Resumen de la invenciòN




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títuloResumen de la invenciòN
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fecha de publicación05.01.2016
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Patent PCT WO2004070169 - ROTARY ENGINE

English Original Available at:

www.quasiturbine.com/qt2pct/qt2pctenglish.doc

For info: USA 6,899,075 Granted Patent at:
http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&p=1&u=/netahtml/search-bool.html&r=1&f=G&l=50&co1=AND&d=ptxt&s1=6899075.WKU.&OS=PN/6899075&RS=PN/6899075

Spanish Translation of the English Original (Revf. Miguel)

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www.quasiturbine.com/qt2pct/qt2pctmexico.doc


MOTOR ROTATORIO



(12) SOLICITUD INTERNACIONAL PUBLICADA BAJO EL TRATADO DE COOPERACIÓN DE PATENTES (PCT) 

(11) WO 2004/070169

(13) A1

 

(21) PCT/CA2003/000176

 

(22) 10 de febrero de 2003 (10.02.2003)

 

(25) español

(26) español

  

(43) el 19 de agosto de 2004 (19.08.2004)
(54) MOTOR ROTATORIO

(71)

(72) SAINT-HILAIRE, Gilles [ CA/CA ]; Casier 2804 - 3535 Papineau, Montreal, Quebec H2K 4J9 (CA).
(75) SAINT-HILAIRE, Roxan [ CA/CA ]; Casier 2804 - 3535 Papineau, Montreal, Quebec H2K 4J9 (CA). SAINT-HILAIRE, Ylian [ CA/CA ]; Casier 2804 - 3535 Papineau, Montreal, Quebec H2K 4J9 (Ca). SAINT-HILAIRE, FRANÇOISE [ CA/CA ]; Casier 2804 - 3535 Papineau, Montreal, Quebec H2K 4J9 (Ca).

RESUMEN DE LA INVENCIÒN

Quasiturbine (Qurbine para abreviar) utiliza una disposición de rotor soportada por cuatro rodamientos o rodaduras, los rodamientos soportan la presión del álabe o pala pivotante, de las palas que forman el rotor, y transfieren la carga al lado opuesto de la cámara curva de alojamiento o cámara curva. Esta invención revela un soporte rotor, anular y central para la geometría definido por los álabes pivotantes y los cojinetes de rodado, a la vez que mantiene la importante característica de un motor libre de carga central.

La carga de presión en cada álabe pivotante se toma bien por su propio set de cojinetes de rodado que giran en vías anulares unidas al área central de las cubiertas de los lados laterales formando parte de la cámara, o se anula por un modo de conversión a partir de energía fluida de presión simétrica mediante la acción de soporte central de las camisas de potencia anulares. Este soporte rotor, anular y centrar, por lo general, se podría incluir en la familia de las piezas de rotor de Quasiturbine y, más concretamente, a la cubierta limitada que se considera aquí, donde el diseño de ruedas anterior se reemplaza por una lámina pivotante cilíndrica unida como se ha desarrollado en esta patente, y con la que se soluciona eficientemente el problema de sellado en motores rotatorios de cinco partes.








MOTOR ROTATIVO

CAMPO DE LA INVENCIÒN

La invención se vincula, en general, a un dispositivo rotario con vibración cero y perfectamente equilibrado; y más concretamente, a motores rotatorios, compresores y bombas de presión o neumáticas.
DESCRIPCIÓN DEL CONTEXTO

La patente de EEUU 6.164.263 se refiere a un dispositivo rotatorio general denominado Quasiturbine (Qurbine abreviado), que utiliza cuatro álabes pivotantes y cuatro rodamientos para hacer un rotor de geometría variable similar al diamante, el rotor montado dentro de una cámara curva formada en un perfil vació de Saint-Hilaire tenía una forma similar a una pista de patinaje, los lados de la cámara curva estaban cerrados con cubiertas laterales. Este dispositivo Quasiturbina utiliza cuatro piezas rodantes periféricas para soportar el rotor dentro de la cámara y para transferir la presión de carga radial de los álabes pivotantes al lado contrario de la cámara, de modo que se elimina toda la presión de carga en el centro, lo que convierte a la Quasiturbine en un motor libre de carga central. La patente de EEUU 6.164.263 también se refiere a un mecanismo efectivo pero simple de unión diferencial rotor-eje y, además, proporciona un método general para el cálculo preciso de la familia de curvas del perfil vacío Saint-Hilaire para crear la cámara. En la mayoría de motores rotatorios, el sellado y la conexión pivotante o vértice entre dos hojas adyacentes se realiza simultáneamente con la cámara curva y también con las dos cubiertas laterales, lo que resulta un problema crítico y difícil de sellado de cinco partes. Este problema de sellado se resolvió satisfactoriamente en la patente de EEUU 6.164.263 mediante un diseño de pivoto macho-hembra montado con el rodamiento. Los resultados de la simulación teórica y algunos datos experimentales revelaban características excepcionales en cuanto al motor del dispositivo Quasiturbine, y en particular, la posibilidad de conseguir un impulso de presión más corto con una gradiente de incremento lineal de subida-bajada compresión-presión cercana al punto central.
Actualmente, esta invención no es una mejora del dispositivo Quasiturbine de EEUU, 6.164.263, sino que se refiere a un “soporte rotor anular y central” aplicable en toda la familia de piezas de rotores Quasiturbine para aplicaciones similares o otras, donde las hojas pivotantes, las ruedas de soporte, y las vías anulares se sitúan dentro del roto, de modo que mantienen las características de un motor libre de carga central para el despegue de potencia directo. Para ilustrar el soporte rotor anular central se ha utilizado un ejemplo de Quasiturbine que utiliza un rotor compuesto de cuatro álabes que incorpora juntas pivotantes cilíndricas simples con hojas adyacentes sin piezas rodantes. Las junta pivotante incluye un soporte interior al final del pivote macho, y resuelve eficientemente el problema de sellado de las cinco partes.
El dispositivo de esta invención incluye ruedas de soporte y cubiertas laterales que cargan las vías anulares para absorber la carga de presión que se aplica a los álabes. La invención proporciona también un método de cálculo paramétrico preciso y criterios para la selección única de un perfil vacío Saint-Hilaire adecuado de modo que se satisface la eficiencia más óptima del motor en un diagrama PV (Presión-Volumen); esta geometría permite que Quasiturbine se amplíe proporcionando potencia por encima de 100 MW. Este nuevo sistema rotor, además, permite la inserción de camisas anulares de potencia uniéndose cada una a su pareja de álabes opuestos con o sin pesos de embrague, en la capa externa de las camisas. Un volumen rotor interno modulado (Modulated Inner Rotor Volume, MIRV) permite la acción bombeo-ventilación y resulta particularmente útil para enfriar el interior del rotor en un modo de combustión de motor interno. El MIRV se aplica, en general, al diseño de Quasiturbine referido en la patente de EEUU 6.164.263. Finalmente, en la parte interior de la camisa de potencia anular, las escobillas diferenciales hacen un diferencial mecánico tangencial de gran diámetro acoplando el disco de potencia y el eje. Debido a un tiempo de confinamiento corto y a un incremento lineal más rápido del gradiente de subida-bajada compresión-presión, se puede conseguir un modo combinado de ciclos Otto y Diesel QTIC-cycle, y es compatible su foto detonación.

