Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema para a construção de compressores e motores rotativos compostos por dois rotores com um, dois ou mais deslocadores por rotor, de maneira a criar entre os deslocadores duas ou mais câmaras, dependendo das quantidades de deslocadores por rotor. As câmaras variam seu volume segundo o grau de afastamento entre os pistões provocado pelas velocidades variadas e alternativamente opostas entre os dois rotores. Esta variação de velocidade pode ser produzida por diversos tipos de sistemas que tenham como característica a variação do comprimento do radio, em que é transmitido ou recebido um movimento rotativo regular e uniforme, transformando-o num movimento oscilante, de velocidade variada ou vice- versa. Como exemplo deste tipo de mecanismo, pode-se enumerar aqueles compostos por um eixo de manivela duplo articulado com bielas deslizantes ou bielas rotativas, que trabalham em posições opostas articulando-se com os braços unidos a cada um dos rotores e distanciadas do eixo geométrico dos mesmos. Este distanciamento permite a variação do comprimento do radio em que é transmitido o movimento, transformando assim um movimento uniforme do eixo de manivela dupla em um movimento variado de aceleração e desaceleração nos rotores com seus deslocadores ou vice-versa. Assim como sistemas que usam uma engrenagem solar fixa em torno da qual se movimentam engrenagens planetárias que suportam eixos distanciados do centro deles. Estes eixos se conectam aos braços dos rotores através de bielas transmissoras de movimento. Outro mecanismo usa engrenagens elípticas conectadas aos braços dos rotores por meio de bielas rotativas.

O novo sistema está caracterizado por usar em forma conjunta ou separada dois mecanismos. Um deles modifica dinamicamente a distância entre os deslocadores e o outro modifica dinamicamente o inicio das fases de sucção e compressão. A alteração da distância dos deslocadores é conseguida através da modificação dinâmica da distância entre os eixos geométricos do mecanismo de acionamento e do motor ou compressor, colocando pelo menos um deles sobre trilhos deslizantes e movimentando ele por meio de um fuso, pistão hidráulico ou um sistema engrenado, acercará ou distanciará os deslocadores aumentando ou diminuindo a taxa de compressão como propõe esta inovação.

O outro mecanismo altera o volume deslocado nas câmaras de admissão e compressão, mudando consequentemente a relação volumétrica com as câmaras de combustão e exaustão. Esta diferença de volumes é realizada impedindo a vedação dos deslocadores em determinados segmentos da câmara de sucção-compressão, por meio de um distanciamento entre as mesmas, criando uma abertura que permita a passagem dos fluidos e impeça a sucção e compressão dos mesmos pelos deslocadores. Deste modo é possível diminuir o volume deslocado de forma fixa, praticando uma depressão definitiva em pelo menos uma das paredes da câmara, que amplie a entrada da sucção, por exemplo, (Fig.l-a) ou variável através do deslocamento de um ou vários setores da câmara que se acerquem ou distanciem da ação dos deslocadores por meio de um sistema mecânico qualquer, criando uma abertura entre ela e os deslocadores, reduzindo as áreas de vedação da câmara (fig.l-b). Esta alteração do volume deslocado, pode ser modificado, estando o sistema detido ou em movimento.

O trabalho conjunto destes dois mecanismos permite que a diminuição ou aumento do volume deslocado na fase de sucção não altere de forma indesejada a taxa de compressão do motor ou compressor. Para isso é necessário reduzir ou aumentar a taxa de compressão, adequando-a ao novo volume admitido. Suponhamos que desejamos trabalhar com uma taxa de 2010/000324

