IT201600070689A1

IT201600070689A1 - "THERMAL CYCLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES ALTERNATIVE AND NEW COMPONENTS AND INNOVATIONS FOR THE ENGINE HOMONY"

Info

Publication number: IT201600070689A1
Application number: IT102016000070689A
Authority: IT
Inventors: Luca Plumitallo
Original assignee: Luca Plumitallo
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2018-01-07

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO: "Ciclo termico avente nome LOP per motori a combustione interna alternativi e nuovi componenti ed innovazioni per l'omonimo motore", DESCRIPTION of the invention having for TITLE: "Thermal cycle having the name LOP for alternative internal combustion engines and new components and innovations for the homonymous engine",

La presente invenzione ha come oggetto un nuovo ciclo termico di nome LOP (low omission power) per motori a combustione interna alternativi ed i relativi nuovi componenti ed innovazioni necessari al motore per la realizzazione del suddetto ciclo, con cui si cerca di aumentare ancor più il rendimento termico durante tutti i regimi di funzionamento, rispetto a quello già ottenuto nelle attuali macchine che funzionano con cicli differenti {OTTO, DIESEL, ecc.) senza diminuirne le prestazioni. The present invention relates to a new thermal cycle called LOP (low omission power) for alternative internal combustion engines and the relative new components and innovations necessary for the engine for the realization of the aforementioned cycle, with which we try to increase even more the thermal efficiency during all operating regimes, compared to that already obtained in current machines that work with different cycles (OTTO, DIESEL, etc.) without decreasing their performance.

Da molto tempo ormai si cerca di dotare i motori endotermici di adeguati dispositivi od accorgimenti in grado di migliorare lo "scarso" rendimento che si ha utilizzando tali cicli (e dovuto anche alle dispersioni di calore attraverso le parti della struttura), primi fra tutti i turbocompressori, che riescono ad utilizzare gran parte dell'energia residua presente nei gas combusti per incrementare il rendimento nonché le prestazioni. For a long time now, attempts have been made to equip endothermic engines with adequate devices or devices capable of improving the "poor" performance that occurs using these cycles (and also due to heat dispersion through the parts of the structure), first of all turbochargers, which are able to use most of the residual energy present in the flue gases to increase efficiency and performance.

Tuttavia ancora una discreta parte della stessa è comunque persa nei gas di scarico senza la possibilità di recuperarla, motivo per cui in alcuni casi e situazioni (ad esempio in auto ibride od ai bassi regimi di funzionamento) si preferisce adottare cicli termici alternativi, come quello MILLER, per evitare questo "spreco", il quale però non è avvantaggiato dall'uso del turbocompressore e mina alla potenza specifica data dalla macchina, sebbene l'energia della combustione venga meglio utilizzata. However, a fair part of it is still lost in the exhaust gases without the possibility of recovering it, which is why in some cases and situations (for example in hybrid cars or at low operating speeds) it is preferable to adopt alternative thermal cycles, such as that MILLER, to avoid this "waste", which however is not benefited by the use of the turbocharger and undermines the specific power given by the machine, although the combustion energy is better used.

Il problema tecnico che sta alla base di questa invenzione, come già citato, è riuscire ad utilizzare al meglio e nella quasi totalità la pressione interna generata dai gas che premono sullo stantuffo, sino a quando questi debbano essere espulsi dalla stessa, durante ogni regime di funzionamento, aumentando così il rendimento termico, operando quindi tramite un nuovo ciclo termico avente nome LOP (low omission power) ed adottando l'utilizzo di nuovi componenti ed innovazioni (senza la necessaria presenza del turbocompressore) che rendano possibile la realizzazione di tale ciclo senza intaccare le prestazioni del motore, prime fra tutte la potenza specifica, cercando altresì di limitare il presentarsi di alcuni difetti quali il maggiore peso, dimensioni e complessità. The technical problem underlying this invention, as already mentioned, is to be able to use the internal pressure generated by the gases that press on the plunger in the best possible way and in almost totality, until these have to be expelled by the same, during each operating regime. operation, thus increasing the thermal efficiency, thus operating through a new thermal cycle with the name LOP (low omission power) and adopting the use of new components and innovations (without the necessary presence of the turbocharger) that make it possible to carry out this cycle without affect the performance of the engine, first of all the specific power, also trying to limit the occurrence of some defects such as greater weight, size and complexity.

Si ha adesso la descrizione del ciclo LOP seguita da quella dei componenti adottati per questo tipo di motore omonimo. We now have the description of the LOP cycle followed by that of the components adopted for this type of motor of the same name.

Il ciclo LOP per motori a combustione interna alternativi è costituito da 7 tempi: aspirazione; prima depressione; compressione; combustione con espansione; recupero; seconda depressione; scarico con lavaggio. Si realizza grazie alla trasformazione di parte dell’energia termica data dalla combustione dei gas in meccanica, tramite lo scorrimento alternato di un pistone in un cilindro, chiuso da una testata con valvole apposite che regolano il flusso dei gas nella camera di combustione. Obiettivo principale del ciclo è l'aumento del rendimento termico, utilizzando, al meglio e nella quasi totalità, la pressione residua dei gas combusti al termine della quarta fase per ottenere ulteriore lavoro utile. Di seguito sono descritte le varie fasi. The LOP cycle for alternative internal combustion engines consists of 7 strokes: intake; first depression; compression; combustion with expansion; recovery; second depression; drain with washing. It is achieved thanks to the transformation of part of the thermal energy given by the combustion of gases into mechanics, through the alternating sliding of a piston in a cylinder, closed by a head with special valves that regulate the flow of gases in the combustion chamber. The main objective of the cycle is to increase the thermal efficiency, using, at best and almost entirely, the residual pressure of the burnt gases at the end of the fourth phase to obtain further useful work. The various stages are described below.

l°tempo: aspirazione - Il pistone al punto morto superiore (PMS) comincia la discesa, La valvola d'aspirazione, da cui entra il gas aspirato, si apre solo per questo tempo, che termina parecchio prima che il pistone giunga al punto morto inferiore (PMI), in una prestabilita posizione intermedia fra questo ed il PMS. La pressione interna finale è (idealmente) uguale a quella esterna. 1st time: intake - The piston at the top dead center (TDC) begins its descent, The intake valve, from which the sucked gas enters, opens only for this time, which ends long before the piston reaches dead center lower (PMI), in a predetermined intermediate position between this and the TDC. The final internal pressure is (ideally) equal to the external one.

2°tempo: prima depressione - Da qui, detto punto depressione 1 (PD1) o punto inizio recupero/compressione (PIR) (fisso o variabile), il pistone scende fino al PMI e risale alla medesima posizione, a valvole chiuse. La pressione e temperatura interne decrescono per poi ritornare le stesse alla fine della fase. Il lavoro prodotto è pertanto nullo. 2nd time: first depression - From here, called depression point 1 (PD1) or recovery / compression start point (PIR) (fixed or variable), the piston goes down to the PMI and goes back to the same position, with closed valves. The internal pressure and temperature decrease and then return to the same at the end of the phase. The work produced is therefore null.

