BR102018075604A2

BR102018075604A2 - Dispositivo para lubrificação de um mancal de biela e veículo a motor dotado de tal dispositivo

Info

Publication number: BR102018075604A2
Application number: BR102018075604-4A
Authority: BR
Inventors: Thomas Malischewski; Jens Dietrich; Steffen Hirschmann; Dominik RENNER
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-07-16
Also published as: BR102018075604B1; CN109973237A; RU2018143808A; EP3502494A1; RU2018143808A3; DE102017130691A1; EP3502494B1; US20190186312A1; US11220938B2; CN109973237B

Abstract

a invenção diz respeito a um dispositivo para lubrificação de um mancal de biela (46) em um virabrequim (24) de um motor de combustão interna. o dispositivo compreende um pistão (10) com um canal de fluido (12) e um canal de saída (26) conectado fluidicamente ao canal de fluido (12). o dispositivo compreende uma biela (22) que possui um olhal pequeno de biela (38), um olhal grande de biela (44) e um canal de conexão (48). o olhal pequeno de biela (38) é conectado fluidicamente ao canal de saída (26). o canal de conexão (48) forma uma conexão fluídica entre o olhal pequeno de biela (38) e o olhal grande de biela (44), de tal modo que um fluido, particularmente um fluido lubrificante de arrefecimento, seja ou possa ser alimentado do canal de fluido (12) ao olhal grande de biela (44) por meio do canal de saída (26), do olhal pequeno de biela (38) e do canal de conexão (48). assim, o mancal de biela (46) pode ser lubrificado com óleo de arrefecimento do canal de fluido (12) do pistão (10). orifícios complexos no virabrequim (24) para a alimentação do mancal de biela (46), os quais reduzem a robusteza, podem, no entanto, ser suprimidos.

Description

DISPOSITIVO PARA LUBRIFICAÇÃO DE UM MANCAL DE BIELA E VEÍCULO A MOTOR DOTADO DE TAL DISPOSITIVO [0001] A invenção diz respeito a um dispositivo para lubrificação de um mancal de biela em um virabrequim de um motor de combustão interna.

[0002] É conhecida a alimentação de óleo lubrificante a um mancal de biela em um pino de manivela de um virabrequim pela parte interna através do virabrequim. Para isso, uma ranhura pode ser feita em uma bucha de mancal principal de um mancal principal do virabrequim, ranhura esta que é alimentada com óleo pressurizado. O óleo pode fluir para o mancal de biela por meio de um orifício no virabrequim partindo do mancal principal para o mancal de biela no pino de manivela do virabrequim, contanto que o orifício no mancal principal sobreponha a ranhura da bucha de mancal principal. Um tal dispositivo de lubrificação é conhecido, por exemplo, a partir do DE 10 2004 032 590 A1.

[0003] O DE 10 2004 048 939 A1 divulga ainda uma biela que possui um corpo de biela com um orifício de pino de manivela (olhal grande de biela) formado em uma primeira extremidade (extremidade grande), e um orifício de pino de pistão (olhal pequeno de biela) formado em uma segunda extremidade (extremidade pequena). A biela compreende um tubo que é conectado ao corpo de biela para transportar lubrificante da primeira extremidade para a segunda extremidade.

[0004] A desvantagem com os dispositivos de lubrificação conhecidos para mancais de biela pode ser que os orifícios no virabrequim são de produção complexa e dispendiosa. Além disso, os orifícios podem reduzir a robusteza do virabrequim. Adicionalmente, a alimentação do mancal de biela com óleo lubrificante por meio das buchas de mancal principal requer uma alta taxa de alimentação de óleo que deve ser provida por uma bomba de óleo que, por sua vez, deve ser dimensionada de forma correspondente e acionada por consumo de energia (combustível).

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 35/61

2/16 [0005] A invenção, portanto, se baseia no objetivo de prover um dispositivo alternativo e/ou aprimorado e um método alternativo e/ou aprimorado para a lubrificação de um mancal de biela de um virabrequim, que, particularmente, possa superar as desvantagens do estado da técnica.

[0006] Esse objetivo é alcançado por um dispositivo de acordo com a reivindicação independente. Modalidades adicionais são providas nas reivindicações dependentes e no quadro descritivo.