3

compressão de 1 a 9, e pratiquemos uma vala numa das paredes da câmara de maneira que a mesma só sugue e comprima 50 % do volume total, nessas condições a taxa de compressão cairá à metade (l a 4,5). Será necessário diminuir a distância entre os deslocadores para atingir novamente uma taxa de compressão de 1-9. Teremos assim uma diminuição do volume sugado, mas manteremos a taxa de compressão desejada, ao tempo que teremos o dobro do volume nas câmaras de combustão e descarga. Nestas condições, se um ou vários segmentos responsáveis pela redução da câmara de sucção- compressão, forem re-posicionados permitindo ângulos maiores de atuação dos deslocadores, deverá ser alterada novamente a taxa de compressão, que aumentará proporcionalmente ao aumento de volume de fluidos deslocados. A movimentação destes segmentos da câmara pode ser manual, mecânica, ou hidráulica através de um motor elétrico adequado, que obedeça a um programa computadorizado com respostas pré-estabelecidas, alimentado por leituras dos sensores de temperatura, velocidade, torque, qualidade de queima, etc. e outras informações fornecidas. Poderá assim ser modificado o volume deslocado na sucção e na compressão e conjuntamente a própria taxa de compressão de um motor, ou de um compressor, por exemplo, durante seu funcionamento, otimizando seu rendimento.

Será possível assim, em altas velocidades, aumentar a eficiência volumétrica do sistema, adequando-o às diferentes velocidades.

Ao reduzir o volume sugado e comprimido, no caso de um motor de combustão, se modifica a sua vez automaticamente a relação de tamanho com as câmaras de combustão e exaustão, permitindo assim, o aumento de tempo e volume para realizar a mesma, garantindo um maior aproveitamento dos gases expandidos e uma melhor queima das misturas. Diferença esta, que redundará num aumento do rendimento e diminuição através de uma queima eficiente dos resíduos tóxicos (C02, Hidrocarbonetos) comuns a uma má combustão. 2010/000324

4

O Estado da Técnica e a Presente Invenção

A crise energética e ambiental provocada por tecnologias poluentes de baixo rendimento energético, exige novos equipamentos no nível de compressores e motores que diminuam o impacto ambiental, reduzindo ao máximo as emissões nocivas e aproveitando ao máximo a energia consumida. A utilização de novos combustíveis renováveis como: o biodiesel, o álcool, o hidrogénio ou outros combustíveis menos poluidores como o gás natural, exigem motores de combustão que possam operar eficientemente com todos eles, ou seja, com as taxas de compressão ideais para cada um.

Por outro lado, os motores de combustão interna atuais (alternativos e rotativos) não trabalham com a taxa de compressão ideal para cada situação de velocidade-torque, pelo contrário são ajustados de maneira a evitar a pré- detonação. Turbinas têm sido adaptadas para fornecer ar a uma pressão mais alta de que a atmosférica e assim conseguir uma boa respiração dos motores, aumentando a capacidade volumétrica dos mesmos. Mas estes motores turbinados tem limites para aumentar a sua capacidade volumétrica, marcados pelo aumento da taxa de compressão que é possível atingir sem danificar o próprio motor. Modificar sensivelmente o deslocamento volumétrico em motores alternativos de forma variável é uma tarefa difícil de ser realizada, já que as quatro fases: sucção / compressão /combustão / exaustão, transcorrem no mesmo cilindro, tanto no ciclo Otto, assim como os dois tempos ou quando as quatro fases se realizam no mesmo cilindro. Por outro lado os motores alternativos perdem perto de uns 20 % da pressão dos gases da queima, ao ter que abrir as válvulas de descarga antecipadamente, em geral 60 graus antes do percorrido final, a fim de facilitar a exaustão dos gases e permitir que o ciclo de sucção não seja obstruído pelos mesmos. A queima da mistura também se vê prejudicada pela geometria dos motores alternativos, que não podem dispor de cilindros de combustão de maior volume, capazes de aproveitar mais a expansão da queima e completar eficientemente a mesma, de modo a não produzir altos índices de resíduos poluentes. Para atenuar os efeitos da má queima do combustível e eliminar parte dos hidrocarbonetos, C02, etc. se tem desenvolvido filtros catalisadores, que além do alto custo e pouca vida útil, não resolvem de modo eficaz a emissão de gases poluentes.