OBJETIVOS
El objetivo de esta invención es proporcionar un soporte rotor, anular y central Quasiturbine mediante el uso de álabes pivotantes, y cubiertas laterales que cargan vías anulares (o alternativamente la eliminación de la carga de presión en el modo de conversión de energía de fluidos a partir de camisas anulares de potencia), en general, se aplica a toda la familia de dispositivos de rotor Quasiturbine y a otros motores de rotor, compresores o bombas, y concretamente, a un tipo de Quasiturbina que utiliza cuatro láminas e incorpora juntas pivotantes cilíndricas simples entre los álabes adyacentes dentro del rodamiento, todo esto mientras se mantiene una área vacía en el centro del motor para el arranque directo y mantener las características más relevantes de Quasiturbine.
Otro objetivo de esta invención es proporcionar un “método de cálculo del perfil de vacío Sant-Hilaire” de la cámara curva apropiada para el dispositivo de diseño Quasiturbine elegido, minimizando la superficie a la ratio de volumen en las cámaras de compresión y reduciendo el flujo de turbulencia. Este método de cálculo incluye los criterios para la selección de un perfil de confinamiento óptimo para el motor a partir de la familia de curvas para generar la cámara curva.
Otro objetivo más de esta invención es proporcionar una fricción baja, álabes pivotantes, un diseño de junta que resulta particularmente útil en materiales no metálicos como plástico, cerámica o cristal, la junta permite el máximo de ceñido de aire; un espacio para compuertas tipo, casi cero en movimiento de ranura con uno o múltiples sellos curvados; el máximo de RPM; y un entorno adecuado para aplicaciones de alta presión con sellados diseñados al respecto. Un tuner de ratio compresión puede sustituir la bujía en modos de motor de combustión por foto-detonación con ratio compresión alta.
Otro objetivo de esta invención es proporcionar un volumen de rotor interno modulado (MIRV) a partir de la producción de acción bombeo-ventilación anular entre las superficies internas de los álabes pivotantes movibles, con o sin pesos de embrague centrífugos. El
volumen de rotor interno modulado es particularmente útil para enfriar el interior del rotor en un modo de motor de combustión interno, a la vez que permite la inserción de escobillas diferenciales en la superficie interna de las camisas de potencia anular, para poder establecer un amplio diferencial mecánico tangencial de diámetro que acopla con el disco de potencia y el eje.
Además, otro objetivo de esta invención es proporcionar un nuevo modo que combine Otto y una operación Diesel Quasiturbine en un modo Internal Combustión QTIC-cycle, esto resulta de la posibilidad de acortar el tiempo de confinamiento y aumentar la velocidad del gradiente de subida-bajada compresión-presión en incremento lineal, compatible con la foto-detonación.
Para conseguir estos objetivos, el dispositivo de rotor Quasiturbine hace uso de una cámara curva adecuada calculada para incorporar los presentes álabes pivotantes, con geometría de rotor, con un set de sellos curvos y laterales (tipo de compuerta linear y pellets) ingeniados para el dispositivo rotor seleccionado.
DESCRIPCION BREVE DE LOS DIBUJOS

Se apreciará más completamente la invención si se acompaña de las figuras que acompañan el documento:

FIG. 1 es una vista en perspectiva por componentes de un dispositivo Quasiturbine con una cámara curva y cuatro rodamientos pivotantes interconectados mostrados en una configuración cuadrada.

FIG. 2 es una vista desde arriba sin las cubiertas laterales, los cuatro rodamientos pivotantes interconectados se muestran en una configuración diamantada.

FIG. 3 es una vista por componentes en perspectiva detallada de Quasiturbine que muestra los detalles interiores, donde se han quitado la cámara y dos de los rodamientos pivotantes para mejorar la apreciación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL OBJETO REFERIDO

