BR102013027025A2 - Aparelho para atuar pelo menos uma válvula de saída de um mecanismo motor de combustão interna controlado por válvula - Google Patents

Abstract

RESUMO Patente de Invenção: "APARELHO PARA ATUAR PELO MENOS UMA VÁLVULA DE SAÍDA DE UM MECANISMO MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA CONTROLADO POR VÁLVULA". A presente invenção refere-se a um aparelho para atuar pelo menos uma válvula de saída de um mecanismo motor de combustão interna controlado por válvula para veículos motorizados, que tem um elemento atuador que é acionado por um eixo de came, uma primeira unidade de pistão/cilindro (15), preferencialmente uma unidade de pistão/cilindro hidraulicamente carregada (15), que é fornecida entre um came (4) do eixo de came e pelo menos uma válvula de saída (2), por meio de tal unidade de pistão/cilindro (15) pelo menos uma válvula de saída (2) pode ser mantida em uma posição intermediária não fechada durante um modo de frenagem do mecanismo motor com contrapressão do gás de escape, e uma segunda unidade de pistão/cilindro (11) é fornecida, a qual é configurada como um elemento de compensação de folga de válvula (HVC), preferencialmente como um elemento de compensação de folga de válvula hidráulica (HVC). De acordo com a invenção, é previsto que pelo menos um meio de lateral de trem de válvula (28, 29, 30) seja fornecido entre o came (4) e a pelo menos uma válvula de saída (2), cujo meio de lateral de trem de válvula (28, 29, 30) exerce uma força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC (11), mas é menor que esta.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO PARA ATUAR PELO MENOS UMA VÁLVULA DE SAÍDA DE UM MECANISMO MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA CONTROLADO POR VÁLVULA".

A presente invenção refere-se a um aparelho para atuar pelo

menos uma válvula de saída de um mecanismo motor de combustão interna controlado por válvula para veículos motorizados em concordância com o preâmbulo da Reivindicação de Patente 1.

É conhecido, por exemplo, a partir do documento US 2010/319657 A1 o aumento da ação de frenagem de um mecanismo motor de combustão interna no modo de superaquecimento devido ao fato de que uma ação de descompressão é sobreposta à contrapressão do gás de escape por meio de uma portinhola de pressão na seção de gás de escape (EVB ou freio por válvula de escape), em que pelo menos uma válvula de saída por cilindro do mecanismo motor de combustão interna é mantida aberta em uma posição intermediária no modo de frenagem. Isso se dá no trem de válvula do mecanismo motor de combustão interna por meio de uma unidade de pistão/cilindro hidraulicamente carregada no fluxo de força entre o came de acionamento do eixo de came e o elemento atuador que carrega a válvuIa de saída, ou um balancim. Além disso, uma segunda unidade de pistão/cilindro é disposta no elemento atuador, cuja segunda unidade de pistão/cilindro é projetada como um elemento de compensação de folga de válvula hidráulica (HVC) que é conhecido por si só.

É um objetivo da invenção desenvolver o aparelho de acordo com o tipo genérico através de meios estruturalmente simples de forma que um trem de válvula funcionalmente confiável e livre de destruição possa ser alcançado tanto no modo regular quanto no modo de frenagem do mecanismo motor ou EVB.

Esse objetivo é alcançado por meio das características das reivindicações independentes da patente. Desenvolvimentos e melhorias vantajosos da invenção constituem a matéria das reivindicações dependentes.

19489691v1 De acordo com a invenção, é proposto que pelo menos um meio seja fornecido entre um came de acionamento do trem de válvula e pelo menos uma válvula de saída, cujo meio exerce uma força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC, mas é menor que esta. Foi descoberto que, no caso do trem de válvula de acordo com o tipo genérico com duas unidades de pistão/cilindros integradas, hidraulicamente atuantes, seqüências de movimento complexas e indiferentes podem ocorrer, em particular, no modo EVB como resultado da superimposição de movimentos dinâmicos, cujas seqüências de movimento não garantem uma ausência de folga desejada no trem de válvula e, como resultado disso, pode prejudicar a função EVB. A ausência de folga acima mencionada significa que uma folga definida é assegurada dentro dos limites definidos no trem de válvula, sendo que tal folga também pode ser, por exemplo, zero ou aproximadamente zero e pode, portanto ser uma ausência de folga ideal. Como resultado da medida relativamente simples proposta, esse empecilho pode ser surpreendentemente eliminado, o momento de inércia de massa que é aumentado no elemento atuador acarreta uma influência positiva na Função EVB na seqüência de movimento dinâmico. No modo regular do mecanismo motor de combustão interna, a força menor opostamente direcionada não pode ter um efeito desvantajoso na função do HVC.

Um meio de lateral de trem de válvula deve ser entendido, em particular, para ser um meio que tem uma influência direta ou indireta no movimento do trem de válvula e/ou é operativamente conectado ao trem de válvula, pelo menos temporariamente.

Um efeito positivo adicional de um meio que é direcionado con

trariamente ao ou contrabalanceia o efeito de ajuste do HVC é que todo o caminho de compressão no modo disparado é reduzido dessa forma no caso de uma compressão do meio HVC ou do meio HVC. O movimento é reduzido por meio do dito caminho de compressão reduzido, como resultado pelo qual, por conseqüência, perdas por fricção são reduzidas.

