ES2946284T3 - Motor de combustión interna con engranaje planetario y con pistones alternativos - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un motor de combustión interna que comprende cilindros que están dispuestos radialmente alrededor de un eje (Z), en cada uno de los cuales desliza un pistón que realiza movimientos rectilíneos alternativos que se transforman reversiblemente en una rotación continua de un eje de salida (105) por medio de : una unidad activa y una unidad pasiva (100,300), donde cada una comprende un engranaje planetario (102,302), cuyo eje es paralelo a (Z), que es capaz de engranar con un engranaje solar (101,301) y que se mantiene en su órbita por medio de un portasatélites (103,303) y tiene un diámetro primitivo idéntico al radio primitivo del correspondiente piñón solar. El engranaje planetario (302) es accionado giratoriamente por el engranaje planetario (102) y/o el portasatélites (103). Cada uno de los engranajes planetarios (102, 302) está asegurado respectivamente a una biela (104, 304) que tiene pasadores de manivela, cuyos ejes son paralelos al eje (Z), que atraviesan el círculo primitivo del correspondiente engranaje planetario y son susceptibles de cooperar por contacto con varillas solidarias de los pistones. La unidad activa (100) tiene por objeto, por medio de la biela (104), asegurar la compresión y transformar la energía suministrada a los pistones durante la expansión en un par de giro al eje de salida (105) mientras que la unidad pasiva (300) está destinado, por medio de la biela (304), a asegurar las fases de escape y admisión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCION

Motor de combustión interna con engranaje planetario y con pistones alternativos

I. Campo técnico

La presente invención se refiere a motores de combustión interna, en particular motores de cuatro tiempos y con pistones alternativos, que permiten convertir la energía térmica liberada por la combustión de un sistema gaseoso en cilindros en energía mecánica en forma de un par de giro disponible en un árbol de salida. Este motor está destinado principalmente a ser utilizado para la propulsión de vehículos de transporte tal como aviones, automóviles, camiones, barcos, etc. Así como para instalaciones fijas tales como grupos electrógenos.

II. Estado de la técnica anterior

Los motores de combustión interna más utilizados en la actualidad son los motores de cuatro tiempos y con pistones alternativos, que comprenden uno o más cilindros, cerrados por una culata que conecta los cilindros a los colectores de admisión y de escape y equipado con válvulas controladas por uno o varios árboles de levas. En el interior de cada cilindro desliza un pistón destinado a efectuar movimientos rectilíneos alternativos. Estos movimientos se transforman en giro continuo de un árbol de salida y recíprocamente gracias al sistema de biela-manivela convencional comúnmente implementado en la mayoría de los motores de pistones alternativos. La culata y la cabeza del pistón delimitan por tanto una cámara de combustión cuyo volumen sufre una variación cíclica entre un mínimo y un máximo, correspondientes respectivamente a los momentos en que el pistón se encuentra en el PMS y el PMI de su carrera. Esta variación cíclica permite implementar los cuatro tiempos de un ciclo de motor, según el principio de funcionamiento ampliamente conocido en el estado de la técnica, y esto, para convertir en trabajo mecánico la energía térmica liberada por un sistema gaseoso en combustión. Además, la transformación de los movimientos alternativos de los pistones por un sistema tal como el de biela-manivela presenta un gran inconveniente: la carrera de compresión que es idéntica a la de expansión, la presión en la cámara de combustión al final de la expansión siempre permanece mayor que la presión atmosférica, esto quiere decir que la energía suministrada al pistón por el sistema gaseoso en expansión no puede recuperarse por completo antes de la apertura de las válvulas de escape, debido a que el pistón sube inevitablemente después del PMI. Por consiguiente, el rendimiento de los motores que utilizan un sistema de transformación de este tipo es limitado. Para superar esta limitación, sería por tanto conveniente diseñar un sistema de transformación de los movimientos que permitiera ofrecer al pistón un volumen de expansión prolongado con respecto al de compresión, para reducir tanto como sea posible la presión en la cámara de combustión al final de la expansión y aprovechar por tanto la energía proporcionada por el sistema gaseoso en expansión.

III. Descripción de la invención

La presente invención tiene por objetivo remediar los inconvenientes que presentan los motores de cuatro tiempos y con pistones alternativos conocidos en el estado de la técnica, proponiendo un motor con una arquitectura menos restrictiva, particularizada por un sistema de transformación de movimientos capaz de ofrecer a los pistones una carrera de expansión prolongada con respecto a la de compresión, con el fin de aprovechar al máximo la energía térmica liberada por la combustión del combustible.

Para hacerlo se propone, según la invención, un motor 1 de combustión interna con engranaje planetario y con pistones alternativos, que comprende:

- Un bloque 200 de cilindros que comprende:

- un collarín 201 que está configurado para agrupar un número de cilindros 210 al menos igual a uno, dispuestos radialmente alrededor de un eje Z y conectados rígidamente al collarín 201, los ejes de dichos cilindros 210 denominados ejes principales del motor 1 que son perpendiculares al eje Z en un punto O, el plano ortogonal al eje Z y que pasa por el punto O se denomina plano P principal, cada uno de dichos cilindros 210 comprende en su parte superior:

-A l menos dos válvulas 211, una de las dos válvulas 211 que es una válvula de admisión y la otra de las dos válvulas 211 que es una válvula de escape, cada una de dichas válvulas 211 está guiada en traslación a lo largo de su eje en el cilindro 210 y se mantiene cerrada por medio de un resorte 214 montado entre el cilindro 210 y una copa 212 que hace tope contra la varilla de la válvula 211 por medio de una chaveta 213, dicho resorte 214 que está destinado a ejercer una fuerza de retorno sobre la copa 212 de manera que mantiene la válvula 211 cerrada,

-A l menos dos balancines 215 conectados cinemáticamente al cilindro 210 capaces de cooperar por contacto con las válvulas 211 y que están dispuestos de manera que deformen el resorte 214 para asegurar la apertura de las válvulas 211, cada balancín 215 es solidario a una varilla 216 por un sistema de fijación que permite el ajuste de su posición relativa.

- En el interior de cada uno de dichos cilindros 210 desliza un pistón 202 guiado en traslación coaxial en el cilindro 210 correspondiente y que está destinado a efectuar movimientos de traslación alternativos, la cabeza del pistón 202 y la parte inferior del cilindro 210 correspondiente delimitan una cámara de combustión en la que se producen los cuatro tiempos de un ciclo de motor, el volumen de dicha cámara de combustión el cual es variable entre un mínimo, alcanzado en un momento del ciclo correspondiente a una posición del pistón 202 denominada punto muerto superior PMS y un máximo alcanzado en un momento del ciclo correspondiente a una posición del pistón 202 denominada punto PB bajo, cada cámara de combustión que está alimentada por un sistema de admisión de un gas comburente y de un combustible y que está en comunicación con un sistema de escape de gases quemados,

- Un dispositivo montado entre cada uno de los pistones 202 y el cilindro 210 correspondiente que permite asegurar la estanqueidad de la cámara de combustión: los segmentos habituales de los pistones conocidos en el estado de la técnica son un ejemplo de dicho dispositivo, generalmente tres segmentos están situados en la parte superior del pistón, a saber, un segmento de fuego, un segmento de estanqueidad o de compresión y un segmento rascador,

- Una varilla 203 solidaria al pistón 202 y dispuesta para desplazarse en traslación longitudinal a lo largo del eje del pistón 202 correspondiente,

- Al menos una leva 305 radial guiada en giro alrededor del eje Z dispuesta para ser accionada en giro por al menos uno de los elementos giratorios del motor 1 y que está destinada a actuar sobre cada uno de los balancines 215 por medio de un dispositivo que comprende al menos:

- un seguidor 306 guiado en traslación con respecto a su eje, capaz de cooperar por contacto con dicha leva 305 y que está destinado a seguir un recorrido de leva,

- una varilla 307 de balancín montada entre el seguidor 306 y la varilla 216 y que está dispuesto para transmitir los movimientos de desplazamiento del seguidor 306 al balancín 215 para controlar la apertura de las válvulas 211 en sincronización con el giro del motor 1,

la leva 305 está dotada de al menos dos perfiles externos distintos, un primer perfil que controla la apertura de las válvulas de admisión y un segundo perfil que controla la apertura de las válvulas de escape.

La disposición de los cilindros así como el sistema de distribución descrito anteriormente son conocidos en el estado de la técnica en los motores denominados de estrella, según los cuales los cilindros se sitúan en un mismo plano alrededor de un cigüeñal que comprende una sola muñequilla, a la que se conecta una de las bielas denominada biela maestra y sobre la que se articulan las bielas denominadas secundarias. La transformación de los movimientos lineales alternativos de los pistones en un movimiento de giro continuo del cigüeñal en el motor de estrella así como en la mayoría de los motores con pistones utilizados en la actualidad está asegurada por el sistema biela-manivela convencional, en el caso del motor 1 según la presente invención, esta transformación de movimientos está asegurada por un sistema, distinto del de biela-manivela, simple de realizar que comprende:

-A l menos una unidad 100 activa que comprende un conjunto de elementos dispuestos de manera que forman un engranaje planetario que comprende al menos:

- una corona 101 planetaria montada coaxialmente con respecto al eje Z que está unida rígidamente o que resulta del material del collarín 201 y que está situada en un primer lado del plano P principal,

- un satélite 102 cuyo eje es paralelo al eje Z que comprende al menos un primer dentado capaz de engranar con la corona 101 planetaria y que se mantiene en su órbita por medio de un portasatélites 103 guiado en giro alrededor del eje Z, el satélite 102 está conectado en un primer extremo de su eje con el portasatélites 103 por una conexión de pivote, el diámetro primitivo del primer dentado del satélite 102 el cual es igual al radio primitivo de la corona 101 planetaria,

- la unidad 100 activa además comprende una biela 104 fijada al eje del satélite 102 por un medio de fijación que asegura una conexión rígida y completa: una conexión con estrías es un ejemplo de dicho medio de fijación.

