MXPA06013598A - Motor orbital. - Google Patents

Abstract

Se describe un motor orbital que comprende una camara de piston toroidal, un piston colocado para el giro orbital dentro de la camara de piston, una valvula de camara para abrir y cerrar alternativamente por lo menos una porcion de la camara de piston, un conducto de admision para permitir que una mezcla de combustible ingrese en la camara de piston, medios de ignicion para encender la mezcla de combustible, dando por resultado la combustion de la mezcla de combustible y la creacion de gases de combustion, un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustion salgan de la camara de piston, en la cual la mezcla de combustible se enciende detras del piston giratorio para impulsar el piston en una trayectoria circular continua.

Description

MOTOR ORBITAL Campo de la Invención Esta invención se refiere generalmente a motores de combustión interna y más específicamente se refiere a motores de combustión interna que tienen un movimiento de pistón orbital en el cual los pistones se mueven en una trayectoria toroidal .

Antecedentes de la Invención Los motores de combustión interna se pueden clasificar generalmente en tres tipos primarios: alternativo o diámetro y carrera, giratorio, y de turbina. Cada uno de estos tres tipos está bien establecido y se ha mejorado continuamente a través de sus linajes largos. Un motor alternativo o diámetro y carrera es un motor de combustión interna en el cual el cigüeñal es girado por pistones que se mueven hacia arriba y hacia abajo en cilindros. Generalmente, para uso automotor, un motor alternativo es de la variedad de cuatro carreras, en donde una mezcla explosiva se introduce en el cilindro en la primera carrera y_ se comprime y se enciende en la segunda carrera, el trabajo se hace en la tercera carrera y los productos de la combustión se desahogan en la cuarta carrera. Un motor giratorio es un motor de combustión REF.177282 interna en el cual la energía se transmite directamente a los componentes giratorios. Para usos automotores, el motor de ankel® usado en automóviles Mazda®, es un ejemplo común. En otras palabras, un motor giratorio es un motor de combustión interna que tiene cámaras de combustión generalmente con un pistón en forma triangular que oscila mientras gira. Un motor de turbina es un motor en el cual la energía en un fluido móvil es convertida en energía mecánica provocando que un rotor con aspas gire . Un motor de turbina típico tendrá un juego de aspas de rotor que inducen y comprimen aire. El combustible después se agrega y se enciende. Los gases de combustión calientes que se expanden se aceleran mientras que se mueven a través de un juego de aspas de turbina. El juego de aspas de turbina está conectado mecánicamente al juego de aspas de rotor, proporcionando la energía para hacer que el juego de aspas de rotor continúe girando y genere aire fresco. Hablando ampliamente, una turbina es cualquiera de varias máquinas en las cuales la energía de un fluido móvil es convertida en energía mecánica por el impulso o reacción del fluido con una serie de alabes, paletas, o aspas arregladas sobre la circunferencia de una rueda o cilindro. Los motores de combustión interna de cada uno de estos tres tipos generales tienen sus ventajas y desventajas. Un motor alternativo tiene un diseño maduro, un costo relativamente bajo, una energía moderada en proporción al peso, un tamaño moderado, y una eficiencia de combustible moderada. Un motor giratorio tiene un diseño menos maduro, costo moderado, una energía más alta en proporción al peso, tamaño pequeño, y una eficiencia de combustible de moderada a baja. Una turbina tiene un diseño maduro, alto costo, energía alta en proporción al peso, un tamaño grande, y eficiencia de combustible baja. Así, puede verse que existe una necesidad por un motor de combustión interna que combine por lo menos algunas de las ventajas de los tres tipos generales de motores de combustión interna. Por ejemplo, un motor preferido puede tener el costo relativamente bajo de fabricación de un motor alternativo y energía alta en proporción al peso y tamaño pequeño de un motor giratorio, junto con una eficiencia de combustible más alta, no se encuentra generalmente en cualquier motor de combustión interna. La presente invención se dirige a tal motor preferido.

Breve Descripción de la Invención La presente invención es diferente de cualquier motor conocido al inventor. Destinto de los motores conocidos, la presente invención no es un motor alternativo, giratorio, o turbina. El motor de la presente invención tiene pistones, no obstante, los pistones no viajan en una línea recta, como en los motores conocidos, sino que por el contrario los pistones viajan en un círculo, y por lo tanto no tienen que parar y e ir en dirección contraria, tal como en la superficie y fondo de una carrera, permitiendo que el motor de la presente invención funcione eficientemente. El movimiento orbital del motor de la presente invención también conduce por sí solo a la operación más uniforme y a una energía más alta. Como un motor de turbina, el movimiento circular del motor de la presente invención es eficiente. Sin embargo, destinto del motor de la presente invención, un motor de turbina no tiene un volumen cerrado para que la fuerza actúe sobre, y así un motor de turbina pierde una cantidad de energía. Para compensar esta pérdida de energía, un motor de turbina debe utilizar más combustible, haciéndolo menos económico. El motor de la presente invención comprende un bloque de motor formado preferiblemente en dos mitades, aunque más o menos secciones (mitades, tercios, cuartos, etc.), pueden utilizarse dependiendo de los métodos de fabricación o de los deseos del fabricante. Por ejemplo, para un motor más pequeño, dos mitades deben ser convenientes, mientras que para un motor más grande, el bloque de motor puede necesitar formarse de muchas secciones. Cuando está unido junto, el bloque de motor está en la forma toroidal o de toro que tiene un interior generalmente hueco, a través del cual está el equivalente del cilindro de un motor convencional de carrera del pistón, a través y sobre cuál viajan los pistones de una manera circular u orbital. Un cigüeñal es localizado axialmente a través del centro del toro perpendicular al plano del toro. Un disco de conexión, que corresponde aproximadamente a las bielas en un motor convencional alternativo, se extiende radialmente entre el cigüeñal y los pistones, así conectando los pistones al cigüeñal. Alternativamente, el anillo de cigüeñal está situado periféricamente afuera del toro con el disco de conexión que se extiende radialmente exterior entre los pistones y el anillo de cigüeñal, conectando así los pistones al anillo de cigüeñal. Las bielas o su equivalente pueden ser una alternativa al disco de conexión. Para permitir la conexión entre el pistón y el cigüeñal, el bloque de motor partido en dos tiene un surco o ranura formada o un corte circunferencial en el diámetro interior del toro, a través del cual el disco de conexión se extiende. La ranura comprende el diámetro circunferencial interior entero del toro, permitiendo así que el disco de conexión de un giro de 360° completo a través del motor y sobre el cigüeñal. Similarmente,- para permitir la conexión entre el pistón y anillo de cigüeñal, el bloque de motor partido en dos tiene un surco o ranura formada o un corte circunferencial en el diámetro exterior del toro, a través del cual el disco de conexión se extiende. La ranura comprende, el diámetro circunferencial exterior completo del toro, permitiendo así que el disco de conexión de un giro de 360° completo a través del motor. El sistema de inducción del combustible puede ser igual a un motor alternativo normal, con excepción de un tren de válvula. En lugar de usar las válvulas convencionales de platillo o de vastago, el motor de la presente invención utiliza una válvula de disco giratorio, una válvula de lámina, una válvula de bola, o similares. Esto permite que el motor gire en revoluciones más altas por minuto sin tener el flotador de válvulas. Además, esto agrega la uniformidad operacional del motor. Estas características, y otras características y ventajas de la presente invención, llegarán a ser más evidentes a los expertos en la técnica relevante al leer la descripción detallada siguiente de las modalidades preferidas en conjunto con las figuras anexas en las cuales números de referencia iguales representan componentes iguales a lo largo de las varias vistas. Breve Descripción de las Figuras -La figura 1 es una vista en perspectiva en despiece del motor de la presente invención. La figura 2 es una vista superior seccional del motor.