La patente de EEUU 6.164.263 referente al dispositivo de rotor de Quasiturbine utiliza cuatro rodaduras para tomar la carga de presión de los álabes pivotantes y transferirla al lado opuesto de la cámara. La presente invención refiere a un dispositivo de rotor de Quasiturbine sin rodaduras, donde la carga de presión en cada álabe pivotantes se toma por su propio set de cojinetes de rodado situados en una ranura de transferencia de potencia en el lado interior del álabe, los cojinetes de rodado giran en vías anulares, una vía esta unidad al área central de cada cubierta lateral. Esta configuración de soporte rotor se puede aplicar a todos los diseños de la familia Quasiturbine, y aquí se ilustra con uno específico de la familia Quasiturbina sin rodamientos. Este dispositivo de rotor de Quasiturbina reduce el número de componentes, reduce la fricción de la superficie, reduce la pared de superficie total en las cámaras de compresión, y es particularmente apropiado para álabes pivotantes no metálicos, los álabes pueden ser por ejemplo, de plásticos, cerámica o cristal. Además, este dispositivo de rotor permite el sellado simple o múltiple de curvas con un movimiento de ranuras cercano a cero y elimina la necesidad de sistemas de refrigeración para rodamientos.
Esta invención se aplica, en general, a motores rotatorios, compresores, o bombas neumáticas o de presión.
La presente invención Quasiturbine se refiere, en general, en la FIG. 1 al número 10, y comprende una cámara de estator 12 de una cámara curva 14 y dos cubiertas laterales 16, cada una en un lado de la cámara 14 y un rotor 18 de cuatro álabes pivotantes 20 confinados dentro de la carcasa. Cada álabe pivotante 20 tiene un compartimiento de transferencia de energía 22 en su parte interior 24 donde se sitúan los cojinetes de rodado 26. Las cubiertas 16 tienen, cada una, una vía anular 28, no necesariamente circular, en su parte interior 30 para soportar los cojinetes de rodado 26 que tienen los álabes pivotantes 20, los cojinetes de rodado giran por las vías.
Aparecen muescas múltiples 32 en el perímetro externo de las cubiertas 16 donde se pueden introducir alerones refrigerantes 34. El líquido refrigerante también puede utilizarse
aquí. La toma radial 36 y los puertos de escape 38 están situados en la cámara 14 o de forma axial (no se muestra) en las cubiertas o rodamientos laterales 16. Un puerto de control de válvula 40 se puede situar en cada álabe pivotante 20 para beneficiar la presión de entrada centrífuga. Un tuner de ratio compresión 42 puede sustituir la bujía 44 en un modo de foto-detonación por ratio compresión.
Uno de los finales de cada álabe pivotante 20 lleva un conector macho 46 y el otro un conector hembra complementario 48, los conectores macho y hembra de los álabes adyacentes se conectan para proporcionar el juntado de pivotes con fricción baja 50 como es muestra en la FIG. 2. El conector macho cilíndrico 46 tiene una ranura de sellado curva 52 y tiene una parte externa redondeada que sirve de almohadilla de guía-fricción 54 con la cámara curva 14, se prevé la inserción de metal pesado o cerámica en esta área de guía-fricción. Los álabes pivotantes 20 también tienen un hueco pellet lateral 56 en el conector macho 46 en las juntas 50, y ranuras de sellado laterales 58 en todos sus lados entre los conectores 46 48. El set de sellos usados en los álabes pivotantes se compone de sellos curvos 60; sellos de cubierta de los lados arqueados laterales 62 (que pueden ser continuos cuando se sitúan en una ranura dentro de las cubiertas laterales 16), y un sello pellet pequeño 64 en el conector macho 46 en el juntado del álabe pivotante 50. Todos los sellos tienen un resorte trasero y además, el sello curvo 60 se apoya en un soporte sellado curvo hecho de goma que esta colocado en el final de su ranura para ayudar a aumentar la duración del sello frente al martilleo contra la cámara.
Como se observa en la FIG. 3, hay dos camisas de potencia anulares 66,68, cada una unida a los ejes de los cojinetes de rodado 26 en dos compartimentos de transferencia de potencia de los álabes pivotantes opuestos 22 por anillos opuestos 72 en cada camisa. Las camisas 66,68 dejan libre un hueco amplio circular en el centro del motor para el disco de potencia del eje, el arranque de potencia directo u otros usos. Las camisas anulares de potencia 66,68 pueden llevar su propio set de sellos de cubierta lateral (no se muestra) para aislar su área central interna de la externa. Además, la superficie interna 74 de las camisas anulares de potencia 66,68 tiene diversas ranuras 76 desde las cuales se puede dirigir un mecanismo ligado a las camisas. Los pesos de embrague centrífugo 78 se sitúan
entre la superficie interna 24 de los álabes pivotantes 20 y la superficie externa 80 de las camisas anulares de potencia 66,68, un peso de embrague 78 está situado adyacentemente en cada lado de cada uno de los compartimentos de transferencia de potencia 22. Un diferencial mecánico tangencial está situado en la parte interna de la superficie 74 de las camisas anulares de potencia 66,68, y está compuesto de diferentes (desde dos a doce o incluso más) escobillas diferenciales 82 uniendo las camisas anulares de potencia 66,68 con el disco de potencia central 84 y el eje 86. Un método de cálculo del perfil confinado para el estator Saint-Hilaire de la cámara curva 14 se refiere a la elección de la configuración de rotor de Quasiturbine, con un conjunto de criterios de selección sobre la cámara 14 de motor óptima.
La figura 1 (FIG. 1) muestra los cuatro álabes pivotantes interconectados 20 en una configuración cuadrada dentro de la cámara 14, guiados por almohadillas fricción-guía 54 proporcionadas por los conectores macho 46 en las juntas 50 entre los álabes adyacentes. Los cojinetes de rodado 26 de los álabes 20 giran en las vías anulares 26 llevadas por las cubiertas laterales 16. Las localizaciones de puertos 36,28 que se muestran son las que se usan cuando la Quasiturbina está funcionando como un compresor o un conversor de energía. La bujía 44 se sitúa como en un modo de combustión interna. Para favorecer la claridad, no se han mostrado los pesos centrífugos 78 en la figura 1.
La figura 2 (FIG. 2) muestra los cuatro álabes pivotantes interconectados 20 en una configuración de diamante. La figura dos también muestra los detalles del juntado pivoto interconector 50 que incluye detalles de los conectores macho 46 y hembra 48; la curva 69 y los sellos arqueados laterales 62 y el sello pellet 64; los cojinetes de rodado 26 y la posición de la vía anular 28, y la acción guía-fricción de la almohadilla 54 en las juntas macho cilíndricas 50. Se muestra también el tuner de ratio compresión 42, la cámara de transferencia de la llama 88 y uno de los puertos de control de válvula de un álabe pivotante con el área central. Las localizaciones de puestos 36,38 que se muestran en la figura 2 son los que se usan cuando la Quasiturbina opera en modo de motor de combustión interna con rotación en sentido contrario a las agujas del reloj. La figura 2 también muestra los volúmenes de rotor interno modulados (MIRV) 90. Se proporciona
una acción de bombeo anular por el tamaño variable de los volúmenes 90, cada uno situado entre la superficie interna 24 de los álabes pivotantes 20 y la superficie externa 80 de las camisas anulares de energía 66,68. Se observa que los pesos de embrague centrífugo 78 están situados en los volúmenes 90 y se mueven por la superficie externa 80 de las camisas de potencia 66,68.
La figura 3 (FIG. 3) muestra los detalles de la Quasiturbina con la cámara curva 14 y sin dos de los álabes pivotantes 20. También muestra los detalles de los pesos de embrague centrífugo 78, cuyos pesos podrían pivotar alrededor de los cojinetes de rodado más cercanos, las camisas anulares de potencia 66,68 y las escobillas diferenciales 82 realizando un diferencial mecánico tangencial de gran diámetro y acoplándose con el disco de potencia 84 y el eje 86.
