BR102014006941B1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
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Abstract
MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA E BIELA. A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna e a uma biela que pode suprimir as restrições no deslocamento de um cilindro em relação a um eixo de virabrequim. Um centro axial (C4) de uma extremidade grande (28) de uma biela (26) é deslocado para um lado oposto a uma direção com um deslocamento (C2) de eixo geométrico de cilindro a um eixo geométrico de manivela (C1) em relação a um eixo geométrico de exte- são (C5) disposto ao longo de uma direção longitudinal de uma porção de eixo (29), e uma porção de superfície lateral (uma superfície curvada posterior (32b)) em um lado oposto a uma direção de rotação normal de um munhão de virabrequim (12a) quando um pistão (25) na biela (26) estiver no centro morto de topo é rebaixada embora tenha uma curvatura maior que a de uma porção de superfície lateral (uma superfície curvada frontal (32a)) no lado da direção de rotação normal.INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CONNECTING ROD. The present invention relates to an internal combustion engine and a connecting rod that can remove restrictions on the displacement of a cylinder with respect to a crankshaft shaft. An axial center (C4) of a large end (28) of a connecting rod (26) is displaced to an opposite side to a direction with a cylinder axis displacement (C2) to a crank axis (C1) with respect to a geometric axis of extension (C5) disposed along a longitudinal direction of an axis portion (29), and a lateral surface portion (a posterior curved surface (32b)) on a side opposite a direction of Normal rotation of a crankshaft journal (12a) when a piston (25) in the connecting rod (26) is at the top dead center is undercut although it has a greater curvature than a portion of the lateral surface (a curved front surface (32a) ) on the side of the normal rotation direction.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um motor de combustãointerna e uma biela.[001] The present invention relates to an internal combustion engine and a connecting rod.
[002] A literatura de patente 1 revela um motor de combustãointerna com o centro de um cilindro que se desloca para frente (um lado de um moente em uma direção rotacional em que um pistão está em um centro morto de topo) em relação ao centro de um virabrequim (por exemplo, vide Literatura de patente 1).[002] Patent literature 1 discloses an internal combustion engine with the center of a cylinder moving forward (one side of a journal in a rotational direction where a piston is at a top dead center) relative to the center of a crankshaft (for example, see Patent Literature 1).
[003] Literatura de patente 1 no JP-A 2010-60014[003] Literature of patent 1 in JP-A 2010-60014
[004] No entanto, quando um cilindro é deslocado para frente emrelação a um virabrequim, uma extremidade inferior posterior do cilindro e uma biela se aproximam um do outro, e uma folga entre os mesmo é reduzida. Também, quando uma porção de ressalto é formada em relação a uma porção de saia de cilindro, existe a preocupação de que a rigidez da porção de saia de cilindro seja reduzida. A partir do ponto de vista dos fatos acima, existe tal problema em que o deslocamento do cilindro provavelmente deva ser restrito.[004] However, when a cylinder is moved forward relative to a crankshaft, a lower rear end of the cylinder and a connecting rod approach each other, and a clearance between them is reduced. Also, when a shoulder portion is formed with respect to a cylinder skirt portion, there is a concern that the stiffness of the cylinder skirt portion is reduced. From the point of view of the above facts, there is such a problem that cylinder displacement is likely to be restricted.
[005] Portanto, a presente invenção fornece um motor decombustão interna e uma biela que pode suprimir as restrições no deslocamento de um cilindro em relação a um virabrequim. SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA[005] Therefore, the present invention provides an internal combustion engine and a connecting rod that can suppress restrictions on the displacement of a cylinder in relation to a crankshaft. SOLUTION TO THE PROBLEM
[006] Com a finalidade de resolver o problema acima mencionado,de acordo com a invenção na reivindicação 1, um motor de combustão interna 10 inclui: um cárter 11 que armazena um virabrequim 12; um pistão que é conectado a um moente 12a do virabrequim 12 através de uma biela 26; e um cilindro 13 no qual o pistão 25 é inserido de forma alternada. Uma linha central C2 do cilindro 13 é deslocada em uma direção em relação a um centro de rotação C1 do virabrequim 12. A biela tem uma extremidade pequena 27 conectada a um lado do pistão 25, uma extremidade grande 28 conectada a um lado do virabrequim 12 e uma porção de eixo 29 que se estende entre a extremidade pequena 27 e a extremidade grande 28, e um centro axial C4 da extremidade grande 28 é deslocado para um lado oposto a uma direção com a linha central C2 do cilindro 13 deslocamento em relação a um eixo geométrico C5 disposto ao longo de uma direção longitudinal da porção de eixo 29.[006] In order to solve the aforementioned problem, according to the invention in claim 1, an
[007] De acordo com a invenção na reivindicação 2, uma porçãode superfície lateral 32b em um lado oposto a uma direção rotacional do moente 12a na biela 26 em que o pistão 25 está em um centro morto de topo, é rebaixada embora tenha uma curvatura maior que uma porção de superfície lateral 32a em um lado da direção rotacional.[007] According to the invention in