La figura 3A es una vista lateral seccional del motor a través de la línea 3'-3' de la figura 2. La figura 3B es una vista lateral agrandada de la porción del lado izquierdo de la figura 3A. La figura 4A es una vista lateral de un disco de válvula de cámara ilustrativo usado en el motor. La figura 4B es una vista lateral de un disco de válvula de cámara alterno usado en el presente motor. La figura 5 es una vista superior de una modalidad de una configuración de disco-cigüeñal de conexión al pistón usada en el motor. La figura 6 es una vista superior de una modalidad alternativa de una configuración disco-cigüeñal de conexión al pistón' usada en el motor. Las figuras 7A-7B, 8A-8B, 9A-9B, 10A-10B ilustran el giro del motor en cuatro diversas posiciones como sigue: La figura 7A ilustra una vista superior de una posición inicial arbitraria con la válvula de disco abierta, y la figura 7B ilustra una vista en despiece en perspectiva del motor en la posición mostrada en la figura 7A. La figura 8A ilustra una vista superior de una posición - aproximadamente 30° de la posición inicial con la válvula de disco cerrada, y la figura 8B ilustra una vista en despiece en perspectiva del motor en la posición mostrada en la figura 8A.

La figura 9A ilustra una vista superior de una posición aproximadamente 60° de la posición inicial, y la figura 9B ilustra una vista en despiece en perspectiva del motor en la posición mostrada en la figura 9A. , La figura 10A ilustra una vista superior de una posición aproximadamente 90° de la posición inicial, y la figura 10B ilustra una vista en despiece en perspectiva del motor en la posición mostrada en la figura 10A. La figura 11 es una vista superior seccional de una modalidad alternativa del motor con pistones múltiples por válvula de cámara. La figura 12 es una vista superior seccional de una modalidad alternativa del motor con válvulas de cámara múltiples por pistón. La figura 13 muestra un diseño modular o unidades múltiples que incorpora cuatro unidades del motor. La figura 14 es una vista superior de una modalidad de una configuración anillo de cigüeñal-disco de conexión al pistón usada en el motor. La figura 15 es una vista lateral de un cilindro de válvula de cámara alternativo usado en la presente invención.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Refiriéndose ahora generalmente a las figuras 1-15, se muestran las modalidades preferidas de la invención. La figura 1 es una vista en despiece en perspectiva del motor 10 de la presente invención que muestra el diseño en dos mitades de la cámara de pistón 12. La figura 2 es una vista superior seccional de una modalidad de pistón doble 14 del motor 10 que muestra la ubicación relativa de los varios componentes primarios del motor 10. La figura 3A es una vista lateral seccional del motor a través de la línea 3 '-3' de la figura 2 que muestra la forma general de la cámara de pistón 12 y la ubicación y operación de las válvulas de cámara 16, que en esta vista son válvulas de disco. La figura 3B es una vista lateral agrandada de la porción del lado izquierdo de la figura 3A que muestra la relación del pistón a la cámara de pistón y la ranura de la cavidad de válvula y cómo el disco de conexión interactúa con la cámara de pistón. La figura 4A es una vista lateral de una válvula de disco 16 ilustrativa usada en el motor que muestra una sola estructura de muesca preferida 80. La figura 4B es una vista lateral de una válvula de disco alterna ilustrativa 16 usada en el motor que muestra una estructura de muesca doble 80. La figura 15 es una vista lateral de un cilindro de válvula de cámara alterno 71 usado en el motor que muestra una muesca en corte 72 análoga a la muesca 80 de la válvula de disco 16. La figura 5 es una vista superior de una modalidad alternativa de una configuración que muestra la relación entre los pistones 14, el disco de conexión 62 y el cigüeñal 60 que se pueden utilizar en el motor 10, que en esta vista es una configuración sólida. La figura 6 es una vista superior de una modalidad de una configuración que muestra la relación entre los pistones 14, el disco de conexión 62 y el cigüeñal 60, que se pueden utilizar en el motor 10, que en esta vista es una configuración tipo rayo. Las figuras 7A-7B, 8A-8B, 9A-9B, 10A-10B ilustran el giro del motor en cuatro diversas posiciones. Las figuras 7A y 7B ilustran una posición inicial arbitraria con las válvulas de cámara 16 abiertas y los pistones 14 pasando a través de las válvulas de cámara 16. Las figuras 8A y 8B ilustran una posición aproximadamente 30° de la posición inicial con las válvulas de cámara 16 cerradas y la mezcla de combustible 30 iniciando su ingreso a la cámara de pistón 12 entre los pistones 14 y las válvulas de cámara respectivas 16 por medio de los puertos de admisión de combustible 46, 50. Las figuras 9A y 9B ilustran una posición aproximadamente 60° de la posición inicial con la mezcla de combustible 30 encendida y expandiéndose, impartiendo energía a los pistones. Las figuras 10A y 10B ilustran una posición de aproximadamente 90° de la posición inicial con los pistones 14 que- continúan su recorrido impulsado a través de la cámara de pistón 12 y que fuerzan el desahogo de gases delante de ellos y fuera de los puertos de deshago 48, 52. La figura 11 ilustra una modalidad alternativa con pistones múltiples 14 por válvula de cámara 16. La figura 12 ilustra una modalidad alternativa con las válvulas de cámara múltiples 16 por pistón 14. Además, en una configuración de módulos múltiples, cada módulo puede tener un pistón 14 y una válvula de cámara 16, preferiblemente mientras los módulos restantes se alternan para crear una fuerza equilibrada. Asimismo,' dependiendo del tamaño, peso y otros factores, un solo pistón 14, un solo diseño de válvula de cámara 16 pueden construirse . La figura 13 muestra un diseño modular o unidades múltiples que incorpora cuatro unidades del motor. Más específicamente, la figura 13 muestra el uso de cuatro motores 10 conectados en serie a un cigüeñal común 60 para crear un solo motor con más energía. Cualquier número de unidades del motor se puede conectar juntas para crear los motores de más o menos energía. Además, el motor 10 se puede diseñar con un solo pistón 14 con una sola o varias válvulas de cámara 16, o un solo o múltiples pistones 14 con una sola válvula de cámara 16. La figura 14 muestra una vista superior de una modalidad de una configuración de anillo de cigüeñal-disco de conexión- al pistón usada en el motor como alternativa a un disco de conexión. El anillo de cigüeñal está situado afuera del cuerpo principal del motor, mientras que el disco de conexión está situado dentro del cuerpo principal del motor.