Los cuatro álabes pivotantes 20 están unidos unos a otros como una cadena que forma el rotor 18 y muestran una geometría en forma de diamante variable mientras se mueven con un perfil de confinado tipo Saint-Hilaire de la cámara 14, que se ha calculado para confinar el rotor 18 en todos los ángulos de rotación. Los sellos curvados 60 entre los álabes pivotantes 20 y la cámara curva 14 están situados en cada juntado pivoto 50. La cámara de expansión o combustión 92 viene definida por el volumen que hay entre la superficie exterior 94 de un álabe pivoto 20 y la superficie interior 96 de la cámara curva 14 y va de un sello curvo de junta de pivoto 60 al siguiente.
En referencia a la figura 2, dónde el rotor 18 gira, se producen los volúmenes mínimos de la cámara de combustión 92 en el principio y el final (TDC), los volúmenes máximos a derecha y izquierda (BTC). Durante una rotación, cada álabe pivotante 20 recorre cuatro tiempos completos, un total de 16 tiempos o carreras se completan en cada rotación. Además, como una carrera de expansión empieza desde un álabe pivotante horizontal y termina cuando se convierte en vertical, el siguiente álabe pivotante 20 empieza inmediatamente un nuevo ciclo de expansión sin ningún tiempo de demora, lo que significa que Quasiturbine es un motor de flujo quasi-continuo en escape/admisión, pudiendo situar a ambos bien radialmente en la cámara curva 14 o axialmente en las cubiertas laterales
16. Pueden utilizarse diferentes conectores de escape y admisión quita y pon 98 para convertir los dos circuitos paralelos de compresión y expansión en un sólo circuito en serie. Los dos circuitos quasi-independientes se usan en paralelo sin ningún conector, para operar como motor de combustión interna de dos tiempos, conversor de energía fluida, compresor, bomba neumática o metro de flujo. Los dos circuitos quasi-independientes se usas en serie mediante puertos intermedios de conexión, para hacer un motor de combustión interna de cuatro tiempos, como se muestra en la configuración de puertos de la figura 2.
Se ha de tener en cuenta que los puertos de admisión y escape están situados en diferentes puntos y su posición puede retardar o anticipar el tiempo de escape y admisión como se muestra en la figura 2. La fuerza de presión de carga que ejercen los fluidos comprimidos en cada álabe pivotante 20 la toman los cojinetes de rodado 26 que giran en las vías anulares 28 que están en sus respectivas cubiertas laterales 16. Con esta disposición geométrica, incluso con cargas de presión altas en los álabes pivotantes 20, la deformación en configuración de diamante del rotor 18 requiere muy poca energía, y las almohadillas de fricción 54 situadas alrededor de las juntas pivote 50 y los sellos curvos 60 guían el rotor 18 durante su deformación en configuración de diamante. Durante la rotación, los ejes de los cojinetes de rodado 70 no se mueven a una velocidad angular constante y, por eso, se debe realizar un enlace diferencial dentro de las camisas anulares de potencia 66,68 para conducir el disco de potencia 84 y el eje 86 a una velocidad angular constante.
El estator 12 y las cubiertas laterales o rodamientos laterales16 están centrados en el eje rotor del motor. Las cubiertas laterales 16 tienen unas vías anulares 28 que reciben a los cojinetes de rodado 26 que llevan los álabes 20, estas vías no son necesariamente circulares. La figura 1 (FIG. 1) muestra un hueco central 100 en las cubiertas laterales 16 que se puede hacer lo suficientemente amplio como para que el disco de potencia 84 y las escobillas diferenciales 82 se puedan deslizar dentro y fuera sin tener que desmontar el motor. Se puede insertar un soporte de cojinete en el hueco de cubierta amplio 100. Los puertos de escape y admisión 36, 38 se sitúan bien radialmente en el estator 12 o axialmente (no se muestra) en las cubiertas laterales 16. Para el volumen de rotor interno modulado (MIRV) 90, las cubiertas laterales 16 llevan un set de puertos de ventilación 102 para enfriar el rotor 18. Se puede situar una bujía 44 en un ángulo variable en la parte superior del estator 12, y también en la parte inferior (no se muestra) en un modo de motor de dos tiempos, además, se puede sustituir, en un modo de foto-detonación de ratio compresión, por un pistón pequeño de rosca denominado “tuner de ratio compresión” 42, cuya realimentación puede controlarse para optimizar las condiciones de la cámara de combustión para diferentes combustibles o operaciones. La superficie de contacto entre el estator 12 y las cubiertas 16 lleva una junta de control 104.
Las vías anulares 28 son circulares sólo si los cojinetes de rodado 26 están en la línea que junta el eje de los dos sucesivos álabes pivotantes. La apertura central en el rotor 18 se puede hacer más grande o más pequeña si se mueven los cojinetes de rodado 26 hacia o de la superficie externa 94 de los álabes pivotantes 20, fuera de la alineación de las juntas pivote 50, pero entonces la vía anular 28 en las cubiertas 16 no hará un círculo perfecto sino tendrá forma de elipsis. Los cojinetes de rodado 26 están situados en cada lado de los álabes pivotantes 20 y llevan rodamientos de rodillo o de aguja 106. Las almohadillas de fricción del álabe 54, situadas alrededor de los sellos curvos 60, se pueden formar con el propio conector macho del álabe pivotante, o mediante una extensión pequeña (no se muestra) que contenga el sello curvo 60 de modo que prevenga el endurecimiento del álabe pivotante 20. En esta configuración, alternativamente, pueden usarse extensiones duras para hacer el juntado del álabe pivotante completo 50. La presión en la cámara de combustión 92 no genera un torque significativo alrededor de los ejes de los cojinetes de rodado 70 que llevan los álabes pivotantes 20 y, en consecuencia, la presión de la cámara de combustión tiene un efecto pequeño en la presión de la almohadilla de fricción 54 contra la cámara curva 14. La presión de la almohadilla de fricción se debe esencialmente a la pequeña deformación del rotor, que es bastante independiente de la carga de presión. No obstante, esta misma carga de presión crea una fuerza rotacional tangencial grande en todo el rotor. La cámara de combustión 92 se puede agrandar si se recortan los álabes pivotantes 20 y el modo de foto-detonación de ratio compresión usa un “tuner de ratio comprensión” 42 en lugar de una bujía 44. El método de manufactura permite la
fabricación de todo el stator y rotor fuera de un disco cilíndrico, formando la carcasa en el interior del disco y los álabes pivotantes en la parte exterior. Alternativamente, se puede dar forma a la cámara curva 14 mediante un forjado de precisión y los álabes pivotantes 20 puede ser de metal fundido o polvo de metal presionado. Otras técnicas y moldes similares funcionan también en plástico y cerámica.
