BR102014008372A2

BR102014008372A2 - cabeça de cilindro para um motor de combustão interna com dutos de admissão tendo uma projeção defletora de ar

Info

Publication number: BR102014008372A2
Application number: BR102014008372A
Authority: BR
Inventors: Flavio Personeni; Luca Tosato
Original assignee: Fiat Group Automobiles S P A E Ept Motorenforschung Ag
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2015-10-20
Also published as: CN104100404A; US9784209B2; CN104100404B; EP2787208A1; US20140305403A1; BR102014008372B1; EP2787208B1

Abstract

cabeça de cilindro para um motor de combustão interna com dutos de admissão tendo uma projeção defletora de ar. uma cabeça de cilindro para um motor de combustão interna compreende, para cada cilindro do motor, pelo menos um duto de admissão (2) se estendendo de uma entrada localizada em uma face lateral (3) da cabeça para baixo até uma boca cilíndrica de saída (5) abrindo para uma face inferior (4) da cabeça e uma válvula de admissão (8) associada com cada duto de admissão (2). a boca cilíndrica de saída (5) é coaxial com a haste de válvula (10). a superfície do duto de admissão (2) tem uma projeção (13) longitudinal para desviar o fluxo de ar que flui através do duto de admissão (2). a projeção (13) é configurada para prover uma deflexão do fluxo de ar em direção dos dois lados da haste de válvula (10), de modo a substancialmente reduzir a quantidade de ar que atinge a haste de válvula (10) diretamente. a projeção (13) se estende para baixo até a boca cilíndrica de saída (5), de modo a impedir um fluxo de ar através de um setor angular (14) da área de seção transversal da boca de saída (5) cujo setor angular (14) se volta em direção à face lateral (3) da cabeça de cilindro.

Description

"CABEÇA DE CILINDRO PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM DUTOS DE ADMISSÃO TENDO UMA PROJEÇÃO DEFLETORA DE AR” [0001] A presente invenção se refere a uma cabeça de cilindro para um motor de combustão interna, que compreende, para cada cilindro do motor, pelo menos um duto de admissão definido por uma cavidade que se estende através do corpo da cabeça a partir de uma face lateral da cabeça, para baixo, até a face inferior da cabeça, em que a superfície do dito duto de admissão tem uma projeção alongada no sentido longitudinal em uma dirêção substancialmente paralela ao eixo do duto, para desviar o fluxo de ar que flui através do duto de admissão, criando assim um campo desejado de movimento do fluxo de ar no cilindro do motor.

[0002] Uijna cabeça de cilindro do tipo acima referido é, por exemplo, descrita e ilustrada no documento não. GB1290019 A. Nesta solução conhecida, a projeção de defletor de al situa-se no lado da superfície do duto que está mais longe da face inferior da cabeça. A projeção tem uma altura que aumenta progressivamente até um valor máximo em sua extremidade voltada para a face inferior da cabeça. De acordo com o que é mencionado nj referido documento, a projeção defletora define dois fluxos secundários contra rotativos no ar acolhido pelo motor, ao mesmo tempo em que mascara a haste da válvulá a fim de contribuir para a estabilidade do fluxo em torno da haste da válvula.

[0003] Uma cabeça de cilindO, conforme estabelecido no preâmbulo da afirmação 1 é conhecida dos E.U. 4 159 011 A. Soluções similares são conhecidas a partir de GB 2 043 779, EUA 3 273 551 e U.S. 5 081 965 A.

[0004] O objeto da presente invenção é melhorar as soluções conhecidas acima, melhorando as características do fluxo de ar na entrada no cilindro do motor de forma a aumentar significativamente a eficiência de combustão e, consequentemente, reduzir o consumo de combustível.

[0005] Tendo em vista alcançai· o objeto acima, o objeto da invenção é uma cabeça de cilindro para um motor d4 combustão interna com todas as características da reivindicação 1.

[0006] Graças à característica citada, a projeção de defletor de ar, de acordo com a invenção permite um aumento na porção do fluxo de ar que entra no cilindro de acordo com a direção, derivando da orientação do duto de admissão e uma redução, em vez disso, da porção de fluxo de ar que entra no cilindro movendo-se na direção oposta do cilindro, ou seja, no sentido da face lateral da cabeça do cilindro à qual o coletor de entrada está associado.

[0007] De acordo com uma característica adicional preferencial da presente invenção, a projeção de defletor de ar citada acima tem uma altura que aumenta progressivanjente a partir de suas extremidades opostas rumo a um área intermediária entre as extremidades em si, de tal forma que a projeção defletora define uma seção restrita no dutc de admissão localizado a uma distância da extremidade jda projeção voltada para a face inferior da cabeça.