A força menor, direcionada contra a ação de ajuste do HVC, de pelo menos um meio, deve ser entendida como uma força sobre um local,

19489691v1 por exemplo sobre o local do meio, e se segue, em particular, de uma comparação de forças entre a força de pelo menos um meio e a força que resulta possivelmente como uma conseqüência das ações de alavanca do HVC no local do pelo menos um meio.

O meio que exerce a força menor, que é direcionada contra a

ação de ajuste do HVC, pode preferencialmente em particular ser pelo menos um ímã, por exemplo, um ímã permanente ou um eletroímã, e/ou pelo menos um elemento de mola, por exemplo uma mola de extensão, e/ou pelo menos um elemento elastomérico, por exemplo uma faixa de tração, que 10 pode ser de configuração simples em termos de tecnologia de produção e pode ser disposto favoravelmente em termos de tecnologia de montagem. O meio que exerce a menor força, que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC, pode ser atribuído, por exemplo, a um elemento atuador e/ou uma cruzeta de válvula entre o elemento atuador e a(s) válvula(s) de saída e/ou 15 uma junta de conexão entre o elemento atuador e a cruzeta de válvula e/ou uma braçadeira estacionária do trem de válvula, sendo que tal braçadeira é atribuída a uma cruzeta de válvula, em particular pode ser ali disposto de forma que esse interaja com, ou aja sobre, um componente adjacente da maneira necessária.

Um meio desse tipo pode, portanto, ser tanto um elemento de

pré-esforço de ação permanente quanto um elemento de pré-esforço de ação temporária. Por exemplo, esse pode ser fornecido em conjunto com um meio de ação temporária que o dito meio age de uma maneira temporariamente limitada, por exemplo, que depende da velocidade de rotação. Isso 25 poderia ser ocasionado, por exemplo, por meio de um eletroímã que é então atuado em momentos definidos.

Em conjunto com a modalidade do meio por meio de um ímã, pode ser estipulado, além disso, que não somente as forças de atração de um ímã são utilizadas aqui, e sim como uma alternativa ou opcionalmente 30 também além da força de repulsão de uma pluralidade de ímãs é utilizada, sendo que tal depende da disposição local concreta dos ímãs no respectivo caso individual. Por exemplo, se a força de repulsão de uma pluralidade de,

19489691v1 em particular dois, ímãs é usada, esses podem ser dispostos no ponto de contato entre o elemento atuador e a cruzeta de válvula, sendo que como resultado disso os ímãs contrabalanceiam não somente a segunda unidade de pistão/cilindro, mas também o peso ou o momento de inércia de massa 5 do elemento atuador que é preferencialmente configurado como um balancim. Não é necessário mencionar que ímãs que atraem um ao outro também podem ser usados, sendo que tais ímãs são atribuídos um ao outro em cada caso nos componentes adjacentes e/ou interativos.

Um ímã desse tipo pode, a princípio, ser fabricado a partir de to10 do material ou substância adequado. É particularmente vantajoso produzir o ímã a partir do material neodímio. Um ímã de neodímio desse tipo tem a vantagem de suas propriedades magnéticas poderem ser ativadas somente após a produção e/ou montagem, com resultado de, por exemplo, poder evitar vantajosamente uma acumulação de lascas no ímã durante a produção 15 e/ou montagem.

Além de um meio que exerce a força menor opostamente direcionada e que é preferencialmente configurado por meio de um ímã, este pode ser fornecido para fornecer um ímã sacrificial a uma curta distância em relação ao mesmo, sendo que sobre tal ímã sacrificial, em particular, conta20 minantes metálicos, como limalhas etc., podem se acumular, com o resultado de que os ditos contaminantes não são coletados no próprio meio ou a uma curta distância em relação ao mesmo. No entanto, como uma alternativa ou além, isso também pode ser realizado ou implementado por meio de uma geometria de superfície correspondente, por exemplo, uma microesfera 25 de coleta e recepção semelhante a recipiente, etc.

O elemento atuador pode ser uma alavanca de dois braços oscilantes, sobre a alavanca à qual, sendo que essa age sobre a válvula de saída, a primeira unidade de pistão/cilindro é disposta, e sobre a alavanca à qual, sendo que essa interage com o came do eixo de came, o HVC é dis30 posto indireta ou diretamente. Aqui, o balancim pode ser configurado em uma peça ou em múltiplas peças, em particular em duas peças, que tem uma alavanca de came que se estende sobre o came do eixo de came e

19489691v1 uma alavanca atuadora que age sobre a válvula de saída, o HVC com o meio que exerce uma força opostamente direcionada que é preferencialmente conectado entre a alavanca de came e a alavanca atuadora. Isso, portanto, ocasiona acoplamento deliberadamente limitado dos dois componentes 5 volumosos no modo EVB sem prejudicar a função de compensação de folga do HVC.

