BR102018017052A2 - trem de válvulas variável e veículo com tal equipamento - Google Patents

Abstract

a invenção diz respeito a um trem de válvulas variável (10) para um motor de combustão interna. o trem de válvulas variável (10) possui uma árvore de cames (14) com um came (24) e um balancim (22) para o acionamento de pelo menos uma válvula de troca de gases (12) do motor de combustão interna. o trem de válvulas variável (10) possui um elemento de alavanca rotativa (16), particularmente uma guia de alavanca rotativa, que possui uma superfície de apoio (34) e um seguidor de came (28). a superfície de apoio (34) fica em conexão operacional, particularmente em contato, com o balancim (22), e o seguidor de came (28) segue um contorno de came do came (24). o trem de válvulas variável (10) possui um primeiro braço de alavanca (18), que mancaliza articuladamente o elemento de alavanca rotativa (16) e que é conectado a um eixo pivotante (36) acionável para articulação em torno de um eixo longitudinal (a) do eixo pivotante (36).

Description

TREM DE VÁLVULAS VARIÁVEL E VEÍCULO COM TAL EQUIPAMENTO [0001] A invenção diz respeito a um trem de válvulas variável para um motor de combustão interna.

[0002] É de conhecimento geral o uso de trens de válvulas variáveis para a alteração dos tempos de mudança de marcha e dos cursos das válvulas de troca de gases de um motor de combustão interna durante a operação do motor de combustão interna. Uma pluralidade de trens de válvulas variáveis é conhecida no estado da técnica.

[0003] O US 2005/0150472 A1 divulga um exemplo de um trem de válvulas variável. O trem de válvulas variável possui uma árvore de cames que é montada rotativamente em uma parte fixa do motor e compreende um came. Um primeiro balancim é montado articuladamente em uma parte fixa do motor. O primeiro balancim é engatado a uma haste de uma válvula de motor. Um tambor giratório é suportado por uma parte fixa do motor e envolve o came pelo menos parcialmente. Um segundo balancim é montado articuladamente no tambor. Para a rotação do tambor, provê-se um elemento de comando. O segundo balancim possui um seguidor de came que segue o came da árvore de cames. O primeiro balancim possui um rolete em contato com uma superfície de apoio do segundo balancim.

[0004] Uma desvantagem dos trens de válvula variáveis conhecidos, como, por exemplo, o trem de válvulas variável do US 2005/0150472 A1, é que esses geralmente possuem uma estrutura complexa, um grande número de peças e/ou um grande espaço de montagem.

[0005] Por essa razão, a invenção tem como objetivo criar um trem de válvulas variável aprimorado, com o qual as desvantagens do estado da técnica possam ser superadas. Particularmente, o trem de válvulas variável deve possuir uma estrutura simples, poucas peças e/ou apenas um pequeno espaço de montagem.

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2/16 [0006] O objetivo é alcançado por um trem de válvulas variável de acordo com a exigência independente. Modalidades vantajosas são indicadas nas reivindicações dependentes e no relatório descritivo.

[0007] O trem de válvulas variável é apropriado para um motor de combustão interna. O trem de válvulas variável possui uma árvore de cames com um came. O trem de válvulas variável possui um balancim para o acionamento de pelo menos uma válvula de troca de gases do motor de combustão interna. O trem de válvulas variável possui um elemento de alavanca rotativa, particularmente uma guia de alavanca rotativa, que possui uma superfície de apoio e um seguidor de came. A superfície de apoio é conectada operacionalmente ao balancim, particularmente em contato, e o seguidor de came segue um contorno de came do came. O trem de válvulas variável possui um primeiro braço de alavanca, que é montado articuladamente ao elemento de alavanca rotativa e que é conectado a um eixo pivotante acionável para articulação em torno de um eixo longitudinal do eixo pivotante.

[0008] O trem de válvulas variável permite uma transmissão variável do contorno de came no balancim por meio da alteração de uma posição de um eixo de articulação que conecta o elemento de alavanca rotativa ao primeiro braço de alavanca de forma articulada. Particularmente, um ajuste do braço de alavanca pelo eixo pivotante faz com que a posição do eixo de articulação seja alterada, o que causa um deslocamento do elemento de alavanca rotativa. Com isso, as posições de contato entre o balancim, o elemento de alavanca rotativa e o came se alteram. As posições de contato alteradas podem ser usadas para realizar diferentes transmissões do contorno de came no balancim pelo elemento de alavanca rotativa e, assim, influenciar a altura do curso máximo da válvula.

