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Patent Searching and Data


Title:
RECIPROCATING PISTON ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/084131
Kind Code:
A1
Abstract:
The subject matter of the invention is an engine consisting of, at least, one cylinder with a piston reciprocating therein and transmitting the pull-push motion to a connecting rod which converts same into rotation, wherein the piston is moved by the attraction caused by interaction with an electromagnet which, at a given point of the piston stroke, stops exerting attraction; said electromagnet is supplied by the power produced by the piston which, in its stroke interacts with a coiled coil. The actual configuration of the cylinder enables gas or fluid intake or discharge control valves to be fitted and the piston can also be used as a gas or fluid pump or, facilitates the piston motion, by adjusting the gas or fluid intake and discharge.

Inventors:
LACASA CABEZA VICENTE (ES)
Application Number:
PCT/ES2008/000010
Publication Date:
July 17, 2008
Filing Date:
January 07, 2008
Export Citation:
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Assignee:
LACASA CABEZA VICENTE (ES)
International Classes:
H02K33/18; H02K7/065; H02K35/00
Domestic Patent References:
WO2006055392A22006-05-26
Foreign References:
CN1255767A2000-06-07
JPS6487879A1989-03-31
CN1625026A2005-06-08
US4749893A1988-06-07
CN1677807A2005-10-05
US2056719A1936-10-06
US3500086A1970-03-10
DE19943993A12001-03-15
CN1369951A2002-09-18
Attorney, Agent or Firm:
SOLER LERMA, Santiago (n°1-10ª, Valencia, ES)
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Claims:

REZVIN DICACION ES

1.- MOTOR del tipo de los que se basan en obtener un movimiento lineal bidireccional alternativo gracias a un émbolo que discurre por el interior de un cilindro generando un movimiento constante de empuje y retroceso en donde a través de un cigüeñal se transforma dicho movimiento lineal en movimiento giratorio esencialmente caracterizado porque consta de; un circuito magnético primario formado por una bobina de conductor eléctrico (6) enrollada en el cilindro y un imán permanente o una bobina de excitación inducida (7) alojada en el émbolo (1); un circuito magnético secundario formado por una bobina (8) enrollada sobre Ia bobina del circuito primario (6), armaduras de material ferromagnético (9) y un émbolo de material ferromagnético (1) en donde el circuito magnético primario por Ia acción del campo magnético que genera el imán permanente o Ia bobina de excitación inducida alojados en el émbolo genera corriente eléctrica mientras que el circuito secundario aplica Ia corriente eléctrica producida a generar Ia fuerza magnética suficiente para provocar el desplazamiento del émbolo por el interior del cilindro y en donde dicho cilindro posee perforaciones que permiten Ia entrada y salida de líquidos o gases.

2.- MOTOR según reivindicación anterior esencialmente caracterizado porque Ia parte eléctrica viene compuesta por las bobinas primarias (6), los imanes permanentes o bobinas de excitación inducidas (7) que producen Ia excitación del circuito primario; conjunto de diodos (10) para Ia rectificación del ondas completas, regulador de voltaje (11), circuito de control (12), batería para arranque autónomo (13), circuito distribuidor (14), sensor (15) y bobinas secundarias (8).

3.- MOTOR según reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque el émbolo (1), en el cual va alojado el imán permanente o Ia bobina de excitación inducida (7), es atraído por Ia fuerza electromagnética de Ia bobina secundaria (8) y, al recorrer el interior del cilindro interactúa magnéticamente con Ia bobina primaria (6) generando corriente eléctrica que, tras las rectificaciones oportunas, alimentará a Ia bobina secundaria.

4.- MOTOR según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque Ia secuencia parte de una posición de reposo del émbolo, normalmente coincidente con el extremo del recorrido más alejado de Ia bobina secundaria, siendo que Ia bobina secundaria (8), por acción de Ia corriente eléctrica atrae al émbolo (1) que aloja el imán permanente o Ia bobina de excitación inducida (7) y dicho émbolo, en su recorrido, interactúa con Ia bobina primaria (6) generando corriente eléctrica y, llegado el émbolo a un punto oportuno, Ia bobina secundaria (8) deja de ejercer fuerza de atracción sobre el émbolo (1), volviendo este a su posición de reposo bien por Ia acción de un volante de Inercia, un sistema de elásticos o muelles o por Ia actuación de otros motores que se encuentren en distinto momento de Ia secuencia los que puede encontrarse sincronizado a través del cigüeñal o de otras piezas oportunas.