[0007] O dispositivo é apropriado para a lubrificação de um mancal de biela em um virabrequim de um motor de combustão interna. O dispositivo compreende um pistão com um canal de fluido, particularmente um canal interno de fluido de arrefecimento do pistão, e um canal de saída que é conectado fluidicamente ao canal de fluido. O dispositivo compreende uma biela que é conectada de forma articulada, particularmente pivotante, ao pistão e possui um olhal pequeno de biela, um olhal grande de biela, e um canal de conexão (particularmente interno). O olhal grande de biela é configurado para receber o mancal de biela. O olhal pequeno de biela é conectado fluidicamente ao canal de saída. O canal de conexão forma uma conexão fluídica entre o olhal pequeno de biela e o olhal grande de biela, de tal modo que um fluido, particularmente um fluido lubrificante de arrefecimento (por exemplo, óleo), seja ou possa ser alimentado do canal de fluido ao olhal grande de biela por meio do canal de saída, do olhal pequeno de biela e do canal de conexão.

[0008] Desse modo, o mancal de biela no virabrequim pode ser lubrificado com o óleo de arrefecimento do pistão. Em particular, o mancal de biela pode ser lubrificado com o óleo de arrefecimento do canal interno de arrefecimento do pistão. Assim, o óleo de arrefecimento também atua como um óleo lubrificante. Isso significa que todos os orifícios de óleo lubrificante no virabrequim podem ser suprimidos. Desse modo, a robusteza do virabrequim pode ser significativamente aprimorada e os custos reduzidos. Além disso, as ranhuras de mancal nas buchas de mancal

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 36/61

3/16 principal podem ser suprimidas, o que pode reduzir significativamente a taxa de alimentação de óleo e gerar economias no consumo de combustível.

[0009] Em uma modalidade exemplar preferencial, o dispositivo compreende ainda um pino de pistão que é recebido no olhal pequeno de biela, conecta uma biela pivotante ao pistão, e possui uma câmara de fluido que, particularmente, é configurada como um orifício contínuo fechado em ambos os lados e que forma uma conexão fluídica entre o canal de saída e o canal de conexão. Desse modo, o fluido é ou pode ser alimentado do canal de fluido ao olhal grande de biela por meio do canal de saída, da câmara de fluido, do olhal pequeno de biela e do canal de conexão. A câmara de fluido pode prover uma reserva suficiente de fluido para lubrificação contínua.

[0010] Em uma modalidade, o pino de pistão possui uma ranhura circunferencial externa na qual o canal de saída desemboca, e a câmara de fluido do pino de pistão é conectada fluidicamente à ranhura circunferencial externa. Em particular, a ranhura circunferencial externa pode se estender em torno de toda a circunferência do pino de pistão. Assim, independentemente de uma posição rotativa do pino de pistão, o fluido pode ser alimentado do canal de saída à câmara de fluido do pino de pistão.

[0011] Em uma modalidade exemplar, o dispositivo compreende ainda um mancal de pino de pistão que é recebido no olhal pequeno de biela e possui uma passagem (de fluido) que se estende ao menos parcialmente em torno de uma circunferência do mancal de pino de pistão. Por meio da passagem, um fluido pode ser conduzido de uma parte interna do mancal de pino de pistão a um lado externo do mancal de pino de pistão. Desse modo, uma conexão fluídica pode ser formada entre a câmara de fluido do pino de pistão e o canal de conexão (por exemplo, por canais de saída do pino de pistão).

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 37/61

4/16 [0012] Em outra modalidade exemplar, a passagem é dimensionada de tal modo que atue como um restritor para, particularmente, reduzir uma tendência à cavitação no canal de conexão. Desse modo, particularmente nos movimentos descendentes de uma biela (movimento do pistão do ponto morto superior ao ponto morto inferior), uma cavitação do fluido no canal de conexão pode ser evitada ou reduzida. Desse modo, não há nenhum ou praticamente nenhum efeito adverso em um fluxo de passagem através do canal de conexão em um movimento ascendente subsequente de uma biela (movimento do pistão do ponto morto inferior ao ponto morto superior).

[0013] Em uma modalidade, o pino de pistão possui uma pluralidade de canais de saída que são espaçados entre si em uma direção circunferencial em torno de um eixo central longitudinal do pino de pistão e formam conexões fluídicas entre a câmara de fluido e a passagem. Em particular, os canais de saída são dispostos de tal modo que, independentemente de uma posição rotativa do pino de pistão, pelo menos um canal de saída sempre desemboca na passagem.

