SECTOR TECNOLOGICO La presente invención se relaciona con un motor que cuenta con un diseño especial para la generación de energía mecánica a partir del bombeo de fluidos y compresión de gases.

ANTECEDENTES

La producción de energía eléctrica en la actualidad genera problemas medioambientales al utilizar combustibles fósiles que liberan a la atmósfera dióxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y cantidades variables de residuos sólidos. Esta diversidad de emisiones de gases de efecto invernadero se consideran dentro de los factores responsables del cambio climático.

Como alternativa a la utilización de combustibles fósiles se conoce la energía eólica, que se obtiene aprovechando la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que dicho viento produce. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas.

De otra parte, la energía geotérmica se obtiene mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas básales o dentro de rocas sedimentarias. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor (flashing).

La energía hidráulica emplea una central hidroeléctrica que genera energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central, donde se encuentran enormes turbinas hidráulicas. La energía nuclear se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

La energía solar fotovoltaica obtiene energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos acoplados en serie a escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica. La energía mareomotriz se produce gracias al movimiento generado por las mareas, esta energía es aprovechada por turbinas, las cuales a su vez mueven la mecánica de un alternador que genera energía eléctrica.

Sin embargo, a pesar de los grandes esfuerzos por proporcionar sistemas de generación de energía alternativos al uso de combustibles fósiles, la implementación de cualquiera de estos tipos de generación de energía eléctrica tiene costos altamente elevados, además de la necesidad de implementación de sistemas de acumulación, que hacen más costoso su construcción y puesta en marcha. Debido a todas estas problemáticas presentadas por las tecnologías anteriormente mencionadas, aparecen nuevos métodos para la generación de energía, que aprovechan los principios físicos pero aún grandes limitaciones en su funcionamiento.

Como ejemplo de estos métodos, se conocen motores y máquinas que aprovechan los principios físicos pero que sin embargo necesitan algún tipo de fuente de energía externa. Así, por ejemplo, en el estado de la técnica se encuentra el documento US4207741 "POWER SOURCE USING CYCLICALLY VARIABLE LIQUID LEVEL", que se refiere a un motor hidráulico que mediante el ascenso y descenso de un líquido (tal como agua), dentro de un tanque de trabajo, proporciona un movimiento vertical de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba de un tanque interno, generando un trabajo sustancial; sin embargo este invento necesita de una caída de fluido por gravedad para llenar sus tanques, algo que lo hace ineficiente en lugares donde no se cuenta con ríos. Esta invención no enseña un motor autónomo, independiente y eficiente.

Igualmente se conoce el documento CN102705152A "DEVICE GENERATING POWER THROUGH LIQUID FLOW AND BUOYANCY", que trata de un aparato para la generación de energía que comprende un dispositivo de generación de energía a través de flujo de líquido y la flotabilidad, pero que por el hecho de utilizar una bomba de refuerzo para bombear el fluido al pistón superior y utilizar gas para iniciar su puesta en marcha lo hace ineficiente.

Finalmente, la solicitud patente CN 102797649 titulada "BOMBA DE PISTÓN HIDRÁULICO DISPOSITIVO DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA POTENCIAL", se refiere a un dispositivo de conversión de la energía potencial de una bomba de pistón hidráulico y más particularmente a un medio de conversión de energía de potencial hidráulico de una bomba de pistón. Sin embargo, esta invención no enseña un motor autónomo, independiente y eficiente.

