julien; Jean Thomassin
Original assignee: Pratt and Whitney Canada Corp
Current assignee: Pratt and Whitney Canada Corp
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: EP2775117A3; US9353680B2; EP2775117A2; CA2844015C; PL2775117T3; US20140245988A1; CA2844015A1; EP2775117B1

Abstract

Un cuerpo externo (12) para un motor rotativo que comprende: dos paredes finales separadas axialmente (14); una pared periférica (18) que extiende entre las paredes finales (14) y que define una cavidad interna (20) con las mismas para recibir un rotor (24) en la misma; un inserto (34; 134) recibido en la pared periférica (18), teniendo el inserto (34; 134) una subcámara piloto (72; 172) definida en el mismo y al menos una abertura de salida (74) definida en el mismo en comunicación con la subcámara (72; 172), teniendo la pared periférica (18) al menos una abertura (68) definida a través de la misma en comunicación con al menos una abertura de salida (74) del inserto (34; 134) y con la cavidad (20) para proporcionar comunicación entre la subcámara (72; 172) y la cavidad (20); y teniendo adicionalmente el cuerpo externo (12): un orificio de inyector piloto (76) definido a través del mismo en comunicación con la subcámara (72; 172) y dimensionado para recibir un inyector de combustible piloto (78), un orificio de elemento de ignición (82) definido a través del mismo dimensionado para recibir un elemento de ignición (84) en comunicación con la subcámara (72; 172), y un orificio de inyector de combustible principal (40) definido a través del mismo en comunicación con la cavidad (20), separado del inserto (34; 134) y dimensionado para recibir un inyector de combustible principal (42), caracterizado por que: el inserto (34; 134) está rodeado por la pared periférica (18) tal como para desplazarse hacia fuera desde la cavidad (20) con un extremo interno (66) del inserto (34; 134) desplazado hacia fuera desde una superficie interna (19) de la pared periférica (18), y una porción de la pared periférica (18) se extiende entre el inserto (34; 134) y la cavidad (20) de tal forma que el cuerpo del inserto (34; 134) no se expone directamente a la cavidad (20), estando al menos una abertura (68) en la pared periférica (18) definida en esta porción de la pared periférica (18).

Description

DESCRIPCION

Motor rotativo de combustion interna con subcamara piloto.

5 CAMPOTECNICO

La solicitud se refiere generalmente a motores rotativos de combustion interna, y mas particularmente a una subcamara piloto en tales motores.

10 ANTECEDENTES DE LATECNICA

Los motores rotativos, tales como, por ejemplo, los motores Wankel, usan la rotacion de un piston para convertir la presion en un movimiento giratorio, en lugar de usar pistones alternativos. En estos motores, el rotor tipicamente incluye varios sellos que permanecen en contacto con una pared periferica de la cavidad del rotor del motor a lo 15 largo detodo el movimiento rotacional del rotor para crear una pluralidad de camaras giratorias cuando el rotor gira.

Los motores rotativos se presentan en muchas formas. Un tipo ya conocido, el motor Wankel, tiene un rotor generalmente triangular recibido en una cavidad epitrocoide de dos lobulos. Tambien existen otros tipos de motores rotativos no Wankel. Sin embargo, las disposiciones conocidas no estan optimizadas, en cuanto a las disposiciones 20 y caractensticas de combustion y, por lo tanto, existe posibilidad de mejora.

Un motor Wankel que tiene las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1 se desvela en el documento EP 2551448A2.

25 RESUMEN

La presente invencion proporciona un cuerpo externo para un motor rotativo como se menciona en la reivindicacion 1, y un metodo de quemar combustible como se menciona en la reivindicacion 13.

30 DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Ahora se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en seccion transversal esquematica de un motor rotativo de combustion interna 35 con una realizacion particular;

la figura 2 es una vista en seccion transversal esquematica de un inserto de un motor rotativo, tal como la figura 1 de acuerdo con una realizacion particular;

la figura 3 es otra vista en seccion transversal esquematica del inserto de la figura 2; y la figura 4 es una vista en seccion transversal esquematica de un inserto de un motor rotativo, tal como 40 la figura 1 de acuerdo con otra realizacion particular.