[0009] Para garantir a variabilidade do trem de válvulas variável, são necessárias apenas poucas peças adicionais em comparação com um trem de válvulas não variável. Elas incluem particularmente o primeiro

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3/16 braço de alavanca e o elemento de alavanca rotativa. A construção comparativamente simples permite ainda a obtenção de um sistema robusto e, dependendo da configuração, exige apenas pouco espaço de montagem adicional.

[0010] Preferencialmente, o balancim pode ficar em conexão operacional com o came por meio da superfície de apoio do elemento de alavanca rotativa e do seguidor de came do elemento de alavanca rotativa para acionamento da pelo menos uma válvula de troca de gases.

[0011] Em uma modalidade de exemplo, o balancim é montado articuladamente em torno do eixo pivotante. Adicional ou alternativamente, o eixo pivotante serve como eixo de balancim para o balancim. Esse tipo de configuração reduz significativamente o espaço de montagem do trem de válvulas variável, pois não é necessário prover um eixo para articulação do primeiro braço de alavanca e um eixo de balancim para a conexão articulada ao balancim separados um do outro.

[0012] Em outra modalidade exemplar, uma rotação do eixo pivotante causa uma articulação do primeiro braço de alavanca e do elemento de alavanca rotativa, de tal modo que é possível alterar uma transmissão do contorno de came do came do elemento de alavanca rotativa ao balancim, particularmente de forma contínua. A curva do curso da válvula transferida à pelo menos uma válvula de troca de gases pode ser alterada mudando-se a posição do eixo de articulação, que conecta o primeiro braço de alavanca e o elemento de alavanca rotativa de forma articulada, por meio da articulação do primeiro braço de alavanca.

[0013] Em uma configuração, é possível alterar a transmissão para a mudança de um curso máximo da válvula da pelo menos uma válvula de troca de gases, particularmente até um curso nulo da pelo menos uma válvula troca de gases. Isso tem a vantagem de que o volume de gás que flui através da válvula de troca de gases pode ser variado pelo trem de válvulas variável, particularmente até uma obstrução do volume de

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4/16 gás ao se manter a válvula de troca de gases fechada, o que pode ser usado, por exemplo, para uma desconexão do cilindro.

[0014] Em uma variante da modalidade, o primeiro braço de alavanca é conectado ao eixo pivotante de modo não rotativo. Por meio da conexão fixa, um movimento rotativo do eixo pivotante pode ser transferido diretamente ao primeiro braço de alavanca para a articulação do mesmo. O primeiro braço de alavanca pode ser conectado diretamente de modo rotacionalmente fixo ao eixo pivotante ou conectado indiretamente de modo rotacionalmente fixo ao eixo pivotante por intermédio de um ou vários elementos intermediários, por exemplo, uma camisa envolvendo o eixo pivotante.

[0015] Também é possível utilizar outra conexão entre o primeiro braço de alavanca e o eixo pivotante, conexão esta que causa uma articulação do primeiro braço de alavanca por meio de uma rotação do eixo pivotante.

[0016] Em outra variante da modalidade, o elemento de alavanca rotativa é articulado em relação ao primeiro braço de alavanca ao seguir o contorno de came do came por meio do seguidor de came. Alternativa ou adicionalmente, provê-se um eixo de articulação que interconecta articuladamente o primeiro braço de alavanca e o elemento de alavanca rotativa. A conexão articulada (eixo de articulação) entre o elemento de alavanca rotativa e o primeiro braço de alavanca pode, assim, realizar duas tarefas. Por um lado, ela permite uma articulação do elemento de alavanca rotativa para seguir o contorno de came do came. Por outro, a conexão (eixo de articulação) serve como suspensão para o elemento de alavanca rotativa, cuja posição pode ser alterada por meio do primeiro braço de alavanca, para mudar a curva do curso de válvula da pelo menos uma válvula de troca de gases.