S°tempo: compressione - Il pistone sale, sempre a valvole chiuse, dal PD1 al PMS, comprimendo il gas alla pressione e temperatura volute. S ° time: compression - The piston rises, always with closed valves, from PD1 to TDC, compressing the gas at the desired pressure and temperature.

4° tempo: combustione con espansione - Si ottiene finalmente lavoro utile, che supera quelli negativi "spesi" in altre fasi. Avviene a valvole chiuse la combustione dei gas (innescata tramite scintilla o per iniezione del combustibile, a seconda del tipo di motore), i quali aumentando la loro temperatura e pressione premono sul pistone, che si muove con forza verso il PMI. La fase termina quando è raggiunto il punto inizio recupero (PIR), con pressione interna ancora maggiore rispetto a quella esterna. 4th stage: combustion with expansion - Useful work is finally obtained, which overcomes the negative ones "spent" in other phases. Gas combustion takes place with closed valves (triggered by spark or fuel injection, depending on the type of engine), which by increasing their temperature and pressure press on the piston, which moves strongly towards the PMI. The phase ends when the recovery start point (PIR) is reached, with internal pressure even higher than the external one.

5° tempo: recupero - Viene utilizzata la pressione residua dei gas per avere altro lavoro positivo. A valvole chiuse, il pistone scende fino al punto depressione 2 (PD2) o punto fine recupero (PFR) (variabile), dove la pressione interna è tornata al pari di quella esterna. 5th time: recovery - The residual pressure of the gases is used to have other positive work. With closed valves, the piston goes down to depression point 2 (PD2) or recovery end point (PFR) (variable), where the internal pressure has returned to the same level as the external one.

6° tempo: seconda depressione - Come per la prima, il pistone scende sino al PMI e risale alla stessa posizione, con valvole chiuse. La pressione e temperatura decrescono per poi tornare al precedente valore. Il lavoro prodotto è di nuovo nullo. 6th time: second depression - As for the first, the piston goes down to the PMI and goes back to the same position, with closed valves. The pressure and temperature decrease and then return to the previous value. The work produced is again void.

7° tempo: scarico con lavaggio - Dal PD2 il pistone sale sino ai PMS con la valvola dì scarico aperta solo per questo tempo. Avviene lo scarico esterno finale dei gas a pressione {sempre idealmente) uguale a quella esterna. Segue quindi un nuovo ciclo. 7th time: drain with washing - From PD2 the piston rises up to TDC with the drain valve open only for this time. The final external discharge of the gases takes place at a pressure (always ideally) equal to the external one. A new cycle then follows.

Variazione del ciclo per i tempi 1° e 2° Cycle variation for 1st and 2nd times

1° tempo: aspirazione - La valvola d'aspirazione può essere tenuta aperta per tutta la corsa discendente del pistone dal PMS al PMI, a patto però che un'altra valvola di qualsiasi tipo (o volendo anche la stessa) posta nel sistema d'aspirazione ne regoli la portata, in modo che diminuisca l'afflusso dei gas nella camera ottenendo al PMI un riempimento incompleto ed il corretto valore di pressione interna inferiore a quello esterno. Questa fase è dunque un “misto" fra l'aspirazione vera e propria e parte di quella di prima depressione. 1st time: suction - The suction valve can be kept open for the entire descending stroke of the piston from the TDC to the BDC, provided that another valve of any type (or even the same if desired) is placed in the d 'system. suction regulates the flow rate, so that the flow of gases into the chamber decreases, obtaining an incomplete filling for the PMI and the correct internal pressure value lower than the external one. This phase is therefore a "mixture" between the actual aspiration and part of that of the first depression.

T tempo: prima depressione - Da qui, PMI, il pistone sale a valvole ora chiuse sino al punto inizio recupero/compressione, portando nuovamente la pressione interna al pari dell'esterna. T time: first depression - From here, PMI, the piston rises with the valves now closed to the recovery / compression starting point, bringing the internal pressure back to the same level as the external one.

Il ciclo è spiegato senza tenere conto di attriti, scambi di calore fra pareti, perdite, anticipi d'apertura e chiusura, inerzie, ecc... Pertanto è descritto in maniera ideale, che può discostarsi dalla realtà. Caratteristiche proprie di questo ciclo rispetto a quelli attualmente utilizzati sono il 5° tempo, con cui si cerca di usare completamente l'energia, o meglio, la pressione residua presente nei gas combusti, ed il 6° tempo, che permette il funzionamento della macchina in ciclo LOP al variare dei regimi, cioè lascia un ampio intervallo di spazio e tempo allo sfruttamento dell'energia data dalla combustione, che aumenta o diminuisce a seconda della quantità di combustibile e comburente che brucia nella camera (e quindi cambia la posizione del punto di fine recupero durante il ciclo), Si può variare la temperatura e pressione finali di compressione semplicemente cambiando la posizione del PD1 del pistone, o controllando il tempo d'apertura della valvola o regolando la portata di gas immesso. In effetti la scelta della posizione del PD1, soprattutto in fase di progettazione, influenza ed è allo stesso tempo legata anche ad altri fattori, quali lo "schiacciamento" della testa, dimensioni delle aperture delle valvole, massimo regime di funzionamento per ottenere ancora sfruttamento della pressione residua dei gas, ecc... Il PD2 è pressoché sempre variabile in base all' energia prodotta dalla combustione e perciò di difficile prevedibilità: prima cosa necessaria quindi per attuare questo ciclo è la presenza di una valvola di scarico con relativo sistema di componenti e "sensori", capace di aprirsi nel momento più conveniente all'uscita dei gas; inoltre si nota come la potenza massima erogata dal motore che funziona con il ciclo LOP, a parità di cilindrata, sia inferiore rispetto a quella che si avrebbe utilizzando il ciclo OTTO o DIESEL, a causa della minore quantità di miscela/aria aspirata, sebbene venga sfruttata l'energia della combustione in modo migliore ed efficiente: seconda cosa perlomeno opportuna, se non indispensabile, è l'utilizzo di un ulteriore sistema migliorato ed aggiornato del semplice stantuffo a singolo effetto con relativi nuovi componenti e struttura Sono perciò descritti adesso questi due sistemi atti a realizzare al meglio il ciclo LOP, cominciando prima a trattare dell'ultimo menzionato, per poi passare infine alla spiegazione del sistema costituito dalla valvola di scarico ad apertura variabile. The cycle is explained without taking into account friction, heat exchanges between walls, losses, opening and closing advances, inertia, etc ... Therefore it is described in an ideal way, which can deviate from reality. Characteristics of this cycle compared to those currently used are the 5th time, with which you try to use the energy completely, or better, the residual pressure present in the burnt gases, and the 6th time, which allows the machine to operate. in the LOP cycle as the engine speeds vary, i.e. it leaves a large interval of space and time for the exploitation of the energy given by combustion, which increases or decreases depending on the quantity of fuel and comburent burning in the chamber (and therefore the position of the point end of recovery during the cycle), the final compression temperature and pressure can be varied simply by changing the position of the piston PD1, or by checking the valve opening time or by adjusting the flow of gas introduced. In fact, the choice of the position of the PD1, especially in the design phase, influences and is at the same time also linked to other factors, such as the "crushing" of the head, dimensions of the valve openings, maximum operating speed to obtain further exploitation of the residual pressure of the gases, etc ... The PD2 is almost always variable according to the energy produced by the combustion and therefore difficult to predict: the first thing necessary to implement this cycle is the presence of an exhaust valve with its system of components and "sensors", capable of opening at the most convenient moment at the exit of the gases; furthermore, it is noted that the maximum power delivered by the engine operating with the LOP cycle, with the same displacement, is lower than that which would be obtained using the OTTO or DIESEL cycle, due to the lower quantity of mixture / air intake, although it is exploited the combustion energy in a better and efficient way: the second thing at least appropriate, if not indispensable, is the use of a further improved and updated system of the simple single-acting plunger with relative new components and structure These two are therefore now described systems suitable for achieving the LOP cycle in the best possible way, first starting to deal with the last one mentioned, and then finally moving on to the explanation of the system consisting of the variable opening drain valve.