La biela 104 dispone de un número de muñequillas I igual al número de ejes principales del motor 1, los ejes de dichas muñequillas I son paralelos al eje del satélite 102, pasan por el círculo primitivo del primer dentado del satélite 102 y se disponen de manera que, cuando el portasatélites 103 gira alrededor del eje Z, la proyección del eje de cada una de las muñequillas I sobre el plano P principal efectúa un movimiento rectilíneo alternativo a lo largo de un eje principal del motor 1 describiendo un segmento, denominado recorrido de la muñequilla I, cuyo centro es el punto O y cuya longitud es igual al diámetro primitivo de la corona 101 planetaria,

la unidad activa 100 que está destinada a cooperar por contacto por medio de las muñequillas I con las varillas 203 para efectuar una transformación reversible de los movimientos de traslación alternativos de los pistones 202 del bloque 200 de cilindros en un movimiento de giro continuo del portasatélites 103.

-A l menos una unidad 300 pasiva que comprende un conjunto de elementos dispuestos de manera que forma un engranaje planetario que comprende al menos:

- una corona 301 planetaria montada coaxialmente con respecto al eje Z y que está unida rígidamente o que resulta del material del collarín 201 y que está situada en el lado opuesto al primer lado del plano P principal,

- un satélite 302 cuyo eje es paralelo al eje Z que comprende al menos un dentado capaz de engranar con la corona 301 planetaria y que se mantiene en su órbita por medio de un portasatélites 303 guiado en giro alrededor del eje Z, el satélite 302 está conectado en un primer extremo de su eje con el portasatélites 303 por una conexión de pivote, el diámetro primitivo del dentado del engranaje planetario 302 que es igual al radio primitivo de la corona 301 planetaria, el portasatélites 303 está dispuesto para ser accionado en giro por al menos uno de los elementos giratorios de la unidad 100 activa,

- la unidad 300 pasiva comprende además una biela 304 fijada al eje del satélite 302 por un medio de fijación que asegura una conexión rígida completa: una conexión con estrías es un ejemplo de dicho medio de fijación.

La biela 304 dispone de un número de muñequillas I' igual al número de ejes principales del motor 1, los ejes de dichas muñequillas I' son paralelos al eje del satélite 302, pasan por el círculo primitivo del dentado del satélite 302 y se disponen de manera que cuando el portasatélites 303 gira alrededor del eje Z, la proyección del eje de cada una de las muñequillas I' sobre el plano P principal efectúa un movimiento rectilíneo alternativo a lo largo de un eje principal del motor 1 describiendo un segmento, denominado recorrido de la muñequilla I', cuyo centro es el punto O y de longitud igual al diámetro primitivo de la corona 301 planetaria,

la unidad pasiva 300 que está destinada a cooperar por contacto, por medio de las muñequillas I' con las varillas 203 para asegurar una transformación del movimiento de giro continuo del portasatélites 303 en movimientos de traslación alternativos de los pistones 202 del bloque 200 de cilindros,

- un árbol 105 de salida guiado en giro alrededor del eje Z y dispuesto para ser accionado en giro por al menos uno de los elementos giratorios del motor 1

El motor 1, según la invención, es un motor de combustión interna y con pistones alternativos cuyo ciclo de funcionamiento se divide en cuatro tiempos: la compresión, la expansión, el escape y la admisión. El movimiento del pistón se inicia por la combustión de una mezcla de combustible y de comburente que tiene lugar durante el tiempo de motor. Es el único tiempo que produce energía, los otros tres tiempos la consumen pero la hacen posible. El pistón se desplaza durante el arranque gracias a una fuente de energía externa, a menudo un arrancador o un lanzador acoplado temporalmente al árbol de salida hasta que al menos un tiempo de motor produce una fuerza capaz de asegurar los otros tres tiempos antes del próximo tiempo de motor. Por lo tanto, el motor funciona de una manera autónoma y produce un par en su árbol de salida.

Según un modo de realización preferido, la implementación de los cuatro tiempos del ciclo se distribuye entre las dos unidades del motor 1 de la siguiente manera: la unidad 100 activa acciona los pistones 202, por medio de la biela 104, para asegurar la compresión de los gases en los cilindros correspondientes y luego transforma el trabajo proporcionado por el sistema gaseoso durante la expansión en un par de giro en el árbol 105 de salida, una parte de dicho trabajo se dedica al accionamiento en giro de los elementos giratorios de la unidad 300 pasiva, que a su vez acciona los pistones 202 por medio de la biela 304 para asegurar los otros dos tiempos restantes: el escape y la admisión.

Según un modo de realización, la varilla 203 es solidaria al pistón 202 por medio de dos pasadores 204 cuyos ejes son paralelos al eje Z, la varilla 203 dispone de un primer y de un segundo soporte que tienen, cada uno, una forma semicilíndrica abierta cuyo eje es paralelo al eje Z y que son capaces de cooperar por contacto respectivamente con las muñequillas I y I' que toman recorridos a lo largo del eje principal del pistón 202 correspondiente a dicha varilla 203, la varilla 203 que está separada de las bielas 104 y 304 capaz de cooperar con dichas muñequillas I y I' por simple empuje y de una manera espontánea durante la expansión, la compresión y el escape, fases en las que la varilla (203) se somete a compresión.

Con preferencia, el diámetro de cada uno de dichos soportes es idéntico al diámetro de la muñequilla con la que coopera, y ello para ofrecer un máximo de superficie de contacto para evitar la concentración de tensiones durante su interacción. Por otro lado, es claro que este modo de interacción sólo permite la transmisión de los esfuerzos a los que se oponen la varilla 203 y las muñequillas, en otras palabras, las muñequillas no pueden en ningún caso tirar de la varilla 203, dada la forma abierta de sus soportes. Durante la admisión, el único ciclo en el que es necesario tirar del pistón 202 para aspirar el aire, es imprescindible prever un mecanismo de enganche, destinado a establecer una conexión entre la varilla 203 y la biela 304, permitiendo que esta última tire del pistón 202 para crear la depresión necesaria para la aspiración de los gases y para liberar dicha conexión como muy tarde al comienzo de la compresión.

Según un modo de realización, el mecanismo de enganche comprende una ranura tallada en una superficie de la biela 304 paralela al plano P principal, que desemboca en un primer lado denominado lado de entrada y en un segundo lado denominado lado de salida, y un dedo solidario a o que resulta del material de la varilla 203 capaz de deslizar en dicha ranura durante la fase de admisión, la ranura está configurada de manera que dicho dedo entre a través del lado de entrada como muy tarde al comienzo de la fase de admisión y salga a través del lado de salida como muy tarde al comienzo de la compresión:

Es conveniente observar que el ángulo que forma la biela 304 con la varilla 203 varía en función de la posición de la muñequilla correspondiente, esto ofrece la posibilidad de limitar la conexión establecida por el mecanismo de enganche sólo durante la admisión, y esto sólo variando el intervalo angular p de la ranura citada anteriormente con respecto al eje de la muñequilla (véase la figura 38).

Por ejemplo, la figura 39 pone de manifiesto las diferentes posiciones relativas entre la biela 304 y la varilla 203 durante el escape y luego la admisión en el caso en el que @ = 90°:

Posición a: la biela 304 empuja la varilla 203 hacia el PMS durante la fase de escape, la conexión entre las dos piezas no es necesaria,

Posición b: el pistón 202 alcanza su PMS, la muñequilla que está en contacto con la varilla 203, el dedo entra en la ranura a través del lado de entrada aguas abajo del PMS,

Posición c: al establecerse la conexión entre la varilla 203 y la biela 304, se permite tirar del pistón para asegurar la admisión,

Posición d: el dedo sale de la ranura a través del lado de salida, la biela libera la varilla del pistón como muy tarde al comienzo de la compresión.

Todos los elementos giratorios de la unidad 300 pasiva son capaces de ser accionados por al menos uno de los elementos giratorios de la unidad 100 activa, según un modo de realización preferido: cada uno de los satélites 102 y 302 está conectado al segundo extremo de su eje con el portasatélites de la unidad opuesta por una conexión de pivote, en otras palabras, cada uno de los satélites 102 y 302 es guiado en giro alrededor de su eje a la vez por los dos portasatélites 103 y 303, por lo que resulta que los dos satélites 102 y 302 giren alrededor del eje Z en la misma dirección y con la misma velocidad de giro.

Los cuatro tiempos del ciclo se producen en cada uno de los cilindros 210 de una manera espontánea según el principio de funcionamiento siguiente: la muñequilla I de la biela 104 entra en contacto con el primer soporte de la varilla 203 de un pistón 202 en el momento de finalización de la admisión en un primer punto de su recorrido denominado primer punto PPB de inclinación que caracteriza el comienzo de la fase de compresión y empuja dicho pistón 202 hasta alcanzar su punto máximo en el PMS en el que se anula la velocidad de dicha muñequilla I y en el cual la compresión es máxima, la combustión de la mezcla comburente/combustible la cual tiene lugar cerca del PMS, los gases calientes en expansión empujan a dicho pistón 202, que a su vez empuja a dicha muñequilla I por medio de la varilla 203, hasta llegar al final de la expansión donde dicha varilla 203 y dicha muñequilla I se separan en un segundo punto denominado segundo punto SPB de inclinación, que caracteriza el comienzo de la fase de escape.

Una muñequilla I' de la biela 304 entra en contacto con el segundo soporte de la varilla 203 en el momento en que dicha muñequilla I está en el segundo punto SPB de inclinación, poniendo fin a la fase de expansión, y empuja a dicho pistón 202 para expulsar los gases quemados a través del sistema de escape hasta alcanzar el PMS, momento en el cual se anula la velocidad de dicha muñequilla I', la conexión entre la varilla 203 y la biela 304 la cual se establece mediante el sistema de enganche, permitiendo que la biela 304 tire del pistón 202 para asegurar la fase de admisión hasta el momento en el que dicha muñequilla I alcance el primer punto PPB de inclinación donde se libera dicha conexión entre la varilla 203 y la biela 304.

La carrera del pistón 202 es por tanto igual a la distancia atravesada entre PMS y PB correspondiente al segundo punto SPB de inclinación, esta distancia es igual al menos al radio primitivo del planetario 101, una carrera igual al radio primitivo del planetario 101 se denomina carrera de referencia y el volumen barrido por el pistón 202 que atraviesa dicha carrera de referencia se denomina volumen de referencia.