Por outro lado tem-se desenvolvido motores "flexíveis" que, através de uma pré-programação eletrônica, modificam os parâmetros de alimentação e ignição, de acordo com a leitura de sensores, adaptando-os para os diferentes tipos de combustíveis. Os mecanismos eletrônicos tornam os motores de combustão flexíveis, mas eles não conseguem abranger combustíveis de compressão muito diferente (diesel e gasolina, por exemplo) e não conseguem também rendimentos ótimos para nenhum deles, já que a taxa de compressão permanece fixa, preferivelmente apta para o combustível que exige menor compressão.

A variação dinâmica do volume deslocado nas fases de sucção e compressão, junto a variação dinâmica da taxa de compressão, a utilização de câmaras de combustão e exaustão de maior capacidade volumétrica que as de sucção- compressão, oferece uma interessante solução. No caso de motores de combustão interna, permitirá um maior aproveitamento energético e uma sensível diminuição de resíduos tóxicos da queima além da utilização de diferentes combustíveis de forma otimizada, utilizando a taxa de compressão específica para cada um deles. A variação da taxa de compressão durante o funcionamento do motor em diferentes rotações por minuto, tendo em conta as informações emitidas por diferentes sensores (temperaturas operantes, torque, tipo de combustível, riqueza da mistura, eficiência da queima, etc.) permitirá aproveitar ao máximo os mais diferentes combustíveis sem correr o risco de pré-detonações. A presente invenção permite também a modificação do posicionamento das janelas de admissão e descarga e vela, em relação à posição dos deslocadores. Isto é possível quando se usa um sistema planetário através da modificação da posição angular da engrenagem solar em relação aos satélites. Este novo sistema permite também a incorporação de um modo muito mais eficiente de uma turbina na alimentação, agora não limitada seu desempenho pelo aumento da taxa de compressão que é dinamicamente variável. Por último, ao diminuir a câmara de sucção-compressão, criamos um espaço dentro dela onde a mistura ar combustível e pré-aquecida é homogeneizada antes de ser comprimida. Isto garante melhores condições para uma completa e mais rápida queima, que redundará em uma maior e mais limpa eficiência energética. No caso deste sistema ser utilizado para compressores, permitirá a compressão com diferentes taxas e volumes dos fluidos com que ele trabalha. No caso de compressores de refrigeração, por exemplo, hoje controlados por termostatos ou por custosos sistemas de variação de velocidade, permitirá um eficiente controle da temperatura requerida, modificando a taxa e ou o volume deslocado, reduzindo assim o consumo energético e aumentando a vida útil dos motores elétricos não obrigados como no uso de termostatos, a contínuas paradas e partidas, que aumentam o consumo energético e diminuem a vida útil dos equipamentos. Têm-se inventado vários tipos de compressores e motores rotativos, baseados na movimentação de dois rotores com pelo menos um pistão cada, que se deslocam a velocidades variadas e alternadamente opostas. Este movimento de variação de velocidade é feito através de diferentes mecanismos, entre os que podemos enumerar basicamente:

1) Sistemas de engrenagens planetários;

2) Sistemas com engrenagens elípticas;

3) Sistemas com bielas deslizantes;

4) Sistemas com bielas rotativas.

Todos eles pressupõem relações fixas de excentricidade, e no caso de usar mecanismos planetários, relações fixas concêntricas aos eixos geométricos dos motores. Foram idealizados vários motores rotativos com mecanismo de variação das velocidades relativas entre os dois rotores baseados no uso de engrenagens planetárias. Todos eles trabalham com uma engrenagem solar fixa ao redor da qual giram pelo menos duas engrenagens satélites em posições opostas. As ditas engrenagens suportam eixos distanciados de seus centros, que se articulam aos braços dos rotores através de bielas rotativas transmissoras de movimento. A relação de redução entre a engrenagem solar e a de satélite, fica determinada pela quantidade de deslocadores que suporta cada rotor, sendo de lai quando suporta 1 deslocador cada, de 2 a 1 com dois deslocadores por rotor e assim sucessivamente. A distância e a posição relativa do centro das engrenagens satélite dos eixos, unidas a eles, o comprimento dos braços dos rotores e bielas transmissoras de movimento, determina a variação das velocidades relativas entre os rotores e seus respectivos deslocadores.