[008] De acordo com a invenção na reivindicação 3, em que opistão 25 está no centro morto de topo, uma porção de extensão de uma linha reta que conecta um centro axial C6 da extremidade pequena 27, o centro axial C4 da extremidade grande 28 e o centro rotacional C1 do virabrequim 12 é posicionado em um lado mais próxima à direção rotacional do moente 12a do que um centro axial C8 de um eixo de came 38 em uma cabeça de cilindro 17.[008] According to the invention in claim 3, wherein the
[009] De acordo com a invenção na reivindicação 4, o motor decombustão interna inclui ainda a cabeça de cilindro 17 que é formada com uma porta de admissão 44, um tubo de entrada 20 que é conectado à porta de admissão 44, uma válvula borboleta 22 que é fornecida no tubo de entrada 20 e que regula o volume de admissão, uma placa divisória 60 que é fornecida em uma passagem de admissão P com a finalidade de particionar a passagem de admissão P que inclui pelo menos uma parte do tubo de entrada 20 em uma passagem de admissão superior PU que leva a um lado de uma periferia interna do cilindro e uma passagem de admissão inferior PL que leva a um lado de uma periferia externa do cilindro e uma válvula de controle de queda 65 que é fornecida em uma extremidade a montante 61b da placa divisória 60 e que abre e/ou fecha a passagem de admissão inferior PL.[009] According to the invention in claim 4, the internal combustion engine further includes the
[0010] De acordo com a invenção na reivindicação 5, uma biela 26inclui: uma extremidade pequena 27 que é conectada a um lado de um pistão 25; uma extremidade grande 28 que é conectada a um lado de um virabrequim 12; e uma porção de eixo 29 que se estende entre a extremidade pequena e a extremidade grande 28. Um centro axial C4 da extremidade grande é deslocado para um lado oposto a uma direção rotacional de um moente 12a do virabrequim 12 quando o pistão 25 está em um centro morto de topo em relação a um eixo geométrico C5 disposto ao longo de uma direção longitudinal da porção de eixo 29.[0010] According to the invention in claim 5, a connecting
[0011] Com as invenções nas reivindicações 1, 2 e 5, desde que aporção de superfície lateral no lado oposto à direção rotacional do moente na biela quando o pistão está no centro morto de topo é rebaixada embora tenha a curvatura maior que a porção de superfície lateral no lado da direção rotacional, mesmo se o cilindro for deslocado, uma folga entre uma extremidade inferior do cilindro e a biela é facilmente assegurada. Também, desde que não seja necessário formar uma porção de ressalto em relação a uma porção de saia de cilindro, a rigidez da porção de saia de cilindro não é reduzida. Por essa razão, as restrições no deslocamento do cilindro podem ser suprimidas.[0011] With the inventions in
[0012] Com a invenção na reivindicação 3, a disposição pode seralcançada de modo que o cilindro seja deslocado mais para frente.[0012] With the invention in claim 3, the arrangement can be achieved so that the cylinder is moved further forward.
[0013] Com a invenção na reivindicação 4, adicionalmente a uma pressão lateral que reduz o efeito pelo deslocamento do cilindro, um efeito que promove combustão através de um fluxo de queda de ar de admissão pode ser alcançado. O desempenho especialmente abaixo de uma carga baixa pode ser aprimorado.[0013] With the invention in claim 4, in addition to a lateral pressure that reduces the effect by cylinder displacement, an effect that promotes combustion through a flow of inlet air drop can be achieved. Performance especially under low load can be improved.
[0014] A Figura 1 é uma vista lateral da direita de um motor deacordo com uma modalidade da presente invenção.[0014] Figure 1 is a right side view of an engine according to an embodiment of the present invention.
[0015] A Figura 2 é um primeiro diagrama que explica a ação comuma seção principal na Figura 1 ampliada.[0015] Figure 2 is a first diagram that explains the action with a main section in the enlarged Figure 1.
[0016] A Figura 3 é um segundo diagrama que explica a ação coma seção principal na Figura 1 ampliada.[0016] Figure 3 is a second diagram that explains the action with the main section in Figure 1 enlarged.
[0017] A Figura 4 é um terceiro diagrama que explica a ação com aseção principal na Figura 1 ampliada.[0017] Figure 4 is a third diagram that explains the action with the main section in Figure 1 enlarged.
[0018] A Figura 5 é uma vista de fundo com uma superfície de tetode uma cabeça de cilindro do motor vista em uma direção do eixo geométrico do cilindro.[0018] Figure 5 is a bottom view with a roof surface of an engine cylinder head seen in a direction of the axis of the cylinder.
[0019] A Figura 6 é um gráfico que mostra uma relação entre umângulo de rotação de uma válvula borboleta e um ângulo de rotação de uma válvula de controle de queda, com um eixo geométrico horizontal que representa o ângulo de rotação da válvula borboleta do motor e um eixo geométrico vertical que representa o ângulo de rotação da válvula de controle de queda.[0019] Figure 6 is a graph showing a relationship between an angle of rotation of a butterfly valve and an angle of rotation of a drop control valve, with a horizontal axis representing the angle of rotation of the engine butterfly valve and a vertical geometric axis representing the angle of rotation of the drop control valve.
[0020] A Figura 7 é uma vista lateral da direita de um faixa que incluiuma biela do motor.[0020] Figure 7 is a right side view of a track that includes an engine connecting rod.