Por otro lado, es conveniente remarcar el modo de transmisión de los esfuerzos entre las muñequillas de las bielas 104 y 304 y la varilla 203 durante las diferentes fases del ciclo de motor. En la figura 38 se representa la resultante, denominada R1, de los esfuerzos de contacto ejercidos por la muñequilla I de la biela 104 sobre la varilla 203. Dado que la resultante de las fuerzas de presión, que ejerce el sistema gaseoso sobre el pistón 202 durante la expansión es considerable, con preferencia, esta última es colineal con la resultante R1, y esto, para evitar el momento generado por la excentricidad de dichas resultantes, que puede provocar efectos no deseados: fricción, desgaste de los segmentos, contrafuerte, etc. La longitud de la muñequilla se determina, por consiguiente, de manera que se puede ofrecer una superficie de contacto suficiente capaz de cumplir dicha condición de colinealidad.

Sin embargo, los esfuerzos ejercidos por la muñequilla I' de la biela 304 sobre la varilla 203 generan inevitablemente un momento parásito, debido a la excentricidad de su resultante, denominada R1 (véase la figura 38). Para equilibrar este momento parásito, según un modo de realización, la varilla 304 es guiada en traslación en el collarín 201 o en uno de los elementos solidarios al mismo.

Según otro modo de realización, cada una de las muñequillas I' de la biela 304 dispone de una acanaladura circular en la que se aloja una lengüeta que resulta de la varilla 203, que permite ofrecer una superficie de apoyo ortogonal a la de la resultante R2, capaz de generar esfuerzos de contacto que se oponen a dicho momento de excentricidad: véase el detalle de la figura 38.

Según un modo de realización preferido, el árbol 105 de salida está guiado en giro en la corona planetaria por un dispositivo 107 de guiado en giro, y conectado rígidamente en uno de sus extremos a un engranaje 106 solar, el satélite 102 comprende un segundo dentado capaz de engranar con el engranaje 106 solar, el árbol 105 de salida que está destinado, por un lado, a ser accionado en giro alrededor del eje Z por el satélite 102 y, por otro lado, a asegurar el guiado en giro del portasatélites 103.

Según un modo de realización, la leva 305 radial está conectada rígidamente al portasatélites 303, el conjunto está guiado en giro alrededor del eje Z por un árbol conectado rígidamente o que resulta del material del planetario 301, la leva 305 que es capaz de ser accionada en giro por el portasatélites 303, coopera por contacto con los seguidores 306 guiada en traslación en el planetario 301 y se dispone radialmente alrededor del eje Z de la manera siguiente: los seguidores que controlan la apertura de las válvulas de admisión están distribuidos uniformemente alrededor del eje Z en un primer plano P1, paralelo al plano P principal y que pasa por el primer perfil exterior de la leva 305. Del mismo modo, los seguidores que controlan la apertura de las válvulas de escape están distribuidos uniformemente alrededor del eje Z en un segundo plano P2 que pasa por el segundo perfil externo de la leva 305 y que se desplaza paralelo con respecto al primer plano P1: tal como se ilustra en la figura 36. Cada una de las varillas 307 de balancín está unida por sus extremos a la varilla 216 y al seguidor 306 correspondientes por una conexión esférica. Las figuras 35 y 36 ponen de manifiesto todas las piezas que intervienen para asegurar la apertura de las válvulas de admisión y de escape en sincronización con los movimientos de los pistones.

Según un primer aspecto, el motor 1 según la invención comprende cuatro cilindros 210 uniformemente distribuidos alrededor del eje Z de manera que cada eje principal sea un eje común a dos cilindros opuestos, los dos ejes principales se denominan X e Y y son perpendiculares al punto O. La biela 104 dispone por tanto de dos muñequillas I y J cuyos ejes son simétricos con respecto al eje del satélite 102, y dispuestos de manera que los recorridos de las muñequillas I y J pertenecen respectivamente a los ejes principales X e Y Del mismo modo, la biela 304 dispone de dos muñequillas I' y J' cuyos ejes son simétricos con respecto al eje del satélite 302, y dispuestos de manera que las trayectorias de las muñequillas I' y J' pertenecen respectivamente a los ejes X e Y principales.

IV. Breve descripción de los dibujos

Otras características, detalles y ventajas de la invención aparecerán más claramente con la lectura de la descripción detallada de varios modos de realización particulares de la invención, dados a continuación únicamente a título ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se ha ilustrado la presente invención según un primer aspecto en el que el motor ,según la invención, comprende cuatro cilindros distribuidos uniformemente alrededor de su eje, que ilustran:

Las figuras 1,2 y 3 muestran una vista en perspectiva y diferentes vistas del bloque de cilindros.

La figura 4 muestra una vista despiezada en perspectiva del cilindro.

Las figuras 5, 6 y 7 muestran diferentes vistas del cilindro.

La figura 8 muestra una vista en sección del cilindro.

La figura 9 muestra una vista despiezada en perspectiva del pistón conectado rígidamente a su varilla según un modo de realización preferido.

Las figuras 10, 11 y 12 muestran diferentes vistas del pistón y su varilla.

Las figuras 13 y 14 muestran diferentes vistas en sección del pistón y su varilla.

La figura 15 muestra una vista despiezada en perspectiva de la unidad activa según un modo de realización preferido, con una sección de 120° en el planetario para poner de manifiesto todos los elementos ocultos.

La figura 16 muestra una vista en perspectiva de la unidad activa, con una sección de 120° sobre el planetario y con el fin de poner de manifiesto todos los elementos ocultos.

Las figuras 17, 18 y 19 muestran diferentes vistas y una vista en sección de la unidad activa ilustrando las posiciones de los ejes principales y del plano principal del motor según la invención.

La figura 20 muestra una vista despiezada en perspectiva de la unidad pasiva según un modo de realización preferido, con una sección de 120° en el planetario para poner de manifiesto todos los elementos ocultos.

La figura 21, muestra una vista en perspectiva de la unidad pasiva, con una sección de 120° en el planetario y la tapa para poner de manifiesto todos los elementos ocultos.

Las figuras 22, 23 y 24 muestran diferentes vistas y una vista en sección de la unidad pasiva ilustrando las posiciones de los ejes principales y del plano principal del motor según la invención.

La figura 25, muestra una vista en perspectiva de los planetarios de las unidades activa y pasiva, cada uno está conectado rígidamente al collarín del bloque de cilindros, según un modo de realización.

Las figuras 26, 27 y 28, muestran diferentes vistas y una vista en sección de los planetarios de las unidades activa y pasiva y del collarín del bloque de cilindros, ilustrando la posición del plano principal.

La figura 29 muestra una vista despiezada en perspectiva de las unidades activa y pasiva, según un modo de realización preferido, poniendo de manifiesto su posicionamiento con respecto a los ejes principales.

La figura 30, muestra una vista en perspectiva de las unidades activa y pasiva, con una sección de 120° en los planetarios para poner de manifiesto todos los elementos ocultos.

Las figuras 31, 32 y 33 muestran respectivamente el diagrama cinemático, una vista y una vista en sección de las unidades activa y pasiva.

La figura 34 muestra una vista en perspectiva del motor según un primer modo de realización de la invención.

Las figuras 35 y 36 ilustran, según un modo de realización, el sistema de distribución del motor según la invención. Las figuras 37, 38 y 39 ilustran, según un modo de realización, el principio de interacción de las bielas de las unidades activa y pasiva con la varilla del pistón, en particular el principio de funcionamiento del sistema de enganche destinado a establecer una conexión entre la biela de la unidad pasiva y dicha varilla durante la admisión

Las figuras 40 a 45 ilustran el principio de implementación de los cuatro tiempos de un ciclo en los cilindros por el motor según un primer modo de realización de la invención.

La figura 46 muestra una representación esquemática del sistema de transformación de los movimientos de los pistones del motor según la invención.

Las figuras 47, 48 y 49 muestran vistas en sección y en perspectiva de los portasatélites de las unidades activa y pasiva del motor según un segundo modo de realización de la invención.

La figura 50 muestra la biela de la unidad pasiva del motor según dicho segundo modo de realización de la invención. La figura 51 muestra la leva radial del motor según dicho segundo modo de realización de la invención.

La figura 52 muestra una vista en perspectiva que ilustra el posicionamiento de los elementos móviles de las unidades activa y pasiva con respecto a los ejes principales del motor según dicho segundo modo de realización de la invención. Las figuras 53 a 60 ilustran el principio de implementación de los cuatro tiempos de un ciclo en los cilindros por el motor según dicho segundo modo de realización de la invención.

La figura 61 muestra la varilla del pistón del motor según un mejor modo de realización de la invención, poniendo de manifiesto la distancia que separa su primer y su segundo soportes.

La figura 62 muestra la biela y el satélite de la unidad pasiva del motor según dicho mejor modo de realización de la invención.

Las figuras 63, 64 muestran vistas en sección de los portasatélites de las unidades activa y pasiva del motor según dicho mejor modo de realización de la invención.

La figura 65 muestra la leva radial del motor según dicho mejor modo de realización de la invención.

La figura 66, muestra una vista en perspectiva de los planetarios de las unidades activa y pasiva y del collarín del bloque de cilindros del motor según dicho mejor modo de realización de la invención.

Las figuras 67, 68 y 69, muestran diferentes vistas y una vista en sección de los planetarios de las unidades activa y pasiva y del collarín del bloque de cilindros, poniendo de manifiesto los diámetros primitivos de dichos planetarios según dicho mejor modo de realización de la invención.

Las figuras 70 y 71 muestran vistas frontales y en perspectiva de los elementos móviles del motor según dicho mejor modo de realización de la invención.

La figura 72, muestra una vista en perspectiva del motor según dicho mejor modo de realización de la invención Las figuras 33 a 80 ilustran el principio de implementación de los cuatro tiempos de un ciclo en los cilindros por el motor según dicho mejor modo de realización de la invención.

Las figuras 81 y 82 muestran respectivamente representaciones esquemáticas de las figuras 78 y 80

La figura 83 muestra una vista en perspectiva de la varilla del pistón con un dispositivo de amortiguación de choques según un modo de realización.

La figura 84 muestra el diagrama cinemático del acoplamiento, según un modo de realización, de dos motores según la invención.

Es necesario observar que si las figuras exponen la invención de manera detallada para su implementación, del mismo modo pueden servir para definir mejor la invención en caso de ser necesario. Del mismo modo se entenderá que los modos de realización de la invención ilustrados por las figuras se dan a título de ejemplo no limitativo. Por consiguiente, se pueden realizar otros modos de realización según otros aspectos del motor según la invención, en particular por variaciones de la relación de los diámetros primitivos de los planetarios de las unidades activa y pasiva y de la disposición de los ejes de los satélites alrededor del eje del motor.