5.- MOTOR según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque el cilindro posee una serie de perforaciones, preferiblemente en Ia parte que no llega a recorrer el émbolo y que permiten Ia entrada y salida de gases.

6,- MOTOR según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque en las perforaciones descritas en Ia reivindicación 5 puede poseer una serie de válvulas (17) que favorecen Ia entrada y salida de gases o líquidos de forma controlada generando el bombeo de los mismos y manteniendo una presión controlada en el interior del cilindro.

7.- MOTOR según las reivindicaciones anteriores, esencialmente caracterizado porque regulando Ia entrada o salida de gas o fluido a través de las válvulas (17) se puede provocar el movimiento del émbolo (1) todo ello de forma conjunta o de forma independiente de las fuerzas que pudieran ejercerse por Ia acción electromagnética.

8.- MOTOR según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque los circuitos magnéticos pueden venir realizados con materiales que cumplan Ia condición física de superconductores.

Description:

MOTOR ALTERNATIVO DE EMBOLO

La presente invención tal y como su nombre indica consiste en un nuevo motor eléctrico de reducido consumo que, por su propia configuración, permite que a las funciones propias de un motor, como son las de arrastre-tracción, se Ie añadan las de bombeo de fluidos y/o compresión-depresión de aire utilizando para ello su propia constitución, todo ello con un bajo consumo energético.

El motor basa su funcionamiento en Ia atracción magnética producida por un electroimán sobre un émbolo o núcleo magnético Io que Ie lleva a desplazarse alternativamente en el interior del cilindro provocando, además del movimiento, su auto-alimentación mediante Ia excitación magnética de una bobina, Ia cual atraviesa en su recorrido, por un imán permanente o una bobina inducida en su caso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

La búsqueda de energías alternativas al petróleo ha llevado a que se produzca, en los últimos años, una tendencia a Ia utilización de motores eléctricos.

Sin embargo, el principal problema de tales motores radica en Ia necesidad energética, directamente proporcional a su potencia, Io que supone, entre otras cosas, una limitación especialmente en el caso de los vehículos que ven reducida su autonomía.

Para solucionar los problemas expuestos se plantea, como objeto de esta invención, un motor eléctrico con muy bajo consumo y que, además, su propia configuración, permite que el motor sea utilizado, no sólo para usos propios de arrastre y/o tracción, sino que puede igualmente utilizarse como bomba de fluidos o compresor-depresor de aire u otro gas.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

El motor es de tipo alternativo de émbolo, en donde Ia fuerza del electroimán, a modo de émbolo, empuja a una biela, que a su vez, transforma en el cigüeñal, el movimiento alternativo, en movimiento giratorio.

El émbolo, en su recorrido, interactúa con una bobina bobinada sobre el cilindro generando corriente eléctrica que, previo su tratamiento a través de diodos y reguladores de voltaje, alimenta al conjunto motriz.

La parte mecánica consta de: núcleo-émbolo (1), de material ferro- magnético que dispone de una hendidura, para alojar un segmento (7) de material imán permanente; cilindro (4), por donde se desliza el émbolo, de material adecuado para el trabajo a realizar; cigüeñal (3); cuerpo motor (5) y volante de inercia.

El circuito magnético primario consta de: bobina (6), de conductor eléctrico, enrollada al cilindro (4) e imán permanente (7), o bobina de excitación inducida alojada en el émbolo (1), en su caso.

El circuito magnético secundario consta de: bobina (8), de conductor eléctrico, enrollada sobre Ia bobina primaria (6); armadura (9) de material ferro- magnético; y émbolo (1), de material ferro-magnético.

La parte eléctrica Ia componen los siguientes elementos: bobina primaria (6); imán permanente (7), o bobina de excitación inducida, en su caso, para Ia excitación del circuito primario; conjunto de diodos (10), para rectificación de Ia onda completa; regulador de voltaje (11); circuito de control (12); batería (13), para arranque autónomo; circuito distribuidor (14); su sensor (15); y bobina secundaria (8).

El movimiento del motor se inicia al llegar energía al distribuidor procedente de Ia batería, todo ello según se explica a continuación. Partimos de una posición del émbolo de 30° después de su punto máximo inferior, en este momento el distribuidor suministra energía eléctrica a Ia bobina secundaria (8) procedente de Ia batería (13) Io cual produce que Ia atracción magnética del núcleo (7) hacia el interior de Ia bobina, ponga el motor en movimiento hasta Ia posición del embolo de 30° antes de su punto máximo superior en este momento el distribuidor deja de alimentar eléctricamente a Ia bobina y es el volante de inercia el que produce Ia continuación del movimiento hasta que el embolo se encuentra de nuevo en Ia posición inicial y se repite el ciclo.