[0014] Em outra modalidade, o pino de pistão possui uma pluralidade de canais de entrada que são espaçados entre si em uma direção circunferencial em torno de um eixo central longitudinal do pino de pistão e formam conexões fluídicas entre a ranhura circunferencial externa e a câmara de fluido do pino de pistão. Em particular, a pluralidade de canais de entrada desemboca na câmara de fluido.

[0015] Em outra modalidade, a pluralidade de canais de entrada é disposta de forma rotacionalmente simétrica em uma direção circunferencial em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão. Alternativa ou adicionalmente, a pluralidade de canais de saída é disposta de forma rotacionalmente simétrica em uma direção circunferencial em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão.

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 38/61

5/16 [0016] Em particular, a pluralidade de canais de saída do pino de pistão pode se estender de maneira centralizada no pino de pistão; alternativa ou adicionalmente, a pluralidade de canais de entrada pode se estender nas regiões de superfície de extremidade do pino de pistão.

[0017] Em uma variante da modalidade, o dispositivo compreende pelo menos um elemento guia de fluido, particularmente uma peça de tubo defletor ou um componente de funil que é disposto sob uma abertura de saída do canal de saída do pistão, e por meio do qual o fluido é recebido do canal de saída e pode ser alimentado à câmara de fluido do pino de pistão, particularmente no lado da extremidade. Em particular, o pelo menos um elemento guia de fluido pode ser provido em vez dos canais de entrada do pino de pistão.

[0018] Por exemplo, dois elementos guia de fluido podem ser providos em superfícies de extremidades opostas do pino de pistão.

[0019] Em outra variante da modalidade, o pelo menos um elemento guia de fluido é montado de forma rotacionalmente fixa em um olhal de pino de pistão do pistão ou é conectado de forma rotacionalmente fixa ao pino de pistão. No caso de uma conexão rotacionalmente fixa do pelo menos um elemento guia de fluido ao pino de pistão, o pelo menos um elemento guia de fluido pode, particularmente, ser configurado de tal modo que o fluido seja ou possa ser alimentado continuamente entre o canal de saída do pistão e a câmara de fluido, independentemente de uma posição rotativa do pistão.

[0020] Em uma modalidade exemplar, o canal de saída do pistão desemboca em um olhal de pino de pistão. Em particular, um canal de saída adicional do pistão pode ser provido, o qual fica em conexão fluídica com o canal de fluido e desemboca em um olhal de pino de pistão oposto do pistão.

[0021] Por exemplo, o pino de pistão pode compreender uma ranhura circunferencial externa adicional na qual o canal de saída adicional

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 39/61

6/16 desemboca, e a câmara de fluido do pino de pistão pode ser provida em conexão fluídica com a ranhura circunferencial externa adicional.

[0022] Em particular, a pluralidade de canais de entrada pode, adicionalmente, formar conexões fluídicas entre a ranhura circunferencial externa adicional e a câmara de fluido do pino de pistão.

[0023] Em outra modalidade exemplar, a conexão fluídica entre o canal de saída e o canal de conexão é uma conexão fluídica contínua. Desse modo, o fluido pode ser alimentado continuamente do canal de fluido do pistão ao mancal de biela no virabrequim.

[0024] Em outra modalidade exemplar, o dispositivo compreende um bico injetor de fluido que é direcionado para uma abertura de entrada de um canal de entrada do pistão que é conectado fluidicamente ao canal de fluido. Por meio do bico injetor de fluido, o óleo pode ser injetado no canal de fluido por meio do canal de entrada. Além de resfriar o pistão, esse óleo pode ser conduzido por meio do canal de saída e do canal de conexão ao mancal de biela para lubrificá-lo.

[0025] Em particular, o bico injetor de fluido pode ser alimentado com um fluido lubrificante de arrefecimento, por exemplo, óleo, de um circuito de lubrificante de arrefecimento do motor de combustão interna.

[0026] Em outra modalidade exemplar, o bico injetor de fluido é provido separadamente do pistão e da biela. Alternativa ou adicionalmente, o bico injetor de fluido é recebido em ou fixado a um cárter.

[0027] Em particular, o canal de fluido pode se estender de forma anelar no pistão.

