BR102013030831A2 - estrutura de caráter combinado em um motor e montagem de armação - Google Patents

Abstract

estrutura de cárter combinado em um motor e montagem de armação. trata-se de um serviço de cárter combinado que tem uma estrutura em que os cárteres de óleo são movidos para mais perto um do outro e rota de fornecimento, lavagem e circuitos e linhas de drenagem são simplificados devido a pontos em comum entre os mesmos.

Description

“ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO EM UM MOTOR E MONTAGEM DE ARMAÇÃO” Antecedentes As presentes realizações referem-se em geral a aparelhos e métodos para combinar dois cárteres separados em uma única área na tentativa de economizar espaço e peso em um motor de turbina. Mais especificamente, mas sem limitação, as presentes realizações se referem a aparelhos e métodos para montar dois cárteres em uma única armação e distribuir fornecimento de óleo e linhas de drenagem comuns.

No motor de turbina, o ar é pressurizado em um compressor e misturado com combustível em um combustor para gerar gases quentes de combustão que fluem a jusante através dos estágios da turbina. Esses estágios de turbina extraem energia dos gases de combustão. Uma turbina de alta pressão inclui um bocal do primeiro estágio e uma montagem de rotor incluindo um disco e uma pluralidade de pás de turbina. A turbina de alta pressão primeiramente recebe os gases quentes de combustão a partir do combustor e inclui um bocal do primeiro estágio do estator que direciona os gases de combustão a jusante através de uma fileira de pás de rotor de turbina de alta pressão que se estende radialmente para o exterior a partir de um primeiro disco do rotor. Em uma turbina de dois estágios, um bocal do segundo estágio do estator é posicionado a jusante das pás do primeiro estágio seguido, por sua vez, por uma fileira de pás de turbina do segundo estágio que se estende radialmente para o exterior a partir de um segundo disco do rotor. Os bocais do estator transformam o gás quente de combustão de uma maneira a maximizar a extração nas pás de turbina a jusante adjacente. O primeiro e o segundo discos de rotor são ligados ao compressor através de um eixo de rotor correspondente para acionar o compressor durante a operação. O motor de turbina pode incluir vários estágios de aerofólios estáticos, comumente denominados cataventos, interespaçados na direção axial do motor entre aerofólios rotativos comumente denominados pás. Uma turbina de baixa pressão de múltiplos estágios segue a turbina de alta pressão de dois estágios e é tipicamente ligada por um segundo eixo a um ventilador disposto a montante do compressor em uma típica configuração de turboventilador de motor de aeronave para acionar uma aeronave em voo.

Conforme os gases de combustão fluem a jusante através dos estágios da turbina, a energia é extraída dos mesmos e a pressão do gás de combustão é reduzida. O gás de combustão é usado para acionar o compressor bem como um eixo de saída de turbina para potência e uso marítimo ou fornecer impulso em uso de aviação. Desse modo, a energia do combustível é convertida em energia mecânica do eixo rotativo para acionar o compressor e fornecer ar comprimido necessário para continuar o processo. É sempre desejável diminuir o peso de um motor de turbina a gás utilizado na indústria de aviação. Tal redução no peso resulta em maior eficiência do motor e relação de custo-benefício aprimorada para operadores. É também desejável diminuir o número de partes em um motor com turbina que aprimora a produtividade e também aprimora os aspectos de eficiência previamente observados.

Em motores com turbina conhecidos, a porção posterior do eixo do rotor é tipicamente sustentada para rotação utilizando-se montagens de mancais posteriores. Essas montagens de mancais são lubrificadas e resfriadas através do uso de sistemas de cárter com óleo separado. Entretanto, comensurado com o objetivo de diminuir o peso de um motor, diminuir o comprimento do motor e aprimorar a produtibilidade do motor, seria desejável fornecer que o cárter estivesse o mais próximo possível, reduzir o peso dos múltiplos cárteres e utilizar linhas comuns onde for possível para diminuir o número de peças no motor de turbina.

Conforme pode ser visto anteriormente, há uma necessidade de limitar a quantidade de peso, aprimorar a eficiência e produtibilidade de um motor de turbina.

Descrição Resumida As realizações da presente revelação envolvem um serviço de cárter combinado em que os cárteres de óleo são movidos para mais perto um do outro e as rotas de linhas de fornecimento e drenagem são simplificadas devido a pontos em comum entre os dois. A estrutura também utilizará um circuito de pressurização comum.

Todos os recursos acima esboçados devem ser entendidos como exemplificativos somente e muito mais recursos e objetivos da invenção podem ser compilados a partir da revelação no presente documento. Portanto, nenhuma interpretação limitante deste sumário deve ser entendida sem leitura adicional do relatório descritivo inteiro, reivindicações e desenhos incluídos ao mesmo.