Para mayor claridad, los elementos idénticos o similares son referidos por signos de referencia idénticos en todas las figuras.

V. Descripción detallada de los modos de realización de la invención

El motor 1 según la invención, gracias a su arquitectura menos restrictiva que la del sistema biela-manivela convencional, puede implementarse según diferentes modos de realización, cada uno caracterizado por los dos parámetros siguientes: la relación de diámetros primitivos de los planetarios 101 y 301; y la disposición de los ejes de los satélites 102 y 302 alrededor del eje Z, la elección óptima de dichos parámetros mejora ventajosamente las prestaciones del motor 1 según la invención en términos de rendimiento y de potencia en comparación con las de un motor de biela manivela de características equivalentes: carrera y diámetro idénticos.

Motor 1 según un primer modo de realización

Según un primer modo de realización de la invención, caracterizado por que los diámetros primitivos de los planetarios 101 y 301 son iguales y porque los portasatélites 103 y 303 están configurados de manera que los ejes de los satélites 102 y 302 sean simétricos con respecto al eje Z del motor 1.

Con preferencia, el primer y el segundo soportes de cada una de las varillas 203 son coaxiales, de manera que se encuentran con un único ^p M^s del pistón 202 al final de la compresión y al final del escape.

Con preferencia, los intervalos angulares de los perfiles de admisión y de escape de la leva 305 radial son idénticos y como máximo iguales a 90°.

Con preferencia, el intervalo angular de la ranura de enganche de la biela 304 es como máximo igual a 90°.

Principio de funcionamiento del motor 1 según el primer aspecto y según el primer modo de realización:

Los cuatro tiempos del ciclo se producen en los cilindros 210, de una manera espontánea, tal como se ilustra en las figuras 40 a 45 como sigue:

Figura 40: El cilindro 210A es el asiento del tiempo de motor: la expansión.

Los gases calientes en expansión empujan el pistón 202A del PMS hacia el punto PB que a su vez empuja, por medio de su varilla, la muñequilla I de la biela 104, la unidad activa 100 por tanto es accionada en giro en el sentido antihorario y por consiguiente asegura los otros tres tiempos del ciclo de la manera siguiente:

- La muñequilla J empuja el pistón 202B desde el punto PB hasta el PMS, comprimiendo el aire admitido en el cilindro 210B (las válvulas de admisión y de escape que están cerradas),

- La unidad 300 pasiva que está accionada en giro por la unidad 100 activa, permitiendo por medio de la biela 304: por un lado, tirar del pistón 202C del PMS hacia el punto PB, gracias al mecanismo de enganche (la conexión que es establecida), para asegurar la aspiración del aire a través de la válvula de admisión y por otro lado, empujar, mediante la muñequilla J', el pistón 202D desde el punto PB hacia el PMS, para expulsar los gases quemados a través de la válvula de escape, figura 41: El pistón 202B alcanza su punto máximo en el PMS en el que la compresión es máxima, se inyecta el combustible para dar lugar a la combustión.

La admisión en el cilindro 210C se finaliza, la biela 304 libera la varilla del pistón 202C (conexión liberada) en el punto O y se inclina hacia la varilla del pistón 202A (al final de la expansión) para comenzar el escape de los gases quemados, la válvula de escape se abre.

El escape en el cilindro 210D se finaliza, la biela 304 se engancha a la varilla del pistón 202D para poder asegurar la aspiración a continuación.

La muñequilla I de la biela 104 sale de la varilla del pistón 202A y se inclina hacia la varilla del pistón 202C en el punto O para comenzar la compresión de los gases en el cilindro 210C, la válvula de admisión se vuelve a cerrar.

Figura 42: Misma descripción que la figura 40, con:

- Expansión en el cilindro 210B,

- Compresión en el cilindro 210C,

-Admisión en el cilindro 210D,

- Escape en el cilindro 210A.

Para las figuras 43 a 45 siguientes, los cuatro tiempos se producen en los cuatro cilindros 210 de la misma manera que las figuras 40 y 41 descritas anteriormente.

Se observa de acuerdo con el principio de funcionamiento anterior, lo siguiente:

- Cuando el satélite 102 efectúa una vuelta alrededor del eje Z, los cuatro tiempos del ciclo se producen en cada uno de los cuatro cilindros: 210A a 210D.

- Nos encontramos en el mismo punto de partida después de una vuelta del satélite 102, se obtiene por tanto un ciclo que se reproduce de una manera autónoma.

- El tiempo de motor (la expansión) tiene lugar en los cuatro cilindros 210 siguiendo el orden A-B-C-D en el sentido de giro del motor.

- El primer y el segundo puntos PPB y SPB de inclinación coinciden con el punto O.

- La carrera de cada uno de los pistones es igual a la carrera de referencia.

- Los volúmenes de compresión y de expansión son idénticos y son iguales al volumen de referencia, denominado V^Ref, correspondiente a la carrera de referencia.

Comportamiento estático:

El análisis del comportamiento estático del motor 1 según la invención, en particular, el de la relación entre la fuerza aplicada sobre el pistón 202 y el par disponible sobre el árbol 105 de salida en función de su ángulo de giro, permite poner de manifiesto las ventajas que presenta el motor 1 en términos de prestaciones, gracias a su sistema de transformación de movimientos que ofrece una amplia flexibilidad mecánica en comparación con la de una bielamanivela convencional, utilizada en la mayoría de los motores de combustión interna en la actualidad.

La relación simplificada que da el par, denominada C^s, disponible en el árbol de salida en función de la resultante, denominada F^p , de los esfuerzos aplicados al pistón por el sistema gaseoso durante el tiempo de motor, se obtiene a partir de la igualdad de las potencias consumida y suministrada F^p .V = C^s. w, considerando que el rendimiento es igual a 1, que el árbol de salida gira a una velocidad w constante y que las inercias de las piezas son despreciables, donde V es la velocidad de desplazamiento del pistón en el cilindro.

La figura 46 ilustra una representación gráfica del sistema de transformación de los movimientos del motor 1 según la invención, se considera que se trata de un mecanismo plano. El primer dentado del satélite 102 de radio primitivo r, rueda sin deslizamiento dentro de la corona 101 planetaria de radio primitivo R = 2r. La geometría según la figura ilustrativa 46 está descrita por:

- Los puntos A y B designan respectivamente las proyecciones de los ejes de las muñequillas I y J de la biela 104 sobre el plano P principal,

- El segmento [AB] representa la biela 104,

- El punto o designa la proyección del eje del satélite 102 sobre el plano P principal, este último efectúa un movimiento circular de radio r alrededor del punto O,

- a: designa la posición angular del punto o con respecto al eje X principal,

- x: designa la posición del pistón a lo largo del eje X principal con respecto a su PMS.

Nos centramos únicamente en los dos tiempos del ciclo: la compresión y la expansión, que corresponden a una media vuelta del eje del satélite 102 alrededor del eje Z. Los valores de a quedan por tanto comprendidos en el intervalo [-n/2; n/2]. Durante estos dos tiempos, la varilla 203 que está en contacto permanente con la muñequilla I, se asimila en conexión de pivote con la biela 104. La posición del pistón en función del ángulo a por lo tanto se escribe:

Por otro lado, se puede señalar que para un giro del eje del satélite 102 de un ángulo a dado, el desplazamiento angular del árbol 105 de salida, designado por el ángulo 9, puede tomar varios valores, y esto, en función de la relación de transmisión del engranaje compuesto por el segundo dentado del satélite 102 y el engranaje 106 solar. De hecho, cuando el eje del satélite 102 efectúa un giro de un ángulo a, el árbol de salida gira en el mismo sentido un ángulo 9 que se escribe como sigue:

^{Con N}1 ^{y N}2 ^{que son respectivamente los números de dientes del segundo dentado del satélite 102 y del engranaje} 106 solar.

El valor de dicha relación de transmisión no tiene impacto en las prestaciones del motor 1, sin embargo, su elección se determina únicamente con el objetivo de tener el mismo giro en el árbol de salida que la que se obtiene en el cigüeñal de un motor de biela-manivela cuando el pistón atraviesa una carrera, o bien media vuelta.

Con preferencia, el diámetro primitivo del engranaje 106 solar es igual al doble del diámetro primitivo del segundo dentado del satélite 102 de manera que cuando el pistón 202 efectúa un tiempo de ciclo, que corresponde a un giro de un cuarto de vuelta del eje del satélite 102, el árbol 105 de salida efectúa una media vuelta. Resulta que: 9 = 2a ^{donde N}2 ^{= 2 N}1^.

El desplazamiento x del pistón en función del ángulo de giro 9 del árbol de salida para valores comprendidos en el intervalo [-n; n] se escribe de la siguiente manera:

La velocidad del desplazamiento del pistón V = x en función del ángulo de giro 9(t) = wt, en el caso de un giro a velocidad constante, se obtiene por tanto:

Reemplazando la expresión de la velocidad V en la igualdad de las potencias consumida y suministrada citadas anteriormente, se obtiene:

Se señala a partir de la relación anterior que: de manera similar a un motor de biela-manivela convencional, el par Cs disponible en el árbol de salida del motor 1 según la invención se anula cuando el pistón está en el punto muerto superior PMS (al final de la compresión) que corresponde al valor de 9 = 0, la acción del esfuerzo Fp no tiene efecto sobre el giro del árbol de salida ya que el brazo de palanca es nulo. En la práctica, este problema se resuelve previendo un volante de inercia para asegurar el cruce del PMS al final de la compresión.

Sin embargo, a diferencia del motor de biela-manivela convencional, en el punto PB que corresponde al valor de 9 = n, el par Cs disponible en el árbol de salida del motor 1 según la invención no solo es no nulo, sino que también el brazo de palanca de la fuerza Fp alcanza su valor máximo: Cs = Fpr.

En el caso del motor 1 según el primer modo de realización, el volumen de compresión es idéntico al volumen de expansión, esto quiere decir que la energía almacenada en el sistema gaseoso al final de la expansión, no se agota por completo, de hecho, los gases quemados en expansión siempre guardan una cantidad de energía residual para suministrar al pistón debido a que la presión en el cilindro al final de la expansión sigue siendo superior a la presión atmosférica. Esta energía residual se transforma luego en energía cinética de los gases durante la apertura de las válvulas de escape. En la práctica, se recupera una parte de dicha energía cinética gracias a un turbocompresor que la restituye sobrealimentando el motor para mejorar su potencia.