[0017] Em uma modalidade de exemplo, o balancim possui um rolete giratório para contato com a superfície de apoio. O rolete giratório

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5/16 pode assentar sobre a superfície de apoio. A superfície de apoio pode possuir um curso contínuo. O rolete giratório pode permitir um ajuste contínuo do trem de válvulas variável.

[0018] Em uma configuração, o seguidor de came do elemento de alavanca rotativa e o rolete giratório do balancim podem possuir a mesma configuração. Assim, o seguidor de came e o rolete do balancim podem ser concebidos como peças idênticas. Isso reduz a variedade de peças.

[0019] Em outra modalidade de exemplo, a superfície de apoio possui uma configuração côncava. No entanto, a superfície de apoio também pode ser plana ou convexa. Isso depende das relações de alavancagem selecionadas do trem de válvulas.

[0020] Em uma variante da modalidade, o eixo pivotante pode ser girado apenas em uma faixa angular limitada inferior a 360°, particularmente em uma faixa angular inferior a 120°. Isso pode se dever ao fato de o primeiro braço de alavanca precisar ser articulado apenas em uma pequena faixa angular para a articulação do elemento de alavanca rotativa para a mudança da transmissão do contorno de came no balancim. A faixa angular limitada necessária para a rotação do eixo pivotante pode ter influência sobre uma unidade de acionamento do eixo pivotante e uma conexão entre a unidade de acionamento e o eixo pivotante.

[0021] Preferencialmente, o eixo pivotante pode ser montado rotativamente em mancais, que são fixados preferencialmente a um cabeçote de cilindro do motor de combustão interna.

[0022] Em outra variante da modalidade, o trem de válvulas variável possui um segundo braço de alavanca, que é conectado ao primeiro braço de alavanca por meio do eixo pivotante e, particularmente, por meio do eixo de articulação. O primeiro braço de alavanca e o segundo braço de alavanca podem ser dispostos particularmente em lados opostos do balancim. Por meio de dois braços de alavanca, possibilita-se uma

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6/16 fixação especialmente firme para o elemento de alavanca rotativa. A disposição em lados opostos do balancim pode ser favorável em termos de economia de espaço de montagem.

[0023] Preferencialmente, o primeiro braço de alavanca pode ser configurado como o segundo braço de alavanca. Assim, o primeiro braço de alavanca e o segundo braço de alavanca podem ser concebidos como peças idênticas. Isso reduz a variedade de peças.

[0024] Em uma modalidade, o trem de válvulas variável possui ainda uma camisa que é disposta de forma rotacionalmente fixa no eixo pivotante. O primeiro braço de alavanca e/ou o segundo braço de alavanca é disposto de forma rotacionalmente fixa na camisa. O balancim é disposto de forma articulada em torno da camisa. Isso pode simplificar significativamente a montagem do trem de válvulas variável, pois um conjunto consistindo em camisa, braço(s) de alavanca e balancim pode ser pré-montado e, então, conectado de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante. Particularmente nas modalidades com uma pluralidade de trens de válvulas variáveis para uma variedade de cilindros do motor de combustão interna, isso pode melhorar a montabilidade.

[0025] Em outra modalidade, o elemento de alavanca rotativa é disposto entre o balancim e a árvore de cames. Isso é favorável em termos de economia de espaço de montagem.

[0026] Em outra modalidade de exemplo, o trem de válvulas variável possui uma unidade de acionamento para a rotação do eixo pivotante. A unidade de acionamento é conectada de forma acionável ao eixo pivotante. A unidade de acionamento pode ser conectada ao eixo pivotante de tal modo e/ou a unidade de acionamento pode ser configurada de tal modo que uma rotação do eixo pivotante seja possível apenas dentro de uma faixa angular limitada. Por exemplo, pode ser utilizado um servomotor apropriado com faixa angular.

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7/16 [0027] Alternativamente, o trem de válvula variável pode possuir, por exemplo, um atuador que seja configurado para entrar em contato com o primeiro braço de alavanca para articulação do primeiro braço de alavanca. O braço de alavanca pode ser ajustado pelo atuador, por exemplo, em níveis múltiplos (particularmente em dois níveis). Para o uso do atuador para o ajuste do primeiro braço de alavanca, deve-se prover pelo menos um atuador para cada cilindro. Além disso, podem ser providos batentes para a limitação do ajuste do primeiro braço de alavanca.