Breve Descrição das Ilustrações Os recursos e vantagens acima mencionados e outros desta invenção, e a maneira de alcançar os mesmos, se tornarão mais evidentes e o serviço de cárter comum será mais bem entendido a título de referência à descrição a seguir das realizações obtidas em conjunto com os desenhos anexos, em que: A Figura 1 é uma vista em seção lateral de um motor com turbina exemplificativo. A Figura 2 é uma vista esquemática dianteira em direção à parte posterior do sistema de cárter combinado com os diversos circuitos de lubrificação mostrados. A Figura 3 é uma vista em seção da montagem de armação de cárter posterior. A Figura 4 é uma seção quadrante da montagem de armação de cárter em um plano de seção diferente daquele da Figura 3. A Figura 5 é uma vista em seção horizontal que retrata a linha de fornecimento de óleo para múltiplas áreas de cárter. A Figura 6 retrata uma seção dos drenos de vedação posteriores. A Figura 7 retrata uma vista em seção da seção inferior retratada na Figura 4 e retrata as linhas de lavagem de cárter B e C. A Figura 8 retrata uma vista isométrica de uma armação de cárter B. A Figura 9 retrata uma vista isométrica de uma armação dianteira de cárter C. A Figura 10 retrata uma vista em seção isométrica da armação posterior de cárter C.

Descrição Detalhada A referência será feita, agora, em detalhes às realizações fornecidas, um ou mais exemplos das quais são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido por meio de explicação, sem limitação das realizações reveladas. Na verdade, ficará evidente àqueles versados na técnica que diversas modificações e variações podem ser feitas nas presentes realizações sem se afastar do escopo ou espírito da revelação. Por exemplo, os recursos ilustrados ou descritos como parte de uma realização podem ser usados com outra realização para ainda render realizações adicionais. Desse modo, tem-se a intenção de que a presente invenção abarque tais modificações e variações já que estão dentro do escopo das reivindicações e os equivalentes das mesmas.

As presentes realizações se aplicam a um motor de turbina a gás, por exemplo, e à aviação, geração de potência, industrial ou marine, em que um combustor queima combustível e descarrega gás quente de combustão em uma turbina de alta pressão. As estruturas exemplificativas e métodos fornecem serviço de cárter combinado em, por exemplo, uma extremidade posterior do motor de turbina que reduz o comprimento do motor, economiza peso e aprimora outras características do motor.

Os termos anterior e posterior são usados em relação ao eixo geométrico do motor e, em geral, significa em direção à frente do motor de turbina ou à traseira do motor de turbina na direção do eixo geométrico do motor.

Referindo-se, agora, às Figuras 1 a 10, as diversas realizações retratam aparelhos e métodos para combinar serviço de cárter e sustentação a partir de uma única armação de motor.

Referindo-se inicialmente à Figura 1, uma vista em seção lateral esquemática de um motor de turbina a gás 10 é mostrado contendo uma extremidade de entrada de motor 12, um compressor 14, um combustor 16 e uma turbina de alta pressão de múltiplos estágios 20. A turbina a gás 10 pode ser usada para aviação, geração de potência, industrial, marine ou similar. A turbina a gás 10 tem o eixo geométrico simétrico em relação ao eixo do motor 26 ou eixo geométrico 24 de modo que os componentes girem em torno dos mesmos. Dependendo do uso, a extremidade de entrada do motor 12 pode alternativamente conter compressores de múltiplos estágios ou um ventilador 18. Em operação, o ar entra através da extremidade de entrada de ar 12 do motor 10 e se move através de pelo menos um estágio de compressão em que a pressão do ar é aumentada e direcionada ao combustor 16. O ar comprimido é misturado com combustível e queimado fornecendo o gás quente de combustão que sai de um bocal do combustor em direção à turbina de alta pressão 20. Na turbina de alta pressão 20, a energia é extraída do gás quente de combustão causando a rotação das pás da turbina que, por sua vez, causam a rotação do eixo 26 que passa em direção à frente do motor para continuar a rotação do um ou mais compressores 14, um turbo ventilador 18 ou pás de ventilador de entrada, dependendo do modelo da turbina. O eixo simétrico ao eixo geométrico 26 se estende através da extremidade dianteira do motor de turbina em uma extremidade posterior e é sustentado por mancais ao longo do comprimento da estrutura do eixo. O eixo gira em relação a uma linha de centro 24 do motor 10. Durante a operação, o eixo gira junto com as outras estruturas conectadas ao eixo tais como as montagens de rotor da turbina a fim de criar potência ou impulso para diversos tipos de turbinas usadas em potência e áreas de uso industriais ou de aviação. O eixo 26 é sustentado por esses mancais que operam em cárteres de óleo para resfriar partes durante o giro em alta velocidade.

Conforme mostrado na Figura 1, a estrutura de cárter combinada 30 é retratada de modo esquemático em um motor 10. O exemplo, que não tem a intenção de ser limitante, ilustra a estrutura de cárter combinada 30 estando em uma extremidade posterior do motor 10; entretanto, alternativas fornecem que a estrutura de cárter combinada é disposta em qualquer posição dentro ou sobre o motor 10 conforme pode ser desejado. As realizações para a área do cárter 30 incluem um ou mais cárteres. O exemplo ilustra o um ou mais cárteres sendo que um primeiro cárter dianteiro 31 e um segundo cárter posterior 33, tipicamente denominado cárter B e cárter C, são indicados de modo esquemático. A área de cárter combinada 30 sustenta a rotação dos eixos de alta pressão e baixa pressão 26, 28 nessa posição traseira. Conforme previamente descrito, é altamente desejável reduzir o peso do motor de turbina e uma maneira de fazer isso é reduzir o número de partes bem como encurtar o comprimento do motor para aumentar a eficiência do combustível e aumentar potencialmente o impulso do motor 10. Assim, certos aspectos da presente revelação tratam de combinar os cárteres na área 30 a fim de diminuir o número de componentes duplicativos, diminuir o peso do motor e aprimorar produtibilidade do motor de turbina.