Além disso, uma pluralidade de, em particular duas, válvulas de saída pode ser fornecida no trem de válvula por cilindro do mecanismo motor de combustão interna, sendo que tais válvulas de saída são atuadas junta10 mente através de uma cruzeta de válvula pelo elemento atuador ou balancim, sendo que a primeira unidade de pistão/cilindro é disposta na cruzeta de válvula e age, por exemplo, sobre somente uma válvula de saída de forma a atingir a função EVB.

Além disso, a primeira unidade de pistão/cilindro e o HVC podem ser abastecidos com óleo comprimido juntamente por um sistema de circulação por pressão de óleo lubrificante do mecanismo motor de combustão interna, uma válvula sem retorno que é disposta na linha de alimentação à primeira unidade de pistão/cilindro e, além disso, o espaço de pressão da primeira unidade de pistão/cilindro que tem uma linha de descarga que é controlada através de uma braçadeira estacionária no estado fechado da pelo menos uma válvula de saída, e a unidade de pistão/cilindro e a mola de válvula da válvula de saída sendo coordenadas de tal forma que a válvula de saída permaneça aberta de uma maneira definida no modo de frenagem do mecanismo motor com uma portinhola de gás de escape correspondentemente fechada no sistema de gás de escape do mecanismo motor de combustão interna. Aqui, o pelo menos um meio que exerce a força opostamente direcionada garante efetivamente que a cruzeta de válvula e a braçadeira interajam de uma maneira desejada na seqüência de movimento dinâmico na função EVB de tal forma que a unidade de pistão/cilindro ou seu espaço de pressão seja abastecido de forma confiável com óleo lubrificante.

Consequentemente, em uma melhoria adicional ou alternativa da

19489691v1 invenção, o pelo menos um meio que exerce uma força opostamente direcionada sobre o HVC pode também ser disposto sobre a cruzeta de válvula e/ou sobre a alavanca atuadora da alavanca do balancim e, portanto agindo entre a cruzeta de válvula e o elemento atuador, e/ou pode ser inserido na 5 cruzeta de válvula e/ou na braçadeira estacionária e, portanto agindo entre a cruzeta de válvula e a braçadeira. As duas variantes por si só e também uma combinação de ambas as variantes servem para manter, de forma confiável, a função EVB descrita.

De acordo com uma modalidade adicional particularmente prefe10 rida, a braçadeira e/ou a cruzeta de válvula podem ser fornecidas com uma unidade de pistão/cilindro (terceira unidade de pistão/cilindro). A dita terceira unidade de pistão/cilindro serve para "ajustar" a conexão de contato entre a braçadeira e a cruzeta de válvula, em particular o contato de fechamento entre a braçadeira e a cruzeta de válvula, em reação ao movimento de com15 pensação como pretendido do elemento HVC para compensação de desgaste do desgaste do trem de válvula. Por exemplo, o cabeçote da válvula pode "escavar" o assento de válvula no decorrer da vida útil do mecanismo motor, como resultado do qual a posição fechada (posição de descanso) da válvula e consequentemente de sua haste de válvula é elevada. Se a braçadeira 20 e/ou a cruzeta de válvula não tivessem possibilidade de compensação para isso, tensões desvantajosas (forças compressivas) ocorreriam entre a cruzeta de válvula e a braçadeira e/ou entre a braçadeira, a cruzeta de válvula e a haste de válvula. Como resultado do fornecimento de uma unidade de pistão/cilindro na braçadeira e/ou na cruzeta de válvula, "mudanças na posição 25 de descanso" podem geralmente ser compensadas. Ademais, como resultado, como alternativa ou adicionalmente, o fechamento funcionalmente confiável de um canal de descarga de lateral de cruzeta da válvula pela braçadeira pode ser garantido, em particular enquanto passa através do círculo de base de came.

Uma pluralidade de modalidades exemplificativas da invenção é

explicada em maiores detalhes no texto que segue com detalhes adicionais. No desenho diagramático:

19489691v1 A Figura 1 mostra um corte transversal parcial através de um cabeçote de cilindro de um mecanismo motor de combustão interna de pistão alternativo controlado por válvula para veículos motorizados que tem duas válvulas de saída por cilindro que são acionadas através de um balancim 5 de duas peças e uma cruzeta de válvula por um came do eixo de came do mecanismo motor de combustão interna, uma unidade de pistão/cilindro para fornecer uma função EVB e uma unidade de pistão/cilindro como elemento HVC que é integrada ao trem de válvula,

A Figura 2 mostra uma ilustração parcial do balancim de duas peças de acordo com a Figura 1 com o HVC integrado e com meios alternativos para exercer força, que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC, A Figura 3 mostra um gráfico da abertura de válvula curvas das válvulas de saída e válvulas de entrada do mecanismo motor de combustão interna acima de 720 graus ângulo de manivela do virabrequim do mecanismo motor de combustão interna no modo de frenagem ou função EVB com uma ilustração, entre outros, da função de compensação do HVC sem o uso do dito meio na Figura 2,

A Figura 4 mostra o mesmo gráfico durante a transição do modo de frenagem ou o modo EVB para o disparado, regular modo do mecanismo motor de combustão interna,