[0028] Em outra variante da modalidade, o trem de válvulas variável possui um regulador de árvore de cames, que é conectado à árvore de cames para ajustar uma fase da árvore de cames. Isso permite que uma variabilidade do trem de válvulas variável possa ser aumentada, pois particularmente as curvas de curso de válvula podem ser deslocadas, ou seja, os tempos de abertura e fechamento das válvulas de troca de gases ou da válvula de troca de gases podem ser alterados.

[0029] A invenção pode ser utilizada de forma particularmente favorável em um veículo a motor, particularmente um veículo comercial (por exemplo, ônibus ou caminhão). O veículo a motor possui o trem de válvulas variável conforme divulgado neste documento.

[0030] Entretanto, também é possível usar o trem de válvulas variável em motores de combustão interna que não sejam utilizados em veículos a motor. Por exemplo, isso pode incluir motores de combustão interna estacionários, motores de combustão interna em embarcações ou em locomotivas.

[0031] As modalidades e características preferenciais da invenção descritas acima são opcionalmente combináveis entre si. Outras particularidades e vantagens da invenção são descritas a seguir mediante referência às figuras em anexo, em que:

Figura 1 mostra uma vista em corte de um trem de válvulas variável exemplar em um estado em que um seguidor de came do trem de

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8/16 válvulas variável está em contato com uma área de base circular de um came da árvore de cames;

Figura 2 mostra outra vista em corte do trem de válvulas variável exemplar em um estado em que o seguidor de came do trem de válvulas variável está em contato com uma área de curso de válvula do came da árvore de cames;

Figura 3 mostra uma vista em perspectiva do trem de válvulas variável exemplar;

Figura 4 mostra outra vista em corte do trem de válvulas variável exemplar, com um plano de corte, que possui um eixo longitudinal do eixo pivotante e um eixo de articulação; e

Figura 5 mostra curvas de curso de válvula exemplares, que podem ser geradas com o trem de válvulas variável.

[0032] As modalidades mostradas nas figuras correspondem ao menos parcialmente entre si, de tal modo que os mesmos números de referência são utilizados para peças semelhantes ou idênticas, e referência também é feita à descrição de outras modalidades ou figuras para fins de explicação, a fim de se evitar repetições.

[0033] As Figuras de 1 a 4 mostram um trem de válvulas variável 10. Por meio do trem de válvulas variável 10 são acionadas duas válvulas de troca de gases 12 (vide particularmente a figura 3), por exemplo, válvulas de admissão ou válvulas de exaustão. O trem de válvulas variável 10 pode ser utilizado em um motor de combustão interna de um veículo a motor, particularmente de um veículo comercial. Também é possível que o trem de válvulas variável acione apenas uma válvula de troca de gases. Do mesmo modo, existe a possibilidade de o trem de válvulas variável acionar diversas válvulas de troca de gases por meio de uma ponte de válvulas.

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9/16 [0034] O trem de válvulas variável 10 possui uma árvore de cames 14, um elemento de alavanca rotativa 16, dois braços de alavanca 18 e 20, além de um balancim 22.

[0035] A árvore de cames 14 é montada rotativamente e possui um came 24. Em algumas modalidades, a árvore de cames 14 pode ser conectada a um regulador de árvore de cames 26 para ajustar uma fase da árvore de cames 14. O regulador de árvore de cames 26 é indicado esquematicamente na Figura 2. Particularmente, o regulador de árvore de cames 26 pode girar a árvore de cames 14 em um valor angular predefinido no sentido horário ou anti-horário em relação a um acionamento por uma árvore de manivelas do motor de combustão interna. Com isso, os tempos de abertura e fechamento das válvulas de troca de gases 12 podem ser alterados.