DESCRIPCION DETALLADA

Haciendo referencia a la figura 1, se muestra esquematica y parcialmente un motor rotativo de combustion interna 10 45 conocido como un motor Wankel. En una realizacion particular, el motor rotativo 10 se usa en un sistema de motor de ciclo compuesto, tal como se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 7.753.036 de Lents y col., expedida el 13 de julio de 2010, como se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 7.775.044 de Julien y col., expedida el 17 de agosto de 2010. El sistema de motor de ciclo compuesto puede usarse como un motor motriz principal, tal como en una aeronave u otro vehnculo, o en cualquier otra aplicacion adecuada. En cualquier caso, en tal sistema, el aire 50 se comprime por un compresor antes de entrar en el motor Wankel, y el motor impulsa una o mas turbinas del motor compuesto. En otra realizacion, el motor rotativo 10 se usa sin un turbocargador, con aire a presion atmosferica.

El motor 10 comprende un cuerpo externo 12 que tiene paredes finales axialmente separadas 14 con una pared periferica 18 que se extiende entre las mismas para formar una cavidad de rotor 20. La superficie interna 19 de la 55 pared periferica 18 de la cavidad 20 tiene un perfil que define dos lobulos, que es preferiblemente un epitrocoide.

Un cuerpo interno o rotor 24 se recibe dentro de la cavidad 20, estando el eje geometrico del rotor 24 desplazado del y paralelo al eje del cuerpo externo 12. El rotor 24 tiene unas caras finales axialmente separadas 26 adyacentes a las paredes finales del cuerpo externo 14, y una cara periferica 28 que se extiende entre las mismas. La cara

de acuerdo el motor de

el motor de

periferica 28 define tres porciones de vertice circunferencialmente separadas 30 y un perfil generalmente triangular con lados arqueados hacia fuera. Las porciones de vertice 30 estan en acoplamiento de sellado con la superficie interna de la pared periferica 18 para formar tres camaras de trabajo rotativas 32 entre el rotor inter no 24 y el cuerpo externo 12. Se define un rebaje 38 (vease la figura 3) en la cara periferica 28 del rotor 24 entre cada par de 5 porciones de vertice adyacentes 30, para formar parte de la camara correspondiente 32.

Las camaras de trabajo 32 estan cerradas hermeticamente. Cada porcion de vertice del rotor 30 tiene un sello de vertice 52 que se extiende desde una cara final 26 a la otra y que sobresale radialmente de la cara periferica 28. Cada sello de vertice 52 se desvfa radialmente hacia fuera contra la pared periferica 18 a traves de un resorte 10 respectivo. Un sello final 54 acopla cada extremo de cada sello de vertice 52, y se apoya en la pared final respectiva 14 a traves de un resorte adecuado. Cada cara final 26 del rotor 24 tiene al menos un sello de cara con forma de arco 60 que transcurre desde cada porcion de vertice 30 a cada porcion de vertice adyacente 30, adyacente para desviarse hacia dentro de la periferia del rotor a lo largo de su longitud. Un resorte impulsa cada sello de cara 60 axialmente hacia fuera de manera que el sello de cara 60 se proyecte axialmente lejos de la cara final de rotor 15 adyacente 26 en acoplamiento de sellado con la pared final adyacente 14 de la cavidad. Cada sello de cara 60 esta en acoplamiento de sellado con el sello final 54 adyacente a cada extremo del mismo.

Aunque no se muestra en las figuras, el rotor 24 se articula con cojinete en una porcion excentrica de un eje e incluye un engranaje de sincronizacion co-axial con el eje del rotor, que se engrana con un engranaje de 20 sincronizacion de estator fijo asegurado al cuerpo externo coaxialmente con el eje. El eje gira el rotor 24 y los engranajes engranados grnan el rotor 24 para realizar revoluciones orbitales dentro de la cavidad del rotor. El eje gira tres veces para cada rotacion completa del rotor 24 segun se mueve alrededor de la cavidad de rotor 20. Se proporcionan retenes de aceite alrededor del engranaje de sincronizacion para impedir el flujo de fuga del aceite lubricante radialmente hacia fuera del mismo entre la cara final del rotor respectiva 26 y la pared final del cuerpo 25 externo 14.