[0028] A invenção também diz respeito a um veículo a motor, particularmente um veículo comercial (por exemplo, um ônibus ou um caminhão) com um dispositivo conforme divulgado aqui.

[0029] Também é possível usar o dispositivo conforme divulgado aqui para automóveis, motores grandes, veículos fora-de-estrada, motores estacionários, motores marítimos etc.

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 40/61

7/16 [0030] Além disso, a invenção também diz respeito a um método para a lubrificação de um mancal de biela em um virabrequim. O método compreende a alimentação de um fluido, particularmente um fluido lubrificante de arrefecimento (por exemplo, óleo), a partir de um canal de fluido, particularmente um canal interno de fluido de arrefecimento, de um pistão ao mancal de biela por meio de um canal de conexão da biela.

[0031] Em particular, o fluido pode ser alimentado ao canal de conexão por meio de um olhal pequeno de biela da biela.

[0032] Preferencialmente, o fluido pode ser alimentado por meio de uma câmara de fluido de um pino de pistão.

[0033] O método pode usar, por exemplo, o dispositivo divulgado aqui.

[0034] As modalidades e características preferenciais descritas acima da invenção podem ser combinadas entre si conforme desejado. Outros detalhes e vantagens da invenção são descritos no texto abaixo com referência aos desenhos anexos, em que:

Figura 1 mostra uma vista em corte de um pistão de um motor de combustão interna de acordo com uma primeira modalidade exemplar;

Figura 2 mostra uma outra vista em corte do pistão, um pino de pistão e uma extremidade pequena de uma biela de acordo com a primeira modalidade exemplar;

Figura 3 mostra outra vista em corte do pistão, do pino de pistão e da extremidade pequena de acordo com a primeira modalidade exemplar;

Figura 4 mostra uma vista em corte da extremidade grande da biela;

Figura 5 mostra uma vista em corte de um pistão e um pino de pistão de acordo com uma segunda modalidade exemplar;

Figura 6 mostra uma vista em corte de um pistão e um pino de pistão de acordo com uma terceira modalidade exemplar;

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 41/61

8/16

Figura 7 mostra uma vista em perspectiva do pistão de acordo com a terceira modalidade exemplar; e

Figura 8 mostra outra vista em corte do pistão e do pino de pistão de acordo com a terceira modalidade exemplar.

[0035] As modalidades mostradas nas figuras correspondem entre si ao menos parcialmente, de tal modo que peças similares ou idênticas possuem os mesmos sinais de referência, e, para sua explicação, referência também é feita à descrição das outras modalidades ou figuras a fim de se evitar repetições.

[0036] A Figura 1 mostra um pistão 10 de um motor de combustão interna em um plano de corte orientado excentricamente a um eixo central do pistão 10. O motor de combustão interna pode ser acomodado, por exemplo, em um veículo a motor, particularmente um veículo comercial. O veículo comercial pode, por exemplo, ser um caminhão ou a ônibus. O motor de combustão interna pode possuir uma pluralidade de cilindros com diversos pistões 10.

[0037] O pistão 10 possui um canal de fluido 12 configurado como um canal interno de arrefecimento de pistão. O canal de fluido 12 pode, por exemplo, se estender de forma anular no interior do pistão 10. Um fluido, particularmente um fluido lubrificante de arrefecimento, por exemplo, óleo, pode ser injetado no canal de fluido 12 por meio de um bico injetor de fluido 14. O bico injetor de fluido 14 pode, por exemplo, ser fixado a um cárter 16 (mostrado apenas esquematicamente). O bico injetor de fluido 14 é direcionado para uma abertura de entrada 18 de um canal de entrada 20 do pistão 10. O canal de entrada 20 desemboca no canal de fluido 12. O fluido injetado através da abertura de entrada 18 pelo bico injetor de fluido 14 passa, por meio do canal de entrada 20, para o canal de fluido 12. Aqui, o fluido resfria o pistão 10.

[0038] As Figuras 2 e 3 mostram o pistão 10 em outras vistas em corte, em que os planos de corte são, cada um, cêntricos em relação ao

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 42/61

9/16 eixo central do pistão 10 e deslocados entre si em 90°. Por razões de clareza, os bicos injetores de fluido 14 e o cárter 16 da Figura 1 não são mostrados nas Figuras 2 e 3.

