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Patent Searching and Data


Title:
RADIAL ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/189408
Kind Code:
A1
Abstract:
The radial engine (100) comprises sets (A1, A2,... An) of radial elements (A11, A12,... Α1n; Α21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) attached to a common output shaft (SA), and a number of groups (G1, G2, Gk) with sets (B11, B12,... B1j; B21, B22... B2j; Bi1, Bi2,... Bij) of cylinders (C) pistons (P) attached to corresponding shafts (SB1, SB2... SBi), the sets (A1, A2,... An) of radial elements (A11, A12,... A1n; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) being arranged with respect to the sets of cylinders (C) and pistons (P) such that, in use, one end (EA) of the radial elements (A11, A12,... A1n; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) is contacted sequentially by one end (EP) of a piston (P) of a respective set of cylinders (C) and pistons (P) causing the common output shaft (SA) to be rotated.

Inventors:
MARTÍNEZ MELLADO, José (C. Joaquín Blume, 34, Prta 3 Llinars del Vallès, 08450, ES)
MATEO PRADES, José Miguel (C. Balmes 440 entresuelo F, Barcelona, 08022, ES)
Application Number:
ES2017/070229
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ENERGY, POWER & PROPULSION, S.L. (C. Balmes, 440 entlo F, Barcelona, 08022, ES)
International Classes:
F01B13/06; F01B9/04; F01B9/08; F01B15/00
Foreign References:
US0668822A1901-02-26
US4589257A1986-05-20
EP0062095A11982-10-13
Attorney, Agent or Firm:
ZEA CHECA, Bernabé (Pl. Catalunya 1, 2ª Pl. A, Barcelona, 08002, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Motor radial (100), que comprende una pluralidad de conjuntos (A-i, A2, ... An) de elementos radiales (An, A12, ... A1n; A2i, A22... A2n; Am1, Am2... Amn), estando unidos los elementos radiales (An, A-|2, ... Ain; A2i, A22... A2n; Am-i, Am2 -. Amn) a un eje de salida común (SA), y una pluralidad de grupos (G-i, G2, Gk) con una pluralidad de conjuntos (Bu, B-|2, ... Bij; B2i, B22... B2j; B¡1, B¡2, ... B ) de cilindros (C) y pistones (P) conectados a correspondientes ejes (SB-i, SB2... SB¡), estando dispuestos los conjuntos (A-i, A2, ... An) de elementos radiales (An, A-|2, ... Ain; A2i, A22... A2n; Ami, Am2... Amn) respecto a los citados conjuntos (Bu, B-|2, ... Bij; B2i, B22... B2j; ΒΜ, B¡2, ... By) de cilindros (C) y pistones (P) de manera que, en funcionamiento, un extremo (EA) de los elementos radiales (An, A12, ... A1n; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) es contactado secuencialmente por un extremo (EP) de un pistón (P) de un conjunto respectivo (Bu, B-|2, ... Bij; B2i, B22... B2j; ΒΜ, B¡2, ... By) de cilindros (C) y pistones (P) provocando que el eje de salida común (SA) gire.

2- Motor radial (100) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que los pistones (P) de los conjuntos (Bu, B-|2, ... Bij; B2i, B22... B2j; BM, B¡2, ... By) de conjuntos de cilindros (C) y pistones (P) son accionados por al menos uno de combustión de combustible, o hidráulicamente, o

magnéticamente.

3- Motor radial (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que dichos elementos radiales (An, A-|2, ... Ain; A2i, A22... A2n;

Am-i, Am2... Amn) forman parte de un generador de corriente eléctrica.

4- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende cinco conjuntos (A-i, A2, A3, A4, A5) de elementos radiales (An, Ai2, ... Am; A2i, A22... A2n; Ami,

Am2.. Amn). 5- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que por lo menos un conjunto (A-i, A2, ... An) de elementos radiales (An, A12, ... A1n; A2i, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) comprende cinco elementos radiales (An, A-|2, ... A-|5; A2i, A22... A25; ...A51, A52... A55).

6- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los conjuntos (Bu, B-|2, ... Bij; B21, B22... B2j; B¡1, B¡2, ... B ) comprenden cada uno cinco conjuntos de cilindros (C) y pistones (P).

7- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende tres grupos (G-i, G2, G3) de conjuntos (Bu, Bi2, ... Bij; B21, B22... B2j; B¡1, B¡2, ... B ) de conjuntos de cilindros (C) y pistones (P).

8- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los elementos radiales (An, A-|2, ... A1n; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) de un grupo (Ai, A2, ... An) están desplazados angularmente de los elementos radiales (An, A-|2, ... Αιη; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) de otro grupo (Ai, A2, ... An).

9- Motor radial (100) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que un elemento radial (An, A-|2, ... Αιη; A21, A22... A2n; Am-i, Am2... Amn) de un conjunto (Ai, A2, ... An) está desplazado angularmente de un elemento radial correspondiente (An, A-|2, ... Ain; A2i, A22... A2n; Ami, Am2... Amn) de un conjunto contiguo (A-i, A2, ... An) un ángulo de 14,4°.

10- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los cilindros (C) y pistones (P) de un conjunto (Bu, B-|2, ... Bij; B2i, B22... B2j; B¡1, B¡2, ... B ) están

desplazadas angularmente respecto a correspondientes cilindros (C) y pistones (P) de un conjunto contiguo (Bu, B-12, ... Bij; B21, B22- .. B2j; B , B¡2, ...