[0008] Desta forma, é obtida urna melhoria dos efeitos do redemoinho e tombo transmitido sobre o fluxo de ar que entra no cilindro.

[0009] Em uma modalidade preferencial da invenção, a projeção de defletor de ar acima compreende duas superfícies laterais substancialmente planas e paralelas uma a outra e uma superfície superior, incluindo uma porção de superfície plana inclinada entre a extremidade da projeção defletora voltada para a face lateral da cabeça e a referida área de altura máxima e uma superfície curva convexa entre a área de altura máxima e o fim da projeção do defletor de ar enfrentando a face inferior da cabeça.

[0010] Na modalidade preferida acima, a altura máxima da projeção de defletor de ar é menor ou igual à metade dc diâmetro da extremidade do duto entrada dando para a face inferior da cabeça do cilindro, que também significa que é no máximo igual a metade do diâmetro da cabeça da válvula que deve ser associada para o duto de admilsão citado.

[0011] A projeção defletora também pode ser definida longitudinalmente, de acordo com uma direção ligeiramente inclinada em relação a direção do eixo do duto de admissão!

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[0012] As dimensões e a forma da projeção do defletor de ar em todo o caso podem variar amplamente, de acordo com as características de cada aplicação específica.

[0013] Características e vantaçjens adicionais da invenção surgirão a partir da I E descrição que se seguiu tendo corno referência os desenhos em anexo, que são fornecidos ajtítulo puramente de expmplo não limitativo e em que: [0014] A Figura 1 é uma vista p:arcial e transversal, de acordo com a linha seção 1 - I da Figura 3 de uma modalidade preferencial de uma cabeça de cilindro, de acordo com a invenção;

[0015] A Figura 2 é uma vista transversal parcial da cabeça do cilindro da Figura 1, de acordo com a linha da seção ll-ll da Figura 3; e [0016] A Figura 3 é uma vista t-ansversal de acordo com a linha lll-lll da Figura 2.

[0017] Nos desenhos, o número de referência 1 designa o corpo feito de aço ou de alumínio de uma cabeça de cilindro de um motor de combustão interna. Os desenhos mostram apenas uma parte da cabeça do cilindro, na qual é fornecido um duto de admissão 2, associado a um dos cilindros do motor. O duto de admissão 2 é definido por uma cavidade formada na cabeça 1. A cavidade estende-se de uma face lateral 3: da cabeça 1 ao qual a tubulação de entrada do motor (não ilustrado) é para ser associado. A cavidade definindo o duto 2 estende-se até que dê para fora para a face inferior 4 da cabeça, c ue é para ser montada no bloco do motor (não ilustrado), oJde os cilindros são fornecidos (o perfil de um cilindro C para o qual o duto de admiksão 2 está associado, é ilustrado na Figura 3).

[0018] O duto de admissão 2 tem um eixo 2A inclinado em relação ao plano da face inferior 4.

[0019] Na extremidade do duto de admissão 2 dando para a face inferior 4 da í cabeça 1, o duto 2 tem uma boca ampliada 5, acionado dentro do qual está um anel 6 definindo o assento de contraste i para uma respectiva válvula de admissão 8.

[0020] A válvula 8 é do tipo cogumelo convencional, com uma cabeça 9 cooperando com o assento da válvula 7, e uma haste 10 montada de forma deslizante dentro de um guia 11 (Figura 2) fixada dentro de uma cavidade 12 da cabeça 1. Os detalhes a respeito do sistema para controlar a válvula 8 não são ilustrados neste documento, na medida em que este sistema de controle pode ser de qualquer tipo e não se encaixa, em si, no âmbito da presente invenção.

[0021] A ^superfície da cavidade definindo o duto de admissão 2 tem, em seu lado mais próximo à face inferior 4 da cabeça do cilindro 1, uma projeção de defletor ) de ar 13, alongada no sentido ongitudinal em uma direção substancialmente | paralela para o eixo 2A do dueto de entrada 2.

[0022] As dimensões e a fo ma da projeção defletora 13 podem variar amplamente de acordo com as exigências de cada aplicação específica. Os desenhos anexos mostram, a título de exemplo, uma modalidade preferencial na qual a projeção defletora 13 tem uma altura que aumenta progressivamente a partir | de suas extremidades opostas em direção a uma área 130, intermediária entre as extremidades, onde a projeção defletora 13 define uma seção restrita para passagem do ar, que está localizada no final da projeção 13 de frente para a face inferior 4 da cabeça do cilindro 1 (ver Figura 1).