Según lo mostrado en la figura 1, una modalidad ilustrativa del motor 10 comprende la primera mitad de bloque medio 42A y la segunda mitad de bloque 42B, que se combinan para dar lugar al bloque de motor 42. Siendo sólo de menor importancia o sin excepciones, la primera mitad de bloque 42A y la segunda mitad de bloque 42B pueden ser idénticas entre sí. Aunque el motor 10 y así las mitades de bloque del motor 42A, 42B se pueden orientar en cualquier plano deseado, por consistencia de la descripción, el motor 10 será ilustrado en las figuras y descrito en esta descripción de las modalidades preferidas en un plano horizontal. A este respecto, la primera mitad de bloque 42A será referida como la mitad inferior y sus elementos y componentes asociados serán referidos como los elementos y componentes inferiores respectivos y la segunda mitad de bloque 42B será referida como la mitad superior y sus elementos y componentes asociados serán referidos como los elementos y componentes superiores respectivos. Sin embargo, de ninguna manera significa que limite la orientación del motor 10 a horizontal, debido a que el motor 10 puede operar vertical o angularmente . - - - Además, esta especificación describe un motor ilustrativo 10 que tiene dos pistones 14, dos válvulas de cámara 16 y dos cavidades de válvula de cámara asociadas 54, 56 en las cuales las válvulas de cámara 16 giran, dos conductos de admisión de combustible 46, 50 (uno asociado a cada válvula de cámara 1S) , y dos conductos de desahogo 48, 52 (uno asociado a cada válvula de cámara 16) . Sin embargo, la invención no se limita a un diseño de dos-pistones y de dos-válvulas, y puede comprender cualquier número de pistones y válvulas . La primera mitad de bloque 42A inferior comprende la cámara de pistón inferior 12A, la primera mitad inferior 46A del conducto de admisión, la primera mitad inferior 48A del conducto de desahogo, la segunda mitad inferior 50A del conducto de admisión, la segunda mitad inferior 52A del conducto de desahogo, la primera cavidad inferior de válvula de cámara 54A, y la segunda cavidad inferior de válvula de cámara 56A. La segunda mitad superior de bloque 42B comprende una segunda cámara de pistón superior 12B, la primera mitad superior 46B del conducto de admisión, la primera mitad superior 48B del conducto de desahogo, una segunda mitad superior 50B del conducto de admisión, la segunda mitad superior 52B del conducto de desahogo, una primera cavidad superior de válvula de cámara 54B, y la segunda cavidad superior de válvula de cámara 56B. Cuando la primera mitad inferior 42A de bloque y la segunda mitad superior de bloque 42B se ubican juntas para formar el bloque 42 de motor, las varias mitades componentes cooperan entre sí, es decir, la cámara de pistón inferior 12A coopera con la cámara de pistón superior 12B para formar la cámara de pistón 12, la primera mitad inferior del conducto de admisión 46A coopera con la primera mitad superior del conducto de admisión 46B para formar la primera admisión 46, la primera mitad inferior del conducto de desahogo 48A coopera con la primera mitad superior de conducto de desahogo 48B para formar el primer conducto de desahogo 48, la segunda mitad inferior del conducto de admisión 50A coopera con la segunda mitad superior de conducto de admisión 50B para formar la segunda admisión 50, la segunda mitad inferior de conducto de desahogo 52A coopera con la segunda mitad superior de conducto desahogo 52B para formar el segundo conducto de desahogo 52, la primera cavidad inferior de válvula de cámara 54A coopera con la primera cavidad superior de válvula de cámara 54B para formar la primera cavidad de válvula de cámara 54, y la segunda cavidad inferior de válvula de cámara 56A coopera con la segunda cavidad de válvula de cámara 56B para formar la segunda cavidad de válvula de cámara 56. Con las mitades de bloque 42A, 42B se atornilladas juntas para formar el bloque 42 de motor, el bloque 42 de motor comprende un toro que tiene un interior generalmente hueco, que es la cámara de pistón 12, que es el equivalente del cilindro o cilindros de un motor de carrera del pistón convencional. Los pistones 14 viajan de una manera circular u orbital a través y alrededor de la cámara de pistón 12.

Preferiblemente el cigüeñal 60 está situado axialmente a través del centro del toro perpendicular al plano del toro, y los pistones 14 y el cigüeñal 60 giran axialmente sobre el eje que es la línea central axial del cigüeñal 60. El disco 62 de conexión se extiende radialmente entre el cigüeñal 60 y los pistones 14, conectando así los pistones 14 al cigüeñal 60. Alternativamente, según lo mostrado en la figura 14, un anillo de cigüeñal 162 está situado periféricamente afuera del toro con el disco de conexión extendiéndose radialmente exterior entre los pistones 14 y el anillo de cigüeñal, conectando así los pistones 14 al anillo de cigüeñal 162. Para permitir la conexión entre los pistones 14 y el cigüeñal 60, el bloque de motor 42 tiene un surco o ranura 64 formada o cortada en la circunferencia interior (es decir, en la extensión del radio o diámetro más pequeño) del toro, a través de la cual el disco de conexión 62 se extiende. La ranura 64 se extiende alrededor de la circunferencia interior entera del toro, permitiendo así que el disco de conexión 62 de un giro completo de 360° a través del motor 10 y sobre el cigüeñal 60. Similarmente, para permitir la conexión entre los pistones 14 y el anillo de cigüeñal, el bloque 42 de motor tiene un surco o ranura (no mostrada) formada o cortada en la circunferencia exterior (es decir, en la extensión del radio o diámetro más grande) del toro, a través de la cual el disco de conexión 62 se extiende. En esta modalidad, la ranura se extiende alrededor de la circunferencia exterior entera del toro, permitiendo así que el disco de conexión 62 de un giro completo de 360° a través del motor 10. La figura 2 es una vista superior del motor 10 con la segunda mitad superior de bloque 42B retirada para mejorar la vista de la estructura interna del motor 10, particularmente la forma circular de la cámara de pistón 12, pistones 14, el disco de conexión 62, conductos de admisión 46, 50, y conductos de desahogo 48, 52. La figura 3A es una vista lateral seccional del motor 10 a través de la línea 3 ' -3' de la figura 2, con la segunda mitad superior de bloque 42B en su lugar, para mejorar la vista de la estructura interna del motor 10, particularmente las válvulas de cámara 16 y las cavidades de válvula de cámara 54, 56. La figura 3B es una ampliación del lado izquierdo de la figura 3B para mejorar la muestra de la relación de las varias estructuras del motor 10 y cómo el disco de conexión 62 interactúa con la cámara de pistón 12. La figura 4A es una vista lateral de una válvula de cámara ilustrativa 16, es decir, la válvula de disco 16, usada en el motor 10. La válvula de disco 16 es una placa circular plana que tiene una muesca generalmente trapezoidal 80. La válvula de disco 1S se monta de forma giratoria dentro de la cavidad de válvula de cámara 54, 56 tal que la válvula de disco 16 se extienda en la cámara de pistón 12.

La válvula de disco 16 está situada en un plano generalmente normal al plano de la cámara de pistón 12 tal que la válvula de disco 16 gira a través de la sección transversal anular de la cámara de pistón 12. Según lo discutido más detalladamente abajo, conforme la válvula de disco 16 gira, alternativamente sella la cámara de pistón 12 cuando la región de placa circular plana está girando a través de la cámara de pistón 12 y abre la cámara de pistón 12 cuando la muesca 80 está girando a través de la cámara de pistón 12. Cuando la muesca 80 está girando a través de la cámara de pistón 12, el pistón 14 puede pasar sin obstáculo a través de la muesca 80 mientras que el pistón 14 gira alrededor de la cámara de pistón 12. En otras veces, la región de placa circular plana sella la cámara de pistón 12 creando así un área de cámara de ignición sellada 90 para la ignición del combustible y un área de cámara de retiro de desahogo sellada 92 para el desahogo de los productos de combustión. La muesca 80 se dimensiona tal que la cámara de pistón 12 permanece totalmente abierta conforme el pistón 14 viaja más allá de la válvula de disco 1Q, así la razón de la forma trapezoidal en lugar de una abertura redonda. - La válvula de cámara 16 está conectada mecánicamente al cigüeñal 60 o al equivalente tal que la válvula de cámara 16 gira de una manera coordinada con el cigüeñal 60. En la modalidad de la válvula de disco de dos-pistones mostrada en las figuras, la válvula de disco 16 y el cigüeñal 60 giran en una relación de 2:1. Es decir, conforme el cigüeñal 60 gira una vez, la válvula de disco 16 debe girar dos veces para permitir que ambos pistones 14 giren sin obstáculo a través de la muesca 80. Para más o menos pistones 14, la relación de giro entre la válvula de disco 16 y el cigüeñal 60 cambiará según el número de pistones 14. Alternativamente, el disco de cámara 16 puede tener una pluralidad de muescas 80, permitiendo así que una pluralidad similar de pistones 14 pase por el disco de cámara 16 por revolución del disco de cámara 16. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4B, un disco de cámara 16 que tiene dos muescas 80 opuestas entre sí tendrían que solamente girar una vez para permitir que dos pistones giren a través de las muescas 80, resultando en el giro del disco de cámara 16 y cigüeñal 60 en una relación de 1:1 para una modalidad del disco de dos cámaras-dos pistones. Los experto en la técnica pueden diseñar acoplamientos mecánicos y de engranaje apropiados, u otros tipos de acoplamientos, entre el cigüeñal 60 o el equivalente y las válvulas de cámara 16 tal que la muesca 80 o su equivalente gire a través de la cámara de pistón 12 conforme el pistón 14 se acerca y pasa por la válvula de cámara 16 dentro de la cámara de pistón 12. Una válvula de cámara alternativa 16 se muestra en la figura 15, que ilustra una válvula de cilindro 71 que tiene una muesca cortada 72. La válvula de cilindro 71 gira sobre el eje vertical A con la muesca cortada 72 girando a través de la cámara de pistón 12. El giro de la válvula 71 de cilindro se cronometra tal que la muesca cortada 72 se alinea con la cámara de pistón 12 conforme el pistón 14 se acerca y- pasa a través de la muesca cortada 72 de forma análoga al pistón 14 que pasa a través de la muesca 80 de la válvula de disco 16 mostrada en la figura 7A y figura 7B . La cavidad de válvula de cámara 54, 56 estará en la misma localización relativa según lo mostrado en la figura 7A y figura 7B, así como en las otra figuras relevantes, pero en lugar de ser una forma de disco, es una forma de cilindro para ajustar la válvula de cilindro 71. Con otras válvulas de cámara alternativas 16, tales como la válvula de bola o una válvula de lámina, la cavidad de válvula de cámara 54, 56 será estructurada para acomodar tales modalidades alternativas de la forma. Las figuras 5 y 6 ilustran las modalidades preferidas de la estructura y la relación estructural entre los pistones 14, el disco de conexión 62 y el cigüeñal 60, con la figura 5 ilustrando un diseño sólido que incorpora un disco sólido o placa 70 y la figura 6 ilustrando un diseño de rayo. En el diseño de rayo, un anillo externo 68 se extiende entre los rayos, en donde en el diseño sólido, el borde externo y la región próxima al borde externo, actúan como el anillo externo 68. Los pistones 14 se unen a o están próximos a la circunferencia externa del disco de conexión 62 o el anillo externo 68 en posiciones predeterminadas. Como puede ser visto en la figura 3B, el anillo externo 68 se extiende en la ranura 64 y con el medio de sellado conveniente (no mostrado) cierra la ranura 64 de tal manera que permite al anillo externo 68 girar sobre la ranura 64 y mantener la integridad general de la cámara de pistón 12. La estructura de cooperación de la ranura 64, anillo externo 68, y sellos conocidos o dispositivos de sellado, mantienen la cámara de pistón 12 como un cierre generalmente sellado. Un lubricante tal como tal como aceite o un material resbaladizo tal como Teflon® puede ser inyectado o colocado entre el anillo externo 68 y la ranura 64 para reducir la fricción que se puede generar a medida que anillo externo 68 gira. El cigüeñal 60 se une perpendicular al centro axial del disco de conexión 62 o a través del centro axial del disco 70. Las figuras 7A-7B, 8A-8B, 9A-9B, 10A-10B ilustran la operación general del motor 10 ilustrando el giro del motor 10 en cuatro diversas posiciones. Las figuras 7A y 7B ilustran una posición inicial arbitrariamente elegida con las válvulas de cámara 16 abiertas y los pistones 14 pasando a través de las válvulas de cámara 16. En esta posición, los pistones 14 justo han completado el desahogo de productos de combustión de combustible a través de los conductos de desahogo 48, 52 y pasan a través de las muescas 80 en preparación de la admisión de combustible. Las figuras 8A y 8B ilustran una posición aproximadamente 30° de la posición inicial mostrada en las figuras 7A y 7B con las válvulas de cámara 16 cerradas y la mezcla de combustible 30 (círculos pequeños) iniciando su ingreso a la cámara de pistón 12 entre los pistones 14 y las válvulas de cámara respectivas 16 por medio de los puertos de admisión de combustible 46, 50. El volumen de la cámara de pistón 12 localizado entre la válvula de cámara cerrada 16 y el lado trasero del pistón 14 es el área 90 de la cámara de ignición, que incorpora el puerto de admisión 46, 50 y el medio de ignición 96. En el momento que (o ligeramente después de esto) las válvulas de cámara 16 giran para cerrar la cámara de pistón 12, una chispa u otro medio de ignición 96, tal como un enchufe de chispa, causa que la mezcla 30 de combustible estalle (queme) en el área 90 de cámara de ignición provocando una expansión rápida de los gases de combustión, como en los motores de combustión interna convencionales. Las figuras 9A y 9B ilustran una posición aproximadamente 60° de la posición inicial mostrada en las figuras 7A y 7B con la mezcla 30 de combustible encendida y expandida (círculos grandes) , impartiendo energía a los pistones 14. Esto fuerza a los pistones 14 continuar viajando en la misma dirección de giro, que a su vez se transmite vía el disco de conexión 62 al cigüeñal 60. Las válvulas de cámara 16 aún cierran la cámara de pistón 12 durante esta etapa. Las figuras 10A y 10B ilustran una posición aproximadamente 90° de la posición inicial mostrada en las figuras 7A y 7B con los pistones 14 continuando su recorrido impulsado á través de la cámara de pistón 12 y forzando los gases de escape de una combustión precedente adelante de ellos y fuera de los puertos de desahogo 48, 52. Las válvulas de cámara 16 aún cierran la cámara de pistón 12 durante esta etapa, forzando a los gases de escape de una combustión precedente a salir de la cámara de pistón 12 a través de los puertos de desahogo 48, 52. El volumen de la cámara de pistón 12 situado entre la válvula de cámara cerrada 16 y la parte delantera del pistón 14 es el área 92 de cámara de desahogo, que incorpora el puerto de desahogo 48, 52. Conforme los pistones 14 se mueven más cerca a las válvulas de cámara 16 (es decir, cada pistón 14 se mueve más cerca a la válvula de cámara 16 secuencial siguiente) , la muesca 80 gira en la cámara de pistón 12 que permite los pistones 14 para pasar a través de la muesca 80, regresando a la posición mostrada en las figuras 7A y 7B. La figura 11 ilustra una modalidad alternativa con pistones múltiples 14 por válvula de cámara 16. Por ejemplo, puede haber dos válvulas de cámara 16 y cuatro, seis, ocho, o más pistones 14 en múltiplos de dos, con los pistones múltiples 14 separados equidistante alrededor de la cámara de pistón 12 de modo que la energía aplicada al disco de conexión 62 esté equilibrada. Asimismo, puede haber tres válvulas de cámara 16 que cooperan con tres, seis, nueve, o más pistones 14 en múltiplos de tres. La figura 12 ilustra una modalidad alternativa con válvulas de cámara múltiples 16 por pistón 14. En una configuración de módulo múltiple, existe la posibilidad que cada módulo podría tener un pistón 14, y/o una válvula de cámara 16, mientras que los módulos restantes se equilibran para crear una fuerza equilibrada. Dependiendo del tamaño, peso y de otros factores, un solo pistón 14, y un solo diseño de válvula de cámara 16 podían construirse. La mezcla de combustible 30 puede pasar a través de válvulas o inyectarse en el área 90 de cámara de ignición en cualquier manera convencional o desarrollada a futuro, tal como por sistemas de inyección de combustible cronometrados para coincidir con la localización apropiada de los pistones 14. Así, un sistema de inyección de combustible, u otro sistema o medio de introducción de combustible, puede ser cronometrado o conectado con el giro del cigüeñal 60 y/o las válvulas de cámara 16 por medios mecánicos, eléctricos, electrónicos, u ópticos conocidos o desarrollados a futuro, o el equivalente . Los expertos en la técnica pueden incorporar tales medios sin la experimentación indebida. Preferiblemente, el sistema de inducción de combustible es muy similar a un motor alternativo normal, con excepción de un tren de válvula. En lugar de usar las válvulas convencionales de platillo o de vastago, el motor 10 de la presente invención puede utilizar una válvula de disco giratorio, una válvula de lámina, válvula de bola, o similares. Esto permite que el motor 10 gire en revoluciones más altas por minuto sin tener el flotador de válvulas. Además, esto agrega uniformidad operacional del motor 10. Los gases de escape emitidos de los puertos de desahogo 48, 52, se pueden dirigir a través de un sistema de desahogo (no mostrado) a la atmósfera o a un sistema de remediación de desahogo. Los componentes de desahogo convencionales tales como convertidores catalíticos y silenciadores se pueden incorporar según lo deseado o necesario . La figura 13 muestra un diseño modular o unidades múltiples, que incorpora cuatro unidades de motor. Más específicamente, la figura 13 muestra el uso de cuatro motores 10 conectados en serie a un cigüeñal común ,60 para crear un solo motor con más energía. Debido a que el bloque 42 de motor es de un diseño de unidad, cada bloque 42 de motor puede ser idéntico a otros bloques del motor 42 y se pueda combinar para crear un diseño modular o de unidades múltiples para más energía. Varios