[0039] O pistão 10 é conectado a um virabrequim 24 (vide Figura 4) de forma articulada, particularmente pivotante, por meio de uma biela 22. O virabrequim 24 é montado em um cárter de tal modo que possa ser girado em torno de um eixo de rotação em relação ao cárter. O pistão 10 pode ser movido translacionalmente em relação a uma parede de cilindro de um cilindro (não mostrado). Os movimentos translacionais do pistão 10 no cilindro são convertidos em um movimento rotativo do virabrequim 24 em torno do seu eixo de rotação. Durante os movimentos translacionais ascendentes e descendentes do pistão 10, este pode se escorar de encontro à parede do cilindro.

[0040] O pistão 10 possui um primeiro canal de saída 26 e um segundo canal de saída 27. Os canais de saída 26, 27 se estendem em lados opostos do pistão 10 entre o canal de fluido 12 e uma respectiva abertura de saída 28 ou 29 em uma coroa de pistão 30 do pistão 10, particularmente na região dos olhais de pinos de pistão do pistão 10. Os canais de saída 26, 27 podem ser perfurados no pistão 10 partindo da coroa do pistão 30. Por exemplo, os canais de saída 26, 27 podem ser providos como orifícios oblíquos para criar um canal de fluido 12 que seja disposto radialmente para fora no pistão 10, ou permitir que os canais de saída 26, 27 sejam perfurados na região dos olhais de pinos de pistão. As aberturas de saída 28, 29 são dispostas em uma região circular da coroa do pistão 30. Também é possível, por exemplo, prover apenas um canal de saída ou mais de dois canais de saída.

[0041] A biela 22 possui uma extremidade pequena 32, uma haste de biela 34 e uma extremidade grande 36 (vide Figura 4). A haste de biela 34 se estende entre a extremidade pequena 32 e a extremidade grande 36.

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 43/61

10/16 [0042] A extremidade pequena 32 possui um olhal pequeno de biela 38. No olhal pequeno de biela 38, um pino de pistão 40 é montado em um mancal de pino de pistão 42 que é configurado, por exemplo, como um mancal liso. O pino de pistão 40 conecta uma biela 22 pivotante ao pistão 10. O pino de pistão 40 é fixado axialmente ao pistão 10, por exemplo, por meio de anéis de retenção.

[0043] A extremidade grande 36 mostrada na Figura 4 possui um olhal grande de biela 44. O olhal grande de biela 44 recebe um mancal de biela 46 que é configurado, por exemplo, como um mancal liso. O mancal de biela 46 conecta uma biela 22 pivotante a um pino de manivela do virabrequim 24.

[0044] Para garantir a lubrificação do mancal de biela 46, a biela 22 possui um canal de conexão 48 (vide Figuras 3 e 4). O canal de conexão 48 pode formar uma conexão fluídica do olhal pequeno de biela 38 ao olhal grande de biela 44. Desse modo, o canal de fluido 12, o canal de saída 26 e o canal de conexão 48 formam um dispositivo para lubrificação do mancal de biela 46.

[0045] O canal de conexão 48 se estende entre uma abertura de entrada 50 e uma abertura de saída 52. A abertura de entrada 50 é provida em uma superfície circunferencial interna 54 do olhal pequeno de biela 38. A abertura de saída 52 é disposta em uma superfície circunferencial interna 56 do olhal grande de biela 44.

[0046] O canal de conexão 48 se estende, por exemplo, de forma cêntrica ou excêntrica da extremidade pequena 32 à extremidade grande 36 da biela 22. O canal de conexão 48 pode, por exemplo, ser configurado como um orifício contínuo que é perfurado através da biela 22 partindo do olhal grande de biela 44.

[0047] Para formar uma conexão fluídica entre as aberturas de saída 28, 29 dos canais de saída 26, 27 e a abertura de entrada 50 do

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 44/61

11/16 canal de conexão 48, o pino de pistão 40 e o mancal de pino de pistão 42 são especialmente adaptados.

[0048] O pino de pistão 40 possui uma pluralidade de canais de entrada 58, uma câmara de fluido 60 e uma pluralidade de canais de saída 62.