1 1 - Motor radial (100) de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que los cilindros (C) y pistones (P) de un conjunto (Bu, B-|2, ... B-ij; B2i, B22... B2j; BM, B¡2, ... By) están desplazados angularmente respecto a correspondientes cilindros (C) y pistones (P) de un conjunto contiguo (Bu, Bi2, ... Bij; B21, B22... B2j; Bn, B¡2, ... By) un ángulo de 14,4°. 12- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los extremos (EA) de los elementos radiales (An, A12, ... A1 n; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) y el respectivo extremo (EP) de los pistones (P) de los conjuntos (Bu, B-|2, ... Bij; B2i, B22... B2j; B¡1, B¡2, ... By) de los conjuntos de cilindros (C) y pistones (P) están configurados para quedar alojados temporalmente por lo menos parcialmente entre sí de manera secuencial.

13- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el número de grupos (G-i, G2, Gk) es igual que el número de elementos radiales (An, A-|2, ... Ain; A2i, A22... A2n; Ami, Am2... Amn).

14- Motor radial (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el número n de elementos radiales (An, A12, ... A1 n; A21, A22... A2n; Am1, Am2... Amn) en cada grupo (Ai, A2, ... An) es el mismo.

Description:
Motor radial

Descripción La presente descripción se refiere a un motor radial. Antecedentes

Los motores radiales, también denominados motores en estrella, consisten en pistones dispuestos para deslizar en el interior de correspondientes cilindros que están dispuestos fijos radialmente alrededor de un cigüeñal central. El empuje alternativo de los pistones se transmite al cigüeñal central a través de correspondientes bielas, convirtiendo el cigüeñal dicho empuje en giro de un eje de salida.

Antes de que predominaran los motores de turbina de gas, la configuración radial era utilizada muy comúnmente en motores, particularmente en aeronaves. Sin embargo, en la actualidad, los costes de fabricación y mantenimiento de los motores radiales actuales son extremadamente costosos debido a su complejidad. Dicha complejidad se debe principalmente a las conexiones con los émbolos, la estructura del cigüeñal, que

normalmente requiere contrapesos y otros mecanismos, etc. Actualmente, la configuración de motor radial no resulta completamente satisfactoria para una amplia gama de aplicaciones.

Ha habido en la técnica intentos por simplificar los motores radiales. Por ejemplo, el documento de patente EP0062095 describe un motor de pistones radiales dispuestos para accionar en rotación un eje central común donde se prescinde de estructura de cigüeñal. Los pistones tienen unos extremos sem ¡esféricos alojados en respectivas cavidades sem ¡esféricas de unos soportes transversales excéntricos. Por su parte, los extremos semiesféricos de los cilindros se alojan en respectivas cavidades semiesféricas del citado eje central. Ésta y otras soluciones propuestas en la técnica siguen siendo complejas y costosas, dado que se basan en la disposición de elementos excéntricos, eje central de salida mecanizado con cavidades, etc. Por lo tanto, las soluciones alternativas presentadas para motores con arquitectura radial no son eficientes y hasta el momento no han sido capaces de desplazar a los motores en línea o en V convencionales. La presente descripción se refiere a una arquitectura particular para un motor, ya sea de combustión, hidráulico, magnético, etc. para la generación de electricidad, energía mecánica de propulsión, etc. Se trata de una arquitectura que se ha encontrado que es altamente ventajosa, con la cual se consiguen superar los inconvenientes de los motores radiales conocidos, y con la que se obtienen ventajas adicionales, tal como se verá en lo sucesivo.

Descripción

El motor radial que se propone comprende una pluralidad de conjuntos de elementos radiales. Estos conjuntos de elementos radiales están unidos a un eje de salida común, es decir, son solidarios a éste o están acoplados al mismo a través de cualquier medio apropiado, tal como un generador, por ejemplo, tal como se verá más adelante. En funcionamiento, dicha pluralidad de conjuntos de elementos radiales, por lo tanto, giran con el citado eje de salida. Dicho eje de salida puede estar conectado directamente, o a través de una transmisión adecuada, un mecanismo de propulsión mecánica, un mecanismo de producción de electricidad, como se ha indicado

anteriormente, u otras muchas aplicaciones. Es preferible que los elementos en dicha una pluralidad de conjuntos de elementos radiales estén distribuidos radialmente, es decir, definiendo una configuración a modo de estrella, de manera equidistante alrededor del citado eje de salida, o el generador, si se dispone éste. En un ejemplo no limitativo, una arquitectura que puede ser ventajosa es una con cinco conjuntos de elementos radiales, es decir, cinco estrellas, en la que una, alguna o todas las citadas cinco estrellas comprende cinco elementos radiales. Con la citada distribución radial equidistante alrededor del eje, en este ejemplo específico de cinco elementos radiales en cada conjunto, o estrella, los extremos de los elementos radiales están desplazados angularmente entre sí un ángulo de 72°. Otras configuraciones y números de estrellas y elementos radiales son posible. El motor podría configurarse de manera modular, de manera que una misma arquitectura pueda modificarse de acuerdo con las necesidades. En la arquitectura que se describe, es ventajoso que los elementos radiales de un conjunto estén también desplazados angularmente de los elementos radiales de otro conjunto contiguo. Por ejemplo, puede ser preferible que un elemento radial de un conjunto esté desplazado angularmente respecto a un elemento radial correspondiente de un conjunto contiguo un ángulo de 14,4°. Otras configuraciones son posibles.