Negli attuali motori a combustione interna alternativi il ciclo termico che comprende la combustione dei gas nella camera è generalmente realizzato solo al di sopra del pistone: i gas utilizzati sono racchiusi nello spazio creato dalle pareti della testa, del cilindro e del cielo dei pistone (faccia attiva), lo stantuffo è definito cioè a singolo effetto, in ogni cilindro si svolge un solo cicio. Se invece di quello a singolo effetto ne viene usato uno a doppio effetto, si ottiene un notevole guadagno: due cicli realizzati nella camera di combustione di un cilindro comune, divisa in due parti (superiore ed inferiore) dallo stantuffo che scorre lungo la camicia interna. Si ha dunque un incremento della potenza specifica erogata dal motore, ottimo per compensarne la diminuzione nel caso si utilizzi il ciclo LOP anziché quello OTTO o DIESEL con uno stantuffo a singolo effetto. In current alternative internal combustion engines the thermal cycle that includes the combustion of the gases in the chamber is generally carried out only above the piston: the gases used are enclosed in the space created by the walls of the head, the cylinder and the piston crown (face active), the plunger is defined as single-acting, only one cycle takes place in each cylinder. If, instead of the single-acting one, a double-acting one is used, a considerable gain is obtained: two cycles carried out in the combustion chamber of a common cylinder, divided into two parts (upper and lower) by the piston that slides along the inner jacket . There is therefore an increase in the specific power delivered by the engine, excellent to compensate for the decrease if the LOP cycle is used instead of the OTTO or DIESEL cycle with a single-acting plunger.

I principali problemi che si incontrano nell'usarne uno a doppio effetto sono: utilizzo di due testate per cilindro, una superiore e una inferiore di cui quest'ultima installata e bloccata sul basamento, con relative valvole e componenti e perciò quasi certo aumento di peso e dimensioni (soprattutto in altezza); utilizzo di un sistema di lubrificazione del cilindro a contatto con il pistone alternativo a quello "classico", senza passaggio di lubrificante in camera di combustione limitando gli sprechi; riuscire a raffreddare a sufficienza lo stantuffo con due facce attive a contatto con i gas caldi, e/o comunque realizzarlo con materiali resistenti ai vari stress e più leggeri possibile. Per quanto si eviti, si incontra perciò un grado piuttosto alto di complessità nel progettare il motore. The main problems encountered in using a double-acting one are: use of two heads per cylinder, one upper and one lower, the latter of which is installed and locked on the crankcase, with relative valves and components and therefore almost certain weight gain and dimensions (especially in height); use of a cylinder lubrication system in contact with the piston alternative to the "classic" one, without the passage of lubricant into the combustion chamber, limiting waste; being able to sufficiently cool the plunger with two active faces in contact with the hot gases, and / or in any case make it with materials resistant to various stresses and as light as possible. However much this is avoided, a rather high degree of complexity is encountered in designing the engine.

In fig.l sono illustrati a grandi linee i vari componenti e la struttura generale che si presentano in un motore funzionante con ciclo LOP, nello specifico è mostrato uno "spaccato" nella parte inferiore della camera di combustione con relativa testata, stantuffo (al PMI), organi di distribuzione, valvole,.. In fig. 1 the various components and the general structure that occur in an engine operating with the LOP cycle are shown in outline, specifically a "cross section" is shown in the lower part of the combustion chamber with its head, piston (at PMI ), distribution parts, valves, ..