[0049] Os canais de entrada 58 são dispostos espaçados entre si em uma direção circunferencial em torno de um eixo central longitudinal do pino de pistão 40. Em particular, os canais de entrada 58 são dispostos de forma equidistante ou de forma rotacionalmente simétrica em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão 40. Os canais de entrada 58 formam uma conexão fluídica entre os canais de saída 26, 27 e a câmara de fluido 60. Em detalhe, os canais de saída 26, 27 desembocam nas ranhuras circunferenciais externas 64, 66 do pino de pistão 40. A ranhura circunferencial externa 64 se estende em uma extremidade do pino de pistão 40 em torno de uma circunferência do pino de pistão 40. A ranhura circunferencial externa 66 se estende em uma extremidade oposta do pino de pistão 40 em torno de uma circunferência do pino de pistão 40. Alguns dos canais de entrada 58 conectam a primeira ranhura circunferencial externa 64 à câmara de fluido 60. Os demais canais de entrada 58 conectam a segunda ranhura circunferencial externa 66 à câmara de fluido 60.

[0050] A câmara de fluido 60 é configurada como um orifício contínuo através do pino de pistão 40. A câmara de fluido 60 é fechada com uma cobertura (não mostrada) em ambas as superfícies de extremidade do pino de pistão 40.

[0051] A pluralidade de canais de saída 62 é disposta de maneira centralizada no pino de pistão 40. Os canais de saída 62 são dispostos espaçados entre si em uma direção circunferencial em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão 40. Em particular, os canais de saída 62 são dispostos de forma equidistante ou de forma rotacionalmente

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 45/61

12/16 simétrica em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão 40. Os canais de saída 62 se estendem de uma superfície circunferencial interna da câmara de fluido 60 a uma superfície circunferencial externa do pino de pistão 40.

[0052] O mancal de pino de pistão 42 compreende uma passagem 68. A passagem 68 se estende em uma direção circunferencial ao longo de pelo menos parte de uma circunferência do mancal de pino de pistão 42. A passagem 68 conecta uma superfície circunferencial interna do mancal de pino de pistão 42 a uma superfície circunferencial externa do mancal de pino de pistão 42. A passagem 68 é dimensionada de tal modo que, a depender de uma posição rotativa do pino de pistão 40, pelo menos um canal de saída 62 dentre a pluralidade de canais de saída 62 desemboca na passagem 68. A passagem 68 é provida na região da abertura de entrada 50 do canal de conexão 48. Assim, a passagem 68 forma uma conexão fluídica entre os canais de saída 62 e o canal de conexão 48.

[0053] Desse modo, uma conexão fluídica contínua entre o canal de fluido 12 e o mancal de biela 46 é obtida por meio dos canais de saída 26, 27, das ranhuras circunferenciais externas 64, 66, dos canais de entrada 58, da câmara de fluido 60, dos canais de saída 62, da passagem 68 e do canal de conexão 48. Adicionalmente, o pino de pistão 40 e o mancal de pino de pistão 42 podem ser lubrificados por meio da conexão fluídica contínua. Além disso, o pino de pistão 40 e o mancal de pino de pistão 42 podem ser lubrificados por névoa de fluído, por exemplo, névoa de óleo, que resulta da injeção de fluido a partir do bico injetor de fluido 14 (vide Figura 1).

[0054] Aqui, a passagem 68 pode ser dimensionada ou configurada de tal modo que uma tendência à cavitação no canal de conexão 48 seja reduzida, de tal modo que, particularmente nos movimentos descendentes da biela 22 do ponto morto superior ao ponto

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 46/61

13/16 morto inferior, nenhuma cavitação ou praticamente nenhuma cavitação ocorra no canal de conexão 48, o que poderia afetar adversamente o fluxo de passagem. Em particular, a passagem 68 é configurada para atuar como um restritor. Assim, durante o movimento descendente da biela 22, apenas pouco fluido pode vazar do canal de conexão 48.

[0055] Também é possível que o fluido alcance a câmara de fluido 60 de uma maneira diferente daquela da primeira modalidade exemplar, conforme será descrito abaixo a título de exemplo com referência às Figuras 5 a 8.