Se dispone también una pluralidad de grupos, cada uno formado por varios cilindros y pistones. En cada grupo, los cilindros y los pistones son solidarios de correspondientes ejes o bien están conectados a los mismos a través de cualquier medio adecuado. Por lo tanto, los cilindros y los pistones giran con sus respectivos ejes. En correspondencia con el ejemplo de la arquitectura ventajosa anterior, pueden disponerse, por ejemplo, tres grupos de conjuntos de cilindros y pistones en los que cada grupo puede comprender, por ejemplo, cinco cilindros y pistones. En este ejemplo particular, los tres grupos de cilindros y pistones se disponen rodeando los conjuntos de elementos radiales configurados en estrellas, como se ha indicado anteriormente. De este modo, en funcionamiento, el primer conjunto de elementos radiales recibe el impulso de los pistones del primer conjunto de cilindros y pistones, el segundo conjunto de elementos radiales recibe el impulso de los pistones del segundo conjunto de cilindros y pistones, y así sucesivamente, de manera secuencial y sincronizada.

En la arquitectura que se describe, es también ventajoso que, en un mismo grupo, los cilindros y pistones estén desplazados angularmente respecto a cilindros y pistones de un grupo contiguo. Por ejemplo, puede ser ventajoso que, en un mismo grupo, los cilindros y pistones estén desplazados angularmente de cilindros y pistones de un grupo contiguo un ángulo de 14,4°. Este valor para el desplazamiento angular relativo de los cilindros y pistones entre grupos contiguos no es limitativo y son posibles otros valores distintos.

En un ejemplo ventajoso, el número de pistones y cilindros en un grupo de pistones y cilindros es igual que el número de elementos radiales en un conjunto de elementos radiales correspondiente. También es ventajoso que el número de elementos radiales sea el mismo en los conjuntos de elementos radiales. No se descartan, sin embargo, otras muchas combinaciones distintas dentro de la arquitectura general definida.

Como se ha indicado anteriormente, los conjuntos de elementos radiales en la arquitectura propuesta están dispuestos entre ellos y respecto a los citados conjuntos de cilindros y pistones de tal manera que, cuando el motor radial se encuentra en funcionamiento, un extremo de cada elemento radial es contactado secuencialmente por un extremo de un pistón de un conjunto respectivo de conjuntos de cilindros y pistones. Como consecuencia de esta disposición de desplazamiento angular relativo entre conjuntos de pistones y cilindros de grupos contiguos, así como de elementos radiales de conjuntos de elementos radiales contiguos, el accionamiento en desplazamiento de los pistones dentro de los respectivos cilindros provoca el giro del eje de salida común.

Para asegurar una transmisión adecuada y eficiente del impulso de los pistones sobre los elementos radiales, es preferible que el extremo de los elementos radiales y el respectivo extremo de los pistones de los conjuntos de cilindros y pistones estén configurados adecuadamente para quedar alojados temporalmente por lo menos parcialmente entre sí de manera secuencial. Como se ha indicado anteriormente, dado que los elementos radiales son solidarios del eje central común, o están acoplados a éste, el giro de los elementos radiales por el impulso de los pistones correspondientes provoca el giro del eje central común. Puede ser preferible así que el extremo de uno, varios o todos los elementos radiales presente una zona de recepción cóncava adaptada para recibir el golpe de la expansión de una parte esférica del extremo del pistón correspondiente. La zona de impacto o contacto entre el extremo de los pistones y el extremo de los elementos radiales puede ser diferente y en cualquier posición angular, formando un ángulo entre ellos de 0 o - 270°. El impacto entre el extremo de los pistones y el extremo de los elementos radiales puede ser tangencial o directo en diámetro. El accionamiento de los pistones de los citados conjuntos de cilindros y pistones puede realizarse de varias maneras, tal como, por ejemplo, por combustión de combustible, hidráulicamente, magnéticamente, etc. No se descartan, sin embargo, otros modos distintos para provocar el

desplazamiento de los pistones, incluyendo modos híbridos tales como combustión-magnéticos, por gas-magnéticos, hidráulicos-magnéticos, etc. En un ejemplo, en uno, varios o todos los conjuntos de cilindros y pistones, por lo menos uno de los cilindros está constituido por una estructura aleteada extenormente. Esta estructura aleteada va montada radialmente en un cuerpo central. En el interior de dicho cuerpo central hay formada una cavidad que define una cámara de combustión, en caso de accionamiento de los pistones por combustión. El cuerpo central podría presentar, por ejemplo, una configuración pentagonal para el ejemplo citado anteriormente de cinco conjuntos de cilindros y pistones, de modo que los pistones quedan dispuestos radialmente formando un ángulo de 72° entre los ejes

longitudinales de cada uno. Otras configuraciones distintas son posibles.

En un ejemplo, los cilindros presentan una zona roscada. Esta zona roscada permite el roscado de los cilindros en el cuerpo central. En el interior de cada cilindro hay alojada una camisa a lo largo de la cual puede deslizar el correspondiente pistón cuando el motor está en funcionamiento.

Tal como se ha indicado anteriormente, los conjuntos de cilindros y pistones, por ejemplo, los pentágonos en el ejemplo particular que se ha citado anteriormente, están dispuestos de manera que pueden girar alrededor de respectivos ejes. Vahos conjuntos de cilindros y pistones en un mismo eje forman un grupo de conjuntos de cilindros y pistones. En este ejemplo, vahos pentágonos en un mismo eje forman un grupo de conjuntos de cilindros y pistones. En consecuencia, en funcionamiento, los pistones y los cilindros pueden girar libremente alrededor de su eje común correspondiente cuando el motor está en funcionamiento.