[0036] O elemento de alavanca rotativa 16 suporta um seguidor de came 28. O seguidor de came 28 segue um contorno de came do came 24 enquanto a árvore de cames 14 gira. O seguidor de came 28 é configurado como um rolete montado rotativamente em um eixo de seguidor de came 30. O eixo de seguidor de came 30 é suportado por um garfo 32 do elemento de alavanca rotativa 16 nas extremidades opostas do eixo de seguidor de came 30. O garfo 32 é disposto em uma primeira extremidade do elemento de alavanca rotativa 16.

[0037] Em uma das extremidades opostas do garfo 32 do elemento de alavanca rotativa 16, o elemento de alavanca rotativa 16 é conectado de forma articulada aos braços de alavanca 18, 20. Enquanto o seguidor de came 28 segue o contorno de came do came 24 durante uma rotação da árvore de cames 14, o elemento de alavanca rotativa 16 é articulado em relação aos braços de alavanca 18, 20. O elemento de alavanca rotativa 16 possui uma superfície de apoio 34. A superfície de apoio 34 serve como superfície de contato para o balancim 22. A superfície de apoio 34 se estende de forma côncava e é disposta em um lado superior

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10/16 do elemento de alavanca rotativa 16. O elemento de alavanca rotativa 16 serve assim como uma guia para o balancim 22.

[0038] Os braços de alavanca 18, 20 são conectados de forma rotacionalmente fixa a um eixo pivotante 36, de tal modo que eles giram juntamente com o eixo pivotante 36. Particularmente, os braços de alavanca 18, 20 giram com a rotação do eixo pivotante 36 em torno de um eixo longitudinal A do eixo pivotante 36. Ao mesmo tempo, o eixo pivotante 36 serve como eixo de balancim para o balancim 22. Isso é particularmente vantajoso em termos de economia de espaço de montagem, pois nenhum eixo separado precisa ser provido para a articulação dos braços de alavanca 18, 20 e para a montagem articulada do balancim 22.

[0039] Os braços de alavanca 18, 20 são interconectados por meio do eixo pivotante 36 e de um eixo de articulação 38. Os braços de alavanca 18, 20 são dispostos em lados opostos do balancim 22. Os braços de alavanca 18, 20 compreendem o elemento de alavanca rotativa 16 na extremidade oposta ao garfo 32 do elemento de alavanca rotativa 16. Os braços de alavanca 18, 20 suportam o elemento de alavanca rotativa 16 por meio do eixo de articulação 38, de tal modo que o elemento de alavanca rotativa 16 é articulável em relação aos braços de alavanca 18, 20. Aqui, o elemento de alavanca rotativa 16 pode ser conectado de forma rotacionalmente fixa ao eixo de articulação 38, por exemplo, de tal modo que, por sua vez, o eixo de articulação 38 é montado rotativamente nos braços de alavanca 18, 20. Alternativamente, o elemento de alavanca rotativa 16 pode ser provido articuladamente em torno do eixo de articulação 38. Também é possível, por exemplo, que seja provido apenas um braço de alavanca, que suporta o elemento de alavanca rotativa.

[0040] Na Figura 4 é representado que os braços de alavanca 18, 20 são conectados ao eixo pivotante 36 por uma camisa 40. Particularmente, os braços de alavanca 18, 20 são conectados de forma rotacionalmente fixa à camisa 40, de tal modo que, por sua vez, a camisa

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11/16 é conectada de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante 36. As conexões rotacionalmente fixas podem, por exemplo, ser realizadas por um ajuste apropriado, por soldagem, colagem, aparafusamento, engrenamento etc.

[0041] Na figura 2 é representada esquematicamente uma unidade de acionamento 42, por exemplo, um motor elétrico. A unidade de acionamento 42 é conectada ao eixo pivotante 36 de tal modo que o eixo pivotante 36 pode ser girado pelo menos dentro de uma faixa angular, por exemplo, inferior a 360°, particularmente inferior a 90°. A faixa angular depende dos comprimentos dos braços de alavanca do trem de válvulas variável 10 e também pode, por exemplo, ser inferior a 20°, como no exemplo apresentado. Uma rotação do eixo pivotante 36 causa uma articulação dos braços de alavanca 18 e 20, pois estes são conectados de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante 36. Uma articulação dos braços de alavanca 18 e 20 causa uma articulação do elemento de alavanca rotativa 16. Com isso, o elemento de alavanca rotativa 16 muda uma posição em relação ao balancim 22 e à árvore de cames 14. Isso permite uma influência específica na transmissão do contorno de came do came 24 por meio do elemento de alavanca rotativa 16 ao balancim 22, que, por fim, aciona as válvulas de troca de gases 12, conforme descrito mais detalhadamente a seguir.