Por todo lo anterior, existe la necesidad del desarrollo de un equipo de movimiento continuo, en el que mediante el movimiento de un pistón de forma ascendente y descendente, se activa un movimiento de fluidos controlados por vacío, succión fuerza de empuje y gravedad, sin necesidad de contar con una fuente de energía externa, que como resultado, permita generar energía cinética, convertible en energía eléctrica, sin utilizar combustibles fósiles (como carbón, gas, petróleo y ninguno de sus derivados), sin utilizar energías naturales renovables (como biomasa, energía solar y viento), sin utilizar energía marina o energía del océano (olas), sin utilizar caídas de agua (turbinas pelton), sin utilizar hidrólisis, sin utilizar materiales radioactivos y sin generar emisiones de gases de efecto invernadero; y que impliquen bajos costos de fabricación, la reducción de volúmenes de agua usados para generar energía, la reducción de territorios extensos; y que permita un montaje rápido y escalable, que no se afecte por la geografía (desiertos, nevados, montañas, mar), con bajos costos de mantenimiento y operación y que genere energía de manera constante (24/7). Dentro del esquema de investigación de esta invención, los inventores de la tecnología aquí descrita, recientemente divulgaron mediante las solicitudes de patente PCT/CO2016/000005 y PCT/CO2016/000009, de las cuales la presente invención reclama el derecho de prioridad, con tecnología relacionada de motores hidrodinámicos, donde se describe un motor compuesto por un cilindro de fuerza que en su interior tiene un pistón de fuerza que está unido con una unión rígida al pistón vacío succión el cual se encuentra al interior de un cilindro vacío succión que está conectado por una tubería de carga de fluido al tanque de acumulación inferior. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Como solución a todos los anteriores factores, la presente invención proporciona un motor hidrodinámico de empuje, gravedad y succión, que trabaja con elementos mecánicos de geometría variable, valiéndose de principios y leyes de la física que actúan de manera secuencial, para generar un movimiento continuo. El funcionamiento de esta invención se debe al movimiento de fluidos dentro del sistema que aprovecha la fuerza de gravedad y la fuerza de empuje del principio de Arquímedes, generando energía mecánica que se transforma en energía eléctrica por medio de un generador. El motor hidrodinámico de empuje y gravedad desarrollado es de fácil construcción, posibilitando su puesta en marcha en cualquier lugar del mundo, al no verse afectado por las condiciones medio ambientales, ni depender del uso de combustibles fósiles. La eficiencia del motor hidrodinámico de la invención es superior a la mayoría de las maquinas que trabajan bajo estos principios.

BREVE DESRIPCION DE LAS FIGURAS

FIG.l, muestra esquemáticamente una vista volumétrica, en dónde se muestran la mayoría de los componentes del motor hidrodinámico, junto con su funcionamiento bajo las leyes de la gravedad.

FIG.2, muestra la posición del ensamble y la pesa, en vista en tres dimensiones. FIG.3, muestra esquemáticamente en una vista isométrica la estructura interna del pistón fuerza.

FIG.4, muestra la posición del motor hidrodinámico de empuje y gravedad, en una vista isométrica.

FIG.5, muestra la posición del motor hidrodinámico de empuje y gravedad, esquemáticamente en una vista volumétrica.

FIG.6, muestra la bomba hidrodinámica de empuje gravedad y succión de la invención. FIG.7, muestra la posición esquemáticamente, en vista isométrica, de la estructura metálica del Motor hidrodinámico de empuje y gravedad.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere específicamente al movimiento continuo de un pistón de forma ascendente y descendente, activado mediante un movimiento de fluidos controlados por vacío, succión y gravedad.

El motor hidrodinámico de empuje y gravedad trabaja con elementos mecánicos de geometría variable, valiéndose de principios y leyes de la física que actúan de manera secuencial, para generar un movimiento continuo. El funcionamiento de la presente invención se debe al movimiento de fluidos dentro del sistema que aprovecha la fuerza de gravedad y la fuerza de empuje por el principio de Arquímedes, caracterizándose por no poseer ninguna fuente alimentación de energía externa. Estas condiciones generan energía mecánica que puede transformarse en energía eléctrica usando un generador. El motor hidrodinámico de empuje, gravedad y succión comprende esencialmente:

- Cilindros de fuerza (31, 32), donde están alojados pistones de fuerza (4, 16) que están sumergidos en un volumen de fluido medio (17); en su parte inferior los cilindros de fuerza (31, 32) poseen válvulas de descarga (1, 18);