Se define al menos un puerto de entrada (no mostrado) a traves de una de las paredes finales 14 o la pared periferica 18 para admitir aire (atmosferico o comprimido) en una de las camaras de trabajo 32, y se define al menos un puerto de escape (no mostrado) a traves de una de las paredes finales 14 o la pared periferica 18 para la 30 descarga de los gases de escape de las camaras de trabajo 32. Los puertos de entrada y escape se situan uno con respecto al otro y con respecto al elemento de ignicion y los inyectores de combustible (descritos adicionalmente a continuacion) de tal forma que, durante cada rotacion del rotor 24, cada camara 32 se mueve alrededor de la cavidad 20 con un volumen variable para experimentar las cuatro fases de admision, compresion, expansion y escape, siendo estas fases similares a los tiempos en un motor de combustion interna de tipo alternativo que tiene 35 un ciclo de cuatro tiempos.

En una realizacion particular, estos puertos se disponen de tal forma que el motor rotativo 10 funcione bajo el principio del ciclo Miller o Atkinson, con su relacion de compresion volumetrica inferior a su relacion de expansion volumetrica. En otra realizacion, los puertos se disponen detal forma que las relaciones de compresion y expansion 40 volumetricas sean iguales o similares entre sf.

Como se describe adicionalmente a continuacion, se define una subcamara piloto 72 en el cuerpo externo 12, para una inyeccion e ignicion de combustible piloto. En la realizacion mostrada, la subcamara piloto 72 se proporciona en un inserto 34 recibido en un orificio correspondiente 36 definido a traves de la pared periferica 18 del cuerpo externo 45 12. La pared periferica 18 tambien tiene un orificio alargado de inyector principal 40 definido a traves de la misma, en comunicacion con la cavidad de rotor 20 y separado del inserto 34. Un inyector de combustible principal 42 (vease la figura 3) se recibe y se retiene dentro de este orifico correspondiente 40, comunicando la punta 44 del inyector principal 42 con la cavidad 20 en un punto separado del inserto 34. El inyector principal 42 se situa hacia la parte posterior del inserto 34 con respecto a la direccion R de la rotacion y revolucion del rotor, y se angula para dirigir el 50 combustible hacia delante en cada una de las camaras giratorias 32 secuencialmente con un patron de orificios de punta disenado para una pulverizacion adecuada.

Haciendo referencia particularmente a las figuras 2-3, el inserto 34 se situa en la pared periferica 18 desplazado hacia fuera desde cavidad 20 de tal forma que una porcion 35 de la pared periferica 18 se extienda entre el inserto 55 34 y la cavidad 20. El inserto 34 incluye un cuerpo 46 y una brida extendida 48 en su extremo externo, estando la brida 48 adyacente a un saliente 50 definido en la pared periferica 18. Un sello 49 hecho de un tipo de material apropiado, tal como Inconel®, puede recibirse bajo la brida 48, mostrado aqrn como recibido en una muesca adyacente de la pared periferica 18. En una realizacion particular, el inserto 34 se retiene por una pluralidad de sujeciones (no mostradas), por ejemplo, pernos, que acoplan la brida 48 al saliente 50. Tambien pueden usarse tipos

alternos de conexiones, incluyendo, pero sin limitacion, soldadura, cobresoldadura, retencion a traves de una cubierta superponiendo la brida 48 y conectada a la pared periferica 18, etc. En la realizacion mostrada, se proporcionara un orificio roscado central para recibir una herramienta roscada que facilite la retirada del inserto 34 del orificio 36 cuando sea necesario, por ejemplo, para el mantenimiento o reemplazo; en otra realizacion, se omite 5 este orificio roscado.