Referindo-se, agora, à Figura 2, uma Figura esquemática dianteira em direção à parte posterior retrata a área de serviço de cárter combinada 30 em que um único fornecimento de óleo 50 é fornecido para os dois cárteres 31, 33. Em relação ao exemplo ilustrado na Figura 2, são fornecidas adicionalmente primeira e segunda lavagem de cárter B 52, 54, uma única lavagem de cárter C 62 e um dreno de cárter C/cárter B combinado 58 e um dreno de cárter C posterior 60. Além da realização exemplificativa da Figura 2, outras realizações fornecem uma ou mais lavagens de cárter B e uma ou mais lavagens de cárter C. A Figura mostra a rotação aproximada das linhas 50, 52, 54, 58, 60 e 62 relativas a uma face de relógio se o motor 10 for visto de modo dianteiro em direção à parte posterior. As linhas 50, 52, 54, 58, 60 e 62 são dispostas dentro da estrutura do motor de turbina 10. Para algumas realizações, as linhas são, conforme desejado, formadas integralmente dentro ou dispostas dentro de um ou mais carenagens (ver as vistas isométricas das Figuras 3 e 4) associados com uma armação central da turbina.

Adicionalmente, uma pessoa versada na técnica deve entender que o fornecimento de óleo 50 fornece óleo aos mancais, roldanas de vedação e outros componentes que dependem de lubrificação. Embora os mancais sejam descritos por toda a parte, os mesmos são exemplificativos e não limitantes já que qualquer peça que dependa de lubrificação pode servir. As lavagens de cárter B 52, 54 e lavagem de cárter C 62 coletam o óleo que foi aplicado aos componentes que dependem de lubrificação e retorna o óleo para um tanque reservatório para o sistema. As trajetórias de lavagem 52, 54, 62 podem operar sob leve pressão a vácuo a partir de uma bomba de lavagem para retirar óleo a partir das áreas de cárter após ter sido aplicado para lubrificar ou resfriar peças. Os drenos do cárter 58, 60 capturam adicionalmente óleo vazado no processo e permitem a drenagem de tal óleo para a atmosfera.

Referindo-se, agora, à Figura 3, é ilustrado uma vista em seção isométrica de um exemplo de uma armação central de turbina que tem carenagens dentro da qual linhas de fornecimento e lavagem 50, 52, 54, 58, 60 e 62 são dispostas. Nesse exemplo, a armação central da turbina é retratada como uma montagem de armação do cárter combinado 32. Como tal, deve-se observar que o motor 10 tem estruturas de armação das quais a montagem de armação do cárter combinado 32 é sustentada. A montagem de armação 32 inclui um membro dianteiro 34 (ver também Figura 8), um membro mediano 36 (ver também Figura 9) e um membro posterior 38 (ver também Figura 10). O fornecimento de óleo 50 é retratado passando na montagem de armação 32 em, por exemplo, uma extremidade dianteira da montagem de armação posterior 32. Mais especificamente, o fornecimento de óleo 50 recebe óleo a partir de uma fonte tal como um reservatório ou tanque através do membro de armação dianteiro 34 para fornecer óleo à montagem de mancai e outros componentes que dependem de fluido. O fornecimento de óleo 50 se estende através de um único trajeto 72 na direção posterior através dos membros mediano e posterior 36, 38 de modo a lubrificar mancais adicionais 74 também. Desse modo, o fornecimento de óleo 50 se estende através de uma única via para servir as montagens de mancai 70, 74 da montagem de armação posterior 32 em que cada montagem 70, 74 tem um cárter distinto.

Com referência à Figura 5, o óleo dentro ou linha de fornecimento de óleo 50 é retratada na extremidade dianteira da montagem de armação posterior 32. A linha de fornecimento 50 entra no membro de armação dianteiro 34 e vira para a parte posterior movendo-se através da passagem 72 para lubrificar os mancais 70, 74. De acordo com uma realização, a linha de fornecimento de óleo 50 passa através do cárter B 31 para alcançar o cárter C 33.

Conforme mostrado nas Figuras. 3 e 5, após a lubrificação dos mancais 70, o óleo passa através das passagens de lavagem anterior e posterior 40 para um coletor de cárter 42. Referindo-se adicionalmente à Figura 8, uma vez que o óleo alcança o coletor de cárter 42, o óleo passa ao redor de um defletor 44 e é direcionado para a parte dianteira para uma via comum em que o óleo se move tanto para a primeira lavagem de cárter dianteira 52 ou para a segunda lavagem de cárter dianteira 54. As mesmas são comumente denominadas as lavagens de cárter B 52, 54. A primeira lavagem de cárter B 52 é mostrada se estendendo na posição de 7:30, novamente com referência à Figura 2. A segunda lavagem de cárter B 54 sai do motor na posição das 4:30.