[0021] Uma modalidade da presente invenção será descrita comreferência aos desenhos conforme a seguir. Observa-se que na explicação a seguir, as direções tais como frontal e traseira, e direita e esquerda são as mesmas direções como aquelas em um veículo montado com um motor 10, de acordo com a modalidade a menos que de outra maneira especialmente descrito. Nas posições nos desenhos usados para a explicação a seguir, uma seta FR/Frente que mostra para frente e uma seta UP/Cima que mostra para cima são indicadas.[0021] An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as follows. It is noted that in the following explanation, directions such as front and rear, and right and left are the same directions as those on a vehicle mounted with an
[0022] Um motor (motor de combustão interna) 10 mostrado naFigura 1 é um motor de cilindro único com 2 válvulas OHC de quatro tempos refrigerado a ar e é usado para um motor para um veículo do tipo para montar em selim tal como uma motocicleta. No motor 10, um eixo geométrico de centro rotacional (eixo geométrico de manivela) C1 de um virabrequim 12 é direcionado para uma direção horizontal (uma direção de largura do veículo). No motor 10, um cilindro 13 é elevado a partir de uma porção superior frontal de um cárter 11. O virabrequim 12 é armazenado na porção frontal do cárter 11, e uma transmissão 14 é armazenada em uma porção posterior do cárter 11. Os componentes do corpo tais como o cárter 11 e o cilindro 13 são feitos de liga de alumínio; no entanto, uma manga de cilindro de ferro 15 é integralmente fundida ao cilindro 13 através de fundição ou similares. Um eixo geométrico (eixo geométrico do cilindro) C2 disposto ao longo de uma direção ascendente do cilindro 13 é inclinada de modo que uma porção superior seja posicionada para frente em relação a uma direção vertical. Uma seta F1 no desenho indica uma direção de rotação (direção de rotação normal) do virabrequim 12 quando o motor é operado.[0022] An engine (internal combustion engine) 10 shown in Figure 1 is an air-cooled, air-cooled 2-valve OHC single cylinder engine and is used for an engine for a saddle-mounted type vehicle such as a motorcycle . In
[0023] O cilindro 13 tem um bloco de cilindro 16 anexado à (ouintegralmente formado com) porção superior frontal do cárter 11, uma cabeça de cilindro 17 anexada acima do bloco de cilindro 16 e uma cobertura de cabeça 18 anexada acima da cabeça de cilindro 17. Uma manga de cilindro 15 que tem um formato cilíndrico disposto ao longo do eixo geométrico do cilindro C2 é fornecida no bloco de cilindro 16. Um pistão 25 é ajustado de forma alternada na manga de cilindro 15. Uma extremidade pequena 27 de uma biela 26 é anexada de forma oscilante a um pino de pistão 25a que penetra através do pistão 25 na direção horizontal. Uma extremidade grande 28 da biela 26 é anexada de forma giratória a um moente 12a do virabrequim 12. Um sinal de referência 29 no desenho é indicativo de uma porção de eixo que se estende entre a extremidade pequena 27 e a extremidade grande 28 da biela 26.[0023]
[0024] Uma porta de admissão 44 é formada em uma porçãoposterior da cabeça de cilindro 17 e uma porta de escapamento 45 é formada em uma porção frontal da cabeça de cilindro 17.[0024] An
[0025] Com referência à Figura 5 junto a, uma porta de válvula deadmissão 42 como uma abertura da porta de admissão 44 em um lado de uma câmara de combustão é aberta e/ou fechada por uma válvula de admissão 46 e uma porta de válvula de escape 43 como uma abertura da porta de escapamento 34 no lado da câmara de combustão é aberta e/ou fechada por uma válvula de escape 47. Um tubo de entrada 20 ou similares como um componente de sistema de admissão é conectado a uma abertura da porta de admissão 44 em um lado externo do cilindro, e um tubo de escape não ilustrado como um componente de sistema de escape é conectado a uma abertura da porta de escapamento 45 no lado externo do cilindro.[0025] Referring to Figure 5 attached, an
[0026] A porta de admissão 44 e a porta de escapamento 45 seestendem a partir das aberturas respectivas no lado externo do cilindro a um lado do centro do cilindro, são curvadas de forma subsequente a jusante na direção de um lado do bloco de cilindro 16, e levam à porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43. A porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43 são dispostas de forma distribuída em frente e atrás de uma porção rebaixada em formato de domo 51 formada em uma extremidade inferior da cabeça de cilindro 17, oposta a uma extremidade superior do bloco de cilindro 16. A porta de válvula de admissão 42 tem um diâmetro maior que o da porta de válvula de escape 43 e é disposta de modo que seja deslocada levemente para frente de uma posição de distribuição com o eixo geométrico do cilindro C2 como um eixo geométrico de simetria. Por causa disso, a válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47 também são dispostas para que sejam deslocadas levemente para frente.[0026] The
[0027] Um eixo de came 38 em paralelo ao virabrequim 12 e que seestende para direita e esquerda é disposto na cabeça de cilindro 17. O eixo de came 38 tem um came de admissão para operar a válvula de admissão 46 através de um balancim de admissão 39a e um came de escape para operar a válvula de escape 47 através de um balancim de escape 39b. O eixo de came 38 é sincronizado com o virabrequim 12 através de, por exemplo, uma cadeia de came e acionada de forma intertravada.[0027] A
[0028] A válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47 sãoabertas pelo came de admissão e o came de escape do eixo de came 38 através do balancim de admissão 39a e o balancim de escape 39b respectivamente. A válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47 têm elementos de válvula de guarda-chuva 46a, 47a respectivamente trazido em alinhamento com a porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43, e tirantes similares a haste 46b, 47b que se estendem a partir dos respectivos elementos de válvula 46a, 47a para um lado da cobertura de cabeça 18. Ambos os tirantes 46b, 47b são dispostos para estarem inclinados em relação ao eixo geométrico do cilindro C2 de modo a formar um formato em V aberto na direção do lado da cobertura de cabeça 18 em uma vista lateral na Figura 1. O eixo de came 38 é disposto entre ambos os tirantes 46b, 47b da mesma maneira como a válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47, os respectivos balancins 39a, 39b e o eixo de came 38 são dispostos para serem deslocados levemente para frente em relação ao eixo geométrico do cilindro C2.[0028] The
[0029] Os retentores 46c, 47c são respectivamente anexados aextremidades de ponta dos tirantes 46b, 47b. As molas de válvula 46d, 47d são dispostas de forma contraída entre os respectivos retentores 46c, 47c e uma superfície de mancal da cabeça de cilindro 17. Através da força de mola das respectivas molas de válvula 46d, 47d, a válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47 são pressionadas para o lado da cobertura de cabeça 18, desse modo fechando a porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43. Por outro lado, através da operação do eixo de came 38, a válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47 são liberadas para realizar um curso para o lado de uma câmara de combustão 40 contra a força de inclinação das respectivas molas de válvula 46d, 47d. Desse modo, a porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43 são abertas pela válvula de admissão 46 e a válvula de escape 47. Os respectivos tirantes 46b, 47b são retidos com a finalidade de realizar um curso pela cabeça de cilindro 17 através de guias de válvula cilíndrica 46e, 47e respectivamente.