El cuerpo del inserto 46 tiene un extremo interno 66 desplazado hacia fuera desde la superficie interna 19 de la pared periferica 18 que define la cavidad 20, es decir, el inserto 34 no se expone directamente a la cavidad 20. En otras palabras, el inserto 34 esta rodeado por la pared periferica 18 para evitar que tenga una porcion de la 10 superficie interna 19 de la cavidad 20 definiendose por el inserto 34. Tal configuracion puede permitir una temperature inferior de la superficie interna 19, lo que tambien puede ayudar a impedir una ignicion prematura (detonacion) de la mezcla de combustible.

En la realizacion mostrada, el cuerpo del inserto 46 tiene una forma cilmdrica excepto para el extremo interno 66 que 15 es troncoconica. El cuerpo del inserto 46 tiene toda la subcamara piloto 72 definida en el mismo, que se muestra aqu con una seccion transversal circular. Tambien son posibles otras geometnas.

La porcion 35 de la pared periferica 18 que se extiende entre el inserto 34 y la cavidad 20 tiene al menos una abertura 68 definida a traves de la misma que se extiende desde la superficie interna 19 al orificio del inserto 36. La 20 subcamara 72 comunica con la cavidad 20 a traves de al menos una abertura de salida 74 definida en el cuerpo del inserto 46 en comunicacion con la al menos una abertura 68 de la porcion de pared periferica 35 y con la subcamara 72. En la realizacion mostrada, la subcamara 72 tiene una forma que forma una seccion transversal reducida adyacente a la abertura o las aberturas 74, de tal forma que la abertura o aberturas 74 definen una restriccion al flujo entre la subcamara 72 y la cavidad 20. La abertura o aberturas 74 pueden tener diversas formas y/o definirse por un 25 patron de multiples orificios.

En la realizacion mostrada, el inserto 34 y el orificio del inserto 36 estan dimensionados relativamente de ta l forma que un espacio de aire 37 se define entre el cuerpo del inserto 46 y la pared periferica 18. En particular, se proporciona un espacio de aire entre el extremo interno 66 y la porcion 35 de la pared periferica 18 para evitar el 30 contacto debido a la diferencia en la expansion termica, por ejemplo, para reducir un riesgo de deformacion de la superficie interna 19. En una realizacion particular, tal espacio ayuda a limitar la transferencia de calor entre el inserto 34 y la pared periferica 18. En una realizacion particular, el espacio se dimensiona de tal forma que, con la maxima expansion termica y en las peores dimensiones dentro de las tolerancias geometricas, queda un espacio entre el extremo interno 66 y la porcion 35. Tambien son posible dimensiones alternativas. Por ejemplo, cuando la 35 conexion del inserto 34 con la pared periferica 18 permite una expansion termica exterior, es decir, en una direccion alejada de la cavidad 20, el espacio entre el extremo interno 66 y la porcion 35 puede omitirse.

En una realizacion particular, el inserto 34 esta hecho de un material que tiene unas propiedades de alta temperatura mayores y/o una conductividad termica inferior a la de la pared periferica 18, que puede hacerse, por ejemplo, de 40 aluminio. En una realizacion, el inserto 34 se hace de una superaleacion a base de mquel o cobalto. En una realizacion particular, el cuerpo del inserto 46 se fabrica en dos piezas 46a, 46b, por ejemplo, mecanizado a partir de preformas metalicas, con superficies interconectadas D que se extienden a lo largo de un diametro de la subcamara 72. Pueden usarse materiales alternativos, incluyendo, pero sin limitacion, tipos apropiados de ceramica. Tambien pueden usarse metodos de fabricacion alternativos.

45

En otra realizacion, tanto el inserto 34 como la pared periferica 18 se hacen de un mismo material que tiene suficiente resistencia al calor y propiedades de alta temperatura adecuadas para resistir las altas temperaturas dentro de la subcamara 72.