Los álabes pivotantes 20 pueden hacerse igual con un conector macho 46 y uno hembra 48 para formar las juntas de pivote 50. De forma alternativa, la mitad de los álabes 20 puede tener conectores hembra y la otra mitad macho. Un buen diseño de sellado de “cinco partes” es bastante importante y debe satisfacer un análisis del vector de fuerza importante. El juntado de pivote del álabe 50 de la presente invención tiene que se suficientemente fuerte como para soportar algo de presión de carga y todas las fuerzas tangenciales de empuje y tracción del torque, mientras permite un movimiento rotacional independiente de baja fricción de los dos álabes pivotantes conectados 20. Simultáneamente, la junta tiene que ser hermética entre ella, la cámara curva 14 y las dos cubiertas laterales 16. Esta junta pivote 50 tiene espacio, si se necesita, para un cojinete que reduzca más la deformación de energía del rotor requerida. Una importante investigación ha dado lugar a un concepto de pivoto de junta de doble tallado que se detalla en la figura 2, donde el conector macho 46 tiene dos radios diferentes 106,108 en su parte principal 110 y un soporte 112 espaciado desde la parte principal para usarse para mantener los dos álabes pivotantes juntos. El conector hembra 48 también tiene dos radios diferentes 114,116, situados en un brazo 118, los radios 114,116 cooperan con los radios 106, 108 del conector macho 46 cuando el brazo 118 se monta entre la parte principal 110 y el soporte 112, y previene la apertura de los conectores 46,48. Como el torque del rotor aumenta, las juntas 50 se aprietan más y más, y se asegura más la hermeticidad.
Los sellos de curva 60 son sellos de tipo aspirado de piezas simples o múltiples que están situados en dirección axial a lo largo del conector macho 46 del álabe pivotante y tienen un desplazamiento de ranura cercano a cero, creando un ángulo de contacto casi perpendicular a la cámara curva 14 todas las veces, variando sólo ligeramente de -6,35 a
+6,35 grados de la configuración seleccionada. Los sellos de curva de las piezas múltiples consecutivas (no se muestra) se pueden usar para prevenir que dos cámaras sucesivas entren en contacto la una con la otra en el momento en que el juntado 50 pasa por delante de los puertos 36, 38. Esta configuración multi-sellos asegura, también, que al menos uno de los sellos se está moviendo en todo momento en el interior de su ranura, mientras que los otros pueden estar moviéndose en el exterior. Además, el sello de curva se asienta en un resorte del sello curvo hecho de goma que se posa al final de su ranura 52 o entre los resortes para ayudar a aumentar la duración del sello del martilleo contra la cámara curva. Los álabes pivotantes 20 se sellan con las cubiertas laterales 16, en cada lado, mediante un sello lateral tipo compuerta ligeramente curvo o lineal 62 y un sello tipo pellet 64 al final del conector macho 46. Las ranuras del sello están a diferentes niveles de profundidad, de modo que la presión del gas bajo los sellos no puede propagarse. Se puede incorporar un sello de intra-pivote lineal (aunque no es obligatorio) en el conector hembra 48 desde una cubierta lateral a otra si es necesario. Cuando los álabes pivotantes 20 están hechos de un material frágil o liso como cerámica, cristal o plástico, cabe una extensión de metal que se colocará en cada juntado 50 del álabe pivotante para controlar mejor el movimiento y la fricción. Cuando tienen forma de arco, las ranuras de sello laterales del álabe pivotante 58 son más fáciles de hacer en un torno. Este sello arqueado, situado cerca del filo de la superficie exterior del álabe pivotante 20 retiene un volumen mínimo en modo de combustión y, al estar lejos del alcance del rotor, mantiene la presión alta en el área interior de las cubiertas 16, lo que reduce la fuerza de presión total de estas. Un sello con forma elíptica continuo, formado como un perfil de la carcasa de confinamiento ligeramente reducido, y incorporado en las cubiertas laterales 16 es también una alternativa simple al set de sellos laterales multi-componentes explicados anteriormente. Todos los sellos 60, 62, 64 tienen un resorte trasero para mantenerlos todo el tiempo respectivamente en contacto con la cámara curva 14 y las cubiertas laterales 16. Los cojinetes de rodado de baja fricción 26, el diseño de la junta de pivote 50, y el set de sellos descrito permiten que Quasiturbine soporte la carga de presión alta, a la vez que mantiene unas condiciones herméticas excelentes.
Es beneficioso para muchos sistemas Quasiturbine si hay algún tipo de embrague centrífugo. La geometría de una Quasiturbina le permite tener los pesos del embrague centrífugo 78 dentro del rotor 18, cada peso esta situado entre los cojinetes de rodado 26 y un final del álabe, entre los álabes pivotantes 20 y la superficie externa 80 de las camisas anulares de potencia 66,68 dentro de los volúmenes 90 bien ventilados por el efecto de bombeo central del volumen de rotor interno modulado (MIRV).
Los pesos del embrague centrífugo 78 pueden pivotar alrededor de los ejes de los cojinetes de rodado 70. Como en cualquier embrague centrífugo, los pesos 78 contribuirán ligeramente a aumentar la inercia del rotor. Los pesos del embrague centrífugo se pueden utilizar para conducir las almohadillas de fricción del embrague (no se muestra) situadas bien en la superficie externa 80 de las camisas anulares de potencia 66,68; o dentro del disco de potencia 84 donde la velocidad rotacional angular es uniforme; o externamente a la Quasiturbine. Se debe tener en cuenta que si se da el caso de este tipo de embrague centrífugo, se debe usar un estárter convencional para conducir el rotor de Quasiturbine y no el eje de potencia 86, a no ser que se proporcione algún tipo de reloj de embrague.
Dado que cada pareja de cojinetes de rodado opuestos 26 no rota a una velocidad angular constante, las dos camisas anulares de potencia 66, 68 diferentes pero idénticas se usan de lado a lado al rededor del eje del motor como se muestra en la figura 3, cada una enlaza con dos ejes de los cojinetes de rodado 70 opuestos mediante anillos opuestos 72. Cada camisa anular de potencia 66,68 tiene la forma de un anillo anular con los dos anillos opuestos exteriores 72 en la superficie exterior 80 que sujeta el torque desde los álabes pivotantes opuestos 20 vía el eje de los cojinetes de rodado 70. Como alternativa a los dos anillos montados opuestos exteriores 72 de las camisas anulares de potencia 66,68 se puede utilizar almohadillas de embrague centrífugo 78 insertadas entre los dos cojinetes de rodado 26 consecutivos y la superficie exterior 80 de las camisas anulares de potencia 66,68.
Dentro de las camisas de potencia anular 66,68 hay ranuras múltiples 76 en la superficie interior 74 en las cuales se pueden colocar las escobillas diferenciales 82. Las escobillas
diferenciales 82 están colocadas de modo rotativo en la superficie del disco de potencia 84 vía pernos del disco de potencia 120 para unir el disco de potencia 84, mediante un movimiento de oscilación de las escobillas 82 al rededor de los pernos del disco de potencia 120, en las camisas de potencia 66,68. En el diseño mostrado, la variación angular relativa máxima de las camisas de potencia anular 66,68 es de 6,35 grados a ambos lados de su respectiva posición angular media, para un ángulo diferencial máximo de 12,7 grados, lo que produce una oscilación de +/-15 grados en las escobillas diferenciales 82. En el caso de un modo de conversor de energía de fluidos presurizado, como neumática o de vapor, donde ambas cámaras, la alta y la baja, están presurizadas simétricamente, las camisas anulares de potencia 66,68 pueden tomar y cancelar la presión de carga mutua de los dos álabes pivotantes opuestos 20, posiblemente eliminando en este caso la necesidad de usar los cojinetes de rodado 26 y las vías anulares de las cubiertas laterales 28.
Para arrancar el eje 86 de las dos camisas anulares de potencia 66,68, el disco de potencia del eje 84 o el eje de diámetro amplio tienen pernos de disco de extensión radial múltiple 120 donde se asienta el set de escobillas diferenciales 82. Cada escobilla 82 tiene dos pernos de escobilla que se extienden radialmente y son opuestos 118, cada uno respectivamente encajado en su propia ranura interna 76 en la camisa de potencia 66,68.