Lo stantuffo (1) consta sostanzialmente di un disco circolare di diametro pressoché pari a quello interno del cilindro (deve ovviamente essere presente del gioco per te eventuali dilatazioni termiche...) e di adeguata altezza (spessore o distanza dalle facce attive) che scorre alternativamente all'interno di quest'ultimo; nel centro della faccia attiva inferiore, la cui forma dipenderà da quella della camera di combustione (33) che si vuote ottenere così come per la faccia superiore, è presente un ben più sottile e diritto stelo (od asta) centrale (2) di opportuna lunghezza, solidale con il disco (possibilmente fusi insieme in un solo pezzo), passante per il centro del "cielo" della camera con un foro circolare di medesimo diametro, avente l'estremità finale articolata mediante l'installazione e bloccaggio di un perno o spinotto (3) entro apposito foro ai piedi dì due bielle (4) montate agii estremi di quest’ultimo e lateralmente a! corpo dell'asta, vincolate a loro volta all'albero motore con le rispettive teste. Il foro centrale mantiene inalterata la sua sezione circolare dove passa lo stelo sino a poco prima dell'estremità di quest'ultimo nel momento in cui lo stantuffo ha raggiunto il PMS; da qui solo una parte della superficie interna del foro contìnua a supportare e guidare lo stelo lasciando libero il restante spazio intorno allo stesso, più precisamente da due archi della circonferenza del foro, di corda non superiore al diametro dell'asta ed opposti fra loro, proseguono due pareti laterali di supporto (9) integrate con il resto della struttura della testata (ed ortogonali all'asse dello spinotto) che giungono fino a poco oltre l'estremità dell'asta quando il pistone si trova stavolta al PMI; in pratica queste, spesse non più del diametro dello stelo, opposte l'una all'altra, aventi ciascuna una faccia curvata a forma di volta a contatto dell'asta scorrevole, distanti fra loro (dal punto più vicino) almeno quanto il diametro dello spinotto che quindi può scorrere nello spazio libero così ricavato, con le due bielle laterali che invece possono muoversi sugli altri lati delie pareti che non interferiscono con il loro moto (lo spessore di quest'ultime non supera appunto il valore del diametro dell'asta), svolgono insieme alle pareti dei foro centrale dove scorre l'asta la funzione di guida per la medesima. Per la superficie di contatto di queste pareti di supporto con lo stelo, che come già detto non interferiscono con lo spinotto e le bielle giacché queste si muovono su piani paralleli non adiacenti e distanziati fra loro, può essere facoltativamente realizzato un pezzo unico con migliori caratteristiche meccaniche di opportuna forma da inserire fra queste e l'asta, così come si usa fare talvolta con la camicia interna del cilindro dove scorre il pistone (ad esempio camicia d'acciaio in struttura d'alluminio). Internamente allo stelo sono ricavati dei "piccoli" canali circolari diritti (5-6), diretti come il suo asse, dove passa il lubrificante per il disco circolare (a contatto della camicia del cilindro) e le pareti de! foro dentro cui scorre l'asta, sia per addurre che per far tornare indietro l'olio. I canali circolari che lo portano (5), in numero di due correnti ciascuno sotto la superficie dello stelo a contatto delle pareti di supporto laterali opposte, raggiungono il centro del disco da cui radialmente ed in direzioni opposte partono almeno due canali diretti alla sua superficie laterale, lungo cui è ricavata una non profonda incisione circolare (10) che permette all'olio di scorrere e bagnare tutta la parete della camicia del cilindro; sempre da questa incisione sono creati altri due canali d'uscita radiali (fatti a 90° dai due d'entrata), che riportano il lubrificante al centro del disco e quindi a due canali diritti (6), separati ed adiacenti a quelli per portare l'olio, che raggiungono lo spinotto ed i piedi di biella lubrificandoli ed uscendo infine da appositi fori. Stesso discorso si ha per lo stelo in cui sono ricavati altrettanti canali e fori posti ad un'altezza opportuna (non devono passare oltre il foro dove scorre l'asta al centro della testa). L'entrata dell'olio ad alta pressione dentro i canali dello stelo avviene in due fori radiali presenti sulla superficie dello stesso, esattamente seguenti a quelli d'immissione (7) creati sulle pareti di supporto laterali fatti ad un’altezza tale da non essere scoperti dallo stelo quando il pistone si trova al PMS; da ciascuno dei fori d'entrata dello stelo è ricavata un' incisione (8) sufficientemente profonda diretta come l'asse dello stesso verso la sua estremità, lunga quanto l'ampiezza del moto del pistone: durante il movimento di questo infatti permette di avere sempre un collegamento fra i fori della parete e dello stelo per il passaggio del lubrificante, il quale non esce (od almeno in minima parte) dalla linea per esso realizzata. L'olio attua anche in parte il raffreddamento dello stantuffo. Per garantire la corretta tenuta ed evitare e limitare perdite dì lubrificante in camera di combustione sono montate in apposite cavità circolari i segmenti o fasce elastiche (12) ed anelli raschiaolio (11), presenti nelle superfici laterali dello stelo e del disco. Considerando quest'ultimo si hanno a partire dall'incisione circolare centrale verso ciascuna faccia attiva almeno un anello raschiaolio ed una/due fasce elastiche; nelle cavità per gli anelli raschiaolio si hanno altresì alcuni fori e canali diretti verso quelli d'uscita centrali (che corrono lungo lo stelo) inclinati quanto piu possibile verso il basso, in modo da agevolare lo scolo del lubrificante verso il centro anche mentre il motore viene inclinato entro un certo limite (questo infatti non è lìberamente inclinabile come per alcuni a 2 tempi). Nello stelo invece, compresi fra i fori d'entrata olio e l'estremità del foro circolare dell'asta quando il pistone si trova al PMS, sono sistemati nelle incisioni a loro adibite almeno un anello raschiaolio (11) seguito da uno/due di tenuta (12) (ovviamente posizionati sopra il primo), nella cavità per il raschiaolio sono presenti allo stesso modo di quelle del disco ì fori e canali diretti verso quelli d'uscita interni dello stelo. The plunger (1) basically consists of a circular disc with a diameter almost equal to the internal diameter of the cylinder (there must obviously be some play for you, any thermal expansion ...) and of adequate height (thickness or distance from the active faces) that slides alternatively within the latter; in the center of the lower active face, whose shape will depend on that of the combustion chamber (33) that is empty as well as for the upper face, there is a much thinner and straight central stem (or rod) (2) of suitable length, integral with the disc (possibly fused together in a single piece), passing through the center of the "ceiling" of the chamber with a circular hole of the same diameter, having the final end articulated by installing and locking a pin or pin (3) inside a suitable hole at the foot of two connecting rods (4) mounted at the ends of the latter and laterally a! body of the rod, in turn constrained to the crankshaft with their respective heads. The central hole maintains its circular section unchanged where the rod passes until just before the end of the latter when the piston reaches TDC; from here only a part of the internal surface of the hole continues to support and guide the stem, leaving the remaining space around it free, more precisely by two arcs of the circumference of the hole, with a chord not exceeding the diameter of the rod and opposite to each other, two lateral support walls (9) continue integrated with the rest of the head structure (and perpendicular to the pin axis) which reach up to just beyond the end of the rod when the piston is this time at the PMI; in practice these, no more thick than the diameter of the stem, opposite each other, each having a curved face in the shape of a vault in contact with the sliding rod, at least as distant from each other (from the closest point) as the diameter of the pin that can therefore slide in the free space thus obtained, with the two lateral connecting rods that can move on the other sides of the walls that do not interfere with their motion (the thickness of the latter does not exceed the value of the diameter of the rod) , together with the walls of the central hole where the rod slides, act as a guide for it. For the contact surface of these support walls with the stem, which as already mentioned do not interfere with the pin and the connecting rods since these move on parallel planes that are not adjacent and spaced apart from each other, a single piece with better characteristics can be optionally made. mechanics of suitable shape to be inserted between these and the rod, as is sometimes used to do with the internal liner of the cylinder where the piston slides (for example steel liner in aluminum structure). Inside the rod there are "small" straight circular channels (5-6), directed like its axis, where the lubricant passes through the circular disc (in contact with the cylinder liner) and the walls of the cylinder! hole in which the rod slides, both to adduce and to return the oil. The circular channels that carry it (5), in number of two currents each under the surface of the stem in contact with the opposite lateral support walls, reach the center of the disc from which at least two channels direct to its surface depart radially and in opposite directions lateral, along which a not deep circular incision (10) is obtained which allows the oil to flow and wet the entire wall of the cylinder liner; again from this incision two other radial outlet channels are created (made at 90 ° by the two inlet), which bring the lubricant back to the center of the disc and therefore to two straight channels (6), separated and adjacent to those for carrying the oil, which reach the pin and the connecting rod feet, lubricating them and finally coming out of the appropriate holes. The same applies to the stem in which as many channels and holes are obtained, placed at a suitable height (they must not pass beyond the hole where the rod slides in the center of the head). The entry of the high pressure oil into the channels of the rod takes place in two radial holes present on the surface of the same, exactly following those of inlet (7) created on the lateral support walls made at such a height as not to be uncovered by the rod when the piston is at TDC; from each of the entry holes of the rod an incision (8) is made sufficiently deep directed as the axis of the same towards its end, as long as the amplitude of the piston motion: during the movement of this in fact it allows to have always a connection between the holes of the wall and of the rod for the passage of the lubricant, which does not leave (or at least to a minimum part) from the line made for it. The oil also partially cools the plunger. To ensure correct sealing and to avoid and limit losses of lubricant in the combustion chamber, the piston rings or rings (12) and oil scraper rings (11), present in the lateral surfaces of the rod and disc, are mounted in special circular cavities. Considering the latter, starting from the central circular incision towards each active face at least one oil scraper ring and one / two elastic bands; in the cavities for the scraper rings there are also some holes and channels directed towards the central outlet ones (which run along the rod) inclined as much as possible downwards, in order to facilitate the drainage of the lubricant towards the center even while the engine it is inclined within a certain limit (this in fact is not freely inclinable as for some 2-stroke). In the rod, on the other hand, between the oil inlet holes and the end of the circular hole of the rod when the piston is at TDC, there are at least one oil scraper ring (11) followed by one / two of seal (12) (obviously positioned above the first), in the cavity for the oil scraper there are, in the same way as those of the disc, the holes and channels directed towards the internal outlet ones of the stem.