Tal como se ha indicado anteriormente, puede disponerse un generador de corriente eléctrica conectado al eje de salida común. Dicho generador puede estar conectado a los elementos radiales o puede estar incorporado formando parte del mismo. El citado generador estaría así configurado para recibir de manera simultánea y continua los impulsos de cada uno de los pistones, tal como se ha descrito anteriormente, para producir energía eléctrica. Con la particular configuración descrita se obtiene la importante ventaja de que la presente arquitectura carece de cigüeñal y de bielas. En consecuencia, se obtiene una considerable simplicidad mecánica, con un gran ahorro de costes de fabricación y de mantenimiento, además de una mayor eficiencia mecánica respecto a un motor radial convencional. Otra ventaja de la arquitectura descrita es que permite proporcionar una gran potencia en un espacio reducido.

Otros objetos, ventajas y características se pondrán de manifiesto para el experto en la materia a partir de la descripción, o se podrán derivar al poner práctica la presente descripción.

Breve descripción de los dibujos A continuación, se describirá un ejemplo particular no limitativo del presente motor rotativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un ejemplo de la presente arquitectura de motor, constituida por tres grupos de cilindros y pistones dispuestos radialmente alrededor de cinco conjuntos de elementos radiales; La figura 2 es una vista en alzado frontal del ejemplo de la arquitectura del motor de la figura 1 donde puede observarse cómo el extremo de un pistón está en contacto con un extremo de un elemento radial correspondiente;

La figura 3 es una vista en perspectiva de cinco conjuntos de cilindros, mostrándose uno de ellos desprovisto del cuerpo principal, donde se han

¡lustrado diversos conductos de fluidos;

La figura 4 es una vista en alzado lateral donde han ¡lustrado tres conjuntos de cilindros y pistones, de un mismo grupo, en combinación con tres conjuntos de elementos radiales, mostrándose la conexión entre un pistón y un elemento radial en un instante determinado del funcionamiento del motor;

La figura 5 es una vista en alzado frontal donde se muestra la conexión entre un pistón y un elemento radial, de acuerdo con la figura 4;

La figura 6 es una vista en alzado frontal en detalle de un cuerpo central de un conjunto de cilindros y pistones;

La figura 7 es una vista en alzado frontal del cuerpo central seccionado según el plano 6-6 de la figura 6;

La figura 8 es una vista en alzado frontal seccionado de un cilindro; y La figura 9 es una vista en alzado de un pistón.

Descripción de un ejemplo preferido Se describe, a continuación, un motor radial, designado en conjunto por 100 en las figuras 1 -9 de los dibujos. El motor radial 100 está destinado a la producción de energía en plantas eléctricas, o a la propulsión mecánica, por ejemplo, en vehículos, embarcaciones, si bien no se descartan muchas otras aplicaciones.

El motor radial 100, en el ejemplo no limitativo ¡lustrado las dichas figuras 1 -9, comprende cinco conjuntos A-i, A 2 , ... A 5 de elementos radiales A-n, A-| 2 , ... A15; A 2 i, A22, ... , A25; A51 , A 52 ... A55. Es evidente que otro número diferente de conjuntos de elementos radiales es posible dentro de la configuración descrita. Los elementos radiales A-n, A-12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, ... , A25; A51 , A 52 ... A55 están distribuidos radialmente de manera equidistante en un eje de salida común SA. De este modo, los extremos de los elementos radiales A-n, A-12, . . . A-i 5; A21 , A22, . . . , A25; A51 , A 52 ... A55 que, en el ejemplo ¡lustrado están configurados como brazos, forman un ángulo de 72° entre sí en el ejemplo descrito.

Cada conjunto A-i, A 2 , ... A 5 de elementos radiales A-n, A-12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, ■ A25; A51 , A 52 ... A55 define una configuración en estrella, tal como puede apreciarse en las figuras 1 y 2 de los dibujos. En lo sucesivo, cada conjunto se denominará estrella A-i, A 2 , ... A 5 . Los elementos radiales A-n, A-12, ... A-| 5 ; A21 , A22, ... , A25; A51 , A 52 ... A55 de cada estrella Ai , A 2 , ... A 5 son solidaros del citado eje de salida común SA, o están acoplados a éste de cualquier manera apropiada tal que, en funcionamiento, los elementos radiales A-n, A-12, ... A-| 5 ; A21 , A22, . . . , A25; A51 , A 52 ... A55 de las estrellas A-i, A 2 , ... A 5 y el eje de salida común SA giren todos juntos.

Tal como puede apreciarse en la figura 2 de los dibujos, los elementos radiales A-n, A-12, ... A-15 de una estrella Ai están desplazados angularmente un ángulo de 14,4° respecto los elementos radiales A21 , A22, . . . A25 de una estrella contigua A 2 .

En el ejemplo no limitativo que se ¡lustra en las figuras 1 -9 de los dibujos, el motor radial 100 comprende tres grupos G-i , G2, G3 que comprenden, cada uno, cinco conjuntos Bu , B12, ... B51 , ... B 55 de cilindros C. En el interior de cada cilindro C hay dispuesta una camisa 60 a lo largo de la cual puede deslizar un pistón P correspondiente, tal como se muestra en la figura 5. Por lo tanto, a los conjuntos Bu , B12, ... B51 , ... B 55 se les denominará conjuntos Bu , B-12, ... B51 , . . . B55 de cilindros C y pistones P. Otro número distinto de grupos G-i , G2, G3 .. Gk de conjuntos Bu , B-12, ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P es posible con un desplazamiento angular entre ellos apropiado, tal como 90°, 72°. etc. Un aumento del número de grupos G-i , G2, G3 .. Gk permite obtener una mayor relación de potencia, ya que a mismo número de revoluciones hay más empujes.