[0042] Um atuador 43 também pode ser provido como alternativa à unidade de acionamento 42. O atuador 43 pode, por exemplo, entrar em contato com o primeiro braço de alavanca 18 e/ou o segundo braço de alavanca 20 para articular o primeiro e o segundo braços de alavanca 18, 20. Uma articulação dos braços de alavanca 18, 20 causa, por sua vez, uma articulação do elemento de alavanca rotativa 16, conforme já descrito acima. Em uma tal modalidade, os braços de alavanca 18, 20 podem ser conectados rotativamente ao eixo pivotante 36, que, com isso, serve apenas como eixo de articulação.

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12/16 [0043] Para possibilitar uma rotação do eixo pivotante (eixo de balancim) 36, o eixo pivotante 36 é mancalizado rotativamente em mancais 44, por exemplo, por meio de mancais de deslizamento ou mancais de rolamentos (vide Figura 3). Os mancais 44 podem, por exemplo, ser fixados por meio de parafusos a um cabeçote de cilindro do motor de combustão interna (não mostrado).

[0044] Com nova referência à Figura 4, o balancim 22 é montado articuladamente em torno da camisa 40 e, com isso, articuladamente em torno do eixo pivotante 36. Uma montagem do trem de válvulas variável 10 pode ser simplificada ao se prover a camisa 40 como elemento intermediário entre o eixo pivotante 36, de um lado, e os braços de alavanca 18, 20 e o balancim 22 de outro. Particularmente, um conjunto composto pelos braços de alavanca 18, 20, o balancim 22 e a camisa 40 pode ser primeiramente pré-fabricado, de tal modo que os braços de alavanca 18, 20 são conectados de forma rotacionalmente fixa à camisa 40 e o balancim 22 é disposto rotacionalmente em torno da camisa 40. Em seguida, a camisa 40 pode ser conectada de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante 36. Em outras modalidades, os braços de alavanca 18, 20 podem, por exemplo, ser conectados diretamente (ou seja, sem intermédio de uma camisa) de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante 36. Alternativa ou adicionalmente, o balancim 22 pode ser conectado diretamente (ou seja, sem intermédio de uma camisa) de forma articulada ao eixo pivotante 36. Também é possível prover outras configurações em que os braços de alavanca 18, 20 sejam conectados de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante 36 e o balancim 22 seja conectado de forma articulada ao eixo pivotante 36.

[0045] O balancim 22 possui um garfo 46 que suporta um rolete giratório 48 por meio de um eixo de rolete 50. O rolete giratório 48 está em contato com a superfície de apoio 34 do elemento de alavanca rotativa 16. O seguidor de came 28 do elemento de alavanca rotativa 16 e o rolete

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13/16 giratório 48 do balancim 22 podem possuir a mesma configuração, pois eles transmitem praticamente as mesmas forças, e para reduzir a variedade de peças. O balancim 22 aciona as válvulas de troca de gases 12, por exemplo, por meio de um pé esférico (pé-de-elefante, não mostrado).

[0046] Nas Figuras 1 e 2 é representado como o trem de válvulas variável 10 produz uma conexão operacional entre a árvore de cames 14 e as válvulas de troca de gases 12 quando em operação. Na figura 1, o seguidor de came 28 está em contato com uma área de base circular do came 24. Na figura 2, o seguidor de came 28 está em contato com uma área de curso de válvula do came 24. Particularmente, a área de curso de válvula do contorno de came do came 24 causa uma articulação do elemento de alavanca rotativa 16 em torno do eixo de articulação 38, pois o seguidor de came 28 segue o contorno de came do came 24. A rotação do elemento de alavanca rotativa 16 em torno do eixo de articulação 38 causa uma articulação do balancim 22 em torno do eixo pivotante 36, pois o rolete 48 está em contato com a superfície de apoio 34. Particularmente, o rolete 48 rola para cima com a articulação ascendente do elemento de alavanca rotativa 16 devido à rampa ascendente do came 24 sobre a superfície de apoio 34. O balancim 22 é articulado em torno do eixo pivotante 36. Com a articulação do balancim 22, as válvulas de troca de gases 12 são acionadas (abertas). Com a articulação descendente do elemento de alavanca rotativa 16 devido à rampa descendente do came 24, o rolete 48 rola para baixo sobre a superfície de apoio 34. O balancim 22 é articulado para trás. Entretanto, a área de base circular do contorno de came do came 24 não causa nenhuma articulação do elemento de alavanca rotativa 16 e, assim, também nenhuma articulação do balancim