Si è quindi descritto lo stantuffo a doppio effetto con i suoi principali componenti. Come già detto, è necessario che sia il più leggero possibile e realizzato con materiali ad elevate caratteristiche meccaniche, in modo che resista agli elevati stress meccanici e termici cui è sottoposto. Il raffreddamento dello stesso, che ha due facce attive a contatto con i gas caldi, effettuato già in parte dall'olio lubrificante, deve essere completato con un efficiente sistema adatto alio scopo. Preferibile usarne perciò uno a liquido, circolante in appositi spazi (32) intorno alla camicia del cilindro (unica parte a contatto del disco), alla parete dove scorre lo stelo ed a quelle delia testata, dove possibile. Come si nota la parte inferiore della camera di combustione, a differenza di quella superiore, è "occupata" al centro dallo stelo dello stantuffo: ne consegue una forma della camera differente da quella superiore, con la candela/iniettore e relativa cavità che solitamente installata/o proprio al centro della stessa deve essere posta in posizioni differenti (facoltativamente in numero maggiore all'unità); sempre nella parte inferiore si riduce altresì leggermente lo spazio (in base alle dimensioni dello stelo) e perciò la quantità di gas che è possibile aspirare: la cilindrata inferiore è minore dì quella superiore. Aumenta lo spazio occupato in altezza dal motore, in quanto le bielle non sono collegate direttamente ad uno stantuffo a fodero ma allo stelo relativamente lungo di uno a disco; la testata inferiore (35) appositamente modificata con tutti i suoi componenti deve essere montata e bloccata dentro o sul basamento al posto del cilindro (34), a cui sua volta deve stare attaccata. The double-acting piston with its main components has therefore been described. As already mentioned, it must be as light as possible and made with materials with high mechanical characteristics, so that it can withstand the high mechanical and thermal stresses to which it is subjected. The cooling of the same, which has two active faces in contact with the hot gases, already partially carried out by the lubricating oil, must be completed with an efficient system suitable for the purpose. It is therefore preferable to use a liquid one, circulating in suitable spaces (32) around the cylinder liner (the only part in contact with the disc), to the wall where the rod slides and to those of the head, where possible. As you can see, the lower part of the combustion chamber, unlike the upper one, is "occupied" in the center by the piston rod: the result is a different chamber shape from the upper one, with the spark plug / injector and relative cavity that is usually installed / or in the very center of the same it must be placed in different positions (optionally in greater numbers than the unit); also in the lower part the space is also slightly reduced (based on the size of the rod) and therefore the quantity of gas that can be sucked in: the lower displacement is less than the upper one. The space occupied in height by the engine increases, as the connecting rods are not connected directly to a sleeve plunger but to the relatively long stem of a disc; the specially modified lower head (35) with all its components must be mounted and locked inside or on the crankcase in place of the cylinder (34), to which it must be attached.

Si passa ora a trattare de! tipo di valvole e distribuzione utilizzati e del sistema della valvola di scarico ad apertura variabile, presente nella testata sia superiore che inferiore in modo pressoché identico. We now move on to treating de! type of valves and distribution used and of the system of the variable opening exhaust valve, present in the upper and lower head in an almost identical way.

Il motore LOP utilizza sostanzialmente distribuzione e valvole abbastanza simili a quelle di un "classico" motore a ciclo OTTO o DIESEL: alberi ad eccentrici in testa (volendo anche a fasatura variabile) collegati all'albero motore (che ha velocità di rotazione doppia) tramite cinghia, catena od ingranaggi; valvole d'aspirazione/scarico del tipo a fungo. The LOP engine basically uses distribution and valves quite similar to those of a "classic" OTTO or DIESEL cycle engine: overhead eccentric shafts (also with variable timing if desired) connected to the crankshaft (which has double rotation speed) by means of belt, chain or gears; inlet / outlet valves of the poppet type.

Le valvole (13-29) (due o più) con le teste poggianti sulle loro sedi (14) sono poste intorno alla centrale candela/iniettore od al foro per lo stelo (testata inferiore). Per ogni lato si hanno valvole d'aspirazione o valvole di scarico con relativi condotti per i gas comandate da alberi a camme. Sopra i condotti dei gas (15-31) e fra le cavità destinate al passaggio del liquido refrigerante si trovano gli spazi, le pareti ed i supporti della struttura delia testata adibiti ad alloggiare e sostenere i guida valvole (16), gli steli delle valvole, la punterìa, le molle di chiusura, gli alberi ad eccentrici (30) e tutti i restanti relativi sistemi e componenti utilizzati. The valves (13-29) (two or more) with the heads resting on their seats (14) are placed around the central spark plug / injector or the hole for the stem (lower head). For each side there are intake valves or exhaust valves with relative gas pipes controlled by camshafts. Above the gas ducts (15-31) and between the cavities intended for the passage of the refrigerant liquid there are the spaces, the walls and the supports of the head structure used to house and support the valve guides (16), the valve stems , the tappet, the closing springs, the eccentric shafts (30) and all the remaining related systems and components used.

