BR102019014780A2 - veículo a motor e dispositivo para um motor de combustão interna deste - Google Patents

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Hundsberger Ewald
Raab Gottfried
Schatzberger Thorolf
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MAN TRUCK & BUS OESTERREICH GesmbH
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Abstract

veículo a motor e dispositivo para um motor de combustão interna deste a invenção diz respeito a um dispositivo (10) para um motor de combustão interna para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial, compreendendo uma pluralidade de válvulas de troca de carga (16) para alimentar ar de combustão a uma câmara de combustão (14) do motor de combustão interna e descarregar o gás de escape da câmara de combustão (14). o dispositivo (10) possui um primeiro sistema de fluido e um segundo sistema de fluido. o dispositivo (10) possui uma unidade de válvula auxiliar (18), por meio da qual uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e o primeiro sistema de fluido, e uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e o segundo sistema de fluido. o dispositivo (10) oferece a vantagem de que a unidade de válvula auxiliar (18) pode ser usada de maneira multifuncional.

Description

VEÍCULO A MOTOR E DISPOSITIVO PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA DESTE
Descrição [0001] A invenção diz respeito a um dispositivo para um motor de combustão interna para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial, com uma pluralidade de válvulas de troca de carga, um primeiro sistema de fluido, um segundo sistema de fluido e uma unidade de válvula auxiliar.
[0002] É conhecido que, além das válvulas de troca de carga convencionais, uma válvula auxiliar adicional pode ser disposta, por exemplo, em um cabeçote de cilindro de um motor de combustão interna. É possível, por meio da válvula auxiliar, que o ar comprimido, por exemplo, seja retirado do cilindro para reutilização.
[0003] O DE 198 49 914 C1 diz respeito a um motor de combustão interna de múltiplos cilindros que possui, para cada cilindro, pelo menos um duto de admissão e uma válvula de admissão, um duto de escape e uma válvula de escape e pelo menos uma válvula auxiliar que pode ser ativada separadamente. A válvula auxiliar é disposta no cabeçote de cilindro do motor de combustão interna. Um fluxo de gás em uma linha pode ser controlado pela válvula auxiliar. A linha da válvula auxiliar de um primeiro cilindro é direta ou indiretamente conectada a pelo menos um segundo cilindro, e um fluxo de gás do primeiro cilindro para o segundo cilindro pode ser controlado pela válvula auxiliar para uma unidade de ar comprimido e/ou para uma turbina.
[0004] O WO 2009/100883 A1 divulga um método para gerar ar comprimido e injetar este em um motor de combustão interna com um turbocompressor de gás de escape. O método compreende uma determinação de parâmetros de operação do motor de combustão interna para determinar estados de operação do motor de combustão interna e uma geração de ar comprimido pelo motor de combustão interna com base
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2/16 em determinados parâmetros operacionais em um estado de operação sem combustão. O método compreende adicionalmente um armazenamento do ar comprimido gerado e uma injeção do ar comprimido armazenado para dentro do motor de combustão interna com base em determinados parâmetros operacionais em um estado de operação com combustão do motor de combustão interna, a fim de se aumentar a pressão em um ciclo de admissão.
[0005] A invenção se baseia no objetivo de prover um dispositivo alternativo e/ou aprimorado dispondo de uma válvula auxiliar.
[0006] Tal objetivo é alcançado pelas características da reivindicação independente 1. Modalidades adicionais são especificadas nas reivindicações dependentes e no relatório descritivo.
[0007] O dispositivo é adequado para um motor de combustão interna de um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial (por exemplo, um caminhão ou ônibus). O dispositivo possui uma pluralidade de válvulas de troca de carga para alimentar ar de combustão (e, por exemplo, possivelmente combustível) a uma câmara de combustão (por exemplo, de uma pluralidade de câmaras de combustão) do motor de combustão interna e descarregar gás de escape da câmara de combustão. O dispositivo tem um primeiro sistema de fluido que é configurado como outro sistema dentre o sistema de ar comprimido, o sistema de gás de escape ou o sistema de alimentação de combustível. O dispositivo possui um segundo sistema de fluido que é configurado como outro dentre o sistema de ar comprimido, o sistema de gás de escape ou o sistema de alimentação de combustível. Adicionalmente, o dispositivo possui uma unidade de válvula auxiliar por meio da qual uma conexão fluídica (por exemplo, primeira) conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão e o primeiro sistema de fluido, e uma conexão fluídica (por exemplo, segunda) conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão e o segundo sistema de fluido.