Referindo-se, ainda, à Figura 3, e movendo para a parte posterior ao longo da montagem de armação 32, a montagem de mancai traseira 74 é também mostrada e inclui, de modo similar, uma via de lavagem ou superfície 80 adjacente à montagem de mancai 74 que passa radialmente para o exterior para uma segunda via 82 e para fora, para o coletor de cárter 84. A vista em seção da Figura 5 também mostra a via de óleo de fornecimento 72 que alimenta a montagem de mancai posterior 74. A via 80 adjacente ao mancai é retratada com um orifício de passagem para a segunda via 82 que alimenta o coletor de cárter 84 (Figura 3). Com referência adicionalmente à Figura 9, o membro de armação mediano 36 mostra o trajeto 82 bem como o coletor de cárter 84 em que o óleo é recuperado. Uma linha de lavagem de cárter posterior 62 passa próximo ao membro de armação mediano 36 parcialmente de modo circunferencíal e vira em uma direção axial para alimentar o membro de armação dianteiro 34 e eventualmente passa de modo radial para fora através do membro de armação dianteiro 34 na posição de nove horas, conforme mostrado na Figura 2.

Adicionalmente, com referência às Figuras 2 e 3, o dreno de cárter B/C 58 e o dreno de cárter C 60 são retratados se estendendo a partir do membro de armação frontal 34, de modo geral, na posição de seis horas. O dreno de Cárter B Io dreno de Cárter C 58 recebe óleo do cárter B ou dianteiro 31 e também recebe óleo do cárter C dianteiro 33. Esse é um dreno combinado para óleo que vaza para além das vedações de cárter. O dreno de cárter C 60 recebe óleo vazado a partir da vedação posterior de cárter C, de acordo com a realização exemplificativa. Entretanto, as configurações e combinações alternativas estão dentro do escopo da presente revelação. Os drenos de cárter C posterior e B/C 58, 60 recebem óleo que vaza para além das vias de lavagem, por exemplo, via 40. Os drenos de cárter 58, 60 são mostrados dependentes na Figura 3. O dreno de cárter B/C 58 é axialmente dianteiro da montagem de mancai 70 e recebe óleo na fenda 90, que se estende em relação ao membro de armação dianteiro 34. A Figura 3 retrata setas que apontam para a ranhura ou fenda 90 que representa fluxo de óleo vazado. O óleo vazado é coletado a partir das vedações de cárter anterior e posterior 31 bem como a partir da vedação de cárter C anterior 33 através da trajetória 98 (Figuras 3, 6).

Com referência, agora, à Figura 6, uma seção vertical da porção inferior do motor 10 é retratada. Radialmente para a parte dianteira do mancai 70 está um cárter B ou primeira vedação de cárter 64. Imediatamente na parte dianteira da vedação de cárter B 64 está o dreno de cárter B 58. O dreno é mostrado com uma linha que se estende através da via que indica uma trajetória de óleo para o exterior do motor. Essa Figura, conforme retratado na Figura 3, é mostrada cortada em um plano vertical de modo que o dreno de vedação B 58 está se estendendo a partir do motor em uma orientação vertical. A Figura 6 também mostra como a trajetória de dreno de vedação de cárter C anterior 98 é coletada e combinada com o dreno de cárter B para sair no dreno combinado 58. O dreno de cárter C 60 é também retratado na Figura 6. O dreno de cárter C é formado em uma ranhura angular 92 na vedação de cárter posterior ou vedação de cárter C. Referindo-se inicialmente à montagem de mancai 74 e movendo para a parte posterior através do motor, a ranhura de dreno de cárter C 92 permite a passagem de óleo a partir do membro de armação posterior 38 através de uma passagem 94. A ranhura de dreno de cárter C 92, passagem 94 esses também são mostrados claramente na Figura 10. O trajeto 94 passa através do membro de armação mediano 36 em direção ao membro de armação frontal ou dianteiro 34. Isso é indicado na Figura 6 pela linha pontilhada 96. A linha continua em linha sólida e é mostrada no membro de armação dianteiro 34 e passa através do membro de armação dianteiro para o exterior, para atmosfera no dreno 60.

Com essas descrições, o serviço de cárter combinado 30 retrata como duas áreas de cárter com sustentação para montagens de mancai podem ser montadas a partir de um único membro de armação de motor em uma montagem de armação de cárter 32 com o uso de um único fornecimento de óleo 50 que passa através do primeiro cárter e segundo cárter fornecendo óleo para componentes que dependem de lubrificação. A revelação adicionalmente retrata uma lavagem de cárter dianteira que recebe lubrificação após o lubrificante ter passado através do componente que depende de lubrificação, tal como a montagem de mancai dianteira 70. A revelação adicionalmente ensina a segunda linha de lavagem que passa a partir do cárter posterior através da área de cárter dianteiro e para fora do motor para um reservatório com o sistema de lavagem de cárter dianteiro. Por fim, o serviço de cárter combinado fornece drenos de cárter independentes e combinados para o cárter dianteiro e posterior nessa montagem de cárter combinado 30.