Os eixos unidos distanciados do centro das engrenagens satélites, ao girar em torno da engrenagem solar, se afastam e acercam alternativamente dele mudando o comprimento do radio em que é transmitido o movimento, provocando uma mudança de velocidades e incluso em determinadas relações e posições, provocam até a detenção de um dos rotores.

Os sistemas planetários foram sempre projetados para trabalhar em forma concêntrica aos eixos do motor, atendendo a um conceito de simplicidade, robustez e tamanho final menor do engenho. Desta maneira, a engrenagem solar ficava firmemente unida na carcaça do motor e concêntrica a seu eixo geométrico. A presente inovação propõe distanciar dinamicamente o mecanismo planetário do motor ou compressor, para assim poder mudar a taxa de compressão. Para conseguir separar os eixos geométricos usando mais de um deslocador por rotor, a presente invenção propõe usar uma redução engrenada entre os braços e os rotores, proporcional ao número de deslocadores por rotor.

Este tipo de redução também deve ser aplicada nos casos em que se usem eixos de manivela dupla articulados com os braços dos rotores por meio de elementos deslizantes que se movimentam de o do eixo de manivela ou por eixos de manivela dupla articulados com os braços dos rotores por meio de bielas rotativas transmissoras de movimento. Ambos mecanismos precisam de uma redução engrenada quando trabalham com mais de um deslocador por rotor já que produzem uma oscilação de velocidade a cada 360 graus o que os tornam incompatíveis de operar nos casos em que e necessário ciclos de 180 graus como no caso de rotores que suportam dois deslocadores cada. A Presente Invenção

Junto às mais das tradicionais vantagens que os motores rotativos oferecem em relação aos alternativos, a saber: menor tamanho, menor número de peças móveis, menor vibração, menor peso, menor custo de produção, o novo motor aponta a um maior aproveitamento energético e uma sensível diminuição da qualidade e quantidade de resíduos tóxicos decorrente da queima.

Isto é possível por várias razões:

1) Por este inovador sistema, permitir ter uma câmara de combustão com maior capacidade volumétrica em relação às de sucção-compressão e assim poder aproveitar e queimar melhor a pressão dos fluidos na fase de expansão ou combustão.

2) Por este inovador sistema, permitir variar sua cilindrada reduzindo sensivelmente o consumo de combustível e consequentemente a poluição emitida, adequando o volume deslocado de forma programada às necessidades do veículo, no caso do motor o do equipamento, no caso de um compressor, para trabalhar nos melhores regimes, garantindo uma melhor eficiência energética para cada situação de velocidade-torque.

3) Por este inovador sistema, permitir conjuntamente variar o distanciamento entre o eixo geométrico do motor e o eixo geométrico do mecanismo de acionamento, durante o funcionamento torna-se possível mudar a taxa de compressão, atendendo a necessidades de torque e velocidade e, aumento ou diminuição do volume deslocado (cilindrada) e ao tipo de combustível empregado. Teremos uma taxa de compressão mais perto do ideal para a combustão, atendendo a cada situação e consequentemente obteremos uma melhor queima com menores resíduos tóxicos, em definitivo, um maior aproveitamento energético que os motores atuais.

4) Por este inovador sistema, poder variar a relação angular entre a engrenagem solar e as de satélites, será possível um controle mais eficaz da posição dos deslocadores, em relação a câmara e das janelas de sucção e exaustão e vela, em relação aos deslocadores, mudando a geometria em diferentes momentos do funcionamento, permitindo assim, os melhores rendimentos em relação a velocidades, volume deslocado, torque requeridos ao motor, tipo de combustível, etc.