- Cilindros de succión (5, 10) que contienen en su interior pistones de succión (8, 11), conectados y alineados a los pistones de fuerza (4, 16) mediante una unión vertical rígida (15), estos pistones de succión (8, 11) tienen en su perímetro sellos dinámicos (30). Los cilindros de succión (5, 10) están ubicados y alineados sobre los cilindros de fuerza (31, 32);

- Sistema de alimentación a través de un tanque de acumulación de fluido (19), que proporciona el fluido al cilindro de succión (5, 10) por medio de una tubería de carga del fluido (14);

- Tuberías de descarga (6, 9, 13, 20, 26 y 29) del cilindro de succión (5, 10) al cilindro de fuerza (31, 32);

- tuberías (22, 23) en la parte inferior del cilindro de succión (5, 10);

- opcionalmente una pesa (21) asociada al cilindro de fuerza, para facilitar su carrera de ascenso; y

- una salida de potencia mecánica.

De forma detallada, el motor hidrodinámico de empuje, gravedad y succión está compuesto fundamentalmente por cilindros de fuerza (31, 32) donde están alojados pistones de fuerza (4, 16) que están sumergidos en un volumen de fluido medio (17). Los cilindros de fuerza (31, 32) poseen válvulas de descarga (1, 18).

Los cilindros de fuerza (31, 32) están asociados a cilindros de succión (5, 10) que contienen líquido y en su interior poseen pistones succión (8, 11) que están conectados a los pistones de fuerza (4, 16) mediante una unión rígida (15), por ejemplo, metálica o de cualquier tipo de polímero de alta resistencia; esta unión puede tener forma de biela. Los pistones de succión (8, 11) tienen en parte de su perímetro sellos dinámicos (30).

Los cilindros de fuerza (31, 32) se conectan a los cilindros de succión (5, 10) mediante tuberías de descarga (6, 9, 13 y 20).

Los pistones de fuerza (4,16) opcionalmente cuentan con un sistema de frenado independiente al generador eléctrico (entre otros, seleccionado entre una relación de piñones, un electro freno o cualquier tipo de freno, mecánico, hidráulico o neumático). La fuerza de frenado debe ser mayor a la sumatoria de la fuerza de los pistones de fuerza (4,16), que al desactivarse activa el descenso o ascenso en conjunto del pistón de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11). La alimentación del equipo se realiza a través de un tanque de acumulación de fluido (19), que proporciona el fluido al cilindro de succión (5, 10) por medio de una tubería de carga del fluido (14) y tuberías de carga (22, 23). Además se cuenta con tuberías de descarga (26, 29) del cilindro de succión (5, 10) al cilindro de fuerza (31, 32).

El sistema cuenta con una estructura (33) que soportara las partes que conforman motor hidrodinámico. Adicionalmente, la modalidad descrita se refiere al arreglo conformado por dos cilindros de fuerza (31, 32) y dos cilindros de succión (5, 10), sin embargo, cada conjunto de cilindro de fuerza y cilindro de succión, puede trabajar de forma independiente o bien, asociado a más conjuntos. En una versión de la invención el motor se puede asociar a una bomba hidrodinámica de empuje gravedad y succión (34). Así, en un circuito abierto, la bomba de fluidos funciona con el motor, y el fluido no recircula en el sistema, sino que es expulsado por una tubería de salida de fluido logrando así un bombeo de fluidos a grande (industrial) o pequeña (domestica) escala.

El funcionamiento del motor puede iniciar su ciclo con los pistones de fuerza (4,16) en punto muerto superior (de manera que se aprovecha la fuerza de gravedad). Al descender el conjunto del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón vacío succión (11), este último genera un vacío en el cilindro de succión (10) y en la tubería de carga de fluido (14), logrando una corriente de fluido ascendente por la tubería de carga de fluido (14). Al terminar la carrera descendente del pistón fuerza (16) hasta el punto muerto inferior, se almacena un volumen específico de fluido en el cilindro de succión (10). Una pesa (21) ayuda al asenso libre del pistón fuerza de su punto muerto inferior al punto muerto superior (figura 2), en particular, dado que el pistón fuerza (16) se encuentra cargado en su interior con fluido en su totalidad. Al descender el conjunto, el fluido contenido en el cilindro de succión (10) desciende por la tubería de descarga por gravedad (6, 9,13 y 20) y el pistón fuerza (16) se sumerge en fluido, momento en que la pesa (21) (figura 2) facilita el ascenso del conjunto del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón vacío succión (11).