números de bloques 42 de motor se pueden conectar en serie sobre un cigüeñal común 60 y se pueden utilizar todo para impulsar el cigüeñal común 60. Además, el bloque di motor 42 se puede hacer de varios tamaños para las distintas necesidades de energía. Bloques de motor más pequeños 42 se pueden hacer para aplicaciones tales como segadores y bloques de motor más grandes se pueden hacer para aplicaciones tales como motores de automóvil . Cualquier número de unidades de motor se pueden conectar juntas para crear motores de más o menos energía. El motor 10 puede ser enfriado por aire, enfriado con disipador, o enfriado por líquido. La tensión baja y uniformidad del motor 10 pueden conducir a tales ventajas y posibilidades. Los varios sistemas de enfriamiento conocidos y convencionales (no mostrados) se pueden aplicar al motor 10 por los expertos en la técnica sin la experimentación indebida. Un sistema enfriado por aire ejemplificado puede comprender paletas direccionales para dirigir el aire de enfriamiento hacia los varios componentes del motor 10. Un sistema enfriado con disipador ejemplificado puede comprender los disipadores de calor o paletas para sacar el calor de los varios componentes del motor 10. Un sistema enfriado por líquido ejemplificado puede comprender tuberías o conductos circulatorios de líquido como los sistemas de enfriamiento por líquido de los motores de combustión interna convencionales . Tales métodos y sistemas de enfriamiento se conocen en la técnica. El diseño del motor de la presente invención tiene un número de ventajas. Este motor ha aumentado la eficiencia con respecto a los motores alternativos basados en el momento centrífugo generado contra la transferencia de la energía cinética y potencial en un pistón alternativo. Además, con este motor, no hay necesidad de comprimir la mezcla de aírecombustible entre la cabeza de pistón y el cilindro o de crear un vacío para sacar la mezcla de aire-combustible en la cámara de pistón. Además, la fuerza del pistón es siempre perpendicular a la dirección de giro y es consistente la misma distancia del eje de giro. Este motor ha aumentado los caballos de fuerza y esfuerzo de torsión. El aumento de esfuerzo de torsión es un resultado de un brazo más largo del esfuerzo de torsión. Este motor puede girar en revoluciones más altas por minuto sin cambios perjudiciales de dirección de los pistones, y por lo tanto es menos auto-destructor. No hay masa alternativa y el tren de válvula no es restringido por las revoluciones por minuto del motor. Este motor también tiene un nivel disminuido de complejidad cuando es comparado a los motores actuales, tiene pocas piezas móviles, y un mantenimiento más fácil. Este motor además tiene menos fricción interna y, consecuentemente, puede utilizar cojinetes de bola, de aguja, de rodillo en lugar de cojinetes planos encontrados en motores convencionales . Este motor tiene una energía más alta en relación al peso, lo que significa que puede ser más pequeño y tener un peso disminuido por la cantidad de energía generada. La estructura de este motor puede ser menos rígida y utilizar menos material. Consecuentemente, este motor se puede dimensionar de arriba o abajo en tamaño para uso en una variedad de dispositivos, de equipo de jardinería de tamaño pequeño tal como podadoras de hierba y segadores de césped, para motores de tamaño mediano tales como motores de motocicleta y generadores eléctricos, para motores automotrices de gran tamaño, incluso para locomotora de gran tamaño, naves, y motores para centrales eléctricas. Además, este motor es de diseño modular ya que varias unidades del motor se pueden apilar juntas para crear un diseño de unidades múltiples, análogo a los motores convencionales con varios cilindros. Este diseño modular hace más fácil agregar funcionamiento simplemente agregando unidades adicionales, disminuye el costo de fabricación ya que cada- unidad puede ser idéntica, y hace más fácil el mantenimiento mientras debido a que las unidades individuales se pueden reemplazar durante un malfuncionamiento. Es decir, la combinación de unidades se puede considerar para combinar motores totalmente separados combinados que agregan cilindros. La adición de cilindros a un motor estándar en un nivel de tienda o del consumidor no es posible. También, si va un cilindro en mal estado en un motor estándar, el motor entero tiene que reconstruirse. Con este motor, un individuo puede agregar o retirar fácilmente los módulos. Si un módulo está en mal estado, simplemente uno puede reemplazar o reparar solamente ese módulo. La descripción arriba detallada de las modalidades preferidas, ejemplos, y figuras anexas es para propósitos ilustrativos solamente y no se desea que limite el alcance y espíritu de la invención, y sus equivalentes, según lo definido por las reivindicaciones anexas. Un experto reconocerá que muchas variaciones se pueden hacer a la invención descrita en esta especificación sin apartarse del alcance y espíritu de la invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (63)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Motor, caracterizado porque comprende: a) una cámara de pistón toroidal; b) por lo menos dos pistones colocados para el giro orbital dentro de la cámara de pistón; e) por lo menos una primera válvula de cámara y una segunda válvula de cámara; cada válvula de cámara para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión para permitir que una mezcla de combustible ingrese a la cámara de pistón, el conducto de admisión está situado entre la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara y está en una relación sin intersectar con la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara; e) por lo menos un miembro de ignición capaz de encender la mezcla de combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de combustible y la creación de gases de combustión; y f) por lo menos un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara de pistón, el conducto de desahogo está situado entre la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara, en donde conforme un primer pistón pasa por la primera válvula de cámara, la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara forman cerca un área de cámara de ignición dentro de la cámara de pistón detrás del primer pistón y, entre el primer pistón y la primera válvula de cámara y un área de cámara de desahogo delante del primer pistón y entre el primer pistón y la segunda válvula de cámara, la mezcla de combustible primero se introduce en la cámara de pistón en el área de cámara de ignición, el miembro de ignición enciende la mezcla de combustible, y los gases de combustión imparten energía al pistón, causando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón y forzando los gases de combustión de una ignición previa localizada en el área de cámara de desahogo afuera de la cámara de pistón a través del conducto de desahogo antes de la abertura de la segunda válvula de cámara. 2. Motor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un disco de conexión conectado en una primera localización al primer pistón.
3. 3. Motor orbital-, caracterizado porque comprende: a) una cámara de pistón toroidal; b) por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón; c) por lo menos una válvula de cámara para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión para permitir que una mezcla de combustible ingrese a la cámara de pistón; e) por lo menos un medio de ignición para encender la mezcla de combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de combustible y la creación de gases de combustión; f) por lo menos un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara ' de pistón, g) un disco de conexión conectado en una primera localización al pistón; y h) una ranura circunferencial a través de la cámara de pistón a través de la cual el disco de conexión se extiende; en donde conforme el pistón pasa por la válvula de cámara, la válvula de cámara cierra la cámara de pistón, la mezcla de combustible se introduce a un área de cámara de ignición dentro de la cámara de pistón detrás del pistón y entre el pistón y la válvula de cámara, los medios de ignición encienden la mezcla de combustible, y los gases de combustión imparten energía al pistón, provocando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón.
4. 4. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende un cigüeñal conectado a una segunda parte del disco de conexión.
5. 5. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la ranura circunferencial está situada en una circunferencia interna de la cámara de pistón toroidal y el cigüeñal está situado a lo largo de la línea central axial de la cámara de pistón toroidal.
6. 6. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la ranura circunferencial está situada en una circunferencia externa de la cámara de pistón toroidal y el cigüeñal es una estructura situada afuera de la circunferencia externa de la cámara de pistón toroidal.
7. 7. Motor de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el disco de conexión es una placa sólida.
8. 8. Motor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el número de válvulas con relación al número de pistones es- una proporción de número entero.