22.

[0047] A Figura 5 mostra curvas de curso de válvula exemplares para as válvulas de troca de gases 12, que podem ser ajustadas com o trem de válvulas variável 10. De acordo com o ângulo de rotação ajustado

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14/16 do eixo pivotante 36 e com o perfil da superfície de apoio 34, diferentes cursos de válvula (cursos máximos de válvula) podem ser ajustados. Particularmente, também pode ser possível produzir um curso nulo das válvulas de troca de gases 12. Com referência às figuras 1 e 2, um ajuste do eixo pivotante 36 no sentido horário causa um aumento dos cursos máximos de válvula das válvulas de troca de gases 12. Entretanto, um ajuste do eixo pivotante 36 no sentido anti-horário causa uma redução dos cursos máximos de válvula das válvulas de troca de gases 12. Esse efeito é alcançado pelo fato de que a posição relativa do eixo de articulação 38 em relação à árvore de cames 14 e ao rolete 48 é influenciada pelo ajuste do eixo pivotante 36. O deslocamento do eixo de articulação 38 causa uma alteração das relações de alavancagem entre a árvore de cames 14 e o rolete 48 e, com isso, da relação de transmissão do perfil de came à válvula de troca de gases 12. O deslocamento do eixo de articulação 38 faz com que outra seção de perfil da guia da superfície de apoio 34 chegue à derivação do came (em contato com o rolete 48). Isso permite, por fim, que a altura do curso da válvula seja influenciada.

[0048] A superfície de apoio 34 do elemento de alavanca rotativa 2 deve ser configurada especialmente para alcançar as curvas de curso de válvula representadas na Figura 5. Por exemplo, o curso côncavo da superfície de apoio 34 deve ser configurado de tal forma que os cursos máximos de válvula das curvas de curso de válvula possam ser influenciados como desejado pelo ajuste dos braços de alavanca 18. A superfície de apoio 34 deve ser configurada, por exemplo, em função de uma disposição e do dimensionamento da árvore de cames 14, do came 24, do seguidor de came 28, do elemento de alavanca rotativa 16, do primeiro braço de alavanca 18, do segundo braço de alavanca 20, do rolete 48, do balancim 22, do eixo pivotante 36, do eixo de articulação 38 e das válvulas de troca de gases 12.

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15/16 [0049] Em combinação com o regulador de árvore de cames 26, as curvas de curso de válvula também podem ser deslocadas (ao longo do eixo de abscissas na Fig. 5), de tal modo que os tempos de abertura e fechamento possam ser variados.

[0050] A invenção não se limita às modalidades preferenciais de exemplo descritas acima. Em vez disso, é possível uma pluralidade de variações e modificações que também fazem uso do princípio da invenção e, portanto, recaem no seu escopo de proteção. Particularmente, a invenção reivindica também proteção para o objeto e as características das reivindicações dependentes, independentemente das reivindicações tomadas como referência. Em particular, as características das reivindicações dependentes são divulgadas também independentemente das características relativas à presença e à configuração da superfície de apoio, do eixo pivotante e/ou da conexão articulada entre o primeiro braço de alavanca e o elemento de alavanca rotativa da reivindicação independente