[0030] Quando o pistão 25 é rebaixado durante a abertura daválvula de admissão 46, o ar externo é introduzido na porta de admissão 44 através do tubo de entrada 20, o combustível é injetado a partir de um injetor 23 e o ar externo introduzido e o combustível são introduzidos como uma mistura de ar e combustível na câmara de combustão 40. A mistura de ar e combustível é comprimida através da elevação do pistão 25 após o fechamento da válvula de admissão 46, incendiado por um plugue de ignição não ilustrado, e queimado. O gás de escape depois da combustão é descarregado através da porta de escapamento 45 da câmara de combustão 40 pela elevação do pistão 25 durante a abertura da válvula de escape 47 e exaurido através de um tubo de escape não ilustrado ou similares.[0030] When the
[0031] Com referência à Figura 1, no motor 10, um mecanismo dedeslocamento de cilindro é empregado, em que o mecanismo de deslocamento de cilindro é configurado de modo que o eixo geométrico do cilindro C2 é deslocado para frente do eixo geométrico de manivela C1 (um lado da direção de rotação normal (para frente) do moente 12a quando o pistão 25 está no centro morto de topo) por um taxa predeterminada para o propósito de redução da força de pressionamento (resistência a deslizamento) do pistão 25 em relação a uma parede interna do cilindro durante pressão máxima na câmara de combustão 40 (em um estágio inicial de um curso de combustão, quando o pistão 25 começa a abaixar a partir do centro morto de topo).[0031] Referring to Figure 1, in the
[0032] O tubo de entrada 20 conectado à porção posterior dacabeça de cilindro 17 através de um tubo de conector 19 é dotado de uma válvula borboleta 22, uma válvula de controle de queda 65 e um injetor 23 sequencialmente a partir de um lado a montante de admissão. Uma porção posterior do tubo de entrada 20 é composta de um corpo de borboleta 21 que sustenta a válvula borboleta 22. Um filtro de ar não ilustrado é conectado a um lado posterior do tubo de entrada 20. O ar externo passado através do filtro de ar é introduzido no motor 10 através do tubo de entrada 20. O lado a montante de admissão e um lado a jusante de admissão serão simplesmente chamados de um lado a montante e um lado a jusante daqui por diante.[0032] The
[0033] A câmara de combustão 40 é formada entre uma superfíciede topo 25b do pistão 25 na manga de cilindro 15 e uma superfície de teto 41 oposta à superfície de topo 25b do pistão 25 na cabeça de cilindro 17.[0033]
[0034] Com referência à Figura 5, uma periferia 41a da superfíciede teto 41 é formada em um circular formato substancialmente combinado com uma superfície periférica interna da manga de cilindro 15 quando a vista em uma direção do eixo geométrico do cilindro C2. A superfície de teto 41, forma a porção rebaixada elíptica em formato de domo 51 longa em uma direção longitudinal em uma vista de fundo na Figura 5. A porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43 são respectivamente abertas em ambos os lados da porção rebaixada em formato de domo 51 em uma direção de um eixo geométrico longo. Ambos os lados direto e esquerdo da porção rebaixada em formato de domo 51 são formados com um par de porções de esguicho direita e esquerda 52 que têm um formato crescente na vista de fundo e sanduichados entre a periferia 51a da porção rebaixada em formato de domo 51 e a periferia 41a da superfície de teto 41.[0034] Referring to Figure 5, a
[0035] Um orifício de montagem de plugue 48 para permitir umaporção de eletrodo do plugue de ignição de frente é formado em um dos lados direto e esquerdo da porção rebaixada em formato de domo 51 entre a porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43 enquanto evita a porta de válvula de admissão 42 e a porta de válvula de escape 43. Na modalidade, com a finalidade de coletar a mistura de ar e combustível em torno do orifício de montagem de plugue 48, um fluxo de admissão é controlado pela abertura e/ou fechamento da válvula de controle de queda 65, e um fluxo do fluxo de admissão (fluxo de queda) especialmente abaixo de uma carga baixa é otimizado.[0035] A
[0036] A porta de válvula de admissão 42 é projetada em relação aum lado periférico externo além da periferia 41a da superfície de teto 41, desse modo formando uma porção projetada 42a que tem um formato crescente na vista de fundo em um lado periférico externo da periferia 41a.[0036] The
[0037] Com porções nas proximidades de ambas as extremidadesesquerda e direita da porção projetada 42a como um ponto de partida, ambos lados direto e esquerdo da porta de válvula de admissão 42 são formados com um par de porções de parede guia esquerda e direita 53 que se estendem para um lado da porta de válvula de escape 43 ao longo de uma borda de abertura da porta de válvula de admissão 42. As porções de parede guia esquerda e direita 53 são formadas para se estenderem para um lado próximo à porta de válvula de escape 43 entre a borda de abertura da porta de válvula de admissão 42 e a periferia 51a da porção rebaixada em formato de domo 51, para as proximidades das extremidades esquerda e direita da porta de válvula de admissão 42, e são formadas para apontar para um lado separado da periferia 51a da porção rebaixada em formato de domo 51 e mais próximo à porta de válvula de escape 43, depois de passar através das proximidades das extremidades esquerda e direita da porta de válvula de admissão 42. As porções de parede guia esquerda e direita 53 no lado da porta de válvula de escape 43 são terminadas nas posições esquerda e direita equivalentes a um ponto de partida de um lado frontal da superfície de teto 41.[0037] With portions in the vicinity of both the left and right ends of the projecting
[0038] Com referência à Figura 2 juntamente, uma superfíciecircular talhada 55 para evitar que a válvula de admissão 46 durante o levantamento da válvula de admissão 46 é formada em uma porção oposta à porção projetada 42a da porta de válvula de admissão 42 em uma extremidade superior do bloco de cilindro 16. A superfície circular talhada 55 é formada em uma porção de flange interna 55a para cobrir uma extremidade superior de a manga sem flange de cilindro 15 na extremidade superior do bloco de cilindro 16. A superfície circular talhada 55 é formada para que seja curvada ao longo da periferia de um elemento de válvula 46a da válvula de admissão 46 e se estende para uma posição de elevação máxima da válvula ao longo de uma direção de curso da válvula de admissão 46.[0038] Referring to Figure 2 together, a carved