9. 9. Motor, caracterizado porque comprende: a) un miembro base que incluye una cámara de pistón toroidal ; • b) por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón y que tiene un lado delantero y un lado trasero; c) por lo menos una válvula de cámara, con cada válvula comprendiendo por lo menos dos muescas para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión proporcionado en el miembro base para permitir que una mezcla de combustible ingrese en la cámara de pistón, el conducto de admisión está colocado totalmente a un primer lado de por lo menos una válvula de cámara; e) por lo menos un miembro de ignición capaz de encender la mezcla de combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de combustible y la creación de gases de combustión; y f) por lo menos un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara de pistón, en donde conforme el pistón pasa por la válvula de cámara, la válvula de cámara gira para cerrar la cámara de pistón para crear un área de cámara de ignición dentro de la cámara de pistón detrás del pistón y entre la válvula de cámara cerrada y el lado trasero del pistón, la mezcla de combustible se introduce al área de cámara de ignición, el miembro de ignición enciende la mezcla de combustible, y los gases de combustión se expanden dentro del área de cámara de ignición e imparten energía al pistón haciendo contacto con el lado trasero del pistón, causando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón.
10. 10. Motor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende un disco de conexión conectado en una primera parte al pistón.
11. 11. Motor orbital, caracterizado porque comprende: a) una cámara de pistón toroidal; b) por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón y que tiene un lado delantero y un lado trasero; c) por lo menos una válvula de cámara, con cada válvula comprendiendo una muesca para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión para permitir que una mezcla de combustible ingrese a la cámara de pistón; e) por lo menos medios de ignición para encender la mezcla de' combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de combustible y la creación de gases de combustión; f) por lo menos un conducto de' desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara de pistón, g) un disco de conexión conectado en una primera parte al pistón; y h) una ranura circunferencial a través de la cámara de pistón a través de la cual el disco de conexión se extiende; en donde conforme el pistón pasa por la válvula de cámara, la válvula de cámara gira para cerrar la cámara de pistón para crear un área de cámara de ignición dentro de la cámara de pistón detrás del pistón y entre la válvula de cámara cerrada y el lado trasero del pistón, la mezcla de combustible se introduce al área de cámara de ignición, los medios de ignición encienden la mezcla de combustible, y los gases de combustión se expanden dentro del área de cámara de ignición e imparten energía al pistón haciendo contacto con el lado trasero del pistón, provocando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón.
12. 12. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende un cigüeñal conectado a una segunda parte del disco de conexión.
13. 13. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ranura circunferencial está situada en una circunferencia interna de la cámara de pistón toroidal y el cigüeñal está situado a lo largo de la línea central axial de la cámara de pistón toroidal .
14. 14. Motor, caracterizado porque comprende: a) una cámara de pistón toroidal; b) por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón y que tiene un lado delantero y un lado trasero; c) por lo menos una válvula de disco, con cada válvula de disco comprendiendo una placa circular generalmente sólida que tiene por lo menos una muesca para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión para permitir que, una mezcla de combustible ingrese a la cámara de pistón; e) por lo menos un miembro de ignición capaz encender la mezcla de combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de combustible y la creación de gases de combustión; f) por lo menos un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara de pistón; g) un área de cámara de ignición situada dentro de la cámara de pistón - entre la válvula de disco y el lado trasero del pistón e incorporando el conducto de admisión y los medios de ignición; y h) un área de cámara de retiro de desahogo situada dentro de la cámara de pistón entre la válvula de disco y el lado delantero del pistón e incorporando el conducto de desahogo, en donde conforme el pistón pasa por la válvula de disco, la válvula de disco gira para cerrar la cámara de pistón para crear el área de cámara de ignición, la mezcla de combustible se introduce al área de cámara de ignición, el miembro de ignición enciende la mezcla de combustible, y los gases de combustión se expanden dentro del área de cámara de ignición e imparten energía al pistón haciendo contacto con el lado trasero del pistón, provocando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón, por lo que el pistón fuerza los gases de combustión de una ignición previa adelante del pistón en la cámara de retiro de desahogo hacia afuera a través del conducto de desahogo.
15. 15. Motor de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende un disco de conexión conectado en una primera parte al pistón.
16. 16. Motor orbital, caracterizado porque comprende: a) una cámara de pistón toroidal; b) por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón y que tiene un lado delantero y un lado trasero; c) por lo menos una válvula de disco, con cada válvula de disco comprendiendo una placa circular generalmente plana que tiene una muesca para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión para permitir que una mezcla de combustible ingrese a la cámara de pistón; e) por lo menos medios de ignición para encender la mezcla de combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de combustible y la creación de gases de combustión; f) por lo menos un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara de pistón; g) un área de cámara de ignición situada dentro de la cámara de pistón entre la válvula de disco y el lado trasero del pistón e incorporando el conducto de admisión y los medios de ignición; y h) un área de cámara de retiro de desahogo situada dentro de la cámara de pistón entre la válvula de disco y el lado delantero del pistón e incorporando el conducto de desahogo, i) un disco de conexión conectado en una primera parte al pistón,- y j ) una ranura circunferencial a través de la cámara de pistón a través de la cual el disco de conexión se extiende; en donde conforme el pistón pasa por la válvula de disco, la válvula de disco gira para cerrar la cámara de pistón para crear el área de cámara de ignición, la mezcla de combustible se introduce al área de cámara de ignición, los medios de ignición encienden la mezcla de combustible, y los gases de combustión se expanden dentro del área de cámara de ignición e imparten energía al pistón haciendo contacto con el lado trasero del pistón, causando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón, por lo que el pistón fuerza los gases de combustión de una ignición previa adelante del pistón en la cámara de retiro de desahogo y hacia afuera a través del conducto de desahogo.
17. 17. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende un cigüeñal conectado a una segunda parte del disco de conexión.
18. 18. Motor orbital de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la ranura circunferencial está situada en una circunferencia interna de la cámara de pistón toroidal y el cigüeñal está situado a lo largo de la línea central axial de la cámara de pistón toroidal .
19. 19. Motor, caracterizado porque comprende: una pluralidad de -unidades del motor, con cada unidad del motor comprendiendo: a) una cámara de pistón toroidal; b) por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón y que tiene un lado delantero y un lado trasero; c) por lo menos una válvula de cámara, con cada válvula de cámara comprendiendo una muesca para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; d) por lo menos un conducto de admisión para permitir que una mezcla de combustible ingrese a la cámara de pistón, por lo menos un conducto de admisión está en una relación sin intersectar con por lo menos una válvula de cámara ; e) por lo menos un miembro de ignición capaz encender la mezcla de combustible dando por resultado la combustión de la mezcla de .combustible y la creación de gases de combustión; f) por lo menos un conducto de desahogo para permitir que los gases de combustión salgan de la cámara de pistón; g) un área de cámara de ignición situada dentro de la cámara de pistón entre la válvula y el lado trasero del pistón e incorporando el conducto de admisión y medios de ignición; y h) un área de cámara de retiro de desahogo situada dentro de la cámara de pistón entre la válvula y el lado delantero del pistón e incorporando el conducto de desahogo, en donde conforme el pistón pasa por la válvula de cámara, la válvula de cámara cierra la cámara de pistón para crear el área de cámara de ignición, la mezcla de combustible primero se introduce en la cámara de pistón al área de cámara de ignición, el miembro de ignición enciende la mezcla de combustible, y los gases de combustión se expanden dentro del área de cámara de ignición e imparten energía al pistón haciendo contacto con el lado trasero del pistón, causando así que el pistón continúe el giro orbital dentro de la cámara de pistón, por lo que el pistón fuerza los gases de combustión de una ignición previa adelante del pistón en la cámara de retiro de desahogo y hacia afuera a través del conducto de desahogo.
20. 20. Motor de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque además comprende un cigüeñal común que se extiende entre la pluralidad de unidades del motor y conectado mecánicamente con cada uno de los pistones, por lo que cada una de la pluralidad de unidades del motor imparte energía al cigüeñal común.
21. 21. Motor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara son cada una válvulas giratorias .