Así mismo, el funcionamiento del motor puede iniciar su ciclo con los pistones de fuerza (4,16) en punto muerto inferior y los cilindros de fuerza (31,32) completamente llenos de fluido (17) (de manera que se aprovecha el principio de Arquímedes). El ascenso del conjunto del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón vacío succión (11), provocado por el principio de Arquímedes, al estar el cilindro de fuerza lleno de aire, genera un vacío en el cilindro de succión (10), de manera que se logra una corriente de fluido ascendente por la tubería de carga de fluido (22, 23). Al terminar la carrera ascendente del pistón fuerza (16) en el punto muerto superior, se almacena un volumen específico de fluido (17) en el cilindro de succión (10), y se activa la válvula (18) del cilindro de fuerza (31, 32), generando una corriente de descenso de fluido por gravedad hacia el tanque de acumulación de fluido inferior (19), de manera que el fluido (17) contenido en la parte inferior del cilindro fuerza (31, 32) es descargado en su totalidad.

El pistón fuerza (16) puede estar sujetado por cualquier medio de conexión, por ejemplo, guayas y poleas, en su parte superior a una pesa (21), que tiene el mismo peso de la estructura del pistón fuerza (16) y la resistencia del sello dinámico (30) al ascender (figuras 2 y 3). Dicha pesa (figura 2) ayuda al asenso libre del pistón fuerza y garantiza la generación de energía mecánica en su totalidad del pistón fuerza.

Al descender el fluido contenido en el cilindro de succión (5, 10) a través de la tubería de descarga por gravedad (9,13), el pistón fuerza (16) asciende debido al principio de Arquímedes hasta su punto muerto superior, dando lugar a un nuevo ciclo de potencia. Ahora bien, el funcionamiento del motor puede iniciar su ciclo con los pistones de fuerza (4,16) en el punto muerto superior o el punto muerto inferior (aprovechando la fuerza de gravedad y el principio de Arquímedes de manera combinada). Por ejemplo, el ciclo de potencia comienza con los pistones de fuerza (4, 16) en el punto muerto inferior, es decir, con los cilindros de fuerza (31, 32) con un volumen de fluido medio (17) acumulado. El ascenso del conjunto del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11, 5), debido al principio de Arquímedes, genera un vacío en los cilindros de succión (5, 10) y en la tubería de carga de fluido (22, 23) logrando una corriente de fluido ascendente.

Al terminar la carrera ascendente del pistón fuerza (16) hasta el punto muerto superior, se almacena un volumen específico de fluido en los cilindros de succión (5, 10), activando la válvula (18) de los cilindros de fuerza (31, 32) donde se acumula un volumen de fluido medio (17) y generando una corriente por gravedad hacia el tanque de acumulación de fluido inferior (19), este fluido medio (17) es descargado en su totalidad.

Al descender el fluido contenido en los cilindros de succión (5, 10) por la tubería de descarga por gravedad (26,29), el pistón fuerza (16) asciende por el principio de Arquímedes, hasta su punto muerto superior, dando lugar a un nuevo ciclo de potencia.

En este caso, el pistón fuerza (16) se encuentra dividido en su interior en dos secciones, la primera sección está llena de fluido y la segunda sección llena de aire; esto garantiza la generación de energía tanto ascendente como descendente.