Los conjuntos Bu , B-12, . . . B5-1 , ... B 55 de cilindros C y pistones P podrían estar posicionados en una disposición en espiral entre sí. Con ello se consigue que cada empuje de pistón P sea más seguido, obteniéndose un funcionamiento más constante.

En el ejemplo no limitativo ¡lustrado, los pistones P son accionados por combustión. Los combustibles utilizados pueden ser gas natural licuado, metano, biogás, hidrógeno, aire comprimido, etc.

Cada conjunto Bu , B-12, . . . B5-1 , ... B 55 de cilindros C y pistones P está conectado a un correspondiente eje SB-ι , SB 2 , SB 3 de manera que cada conjunto Bu , B-12, . . . B5-1 , ... B 55 de cilindros C y pistones P puede girar libremente mientras el motor 100 está en funcionamiento.

Tal como puede apreciarse en la figura 6 de los dibujos, cada conjunto Bu , B-12, . . . B51 , . . . B55 de cilindros C y pistones P comprende un cuerpo central CC de configuración pentagonal que incorpora unas cavidades 15 distribuidas radialmente. Las cavidades 15 están adaptadas para alojar respectivas bujías, no mostradas, de acuerdo con los correspondientes cilindros C.

Dichas cavidades 15 asociadas a cada cilindro C están en contacto con una cámara de combustión formada en el interior de cada cuerpo central CC. La cámara de combustión puede ser de configuración cilindrica, la cual puede ser preferible por su bajo coste y buenas prestaciones dado que la chispa de la bujía está en contacto directo con la totalidad de la mezcla. Pueden utilizarse también cámaras de combustión en forma de bañera o en cuña, las cuales presentan una angulación en uno o dos de sus lados, donde se dispone la bujía, en una posición lateral. Las válvulas van montadas en una culata, eliminando la turbulencia de la mezcla, de modo que las bielas tienen una mayor durabilidad. Sin embargo, no se descartan otros tipos de cámaras de combustión, tales como de configuración semiesférica, en forma de cúpula. Estas cámaras de combustión presentan válvulas en disposición lateral y la bujía dispuesta en la cúspide de la cámara, generando un menor recorrido de la chispa y un mayor nivel de llama, obteniéndose una potencia elevada.

Tal como se muestra en la figura 3, el cuerpo central CC incluye también cinco acoplamientos 25 distribuidos radialmente que están configurados para recibir por roscado los respectivos cilindros C, a través de una zona roscada interior 20 de cada cilindro C, tal como se muestra en la figura 6. Los acoplamientos radiales 25 definen la citada cámara de combustión.

Las bujías del motor 100 forman parte de un sistema de encendido. En funcionamiento, las bujías aportan la energía de activación necesaria para iniciar el proceso de combustión mediante la chispa que éstas producen en el cuerpo central CC de cada conjunto Bu, B-| 2 , ... B 5 i , ... B 55 de cilindros C y pistones P.

Haciendo referencia a la figura 3 y la figura 7 de los dibujos, el cuerpo central CC en los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P incluye unos conductos internos por los cuales circulan fluidos, en particular, combustible, aire y aceite de lubricación, que entran y salen de la cámara de combustión definida en el interior del cuerpo central CC, tal como se ha indicado anteriormente. Estos fluidos circulan también a través del interior de los ejes SB-i , SB 2 , SB 3 de los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P y se distribuyen a través de unas válvulas reguladoras de caudal, no mostradas.

Cada cuerpo central CC en los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B 5 i , ... B 55 de cilindros C y pistones P incluye un puerto de admisión 10 adaptado para la entrada de aire de admisión, tal como se muestra en la figura 7. El puerto de admisión 10 está conectado a un conducto de entrada 45 correspondiente, mostrado en la figura 3, que conduce a la cámara de combustión definida en el interior del cuerpo central CC, tal como se ha indicado anteriormente. Este puerto de admisión 10, los conductos citados anteriormente y una válvula de admisión dispuesta en el acceso a la cámara de combustión para regular la entrada de aire, forman parte del sistema de admisión del motor 100. La función del sistema de admisión del motor 100 es permitir la introducción de aire desde el exterior hasta la cámara de combustión de cada cuerpo central CC de los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P.

El combustible y el aire entran a una cámara previa, no mostrada, donde se realiza la mezcla en proporciones adecuadas de modo que siempre es la misma cantidad de combustible y en la misma proporción la que entra en el interior de las cámaras de combustión, lo que garantiza una eficiencia buena termodinámica. En cada cuerpo central CC de los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B 5 i , ... B 55 de cilindros C y pistones P existe una cavidad 1 1 , como se muestra en la figura 7, adaptada para el alojamiento en la misma de un inyector de combustible, no mostrado. Este inyector de combustible está conectado a un conducto 40, ¡lustrado en la figura 3, por el cual circula combustible a presión. El inyector puede ser mecánico, tal como ejemplo el inyector de un motor diesel, o puede ser electrónico, tal como en el caso de un motor de gasolina. El conducto 40 conecta la cámara de combustión con la entrada del combustible al sistema a través de los respectivos ejes SB-i , SB 2 , SB 3 de los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B 5 i , ... B 55 de cilindros C y pistones P. El inyector forma parte de un sistema de inyección del motor 100 destinado a introducir combustible en la cámara de combustión. El sistema de inyección del motor 100 comprende unos conductos a través de los cuales circula combustible desde un depósito hasta la cámara de combustión en cada cuerpo central CC. Allí, el inyector introduce el combustible en las condiciones adecuadas para que la ignición se realice de manera óptima. El combustible es presurizado por medio de un regulador de presión, no mostrado, antes de su inyección.