22. 22. Motor de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara son cada una válvulas de disco que tienen por lo menos una muesca para abrir y cerrar alternativamente por lo menos la porción de la cámara de pistón.
23. 23. Motor de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la primera válvula de cámara y la segunda válvula de cámara cada una incluye un cuerpo cilindrico que tiene una muesca en una pared lateral del cuerpo cilindrico para abrir y cerrar alternativamente por lo menos la porción de la cámara de pistón.
24. 24. Motor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de pistón toroidal se ubica en un miembro base, el miembro base incluye un primer componente que incluye una primera porción de la cámara de pistón toroidal y una primera porción de por lo menos un conducto de admisión y un segundo componente que incluye una segunda porción de la cámara de pistón toroidal y una segunda porción de por lo menos un conducto de admisión.
25. 25. Motor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque al menos una válvula de cámara es una válvula giratoria.
26. 26. Motor de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque al menos una válvula de cámara es una válvula de disco.
27. 27. Motor de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque al menos una válvula de cámara incluye un cuerpo cilindrico y en donde por lo menos dos muescas están en una pared lateral del cuerpo cilindrico.
28. 28. Motor de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la placa circular sólida es generalmente plana.
29. 29. Motor de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque al menos una válvula de cámara es una válvula giratoria.
30. 30. Motor de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque al menos una válvula de cámara es una válvula de disco.
31. 31. Motor de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque al menos una válvula de cámara incluye un cuerpo cilindrico y en donde al menos una muesca está en una pared lateral del cuerpo cilindrico.
32. 32. Método para operar un motor, caracterizado porque comprende las etapas de : proporcionar un motor que comprende un miembro base que incluye una cámara de pistón toroidal; una pluralidad de - pistones colocados para el giro orbital dentro de la cámara de pistón, cada pistón tiene un lado delantero y un lado trasero; y una pluralidad de válvulas giratorias, cada válvula está configurada para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; avanzar un primer pistón a lo largo de su giro orbital más allá de una primera válvula y avanzar el segundo pistón a lo largo de su giro orbital más allá de una segunda válvula; cerrar la primera válvula detrás del primer pistón para formar una primera área de cámara de ignición situada dentro de la cámara de pistón entre la primera válvula y el lado trasero del primer pistón y cerrar la segunda válvula detrás del segundo pistón para formar una segunda área de cámara de ignición situada dentro de la cámara de pistón entre la segunda válvula y el lado trasero del segundo pistón y una primera área de cámara de retiro de desahogo situada dentro de la cámara de pistón entre la primera válvula y el lado delantero del segundo pistón, la primera área de cámara de desahogo incluye los gases de escape de una ignición precedente que ocurrió en la segunda área de cámara de ignición; cerrar una tercera válvula adelante del primer pistón para formar una segunda área de cámara de retiro de desahogo situada dentro de la cámara de pistón entre la tercera válvula y el lado delantero del primer pistón, la segunda cámara de retiro de desahogo incluye los gases de escape de una ignición precedente que ocurrió en la primera área de cámara de ignición; introducir una primera mezcla de combustible en la primera área de cámara de ignición y una segunda mezcla de combustible en la segunda área de cámara de ignición; encender la primera mezcla de combustible de tal modo que avance el primer pistón adicionalmente a lo largo de su giro orbital y encienda simultáneamente la segunda mezcla de combustible de tal modo que avance el segundo pistón adicionalmente a lo largo de su giro orbital, en donde la ignición de la primera mezcla de combustible genera gases de escape entre el primer pistón y la primera válvula y fuerza los gases de escape en la primera cámara de retiro de desahogo fuera de la cámara de pistón a través de un primer conducto de desahogo y en donde la ignición de la segunda mezcla de combustible genera los gases de escape entre el segundo pistón y la segunda válvula y fuerza los gases de escape en la segunda cámara de retiro de desahogo afuera de la cámara de pistón a través de un segundo conducto de desahogo; y abrir la tercera válvula para permitir que el primer pistón avance más allá de la tercera válvula y abrir la primera válvula para permitir que el segundo pistón avance más allá de la primera válvula.
33. 33. Método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la tercera válvula es la válvula siguiente que el primer pistón pasa subsecuente al pasar la primera válvula y en donde la primera válvula es la válvula siguiente que el segundo pistón pasa subsecuente al pasar la segunda válvula.
34. 34. Método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la primera válvula, segunda válvula y tercera válvula se cierran simultáneamente.
35. 35. Método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque además comprende la etapa de abrir la segunda válvula, en donde la primera válvula, segunda válvula y tercera válvula se abren simultáneamente.
36. 36. Método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el primer pistón y el segundo pistón se acoplan juntos por un miembro de conexión que se acopla a un miembro de salida.
37. 37. Método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la etapa de abrir la primera válvula incluye las etapas de: proporcionar una abertura en la primera válvula; y girar la primera válvula de modo que la abertura sea alineada con la cámara de pistón.
38. 38. Motor, caracterizado porque comprende: una pluralidad de unidades separadas del motor apiladas juntas, cada unidad separada del motor se acopla a un miembro de salida común; cada unidad separada del motor comprende: un miembro base que incluye una cámara de pistón toroidal; por lo menos un pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón, el pistón se acopla al miembro de salida común; por lo menos una admisión configurada para introducir una mezcla de combustible en la cámara de pistón; por lo menos un desahogo configurado para permitir que los gases de escape salgan de la cámara de pistón; y por lo menos una válvula giratoria está configurada para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón, cada válvula giratoria se coloca dentro de una periferia del miembro base, en donde en cada unidad del motor, una válvula giratoria respectiva se cierra después de que un pistón respectivo pasa la válvula giratoria respectiva para crear una región sellada de la cámara de pistón entre el pistón respectivo y la válvula giratoria respectiva, y en donde por lo menos una admisión primero introduce la mezcla de combustible a la cámara de pistón toroidal a la región sellada de la cámara de pistón.
39. 39. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque al menos una válvula giratoria es una válvula de disco.
40. 40. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque al menos una válvula giratoria incluye un cuerpo cilindrico y en donde al menos una muesca está en una pared lateral del cuerpo cilindrico.
41. 41. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque cada unidad del motor además comprende un miembro de ignición, el miembro de ignición enciende la mezcla de combustible en la región sellada de la cámara de pistón.
42. 42. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque cada unidad del motor incluye una pluralidad de pistones espaciados igualmente sobre la cámara de pistón toroidal, la pluralidad de pistones incluye un primer pistón y un segundo pistón, el primer pistón conduce el segundo pistón conforme ambos viajan en una primera dirección en la cámara de pistón.
43. 43. Motor de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque cada unidad del motor además comprende: una pluralidad de admisiones, cada una configurada para introducir una mezcla de combustible en la cámara de pistón, la pluralidad de admisiones incluye una primera admisión y una segunda admisión; una pluralidad de desahogos, cada uno configurado para permitir que los gases de escape salgan de la cámara de pistón, la pluralidad de desahogos incluye un primer desahogo y un segundo desahogo; y en donde en cada unidad del motor conforme el primer pistón pasa una primera válvula giratoria, la primera válvula giratoria se cierra creando así una primera región sellada de la cámara de pistón entre el primer pistón y la primera válvula giratoria, la primera admisión introduce una primera mezcla de combustible a la primera región sellada de la cámara de pistón y el segundo pistón pasa simultáneamente una segunda válvula giratoria, la segunda válvula giratoria se cierra, creando así una segunda región sellada de la cámara de pistón entre el segundo pistón y la segunda válvula giratoria, la segunda admisión introduce una segunda mezcla de combustible a la segunda región sellada de la cámara de pistón.
44. 44. Motor de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque en cada unidad del motor, la primera mezcla de combustible en la primera región sellada y la segunda mezcla de combustible en la segunda región sellada estallan simultáneamente de tal modo que empujan el primer pistón y el segundo pistón adicionalmente a lo largo de su giro orbital en la cámara de pistón y generando así los primeros gases de escape en la primera región sellada y los segundos gases de escape en la segunda región sellada.