Per la valvola d'aspirazione (29) può essere usato semplicemente il sistema dato dalla camma che comanda direttamente la punteria provvista di una molla di chiusura, abbastanza forte da sopportare la depressione presente in camera durante il secondo e sesto tempo del ciclo mantenendola chiusa, collegata allo stelo della valvola, che quindi si aprirà e chiuderà seguendo il profilo fisso della camma. Giacché è richiesta l'apertura per circa metà corsa dello stantuffo, ovvero per 45°/60° di rotazione dell'albero a camme (907120° per quello motore), per evitare brusche alzate ed abbassate delia valvola e quindi dover realizzare un eccentrico dal profilo "proibitivo", è preferibile costruirne uno che la tenga aperta più o meno per 120° di rotazione dell'albero su cui è montato, lasciando ad un'altra valvola (ad esempio una a farfalla) posta nei condotto di aspirazione (31) il compito di variare la quantità di gas immessi nel cilindro e dunque la depressione finale raggiunta subito dopo la chiusura di quella a fungo; oppure si possono usare sistemi alternativi quale quello utilizzato sui motori Multiair prodotti dalla FIAT, in cui il controllo del tempo di apertura permette di scegliere la quantità di gas che entra in camera senza installare altre valvole nei condotti d'aspirazione. For the intake valve (29) it is possible to simply use the system given by the cam which directly controls the tappet provided with a closing spring, strong enough to withstand the depression present in the chamber during the second and sixth time of the cycle, keeping it closed, connected to the valve stem, which will then open and close following the fixed profile of the cam. Since the opening of the piston for about half stroke is required, i.e. for 45 ° / 60 ° of rotation of the camshaft (907120 ° for the motor shaft), to avoid abrupt raising and lowering of the valve and therefore having to make an eccentric from the "prohibitive" profile, it is preferable to build one that keeps it open more or less for 120 ° of rotation of the shaft on which it is mounted, leaving another valve (for example a butterfly valve) placed in the intake duct (31) the task of varying the quantity of gas introduced into the cylinder and therefore the final depression reached immediately after the closure of the mushroom-shaped one; or you can use alternative systems such as the one used on the Multiair engines produced by FIAT, in which the opening time control allows you to choose the quantity of gas that enters the chamber without installing other valves in the intake ducts.

La valvola a fungo dello scarico (13) invece necessita di un sistema apposito che permetta di realizzare al meglio il ciclo LOP. Di seguito la descrizione più accurata per questa valvola. The poppet valve of the discharge (13), on the other hand, requires a special system that allows the LOP cycle to be carried out in the best possible way. Below is the most accurate description for this valve.