[0056] A Figura 5 mostra uma segunda modalidade exemplar. Aqui, por meio de um elemento guia de fluido 70, o fluido é conduzido do canal de saída 27 à câmara de fluido 60. O elemento guia de fluido 70 é disposto de forma rotacionalmente fixa no olhal de pino de pistão do pistão 10 em uma orientação definida. O elemento guia de fluido 70 é disposto sob a abertura de saída 29 do canal de saída 27. O elemento guia de fluido 70 é configurado como uma peça de tubo defletor que desvia o fluido emergindo da abertura de saída 29 para a câmara de fluido 60. Para isso, o elemento guia de fluido 70 é disposto no lado da extremidade do pino de pistão 40 e configurado como um arco. A outra superfície de extremidade do pino de pistão 40 é fechada com uma cobertura (não mostrada). Também é possível, por exemplo, que um elemento guia de fluido seja disposto em ambas as superfícies de extremidade do pino de pistão 40.

[0057] As Figuras de 6 a 8 mostram uma terceira modalidade exemplar. Aqui também, por meio de dois elementos guia de fluido 72, 74, o fluido é conduzido dos canais de saída 26, 27 à câmara de fluido 60. Os elementos guia de fluido 72, 74 são conectados de forma rotacionalmente fixa ao pino de pistão 40.

[0058] Os elementos guia de fluido 72, 74 são configurados de tal modo que, independentemente de uma posição rotativa do pino de pistão 40, o fluido dos canais de saída 26, 27 é conduzido para a câmara

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 47/61

14/16 de fluido 60. Em particular, os elementos guia de fluido 72, 74 possuem uma configuração em formato afunilado e possuem uma pluralidade de passagens 76 que conduzem o fluido para a câmara de fluido 60. Uma passagem 76 é atribuída a cada porção afunilada do elemento guia de fluido 72 ou 74. Assim, independentemente da posição rotativa do pino de pistão 40, uma porção afunilada do elemento guia de fluido 72 ou 74 sempre é posicionada sob os canais de saída 26, 27 para receber fluido.

[0059] Os dispositivos divulgados aqui para a lubrificação do mancal de biela 46 se baseiam em um método inovador de lubrificação. Esse método de lubrificação compreende a alimentação, particularmente a injeção, de um fluido, por exemplo, óleo, por meio do bico injetor de fluido 14 no canal de fluido 12 do pistão 10. O método compreende ainda a alimentação do fluido do canal de fluido 12 ao mancal de biela 46 por meio do pelo menos um canal de saída 26, 27 do pistão 10, do olhal pequeno de biela 38 e do canal de conexão 48. Em particular, o fluido pode ser conduzido ao canal de conexão 48 por meio da câmara de fluido 60 do pino de pistão 40. Deve-se destacar que, para realizar o método, são possíveis outras configurações, particularmente do canal de saída 26, do pino de pistão 40 e do canal de conexão 48.

[0060] A invenção não se restringe às modalidades exemplares preferenciais descritas acima. Em vez disso, é possível uma pluralidade de variantes e modificações que também façam uso do conceito inventivo e, portanto, recaiam no escopo de proteção. Em particular, a invenção reivindica também proteção para o objeto e as características das reivindicações dependentes, independentemente das reivindicações às quais eles se refiram. Em especial, as características da reivindicação independente 1 são divulgadas de forma independente uma da outra. Adicionalmente, as características das reivindicações dependentes são divulgadas independentemente de todas as características da reivindicação independente 1, e por exemplo, independentemente das características

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 48/61

15/16 com relação à presença e/ou à configuração do pistão e/ou da biela da reivindicação independente 1.

Lista de sinais referência

Pistão

Canal de fluido

Bico injetor de fluido

Cárter

Abertura de entrada

Canal de entrada

Biela

Virabrequim

Canal de saída

Abertura de saída

Coroa do pistão

Extremidade pequena

Haste de biela

Extremidade grande

Olhal pequeno da biela

Pino de pistão

Mancal de pino de pistão

Olhal grande da biela

Mancal de biela

Canal de conexão

Abertura de entrada

Abertura de saída

Superfície circunferencial interna

Canal de entrada

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 49/61

16/16

Câmara de fluido

Canal de saída

Ranhura circunferencial externa

Passagem

Elemento guia de fluido

Passagem

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para lubrificação de um mancal de biela (46) em um virabrequim (24) de um motor de combustão interna, caracterizado pelo fato de que compreende:

um pistão (10) com um canal de fluido (12), particularmente um canal interno de fluido de arrefecimento do pistão, e um canal de saída (26) conectado fluidicamente ao canal de fluido (12);