A Figura 5 mostra um gráfico de acordo com a Figura 3 e a Figura 4 com o modo EVB do mecanismo motor de combustão interna e uma ilustração da função de compensação modificada do HVC por meio do meio que exerce uma força opostamente direcionada,

A Figura 6 mostra uma disposição de uma terceira unidade de

pistão/cilindro em uma braçadeira em uma etapa de primeira vida útil de um mecanismo motor de combustão interna e

A Figura 7 mostra a disposição de acordo com a Figura 6 em uma segunda etapa de vida útil do mecanismo motor de combustão interna. Na medida em que é exigida para a compreensão da presente

invenção, a Figura 1 mostra um cabeçote de cilindro 1 de um mecanismo motor de combustão interna de pistão alternativo controlado por válvula, em

19489691v1 particular de um mecanismo motor de combustão interna de pistão alternativo de quatro tempos (mecanismo motor a diesel), em que, além das válvulas de entrada que não podem ser vistas, duas válvulas de saída 2, 3 (somente as hastes de válvula podem ser vistas) são conduzidas deslocavelmente. As 5 molas de válvula que mantém as válvulas 2, 3 fechadas de uma maneira conhecida não são mostradas aqui.

O trem de válvula que age sobre as válvulas de saída 2, 3 é composto por um came de acionamento 4 de um eixo de came do mecanismo motor de combustão interna 1, um balancim 6 que é montado de modo articulado em um eixo fixo do balancim 5, e uma cruzeta de válvula 7 que liga as duas válvulas de saída 2, 3.

Aqui, o balancim funcional de dois braços 6 tem uma configuração de duas peças a título de exemplo, que tem uma alavanca de came 6a e uma alavanca atuadora 6b que age sobre a cruzeta de válvula 7, sendo que tais alavancas 6a, 6b projetam-se em direção a ambos os lados a partir da montagem no eixo de balancim 5.

A alavanca de came 6a do balancim 6 é montada de modo articulado na alavanca atuadora 6b por meio de um eixo de pivô separado 8 e porta um rolete 10 que é montado rotativamente sobre um eixo 9 e se estende sobre o came 4 de forma a acionar o balancim 6.

No exterior do eixo de pivô 8, um elemento de compensação de folga de válvula hidráulica 11 é disposto entre a alavanca de came 6a e a alavanca atuadora 6b, sendo que tal elemento de compensação de folga de válvula 11 será explicado mais detalhadamente no texto que segue juntamente com a Figura 2.

A alavanca atuadora 6b do balancim 6 carrega a cruzeta de válvula 7 através de um parafuso de ajuste 12 (com porca de travamento) e através de uma junta de conexão 13 que é montada esfericamente na mesma, em um local que é posicionado entre as duas válvulas de saída 2, 3.

Além disso, uma braçadeira estacionária 14 é fornecida acima

da cruzeta de válvula 7, a função de tal braçadeira 14 será explicada depois.

Uma unidade de pistão/cilindro 15 é disposta dentro da cruzeta

19489691v1 de válvula 7, que tem um pistão 17 que é conduzido deslocavelmente a uma extensão limitada em um espaço de pressão 16 e age sobre a uma válvula de saída 2. O espaço de pressão 16 é conectado através de um canal de alimentação 18 a um elemento de válvula sem retorno integrado, por exem5 pio, uma válvula de retenção esférica 19, e através de canais de alimentação (não mostrados mais detalhadamente) que são denotados geralmente por 20 na junta de conexão 13, o parafuso de ajuste 12, no balancim 6 e de forma final através do eixo de balancim 5 ao sistema de circulação por pressão de óleo lubrificante do mecanismo motor de combustão interna. Não é ne10 cessário mencionar que canais 20 adicionais para lubrificar as partes móveis do trem de válvula também são fornecidos no balancim 6 (consulte também a Figura 2).

Ademais, um canal de descarga 21 do corte transversal definido é fornecido na cruzeta de válvula 7, sendo que tal canal de descarga 21 abre ao espaço de pressão 16 da unidade de pistão/cilindro 15 e é controlado através da braçadeira estacionária 14, como será descrito no texto a seguir.

Em uma ilustração ampliada e diagramaticamente, a Figura 2 mostra uma seção do balancim 6 com a alavanca de came 6a e parcialmente a alavanca atuadora 6b, à qual o HVC 11 que é igualmente configurado como uma unidade de pistão/cilindro é integrado.

Para esse fim, um espaço de pressão 22 que é conectado a um canal de alimentação 20 é configurado na alavanca atuadora 6b, sendo que em tal espaço de pressão 22 um primeiro pistão 23 é guiado deslocavelmente que age sobre a alavanca de came 6a por meio de um tucho 24.

Um segundo pistão 25 é guiado deslocavelmente no pistão. 23,

sendo que tal segundo pistão 25 delimita um segundo espaço de pressão 26, no qual é disposto um elemento de válvula sem retorno, em particular uma válvula de retenção esférica 27. Além disso, um orifício de ventilação 20a é fornecido.