Haciendo referencia a la Figura 3, el pistón fuerza (16) está sujetado por medios de conexión como guayas y poleas en su parte superior a una pesa (21) la cual tiene el mismo peso de la estructura del pistón fuerza (16) y la resistencia del sello dinámico (30) ascender. La función de la pesa (figura 2) es ayudar al asenso libre y garantizar la generación de energía en la totalidad del movimiento del pistón fuerza. Ahora, el nuevo ciclo de potencia comienza con los pistones de fuerza (4,16) en el punto muerto superior. Al activarse el descenso en conjunto del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón de succión (11), este último genera un vacío en el cilindro de succión (10) y en la tubería de carga de fluido (24, 25), logrando una corriente de fluido ascendente por la tubería de carga de fluido (24,25). Al terminar la carrera del pistón fuerza (16) hasta el punto muerto inferior, se almacena un volumen específico de fluido en el cilindro de succión (10).

Al descender el fluido contenido en el cilindro de succión (10) por la tubería de descarga (27,28) por gravedad, el pistón fuerza (16), al estar sumergido en fluido se activa el contrapeso (21), logrando el ascenso en conjunto del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón vacío succión (11) (figura 2)

Así, el motor de la invención combina los principios de funcionamiento para iniciar su ciclo de potencia bajo cualquiera de los dos métodos, sin alterar su funcionamiento.

Ejemplo 1: Generación de cien kilovatios de energía eléctrica, aprovechando la fuerza de gravedad Esta modalidad de la invención inicia su ciclo de fuerza con los pistones de fuerza (4, 16) en punto muerto superior. Cada pistón de fuerza tiene una altura de siete metros (7 m) y un diámetro de seis metros (6 m). Los pistones de fuerza (4,16) se encuentran totalmente llenos de agua, por lo que así cuentan con una masa de ciento noventa y siete mil novecientos veinte coma ocho kilogramos (197.920,8 kg), más el peso del material de construcción, que en el presente ejemplo, corresponde acero a36, pero debe entenderse que puede utilizarse cualquier tipo de metal o aleación resistente.

Debido a la fuerza de gravedad, los pistones de fuerza (4, 16) proporcionan una fuerza axial descendente de un millón novecientos cuarenta mil novecientos cuarenta Newton (1 '940.940 N). En este caso, los pistones de fuerza (4,16) están frenados por medio de un electro freno que al desactivarse activa el descenso en conjunto del pistón de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11). Los pistones de fuerza (4, 16) se encuentran al interior de cilindros de fuerza (31, 32), fabricados en acero a36 estos cilindros de fuerza tienen una altura de ocho metros (8 m) y un diámetro de seis coma cero un metros (6,01 m) cada uno.

Los pistones succión (8, 11) tienen un diámetro de seis coma cero un metros (6,01m) y una altura de cero coma cuatro metros (0,4 m), trabajando a una presión de vacío de menos once coma cinco libras por pulgada cuadrada (-11,5 Psi). Este pistón de succión vacío tiene dos sellos dinámicos alojados en su perímetro, que al descender por gravedad, debido al descenso del pistón de fuerza al que está unido, genera una presión de vacío en el cilindro de succión y en la tubería de carga de fluido (14), logrando generar una corriente de fluido ascendente por la tubería de carga de fluido (14).

La carrera o descenso de los pistones de fuerza (4,16) tiene un tiempo de duración de dieciocho segundos (18 s). Al terminar esta carrera, el pistón de fuerza (16) se encuentra en punto muerto inferior, logrando almacenar un volumen total de veintinueve metros cúbicos (29 m ³ ) de fluido en el cilindro succión (10). Los cilindros succión (5,10) tienen una altura de uno coma cinco metros (1,5 m) y un diámetro de seis coma cero tres metros (6,03 m), con el fin de acumular el fluido necesario para garantizar el ascenso del pistón de fuerza (16) en el ciclo siguiente.

Al terminar la carrera de descenso del pistón de fuerza (16), se activa el descenso por gravedad del fluido contenido en el cilindro succión (10) a través de las tuberías de descarga (9,13) hacia el cilindro de fuerza (32).