Haciendo de nuevo referencia a la figura 7, el cuerpo central CC del conjunto Bu de cilindros C y pistones P, que se muestra a modo de ejemplo, incluye un puerto de escape 12 adaptado para la salida de gases de la combustión a través de un conducto de escape 50, mostrado en la figura 3. Se disponen también respectivos orificios o cavidades 13, 14 adaptados para el alojamiento, en los mismos, de una válvula de escape, no mostrada, y la citada válvula de admisión, las cuales permiten la salida de gases de combustión y la entrada de aire, respectivamente. El puerto de escape 12 y el conducto de escape 50 forman parte de un sistema de escape destinado a recoger los gases producidos en la combustión durante el funcionamiento. Los gases salen de la cámara de combustión a través de la válvula de escape y circulan a través del conducto de escape 50 en cada cuerpo central CC de los respectivos conjuntos Bu , B-| 2 , ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P. Los gases producidos en la combustión en el interior de cada cilindro C pasan a través de la correspondiente válvula de escape, tal como se ha indicado, y son tratados antes de ser expulsados a la atmósfera de manera que, en el momento de su expulsión, cumplan con las normativas vigentes de emisión de contaminantes y ruidos. Para ello, pueden utilizarse silenciadores y resonadores adaptados para reducir la presión de escape de los gases (no mostrados) y, en consecuencia, el nivel de ruido del motor 100. El sistema de escape puede incluir también un convertidor catalítico, no mostrado, adaptado para reducir las emisiones de contaminantes en la atmósfera. Dicho convertidor catalítico puede ser, por ejemplo, un catalizador homogéneo, un electrocatalizador, un organocatalizador, un catalizador industrial, un catalizador en procesamiento de petróleo, un catalizador en procesamiento de fertilizante, etc.

Haciendo referencia ahora a la figura 9, los pistones P incluyen unos anillos de estanqueidad Pe. Estos anillos de estanqueidad Pe están adaptados para impedir que el aceite de lubricación circulante entre en la cámara de combustión de cada cuerpo central CC de los respectivos conjuntos Bu , B-| 2 , . . . B51 , . . . B55 de cilindros C y pistones P. Los anillos de estanqueidad Pe se disponen entre una zona principal Pa del pistón P y una zona cónica Pb del pistón P, la cual termina en un elemento sem ¡esférico EP t el cual se describirá más adelante.

Tal como se aprecia en el ejemplo específico ¡lustrado en las figuras 1 -9 y que se describe aquí, el número de pistones P y cilindros C en cada conjunto Bu , B-12, ... B51 , . . . B55 es igual el número de elementos radiales A-n , A12, ... A-i 5; A21 , A22, ... , A25; A51 , A 52 ... A55, en este caso cinco, y el número de elementos radiales A-n , A12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, ... , A 2 5; A 5 i, A 5 2... A 55 es igual en cada estrella Α-ι , A 2 , ... A 5 .

Como ocurre con los elementos radiales A-n , A12, ... A15 de una estrella A-i , que están desplazados angularmente un ángulo de 14,4° respecto los elementos radiales A 2 -i , A22 , ... A25 de una estrella contigua A 2 , tal como se ha indicado anteriormente, en un mismo grupo G-i , G2, G3, los cilindros C y pistones P de un conjunto Bu , B12, ... B51 , ... B 55 están desplazados angularmente un ángulo de 14,4° respecto a cilindros C y pistones P de un conjunto contiguo Bu , B12, ... B51 , ... B 55 . Dicho de otra manera, en el ejemplo que se ¡lustra en las figuras, en particular en la figura 1 , en el grupo G-i , el cilindro C y su pistón P de un conjunto Bu está desplazado angularmente respecto al cilindro C y su pistón P del conjunto adyacente o contiguo B12 y, a su vez, el cilindro C y su pistón P de dicho conjunto B12 está desplazado angularmente respecto al cilindro C y su pistón P del conjunto adyacente o contiguo B-13, etc. Por su parte, el elemento radial A-n de la estrella Ai está desplazado angularmente respecto al elemento radial A21 de la estrella A 2 adyacente o contigua; y, a su vez, el elemento radial A21 de la estrella A 2 está desplazado angularmente respecto al elemento radial A31 de la estrella A 3 adyacente o contigua, etc.

En la arquitectura del motor 100 que se describe, los tres grupos G-i , G2, G3 de conjuntos Bu , B12, ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P están dispuestos, como se ¡lustra en la figura 2 de los dibujos, rodeando las estrellas A-i , A 2 , ... A 5 . Tal como se ha indicado anteriormente, los ejes SB-i , SB 2 , SB 3 atraviesan los respectivos conjuntos Bu , B12, ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P de manera que, en funcionamiento, los pistones P, y los cilindros C, pueden girar, tal como se describe con mayor detalle más adelante, con sus respectivos ejes SB-i , SB 2 , SB 3 . Con esta arquitectura, en funcionamiento:

- los elementos radiales A-n , A12, ... A-1 5 de la primera estrella Ai reciben sucesivamente el impulso de los pistones P respectivamente de los conjuntos Bu , B21 , B31 del primer, segundo y tercer grupo G-i , G2, G3 de cilindros C y pistones P,