Referindo-se novamente à Figura 3, a montagem de armação 32 inclui os membros de armação dianteiro e posterior 34, 36, 38. Esses membros podem ser soldados juntos para formar a montagem de armação de cárter integral 32. Alternativamente e de acordo com algumas realizações; os membros de armação 34, 36, 38 são aparafusados. O membro de armação dianteiro 34 aloja a montagem de mancai 70 que sustenta a rotação de, por exemplo, um eixo de turbina de alta pressão. O fornecimento de óleo 50 alimenta a montagem de mancai 70 e as trajetórias de lavagem 40 adjacentes à montagem de mancai 70 recebe óleo aspergido na área com o propósito de lubrificação. As vias de lavagem 40 alimentam ao coletor de cárter 42 e o óleo é coletado por meio de linhas de lavagem 52, 54. O fornecimento de óleo 50 inclui uma via conectada 72 que se estende de volta para a montagem de mancai 74.

Quando o óleo passa para além dos trajetos 40 para o primeiro coletor de cárter ou coletor de cárter dianteiro 42, o óleo se move axialmente para a parte dianteira para o dreno de cárter B 58. A fenda de dreno de cárter 90 se estende de modo anular em relação ao membro de armação dianteiro 34 em que o óleo que vaza é direcionado para fora do dreno de cárter B 58. Essa trajetória de dreno 90 é retratada por setas que passam para fora do motor. Conforme mostrado na Figura 2, os drenos se estendem para fora na posição de seis horas.

Os membros de armação 34, 36, 38 são anulares por natureza e têm uma pluralidade de trajetos que permitem que o óleo e ar se movam através do motor 10 conforme necessário. As montagens são conectadas juntas e adicionalmente fornecem vias contínuas em interfaces entre os membros de conexão. Os trajetos dos sistemas de fornecimento, lavagem e drenagem podem se estender em várias direções incluindo axial radial e circunferencialmente, incluindo combinações do mesmo.

Referindo-se à Figura 4, outra seção quadrante em que a Figura é cortada em duas seções. A metade superior da montagem de armação 32 é cortada através de um plano horizontal na posição das 3:00 abaixo da linha central 24 a montagem de armação 32 que é cortada em um plano na posição das 7:30 é mostrada com a linha de lavagem de cárter B 52 retratada passando para fora do membro de armação frontal 34.

Através desse plano na posição das 7:30, a passagem de lavagem 52 é retratada. Novamente, a Figura claramente retrata o fornecimento de óleo 50 que alimenta através da primeira e segunda montagem de mancai 72, 74. A Figura 4 também retrata o sistema de lavagem da montagem de mancai posterior 74 em que o óleo drena ao longo da passagem ou superfície 80 e para uma passagem secundária 82 para um coletor de cárter 84. O coletor de cárter 84 encontra uma lavagem de cárter C ou posterior 62. Embora não mostrado na Figura 4, a lavagem de cárter C 62 é retratada de maneira esquemática na Figura 2 saindo do motor na posição de 9 horas.

Referindo-se, agora, à Figura 5, uma vista em seção horizontal é retratada na Figura 3 os membros de armação 34, 36, 38 estão todos retratados. Esses membros podem ser aparafusados, fixados, soldados, brasados ou conectados de outra maneira para formar uma unidade integral contendo os dois cárteres 31, 33. O fornecimento de óleo 50 é retratado chegando na montagem de armação posterior 32 contendo a área de cárter combinado 30. O fluxo de óleo então passa através de um bocal e alimenta a montagem de mancai 70. O óleo sai do mancai através de trajetórias de lavagem 40. O óleo é retratado pela seta em linha pontilhada passando através dessas trajetórias 40. Na montagem de mancai posterior 74, o óleo passa através do mancai para lubrificação e sai em direção ao coletor de cárter 84 através de passagem pela superfície 80 e para a passagem 82. As passagens 40 e 80 são geralmente formadas na montagem de armação 32 de modo a limitar a quantidade de tubulação usada no motor e, portanto, diminuir o número de peças necessárias para a produção, o peso do motor de aeronave e aprimorar a produtibilidade.

Referindo-se, agora, à Figura 6, uma seção vertical da porção inferior do motor retrata as áreas de cárter B e C. Os três membros de armação 34, 36, 38 que definem a montagem de armação 32 são mostrados. No membro de armação dianteiro 32, o dreno de cárter B 58 e o dreno de cárter C 60 são mostrados em que essas estruturas saem do motor. Radialmente para o interior ao longo do dreno de cárter B 58, a estrutura do dreno do primeiro membro de armação 34 é posicionada de modo adjacente à vedação de cárter B 64. O dreno de cárter C 60 alimenta a partir do membro de armação traseiro 38 e o trajeto de óleo é retratado tanto com linha pontilhada quanto com linha sólida para indicar a trajetória a partir da porção posterior para a porção dianteira da montagem de armação 32.