Cuanto más denso o más ancho sea el diseño de Quasiturbine, más grande puede ser el diámetro de las escobillas diferenciales 82; no obstante, se podrán instalar menos escobillas diferenciales en la circunferencia del disco de potencia 84, excepto si una acepta el solapamiento parcial, que es posible. Prácticamente, el número de escobillas diferenciales 82, el número de pernos del disco de potencia 120 y las ranuras correspondientes 76 de las camisas de potencia 66,68 puede variar de dos a doce o ser mayor. En el diseño mostrado, la oscilación angular de las escobillas diferenciales 82 alrededor del perno de disco 120 es de +/- 15 grados, lo que requiere un poco de juego entre el disco de potencia 84 y la superficie interna 74 de las camisas anulares de potencia 66,68 a tener en cuenta en la escobilla al separarse ligeramente del eje principal durante la oscilación. De modo alternativo, si la superficie externa del disco de potencia 84 se
forma como parte de una esfera del mismo diámetro, la escobilla diferencial 82 puede asentarse perfectamente en ésta si también se forma así; además, como los pernos de la escobilla 118 de las escobillas diferenciales 82 necesitan ser cilíndricos sólo en un arco de 15 grados, los dos pernos con forma pueden alargarse hacia el centro de la escobilla para darle más fuerza. Cada perno de disco que se extiende de forma radial 120 puede formar parte de la propia escobilla diferencial y puede llevar un cojinete. Este set de escobillas diferenciales 82 produce un diferencial mecánico tangencial de diámetro amplio y se acopla entre las dos camisas anulares de potencia 66,68 y el disco de potencia único 84, y suprime la rotacional en armonía a cambio de una velocidad rotacional uniforme y constante del eje de salida. Se presenta otro diseño diferencial en la USA 6.164.263, y muchos otros diseños diferenciales convencionales funcionan también, pero el diseño diferencial tangencial descrito anteriormente es más conveniente porque funciona en radios altos, donde la fuerza de torque es mínima; ocupa poco espacio; y deja una amplia área para el motor libre de carga central para el arranque de potencia. Además, permite que el amplio diámetro de eje o el eje de disco de potencia 84 86 se monten para deslizarse dentro y fuera del motor Quasiturbine sin tener que desmontarlo. Como en el rotor Quasiturbine, este diseño diferencial tiene un centro fijo de gravedad durante la rotación y mantiene las características de un motor con vibración cero. El disco de potencia puede tomar un eje realimentado convencional, o llevar, o ser parte de, un eje de tubo de pared fina y diámetro muy amplio. Este eje de tubo puede llevar un tornillo de hélice para motores de agua o neumáticos, o un generador eléctrico entre otros. También puede llevar un cojinete de propulsión axial en al menos uno de los finales y un dispositivo de arranque de manivela de motor en cualquier final.
Cada Volumen de Rotor Interno Modulado (MIRV) 90 es generalmente de forma triangular, cada volumen está formado por las superficies internas 24 de los álabes pivotantes adyacentes 20 que se extienden desde su pivote común 50 a sus respectivas ranuras de transferencia 22 y a la superficie externa 80 de las camisas anulares de potencia 66,68. Los volúmenes 90 varían según rota el rotor 18. Los volúmenes 90 están 45 grados desfasados respecto a las cámaras de combustión externas 92 y crean una bomba anular eficiente integrado o un dispositivo de ventilación, desplazando un número total de 8 veces
su volumen en cada rotación. Los puertos de ventilación 102 están situados en las cubiertas laterales 16 cerca de la superficie externa de la vía anular 28 cerca de los cojinetes de rodado 26 cuando el rotor está configurado con la máxima longitud de diamante. La geometría permite emitir ventilación si todos los puertos de ventilación 102 de las cubiertas laterales 16 están abiertos, o permite dos circuitos distintos de ventilación de único sentido, en la misma dirección o en una dirección axial opuesta, si los puertos de ventilación pertinentes 102 están seleccionados en ambos lados del motor. Cuando las cubiertas 16 tiene solo un set de puertos de ventilación 102 cruzado-simétrico a través del centro, como se muestra en la figura 1, las entradas solo tienen lugar de un lado del motor y salen al otro, mientras que puertos consecutivos en la cubierta lateral realizarían las entradas y salidas en el mismo lado del motor. Utilizar una válvula de control radial 40 a lo largo y a través del cuerpo del álabe pivotante permitiría la transferencia desde y hasta las cámaras con el área central, lo que puede resultar interesante, por ejemplo en el motor Quasiturbine-Stirling-Steam, compresor, o en la admisión mixta mejorada por fuerza centrífuga a gas a través del área del motor central. El volumen de rotor interno modulado (MIRV) 90 forma una bomba anular bien integrada y se puede utilizar como tal en muchas aplicaciones o para ventilar y enfriar el rotor en un modo motor. También se puede formar un dispositivo de bajo flujo de presión alta de dos fases en un modo compresor o usarse para proporcionar la fluctuación de presión requerida en una bomba de inyección de diafragma de carburador estándar. Además, se puede obtener una presión muy alta a partir del efecto tijera del álabe pivotante en el punto de juntado 50 cuando la extensión de guía macho 112 se mueve dentro y fuera de posición. De modo similar, se puede incorporar otros dispositivos de tipo pistón en esta acción tijera para producir un efecto de bombeo a presión alta como una bomba de inyección Diesel para conducir los inyectores de fuel. Por último, el volumen de rotor interno modulado (MIRV) 90 también puede hacerse funcionar como un Inward Rotor Engine Quasiturbine (IREQ), mientras que el rotor Quasiturbine se usa como compresor, bomba, o otras aplicaciones.
Se ha hecho posible un nuevo modo de ciclo para Quasiturbine Internal Combustion QTIC-cycle mediante la combinación de Otto, Diesel y un modo de foto-detonación. El ciclo de motor Otto toma y comprime una mezcla de aire de colector de presión sub-atmosférica para combustión uniforme, mientras que un ciclo Diesel siempre toma y comprime solo aire de presión atmosférica, lo que genera una combustión de inyección no uniforme.
Debido a la posibilidad de un tiempo de confinamiento más corto y a una gradiente de subida-bajada de presión-compresión de la rampa lineal más rápida, el nuevo modo de ciclo Quasiturbine Internal Combustion QTIC-cycle consiste en una toma, a presión atmosférica, de una mezcla de aire-combustible continua para combustión uniforme, combinando los modos Diesel y Otto. Este modo no es posible con un motor de pistón porque la forma de seno de onda de ratio compresión máxima define muy vagamente el punto de centro obligando a emplear un tiempo de confinamiento innecesariamente largo y, en consecuencia, requiriendo una fuente de acción externa fiable como una bujía o inyector de combustible. El ciclo Quasiturbine Internal Combustion QTIC-cycle puede funcionar en ratio compresión moderada con una bujía 44, o sin ella en ratio compresión muy alta para casi todos los combustibles, se debe auto-sincronizar la foto-detonación mediante su punta de señal de presión de rampa lineal muy corta. Un pistón regular no puede soportar la foto-detonación porque mantiene la mezcla confinada durante demasiado tiempo y porque la masa relativamente pequeña del pistón requerida por las diversas aceleraciones a ambos finales de ambos tiempos evita la elaboración de un pistón más fuerte. El momentum ascendente del pistón agrava el efecto de golpeteo, mientras que la rotación homo-cinética de Quasiturbine permite que álabes pivotantes con masa relativamente mayor pasen por el punto de centro casi sin cambio de momentum. Este modo de ciclo QTIC solo requiere una vaporización y pulverización de fuel no-sincronizada en el flujo de