De maneira conhecida, a folga de válvula que ocorre, por exem

plo, como resultado do desgaste na correia de transmissão entre o came 4 e as válvulas de saída 2, 3 e/ou a cruzeta de válvula 7 pode ser eliminada por

19489691v1 meio do HVC 11, o tucho 24 estendendo-se ou retraindo-se correspondentemente e mudando o espaçamento s (A Figura 1) entre a alavanca de came 6a e a alavanca atuadora 6b do balancim 6 correspondentemente.

No modo regular do mecanismo motor de combustão interna 5 sem frenagem do mecanismo motor, as duas válvulas de saída 2, 3 são abertas através do balancim 6 e da cruzeta de válvula 7 quando se passa o came e são fechadas novamente quando o círculo de base de came é alcançado. O óleo pode escapar do espaço de pressão 16 através da abertura de descarga 21 que é livre quando se passa o came, tal óleo, no entanto, é 10 substituído novamente através dos canais de alimentação 20 e a válvula sem retorno 19 quando se passa o círculo de base.

Esse equilíbrio dinâmico muda no caso de frenagem do mecanismo motor, em que uma portinhola de gás de escape na seção de gás de escape do mecanismo motor de combustão interna é fechada e uma contra15 pressão considerável do gás de escape ou pressão de gás de escape age sobre aquele lado das válvulas de saída que é voltado para fora da câmara de combustão, sendo que tal contrapressão do gás de escape ou pressão do gás de escape mantém a válvula de saída 2 aberta em uma posição intermediária no caso de coordenação correspondente da mola de válvula da 20 válvula de saída e o projeto da unidade de pistão/cilindro 15. É para ser aqui assegurado que o efeito de controle entre a cruzeta de válvula 7 (canal de descarga 21) e a braçadeira 14 não é interrompido pela folga de válvula excessivamente larga que possivelmente ocorre.

Para esse fim, pelo menos um meio que exerce uma força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC no trem de válvula é fornecido entre o came 4 e as válvulas de saída 2, 3.

De acordo com as Figuras 1 e 2, o dito meio é formado por pelo menos um ímã permanente 28 (mostrado usando-se linhas pontilhadas) que é inserido dentro da alavanca de came 6a e exerce uma força magnética 30 (força de atração) na adjacente seção da alavanca atuadora 6b e/ou no pistão 23 ou tucho 24. Essa força deve ser menor que o momento de ajuste que é exercido pelo HVC 11, de forma a não prejudicar o modo regular, dis

19489691v1 parado do mecanismo motor de combustão interna e/ou o ajuste regular da folga da válvula.

Esse ímã permanente 28 ou possivelmente um ímã permanente adicional 28a (A Figura 1) poderia também ser fornecido na braçadeira 14, 5 sendo que a força de atração de tal ímã permanente 28 ou ímã permanente adicional 28a é direcionada à cruzeta de válvula 7, de forma então a contrabalancear a cruzeta de válvula 7 erguendo-se a partir da braçadeira 14 quando se passa o círculo de base da alavanca de came 6a no caso de frenagem do mecanismo motor.

Ao invés de ou possivelmente também além da disposição na

braçadeira 14, o ímã permanente 28a poderia também ser fornecido na junta de conexão 13 ou, em uma forma reversa em termos cinemáticos, na cruzeta de válvula 7.

A Figura 2 mostra meios alternativos adicionais para exercer a força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC 11, sendo que tais meios alternativos podem possivelmente também ser usados de uma maneira combinada.

Por exemplo, uma mola de extensão 29 com dois braços de mola 29a que se projetam radialmente pode ser disposta em volta do eixo de 20 pivô 8 entre a alavanca de came 6a e a alavanca atuadora 6b, os braços de mola 29a engatando-se com as extremidades 29b que projetam-se em certos ângulos para dentro de recessos ou furos (sem números de referência) das alavancas 6a, 6b e exercendo um leve pré-esforço nas alavancas 6a, 6b contrária à direção de ajuste do HVC.

Em ainda mais uma melhoria adicional ou alternativa, um elásti

co-mola e/ou elemento elastomérico, uma faixa de tração 30 aqui a título de exemplo, pode ser fornecida entre a alavanca de came 6a e a alavanca atuadora 6b, sendo que tal elemento força previamente as duas alavancas 6a, 6b uma em relação à outra de maneira definida. Por exemplo, a faixa de tra30 ção poderia ser abotoada ou amarrada de outra forma a receptáculos correspondentes em lados livres de extremidade da alavanca de came 6a e da alavanca atuadora 6b.

19489691v1 Os gráficos de acordo com as Figuras 3 a 5 mostram a função do meio 28 e/ou 28a e/ou 29 e/ou 30 que contrabalança a ação de ajuste do HVC 11 com uma força menor, sendo que tais gráficos ilustram o curso da válvula e as curvas de abertura 31, 32 da válvula de saída 2 e uma válvula 5 de entrada sobre 720 graus ângulo de manivela (CA) do virabrequim do mecanismo motor de combustão interna. Aqui, o gráfico de acordo com as Figuras 3 e 4, corresponde à função sem o uso do meio 28, 29 e/ou 30 que exerce uma força opostamente direcionada, enquanto que o gráfico na Figura 5 descreve isso com o meio 28, 29 e/ou 30.