Partendo dalla camera di combustione, la testa della valvola a fungo poggia sulla sua sede circolare (14) (integrata o riportata) nella testata. Lo stelo lungo e diritto attraversa il condotto di scarico dei gas, oltrepassandone la parete superiore dove è installato il corpo guida-valvola (16) con relativa guarnizione entro cui scorre. All'estremità superiore di questo (quindi al di sopra della parete del condotto di scarico) è presente un piccolo spazio (17) con condotto/i ricavati nella struttura per il passaggio ed uscita olio atto a lubrificare lo stesso e lo stelo. Quest'ultimo passa nuovamente attraverso un foro circolare di stesso diametro praticato sulla parete di questo piccolo spazio. Oltre la parete, in linea e centrato con l'asse dello stelo un primo condotto circolare più largo di quest'ultimo ma non troppo lungo (comunque d'altezza abbastanza maggiore rispetto a! valore d'apertura della valvola) è ricavato nella struttura della testata; sulla superficie laterale vicina alla parete circolare con il foro per lo stelo sono presenti due fori per dei canali d'entrata ed uscita di olio in pressione (19), Lo stelo (quando la valvola sì trova in posizione di completa apertura) a partire da sopra i fori vede diminuire leggermente e di netto il proprio diametro, che rimane poi di nuovo costante sino alla sua estremità avente una breve filettatura; si crea perciò un piccolo piano a corona circolare piana su cui poggia e viene bloccato un primo dischetto circolare (20) con forellino centrale dove passa lo stelo con diametro interno pari a quello esterno (della parte più sottile) dello stelo e diametro esterno pari a quello interno del condotto prima menzionato. Si ottiene dunque nel condotto una camera "stagna" detta di tenuta olio (18) (dove effettivamente sarà presente) entro cui può scorrere lo stelo con il disco. Il condotto infine a partire da sopra il disco delio stelo (nel momento in cui la valvola si trova in posizione di completa chiusura) aumenta di molto e di netto il proprio diametro fino alla sua fine, creandosi dunque un piano a corona circolare abbastanza grande. Considerando nuovamente lo stelo a partire dal primo dischetto descritto, sono montati in successione un lungo anello/tubetto circolare (21) dì piccolo diametro esterno (che raggiunge quasi l'estremità filettata dell'asticella) poggiante sulla faccia piana del primo disco, seguito da un ulteriore secondo disco circolare (22) più o meno identico al primo dove passa lo stelo, poggiante sua volta al lungo tubo e ivi tenuto premuto e bloccato da un piccolo bullone (28) avvitato nell'estremità filettata dello stelo. In pratica si forma un unico saldo corpo costituito dalla valvola a fungo con i componenti appena descritti. Fra i due dischetti circolari sono altresì presenti altri due elementi: un altro terzo dischetto circolare (23) a contatto del secondo disco più vicino all'estremità, con diametro esterno pari a quello del "grande" condotto circolare entro cui può scorrere, forellino centrale con diametro uguale a quello esterno del lungo tubetto su cui può muoversi; una molla elicoidale cilindrica (24) compresa fra il disco più grande e quello più lontano dall'estremità dello stelo, con basi poggianti sulle loro superfice piane, con diametro esterno quindi minore di quello del primo disco più piccolo. Un'altra molla elicoidale cilindrica (25) molto più larga è sistemata intorno alla prima, poggiando le sue basi sul piano a corona circolare della seconda parte del "grande" condotto e sulla faccia piana del disco più grande (essa non tocca il disco più piccolo né la molla al suo interno. Ogni molla è mantenuta in opportuna compressione. Sulla base superiore del disco più grande poggia il "bordo" piano del bicchiere della punteria (26) (provvisto di alcuni forellini per far passare aria ed olio colato nel suo spazio interno formato con il disco) sulla cui base esterna striscia e preme la superfice di una camma dell'albero ad eccentrici (30) (se non dotato di rotellina) Il bicchiere cilindrico ha diametro esterno uguale a quello interno di un grande anello metallico (27) (entro cui si muove) non troppo lungo inserito e bloccato nel condotto circolare (non deve muoversi né toccare il disco più grande montato sullo stelo). La distanza fra l'estremità dello stelo e la base interna del bicchiere (quando questo poggia sul disco più grande con valvola completamente chiusa) deve essere maggiore del valore d'apertura massima della valvola di scarico. Il grande condotto dove sono installati tutti gli elementi sinora descritti presenta ovviamente delle aperture laterali per il passaggio di aria ed olio e canali che portano il lubrificante nei punti desiderati. Oltre il bicchiere si trova infine l'albero ad eccentrici che dà movimento alla valvola posto in uno spazio ad esso adibito e fissato alla struttura della testata con vari supporti. Esso insieme a tutti questi altri componenti non deve interferire con il moto delle bielle collegate allo stantuffo (nel caso si tratti di testata inferiore). Il passaggio di olio nei canali d'entrata ed uscita (quest'ultimi più grandi dei primi) della camera di tenuta olio è regolato da una o più valvole comandate meccanicamente od elettronicamente. L'olio qui presente trafila in minima parte dai piccolissimi spazi fra le pareti del foro centrale dove passa lo stelo ed il medesimo, oltre che fra il suo primo disco e la parete interna del condotto; è preferibile perciò usare Io stesso olio usato per la lubrificazione delle varie parti del motore, se non si vogliono adoperare opportune guarnizioni. Starting from the combustion chamber, the head of the poppet valve rests on its circular seat (14) (integrated or inserted) in the head. The long and straight stem passes through the gas exhaust duct, passing through the upper wall where the valve-guide body (16) is installed with the relative gasket within which it slides. At the upper end of this (therefore above the wall of the exhaust duct) there is a small space (17) with duct / s obtained in the structure for the passage and outlet of oil suitable for lubricating the same and the stem. The latter passes again through a circular hole of the same diameter made in the wall of this small space. Beyond the wall, in line and centered with the axis of the stem, a first circular duct wider than the latter but not too long (in any case of a height that is quite greater than the opening value of the valve) is obtained in the structure of the header; on the side surface near the circular wall with the hole for the stem there are two holes for the inlet and outlet channels of pressurized oil (19), The stem (when the valve is in the fully open position) starting from above the holes it sees its diameter decrease slightly and sharply, which then remains constant again until its end having a short thread; therefore a small plane with a flat circular crown is created on which a first circular disk (20) with a central hole passes through the rod with an internal diameter equal to the external one (of the thinnest part) of the rod and an external diameter equal to the internal one of the aforementioned duct. A "watertight" chamber called oil seal (18) is thus obtained in the duct (where it will actually be present) within which the rod with the disc can slide. Finally, starting from above the disc of the stem (when the valve is in the completely closed position), its diameter increases significantly and sharply up to its end, thus creating a fairly large circular crown plane. Considering again the stem starting from the first disk described, a long circular ring / tube (21) of small external diameter (which almost reaches the threaded end of the rod) resting on the flat face of the first disk is mounted in succession, followed by a further second circular disk (22) more or less identical to the first one where the stem passes, resting in turn on the long tube and held there pressed and locked by a small bolt (28) screwed into the threaded end of the stem. In practice, a single solid body is formed consisting of the poppet valve with the components just described. Between the two circular discs there are also two other elements: another third circular disc (23) in contact with the second disc closest to the end, with an external diameter equal to that of the "large" circular duct within which it can slide, central hole with the same diameter as the external diameter of the long tube on which it can move; a cylindrical helical spring (24) comprised between the largest disc and the one furthest from the end of the stem, with bases resting on their flat surfaces, with an external diameter therefore smaller than that of the first smaller disc. Another much larger cylindrical helical spring (25) is arranged around the first, resting its bases on the circular crown of the second part of the "large" duct and on the flat face of the larger disk (it does not touch the disk anymore or the spring inside it. Each spring is kept in appropriate compression. The flat "edge" of the tappet cup (26) rests on the upper base of the larger disc (26) internal space formed with the disk) on whose external base it crawls and presses the surface of a cam of the eccentric shaft (30) (if not equipped with a wheel) The cylindrical socket has the same external diameter as the internal diameter of a large metal ring ( 27) (within which it moves) not too long inserted and blocked in the circular duct (it must not move or touch the larger disc mounted on the stem) The distance between the end of the stem and the internal base of the shaft hiere (when this rests on the largest disc with the valve completely closed) must be greater than the maximum opening value of the discharge valve. The large duct where all the elements described up to now are installed obviously has lateral openings for the passage of air and oil and channels which carry the lubricant to the desired points. Beyond the socket there is finally the eccentric shaft which gives movement to the valve placed in a space intended for it and fixed to the structure of the head with various supports. It, together with all these other components, must not interfere with the motion of the connecting rods connected to the piston (in the case of a lower head). The passage of oil in the inlet and outlet channels (the latter larger than the former) of the oil seal chamber is regulated by one or more mechanically or electronically controlled valves. The oil present here is drawn in a minimal part from the very small spaces between the walls of the central hole where the stem and the same passes, as well as between its first disc and the internal wall of the duct; it is therefore preferable to use the same oil used for the lubrication of the various parts of the engine, if you do not want to use suitable seals.