Lista de sinais de referência

Trem de válvulas variável

Válvula de troca de gases

Árvore de cames

Elemento de alavanca rotativa

Primeiro braço de alavanca

Segundo braço de alavanca

Balancim

Came

Regulador de árvore de cames

Seguidor de came

Eixo de seguidor de came

Garfo

Superfície de apoio

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16/16

Eixo pivotante

Eixo de articulação

Camisa

Unidade de acionamento

Atuador

Mancal

Garfo

Rolete

Eixo de rolete

A Eixo longitudinal

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Trem de válvulas variável (10) para um motor de combustão interna, caracterizado pelo fato de que compreende:

   uma árvore de cames (14) com um came (24);

   um balancim (22) para o acionamento de pelo menos uma válvula de troca de gases (12) do motor de combustão interna;

   um elemento de alavanca rotativa (16), particularmente uma guia de alavanca rotativa, que possui uma superfície de contato (34) e um seguidor de came (28), em que a superfície de apoio (34) fica em conexão operacional, particularmente em contato, com o balancim (22) e o seguidor de came (28) segue um contorno de came do came (24); e um primeiro braço de alavanca (18) que mancaliza articuladamente o elemento de alavanca rotativa (16) e que é conectado a um eixo pivotante (36) acionável para articulação em torno de um eixo longitudinal (A) do eixo pivotante (36).
2. 2. Trem de válvulas variável (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

   o braço de alavanca (22) é mancalizado articuladamente em torno do eixo pivotante (36); e/ou o eixo pivotante (36) serve como eixo de balancim para o balancim (22).
3. 3. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma rotação do eixo pivotante (36) causa uma articulação do primeiro braço de alavanca (18) e do elemento de alavanca rotativa (16), de tal modo que é possível alterar uma transmissão do contorno de came do came (24), partindo do elemento de alavanca rotativa (16) até o balancim (22), particularmente de forma contínua.
4. 4. Trem de válvulas variável (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a transmissão pode ser alterada para

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   2/4 mudar um curso máximo de válvula da pelo menos uma válvula de troca de gases (12), particularmente até um curso nulo da pelo menos uma válvula de troca de gases (12).
5. 5. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro braço de alavanca (18) é conectado de forma rotacionalmente fixa ao eixo pivotante (36).
6. 6. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:

   o elemento de alavanca rotativa (16) é articulado em relação ao primeiro braço de alavanca (18) quando o seguidor de came (28) segue o contorno de came do came (24); e/ou um eixo de articulação (38) interconecta articuladamente o primeiro braço de alavanca (18) e o elemento de alavanca giratória (16).
7. 7. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o balancim (22) possui um rolete giratório (48) para entrar em contato com a superfície de apoio (34).
8. 8. Trem de válvulas variável (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o seguidor de came (28) do elemento de balancim (16) e o rolete giratório (48) do balancim (22) possuem a mesma configuração.
9. 9. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o eixo pivotante (36) pode ser girado apenas em uma faixa angular limitada inferior a 360°, particularmente em uma faixa angular inferior a 120°.
10. 10. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

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    3/4 um segundo braço de alavanca (20), que é conectado ao primeiro braço de alavanca (18) por meio do eixo pivotante (36) e, particularmente, por meio do eixo de articulação (38), em que, particularmente, o primeiro braço de alavanca (18) e o segundo braço de alavanca (20) são dispostos em lados opostos do balancim (22).
11. 11. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

    uma camisa (40) que é disposta de forma rotacionalmente fixa no eixo pivotante (36), em que o primeiro braço de alavanca (18) é disposto de forma rotacionalmente fixa na camisa (40) e o balancim (22) é disposto articuladamente em torno da camisa (40).
12. 12. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de alavanca rotativa (16) é disposto entre o balancim (22) e a árvore de cames (14).
13. 13. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

    uma unidade de acionamento (42) para a rotação do eixo pivotante (36); ou um atuador (43) que é configurado para entrar em contato com o primeiro braço de alavanca (18) para articulação do primeiro braço de alavanca (18).
14. 14. Trem de válvulas variável (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

    um regulador de árvore de cames (26), que é conectado à árvore de cames (14) para ajustar uma fase da árvore de cames (14).

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    ΑΙΑ
15. 15. Veículo a motor, particularmente um veículo comercial, caracterizado por possuir um trem de válvulas variável (10) conforme qualquer uma das reivindicações anteriores.