La autoalimentación se produce al estar el motor en movimiento, el campo magnético del imán permanente alojado en embolo o Ia bobina inducida en su caso, excita Ia bobina primaria (6) que envía Ia corriente generada al conjunto de diodos (10) para su rectificación y Ia sucesiva utilización en el circuito secundario.

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Para entender mejor Io que se ha descrito, se acompañan unos dibujos, en los que, tan solo a modo de ejemplo, se representa un caso práctico de realización de un motor de este tipo.

La FIGURA 1 representa en sección un motor en donde se aprecian el émbolo (1), Ia biela (2), el cigüeñal (3), Ia camisa del cilindro (4) el cuerpo del motor (5) Ia bobina primaria (6), el imán permanente (7) Ia bobina secundaria (8) y las armaduras (9) La FIGURA 2 muestra un esquema del circuito eléctrico en el cual se aprecian los diodos (10), el regulador de voltaje (11), circuito de control (12), batería (13), circuito distribuidor (14), sensor (15)

La FIGURA 3 muestra Ia configuración de un motor constituido por tres cilindros dispuestos de forma radial en "Y" (16) La FIGURA 4 muestra una realización del cilindro en donde en su parte superior aparecen unas aperturas en donde se alojan unas válvulas (17) para regular Ia entrada y salida de gases o fluidos del cilindro.

DESCRIPCIóN DE UN MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIóN

Para una mejor optimización y facilidad de fabricación de un prototipo con un sistema de este tipo , se a realizado un motor (16) de tres electroimanes — émbolos, dispuestos rodeando al cigüeñal, formando ángulos de 120°, con esta configuración, se dispone de un cigüeñal (3) simple de dos apoyos. Los émbolos (1) de material ferro-magnético, tienen una hendidura, para alojar un segmento (7) de material imán permanente, para Ia excitación del circuito primario.

Las bobinas primarias (6) y secundarias (8) que están enrolladas juntas, unas sobre otras, son abrazadas por las armaduras (9), de material ferro-magnético para potenciar el flujo magnético del circuito secundario, también por este motivo, se prolonga Ia armadura hacia el interior del cilindro, y se rebaja Ia cabeza del émbolo (1).

La energía eléctrica se genera, cuando el motor esté en movimiento, los campos magnéticos de los imanes permanentes (7), cortan las espiras de las bobinas, generando con sus vaivenes, energía eléctrica alterna, que es rectificada en el circuito primario (6), por diodos positivos (10) y diodos negativos (10), rectificando así las ondas completas.

El movimiento del motor se produce, al suministrar energía eléctrica al circuito distribuidor. Se describe aquí un ciclo de funcionamiento de un motor compuesto de tres pistones que es Ia forma que, según las pruebas realizadas, se considera como de realización óptima, todo ello sin perjuicio de que las diferentes estructuras o configuraciones, por ejemplo en línea, en tambor, en V, o en cualquier otra forma y

en especial respecto del número de pistones utilizados o su posición relativa, que pudieran darse se encuadraría igualmente dentro del ámbito de protección de Ia patente.

El ciclo de funcionamiento que se propone es tal y como a continuación se expone.

Cuando el núcleo del electroimán n°l (18) se encuentra en Ia posición de 30° después de pasar por su punto máximo inferior, se alimenta eléctricamente Ia bobina secundaria del electroimán n°l, produciendo, que Ia atracción magnética del núcleo hacia el interior de Ia bobina, ponga el motor en movimiento, hasta que dicho núcleo llega a Ia posición de 30° antes de su punto máximo superior, en éste momento el electroimán n°l, deja de estar alimentado eléctricamente, y es el electroimán n°2 (19), el que se encuentra en Ia posición de 30° después de su punto máximo inferior, y es alimentado eléctricamente, Io que produce Ia continuación del movimiento, hasta que se encuentra en su posición de 30° antes de su punto máximo superior, que deja de estar alimentado eléctricamente.

En éste momento, es el electroimán n°3 (20) el que se encuentra en Ia posición de 30° después de su punto máximo inferior, y es alimentado eléctricamente, produciendo Ia continuación del movimiento, hasta que se encuentra en su posición de 30° antes de su punto máximo superior, en éste momento es el electroimán n°l (18) en que se encuentra de nuevo en Ia posición de 30° después de su punto máximo inferior, como al principio, y así sucesivamente, cerrando el ciclo de una vuelta.