[0039] O elemento de válvula 46a da válvula de admissão 46 realizaum curso na proximidade próximo à superfície circular talhada 55 durante a elevação. Por essa razão, durante um período que leva à posição de elevação máxima da válvula a partir do início da abertura da válvula de admissão 46, no lado da porção projetada 42a da porta de válvula de admissão 42 (o lado da periferia externa do cilindro), uma folga estreita é somente formada entre a periferia do elemento de válvula 46a da válvula de admissão 46 e a superfície circular talhada 55 e uma condição de mascaramento com a sucção de ar na câmara de combustão 40 impedida é desenvolvida.[0039] The
[0040] Por essa razão, a pequena quantidade de ar sugada na portade válvula de admissão 42 do lado da periferia externa do cilindro é alcançada, e a sucção de ar na porta de válvula de admissão 42 principalmente a partir do lado da periferia interna do cilindro é alcançada, desse modo alcançando uma estrutura que gera facilmente o fluxo de queda. Uma taxa de um comprimento periférico da abertura da porção projetada 42a para o comprimento periférico inteiro da borda de abertura da porta de válvula de admissão 42 é definida como uma taxa de mascaramento. Na modalidade, a taxa de mascaramento por deslocamento da porta de válvula de admissão 42 é cerca de 20 a 50%.[0040] For this reason, the small amount of air sucked into the
[0041] Uma superfície talhada de pistão 56, paralela a umasuperfície de extremidade de ponta do elemento de válvula 46a da válvula de admissão 46 é formada em uma porção da porção periférica da superfície de topo 25b do pistão 25, oposta à porta de válvula de admissão 42. Por essa razão, se a válvula de admissão 46 é aberta quando o pistão 25 estiver perto do centro morto de topo, uma direção de influxo do ar de admissão leva a fluir ao longo da superfície circular talhada 55 do lado da periferia externa do cilindro na porta de válvula de admissão 42 e a superfície talhada de pistão 56 são dispostas perpendicular uma a outra, em que o ar de admissão do lado da periferia externa do cilindro na porta de válvula de admissão 42 é suprimido e a geração de um fluxo reverso de queda é suprimido.[0041] A carved
[0042] Com referência à Figura 2, uma placa divisória 60 que seestende do lado a jusante do tubo de entrada 20 para o lado a jusante (porção curvada) da porta de admissão 44 é fornecida em uma passagem de admissão P que se estende sobre o tubo de entrada 20 e a porta de admissão 44. A placa divisória 60 particiona a passagem de admissão P em uma passagem de admissão superior PU e uma passagem de admissão inferior PL. A placa divisória 60 tem uma placa divisória 61 em um lado do tubo de entrada, a placa divisória 61 é integralmente formada com uma resina que forma porção no lado a jusante do tubo de entrada 20 e uma placa divisória 62 em um lado da porta de admissão, a placa divisória 62 é integralmente formada com a cabeça de cilindro de liga de alumínio 17.[0042] Referring to Figure 2, a
[0043] Uma extremidade a jusante 61a da placa divisória 61 no ladodo tubo de entrada se projeta mais para o mais lado a jusante do que a extremidade de abertura a jusante do tubo de entrada 20 e é entrada na porta de admissão 44. A extremidade a jusante 61a da placa divisória 61 no lado do tubo de entrada é trazido em contato de pressão com uma porção superior de uma extremidade a montante 62a da placa divisória 62 no lado da porta de admissão pela força de pressionamento gerada pela deformação elástica. Por essa razão, a placa divisória 61 no lado do tubo de entrada e a placa divisória 62 no lado da porta de admissão são sucessivamente conectados um ao outro.[0043] A
[0044] A placa divisória 60 é defletida para o lado superior que umalinha central de passagem C3 que se estende ao longo do centro de uma largura vertical da passagem de admissão P tem uma superfície em corte transversal circular. Por essa razão, uma área em corte transversal de passagem da passagem de admissão superior PU é definida para que seja menor que uma área em corte transversal de passagem da passagem de admissão inferior PL. Na modalidade, uma razão da área em corte transversal de passagem da passagem de admissão superior PU em relação à área em corte transversal da passagem de admissão inferior PL é definida para que seja substancialmente 3 para 7 a partir das extremidades a montante de ambas as passagens embaixo para as extremidades a jusante do mesmo.[0044] The
[0045] A placa divisória 62 no lado da porta de admissão é curvadade modo que seja disposta ao longo da direção longitudinal da porta de admissão 44. A extremidade a jusante 62b da placa divisória 62 no lado da porta de admissão é talhada para ter um formato em U, aberto para o lado a jusante e entrou de modo que uma extremidade inferior de um guia de válvula 46e da válvula de admissão 46 seja feita em alinhamento com o interior da extremidade a jusante 62b. Por essa razão, a extremidade a jusante 62b da placa divisória 62 no lado da porta de admissão se estende o maior tempo que for possível para uma posição que sobrepõe com a extremidade inferior da guia de válvula 46e da válvula de admissão 46 na vista lateral, e particiona a passagem de admissão P na passagem de admissão superior PU e a passagem de admissão inferior PL para a proximidade da extremidade a jusante (porta de válvula de admissão 42) da passagem de admissão P.[0045] The
[0046] A passagem de admissão superior PU leva ao lado daperiferia interna do cilindro do lado da cobertura de cabeça 18 esse comunica com uma porção central da câmara de combustão 40 através do lado da periferia interna do cilindro da porta de válvula de admissão 42. A passagem de admissão inferior PL leva ao lado da periferia externa do cilindro do lado do bloco de cilindro 16 e se comunica com a porção periférica externa da câmara de combustão 40 através do lado da periferia externa do cilindro da porta de válvula de admissão 42. Uma porta de injeção combustível de um injetor 23 de frente para a passagem de admissão superior PU e injeta combustível em relação ao ar de admissão que flui na passagem de admissão superior PU.[0046] The upper inlet passage PU leads to the cylinder inner periphery side of the