En esta modalidad, los pistones de fuerza (4,16) están sujetados por guayas y poleas a dos pesas independientes (21). Estas dos pesas tienen un peso mayor al peso de la estructura del pistón fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón de succión (11) sin agua. Para el pistón de fuerza (16), al estar sumergido en agua y al mismo tiempo estando lleno de agua, se igualan las cargas por la densidad de los fluidos activando el contrapeso de la pesa (21), para así lograr el ascenso en conjunto del pistón de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11). Para garantizar la generación de energía continúa mientras el pistón fuerza (16) está ascendiendo, se activa el segundo conjunto de pistón de fuerza (4) la unión rígida (35) y el pistón succión (8).

El tiempo que tarda el recorrido de carrera de un metro (1 m) de descenso y ascenso del pistón de fuerza (16) se calcula según el tiempo que se tarda en descargar en su totalidad el cilindro fuerza (32), el cual contiene el mismo volumen de acumulación del cilindro succión (10), que es de veintinueve metros cúbicos (29 m ³ ), a través de las tuberías de descarga (material de la tubería polietileno de alta densidad) (36, 37), que tienen un diámetro de catorce pulgadas cada una, hacia el tanque de acumulación de fluido inferior (19). Los dos conjuntos demoran el mismo tiempo ya que sus tuberías tienen el mismo diámetro. Para lograr la carrera de fluido ascendente del tanque de acumulación de fluido inferior (19) al cilindro vacío succión (10) por la tubería de carga de fluido (14), se calcula el volumen de fluido interno de la tubería de carga de fluido (14), luego se multiplica por la densidad del fluido que circula en la tubería (H2O) y a este valor se multiplica por una constante doce (12), obteniendo un valor en kilogramos. Este valor es el necesario para romper la inercia del sistema y así lograr el ascenso del fluido de abajo hacia arriba por la tubería de carga de fluido (14).

Para calcular la generación eléctrica se utiliza el trabajo de uno de los dos pistones y se divide por el tiempo de descarga del cilindro de fuerza. A este resultado se resta la resistencia del sello dinámico del pistón hidráulico al descender y la fuerza que se utiliza para elevar el fluido por la tubería de carga al cilindro hidráulico.

Ejemplo 2: Generación de cien kilovatios de energía eléctrica, aprovechando el principio de Arquímedes la fuerza de gravedad

Esta modalidad inicia su ciclo de fuerza con el cilindro de fuerza (32) completamente lleno de fluido (17) y con los pistones de fuerza (4,16) en punto muerto inferior. Los pistones de fuerza tienen una altura de siete metros (7 m) y un diámetro de seis metros (6 m) cada uno. Los pistones de fuerza (4,16) se encuentran totalmente llenos de aire y al estar sumergidos en fluido, según el principio de Arquímedes, proporcionan fuerza axial ascendente de un millón novecientos cuarenta mil novecientos cuarenta Newton (Γ940.940 Ν).

Los pistones de fuerza (4,16) se encuentra al interior de cilindros de fuerza (31, 32), fabricados de en acero a36, con una altura de ocho metros (8 m) y un diámetro de seis coma cero unos metros (6,01 m) cada uno. En este caso, los pistones de fuerza (4, 16) están frenados por medio de un electro freno que al desactivarse activa el ascenso en conjunto del pistón de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11).

Los pistones succión (8, 11) tienen un diámetro de seis coma cero un metros (6,01m) y una altura de cero coma cuatro metros (0,4 m) cada uno, y trabajan a una presión de vacío de menos once coma cinco libras por pulgada cuadrada (-11,5 Psi). Este pistón de succión (11) tiene dos sellos dinámicos alojados en su perímetro, que al ascender por el principio de Arquímedes genera una presión de vacío en el cilindro de succión (10) y en la tubería de carga de fluido (14), logrando una corriente de fluido ascendente por la tubería de carga de fluido (14).

La carrera o ascenso de los pistones de fuerza (4,16) toma un tiempo de dieciocho segundos (18 s). Al terminar esta carrera, el pistón fuerza (16) se encuentra en punto muerto superior, logrando almacenar un volumen total de veintinueve metros cúbicos (29 m ³ ) de fluido en el cilindro de succión (10).