- los elementos radiales A21 , A22, ... A25 de la segunda estrella A 2 reciben sucesivamente el impulso de los pistones P respectivamente de los conjuntos B-12, B22, B 32 del primer, segundo y tercer grupo G-i , G2, G3 de cilindros C y pistones P, - los elementos radiales A3-1 , A22, . . . A25 de la tercera estrella A 3 reciben sucesivamente el impulso de los pistones P respectivamente de los conjuntos B-13, B23, B33 del primer, segundo y tercer grupo G-i , G2, G3 de cilindros C y pistones P, - los elementos radiales A4-1 , A42, ... A 45 de la cuarta estrella A 4 reciben sucesivamente el impulso de los pistones P respectivamente de los conjuntos Bu, B 24 , B 34 del primer, segundo y tercer grupo G-i , G2, G3 de cilindros C y pistones P, y - los elementos radiales A5-1 , A 52 , ... A 55 de la quinta estrella A 5 reciben sucesivamente el impulso de los pistones P respectivamente de los conjuntos Bis, B25, B35 del primer, segundo y tercer grupo G-i , G2, G3 de cilindros C y pistones P. Como consecuencia de los citados desplazamientos angulares entre cilindros-pistones en conjuntos contiguos Bu , B-12, . . . B5-1 , ... B 55 y los desplazamientos angulares entre elementos radiales A-n , A-12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, ■ ■ , A25; A51 , A 52 ... A55 de estrellas contiguas, en funcionamiento, el empuje de cada pistón P sobre cada elemento radial A-n , A-12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, . . . , A25; A51 , A 52 ... A55 provoca el giro de las estrellas Ai , A 2 , ... A 5 en el eje SA y también el giro de los conjuntos Bu , B-12, ... B51 , ... B 55 de cilindros C y pistones P en sus respectivos ejes SB-i , SB 2 , SB 3 .

La particular arquitectura de cilindros C pistones P giratorios descrita prescinde de cigüeñal, árbol de levas y bielas. Esta importante ventaja permite una importante simplificación mecánica del conjunto, con un considerable ahorro en costes de fabricación y de mantenimiento, y una mayor eficiencia mecánica del motor. El hecho de prescindir de árbol de levas no es un problema, dado que las válvulas pueden ser accionadas igualmente a través de unas electroválvulas.

Para asegurar una buena recepción del empuje de los pistones P sobre los elementos radiales An, Ai 2 , ... A15; A 2 i , A 22 , A 25 ; A51 , A 52 ... A 55 , los extremos más exteriores EA de los elementos radiales A-n, Ai 2 , ... Ai 5 ; A 2 i , A 22 , ... , A 25 ; A51 , A 52 ... A 55 y los respectivos extremos más exteriores EP de los pistones P están configurados en una forma semiesférica complementaria. Más concretamente, el extremo más exterior EA de cada elemento radial A-n, Ai 2 , ... A-i 5; A 2 i , A 22 , A 25 ; A51 , A 52 ... A 55 presenta una cavidad semiesférica EA t que define una zona de recepción cóncava, y el respectivo extremo más exterior EP de cada pistón P presenta un elemento sem ¡esférico EP t , tal como se muestra en la figura 9, de forma complementaria a la zona de recepción cóncava EA t del extremo EA de los elementos radiales A-n, A-| 2 , ... A-| 5 ; A 2 i , A 22 , ... , A 2 5; A5i , A5 2 . . . A55.

Pueden utilizarse otras configuraciones de formas complementarios de los extremos EA de los elementos radiales A-n , A-| 2 , ... Α-ι 5 ; Α 2 ι, A 22 , ... , A 25 ; A51 , A 52 ... A 55 y los extremos EP de los pistones P siempre que dichas

configuraciones permitan que, en funcionamiento, el extremo EP de los pistones se aloje temporalmente de manera secuencial en la correspondiente cavidad EA t del extremo EA de los elementos radiales A-n , A-| 2 , ... A-| 5 ; A 2 i , A 22 , ... , A 25 ; A51 , A 52 ... A55, tal como se muestra en la figura 4 y 5 de los dibujos. Es evidente que las formas pueden ser invertidas, tales que, en funcionamiento, el extremo EA de los elementos radiales A-n , A-| 2 , ... A-| 5 ; A 2 i , A 22 , ... , A 25 ; A51 , A 52 ... A55 se aloje temporalmente de manera secuencial en la correspondiente cavidad EA t del extremo EP de los pistones. Esta configuración se da a modo de ejemplo para la adecuada recepción, por parte de los elementos radiales A-n , A-| 2 , ... A-| 5 ; A 2 i , A 22 , ... , A 25 ; A 5 i, A 52 ... A55, de los correspondientes pistones P de los conjuntos Bu, B-| 2 , ... B51 , . . . B55 en los respectivos grupos G-i , G 2 , G3 en su carrera de expansión, provocando el giro del eje central de salida SA al cual están conectadas, o son solidarias, las estrellas A-i , A 2 , ... A 5 . Este giro del eje central de salida SA utilizarse para producir energía eléctrica o propulsión mecánica, por ejemplo. No se descartan, sin embargo, otras aplicaciones. Un rango de giro para esta arquitectura es 25 - 3000 revoluciones por minuto. En la figura 6 se muestra en detalle el cuerpo central CC de un conjunto Bu, B-| 2 , B-13, Bu, B-15 del grupo G1 de cilindros C y pistones P, donde puede observarse el eje SB-i , el orificio 55 para la salida de gases de escape, las cavidades radiales 15 para alojar las bujías, y los acoplamientos radiales 25 para recibir por roscado los respectivos cilindros C.