Ventajosamente, el volumen de expansión se prolonga con respecto al de admisión para poder beneficiarse del trabajo que proporciona el sistema gaseoso en expansión. Esto equivale a bajar la presión tanto como sea posible al final de la expansión.

En el caso del motor 1 según la invención, debido a que el brazo de palanca del esfuerzo Fp alcanza su valor máximo al final de la expansión, esta cantidad de energía residual se puede recuperar directamente en forma de trabajo mecánico, sin tener que recurrir a un turbocompresor, y esto por supuesto con un rendimiento significativamente mejor.

Motor 1 según un segundo modo de realización:

De acuerdo con el principio de funcionamiento del motor 1 según el primer modo de realización descrito anteriormente, se puede señalar que es la biela 304 la que pone fin en el tiempo de motor por medio de una de sus muñequillas, y esto inclinándose hacia el pistón en expansión en el punto O para dar lugar al escape: véanse las figuras 40 a 42. Por lo tanto, para ofrecer al pistón una expansión prolongada y mantener aún su interacción con la biela 104 para aprovechar al máximo el trabajo proporcionado por el sistema gaseoso en expansión, es suficiente retardar la inclinación de la biela 304 hacia el pistón en expansión más allá del punto O.

Para hacerlo, se propone según un segundo modo de realización de la invención caracterizado porque los diámetros primitivos de los planetarios 101 y 301 son iguales y porque los dos portasatélites 103 y 303 están configurados de manera que los ejes de los satélites 102,302 y el eje Z no sean coplanarios.

Con preferencia, el primer y el segundo soportes de cada una de las varillas 203 son coaxiales, de manera que se encuentran con un único PMS del pistón 202 al final de la compresión y al final del escape.

Dicha disposición de los ejes de los dos satélites alrededor del eje Z se obtiene por los portasatélites 103 y 303 asimétricos, cada uno caracterizado por un desplazamiento angular denominado 25 tal como se ilustra en las figuras: 47 a 49, lo cual se produce, teniendo en cuenta el sentido de giro del motor, de manera que la carrera de expansión sea prolongada, en otras palabras, el pistón 202 en expansión continúa empujando, por medio de su varilla 203, la muñequilla de la biela 104 más allá del punto O.

No obstante, la ampliación del volumen de expansión se obtiene en detrimento de su volumen de admisión. De hecho, la biela 304 libera de manera temprana la varilla de un pistón 202 en la fase de admisión en el punto PPB de inclinación antes de alcanzar el punto O, para entrar en contacto con la varilla del pistón opuesto, la cual ha finalizado una expansión prolongada más allá del punto O, para iniciar la evacuación de los gases quemados. Esto da como resultado que el volumen ganado en expansión, denominado a, con respecto al volumen de referencia VW se resta contra parte del volumen de admisión (véase la figura 55: pistón 202D) de manera que su suma permanezca invariable sea cual sea la tasa de extensión, se escribe:

Donde V^a y Vd son respectivamente los volúmenes de admisión y de expansión.

Dado que el volumen de expansión aumenta y el volumen de admisión disminuye, la leva 305 radial del motor 1 según el segundo modo de realización, está provista de un perfil de escape prolongado en un ángulo 5 y un perfil de admisión reducido el mismo ángulo 5 con respecto a aquellos donde los volúmenes de admisión y expansión son idénticos, tal como se ilustra en la figura 49.

Por el mismo principio, el intervalo angular de la ranura de enganche de la biela 304 se reduce un ángulo 5: tal como se muestra en la figura 50.

Principio de funcionamiento del motor 1 según el primer aspecto y según el segundo modo de realización:

Los cuatro tiempos del ciclo se producen en los cilindros 210, de una manera espontánea, tal como se ilustra en las figuras 53 a 60 como sigue:

Figura 53: el cilindro 210A es el asiento del tiempo de motor: la expansión.

El pistón 202A cuando está en expansión, empuja a través de su vástago, la muñequilla I de la biela 104 que a su vez asegura la compresión en el cilindro 210B gracias a su segunda muñequilla J.

La biela 304 alcanza con retardo su posición horizontal dado el desplazamiento angular de los portasatélites. Por lo tanto, finaliza tardíamente el escape de los gases quemados en el cilindro 210C, se engancha a la varilla del pistón 202C en el PMS para comenzar la aspiración de aire a través de la válvula de admisión, mientras que su primera muñequilla I' libera ya el volumen adicional de los gases quemados en el cilindro 210D que resulta de la expansión prolongada del pistón 202D más allá del punto O.

Figura 54:

El pistón 202B alcanza su punto máximo en el PMS, en el que la compresión en el cilindro correspondiente es máxima, se inyecta el combustible para dar lugar a la combustión: las válvulas de admisión y de escape las cuales están cerradas.

El pistón 202A que está en expansión prolongada, continúa empujando, por medio de su varilla, la muñequilla I de la biela 104 más allá del punto O.

La biela 304 tira del pistón 202C gracias al mecanismo de enganche (la conexión que es establecida), creando por tanto la depresión necesaria para la aspiración del aire a través de la válvula de admisión y continúa, por medio de la muñequilla J', para liberar los gases quemados en el cilindro 210D a través de la válvula de escape.

Figura 55:

El pistón 202A alcanza su punto PB bajo en el que la muñequilla J está en el segundo punto SPB de inclinación, habiendo barrido un volumen de expansión prolongado: Vd = Ve + a, la presión en el cilindro 210A está próxima a la presión atmosférica, lo que da como resultado una restitución máxima de la energía suministrada por el sistema gaseoso en combustión.

El pistón 202B está en expansión, a su vez empuja la muñequilla J de la biela 104.

La biela 304 libera la varilla del pistón 202C antes de llegar al punto O, y esto gracias a la reducción del intervalo angular de su ranura de enganche (figura 50), y se inclina hacia el pistón 202A para comenzar el escape de gases quemados a través de la válvula de escape

El volumen aspirado por el pistón 202C se disminuye con respecto al volumen de referencia: Va = V e - a.

Figura 56: La misma descripción que en la figura 53, aunque eso signifique girar la figura 5690° en el sentido horario. Para las figuras 57 a 60 que siguen, los cuatro tiempos se producen en los cilindros 210 de la misma manera que las figuras 53, 54 y 55 descritas anteriormente.

Se observa, de acuerdo con el principio de funcionamiento anterior, lo siguiente:

- Cuando el satélite 102 efectúa una vuelta alrededor del eje Z que corresponde a dos vueltas del árbol 105 de salida, los cuatro tiempos del ciclo de motor se producen en cada uno de los cuatro cilindros 210.

- Nos encontramos en el mismo punto de partida después de una vuelta del satélite 102, por tanto se obtiene un ciclo que se reproduce de manera autónoma.

- El primer y el segundo puntos PPB y SPB de inclinación de cada uno de los pistones 202 son simétricos con respecto al punto O.

- El primer punto PPB de inclinación de un pistón dado 202 es idéntico al segundo punto SPB de inclinación del pistón opuesto y viceversa.

- La suma de los volúmenes de compresión y expansión de cada uno de los pistones permanece invariable sea cual sea el valor de prolongación: Va + Vd = 2VRef, se dice que dichos volúmenes son dependientes.

- Hay cuatro puntos PPB/SPB de inclinación en lugar de un único punto común a todos los pistones, estos puntos se a

£ = -

distribuyen en los ejes X e Y principales a una distancia: ¿ desde el punto O, donde: S es el aire de la sección del pistón 202.

- Cuando un pistón 202 dado atraviesa una carrera prolongada, el portasatélites 303 efectúa un giro de: 90°+ 5, lo que explica la prolongación angular 5 del perfil de escape de la leva 305 radial del motor 1 según el segundo modo de realización: véase la figura 49.

- De manera similar, cuando un pistón 202 dado finaliza una admisión, el portasatélites 303 efectúa un giro de: 90° -5, lo que explica la reducción angular 5: por un lado, del perfil de aspiración de la leva 305 radial y por otro lado, del intervalo angular de la ranura de enganche en los extremos de la biela 304 pasiva del motor 1 según el segundo modo de realización: véase la figura 50.

- La explosión en un cilindro dado 210 se produce antes de la finalización de la expansión en el cilindro predecesor, se tiene una interferencia de los tiempos de motor de dos pistones 202.

- Desde la explosión de un pistón 202 dado y hasta la finalización de la expansión prolongada del pistón predecesor, nos encontramos con dos pistones a la vez en expansión, que accionan simultáneamente las dos muñequillas I y J de la biela 104, por ejemplo: durante el intervalo de tiempo entre las figuras 54 y 55, el pistón 202B y su predecesor 202A accionan simultáneamente la biela 104. De ello resulta que el par disponible en el árbol de salida durante el período de interferencia es la suma de los pares generados por cada uno de los dos pistones en expansión.

-A l final de la compresión en el PMS, donde la acción de un pistón 202 dado no tiene efecto sobre el giro del árbol de salida, el pistón predecesor, en plena expansión, siempre acciona la biela 104 y por consiguiente genera un par no nulo, debido a que la presión que reina en el cilindro correspondiente es siempre mayor que la presión atmosférica, de ello resulta que el par Cs disponible en el árbol 105 de salida nunca se anula.

- El cruce del PMS al final de la compresión de un pistón 202 dado está asegurado por la acción del pistón predecesor (véase la figura 54 pistón 202B). Por tanto, el papel del volante de inercia se limitará únicamente a la absorción de la irregularidad del par motor accionada por los golpes de los pistones. Por tanto podemos estar satisfechos con un volante de motor con un bajo momento de inercia.

Ciertamente, el motor 1 según el segundo modo de realización permite ofrecer un mejor rendimiento y por tanto un mejor consumo y emisiones de CO₂ y de contaminantes de NOx reducidos, en comparación con el motor de bielamanivela convencional. Sin embargo, esta mejora de rendimiento se obtiene a costa de una potencia reducida, ya que admite menos aire y por lo tanto menos combustible. Para evaluar esta reducción de potencia, es conveniente calcular el volumen de admisión reducido Va en función del volumen de referencia VRef por una tasa de prolongación k > 1 arbitraria.