Em uma de suas realizações preferenciais, a presente inovação propõe a mais da possibilidade de usar outros mecanismos de variação de velocidade duas modificações substanciais que criam um novo mecanismo de acionamento mais versátil, permitindo em conjunto ou separadamente, estabelecer diferentes relações de movimento variado entre os rotores com seus deslocadores, assim como, também controlar a distância entre os deslocadores.

O primeiro consiste em separar o sistema de engrenagens planetária do motor de maneira que, movimentando alguns deles, seja possível mudar a distância entre os eixos geométricos de ambos e assim controlar a distância entre os deslocadores unidos aos rotores.

Ao fazer isto, criamos um novo mecanismo governado por dois sistemas de movimento variado. Um criado pelo mecanismo planetário e outro pelo distanciamento dos eixos geométricos do motor ou compressor e do mecanismo de movimento unidos por bielas.

O tipo de combinação destes dois mecanismos de variação de velocidade, fará possível modificar os parâmetros de movimento dos rotores e seus respectivos deslocadores, segundo requerimentos do melhor funcionamento do motor em diferentes regimes de torque e velocidade, no uso de diferentes combustíveis tais como gasolina, álcool, o gás, que tem tempos de queima diferentes, a posição relativa entre os pistões, o tempo em que manteremos uma mesma taxa de compressão, a velocidade das fases de sucção, compressão, combustão e exaustão.

Isto permitirá aperfeiçoar o mecanismo de movimento variado nas diferentes fases para um maior aproveitamento energético e uma diminuição dos resíduos poluentes da queima.

Mas será impossível unir estes dois mecanismos quando trabalhamos com dois ou mais deslocadores por rotor, sem modificar o sistema planetário tradicional que precisa usar engrenagens satélites de diâmetro proporcional ao solar de acordo com a quantidade de deslocadores que os rotores suportam. No caso de dois deslocadores por rotor, os sistemas planetários foram desenhados para trabalhar com engrenagens satélites com a metade de diâmetro do solar. Assim sendo, ele produz dois ciclos de variação de velocidade diferentes por cada volta dada em redor da engrenagem solar fixa. Se, distanciamos o eixo geométrico deste conjunto, unido por bielas transmissoras de movimento aos braços dos rotores do eixo geométrico do motor, produziríamos um outro ciclo de variação de velocidade que opera a cada 360 graus. Ambos trabalhando juntos geram necessariamente movimentos diferentes e desarmônicos entre os rotores. É por isso que este inovador mecanismo, numa de suas realizações preferenciais, propõe um sistema de engrenagem planetária única, com diâmetro igual entre as engrenagens planetárias e a engrenagem solar de maneira a produzir um único ciclo de 360 graus compatível com o provocado pelo sistema das bielas. Quando utilizados dois deslocadores por rotor, o novo sistema propõe intermediar o movimento de ambos, por meio de uma redução engrenada de dois a um, colocando uma engrenagem da metade de número de dentes no eixo do braço de cada rotor e uma engrenagem do dobro de dentes em cada rotor, que transforme um ciclo de 360 graus de variação em dois ciclos de 180 graus. T BR2010/000324

11

No caso de usar-se mais deslocadores por rotor, essa redução será proporcional ao número de deslocadores utilizados, de 3 a 1 para três deslocadores, de 4 a 1 para quatro deslocadores por rotor, e assim sucessivamente.

Numa de suas realizações preferenciais o novo sistema coloca o eixo de manivela dupla que suporta as engrenagens satélites e o eixo da engrenagem solar fixa sobre um mancai capaz de ser movimentado sobre trilhos ou um eixo deslizante por meio de um fuso, um sistema hidráulico, pneumático ou engrenado, comandado por um computador devidamente alimentado de dados por sensores. E assim que mudando a distância entre o eixo geométrico do motor e o eixo geométrico do eixo de manivela dupla que gira em torno da engrenagem solar é possível mudar o distanciamento entre os deslocadores e com isso mudar a taxa de compressão.