El motor 100 del ejemplo que se describe incluye, además, un sistema de refrigeración configurado para evacuar el calor creado en los conjuntos Bu , B-I2, . . . B51 , . . . B55 de conjuntos de cilindros C y pistones P. En el ejemplo mostrado, la refrigeración es por aire forzado. Para ello, se disponen unos ventiladores que se encuentran situados en la parte exterior de cada cuerpo central de los conjuntos Bu , B12, ... B51 , ... B 55 los cuales están destinados a impulsar aire haciéndolo circular entre los cilindros C. La refrigeración se completa con unas estructuras aleteadas Ca en cada cilindro C, tal como se muestra en la figura 8. Las estructuras aleteadas Ca están dispuestas radialmente en los cilindros C para favorecer la refrigeración del conjunto. Se dispone también un sistema de lubricación. El sistema de lubricación está configurado para la circulación de aceite, mediante unas bombas, desde un depósito hacia los cilindros C para la lubricación de los pistones P cuando se desplazan durante el funcionamiento del motor 100. En la figura 3 de los dibujos se aprecia que cada cuerpo central CC incluye un conducto de entrada de aceite 30 el cual está conectado a cada cilindro C y un conducto de retorno 35 de aceite lubricante. Se disponen también unos filtros destinados a eliminar las impurezas que pueda contener el aceite. Una vez completada la función de lubricación, el aceite es retornado al depósito a través del citado conducto de retorno 35, cerrando el circuito del sistema de lubricación. Este sistema permite garantizar la fiabilidad mecánica de los elementos en contacto y con movimiento relativo.

En el ejemplo específico que se describe y se muestra en las figuras, los pistones P son accionados por combustión interna. Sin embargo, son posibles otros modos de accionamiento para el desplazamiento de los pistones P, tales como accionamiento hidráulico, accionamiento magnético, etc.

El ejemplo del motor con accionamiento magnético resulta ventajoso dado que no requiere combustible. El accionamiento magnético de los pistones P puede realizarse, por ejemplo, utilizando unos electroimanes de neodimio de alta potencia dispuestos en los extremos de los pistones P. A través de un impulso eléctrico alternativo de bajo consumo en cada uno de los pistones P, puede producirse una atracción y repulsión simultánea tal que cada pistón P se desplace alternativamente de acuerdo con el impulso y la repulsión que se produce. En caso de disponerse un generador de corriente eléctrica, éste incorporaría conjuntos Ai , A 2 , ... A n de elementos radiales An , A-12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, . . . , A25; A51 , A 52 ... A55 acoplados o solidarios de la carcasa del mismo, distribuidos radialmente. Así, en funcionamiento, el generador recibe adecuadamente los impulsos de los pistones P de manera simultánea y continua provocando el giro de su rotor y consecuentemente generando corriente eléctrica de una magnitud apropiada gracias al magnetismo que producen los electroimanes.

El giro de los elementos radiales An , A-12, ... Α-ι 5 ; A21 , A22, ... , A 2 5; A 5 i, A 5 2. . . A55 de las estrellas A-i , A 2 , ... A 5 , o el generador, si se dispone, y los cilindros C y pistones P de los conjuntos Bu , B-12, . . . B5-1 , ... B 55 está sincronizado mediante unos engranajes, no mostrados en los dibujos. Estos engranajes van montados solidarios o acoplados a los ejes SB-i , SB 2 , SB 3 de cada grupo G-i , G2, Gs de conjuntos Bu , B-12, . . . B5-1 , ... B 55 de conjuntos de cilindros C y pistones P.

Las piezas del motor 100 descritas pueden estar fabricadas en cualquier material apropiado, tal como aluminio, duraluminio, aluminio aeronáutico, aleaciones de aluminio AL2631 , 2521 , y otras, titanio, acero en sus diferentes composiciones, materiales compuestos, tales como fibra de carbono, Kevlar, fibra de vidrio, y cualquier forma de fibra natural o sintética.

Con la arquitectura descrita, se obtiene un motor que es capaz de funcionar con una eficiencia del orden de un 85%, en comparación con la eficiencia típica de los motores convencionales, que no supera el 45% en el mejor de los casos. En casos en que la energía que suministra el motor 100 es superior a la requerida por una red o por los usuarios, el exceso de energía puede acumularse en forma de aire comprimido a una presión variable de entre 200 y 500 atmósferas, por ejemplo. El aire comprimido puede

almacenarse en unos cilindros resistentes a la presión y suministrarse a baja presión hasta los cilindros C a una presión suficiente para proporcionar una fuerza adecuada para moverlos. Así, el motor 100 dejaría de funcionar en este caso con el combustible empleado en el proceso normal. A pesar de que se han descrito aquí sólo algunos ejemplos particulares del presente motor radial, el experto en la materia comprenderá que son posibles otros muchos ejemplos alternativos y/o usos, así como modificaciones obvias y elementos equivalentes. La presente descripción abarca, por lo tanto, todas las posibles combinaciones de los ejemplos concretos que se han descrito. El alcance de la presente descripción no debe limitarse a dichos ejemplos, sino que debe determinarse únicamente por una lectura apropiada de las reivindicaciones adjuntas.

Los signos numéricos relativos a los dibujos y colocados entre paréntesis en una reivindicación se dan únicamente para tratar de aumentar la comprensión de la reivindicación, y no deben ser interpretados como limitativos del alcance de la protección de la reivindicación.