Los cilindros de succión (5, 10) tienen una altura de uno coma cinco metros (1,5 m) y un diámetro de seis coma cero tres metros (6,03 m), con el fin de acumular el fluido necesario para garantizar el ascenso del pistón fuerza (16). Los pistones fuerza deben estar sumergidos en su totalidad en agua durante la carrera de un metro, para garantizar así la generación de los cien kilovatios. Al terminar la carrera ascendente del pistón fuerza (16), se activa el descenso por gravedad del fluido contenido en el cilindro succión (10) a través de las tuberías de descarga (38,39), hacia el cilindro de fuerza (31). Al descender completamente el fluido por gravedad desde el cilindro de succión (10), se activan las válvulas de descarga (18), logrando el descenso por gravedad del fluido desde el cilindro de fuerza (32) hacia el tanque de acumulación de fluido inferior (19). A medida que el cilindro de fuerza (32) comienza a desocuparse, desciende el conjunto conformado por el pistón de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11) por gravedad. Para garantizar la generación de energía continúa mientras el pistón fuerza (16) está descendiendo, se activa el segundo conjunto que lo compone el pistón fuerza (4) la unión rígida (35) y el pistón succión (8).

El tiempo que se demora en recorrer la carrera de un metro (1 m) de ascenso y descenso el pistón fuerza (16) se calcula por el tiempo que se tarda en descargar en su totalidad el cilindro de fuerza (32), el cual contiene el mismo volumen de acumulación del cilindro de succión (10), que es de veintinueve metros cúbicos (29 m ³ ), hacia el tanque de acumulación de fluido inferior (19) a través de las tuberías de descarga (36, 37) que tienen un diámetro de catorce pulgadas cada una. Los dos conjuntos demoran el mismo tiempo ya que sus tuberías tienen el mismo diámetro.

Para permitir el descenso de los pistones de succión (8,11), la secuencia de ciclos de descarga es desde el cilindro de succión (5) hacia el cilindro de fuerza (32) y luego desde el cilindro de succión (10) hacia el cilindro de fuerza (31) (figura 5). Esta modalidad de la invención también puede trabajar con un contrapeso (21).

Para calcular la generación eléctrica se utiliza el trabajo de uno de los dos pistones, dividido por el tiempo de descarga del cilindro exterior. A este resultado se resta la resistencia del sello dinámico del pistón hidráulico a descender y la fuerza que se utiliza para elevar el fluido por la tubería de carga al cilindro hidráulico. El pistón fuerza debe tener un masa extra, la cual debe ser mayor a la resistencia del sello dinámico a descender, de esta manera se garantiza el descenso en conjunto del pintón de fuerza la unión rígida y pistón de succión a su punto muerto inferior. Ejemplo 3: Generación de cien kilovatios, aprovechando la fuerza de gravedad y del principio de Arquímedes de manera combinada.

Esta modalidad de la invención puede iniciar su ciclo de fuerza con los cilindros de fuerza (4, 16) alternativamente en el punto muerto superior o en punto muerto inferior. Estos dos pistones tienen una altura de catorce metros (14 m) y un diámetro de seis metros (6 m) cada uno. Al ser un motor que aprovecha la fuerza de gravedad y el principio de Arquímedes de manera combinada, los pistones de fuerza (4,16) tienen la mitad de su volumen lleno de fluido y la otra mitad lleno de aire. Así, los pistones de fuerza (4,16) al tener la mitad de su volumen lleno de aire son influenciados por el principio de Arquímedes produciendo una fuerza axial ascendente de un millón novecientos cuarenta mil novecientos cuarenta Newton (1 '940.940 N). Si el ciclo de potencia comienza con el pistón de fuerza (16) en el punto muerto inferior y con el cilindro de fuerza (32) completamente lleno de fluido (17). Los pistones de fuerza (4,16) se encuentran en el interior de cilindros de fuerza (31, 32), que tienen una altura de quince metros (15 m) y un diámetro de seis coma cero uno metros (6,01 m) cada uno. En este caso, los pistones de fuerza (4,16) están frenados por un electro freno, con una fuerza de frenado mayor a la sumatoria de la fuerza de los dos pistones de fuerza (4,16). Al desactivarse el freno, inicia el ascenso en conjunto del pistón fuerza de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11).