Numa de suas realizações preferenciais, este inovador sistema para a construção de compressores e motores rotativos, oferece a possibilidade de mudar o volume deslocado, distanciando os deslocadores de determinados segmentos da câmara em forma fixa ou variável de modo a impedir nessas áreas a sucção e compressão de fluidos. Pelo menos um segmento da câmara, no início da sucção-compressão, é movimentada de forma deslizante por meio de um fuso, um sistema hidráulico, pneumático ou engrenado, de maneira que esse deslocamento crie ou feche uma abertura entre os deslocadores e a câmara, permitindo a passagem dos fluidos.

Ao aumentar o volume sugado, por exemplo, se não modificarmos o grau de distanciamento dos deslocadores, aumentaríamos automaticamente a taxa de compressão com o que correríamos o risco certo de pre-aeionaçoes eu determinados regimes. É por isso que os dois mecanismos, aquele que permite a mudança da geometria da câmara para assim variar o volume deslocado e aquele que possibilita a mudança da taxa de compressão, são tecnicamente impossíveis de ser concebidos separadamente. T BR2010/000324

12

Modificando a distância entre os eixos geométricos, modificaremos a taxa de compressão para manter, por exemplo, a mesma taxa de compressão do motor, o que pode ser feito estando o motor detido ou em movimento.

Numa de suas realizações preferenciais estas operações podem ser controladas por um sistema computadorizado, que operando junto com a variação do volume deslocado, tendo em conta velocidade — torque - combustível empregado, temperatura, tipo de combustível, comandará as mudanças necessárias ao melhor e mais eficiente e limpo aproveitamento energético, como jamais se tem alcançado com a atual tecnologia de motores a combustão.

A presente inovação propõe a mais numa de suas realizações preferenciais um novo mecanismo capaz de variar a posição relativa dos deslocadores em relação à câmara e suas janelas de admissão e exaustão e velas. Ele consiste em colocar a engrenagem solar sobre um eixo que possa ser movimentado e fixado em diferentes posições, de maneira a mudar assim a posição relativa das engrenagens satélites e seus respectivos eixos unidos às bielas transmissoras de movimento. Ao modificar a posição do eixo da engrenagem solar, se modificam também a posição relativa dos deslocadores em relação à câmara fixa com suas janelas de sucção e exaustão e a vela de ignição.

Ao unir este eixo a um sistema mecânico qualquer, capaz de movimentar a engrenagem solar por meio de um motor adequado ou variar a posição relativa da câmara será possível realizar estes ajustes durante a marcha do motor. Estes ajustes poderão sem duvida ser comandados por uma unidade eletrônica programada, para em relação aos dados enviados pelos sensores posicionar adequadamente a engrenagem solar com o intuito de aperfeiçoar seu funcionamento.

A presente invenção proporciona numa de suas realizações preferenciais, um sistema para a construção de compressores e motores rotativos com deslocamento volumétrico diferente entre as câmaras de sucção e compressão, e as câmaras de combustão e exaustão. A relação das capacidades volumétricas das câmaras de sucção e compressão e as de compressão e exaustão podem ser fixas ou variáveis.