Il funzionamento del sistema della valvola di scarico ad apertura variabile è il seguente: negli istanti successivi al quinto tempo del ciclo LOP, poco prima che lo stantuffo porti al massimo il volume raggiunto in camera di combustione, l'eccentrico dell'albero di distribuzione inizia a spingere il bicchiere collegato alla propria valvola di scarico; le valvole dei canali d'uscita ed entrata (dall'ultimo dei quali è immesso l'olio in pressione) della camera di tenuta olio sono chiusi dalle rispettive valvole, l'olio pressoché incomprimìbile presente in questa rimane qui prigioniero; il bicchiere quindi comincia a spostare solo il terzo disco più grande, che scorre lungo lo stelo della valvola comprimendo ancora di più le due molle che lo tenevano a contatto del secondo disco, giacché il primo disco solidale con lo stelo, a cui è collegata la molla interna, non può scorrere avanti verso l'interno del condotto con la camera di tenuta olio, mantenendo chiusa la valvola. La compressione delle molle per mezzo dello spostamento del bicchiere e del terzo disco continua finché nel canale d'uscita olio della camera di tenuta non viene aperta la propria valvola, ovvero nell'istante (o per essere più precisi leggermente prima in base al regime di funzionamento del motore) in cui durante il moto del pistone la pressione interna nella camera di combustione raggiunge nuovamente il valore di quella esterna. A questo punto il primo disco, libero di muoversi poiché l'olio può uscire dalla camera di tenuta, è spinto insieme allo stelo e tutta la valvola dalla molla più interna; lo spostamento della valvola va a seguire completamente quello del bicchiere comandato dall'eccentrico quanto il terzo disco si poggia nuovamente sul secondo. Successivamente poco prima che il profilo dell'eccentrico detti la chiusura della valvola a fungo (ovvero a circa metà corsa del pistone durante lo spostamento verso il cielo della camera di combustione), la valvola d'entrata olio nella camera di tenuta viene aperta permettendone il ritorno ed il riempimento; il terzo disco spinto dalla molla più esterna è libero insieme al resto della valvola di scarico di poter seguire il moto del bicchiere. La chiusura avviene leggermente dopo la nuova inversione di moto del pistone, quando l'eccentrico non spinge più sul bicchiere. Nelle successive fasi si avrà la chiusura della valvola d'uscita olio della camera di tenuta seguita da quella d'entrata, ovviamente prima della fine del quarto od anche quinto tempo del ciclo LOP, per tenere nuovamente l'olio bloccato in tale spazio. La conoscenza del corretto momento in cui la pressione interna nella camera di combustione ha o sta per raggiungere il valore di quella esterna (o comunque qualsiasi altro valore presente attimo per attimo) è resa possibile da un sensore, di tipo elettronico o simile, collegato e comunicante con la camera di combustione, posto all'estremità del cielo della stessa ofra lo spazio libero presente fra le valvole a fungo; questo sensore invia i dati rilevati istante per istante ad una centralina elettronica, che provvederà poi a gestire l'apertura e chiusura delle valvole dei canali della camera di tenuta olio, Al posto del sensore elettronico e centralina possono essere usati anche metodi di tipo meccanico, forse più affidabili ma che perdono in precisione. Ad esempio un piccolo stelo cilindrico posizionato e libero di scorrere solo per una certa misura entro un piccolo condotto circolare (di stesso diametro nello spazio in cui si muove e minore nel restante) comunicante da una parte con la camera di combustione e dall'altra con l'ambiente l'esterno, può assolvere alla funzione di "sensore" e a quella di valvola del canale d'uscita olio della camera di tenuta, avendo al centro del suo corpo un foro che mette alternativamente in comunicazione le due parti del canale d'uscita olio che viene dunque da lui diviso, ovviamente possedendo anche delle opportune guarnizioni per evitare perdite del fluido, spostandosi quindi a seconda delle differenti spinte esercitate dai gas sulle sue basi (l'apertura della valvola ovvero dello stelo cilindrico può essere coadiuvata anche da una piccola molla opportunamente tarata, in modo che questo si sposti aprendo il canale d'uscita olio leggermente prima che la pressione interna raggiunga il valore di quella esterna); mentre la valvola d'entrata olio della camera di tenuta (di qualsiasi tipo adatto) può essere comandata dall'albero a camme. The operation of the variable opening exhaust valve system is as follows: in the instants following the fifth time of the LOP cycle, just before the piston reaches the maximum volume reached in the combustion chamber, the camshaft eccentric starts to push the cup connected to its own drain valve; the valves of the outlet and inlet channels (from the last of which the pressurized oil is introduced) of the oil seal chamber are closed by the respective valves, the almost incompressible oil present in this remains captive here; the cup then begins to move only the third largest disc, which slides along the valve stem, compressing even more the two springs that kept it in contact with the second disc, since the first disc integral with the stem, to which the internal spring, cannot slide forward towards the inside of the duct with the oil seal chamber, keeping the valve closed. The compression of the springs by means of the displacement of the socket and of the third disc continues until its valve is opened in the oil outlet channel of the sealing chamber, that is to say in the instant (or to be more precise slightly earlier according to the engine operation) in which, during the piston motion, the internal pressure in the combustion chamber again reaches the value of the external one. At this point the first disc, free to move since the oil can come out of the sealing chamber, is pushed together with the stem and the whole valve by the innermost spring; the displacement of the valve follows completely that of the cup controlled by the eccentric when the third disk rests again on the second. Subsequently shortly before the eccentric profile dictates the closure of the poppet valve (i.e. at about half stroke of the piston during the movement towards the top of the combustion chamber), the oil inlet valve in the sealing chamber is opened allowing the return and filling; the third disc pushed by the outermost spring is free together with the rest of the discharge valve to be able to follow the movement of the bowl. Closing takes place slightly after the new motion reversal of the piston, when the eccentric no longer pushes on the cup. In the following phases, the oil outlet valve of the sealing chamber will close, followed by the inlet valve, obviously before the end of the fourth or even fifth time of the LOP cycle, to keep the oil blocked again in this space. The knowledge of the correct moment in which the internal pressure in the combustion chamber has or is about to reach the value of the external one (or any other value present moment by moment) is made possible by a sensor, of an electronic or similar type, connected and communicating with the combustion chamber, located at the end of the top of the combustion chamber ofra the free space present between the poppet valves; this sensor sends the data detected moment by moment to an electronic control unit, which will then manage the opening and closing of the valves of the oil seal chamber channels. In place of the electronic sensor and control unit, mechanical methods can also be used, perhaps more reliable but they lose in precision. For example, a small cylindrical stem positioned and free to slide only to a certain extent within a small circular duct (of the same diameter in the space in which it moves and smaller in the rest) communicating on one side with the combustion chamber and on the other with the environment outside, can perform the function of "sensor" and that of valve of the oil outlet channel of the sealing chamber, having in the center of its body a hole that alternately connects the two parts of the d ' oil outlet which is therefore divided by him, obviously also possessing suitable seals to avoid fluid leaks, thus moving according to the different thrusts exerted by the gases on its bases (the opening of the valve or of the cylindrical stem can also be assisted by a small spring suitably calibrated, so that it moves by opening the oil outlet channel slightly before the internal pressure reaches the value of that external); while the oil inlet valve of the sealing chamber (of any suitable type) can be controlled by the camshaft.

Questo sistema di valvola di scarico ad apertura variabile (meccanico-idraulico o misto all'elettronico), sebbene possieda leggermente maggiore inerzia ed occupi un po' più di spazio, permette di scegliere il tempo d'apertura e la fasatura della stessa, oltre poter sfruttare sempre tutta l'alzata disponibile per la valvola grazie alla spinta della molla interna, quando il canale d'uscita olio della camera di tenuta viene aperto, La rapidità d’apertura e chiusura della valvola di scarico è data sostanzialmente dalla forza espressa dalle due molle; quella esterna di chiusura deve inoltre riuscire a sopportare la depressione presente in camera di combustione durante i tempi secondo e sesto del ciclo LOP (analogamente alla valvola d'aspirazione). This variable opening exhaust valve system (mechanical-hydraulic or mixed with electronic), although it has slightly greater inertia and takes up a little more space, allows you to choose the opening time and timing of the same, as well as being able to always exploit all the lift available for the valve thanks to the thrust of the internal spring, when the oil outlet channel of the sealing chamber is opened. soft; the external closing one must also be able to withstand the depression present in the combustion chamber during the second and sixth times of the LOP cycle (similarly to the intake valve).

Claims

CLAIMS 1 - The thermal cycle with the name LOP (low omission power) for alternative internal combustion engines, consisting of the 7 times mentioned and which can be achieved with the use of the components that have been presented and described. 2 - The double-acting piston that slides inside the cylinder as described, with a rod passing through a suitably created (lower) head, having particular devices and elements suitable for guaranteeing correct lubrication, sealing and cooling. 3 - 11 variable opening drain valve system with which it is possible to carry out the LOP cycle, consisting of a poppet valve combined with suitable components, modifications and innovative devices as described.