[0047] A válvula borboleta 22 é, por exemplo, uma válvula borboletaconfigurada de modo que um par de elementos de válvula de placa semicircular 22b se estenda a partir de ambos os lados em uma direção radial de um primeiro eixo de rotação 22a que se estende na direção horizontal e tem ambas extremidades sustentadas pelo tubo de entrada 20. A válvula borboleta 22 é completamente fechada com a passagem de admissão P estreitada para baixo para um mínimo trazendo-se ou dispondo as bordas periféricas externas de ambos os elementos de válvula de placa 22b em alinhamento com ou próximo à superfície periférica interna do tubo de entrada 20.[0047]
[0048] Com referência à Figura 3 e a Figura 4 juntas, a válvulaborboleta 22 é girada em uma direção de uma seta F2 nos desenhos de uma condição completamente fechada, desse modo abrindo a passagem de admissão P e ambos os elementos de válvula de placa 22b são dispostos paralelos à linha central de passagem C3, desse modo alcançando uma condição completamente aberta (vide Figura 4). A válvula borboleta 22 é inclinada para um lado com a passagem de admissão P fechada por uma mola de inclinação ou similares e é girada contra a força de inclinação para abrir a passagem de admissão P.[0048] With reference to Figure 3 and Figure 4 together, the
[0049] A válvula de controle de queda 65 configurada para regularum taxa de fluxo de admissão em cada uma das passagens de admissão inferior e superior PU, PL e para controlar o fluxo de queda na câmara de combustão 40 é disposta mais em uma porção no lado a jusante do que da válvula borboleta 22 no tubo de entrada 20 e imediatamente abaixo da extremidade a montante 61b da placa divisória 61 no lado do tubo de entrada. A válvula de controle de queda 65 é uma válvula unidirecional configurada de modo que um elemento de válvula de placa semicircular único 65b se estende de um lado de um segundo eixo de rotação 65a em uma direção radial, o segundo eixo de rotação 65a que se estende paralelo ao primeiro eixo de rotação 22a da válvula borboleta 22 e tem ambas as extremidades sustentadas pelo tubo de entrada 20. A válvula de controle de queda 65 é intertravada com a válvula borboleta 22 através de um mecanismo de ligação não ilustrado ou similares e pode ser aberta e/ou fechada junto com a válvula borboleta 22.[0049] The
[0050] A válvula de controle de queda 65 é inclinada de modo queo lado a montante do elemento de válvula de placa 65b é posicionada mais próximo ao lado inferior em relação à linha central de passagem C3, a borda periférica externa do elemento de válvula de placa 65b faz fronteira com a superfície periférica interna do tubo de entrada 20 de modo que seja feita em alinhamento com o mesmo e também uma borda de extremidade de base linear do elemento de válvula de placa 65b faz fronteira com a superfície inferior da extremidade a montante 61b da placa divisória 61 no lado do tubo de entrada. Por essa razão, a condição completamente fechada na qual a extremidade a montante da passagem de admissão inferior PL é fechada pela válvula de controle de queda 65 é alcançada (vide Figura 2).[0050] The
[0051] A válvula de controle de queda 65 é girada na direção deuma seta F3 no desenho a partir da condição completamente fechada, desse modo abrindo a extremidade a montante da passagem de admissão inferior PL e o elemento de válvula de placa 65b é disposto substancialmente paralelo à linha central de passagem C3, desse modo alcançando a condição completamente aberta (vide Figura 4). A válvula de controle de queda 65 é inclinada para o lado com a passagem de admissão inferior PL fechada pela mola de inclinação ou similares, e é girada contra a força de inclinação para, desse modo, abrir a passagem de admissão inferior PL. Através do firo da válvula de controle de queda 65, uma razão entre as taxas de fluxo de admissão das passagens de admissão inferior e superior PU, PL é trocada.[0051] The
[0052] No motor 10, quando uma abertura de borboleta (um ângulode rotação da válvula borboleta 22 da condição completamente fechada) é pequena, uma condição de carga baixa (um modo de carga baixa) é desenvolvida e quando a abertura de borboleta é grande, uma condição de carga alta (um modo de carga alta) é desenvolvida. O giro da válvula de controle de queda 65 é mecanicamente controlado através do mecanismo de ligação não ilustrado de acordo com a abertura de borboleta (ou seja, de acordo com a condição de carga do motor 10).[0052] In
[0053] Um gráfico na Figura 6 mostra uma troca no ângulo derotação (eixo vertical) da válvula de controle de queda 65 em relação à abertura de borboleta (eixo horizontal) quando a condição completamente fechada da válvula borboleta 22 é definida para 0°.[0053] A graph in Figure 6 shows a shift in the angle of rotation (vertical axis) of the
[0054] A válvula de controle de queda 65 não é aberta até que aabertura de borboleta alcance um ângulo predeterminado θ1 (por exemplo, 20°), e é aberto em associação a um aumento na abertura de borboleta depois da abertura de borboleta exceder o ângulo predeterminado. A definição é de modo que um aumento no ângulo de rotação da válvula de controle de queda 65 não seja completamente proporcional ao aumento na abertura de borboleta e a válvula de controle de queda 65 é imediatamente aberta no início da abertura para resolver uma queda. A válvula de controle de queda 65 é completamente aberta quando a válvula borboleta 22 está completamente aberta.[0054] The