45. 45. Motor de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque en cada unidad del motor la primera válvula giratoria se abre para permitir que el segundo pistón pase y se cierra posteriormente para crear la primera región sellada entre el segundo pistón y la primera válvula giratoria, una mezcla de combustible subsecuente es introducida en la primera región sellada y estalla, empujando así el segundo pistón adicionalmente a lo largo de su giro orbital, en donde conforme el segundo pistón avanza, los primeros gases de escape del primer pistón son empujados hacia afuera del primer desahogo por el avance del segundo pistón.
46. 46. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque en cada unidad del motor cada válvula giratoria tiene un eje de giro generalmente no paralelo a un eje de giro del miembro de salida común.
47. 47. Motor de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque cada válvula giratoria es una válvula de disco .
48. 48. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque cada válvula giratoria incluye un cuerpo cilindrico que tiene una muesca en una pared lateral del cilindro para cerrar y abrir alternativamente por lo menos la porción de la cámara de pistón.
49. 49. Motor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque cada miembro base incluye por lo menos dos componentes base acoplados juntos.
50. 50. Motor, caracterizado porque comprende: un miembro de salida; un miembro base que incluye una cámara de pistón toroidal ; por lo menos un primer pistón y un segundo pistón colocados para el giro orbital dentro de la cámara de pistón en una primera dirección, el primer pistón y segundo pistón se acoplan al miembro de salida; y por lo menos una primera válvula y una segunda válvula, cada una de la primera válvula y la segunda válvula está configurada para cerrar y abrir alternativamente por lo menos una porción de la cámara de pistón; en donde subsecuente al primer pistón y al segundo pistón que pasa la primera válvula y segunda válvula respectivas, la primera válvula y la segunda válvula se cierran para crear una primera porción sellada de la cámara de pistón entre el primer pistón y la primera válvula y una segunda porción sellada de la cámara de pistón entre el segundo pistón y la segunda válvula, una primera mezcla de combustible se introduce en la primera porción sellada a través de un primer conducto de admisión colocado en una relación sin intersectar con la primera válvula y la segunda válvula y una segunda mezcla de combustible es introducida en la segunda porción sellada a través de un segundo conducto de admisión colocado en una relación sin intersectar con la primera válvula y la segunda válvula, la primera mezcla de combustible y la segunda mezcla de combustible son estalladas simultáneamente dentro de la primera porción sellada y la segunda porción sellada, dando por resultado que el primer pistón y segundo pistón, respectivamente, se empujen en la primera dirección.
51. 51. Motor de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el miembro base incluye por lo menos dos componentes base acoplados juntos.
52. 52. Motor de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque la primera válvula y la segunda válvula son válvulas de disco.
53. 53. Motor de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque cada una de la primera válvula y la segunda válvula incluye por lo menos una abertura, que cuando gira en alineación con la cámara de pistón permite el paso del primer pistón y del segundo pistón.
54. 54. Motor de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque la abertura de la primera válvula y la abertura de la segunda válvula son muescas.
55. 55. Motor de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque comprende adicionalmente : por lo menos una primera admisión y una segunda admisión, la primera admisión está configurada para introducir la primera mezcla de combustible en la primera región sellada de la cámara de pistón y la segunda admisión está configurada para introducir -la segunda mezcla de combustible en la segunda región sellada de la cámara de pistón; y por lo menos un primer desahogo y un segundo desahogo,, el primer desahogo está configurado para permitir que los gases de escape generados en la primera región sellada de la cámara de pistón, salgan de la cámara de pistón y el segundo desahogo está configurado para permitir que los gas de escape generados en la segunda región sellada de la cámara de pistón, salgan de la cámara de pistón.
56. 56. Motor de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además comprende por lo menos un primer miembro de ignición y un segundo miembro de ignición, el primer miembro de ignición enciende la mezcla de combustible en la primera región sellada de la cámara de pistón y el segundo miembro de ignición enciende la mezcla de combustible en la segunda región sellada de la cámara de pistón.
57. 57. Motor de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque uno del número de desahogos y del número de admisiones es igual al número de válvulas.
58. 58. Motor de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el número de pistones es uno del igual al número de válvulas, mayor que el número de válvulas y un múltiplo del número de las válvulas, y menos del número de válvulas, el número de válvulas es un múltiplo del número de pistones. . . .
59. 59. Método para montar un motor de unidades múltiples, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar por lo menos dos unidades separadas del motor, cada unidad separada del motor es seleccionada de una del motor citado en la reivindicación 1; del motor citado en la reivindicación 9, del motor citado en la reivindicación 14, y del motor citado en la reivindicación 34; apilar por lo menos dos unidades separadas del motor juntas; y acoplar un miembro de salida común a cada una de las unidades separadas del motor, los pistones de cada unidad separada del motor son acoplados al miembro de salida común.
60. 60. Método de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque la etapa de acoplar un miembro de salida común a cada una de las unidades separadas del motor, incluye proporcionar un cigüeñal y acoplar el cigüeñal a cada una de las unidades separadas del motor.
61. 61. Método de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque una unidad del motor dañada es sustituida por las etapas de: retirar la primera unidad dañada del motor del apilado de unidades del motor; proporcionar una unidad de reemplazo del motor, la unidad de reemplazo del motor se selecciona de una del motor citado en la reivindicación 1; del motor citado en la reivindicación 9, del motor citado en la reivindicación 14, y del motor citado en la reivindicación 34; y apilar la unidad de reemplazo del motor con las unidades del motor restantes del motor de unidades múltiples.
62. 62. Método para operar un motor, caracterizado porque comprende las etapas de : ' proporcionar un motor que comprende un miembro base que incluye una cámara de pistón toroidal; por lo menos un primer pistón colocado para el giro orbital dentro de la cámara de pistón, el pistón tiene un lado delantero y un lado trasero; y por lo menos una primera válvula giratoria, la primera válvula giratoria incluye una porción de cuerpo sólido que tiene un lado delantero y un lado trasero y por lo menos una primera muesca, en donde la porción de cuerpo se intersecta con la cámara de pistón toroidal para bloquear el movimiento del primer pistón entre una primera porción de la cámara de pistón toroidal adyacente al lado trasero de la válvula giratoria a una segunda porción de la cámara de pistón toroidal adyacente al lado delantero de la válvula giratoria; avanzar el primer pistón hacia el lado trasero de la primera válvula; girar la primera válvula para alinear la primera muesca con la cámara de pistón toroidal, en donde cuando la primera muesca se alinea con la cámara de pistón toroidal, la primera porción de la cámara de pistón toroidal y la segunda porción de la cámara de pistón toroidal están conectadas y el primer pistón puede pasar de la primera porción de la cámara de pistón toroidal a la segunda porción de la cámara de pistón toroidal; avanzar el primer pistón a través de la muesca de la primera porción de la cámara de pistón toroidal a la segunda porción de la cámara de pistón toroidal; girar la primera válvula tal que la muesca está en una relación no alineada con la cámara de pistón toroidal y la porción de cuerpo se interseca nuevamente con la cámara de pistón toroidal para bloquear el movimiento entre la primera porción de la cámara de pistón toroidal y la segunda porción de la cámara de pistón toroidal, el lado delantero de la primera válvula y el lado trasero del primer pistón forman entre los mismos una primera área de cámara de ignición situada dentro de la cámara de pistón toroidal; proporcionar una mezcla de combustible y aire en el área de cámara de ignición, el combustible de la mezcla y el aire de la mezcla son primero introducidos en la cámara de pistón toroidal en el área de cámara de ignición; encender la mezcla de combustible y aire, por lo cual avanza el primer pistón adicionalmente a lo largo de su giro orbital, en donde la ignición de la mezcla genera los gases- de escape; y retirar los gases de escape de la cámara de pistón toroidal a través de un primer puerto en el miembro base.
63. 63. Método de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque la etapa de proporcionar una mezcla de combustible y aire en el área de cámara de ignición incluye las etapas de proporcionar un conducto de admisión en el miembro base e introducir a través del conducto de admisión el combustible y aire.