50 La pared periferica 18 y el cuerpo del inserto 46 tienen un orificio alargado del elemento de ignicion 82 definido en los mismos, angulado con respecto al eje transversal T del inserto 34 y en comunicacion con la subcamara 72. Un elemento de ignicion 84 se recibe y se retiene dentro del orificio correspondiente 82, recibiendose la punta 86 del elemento de ignicion 84 en la subcamara 72. En la realizacion mostrada, el elemento de ignicion 84 es una bujfa incandescente y una mayor parte del mismo se extiende dentro de la pared periferica 18 fuera del inserto 34. En una 55 realizacion particular, la porcion de la bujfa incandescente 84 situada dentro del inserto 34 no es sustancialmente mayor que la punta de la misma que se calienta activamente durante el uso, que puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 0,125 a aproximadamente 0,25 pulgadas (3,175 - 6,35 mm) de longitud, extendiendose la envoltura y el cuerpo de la bujfa incandescente 84 dentro de la pared periferica 18 fuera del inserto 34. Como tal, unicamente una pequena porcion del elemento de ignicion 84 sobresale en la camara 72.

Tambien son posibles otras configuraciones, incluyendo, por ejemplo, tener el elemento de ignicion 84 completamente recibido dentro del inserto 34, y/o el elemento o elementos de ignicion 84 de cualquier otro tipo adecuado, incluyendo, pero sin limitacion, ignicion de plasma, ignicion laser, bujfa, microondas, otros tipos de 5 elementos de calentamiento, etc.

En la realizacion mostrada, la pared periferica 18 tiene una pluralidad de canales de refrigeracion 62 defini dos en la misma. Los canales de refrigeracion 62 estan en comunicacion de fluido con una fuente de refrigerante (no mostrada) para la circulacion de un fluido refrigerante a traves de los mismos, tal como, por ejemplo, agua o agua 10 con un aditivo anticongelante adecuado. En una realizacion particular, la ubicacion de la bujfa incandescente 84 dentro de la pared periferica 18 la coloca en relacion de intercambio de calor con algunos de los canales de refrigeracion 62 para ayudar a extraer el calor de la bujfa incandescente 84 para una durabilidad mejorada.

En una realizacion particular, uno o mas de los canales de refrigeracion 62 (una pluralidad en la realizacion 15 mostrada) se definen en la porcion 35 de la pared periferica 18 que se extiende entre el inserto 34 y la cavidad 20. Tal configuracion puede ayudar a obtener una temperatura inferior de la superficie interna 19, lo que tambien puede ayudar a impedir una ignicion prematura (detonacion) de la mezcla de combustible.

Haciendo referencia particular a la figura 3, la pared periferica 18 tiene un orificio alargado del inyector piloto 76 20 definido a traves de la misma, tambien en un angulo con respecto al inserto 34 y en comunicacion con la subcamara 72. Un inyector de combustible piloto 78 se recibe y se retiene dentro del orificio correspondiente 76, estando la punta 80 del inyector piloto 78 en comunicacion con la subcamara 72, por ejemplo, terminando en una abertura correspondiente 77 definida en el cuerpo del inserto 46 entre la subcamara 72 y el orificio de inyector piloto 76. Tambien son posibles otras configuraciones, incluyendo, por ejemplo, tener el inyector de combustible piloto 78 25 completamente recibido dentro del inserto 34.

El inyector piloto 78 y el inyector principal 42 inyectan combustible, que en una realizacion particular es combustible pesado, por ejemplo, diesel, queroseno (combustible para aviones), biocombustible equivalente, etc. en las camaras 32. Como alternativa, el combustible puede ser cualquier otro tipo adecuado de combustible apto para la inyeccion 30 como se describe, incluyendo combustible no pesado, tal como, por ejemplo, gasolina o combustible de hidrogeno lfquido. En una realizacion particular, al menos 0,5 % y hasta el 20 % del combustible se inyecta a traves del inyector piloto 78, y el remanente se inyecta a traves del inyector principal 42. En otra realizacion particular, como mucho el 10 % del combustible se inyecta a traves del inyector piloto 78. En otra realizacion particular, como mucho el 5 % del combustible se inyecta a traves del inyector piloto 78. El inyector principal 42 inyecta el combustible de tal forma que 35 cada camara rotativa 32, cuando esta en la fase de combustion, contiene una mezcla pobre de aire y combustible.