Referindo-se, agora, à Figura 7, a ranhura do dreno de vedação B 90 e ranhura do dreno de vedação C 92 são mostradas na montagem de armação 32. O dreno de cárter B 58 é localizado dentro do membro de armação de cárter dianteiro 34. A ranhura de dreno do cárter C 92 se estende de modo anular em relação ao membro de armação posterior 38. Essa ranhura de dreno 92 está em comunicação fluida com um trajeto 94, 96 (Figura 6) que se estende em direção ao membro de armação da frente ou dianteiro 34 em que as linhas de dreno de cárter B e dreno de cárter C 58, 60 eventualmente drenam para a atmosfera. A montagem de armação 32 é cortada ao longo de um plano na posição de sete e meia, conforme retratado na Figura 2.

Referindo-se, agora, à Figura 8, a mesma mostra um membro de armação dianteiro 34. A estrutura anular inclui o coletor de cárter B 42 que alimenta óleo a partir da superfície 43. Após o óleo percorrer para baixo para o coletor de cárter 42, o óleo percorre em relação a um defletor 44 (Figura 4) e de modo ascendente através da via integral 46 e para fora através das trajetórias de lavagem de cárter B 52, 54. O trajeto para o dreno de cárter C 60 que alimenta para fora, na posição de seis horas. A lavagem de cárter C 62 e o fornecimento de óleo 50 também são mostrados.

Referindo-se à Figura 9, um membro de armação mediana 36 é mostrado. A estrutura é também geralmente anular com uma porção central oca como com o membro de armação dianteiro 34. A lavagem de cárter C é retratada alimentando através da trajetória 62 da Figura 9 para o gabarito 62 da Figura 8. A lavagem de cárter C mostrada em linha sólida ao longo da trajetória 82 e adicionalmente através do membro de armação mediana 36 em linha pontilhada através da trajetória 62. A estrutura vira para uma distância circunferencial limitada e depois vira novamente na direção axial para alcançar o gabarito central 62 da Figura 8. O cárter C para estruturas de cárter posterior permite óleo de lavagem que tem que passar através dos mancais na montagem de mancai posterior 74. Essa lavagem de óleo é mostrada em linha pontilhada ao longo da trajetória 62 passando de modo circunferencial em relação ao membro de armação 36 para a posição de nove horas em que o óleo percorre em direção ao membro de armação frontal 32.

Referindo-se, agora, à Figura 10, uma vista isométrica do membro de armação posterior 38 que é retratada é um corte em seção parcial. A ranhura de dreno 92 é retratada a qual recebe óleo o qual é passado para além da trajetória de lavagem, 80, 82. A ranhura de dreno 92 alimenta a uma passagem de dreno 94 que alimenta de modo dianteiro através do membro de armação mediana 36 e para o membro de armação dianteira 34. A passagem 94 da Figura 10 se estende através da trajetória 94 da Figura 9 definindo uma única via em direção à frente da montagem de armação 32 no dreno de cárter 60. A presente revelação, portanto, descreve como uma montagem de armação 32 inclui dois cárteres e está fixa em cantiléver a partir de uma única armação de motor. Essa rota simplificada fornece que os dois coletores de cárter 42, 84 compartilham linhas de fornecimento comuns e um circuito de pressurização comum. Adicionalmente, o circuito lavado tem como rota a partir de uma área de cárter posterior para uma área de cárter dianteiro, mas os circuitos de lavagem permanecem separados. As vantagens desse sistema fornecem que os dois cárteres estejam o mais próximo possível um do outro e, portanto, reduzam a quantidade de tubos no motor. Isso reduz as exigências de peso e de espaço para as estruturas de cárter que serve às montagens de mancai 70, 74. O serviço de cárter combinado utiliza um suporte para uma primeira área de cárter e uma segunda área de cárter. Uma única linha de fornecimento interna alimenta óleo ao primeiro cárter e ao segundo cárter. Uma primeira linha de lavagem e uma segunda linha de lavagem estão em comunicação fluida com o primeiro e segundo cárteres respectivamente em que uma da primeira e segunda linha de lavagem passa através da área da outra da primeira e segunda linhas de lavagem. A estrutura pode utilizar uma linha de dreno compartilhada para óleo que vaza para além do sistema de lavagem.

Embora as múltiplas realizações inventivas tenham sido descritas e ilustradas no presente documento, aqueles versados na técnica irão prontamente prefigurar uma variedade de outros meios e/ou estruturas para realizar a função e/ou obter os resultados e/ou um ou mais das vantagens descritas no presente documento, e cada uma das tais variações e/ou modificações é considerada estar dentro do escopo do invento das realizações descritas no presente documento. De maneira mais geral, aqueles versados na técnica prontamente verificarão que todos os parâmetros, dimensões, materiais e configurações descritas no presente documento têm a intenção de serem exemplificativos e que os atuais parâmetros, dimensões, materiais e/ou configurações dependerão da aplicação específica ou aplicações para a qual os ensinamentos inventivos é/são usado(s). Aqueles versados na técnica reconhecerão ou poderão verificar, com o uso de não mais do que experimento de rotina, muitos equivalentes das realizações inventivas específicas descritas no presente documento. Deve-se, portanto, entender que as realizações precedentes são apresentadas por meio de exemplo somente e que, dentro do escopo das reivindicações anexas e equivalentes das mesmas, as realizações inventivas podem ser praticadas de outra maneira além da especificamente descrita e reivindicada. As realizações inventivas da presente revelação são direcionadas a cada recurso individual, sistema, artigo, material, kit e/ou método descrito no presente documento. Além disso, qualquer combinação de dois ou mais dos tais recursos, sistemas, artigos, materiais, kits, e/ou métodos, se tais recursos, sistemas, artigos, materiais, kits, e/ou métodos não forem mutuamente inconsistentes, é incluída dentro do escopo inventivo da presente revelação.