Dado que:

El Volumen de compresión reducido Va en función del volumen de referencia se escribe por tanto en la forma:

En la práctica, el ciclo termodinámico prolongado también puede hacer referencia a un motor de biela-manivela convencional, en el que la válvula de admisión se mantiene abierta más allá del punto muerto inferior para permitir la expulsión de parte del aire previamente admitido. La carrera de compresión por tanto se acorta, pero esta vez la

V BM _

carrera de expansión permanece invariable VRef, a diferencia del motor 1 según el segundo modo de

realización, de características equivalentes, que ofrece un volumen de expansión más importante:

De ello resulta que para conseguir una tasa de prolongación volumétrica, con retardo de cierre de la válvula de admisión, equivalente a la del motor 1 según el segundo modo de realización, hace falta expulsar un volumen considerable antes de cerrar la válvula de admisión.

Con una tasa de prolongación de expansión arbitraria: k > 1, el volumen comprimido por un motor convencional con retardo en el cierre de la válvula de admisión vale:

Que es inferior al del motor 1 según el segundo modo de realización. Viene a escribir:

Donde:

yBM

a : designa el volumen de compresión de un motor de biela-manivela con retardo de cierre de válvula.

Va : designa el del motor 1 según el segundo modo de realización de características equivalentes.

_{Por ejemplo, con una tasa de prolongación volumétrica: k = 1,5, encontramos:} V _a = 12 _' V _fl BM _{. Es decir un 20% más} de volumen comprimido con respecto a un motor de biela-manivela convencional con retardo de cierre de válvulas.

En otras palabras, para un rendimiento igual, el motor 1 según el segundo modo de realización sigue siendo mucho más ventajoso en términos de potencia específica en comparación con un motor de características equivalentes, con retardo de cierre de la válvula de admisión.

El motor 1 según el segundo modo de realización es ciertamente más ventajoso en términos de rendimiento con respecto al del según el primer modo de realización, sin embargo, la reducción del volumen de compresión que acompaña a la prolongación del de la expansión influye negativamente en la potencia específica del motor. La mejor manera de realizar la presente invención será, por tanto, aquella según un modo de realización, en la que el motor 1 sea capaz de alcanzar tanto rendimiento como el del segundo modo de realización y desarrollar una potencia notablemente mejor. Esto equivale a ofrecer al pistón 202 una expansión prolongada, para disminuir tanto como sea posible la presión al final de la expansión, mientras se comprime un volumen equivalente al de referencia: VRef.

VI. Mejor manera de realizar la invención

Según el principio de funcionamiento del motor 1 según los dos modos de realización descritos anteriormente, se puede señalar que la dependencia entre los volúmenes de compresión y de expansión reside en el hecho de que la inclinación de la biela 304 entre un pistón 202 en admisión y su opuesto en expansión se produce en el mismo punto y de forma instantánea. Por tanto, para poder obtener una independencia entre dichos volúmenes, basta prolongar el intervalo de tiempo de inclinación, lo que equivale a liberar el pistón en aspiración mucho antes de que se ponga fin a la expansión del pistón opuesto, para darle tiempo a tener una carrera prolongada.

Para ello, se propone según un mejor modo de realización de la invención caracterizada porque el diámetro primitivo del planetario 301 es mayor que el del planetario 101, y por que los dos portasatélites 103 y 303 están configurados de manera que los ejes de los satélites 102, 302 y el eje (Z) no sean coplanarios.

El motor 1 según el mejor modo de realización de la invención se implementa configurando los elementos a continuación de la manera siguiente:

- El diámetro primitivo del planetario 101, que define principalmente el comportamiento cinemático del motor 1, permanece invariable, el espacio entre los ejes de las muñequillas I y J de la biela 104, denominado L^a, es por lo tanto igual a la carrera de referencia.

- El diámetro primitivo del planetario 301 que es mayor que el del planetario 101 (véanse las figuras 66 a 69), la distancia entre los ejes de las muñequillas I' y J' de la biela 304, denominada L^p es por tanto mayor que la que separa los ejes de las muñequillas I y J de la biela 104, tenemos: L^p > L^a.

- Con preferencia, los ejes del primer y segundo soporte de la varilla 203 están separados por una distancia igual a la diferencia en los radios primitivos de los planetarios 301 y 101, es decir: (L^p - L^a), de manera que se encuentra con un único PMS del pistón 202 al final de la compresión y al final del escape: véase la figura 61.

- Dicha disposición de los ejes de los dos satélites alrededor del eje Z se obtiene por portasatélites 103 y 303 asimétricos, cada uno caracterizado por un desplazamiento angular, denominado p, tal y como se ilustra en: las figuras 63 y 64, que se realiza, teniendo en cuenta el sentido de giro del motor, de manera que la carrera de expansión sea prolongada.

- Una leva 305 radial tal como se ilustra en: la figura 65, cuyos perfiles están configurados para asegurar la apertura de las válvulas en sincronización con los cuatro tiempos del ciclo de motor.

- El intervalo angular de la ranura de enganche en los dos extremos de la biela 304 se reduce en un ángulo: p, tal como se muestra en la figura 62.

Principio de funcionamiento del motor 1 según el primer aspecto y según el mejor modo de realización:

Los cuatro tiempos del ciclo se producen en los cilindros 210, de una manera espontánea, tal como se ilustra en las figuras 73 a 80 como sigue:

Figura 73: el cilindro 210A es el asiento del tiempo de motor: la expansión.

El pistón 202A que está en expansión empuja, por medio del primer soporte de su varilla, la muñequilla I de la biela 104 que a su vez asegura la compresión en el cilindro 210B gracias a su segunda muñequilla J.

La biela 304 tira de la varilla del pistón 202C, gracias al mecanismo de enganche (la conexión que es establecida), creando por tanto la depresión necesaria para aspirar el aire a través de la válvula de admisión, mientras que la muñequilla J' empuja el segundo soporte de la varilla del pistón 202D para expulsar los gases quemados a través de la válvula de escape.

Figura 74:

El pistón 202A que está en expansión prolongada, continúa empujando la muñequilla I de la biela 104 más allá del punto O.

El pistón 202B alcanza su punto máximo en el PMS, en el que la compresión en el cilindro correspondiente es máxima, se inyecta el combustible para dar lugar a la combustión: las válvulas de admisión y de escape las cuales están cerradas.

La biela 304 libera la varilla del pistón 202C en el momento en que la muñequilla I de la biela 104 entra en contacto con el primer soporte de dicha varilla del pistón 202C en el punto O, por tanto se completa la admisión en el cilindro 210C, el volumen aspirado es igual al volumen de referencia: V^a = V^e

La muñequilla J' continúa empujando el pistón 202D, asegurando el escape en el cilindro 210D correspondiente.

Figura 75:

La biela 104 es accionada simultáneamente por el pistón 202B ahora en expansión y el pistón 202A que continúa empujando la muñequilla I más allá del punto O. Este último asegura a su vez la compresión de los gases en el cilindro opuesto 210C.

Al mismo tiempo, la biela 304 alcanza tarde su posición vertical en vista del desplazamiento angular de los portasatélites 103 y 303, por tanto la misma finaliza el escape de los gases quemados en el cilindro 210D.

Desde el momento en que la biela 304 libera la varilla del pistón 202C (véase la figura 74), la muñequilla I' se desplaza libremente a lo largo del eje principal X, antes de entrar en contacto con la varilla del pistón 202A opuesto, dejando por tanto el tiempo a este último para efectuar una expansión prolongada más allá del punto O.

Figura 76:

El pistón 202B, siempre en expansión, continúa accionando la biela 104 que a su vez asegura la compresión de los gases en el cilindro 210C sucesor.

La muñequilla J' entra en contacto con la varilla del pistón 202A, poniendo fin a su expansión prolongada más allá del punto O. El volumen de expansión correspondiente que es mayor que el volumen de referencia: Vd =Vref + a.

La biela 304 que está enganchada a la varilla del pistón 202D, asegura la aspiración de los gases en el cilindro 210D correspondiente.

Figura 77:

La misma descripción que en la figura 73, aunque eso signifique girar la figura 7790° en el sentido horario.

Para las figuras 78 a 80 que siguen, los cuatro tiempos se producen en los cilindros de la misma manera que las figuras 73, 74, 75 y 76 descritas anteriormente.

Se observa, de acuerdo con el principio de funcionamiento anterior, lo siguiente:

- Cuando el satélite 102 efectúa una vuelta alrededor del eje Z que corresponde a dos vueltas del árbol 105 de salida, los cuatro tiempos del ciclo de motor se producen en cada uno de los cuatro cilindros.

- Nos encontramos en el mismo punto de partida después de una vuelta del satélite 102, se obtiene por tanto un ciclo que se reproduce de una manera autónoma.

- Dado que la unidad 100 activa que recupera el trabajo mecánico proporcionado por los pistones 202 durante el tiempo de motor y asegura la compresión de los gases en los cilindros 210, de ello resulta que manteniendo el diámetro primitivo del planetario 101 invariable, el motor 1 según la invención se comporta cinemáticamente de la misma manera según sus tres modos de realización descritos anteriormente durante la compresión y la expansión, esto quiere decir que nos encontramos con las mismas condiciones de encendido del combustible en los cilindros 210.

- El motor 1 según el tercer modo de realización permite obtener una expansión prolongada, Vd = Ve + a (véase la figura 76: pistón 202A), manteniendo el volumen de admisión idéntico al volumen de referencia: Va = Ve. (véase la figura 74: pistón 202C). Se dice que los volúmenes de expansión y de admisión son independientes.

- La biela 304 libera un pistón 202 en admisión mucho antes de poner fin a la expansión del pistón 202 opuesto, lo que permite dejar a este último tiempo para tener una expansión prolongada (véanse las figuras 74 a 76) sin tener que recurrir a una reducción del volumen de admisión. A diferencia del motor 1 según el segundo modo de realización, donde la inclinación de la biela 304 entre el pistón en aspiración y su opuesto en expansión se produce en el mismo punto y de una manera instantánea.

- Haciendo referencia a las ecuaciones de tiempo del movimiento del pistón descritas anteriormente y dado que el diámetro primitivo del satélite 302 es mayor que el del satélite 102, la velocidad de desplazamiento de un pistón 202 durante la admisión y el escape es mayor que la de durante la compresión y la expansión. Por lo tanto, la compresión de un volumen Va por la biela 104 necesita un giro de 90° de los portasatélites (véanse las figuras 74 a 78: cilindro 210C), mientras que la aspiración del mismo volumen Va por la biela 304 requiere solamente un giro de (90° - y ) de los portasatélites (véanse las figuras 75 a 78: cilindro 210D) lo que explica la reducción y del intervalo angular de la ranura de enganche de la biela 304.