El volumen de la subcamara 72 se selecciona para obtener una mezcla estequiometrica en torno a la ignicion dentro de un retardo aceptable, quedando parte del producto de escape del ciclo de combustion previa en la subcamara 72. En una realizacion particular, el volumen de la subcamara 72 es al menos un 0,5 % y hasta un 3,5 % del volumen de 40 desplazamiento, siendo el volumen de desplazamiento definido como la diferencia entre los volumenes maximo y mmimo de una camara 32. En otra realizacion particular, el volumen de la subcamara 72 corresponde de aproximadamente el 0,625 % a aproximadamente el 1,25 % del volumen de desplazamiento.

El volumen de la subcamara 72 tambien puede definirse como una porcion del volumen de combustion, que es la 45 suma del volumen de la camara mmimo Vmin (incluyendo el rebaje 38) y el volumen de la propia subcamara V2. En una realizacion particular, la subcamara 72 tiene un volumen correspondiente a del 5 % al 25 % del volumen de combustion, es decir V2 = 5 % al 25 % de (V2 + Vmin). En otra realizacion particular, la subcamara 72 tiene un volumen correspondiente a del 10 % al 12 % del volumen de combustion, es decir, V2 = 10 % al 12 % de (V2 + Vmin).

50 Haciendo referencia a la figura 4, se muestra un inserto 134 de acuerdo con otra realizacion. El inserto 134 es similar al inserto 34 que se ha descrito anteriormente, y como tal, se identifican elementos similares por los mismos numeros de referencia y no se describiran adicionalmente en el presente documento. Una porcion 35 de la pared periferica 18 se extiende entre el inserto 134 y la cavidad 20, es decir, el extremo interno 66 del cuerpo del inserto 46 se desplaza hacia fuera desde la superficie interna 19 de tal forma que el cuerpo del inserto 46 no se exponga 55 directamente a la cavidad 20.

La subcamara piloto 172 definida en el inserto 134 tiene una seccion transversal que define una porcion exterior troncoconica 171 y una porcion interna troncoconica 173, ahusandose las porciones troncoconicas 171, 173 separadas entre sf. La al menos una abertura de salida del inserto 74 en comunicacion con la al menos una abertura

de pared periferica 68 se define en el extremo interno de la porcion interna 173. Por lo tanto, la subcamara 172 tiene una forma que forma una seccion transversal reducida adyacente a la abertura o aberturas 74, de ta l forma que la abertura o aberturas 74 definen una restriccion al flujo entre la subcamara 172 y la cavidad 20. La abertura o las aberturas 74 pueden tener diversas formas y/o definirse por un patron de multiples orificios.

5

En la realizacion mostrada, el elemento de ignicion 84 es tambien una bujfa incandescente con una parte mayor de la misma extendiendose dentro de la pared periferica 18 fuera del inserto 34. Algunos de los canales de refrigeracion 62 se definen en la porcion 35 de la pared periferica 18 que se extiende entre el inserto 134 y la cavidad 20.

10 Aunque el inserto 134 se muestra con una forma cilmdrica, excepto para el extremo interno 66 que es troncoconico, tambien son posibles otras geometnas.

Tambien son posibles otras geometnas para la subcamara 72, 172, incluyendo, pero sin limitacion, perfiles cilmdricos, conicos, otros con forma de cuna, etc.

15

La subcamara 72, 172 puede ayudar a crear una zona de ignicion estable y potente para encender la camara de combustion principal pobre total 32 para crear la combustion de carga estratificada. La subcamara 72, 172 puede mejorar la estabilidad de la combustion, particularmente, pero no exclusivamente, para un motor rotativo que funciona con combustible pesado por debajo de la propia ignicion de combustible. El inserto 34, 134 hecho de un 20 material resistente al calor, puede crear ventajosamente una pared caliente alrededor de la subcamara que puede facilitar adicionalmente la estabilidad de la ignicion. La posicion del inserto 34, 134 desplazado hacia fuera de la cavidad 20 puede permitir una temperatura inferior de la superficie interna 19, que, a su vez, puede reducir el riesgo de detonacion.