Los pistones succión (8, 11) tienen un diámetro de seis coma cero un metros (6,01m) y una altura de cero coma cuatro metros (0,4 m), trabajando a una presión de vacío de menos once coma cinco libra por pulgada cuadrada (-11,5 Psi), debido a los sellos dinámicos alojados en su perímetro que al ascender por el principio de Arquímedes genera la presión de vacío en el cilindro de succión (45) y en la tubería de carga de fluido (22), produciendo una corriente de fluido ascendente. La carrera o ascenso de los pistones de fuerza (4,16) tiene un tiempo de dieciocho segundos (18 s).

Al terminar la carrera ascendente, el pistón fuerza (16) se encuentra en punto muerto superior, logrando almacenar un volumen total de veintinueve metros cúbicos (29 m ³ ) de fluido en el cilindro de succión (45).

Los cilindros de succión (44,45) tienen una altura de uno coma cinco metros (1,5 m) y un diámetro de seis coma cero tres metros (6,03 m), con el fin de acumular el fluido necesario para garantizar el ascenso del pistón de fuerza (16). Los pistones de fuerza deben estar sumergidos en su totalidad en agua durante la carrera de un metro, para garantizar así la generación de los cien kilovatios.

Al terminar la carrera ascendente del pistón de fuerza (16), se activa el descenso por gravedad del agua contenida en el cilindro de succión (45), a través de las tuberías de descarga (38,39) hacia el cilindro de fuerza (31). Al descender completamente el fluido por gravedad desde el cilindro de succión (45), se activan las válvulas de descarga (18) logrando el descenso por gravedad del agua contenida en el cilindro de fuerza (32), hacia el tanque de acumulación de fluido inferior (19). De esta manera comienza el ciclo de fuerza con el pistón de fuerza (16) en punto muerto superior y con el pistón de fuerza (4) en punto muerto inferior. De nuevo, los pistones de fuerza (4,16) tienen la mitad de su volumen lleno de agua, por lo que cuentan con una masa de ciento noventa y siete mil novecientos veinte kilogramos (197920 kg), más el peso del material del que sea construido, que en este caso corresponde acero a36, la influencia de la gravedad sobre los pistones de fuerza (4,16), producen una fuerza axial descendente de un millón novecientos cuarenta mil novecientos cuarenta Newton (1 '940.940 N).

Al descender por gravedad el conjunto del pistón de fuerza (16), la unión rígida (15) y el pistón succión (11), se genera una presión de vacío en el cilindro de succión (42) y en la tubería de carga de fluido (24), logrando una corriente de fluido ascendente por la tubería de carga de fluido (24). La carrera de descenso de los pistones de fuerza (4, 16) toma un tiempo de dieciocho segundos (18 s). Al terminar la carrera descendente, el pistón de fuerza (16) se encuentra en punto muerto inferior, de esta manera almacenando un volumen total de veintinueve metros cúbicos (29 m ³ ) de fluido en el cilindro succión (42). Este volumen de fluido almacenado en el cilindro succión (42) es descargado hacia el cilindro de fuerza (32), garantiza la carrera ascendente del pistón fuerza debido al principio de Arquímedes, logrando la generación continua de energía.

En este caso, la maquina combina los principios de funcionamiento para iniciar su ciclo de potencia bajo cualquiera de los dos métodos, sin alterar su funcionamiento. Adicionalmente, esta modalidad puede incluir un contrapeso (21).

En este ejemplo, el motor hidrodinámico de empuje y gravedad puede trabajar de forma independiente en cada módulo y la única forma de combinación es al descargar el fluido contenido en los cilindros de succión (45), al cilindro de fuerza (32) y de igual manera del cilindro de succión (44) al cilindro de fuerza (31), esto con el fin de permitir el descenso de los pistones de succión (8,11) (figura 4).