[0055] Com referência à Figura 2, se a abertura de borboleta é umaabertura pequena menor que o ângulo predeterminado quando o motor 10 está em uma condição de operação de carga baixa, a válvula de controle de queda 65 não é aberta e uma admissão de ar de admissão da passagem de admissão inferior PL é mantida fechada. Por essa razão, todo o ar de admissão levado a fluir em torno da válvula borboleta 22 é levado a fluir na passagem de admissão superior comparativamente estreita PU e flui em alta velocidade através da passagem de admissão superior PU. O ar de admissão é guiado para a proximidade da porta de válvula de admissão 42 pela placa divisória 60. Depois que, a maior parte do ar de admissão for introduzida a partir do lado da periferia interna do cilindro da porta de válvula de admissão 42 para a porção central da câmara de combustão 40 em cooperação com a diminuição da passagem de fluxo no lado da periferia externa do cilindro da porta de válvula de admissão 42. O ar de admissão gera o fluxo forte de queda na câmara de combustão 40 através da anexação do fluxo de alta velocidade direcionado para o lado da porta de válvula de escape 43. Também, nesse momento, o ar de admissão do lado da periferia externa do cilindro da porta de válvula de admissão 42 é suprimido, desse modo também suprimindo a geração do fluxo reverso de queda gerado pelo ar de admissão. Por essa razão, o fluxo de queda na câmara de combustão 40 é intensificado para promover combustão durante a carga baixa.[0055] Referring to Figure 2, if the throttle opening is a small opening smaller than the predetermined angle when the
[0056] Com referência à Figura 3, se a abertura de borboletaalcança uma abertura intermediária que excede o ângulo predeterminado quando o motor 10 está em uma condição de operação de carga intermediária, a válvula de controle de queda 65 é aberta para começar a abrir a passagem de admissão inferior PL. Um influxo de ar de admissão em relação à passagem de admissão inferior PL é aumentado de acordo com o grau da abertura e a taxa do influxo de ar de admissão da passagem de admissão inteira P é aumentada. Nesse momento, a velocidade de fluxo do ar de admissão na passagem de admissão superior PU é suprimida e o ar é sugado também através da passagem de admissão inferior PL. Desse modo, o fluxo de queda na câmara de combustão 40 gerado pelo ar de admissão que flui através da passagem de admissão superior PU é suprimido e o fluxo de queda na câmara de combustão 40 é suprimido também pelo fluxo reservo de queda gerado pelo ar de admissão que flui através da passagem de admissão inferior PL.[0056] Referring to Figure 3, if the throttle opening reaches an intermediate opening that exceeds the predetermined angle when the
[0057] Com referência à Figura 4, se a abertura de borboleta émaximizada (completamente aberta) quando o motor 10 estiver em uma condição de operação de carga alta, a válvula de controle de queda 65 é também completamente aberta, de modo que a quantidade de ar de admissão introduzida na passagem de admissão inferior PL é maximizada. Por essa razão, o ar de admissão suficiente é levado a fluir nas passagens de admissão inferior e superior PU, PL, o fluxo de queda na câmara de combustão 40 é ainda suprimido e volume de admissão suficiente é assegurado na passagem de admissão inteira P.[0057] Referring to Figure 4, if the throttle opening is maximized (completely open) when the
[0058] Dessa maneira, no motor 10 de acordo com a modalidade, aválvula de controle de queda 65 é fornecida nas proximidades da extremidade a montante 61b da placa divisória 60 para particionar a passagem de admissão P, a válvula de controle de queda 65 é aberta e/ou fechada de acordo com a abertura de borboleta e uma taxa do ar de admissão que flui através das passagens de admissão inferior e superior PU, PL é trocada. Desse modo, a intensidade do fluxo de queda e a taxa de fluxo de ar de admissão são regulados de acordo com a condição de carga do motor 10 para alcançar excelente combustão.[0058] Thus, in the
[0059] Conforme mostrado na Figura 7, a biela 26 do motor 10 éconfigurada de modo que o centro axial C4 da extremidade grande 28 é deslocada para o lado oposto à (para trás de) direção de rotação normal do moente 12a quando o pistão 25 está no centro morto de topo em relação a um eixo geométrico de extensão CS disposto ao longo da direção longitudinal da porção de eixo 29. A porção de eixo 29 se estende embora tenha uma superfície em formato de H em corte transversal ao longo do eixo geométrico de extensão C5. A porção da porção de eixo 29 no lado da extremidade pequena 27 é formada em uma porção linear 31 com uma largura longitudinal mantida substancialmente constante, e as superfícies do lado posterior e frente chata 31a, 31b são formadas na frente e atrás da porção linear. A porção da porção de eixo 29 nas proximidades da extremidade grande 28 é formada em uma porção ampliada 32 com a largura longitudinal que se estende na direção do lado da extremidade grande 28, e superfícies frontal rebaixada e posterior curvada 32a, 32b são formadas na frente e atrás da porção ampliada.[0059] As shown in Figure 7, the connecting
[0060] Na vista lateral na Figura 7, a porção linear 31 é formadasimetricamente na direção longitudinal com o eixo geométrico de extensão C5 da porção de eixo 29 como um eixo geométrico de simetria; no entanto, a porção ampliada 32 é formada de forma não simétrica na direção longitudinal. As superfícies frontal e curvada posterior 32a, 32b da porção ampliada 32 são curvadas em um formato rebaixado e são conectadas uma a outra de modo que sejam unidas com a superfície periférica externa da extremidade grande 28; no entanto, a extremidade grande 28 é deslocada para trás em relação à porção de eixo 29. Por essa razão, a superfície curvada posterior 32b é curvada embora tenha uma curvatura maior que a da superfície curvada frontal 32a (embora seja curvada de forma inclinada).[0060] In the side view in Figure 7, the
[0061] Com essa disposição, embora empregue o mecanismo dedeslocamento de cilindro com o eixo geométrico do cilindro C2 deslocado para frente do eixo geométrico de manivela C1, a folga entre a porção posterior da biela 26 e a extremidade inferior posterior da manga de cilindro 15 posicionados perto do lado posterior da biela é facilmente assegurado. Também, no caso em que um jato de óleo 24 para injetar óleo de motor para o interior do pistão 25 é fornecido nas proximidades da extremidade inferior posterior da manga de cilindro 15 (vide Figura 1), a biela 26 facilmente impede o jato de óleo 24.[0061] With this arrangement, although it employs the cylinder displacement mechanism with the cylinder axis C2 shifted forward from the crank axis C1, the clearance between the rear portion of the connecting