uma biela (22) que é conectada de forma articulada, particularmente pivotante, ao pistão (10) e possui um olhal pequeno de biela (38), um olhal grande de biela (44) e um canal de conexão (48), em que o olhal grande de biela (44) é configurado para receber o mancal de biela (46);

o olhal pequeno de biela (38) é conectado fluidicamente ao canal de saída (26); e o canal de conexão (48) forma uma conexão fluídica entre o olhal pequeno de biela (38) e o olhal grande de biela (44) de tal modo que um fluido, particularmente um fluido lubrificante de arrefecimento, seja ou possa ser alimentado do canal de fluido (12) ao olhal grande de biela (44) por meio do canal de saída (26), do olhal pequeno de biela (38) e do canal de conexão (48).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um pino de pistão (40) que é recebido no olhal pequeno de biela (38), conecta uma biela (22) de forma pivotante ao pistão (10), e possui uma câmara de fluido (60) que é particularmente configurada como um orifício contínuo fechado em ambos os lados e que forma uma conexão fluídica entre o canal de saída (26) e o canal de conexão (48).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 51/61

2/4 o pino de pistão (40) possui uma ranhura circunferencial externa (64) na qual o canal de saída (26) desemboca, e que a câmara de fluido (60) do pino de pistão (40) é conectada fluidicamente à ranhura circunferencial externa (64).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um mancal de pino de pistão (42) que é recebido no olhal pequeno de biela (38) e que possui uma passagem (68) que se estende ao menos parcialmente em torno da circunferência do mancal de pino de pistão (42).
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que:

a passagem (68) é dimensionada de tal modo que atue como um restritor para, particularmente, reduzir uma tendência à cavitação no canal de conexão (48).
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4 ou a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:

o pino de pistão (40) possui uma pluralidade de canais de saída (62) que são espaçados entre si em uma direção circunferencial em torno de um eixo central longitudinal do pino de pistão (40) e que formam conexões fluídicas entre a câmara de fluido (60) e a passagem (68).
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 6, caracterizado pelo fato de que:

o pino de pistão (40) possui uma pluralidade de canais de entrada (58) que são espaçados entre si em uma direção circunferencial em torno de um eixo central longitudinal do pino de pistão (40) e que formam conexões fluídicas entre a ranhura circunferencial externa (64) e a câmara de fluido (60) do pino de pistão (40).
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6 ou a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que:

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 52/61

3/4 a pluralidade de canais de entrada (58) é disposta de forma rotacionalmente simétrica em uma direção circunferencial em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão (40); e/ou a pluralidade de canais de saída (62) é disposta de forma rotacionalmente simétrica em uma direção circunferencial em torno do eixo central longitudinal do pino de pistão (40).
9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

ao menos um elemento guia de fluido (70, 72, 74), particularmente uma peça de tubo defletor ou um componente de funil, que é disposto sob uma abertura de saída (52) do canal de saída (26) do pistão (10) e por meio do qual o fluido é recebido do canal de saída (26) e pode ser alimentado à câmara de fluido (60) do pino de pistão (40), particularmente no lado da extremidade.
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que:

o pelo menos um elemento guia de fluido (70, 72, 74) é montado de forma rotacionalmente fixa em um olhal de pino de pistão do pistão (10) ou é conectado de forma rotacionalmente fixa ao pino de pistão (40).
11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:

o canal de saída (26) do pistão (10) desemboca em um olhal de pino de pistão, e particularmente um canal de saída adicional (27) do pistão (10) em conexão fluídica com o canal de fluido (12) desemboca em um olhal de pino de pistão oposto do pistão (10).
12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:

a conexão fluídica entre o canal de saída (26) e o canal de conexão (48) é uma conexão fluídica contínua.

Petição 870180160973, de 10/12/2018, pág. 53/61

4/4
13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um bico injetor de fluido (14), que é direcionado para uma abertura de entrada (18) de um canal de entrada (20) do pistão (10) que é conectado fluidicamente ao canal de fluido (12).
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que:

o bico injetor de fluido (14) é provido separadamente do pistão (10) e da biela (22); e/ou o bico injetor de fluido (14) é recebido em ou fixado a um cárter (16).
15. Veículo a motor, particularmente um veículo comercial, caracterizado pelo fato de que possui um dispositivo conforme qualquer uma das reivindicações anteriores.