aire continuo de toma atmosférica de Quasiturbine, eliminando la necesidad de un carburador de aspiración convencional o un temporizador de bujía y de inyector de combustible sincronizado en modo foto-detonación, y permite RPM más elevadas que en el modo convencional debido a flujos de toma continuos sin obstrucción de válvula y una combustión química de foto detonación más rápida. Al ser una combustión radiactiva rápida, la foto-detonación deja mucho menos hidro-carbono sin quemar que tiene mucho tiempo para completar la combustión. Además, debido a la posibilidad de un tiempo de confinamiento más corto, la química de combustión no tiene suficiente presión de tiempo para producir el NOX antes de que empiece la expansión, lo que produce un escape más limpio, incluyendo la combustión de hidrógeno caliente en presencia de nitrógeno. Gracias al tiempo muerto cero, Quasiturbine puede proporcionar combustión continua utilizando un corte en la cámara de ranura de transferencia de ignición 88 en la carcasa curva 14 para la transferencia de la llama desde una cámara a la siguiente. Esta cámara de la ranura de la llama de ignición 88 también permite la inyección de gas ardiendo a presión alta en la siguiente cámara, lista para quemar, lo que produce ratio compresión mejorada dinámicamente, desde el punto de centro más alto, un cambio pequeño del volumen en la cámara de combustión produce un gran cambio en ratio compresión. Para mejorar la capacidad multi-combustible, se usa un tuner de ratio compresión 42 hecho de un pistón de rosca pequeño simple en un tubo en lugar de la bujía 44 y permite afinar la ratio compresión tanto como sea necesario y se puede controlar la realimentación dinámicamente.
Quasiturbine, en general puede usarse como un motor, un compresor o una bomba, y algunas veces en modo dual. Algunas de sus características son que es adecuado para modo hidráulico, neumático y vapor con unidades muy grandes o pequeñas (incluso servirá en estaciones hidroeléctricas de cascada reversible), y en un modo combinado de motor-turbo-bomba, donde un puerto de admisión y su puerto de escape correspondiente se usan en un modo de motor conversor de energía de fluidos comprimidos mientras que otros puertos de escape/admisión se usan como bomba neumática, compresor o un positivo. Quasiturbine puede usarse como motor de combustión interno en Otto y Diesel en un modo de dos o cuatro tiempos. Los motores Quasiturbine en modo foto-detonación con ratio compresión alta (de 20 a 30:1) son especialmente útiles para gas natural y otros combustibles que son difíciles de quemar en estándares ambientales como combustible para motor de reacción o gases de energía específica baja, en cuyo caso el combustible se mezcla simplemente en la toma de presión atmosférica sin medios de sincronización. Se puede utilizar también en modo de combustión continua con una cámara de transferencia de llama 88 en el sello curvo delantero cerca del punto de centro. Se puede usar en modo de motor rotatorio Quasiturbine-Stirling-Steam con gas presurizado o vapor líquido de cambio de fase, con los polos calientes en alternancia con los fríos, esto es un dispositivo que es reversible y se puede utilizar como bomba de calor. La mayoría de los
modos de motor anteriores permiten operar sin bujía (en un campo no electromagnético), con un bloque de motor de cerámica o plástico y con un nivel de ruido bajo, las calidades más adecuadas para operaciones militares de camuflaje. Además, estos modos anteriormente explicados permiten mucha operabilidad con energía de forma eficiente y una combustión interna completa superior a la de los motores de pistón convencionales para reunir los estándares sobre medioambiente más severos para el futuro. Quasiturbine puede usarse también como motor para dirigir un motor de compresión de reacción turbo, lo que permite la supresión de la turbina de potencia de calor y sus limitaciones asociadas en cuanto a temperatura, eficiencia y velocidad. En el modo abierto o cerrado Brayton, un dispositivo Quasiturbine frío puede servir de compresor mientras que un segundo Quasiturbine caliente posiblemente en el mismo eje puede producir potencia en modo neumático, para hace un motor de reacción sin reactor (no se requiere una transformación intermediaria de energía cinética lo que hace que sea aún más resistente a partículas de polvo). El segundo dispositivo Quasiturbine se puede quitar y utilizar el sistema como un generador de gas calienta de flujo alto. Se puede usar en un modo de motor neumático, incluso con implosión de gas Brown. Muchas de las aplicaciones no necesitan que Quasiturbine tenga su propio disco de energía 84 y/o eje 86, ya que las escobillas diferenciales 82 sujetas al eje se pueden colocar directamente en un eje accesorio (de un generador, una caja de engranajes, un eje diferencial, a modo de ejemplo) y Quasiturbine simplemente se desliza por el eje accesorio para montarlo sin necesidad de alinear el eje. El centro vacío de Quasiturbine es particularmente útil para colocar una hélice y crear un sistema de propulsión a reacción marino auto-integrado, o una bomba tipo turbina de gas o líquido, donde el motor entero sea sumergible. Este centro vacío también es adecuado para colocar componentes eléctricos para un generador eléctrico compacto ligero o un motor eléctrico para un compresor o una bomba. La aceleración rápida que resulta de la ausencia del volante y la densidad de potencia específica del motor alto permite el uso del motor en aplicaciones estratégicas, como en aterrizajes suaves en paracaídas de carga pesada. Las características de admisión de motor mejoradas permiten que la Quasiturbine funcione mejor que motores de pistón en aire rarificado como cuando se opera en un avión a altitud alta. Su sensibilidad baja a la foto-detonación y la operación potencialmente sin aceite lo convierten en más adecuado para operaciones de combustible de hidrógeno,
incluso con estratificación de admisión lateral y aspiración atmosférica natural. Como Quasiturbine no tiene cárter y no necesita la toma de aceite en gravedad, puede funcionar en todas las orientaciones posibles e incluso fuera del espacio en micro-gravedad. Quasiturbine se puede usar también como un compresor, bomba o motor de sustitución general en la mayoría de aplicaciones presentes y futuras, y con la mayoría de principios y procesos donde se necesite un volumen modulado.
La cámara curva 14 deriva de una ecuación generadora empírica de la geometría de diamante variable del rotor para todos los ángulos de rotación. La cámara curva 14 no es única sino parte de una familia de curvas, y la selección debe realizarse según criterios de eficiencia de motor. Antes de calcular el perfil de confinamiento Saint-Hilarie para la cámara curva 14, se debe calcular la curva del perfil de los álabes pivotantes 44. Como este perfil no requiere una sola simetría a través del eje central, cualquier movimiento de pivoto arbitrario inicial desde 0 a 45 grados (o 1/8 de una vuelta en una situación de eje no-ortogonal) determina la curva del punto de pivoto completa. La curva de grados entre 0 y 45 empírica tiene que cumplir tres restricciones: ser paralela al eje en grado 0 de cruzado x; encajar con las esquinas de la configuración de diamante-cuadrado; y además, el gradiente en dichas esquinas debe ser continuo. Si Rx es el radio de perfil de pivoto en el eje x, Ry el radio de perfil de pivoto del eje y y R45 el radio de pivote a 45 grados donde el rotor esta en configuración de cuadrado, la variación de radio lineal R(θ) modificada entre 0 y 45 grados podría ser empíricamente en forma (el perfil de pivoto, no la actual cámara curva 14):
R(θ) = (Rx - (Rx - R45) θ /45) M(θ)
Donde la función paramétrica modificadora M(θ) tiene la forma:

M(θ) = 1 + A sin(4 θ (1 - P sin(4 θ)))
El perfil de pivote en el intervalo de grados de 45 (R45) a 90 (Ry) viene dado simplemente por la fórmula de diamante-rombo de Pitágoras. Las dos constantes A y P proporcionan un
ajuste paramétrico de la variación de radio donde +/- A controla la amplitud y afecta mayormente a las áreas del eje, y +/-P controla la posición de variación máxima angular y afecta a la anchura de la zona de solapamiento a unos 45 grados del eje x. Esta representación empírica se considera adecuada para explorar la mayoría de la familia de perfiles de pivoto de interés, incluyendo las más altas excentricidades que conducen a perfiles de confinamiento de dos lóbulos. La cámara 14 presentada en las figuras 1 y 2 se obtiene de la curva de perfil del limite de excentricidad cóncavo de pivoto, se alarga mediante el radio de almohadilla de fricción 106. Este alargamiento ha de ser perpendicular en la tangente del perfil de pivoto local en todos los ángulos. Además, para que el motor se describa con el diagrama PV presión-volumen más eficiente, el volumen de expansión final de la cámara del motor ha de ser igual al volumen generado por el impulso tangencial de la superficie variable, lo que es proporcional a la diferencia de radios de dos posiciones de sello curvo 60 sucesivas durante la rotación. Los criterios permiten seleccionar una subfamilia para una cámara curva 14 eficiente en un modo de motor óptimo. Una buena manera para afinar el valor de los parámetros A y P es controlar la suavidad de la pared de confinamiento calculada del radio de curvatura. La continuidad del radio de curvatura se puede conseguir fácilmente para un alojamiento de límite sin lóbulo con A y P positivos y menos de un 0.09, pero no es progresivo aquí como en otros perfiles que se han mostrando anteriormente en la patente de EEUU 6.164.263. Se debe tener mucho cuidado de no descuidarse por la apariencia de la cámara curva 14 que es bastante más compleja que una elipse. En el ejemplo que se presenta aquí, donde la longitud de pivote a pivote es L = 3,5" (pulgadas) y el diámetro de la almohadilla de fricción de pivote 47 es D = 0,5", el radio de curvatura de la cámara curva 14 en un cuadrante va de 2,67" cerca del eje x, por debajo 2,05" cerca de los 33 grados, por encima 4,50" cerca de los 65 grados y finalmente otra vez por debajo 2,60" cerca del eje y, lo que indica un zona relativamente plana entre el grado 33 y el 65. Esta zona plana de la estructura de la cámara 14 no es tan obvia en la patente de EEUU 6.164.263, pero pide un método de cálculo de precisión mayor. Un parámetro de perfil exploratorio interesante adicional es el exponente de M(θ) en la franja de 0,3 a 3, que no se detalla aquí. Se debe tener en cuenta que la complejidad del perfil depende mayormente de la excentricidad del diamante de los álabes pivotantes seleccionados (aquí Ry/Rx = 0,8).
La cámara Saint-Hilaire 14 que se presenta en las figures utiliza aproximadamente la misma excentricidad de pivote de rotor (Ry/Rx = 0,8) que Quasiturbine en la patente de EEUU 6.164.263. Se debe tener en cuenta que el aumento del radio de la almohadilla de fricción-junta centrada en cada pivote tiende a atenuar la curvatura alta en las esquinas del perfil de confinamiento tipo pista de hielo Saint-Hilaire, pero contribuye a aumentar el torque máximo, con penalización no neto en la potencia específica y densidad de peso de Quasiturbine; no obstante sin conseguir como stiff una presión de la rampa lineal que permita el diseño de los rodamientos rodados. Si el rotor puede hacerse de un material duro como metal, el radio de la almohadilla pivote 106 se puede hacer relativamente pequeña y producir la cámara de curva seleccionada 14 que se muestra, lo que es una densidad de peso y una potencia específica de Quasiturbine casi óptima. Es difícil darse cuenta mirando la cámara 14 de que el radio de curvatura fluctúa a lo largo del perfil. Dentro del rotor 18, se nota un volumen de rotor interno modulado (MIRV) triangular normalmente 90 entre la superficie interna 24 de los álabes pivotantes 20 y la superficie externa 80 de las camisas anulares de potencia 66, 68 en cada situación del pivote de rotor 50. Cambiar la forma del rotor 18 con el propósito de producir una variación de volumen central interna para una aplicación de bombeo anular no hace necesaria la rotación del rotor, pero si requiere una “deformación de la oscilación de rotor”constante in situ, posiblemente, conducida por un perfil de confinamiento externo que rote, o por un movimiento de ejes-y o x. La deformación del rotor puede conducirse también por una presurización en alternancia de los volúmenes de rotor interno modulado (MIRV) 90, como para realizar un Internal Rotor Engine Quasiturbine (IREQ). Este método de cálculo no requiere una simetría del perfil a través de los ejes y y x, pero si a través del punto central, lo que significa que los ejes no deben ser ortogonales en este método de cálculo, en cuyo

caso el perfil de confinamiento podría ser asimétrico, produciendo un dispositivo Quasiturbine interesante con características de volumen de escape y admisión diferentes, y con cambio de rotor menor único.
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