[0062] Quando o pistão 25 está no centro morto de topo, umaporção de extensão a jusante de um segundo eixo geométrico C7 para conectar o centro axial C6 da extremidade pequena 27 e o centro axial C4 da extremidade grande 28 intersecciona com o eixo geométrico de manivela C1. Uma porção de extensão para cima do segundo eixo geométrico C7 é passada através do lado ainda para frente que o centro axial C8 do eixo de came 38 deslocado para frende do eixo geométrico do cilindro C2. Isto é, tal disposição é alcançada pelo fato de que o segundo eixo geométrico C7 é suficientemente inclinado em relação ao eixo geométrico do cilindro C2 e o cilindro 13 é deslocado adicionalmente para frente.[0062] When the
[0063] Conforme foi descrito acima, o motor 10 da presenteinvenção é configurado de modo que o centro axial C4 da extremidade grande 28 da biela 26 é deslocada para o lado oposto à direção com o eixo geométrico do cilindro C2 deslocado para o eixo geométrico de manivela C1 em relação ao eixo geométrico de extensão C5 disposto ao longo da direção longitudinal da porção de eixo 29, e a porção de superfície lateral (a superfície curvada posterior 32b) no lado oposto à direção da rotação normal do moente 12a quando o pistão 25 na biela 26 está no centro morto de topo é rebaixada embora tenha a curvatura maior que aquela da porção de superfície lateral (a superfície curvada frontal 32a) no lado da direção da rotação normal.[0063] As described above, the
[0064] Com a disposição, embora a manga de cilindro 15 sejaestendida o maior tempo que possível para o lado do virabrequim 12, a folga entre a extremidade inferior da manga de cilindro 15 e a biela 26 é facilmente assegurada. Por essa razão, as restrições no deslocamento do cilindro 13 podem suprimidas, um longo curso do motor 10 pode ser alcançado, e a altura do cilindro pode ser suprimida. Também, não é necessário formar um relevo na extremidade inferior (porção de saia de cilindro) da manga de cilindro 15 e a redução de rigidez da porção de saia de cilindro pode ser eliminada.[0064] With the arrangement, although the
[0065] Além disso, no motor 10 de acordo com a modalidade, taldisposição é alcançada pelo fato de que quando o pistão 25 está no centro morto de topo, a porção de extensão do segundo eixo geométrico C7 que conecta o centro axial C6 da extremidade pequena 27, o centro axial C4 da extremidade grande 28 e o centro de rotação (eixo geométrico de manivela C1) do virabrequim 12 é posicionado no lado mais próximo à direção da rotação normal do moente 12a que o centro axial C8 do eixo de came 38 na cabeça de cilindro 17, de modo que o cilindro 13 possa ser deslocado adicionalmente para frente.[0065] Furthermore, in the
[0066] Além disso, o motor 10 de acordo com a presente invençãoinclui: a cabeça de cilindro 17 formada com a porta de admissão 44; o tubo de entrada 20 conectado à porta de admissão 44; a válvula borboleta 22 disposta no tubo de entrada 20 e que regula o volume de admissão; a placa divisória 60 fornecida na passagem de admissão P de modo a particionar a passagem de admissão P que inclui o tubo de entrada 20 na passagem de admissão superior PU que leva ao lado da periferia interna do cilindro e a passagem de admissão inferior PL que leva ao lado da periferia externa do cilindro; e a válvula de controle de queda 65 fornecida na extremidade a montante 61b da placa divisória 60 e que abre e/ou que fecha a passagem de admissão inferior PL. Por essa razão, adicionalmente à pressão lateral que reduz o efeito pelo deslocamento do cilindro 13, o efeito que promove combustão pelo fluxo de queda gerado pelo ar de admissão pode ser adquirido e o desempenho especialmente durante a carga baixa pode ser aprimorado.[0066] Furthermore, the
[0067] A presente invenção não é limitada à modalidade descritaacima, e por exemplo, a presente invenção pode ser aplicada a vários tipos de motores recíprocos tais como um motor DOHC que inclui vários trens de válvula, um motor de múltiplos cilindros do tipo em V ou paralelos, e um motor vertical com um virabrequim disposto ao longo de uma direção longitudinal de veículo.[0067] The present invention is not limited to the modality described above, and for example, the present invention can be applied to various types of reciprocating engines such as a DOHC engine that includes multiple valve trains, a V-type multi-cylinder engine or parallel, and a vertical engine with a crankshaft disposed along a vehicle's longitudinal direction.
[0068] Observa-se que a estrutura na modalidade descrita acima éum exemplo da presente invenção. Várias modificações de projeto podem ser feitas dentro do escopo sem afastar da essência da presente invenção de uma maneira que, por exemplo, os componentes das modalidades sejam substituídos pelos componentes bem conhecidos. LISTAGEM DE REFERÊNCIA10 ... Motor (motor de combustão interna)11 ... Cárter12 . VirabrequimC1 . Eixo geométrico (centro de rotação)12a . Moente13 . Cilindro17 . Cabeça de cilindro20 . Tubo de entradaP . Passagem de admissãoPU . Passagem de admissão superiorPL . Passagem de admissão inferior22 . Válvula borboleta25 . Pistão26 . Biela27 . Extremidade pequenaC6 . Centro axial28 . Extremidade grande29 . Centro axial29 . Porção de eixoC5 . Eixo geométrico32a . Superfície curvada frontal (porção de superfície lateral no lado da direção rotacional)32b . Superfície curvada posterior (porção de superfície lateral no lado oposto a direção rotacional)C7 . Segundo eixo geométrico (linha reta)38 . Eixos de cameC8 . Centro axial44 ... Porta de admissão 60 ... Placa divisória61b ... Extremidade a montante65 . Válvula de controle de queda[0068] It is observed that the structure in the modality described above is an example of the present invention. Various design modifications can be made within the scope without departing from the essence of the present invention in such a way that, for example, the components of the embodiments are replaced by the well-known components. REFERENCE LISTING10 ... Engine (internal combustion engine)11 ... Crankcase12 . CrankshaftC1 . Geometric axis (center of rotation)12a . Pivot13. Cylinder17 . Cylinder head20 . Inlet tubeP . PU inlet pass. Upper inlet passagePL . Lower intake passage22 . Butterfly Valve25 . Piston26 . Biela27 . Small endC6 . Axial center28. Large end29 . Axial center29 . C5 axis portion . Geometric axis32a . Front curved surface (portion of lateral surface on the rotational direction side)32b . Posterior curved surface (portion of lateral surface opposite the rotational direction)C7 . Second geometric axis (straight line)38 . Camshafts8 . Axial center44 ...
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