- De la misma manera, cuando un pistón atraviesa una expansión prolongada: Vd =Ve + a, los portasatélites efectúan un giro de (90° y + £) (véanse las figuras 74 a 80 cilindro 210B) mientras que el escape del mismo volumen Vd solamente requiere un giro de (90° - £) de los portasatélites (véanse las figuras 76 a 79 cilindro 210A). Esto justifica la reducción angular de los perfiles de admisión y de escape en la leva 24 central tal como se ilustra en la figura 65.

- La explosión en un cilindro dado 210 se produce antes de que se complete la expansión en el cilindro predecesor, se tiene una interferencia de los tiempos de motor.

- Desde la explosión de un determinado pistón 202 y hasta la finalización de la expansión prolongada del pistón 202 predecesor, nos encontramos con los dos pistones a la vez en expansión, accionando simultáneamente las dos muñequillas I y J de la biela 104. De ello resulta que el par disponible en el árbol 105 de salida durante el período de interferencia es la suma de los pares generados por cada uno de los dos pistones.

- Al final de la compresión en el PMS, donde la acción de un pistón 202 dado no tiene efecto sobre el giro del árbol 105 de salida, el pistón 202 predecesor, en plena expansión, siempre acciona la biela 104 y, por consiguiente, genera un par no nulo, debido a que la presión que reina en el cilindro correspondiente es siempre mayor que la presión atmosférica, de ello resulta que el par C^s disponible en el árbol 105 de salida nunca se anula.

- El cruce del PMS al final de la compresión de un pistón 202 dado está asegurado por la acción del pistón 202 predecesor.

El motor 1 según el mejor modo de realización permitirá por lo tanto a la vez tanto ofrecer a los pistones una expansión prolongada para aprovechar al máximo el trabajo proporcionado por el sistema gaseoso como comprimir tanto volumen como el de un motor de biela-manivela clásico con características equivalentes y por consiguiente, desarrollar una potencia notablemente mejor.

De acuerdo con el principio de funcionamiento anterior, se señala que los valores de los volúmenes de admisión V^a y de expansión prolongada V^d dependen principalmente de los parámetros siguientes: la relación de elongación de las bielas: u = L^a / L^p y el desplazamiento angular de las puertas de satélite: ^ . Por lo tanto, sería conveniente determinar estos parámetros, que permiten satisfacer las dos condiciones deseadas siguientes.

- Primera condición: Asegurar un volumen de admisión idéntico al de referencia V^a = V^Ref.

- Segunda condición: Permitir que el pistón tenga una prolongación óptima para bajar tanto como sea posible la presión al final de la expansión.

Para hacerlo, es necesario centrarse en las restricciones geométricas que reflejan estas dos condiciones, con el fin de derivar las dos ecuaciones requeridas para la determinación de dichos parámetros. Se denomina:

- k : la tasa de extensión de prolongación deseada, tal que: k = Vd / Va

- ^t : La tasa de compresión volumétrica definida previamente

- £ y X : Ángulos que forman las bielas 104 y 304 con un eje principal tal como se ilustra en la figura 81.

- v : el volumen muerto al final de la compresión, se tiene: v = Vah

- S : el aire de la sección del pistón.

La figura 78, que pone de manifiesto el comienzo de la compresión en el cilindro 210D, se representa gráficamente en la figura 81, para resaltar la ecuación que caracteriza la primera condición que se traduce como sigue: los puntos PPB de inclinación de cada uno de los cuatro pistones coinciden con el punto O:

De la misma manera, la figura 80, que pone de manifiesto el final de la expansión prolongada del pistón 202B, se ^{representa gráficamente en la figura} 82^{, para resaltar la ecuación que caracteriza la segunda condición, que se traduce} como sigue: La biela pasiva pone fin a la expansión del pistón cuando la relación V^d / V^a alcanza la tasa de prolongación deseada: k, Se tiene :

Dado que :

Se deduce que:

Del mismo modo se tiene que:

Reemplazando (senx) por su expresión encontramos:

Dado que los ejes de los satélites 102 y 302 giran a la misma velocidad de giro: x = y £ la ecuación que caracteriza la segunda condición se escribe por tanto como sigue:

Por tanto se encuentran las dos ecuaciones necesarias para la determinación de los parámetros u, y que permiten satisfacer las dos condiciones deseadas. Por ejemplo, para una tasa de prolongación: k = 1,40, un volumen de compresión idéntico al de referencia Va = VRef y una tasa de compresión volumétrica: t = 16, se encuentran los valores aproximados siguientes: Lp = 1,55 La y y = 20,74°.

Por otro lado, se señala a partir del principio de funcionamiento del motor 1 según la invención que el contacto de la varilla 203, por un lado, con la biela 104 al comienzo de la compresión y por otro lado con la varilla 304 al comienzo del escape tienen lugar a velocidades no nulas y en dirección opuesta, lo que provoca choques entre dichas piezas. Para remediar este problema, es suficiente prorrogar el intervalo de tiempo de colisión de las piezas en cuestión para amortiguar el choque. Para hacerlo, se propone según un modo de realización, un dispositivo amortiguador que comprende zapatas 2031 y 2033 conectadas respectivamente al primer y segundo soportes de la varilla 203 por una unión deslizante y al menos un elemento elástico montado entre cada una de dichas zapatas 2031 y 2033 y la varilla 203, lo que permite prorrogar la duración del choque y por consiguiente disminuir su impacto sobre las piezas en juego.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un motor (1) de combustión interna con engranaje planetario y con pistones alternativos que comprende al menos:

- Un bloque (200) de cilindros que comprende:

- Un collarín (201) que está configurado para agrupar un número de cilindros (210) al menos igual a uno, dispuestos radialmente alrededor de un eje (Z) y conectados rígidamente al collarín (201), los ejes de dichos cilindros (210) denominados ejes principales del motor (1) que son perpendiculares al eje (Z) en un punto (O), el plano ortogonal al eje (Z) y que pasa por el punto (O) se denomina plano (P) principal, cada uno de dichos cilindros (210) comprende en su parte superior:

-A l menos dos válvulas (211), una de las dos válvulas (211) que es una válvula de admisión y la otra de las dos válvulas (211) que es una válvula de escape, cada una de dichas válvulas (211) está guiada en traslación a lo largo de su eje en el cilindro (210) y que se mantiene cerrada por medio de un resorte (214) montado entre el cilindro (210) y una copa (212) que hace tope contra la varilla de la válvula (211) por medio de una chaveta (213), dicho resorte (214) que está destinado a ejercer una fuerza de retorno sobre la copa (212) de manera que mantiene la válvula (211) cerrada;

-A l menos dos balancines (215) conectados cinemáticamente al cilindro (210) capaces de cooperar por contacto con las válvulas (211) y que están dispuestos de manera que deformen el resorte (214) para asegurar la apertura de las válvulas (211), cada balancín (215) es solidario a una varilla (216) por un sistema de fijación que permite el ajuste de su posición relativa,

- En el interior de cada uno de dichos cilindros (210) desliza un pistón (202) guiado en traslación coaxial en el cilindro (210) correspondiente y que está destinado a efectuar movimientos lineales alternativos, la cabeza del pistón (202) y la parte inferior del cilindro (210) correspondiente delimitan una cámara de combustión en la que se producen los cuatro tiempos de un ciclo de motor, el volumen de dicha cámara de combustión que es variable entre un mínimo, alcanzado en un momento del ciclo correspondiente a una posición del pistón (202) denominada punto muerto superior PMS y un máximo alcanzado en un momento del ciclo correspondiente a una posición del pistón (202) denominada punto PB bajo, cada cámara de combustión que está alimentada por un sistema de admisión con un gas comburente y con un combustible y que está en comunicación con un sistema de escape de gases quemados;

- Un dispositivo montado entre cada uno de los pistones (202) y el cilindro (210) correspondiente que permite asegurar el aislamiento y la estanqueidad de la cámara de combustión;

- Una varilla (203) solidaria al pistón (202) y dispuesta para desplazarse en traslación longitudinal a lo largo del eje del pistón (202) correspondiente;

-A l menos una leva (305) radial guiada en giro alrededor del eje (Z) dispuesta para ser accionada en giro por al menos uno de los elementos giratorios del motor (1) y que está destinada a accionar cada uno de los balancines (215) por medio de un dispositivo que comprende al menos:

- Un seguidor (306) guiado en traslación con respecto a su eje, capaz de cooperar por contacto con dicha leva (305) y que está destinado a seguir un recorrido de leva y,

- Una varilla (307) de balancín montada entre el seguidor (306) y la varilla (216) y que está dispuesta de manera que transmite los movimientos de desplazamiento del seguidor (306) al balancín (215) para controlar la apertura de la válvula (211) en sincronización con el giro del motor (1),

la leva (305) radial que está provista de al menos dos perfiles externos distintos, un primer perfil el cual controla la apertura de las válvulas de admisión y un segundo perfil el cual controla la apertura de las válvulas de escape,

Caracterizado por que comprende:

-A l menos una unidad (100) activa que comprende un conjunto de elementos dispuestos de manera que forma un engranaje planetario que comprende al menos:

- Una corona (101) planetaria montada coaxialmente con respecto al eje (Z), la cual está conectada rígidamente o que resulta del material del collarín (201) y que está situada en un primer lado del plano (P) principal;

- Un satélite (102) cuyo eje es paralelo al eje (Z) que comprende al menos un primer dentado capaz de engranar con la corona (101) planetaria y que se mantiene en su órbita por medio de un portasatélites (103) guiado en giro alrededor del eje (Z), el satélite (102) está conectado en un primer extremo de su eje con el portasatélites (103) por una conexión de pivote, el diámetro primitivo del primer dentado del satélite (102) que es igual al radio primitivo de la corona (101) planetaria;