Os exemplos são usados para revelar as realizações, incluindo o modo preferido e também para possibilitar qualquer pessoa versada na técnica a praticar o aparelho e/ou método, incluindo fazer e usar qualquer dispositivo ou sistema e realizar qualquer método incorporado. Esses exemplos não têm a intenção de serem completos ou de limitar a revelação às etapas precisas e/ou formas reveladas e muitas modificações e variações são possíveis à luz do ensinamento acima. Os recursos descritos no presente documento podem ser combinados em qualquer combinação. As etapas de um método descrito no presente documento podem ser realizadas em qualquer sequência que seja fisicamente possível.

Todas as definições, conforme definidas e usadas no presente documento, devem ser entendidas para controlar sobre as definições do dicionário, definições em documentos incorporadas a título de referência, e/ou significados comuns dos termos definidos. Os artigos indefinidos “um” e “uma,” conforme usados no presente documento no relatório descritivo e nas reivindicações, ao menos claramente indicado o contrário, devem ser entendidos significar “pelo menos um.” A expressão “e/ou”, conforme usada no presente documento, no relatório descritivo e nas reivindicações, deve ser entendida significar “um dos dois ou ambos” dos elementos então associados, isto é, elementos que estão conjuntamente presentes em alguns casos e separadamente presentes em outros casos.

Deve-se entender também que, ao menos claramente indicado o contrário, em qualquer método reivindicado no presente documento que inclua mais do que uma etapa ou ação, a ordem das etapas ou ações do método não é necessariamente limitada à ordem em que as etapas ou ações do método são apresentadas.

Nas reivindicações, bem como no relatório descritivo acima, todas as expressões transicionais tais como “que compreende", “que inclui”, “que carrega”, “que tem”, “que contém”, “que envolve”, “que sustenta”, “composto por” e similares devem ser entendidas serem abrangentes, isto é, significam incluídas, mas sem limitação. Somente as expressões transicionais “que consiste em” e “que consiste essencialmente em” devem ser expressões transicionais fechadas ou semifechadas, respectiva mente, conforme estabelecido no Manual de Repartição de Patentes dos Estados Unidos de Procedimentos de Exame de Patente, Seção 2111.03.

Claims (20)

1. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO EM UM MOTOR, que compreende: uma área de cárter que inclui um ou mais cárteres; um único fornecimento de óleo sendo fornecido para todos os cárteres; e, um dreno de cárter combinado.

2. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente: o um ou mais cárteres sendo um cárter B e um cárter C; uma ou mais lavagens de cárter B; uma ou mais lavagens de cárter C; e, o dreno de cárter combinado que é um dreno de cárter B/C.

3. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 2, que compreende adicionalmente: o um ou mais cárteres que são sustentados por uma única montagem de armação; em que o cárter B compreende um membro mediano e um membro dianteiro; o cárter C compreende um membro posterior e o membro mediano; e um fornecimento de óleo que se estende através de uma única via de óleo de fornecimento na direção posterior passando na montagem de armação em uma extremidade dianteira do membro posterior e, desse modo, através dos membros mediano e posterior.

4. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 3, em que a linha de suprimento de óleo passa através do cárter B para alcançar o cárter C.

5. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 3, em que a montagem de armação de cárter combinado inclui uma montagem de mancai traseira que adicionalmente inclui uma via de lavagem ou superfície adjacente da montagem de mancai traseira que passa radialmente para o exterior para um coletor de cárter, a via de óleo de fornecimento alimenta o mancai posterior.

6. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 5, em que a montagem de armação de cárter combinado inclui o membro mediano que contém uma linha de lavagem de cárter posterior que passa em relação ao membro mediano de modo parcialmente circunferencial e que vira em uma direção axial para alimentar o membro dianteiro e eventualmente passa radialmente para fora, através do membro dianteiro.

7. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 6, que compreende adicionalmente: um dreno de cárter C montado na parte posterior; em que o dreno de cárter B/C e o dreno de cárter C se estendem a partir do membro dianteiro geralmente na posição de seis horas; e, o dreno de cárter B /cárter C recebe óleo tanto do cárter B e do cárter C que compreende, desse modo, um dreno combinado para óleo que vaza para além das vedações de cárter.

8. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 7, em que os drenos de cárter B/C e C recebem óleo que vaza para além de uma via de lavagem, sendo que o dreno de cárter B/C está localizado axialmente na parte dianteira da montagem de mancai dianteira, recebe óleo em uma fenda que se estende em relação ao membro mediano, e o óleo vazado é coletado das vedações de cárter B anterior e posterior bem como da vedação de cárter C dianteiro.

9. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 8, em que o dreno de cárter C é formado em uma ranhura angular na vedação de cárter C permitindo, desse modo, uma passagem de óleo a partir do membro posterior através de uma passagem, passando, depois, através do membro mediano em direção ao membro dianteiro.

10. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, que compreende: uma ou mais áreas de cárter com sustentação para montagens de mancai; a estrutura de cárter que é montada a partir de um único membro de armação de motor em uma montagem de armação de cárter com o uso de um único fornecimento de óleo que passa através da uma ou mais áreas de cárter fornecendo óleo para componentes que dependem de lubrificação; uma primeira linha de lavagem de cárter que recebe lubrificação após o lubrificante ter passado através de um componente que depende de lubrificação para incluir uma primeira montagem de mancai; uma segunda linha de lavagem de cárter que passa a partir de uma das áreas de cárter através da área de cárter e para fora do motor para um reservatório com o primeiro sistema de lavagem de cárter; e a estrutura de cárter combinado que fornece drenos de cárter combinados e independentes para o um ou mais cárteres.

11. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 10, em que a montagem de armação inclui membros dianteiro, mediano e posterior; a uma ou mais áreas de cárter sendo uma área de cárter B disposta dentro dos membros dianteiro e mediano e uma área de cárter C disposta dentro dos membros mediano e posterior; a primeira linha de lavagem de cárter sendo uma linha de lavagem de cárter dianteira; * a segunda linha de lavagem de cárter sendo uma linha de lavagem posterior; e, o um ou mais cárter sendo um cárter B e um cárter C.

12. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 11, em que a montagem de armação que compreende membros pode ser formada como um único elemento ou soldada ou aparafusada para formar montagem de armação integral sendo, desse modo, de construção tanto monolítica ou unitária.

13. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 12, em que os membros são anulares por natureza e têm uma pluralidade de trajetos dispostas dentro dos mesmos permitindo que o óleo e ar se movam através do motor; os membros são conectados permitindo, desse modo, comunicação fluida dentro dos mesmos e entre os mesmos, fornecendo adicionalmente vias contínuas em interfaces entre os membros de conexão; e os trajetos dos sistemas de fornecimento, lavagem e drenagem se estendem em diversas direções e orientações selecionadas a partir do grupo axial, radial e de modo circunferencial para incluir combinações dos mesmos.

14. ESTRUTURA CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 13, em que, em relação ao membro dianteiro da montagem de armação: um dreno de cárter B/C e um dreno de cárter C são fornecidos no membro dianteiro em que esses drenos saem do motor; em uma posição radialmente para o interior ao longo do dreno de cárter B, uma estrutura de dreno do membro dianteiro é posicionada de modo adjacente a uma vedação de cárter B; e o dreno de cárter C alimenta a partir do membro posterior e o trajeto do óleo é a partir da porção posterior para a porção dianteira da montagem de armação.

15. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 14, em que em relação ao membro mediano da montagem de armação: o membro mediano que é anular por natureza compreende adicionalmente uma porção central oca; a lavagem de cárter C é disposta ao longo de uma trajetória dentro do mesmo e adicionalmente através do membro mediano ao longo de uma trajetória continuada, virando, após a mesma, para uma distância circunferencial limitada e depois virando novamente em uma direção axialmente para o interior para alcançar o gabarito central;

16. ESTRUTURA DE CÁRTER COMBINADO, de acordo com a reivindicação 15, em que o membro mediano: fornece lavagem para o cárter C; forma uma parede posterior do cárter B e uma parede dianteira do cárter C; e passa fornecimento de óleo do cárter B para o cárter C.

17. MONTAGEM DE ARMAÇÃO, que compreende: dois cárteres em que a montagem de armação está fixa em cantiléver a partir de uma única armação de motor; a montagem de armação que fornece rota simplificada para dois coletores de cárter fornecendo, desse modo, linhas e circuitos de fornecimento comum compartilhados e um circuito de pressurização comum entre os coletores de cárter; um circuito lavado tem como rota a partir de uma área de cárter posterior incluindo um primeiro cárter para uma área de cárter dianteiro incluindo um segundo cárter em que os circuitos de lavagem permanecem separados dos circuitos de fornecimento resultando, desse modo em um sistema em que os dois cárteres são localizados de modo proximal um do outro.

18. MONTAGEM DE ARMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17 que compreende adicionalmente: um suporte para um primeiro cárter que é uma área de cárter dianteiro e uma área de cárter posterior em que uma única linha de fornecimento interno alimenta óleo ao cárter dianteiro e a um segundo cárter sendo um cárter posterior.

19. MONTAGEM DE ARMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 18, que compreende adicionalmente: uma primeira linha de lavagem e uma segunda linha de lavagem estando em comunicação fluida com os cárteres dianteiro e posterior, respectivamente, em que uma da primeira e segunda linha de lavagem passa através da área da outra da primeira e segunda linha de lavagem.

20. MONTAGEM DE ARMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 19, que compreende adicionalmente uma linha de drenagem compartilhada para óleo que vaza para além do sistema de lavagem.