A Figura 3 primeiramente mostra o estado operacional do meca

nismo motor de combustão interna com frenagem do mecanismo motor ou Função EVB. Começando de uma linha zero que corresponde às válvulas de entrada e válvulas de saída 2, 3 fechadas, a válvula de saída 2 (curva 31) é aberta na posição intermediária (seção de curva 31a). Durante a passagem 15 da seção de came do came 4, as válvulas de saída 2, 3 são abertas a aproximadamente 180 graus CA e são fechadas novamente a aproximadamente 330 graus CA, como mostrado na seção de curva 31b. Devido à contrapressão prevalecente do gás de escape e após o preenchimento do espaço de pressão 16 na unidade de pistão/cilindro 15 (seção de curva 31c), a válvula 20 de saída 2 é aberta novamente à posição intermediária (seção de curva 31 d) para compressão de frenagem.

A curva relativamente linear 33, ilustrada acima, descreve a posição medida do tucho 24 do HVC 11 durante esse ciclo operacional e sem o meio 28, 29 ou 30 que exerce uma força opostamente direcionada.

A curva 33 mostra a mínima redução 33a do tucho 24 sob a car

ga da abertura de válvula em 31b e, em particular, um ajuste (setas 38) do tucho 24 após o fechamento das válvulas de saída 2, 3 na região 33b. Esse ajuste resulta das indiferentes seqüências de movimento durante a abertura da válvula de saída 2, controlada através da contrapressão do gás de escape e pode interromper o funcionamento confiável do EVB.

A Figura 4 mostra o estado operacional do mecanismo motor de combustão interna na transição do modo de frenagem para o modo dispara

19489691v1 do, a válvula de saída 2 ainda aberta na posição intermediária na região 31a (curso de combustão). Após passar a região de came do came 4 com a abertura correspondente das válvulas de saída 2, 3 (seção de curva 31b), ambas as válvulas de saída 2, 3 fecham-se novamente de forma regular a 5 zero (seção de curva 31c) devido à ausência da contrapressão do gás de escape com a portinhola de gás de escape agora aberta na seção de gás de escape do mecanismo motor de combustão interna. As válvulas de entrada com a curva de abertura 32 abrem e fecham na região entre 330 graus CA e 540 graus CA na forma comum.

A curva 33, estando acima disso, do tucho 24 do HVC por sua

vez mostra a redução em 33a e o ajuste necessário na seção de curva 33b que está acima da seção de curva 31 c.

O gráfico, de acordo com a Figura 5, mostra o trem de válvula descrito com o meio 28, 29 ou 30 que contrabalança a ação de ajuste do 15 HVC 11 com uma força menor no modo de frenagem do mecanismo motor. Aqui, as linhas 34 limitam a região de aproximadamente 120 graus CA para 420 graus CA, sendo que em tal região esse meio 28, 29, 30 não age devido às forças atuantes substancialmente maiores do acionamento do came (fora do círculo de base de came).

A diferença relevante aos gráficos descritos acima consiste no

fato de, nas seqüências de movimento dinâmico ao longo do ciclo de funcionamento do mecanismo motor de combustão interna e, em particular, durante a transição da posição fechada da válvula de saída 2 para sua posição intermediária, não mais ocorre folga disruptiva da válvula no trem de válvula 25 e consequentemente, de acordo com curva 33, não se dá nenhum movimento de ajuste (setas 38 das Figuras 3 e 4 e seção 33b). Como resultado, a função de frenagem EVB do mecanismo motor é estabilizada de forma confiável contanto que a contrapressão do gás de escape prevaleça.

As Figuras 6 e 7 mostram a disposição de uma terceira unidade de pistão/cilindro 35 na braçadeira 14, sendo que ambas as figuras mostram diagramaticamente a posição da cruzeta de válvula 7 relativa à braçadeira

14 em duas diferentes etapas de desgaste/etapas de vida útil de um meca

19489691v1 nismo motor de combustão interna. Durante o ciclo de vida útil do trem de válvula, mudanças na folga e/ou mudanças no espaçamento de componentes adjacentes do trem de válvula podem ocorrer. Uma folga definida ou um espaçamento praticamente livre de folgas entre componentes individuais do 5 trem de válvula devem ser assegurados pelo HVC 11 pelo menos no estado operacional do mecanismo motor de combustão interna (pelo menos após a pressão operacional do óleo ter sido desenvolvida). Além disso, no entanto, o fechamento funcionalmente confiável do canal de descarga 21 pela braçadeira 14 durante a passagem do círculo de base de came 4 também é es10 sencial. Já que o HVC 11 ocasiona um ajuste de forma a compensar pelo desgaste, a posição da cruzeta de válvula 7 pode mudar durante a passagem do círculo de base de came, o que é mostrado diagramaticamente nas Figuras 6 e 7 pela posição vertical diferente da cruzeta de válvula 7 no que se refere à braçadeira 14. No entanto, o fechamento acima mencionado do 15 canal de descarga 21 também tem que ser assegurado nesse caso. Isso é alcançado na modalidade de acordo com Figuras 6 e 7 pela terceira unidade de pistão/cilindro 35. Por meio de um meio de pré-esforço que é disposto na braçadeira 14 (por exemplo, como mostrado, uma mola 36, como uma alternativa, ou em combinação o elemento de pré-esforço também pode ser con20 figurado como um elastômero ou por meio de ímãs que repelem um ao outro) que previamente força um pistão 39 na direção da posição de fechamento do canal de descarga 21 na cruzeta de válvula 7, fechamento confiável ou desligamento do canal de descarga 21 é sempre alcançado apesar da posição modificada da cruzeta de válvula 7. Tanto o HVC 11 quanto a terceira 25 unidade de pistão/cilindro 35 têm que fornecer reservas de extensão e retração no estado de fábrica, ou seja, no estado de um mecanismo motor novo, não usado. Toda mudança possível no mecanismo de trem de válvula é, portanto, levada em consideração.