Numa outra de suas realizações preferenciais, a variação de velocidade pode ser produzida por diversos tipos de mecanismos que tenham como característica a variação do comprimento do radio em que é transmitida ou recebida um movimento rotativo regular e uniforme transformando-o num movimento oscilante ou vice-versa. Como exemplo deste tipo de sistemas, podemos enumerar aqueles compostos por um eixo de manivela duplo com bielas deslizantes ou bielas rotativas que trabalham em posições opostas, articulando-se com os braços unidos a cada um dos rotores e distanciadas do eixo geométrico dos mesmos. Este distanciamento permite a variação do comprimento do radio em que é transmitido o movimento, transformando assim, um movimento continuo do eixo de manivela dupla, em um movimento variado de aceleração e desaceleração, e paradas nos rotores com seus deslocadores ou vice-versa, utilizando qualquer destes mecanismos, caracterizado pelo fato de que a taxa de compressão pode ser alterada dinamicamente, modificando a distância entre os eixos geométricos por meio de um mecanismo deslizante, movimentado por um fuso, um pistão hidráulico, pneumático ou um sistema engrenado. As bielas transmissoras de movimento se articularam diretamente quando os rotores suportam um só deslocador cada (fig. 3) e ou serão intermediadas por uma redução engrenada quando trabalharem com dois ou mais deslocadores por rotor (fig.1-2).

Numa outra realização preferencial, o mecanismo de movimento trabalha com um eixo de manivela dupla, que suporta duas engrenagens com o mesmo numero de dentes unidos por uma corrente. Eixos distanciados do centro das engrenagens satélites se articulam com os braços dos rotores por meio de bielas rotativas transmissoras de movimento. Reduções engrenadas proporcionais ao numero de deslocadores são empregadas quando os rotores T BR2010/000324

14

suportam mais de um deslocador cada.

Numa outra realização preferencial do sistema da presente invenção, o mesmo é utilizado para a construção de bombas e compressores dos mais diferentes tipos de fluidos, motores de combustão interna, térmicos, hidráulicos ou pneumáticos.

Breve Descrição das Figuras

A Figura 1-a e 1-b refere a uma vista de um corte frontal de um motor (lado esquerdo) e seu mecanismo de movimento (lado direito), desenhados separadamente para facilitar a sua compreensão. O motor tem dois rotores com um par de deslocadores cada (2)e(5), que se deslocam dentro da câmara (1), duas janelas: uma de sucção (26) e outra de exaustão (25), uma vala no inicio da sucção (23), limita a ação dos deslocadores. Do seu lado, um segmento da câmara (24) articulado com o anel externo (1) colocado na parede exterior fixa da câmara acionado por um pistão hidráulico (22) encontra-se fechado na figura 1-a e aberto na figura 1-b. O dispositivo hidráulico (22) abre um segmento da câmara,criando uma vala impedindo a ação dos deslocadores (2-5) reduzindo uns 50% o volume a ser deslocado e comprimido na câmara de sucção e compressão (34), ao tempo que aumenta ao dobro o volume relativo da câmara de combustão exaustão (35). A câmara de combustão onde se encontra a vela (32) trabalha com uma taxa de compressão (27) de nove a um na figura 1-a e muda para a metade acercando os deslocadores na figura 1-b a fim de compensar a diminuição do volume deslocado mantendo a mesma taxa de compressão. Esta mudança é operada modificando dinamicamente a distância entre os eixos geométricos (33), entre o motor (figura lado esquerdo) e o mecanismo de movimento (figura lado direito).

O mecanismo de movimento é um eixo de manivela dupla (15) que porta duas 0324

15

engrenagens satélites (12-13) que se movimentam sobre uma engrenagem solar fixa (14). Bielas rotativas (8-9) transmitem o movimento dos braços dos rotores interno e externo (6-7). Estes braços se conectam aos rotores por meio de engrenagens (30-31) da metade de dentes que os instalados nos rotores, (28-29) de maneira a transformar um ciclo de velocidade variada de 360 graus em dois ciclos de 180 graus cada. Desta maneira a cada 180 graus de deslocamento do eixo de manivela duplo, se produzem as quatro faces do ciclo Otto.A admissão-compressão se operam sempre no setor (34) do motor e a combustão-descarga no setor (35) do motor. Observa-se que na fig. 1-b a dita câmara (35) tem o dobro do volume em relação à câmara de admissão - compressão (34) permitindo um maior aproveitamento dos gases da queima. Na figura 1-b observa-se a ampliação de um setor da câmara (23) onde a mistura ar combustível é aquecida homogeneizada antes de ser comprimida. A figura 2 refere-se a uma vista em perspectiva desse mesmo motor, mostrado na figura anterior.