25 Las ensenanzas son aplicables en el presente documento a muchos tipos de motores rotativos, y no solo a los motores Wankel. En una realizacion particular, el motor rotativo puede ser un motor rotativo de tipo individual o excentrico en el que el rotor gira sobre un centro fijo de rotacion. Por ejemplo, el motor rotativo puede ser un vano motor deslizante, tal como se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 5.524.587, expedida el 11 de junio de 1996 o en la Patente de Estados Unidos n.° 5.522.356, expedida el 4 de junio de 1996. En otra realizacion particular, 30 el motor rotativo puede ser un motor rotativo oscilante, que incluye dos o mas rotores que giran a diferentes velocidades angulares, haciendo que la distancia entre las porciones de los rotores vane y, como tal, el volumen de la camara cambie. En otra realizacion particular, el motor rotativo puede ser un motor rotativo planetario que tiene una geometna diferente que la del motor Wankel, tal como, por ejemplo, un motor planetario que tiene una cavidad de rotor con un perfil epitrocoide que define tres lobulos y un rotor con cuatro porciones de vertice.

35

La anterior descripcion pretende ser unicamente ejemplar, y un experto en la tecnica reconocera que pueden hacerse cambios en las realizaciones descritas sin apartarse del alcance de la invencion o invenciones desveladas. Por ejemplo, las disposiciones mecanicas de los motores rotativos que se han descrito anteriormente son simplemente ejemplos de muchas configuraciones posibles que son adecuadas para su uso con la presente 40 invencion o invenciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un cuerpo externo (12) para un motor rotativo que comprende:

5 dos paredes finales separadas axialmente (14);

una pared periferica (18) que extiende entre las paredes finales (14) y que define una cavidad interna (20) con las mismas para recibir un rotor (24) en la misma;

un inserto (34; 134) recibido en la pared periferica (18), teniendo el inserto (34; 134) una subcamara piloto (72; 172) definida en el mismo y al menos una abertura de salida (74) definida en el mismo en comunicacion con la subcamara 10 (72; 172), teniendo la pared periferica (18) al menos una abertura (68) definida a traves de la misma en comunicacion con al menos una abertura de salida (74) del inserto (34; 134) y con la cavidad (20) para proporcionar comunicacion entre la subcamara (72; 172) y la cavidad (20); y teniendo adicionalmente el cuerpo externo (12):

un orificio de inyector piloto (76) definido a traves del mismo en comunicacion con la subcamara (72; 172) y 15 dimensionado para recibir un inyector de combustible piloto (78),

un orificio de elemento de ignicion (82) definido a traves del mismo dimensionado para recibir un elemento de ignicion (84) en comunicacion con la subcamara (72; 172), y

un orificio de inyector de combustible principal (40) definido a traves del mismo en comunicacion con la cavidad (20), separado del inserto (34; 134) y dimensionado para recibir un inyector de combustible principal (42),

20

caracterizado por que:

el inserto (34; 134) esta rodeado por la pared periferica (18) tal como para desplazarse hacia fuera desde la cavidad (20) con un extremo interno (66) del inserto (34; 134) desplazado hacia fuera desde una superficie interna (19) de la 25 pared periferica (18), y

una porcion de la pared periferica (18) se extiende entre el inserto (34; 134) y la cavidad (20) de tal forma que el cuerpo del inserto (34; 134) no se expone directamente a la cavidad (20), estando al menos una abertura (68) en la pared periferica (18) definida en esta porcion de la pared periferica (18).

30 2. El cuerpo externo como se ha definido en la reivindicacion 1, donde la cavidad interna (20) define una

forma epitrocoide con dos lobulos.
3. El cuerpo externo como se ha definido en la reivindicacion 1 o 2, donde una o la porcion (35) de la pared periferica (18) que se extiende entre el inserto (34; 134) y la cavidad (20) tiene al menos un canal de

35 refrigeracion (62) definido en la misma.
4. El cuerpo externo como se ha definido en cualquier reivindicacion anterior, donde el inserto (34; 134) esta hecho de un material que tiene una de o tanto mayores propiedades de alta temperatura como una conductividad termica inferior que la de la pared periferica (18).