- La unidad (100) activa comprende además una biela (104) montada en el eje del satélite (102) por un medio de fijación que asegura una conexión rígida y completa y que dispone de un número de muñequillas (I) igual al número de ejes principales del motor (1), los ejes de dichas muñequillas (I) son paralelos al eje (Z), pasan por el círculo primitivo del primer dentado del satélite (102) y se disponen de forma que cuando el portasatélites (103) gira alrededor del eje (Z), la proyección del eje de cada una de las muñequillas (I) sobre el plano (P) principal efectúa un movimiento rectilíneo alternativo a lo largo de un eje principal del motor (1) describiendo un segmento, denominado recorrido de la muñequilla (I), cuyo centro es el punto (O) y cuya longitud es igual al diámetro primitivo de la corona (101) planetaria, la unidad (100) activa que está destinada a cooperar por contacto a través de la muñequillas (I) con las varillas (203) para efectuar una transformación reversible de los movimientos lineales alternativos de los pistones (202) del bloque (200) de cilindros en movimiento de giro continuo del portasatélites (103);

-A l menos una unidad (300) pasiva que comprende un conjunto de elementos dispuestos para formar un engranaje planetario que comprende al menos:

- Una corona (301) planetaria montada coaxialmente con respecto al eje (Z), la cual está conectada rígidamente o que resulta del material del collarín (201) y que está situada en el lado opuesto al primer lado del plano (P) principal; - Un satélite (302) cuyo eje es paralelo al eje (Z) que comprende al menos un dentado capaz de engranar con la corona (301) planetaria y que se mantiene en su órbita por medio de un portasatélites (303) guiado en giro alrededor del eje (Z), el satélite (302) está conectado en un primer extremo de su eje con el portasatélites (303) por una conexión de pivote, el diámetro primitivo del dentado del satélite (302) que es igual al radio primitivo de la corona (301) planetaria, el portasatélites (303) se dispone para ser accionado en giro por al menos uno de los elementos giratorios de la unidad activa (100);

- La unidad (300) pasiva comprende además una biela (304) montada en el eje del satélite (302) por un medio de fijación que asegura una conexión rígida y completa y que dispone de un número de muñequillas (I') igual al número de ejes principales del motor (1), los ejes de dichas muñequillas (I') son paralelos al eje (Z), pasan por el círculo primitivo del dentado del satélite (302) y se disponen de manera que cuando el portasatélites (303) gira alrededor del eje (Z), la proyección del eje de cada una de las muñequillas (I') sobre el plano (P) principal efectúa un movimiento rectilíneo alternativo a lo largo de un eje principal del motor (1) describiendo un segmento, denominado recorrido de biela (I'), cuyo centro es el punto (O) y de longitud igual al diámetro primitivo de la corona (301) planetaria, la unidad (300) pasiva que está destinada a cooperar por contacto, por medio de las muñequillas (I') con las varillas (203) para asegurar una transformación del movimiento de giro continuo del portasatélites (303) en movimientos de traslación alternativos de los pistones (202) del bloque (200) de cilindros; y

- Un árbol (105) de salida guiado en giro alrededor del eje (Z) y dispuesto para ser accionado en giro por al menos uno de los elementos giratorios del motor (1).

2. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado por que el árbol (105) de salida es guiado en giro en la corona (101) planetaria por un dispositivo (107) de guiado en giro, y conectado rígidamente en uno de sus extremos a un engranaje (106) solar, el satélite (102) comprende un segundo dentado capaz de engranar con el engranaje (106) solar, el árbol (105) de salida que está destinado a ser accionado en giro alrededor del eje (Z) por el satélite (102).

3. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado por que cada uno de los satélites (102, 302) está conectado en el segundo extremo de su eje con el portasatélites de la unidad opuesta por una conexión de pivote, de manera que cada uno de dichos satélites (102, 302) es guiado en giro alrededor de su eje a la vez por los dos portasatélites (103, 303), el satélite (302) de la unidad (300) pasiva que es capaz de ser accionado en giro en el mismo sentido y a la misma velocidad por el satélite (102) de la unidad (100) activa.

4. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado por que la varilla (203) dispone de un primer y de un segundo soportes, cada uno de los cuales que tiene una forma semicilíndrica abierta cuyo eje es paralelo al eje (Z) y que pueden cooperar por contacto respectivamente con las muñequillas (I) y (I') tomando caminos a lo largo del eje principal del pistón (202) correspondiente a dicha varilla (203), la varilla (203) que está separada de las bielas (104, 304) capaz de cooperar con dichas muñequillas (I, I') por simple empuje y de una manera espontánea durante la compresión, la expansión y el escape, fases en las que la varilla (203) se somete a compresión.

5. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende un mecanismo de enganche destinado a establecer una conexión entre la biela (304) y la varilla (203) durante la admisión, lo que permite que la biela (304) tire del pistón (202) para crear la depresión necesaria para la aspiración de los gases, y para liberar dicha conexión como muy tarde al comienzo de la compresión.

6. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 4, caracterizado por que comprende un dispositivo amortiguador que comprende zapatas (2031, 2033) conectadas cada una al primer y al segundo soporte de la varilla (203) mediante una conexión deslizante; y al menos un elemento elástico montado entre cada una de dichas zapatas (2031,2033) y la varilla (203) que permite amortiguar el choque entre dicha varilla (203) y las muñequillas I y I' con las que coopera al comienzo de la compresión y al comienzo del escape.

7. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 5, caracterizado por que dicho mecanismo de enganche comprende una ranura tallada en una superficie de la biela (304) paralela al plano (P) principal, que desemboca en un primer lado denominado lado de entrada y en un segundo lado denominado lado de salida; y un dedo solidario a o que resulta del material de la varilla (203) capaz de deslizar en dicha ranura durante la fase de admisión, la ranura está configurada de manera que dicho dedo entre por el lado de entrada como muy tarde al comienzo de la fase de admisión y salga por el lado de salida como muy tarde al comienzo de la fase de compresión.

8. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 5, caracterizado por que la unidad (100) activa está destinada, por medio de la biela (104), a accionar los pistones (202) para asegurar la compresión de los gases en los cilindros (210) correspondientes, y para transformar luego el trabajo proporcionado por el sistema gaseoso en expansión durante la expansión en un par giratorio en el árbol (105) de salida, la muñequilla (I) de la biela (104) entra en contacto con el primer soporte de la varilla (203) de un pistón (202) en el momento de finalización de la admisión en un primer punto de su recorrido denominado primer punto PPB de inclinación, que caracteriza el comienzo de la fase de compresión, y empuja el pistón (202) hasta alcanzar su punto máximo en el PMS en el que la velocidad de dicha muñequilla (I) se anula y en la que la compresión es máxima, la combustión de la mezcla comburente/combustible que tiene lugar cerca del PMS, los gases calientes en expansión empujan el pistón (202) que a su vez empuja la muñequilla (I), por medio de la varilla (203), hasta el final de la expansión donde la varilla (203) y la muñequilla (I) se separan en un segundo punto denominado segundo punto SPB de inclinación, que caracteriza el comienzo de la fase de escape, la carrera del pistón (202) que es igual a la distancia atravesada entre el PMS y el PB correspondiente al segundo punto SPB de inclinación, dicha distancia es igual al menos al radio primitivo del planetario (101).

9. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación anterior, caracterizado por que la unidad (300) pasiva está destinada, por medio de la biela (304), a accionar los pistones (202) para asegurar las fases de escape y de admisión, la muñequilla (I') de la biela (304) entra en contacto con el segundo soporte de la varilla (203) en el momento en que la muñequilla (I) alcanza el segundo punto SPB de inclinación, lo que pone fin a la fase de expansión, y empuja el pistón (202) para expulsar los gases quemados a través del sistema de escape hasta alcanzar el PMS cuando la velocidad de la muñequilla (I') se anula, la conexión entre la varilla (203) y la biela (304) la cual se establece mediante dicho mecanismo de enganche, permitiendo a la biela (304) que tire del pistón (202) para asegurar la fase de admisión, hasta el momento en que la muñequilla (I) entra en contacto con la varilla (203) en el primer punto PPB de inclinación donde dicha conexión es como muy tarde liberada.

10. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación anterior, caracterizado porque los diámetros primitivos de los planetarios (101, 301) son iguales y por que el primer y el segundo soporte de la varilla (203) son coaxiales, de manera que se encuentran con un único PMS del pistón (202) al final de la compresión y al final del escape.

11. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación anterior, caracterizado por que los portasatélites (103, 303) están configurados de manera que los ejes de los satélites (102, 302) sean simétricos con respecto al eje (Z) del motor (1) de manera que el primer y el segundo punto PPB y SPB de inclinación de cada una de las muñequillas (I) coinciden con el punto (O), en otras palabras las carreras de compresión y de expansión son idénticas al radio primitivo del planetario (101).

12. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 10, caracterizado por que los portasatélites (103, 303) están configurados de manera que los ejes de los satélites (102, 302) y el eje (Z) del motor (1) no sean coplanarios de manera que el primer y el segundo puntos PPB y SPB de inclinación de cada una de las muñequillas (I) sean simétricos con respecto al punto (O) y de manera que el primer y segundo puntos PPB y SPB de inclinación de cada una de las muñequillas (I) sean simétricos respecto al punto (O) y por que el recorrido de expansión es mayor que el radio primitivo del planetario (101), en otras palabras el pistón (202) en expansión continúa empujando la muñequilla (I) más allá del punto (O) hasta alcanzar el segundo punto SPB de inclinación, la carrera de compresión es menor que el radio primitivo del planetario (101), lo que permite que el motor (1) implemente el ciclo Miller-Atkinson, caracterizado por un volumen de expansión mayor que el de compresión.

13. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 9, caracterizado por que el diámetro primitivo del planetario (301) es mayor que el diámetro primitivo del planetario (101) y por que los ejes del primer y del segundo soporte de la varilla (203) están separados por una distancia igual a la diferencia entre los radios primitivos de los planetarios (101, 301) de manera que se encuentran con un único PMS del pistón (202) al final de la compresión y al final del escape.

14. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación anterior, caracterizado por que los portasatélites (103, 303) están configurados de manera que los ejes de los satélites (102, 302) y el eje (Z) del motor no sean coplanarios y por que la carrera de expansión es mayor que la carrera de compresión.

15. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación anterior, caracterizado por que la disposición de los ejes de los satélites (102, 302) y la relación de los diámetros primitivos de los planetarios (101, 301) están definidas de manera que el pistón (202) efectúe una expansión prolongada más allá del punto (O) con una carrera de compresión al menos igual al radio primitivo del planetario (101), lo que permite que el motor (1) implemente el ciclo Miller-Atkinson sin disminución del volumen de compresión con respecto al volumen barrido por el pistón (202) que atraviesa el radio primitivo del planetario (101).