A figura 3 refere-se a um corte com uma vista superior de um compressor com dois rotores: um interno (3) e outro externo (4) com um deslocador cada (5 e 2) que trabalham dentro de um anel exterior fixo (1) que suporta em forma deslizante um setor da câmara (24) acionado por um mecanismo hidráulico (22) de maneira a criar um espaçamento (23) que impeça ou não a ação dos deslocadores (2-5) e assim modifique dinamicamente quando necessário o volume deslocado. Os rotores (3-4) estão unidos a braços (6-7) que se articulam por meio de bielas rotativas (8-9) com as engrenagens satélites (12-13) por meio de eixos unidos a eles (10-11) distanciados dos centros das engrenagens satélites que giram em torno de uma engrenagem solar fixo (14).

As engrenagens satélites (12 e 13) são suportadas por um eixo de manivela dupla (15) que gira em torno do eixo da engrenagem solar (18) que suporta uma engrenagem (19) que pode ser movimentada por um motor elétrico (21) com o objeto de modificar, quando necessário, a posição relativa dos deslocadores (5-2) em relação a câmara (1).

O conjunto do mecanismo de variação de velocidade encontrasse firmemente unido a um mancai deslizante (20) que pode ser movimentado sobre trilhos (16) por um mecanismo hidráulico (17) para assim modificar a distância entre os eixos geométricos do compressor e o eixo de manivela dupla com seu sistema planetário e desta maneira afastar ou acercar os deslocadores (2 e 5) mudando a taxa de compressão.

A figura 4 refere-se a um corte frontal de um compressor com dois rotores que suportam um deslocador cada (2-5) que se movimentam em sentido anti- horário dentro de uma câmara (1) dividida em duas câmaras, uma de sucção e outra de compressão. Dois mecanismos que deslocam por meio de pistões hidráulicos (22) segmentos da câmara (24) que se encontram um aberto (23) e outro fechado. Na figura 4-a inicia-se a sucção na câmara através da janela (26) ao tempo que começa a compressão na outra câmara. Na figura 2-b observa-se um estado intermédio e na figura 4-c a compressão máxima da câmara entre os dois deslocadores encontra a janela de exaustão (25) entanto o deslocador (5) ainda não tem iniciado a operação de sucção-compressão.

Nas figuras, as referências numéricas são:

1- Anel externo da câmara;

2- Deslocadores do rotor externo;

3- Rotor interno;

4- Rotor externo;

5- Deslocadores do rotor interno;

6- Braço rotor externo;

7- Braço rotor interno;

8- Biela rotativa do rotor externo;

9- Biela rotativa do rotor interno; BR2010/000324

17

10- Eixo da engrenagem satélite externo;

11- Eixo da engrenagem satélite interno;

12- Engrenagem satélite externo;

13- Engrenagem satélite interno;

14- Engrenagem Solar;

15- Eixo de manivela dupla;

16- Corredeiras do mecanismo planetário;

17- Mecanismo hidráulico;

18- Eixo da engrenagem Solar,

19- Engrenagem para movimentar a engrenagem solar,

20- Biela rotativa do conjunto rotor externo;

21- Mancai deslizante do mecanismo de movimento;

22- Mecanismo hidráulico do anel externo da câmara;

23- Vala da câmara de sucção-compressão;

24- Segmento do anel externo da câmara;

25- Janela de exaustão;

26- Janela de admissão;

27- Taxa de compressão máxima;

28- Engrenagem maior do rotor interno;

29- Engrenagem maior do rotor externo;

30- Engrenagem menor do braço do rotor interno;

31- Engrenagem menor do braço do rotor externo;

32- Vela de ignição;

33- Distância entre os eixos geométricos;

34- Setor sucção-compressão da câmara;

35- Setor combustão-exaustão da câmara;