Ademais, um ímã permanente 37, 38 pode ser disposto em cada caso na braçadeira 14 e a cruzeta de válvula 7. Esses dois ímãs permanentes 37, 38 atraem um ao outro, como resultado do qual uma força que contrabalanceia a ação de ajuste do HVC 11 é exercida através da cruzeta de

19489691v1 válvula 7 e a junta de conexão 13.

Como uma alternativa ou além da modalidade que é mostrada, a terceira unidade de pistão/cilindro 35 pode também ser disposta na cruzeta de válvula 7.

Além disso, pode ser observado a partir das Figuras 6 e 7 que

os ímãs podem preferencialmente ser dispostos em uma região de componentes separados, próxima a, por exemplo, elementos adicionais, como a terceira unidade de pistão/cilindro 35, que é mostrada.

A invenção não é restrita às modalidades exemplificativas que foram descritas. Assim, ao invés do balancim de duas peças 6, um balancim de parte única ou um braço oscilante com ou sem contato entre o rolete e o came 4 pode também ser fornecido, por exemplo.

O meio para exercer uma força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC pode também ser configurado de forma diferente da forma

mostrada, mas com a mesma função. LISTAGEM DE REFERÊNCIAS 1 Cabeçote de cilindro 2 Válvula de saída 3 Válvula de saída 4 Came 5 Eixo de balancim 6 Balancim 6a Alavanca de came 6b Alavanca atuadora 7 Cruzeta de válvula 8 Eixo de pivô 9 Eixo 10 Rolete 11 Elemento de compensação de folga de válvula hidráulica (HVC) 12 Parafuso de ajuste 13 Junta de conexão 14 Braçadeira 19489691v1 10

15

20

25

Unidade de pistão/cilindro 16 Espaço de pressão 17 Pistão 18 Canal de alimentação 19 Válvula de retenção esférica Canais de alimentação 20a Orifício de ventilação 21 Canal de descarga 22 Espaço de pressão 23 Pistão 24 Tucho Pistão 26 Espaço de pressão 27 Válvula sem retorno 28 ímã permanente 28a ímã permanente 29 Mola de extensão 29a Braços de mola 29b Extremidades de mola Faixa de tração 31 Curva de abertura, válvula de 32 Curva de abertura, válvula de 33 Curva de ajuste, HVC 34 Linhas de demarcação Unidade de pistão/cilindro 36 Mola 37 ímã permanente 38 ímã permanente 39 Pistão 19489691ν1

Claims (16)

1. Aparelho para atuar pelo menos uma válvula de saída de um mecanismo motor de combustão interna controlado por válvula para veículos motorizados, que tem um elemento atuador que é acionado por um eixo de came, uma primeira unidade de pistão/cilindro (15), preferencialmente uma unidade de pistão/cilindro (15) hidraulicamente carregada, sendo que esta é fornecida entre um came (4) do eixo de came e pelo menos uma válvula de saída (2), sendo que por meio de tal unidade de pistão/cilindro (15) pelo menos uma válvula de saída (2) pode ser mantida em uma posição intermediária não fechada durante um modo de frenagem do mecanismo motor com contrapressão do gás de escape, e uma segunda unidade de pistão/cilindro (11) é fornecida, a qual é configurada como um elemento de compensação de folga de válvula (HVC), preferencialmente como um elemento de compensação de folga de válvula hidráulica (HVC), caracterizado pelo fato de que pelo menos um meio de lateral de trem de válvula (28, 28a, 29, 30, 37, 38) é fornecido entre o came (4) e a pelo menos uma válvula de saída (2), cujo meio de lateral de trem de válvula (28, 28a, 29, 30, 37, 38) exerce uma força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC (11), mas é menor que esta.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a força que é menor que a ação de ajuste do HVC (11) é ocasionada por pelo menos um ímã (28, 28a, 37, 38), preferencialmente é ocasionada por pelo menos um ímã (28, 28a, 37, 38) que exerce uma força de atração sobre um componente adjacente ou sobre um ímã que é disposto em um componente adjacente.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ímã (28, 28a, 37, 38) é um ímã permanente ou um eletroímã, em particular um eletroímã que pode ser ativado temporariamente dependendo de parâmetros definidos e/ou predeterminados do mecanismo motor de combustão interna.

4. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a força que é menor que a ação de ajuste do HVC (11) é formada por pelo menos um elemento de mola (29), preferencialmente por pelo menos um elemento de mola (29) que é disposto no elemento atuador (6).

5. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a força que é menor que a força de ajuste do HVC (11) é produzida por pelo menos um elemento elastomérico (30), preferencialmente por pelo menos um elemento elastomérico (30) que é conectado ao elemento atuador (6).

6. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um ímã sacrificial e/ou um dispositivo receptor e coletor semelhante a um recipiente, em particular uma microesfera receptora, é/são fornecido(s) a uma curta distância definida em relação a um meio que exerce a força menor e opostamente direcionada e que é preferencialmente formado por pelo menos um ímã.

7. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, fornecido entre o came (4) e a pelo menos uma válvula de saída (2), pelo menos um meio (28, 29, 30) que exerce uma força que é direcionada contra a ação de ajuste do HVC (11), mas é menor que esta, e que é atribuído a um elemento atuador (6) e/ou uma cruzeta de válvula (7) entre o elemento atuador (6) e as válvulas de saída (2) e/ou uma junta de conexão (13) entre o elemento atuador (6) e uma cruzeta de válvula (7) e/ou uma braçadeira estacionária (14) do trem de válvula, cuja braçadeira (14) é atribuída a uma cruzeta de válvula (7), é preferencialmente disposto ali, com a máxima preferência é disposto ali e interage com um componente adjacente.

8. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento atuador é um balancim de dois braços (6), em cuja alavanca (6b), que age sobre a válvula de saída (2), a primeira unidade de pistão/cilindro (15) é disposta, e em cuja alavanca (6a), que interage com o came (4) do eixo de came, o HVC (11) é disposto indireta ou diretamente.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o elemento atuador (6) tem uma configuração de duas peças, com uma alavanca de came (6a) que se estende sobre o came (4) do eixo de came e uma alavanca atuadora (6b) que age sobre a pelo menos uma válvula de saída (2), sendo que o HVC (11) é conectado, com o pelo menos um meio (28, 29, 30) que exerce uma força opostamente direcionada, entre a alavanca de came (6a) e a alavanca atuadora (6b).

10. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio (28, 29, 30) que exerce uma força opostamente direcionada sobre o HVC (11) é disposto na cruzeta de válvula (7) e/ou na alavanca atuadora (6b) do balancim (6) e age entre a cruzeta de válvula (7) e a alavanca atuadora (6b).

11. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio que exerce uma força opostamente direcionada sobre o HVC (11) é inserido na cruzeta de válvula (7) e/ou na braçadeira estacionária (14) e age entre a cruzeta de válvula (7) e a braçadeira (14).

12. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de, em particular duas, válvulas de saída (2, 3) é fornecida no trem de válvula por cilindro do mecanismo motor de combustão interna, cujas válvulas de saída (2, 3) são atuadas juntamente pelo elemento atuador (6) através de uma cruzeta de válvula (7), sendo que a primeira unidade de pistão/cilindro (15) é disposta na cruzeta de válvula (7) e age sobre pelo menos parte das válvulas de saída (2), em particular somente sobre uma válvula de saída (2).

13. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de pistão/cilindro (15) e o HVC (11) são abastecidos com óleo comprimido juntamente por um sistema de circulação por pressão de óleo lubrificante do mecanismo motor de combustão interna, sendo que uma válvula sem retorno (19) é disposta na linha de alimentação (18) à primeira unidade de pistão/cilindro (15), pelo fato de que, além disso, o espaço de pressão (16) da primeira unidade de pistão/cilindro (15) tem uma linha de descarga (21) que é controlada através de 19489691v1 uma braçadeira estacionária (14) no estado fechado da pelo menos uma válvula de saída (2, 3), e pelo fato de que a primeira unidade de pistão/cilindro (15) e a mola de válvula da válvula de saída (2) são coordenadas de tal forma que a válvula de saída (2) permaneça aberta de uma maneira definida no modo de frenagem do mecanismo motor com uma portinhola de gás de escape correspondentemente fechada no sistema de gás de escape do mecanismo motor de combustão interna.

14. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma cruzeta de válvula (7) que é disposta entre o elemento atuador (6) e a válvula de saída (2) e/ou uma braçadeira (14) que é atribuída a uma cruzeta de válvula (7) é/são fornecida(s) com uma unidade de pistão/cilindro (35), por meio da qual uma conexão de contato possa ser estabelecida e/ou possa ser produzida entre a braçadeira (14) e a cruzeta de válvula (7), em particular como conseqüência de uma mudança de posição induzida por HVC e/ou induzida por desgaste da cruzeta de válvula (7) em relação à braçadeira (14), em particular uma conexão de contato pode ser produzida entre a braçadeira (14) e a cruzeta de válvula (7) para fechar uma linha de descarga de lateral de cruzeta de válvula (21) pela braçadeira (14), estendendo-se ao mesmo tempo através do círculo de base de came.

15. Método para atuar pelo menos uma válvula de saída de um mecanismo motor de combustão interna controlado por válvula, em particular por meio de um aparelho como definido em uma das reivindicações anteriores do aparelho.

16. Veículo, em particular um veículo comercial, que tem um aparelho como definido em uma das reivindicações anteriores do aparelho. 19489691v1