[ [0023] No caso do exemplo ilustrado, a projeção defletora 13 tem duas superfícies laterais superfícies 13A (figuras 1 e 3) e uma superfície superior, incluindo umL porção de superfície inclinada 13B que se estende desde o final da projeção 13 voltada para a face lateral 3 da cabeça (onde a projeção tem zero de altura) na medida em que a área ntermediária 130, onde a projeção 13 tem uma altura máximL Além disso, a superfície superior da projeção 13 tem uma porção de superfície 13C que se estende desde a área de altura máxima 130 até ao final da projeção 13 Joltada para a face inferior 4 da cabeça do cilindro.

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[0024] De preferência, a altura máxima da projeção defletora 13 é menor do que ou igual à metade do diâmetro da cabeça 9 da válvula 8.

[0025] Mesmo que o exemplo eje modalidade ilustrado preveja uma projeção 13 alinhada paralelamente, em vista plana de topo, para a 2A do duto de admissão 2, esta projeção também pode ter uma orientação ligeiramente inclinada, mais uma I vez, em vista plana de topo, no que diz respeito a 2A eixo do dueto de entrada.

[0026] A j conformação e disposição da projeção defletora de ar garante a vantagem de: blindagem da haste 10 da válvula 8 e além disso, reduz o fluxo de ar que passa através do quadrante tráseiro 14 da válvula 8 (ver Figura 3), ou seja, que tem um componente horizontal (tendo como referência os desenhos) voltada para a face lateral 3 da cabeça do cilindro. O fluxo através do quadrante frontal 15 (ver Figura 3) da jválvula 8, ou seja, o fluxo tendo um componente horizontal que faceia na mesma direção que o fluxo principal F (figuras 2, 3) que atravessa o duto de j - admissão 2, é, em vez disso, favorecido.

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[0027] Desta forma, as características de permeabilidade do duto de admissão melhoram, e o movimento da carga no cilindro melhora com referência aos movimentos do redemoinho e da queda.

[0028] Certamente, sem prejuízo do princípio da invenção, os detalhes da construção ejas modalidades podem variar amplamente no que diz respeito ao que é descrito e ilustrado neste documento meramente a título de exemplo, sem assim, partir do âmtlito da presente invenção. Em particular, como já mencionado acima, a forma e dimJnsões da projeção 13 podem variar amplamente no que diz respeito ao exemplo ilustrado de acordo com os requisitos das aplicações específicas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Cabeça de cilindro para um motor de combustão interna compreendendo, para cada cilindro do motor, pelo menos um duto de admissão (2) definido por uma cavidade estendendo-se através do corpo (1) da cabeça, a partir de uma face jateral (3) da cabeça pára baixo para uma face inferior (4) da cabeça; em que a superfície do dito duto de admissão (2) tem uma projeção (13) alongada lonjgitudinalmente em uma. direção substancialmente paralela ao eixo (2A) do duto de idmissão (2), para dejsviar o fluxo de ar que flui através do duto de admissão (2), criando assim um c^mpo desejado de movimento do fluxo de ar no em que a dita projeção defletora de ar (13) é formada no lado da superfície do duto de admissão (2) que está mais perto da face inferior da cabeça do cilindro (4), em que a dita projeção defletora de ar alongada longitudinalmente (13) tem um plano de simetria paralelo à haste (10) da válvula de admissão e seguindo o eixo (2A) do cluto de admissão (2), caracterizada pelo fato de que a conformação e disposição da projeção defletora de ar (13) é tal que ela pfotege a haste (10) da válvula (8), e reduz o fluxo de ar através do quadrante traseiro (14) da válvula (8), ou seja, o fluxo de ar tendo um componente orientado em direção a face lateral (3) da cabeça do cilindro, do qual se estende o duto de admissão, enquanto favorece o fluxo de ar com um componente na direção oposta.

2. Cabeça de cilindro, ae acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de jque a referida projeção defletora de ar (13) tem uma altura que aumenta progressivamente a partir de suas extremidades opostas em direção a uma área intermediária (130) entre ditas extrèmidades de tal forma que dita projeção defletora (13) define lima área com seção transversal restrita para passagem do ar que está localizada a! uma distância da ex tremidade da projeção (13) voltada para a face inferior (4) da cabeça.

3. Cabeça de cilindro, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que dita projeção defetora (13) compreende duas superfícies laterais (13A) e uma superfície superior, incluindo uma porção de superfície inclinada (13B) entre a extremidade da projeção aefletora (13) voltada para a face lateral (3) da cabeça e a referida área de altura máxima (130) e uma superfície (13C) entre a área de altura máxima (130) e a extremidade da projeção (13) voltada para a face inferior (4) da cabeça de cilindro.

4. Cabeça de cilindro, dé acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a altura máxima da referida projeção defletora de ar (13) é menor ou igual à metade do diâmetro da cabeça da válvula de admissão (8) associada ao dito duto de admissão (2).