40
5. El cuerpo externo como se ha definido en cualquier reivindicacion anterior, donde el inserto (34; 134) esta hecho de un material que tiene propiedades de alta temperatura mayores que las del aluminio.
6. El cuerpo externo como se ha definido en cualquier reivindicacion anterior, donde una parte mayor del 45 orificio de elemento de ignicion (82) se define a traves de la pared periferica (18) fuera del inserto (34; 134).
7. El cuerpo externo como se ha definido en cualquier reivindicacion anterior, donde la subcamara (172) tiene una forma que forma una seccion transversal reducida adyacente a la al menos una abertura de salida (74).

50 8. El cuerpo externo como se ha definido en cualquier reivindicacion anterior, donde un espacio de aire

(37) se define entre un extremo interno del inserto (34; 134) y la porcion de la pared periferica (18).
9. Un motor rotativo (10) que comprende:

55 un cuerpo externo (12) como se ha definido en cualquier reivindicacion anterior;

un cuerpo de rotor (24) que puede girar dentro de la cavidad (20) en acoplamiento de sellado con las paredes perifericas y finales (14, 18) y que define al menos una camara (32) de volumen variable en la cavidad (20) alrededor del cuerpo de rotor (24);

un inyector de combustible piloto (78) que tiene una punta (80) en comunicacion con la subcamara (72; 172);

un elemento de ignicion (84) situado para encender el combustible dentro de la subcamara (72; 172); y

un inyector de combustible principal (42) que tiene una punta (44) en comunicacion con la cavidad (20) en una

ubicacion separada del inserto (34; 134).

5 10. El motor como se ha definido en la reivindicacion 9, donde la cavidad interna (20) define una forma

epitrocoide con dos lobulos, el cuerpo de rotor (24) tiene tres porciones de vertice separadas circunferencialmente (30), y la al menos una camara incluye tres camaras giratorias (32) de volumen variable, estando el cuerpo de rotor (24) acoplado a una porcion excentrica de un eje para girar y realizar revoluciones orbitales dentro de la cavidad (20) quedando cada una de las porciones de vertice (30) en acoplamiento de sellado con la pared periferica (18) y 10 separando las camaras (32).
11. El motor como se ha definido en la reivindicacion 9 o 10, donde una parte mayor del elemento de ignicion (84) se extiende dentro de la pared periferica (18) fuera del inserto (34; 134) recibiendose unicamente una punta (86) del elemento de ignicion (84) en la subcamara (72; 172).

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12. El motor como se ha definido en la reivindicacion 9, 10 o 11, donde el inyector piloto (78) se extiende en el orificio de inyector piloto (76) definido en la pared periferica (18) a un angulo con respecto al inserto (34; 134) terminando una punta (80) del inyector piloto (78) en una abertura (77) definida en el inserto (34; 134) en comunicacion con la subcamara (72; 172) y el orificio de inyector piloto (76).

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13. Un metodo para quemar combustible, por ejemplo, combustible pesado, en un motor rotativo (10) que tiene un rotor (24) que gira en una cavidad (20), comprendiendo el metodo:

inyectar una porcion menor del combustible en una subcamara (72; 172) definida en un inserto (34; 134) rodeado por 25 una pared periferica (18) del motor;

encender el combustible dentro de la subcamara (72; 172);

restringir parcialmente un flujo del combustible encendido de la subcamara (72; 172) haciendo circular el combustible encendido fuera de la subcamara (72; 172) y del inserto (34; 134);

hacer circular el combustible encendido del inserto (34; 134) a la cavidad (20) a traves de al menos una abertura (68) 30 definida en una porcion en la pared periferica (18), extendiendose la porcion (35) de la pared periferica (18) entre el inserto (34; 134) y la cavidad (20) de tal forma que el inserto (34; 134) no se exponga directamente a la cavidad (20); e

inyectar un remanente del combustible en la cavidad (20) independientemente de y separado de la subcamara (72; 172).

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14. El metodo como se ha definido en la reivindicacion 13, que incluye adicionalmente hacer circular refrigerante dentro de la pared periferica (18) en proximidad de la circulacion del combustible encendido del inserto (34; 134) a la cavidad (20).