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3/16 [0008] O dispositivo oferece a vantagem de que a unidade de válvula auxiliar pode ser usada de forma multifuncional. Tanto o primeiro sistema de fluido, por exemplo, o sistema de ar comprimido, quanto o segundo sistema de fluido, por exemplo, o sistema de gás de escape, podem estabelecer uma conexão fluídica com a câmara de combustão por meio da unidade de válvula auxiliar. É possível, por meio da unidade de válvula auxiliar, que tanto um fluido (por exemplo, combustível ou gás de purga) seja alimentado à câmara de combustão, quanto um fluido (por exemplo, ar comprimido ou gás de escape) seja descarregado da câmara de combustão. Conectar a unidade de válvula auxiliar ao sistema de ar comprimido como o primeiro sistema de fluido ou o segundo sistema de fluido possibilita substituir um compressor de ar convencional. Conectar a unidade de válvula auxiliar ao sistema de alimentação de combustível como o primeiro sistema de fluido ou o segundo sistema de fluido possibilita a criação de um motor de combustão interna bicombustível (motor de combustão interna de combustível dual), em que um dos dois combustíveis pode ser alimentado por meio da unidade de válvula auxiliar. Conectar a unidade de válvula auxiliar ao sistema de gás de escape como o primeiro sistema de fluido ou o segundo sistema de fluido possibilita que o processo de gerenciamento térmico do motor de combustão interna que se relaciona com a temperatura do gás de escape seja provido de maneira aperfeiçoada.
[0009] Em uma modalidade exemplar, o dispositivo tem um terceiro sistema de fluido que é configurado como outro sistema adicional (restante) dentre o sistema de ar comprimido, o sistema de gás de escape ou o sistema de alimentação de combustível. Uma conexão fluídica (por exemplo, terceira) pode ser, preferencialmente, estabelecida entre a câmara de combustão e o terceiro sistema de fluido por meio da unidade de válvula auxiliar. A unidade de válvula auxiliar, assim, permite o estabelecimento de uma conexão fluídica entre a câmara de combustão e
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4/16 três diferentes sistemas de fluidos para seletivamente alimentar e descarregar diferentes fluidos correspondentes ao respectivo sistema de fluido.
[0010] Em uma modalidade exemplar adicional, o dispositivo possui um sistema de fluido que é preferencialmente configurado como um sistema de gás de purga. Uma conexão fluídica (por exemplo, adicional) pode ser preferencialmente estabelecida entre a câmara de combustão e o sistema de fluido adicional por meio da unidade de válvula auxiliar. O sistema de gás de purga pode oferecer a vantagem de que, por exemplo, ao se comutar entre o primeiro, o segundo e/ou o terceiro sistemas de fluido, as linhas de fluido e a unidade de válvula auxiliar podem, primeiramente, ser purgados, por exemplo, para purga de resíduos de gás de escape ou de combustível.
[0011] Em uma modalidade exemplar adicional, o dispositivo possui um dispositivo de comutação que é disposto para comutar seletivamente conexões fluídicas (por exemplo, primeira, segunda, terceira e/ou mais). O dispositivo de comutação pode garantir, por exemplo, que nenhum ou apenas um sistema de fluido (por exemplo, o primeiro, segundo, terceiro ou quarto sistema de fluido) seja conectado fluidicamente à unidade de válvula auxiliar.
[0012] Por exemplo, o dispositivo de comutação pode ser disposto entre a unidade de válvula auxiliar, por um lado, e o primeiro, segundo, terceiro e/ou outro sistema de fluido, por outro lado.
[0013] Em uma configuração, o dispositivo de comutação possui uma ou mais válvulas, preferencialmente, válvulas de comutação (por exemplo, válvulas de corte).
[0014] Em uma modalidade, o sistema de ar comprimido é configurado para receber ar comprimido, que é retirado da câmara de combustão por meio da unidade de válvula auxiliar, para acionar e/ou ativar pneumaticamente componentes adicionais (por exemplo, um dispositivo de
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5/16 frenagem e/ou uma suspensão pneumática), preferencialmente do veículo a motor.
[0015] Em uma modalidade adicional, o sistema de gás de escape é configurado para receber e descarregar gás de escape que é retirado da câmara de combustão por meio da unidade de válvula auxiliar. É possível, por exemplo, que esse sistema de gás de escape corresponda a um sistema de gás de escape que seja disposto a jusante ou que se abra para dentro de uma ou mais válvulas de escape das válvulas de troca de carga.
[0016] Em uma modalidade adicional, o sistema de alimentação de combustível (por exemplo, um sistema de suprimento bicombustível sistema de “combustível duplo”) é configurado para alimentar preferencialmente combustível gasoso (por exemplo, gás natural) para a câmara de combustão por meio da unidade de válvula auxiliar.
[0017] Em uma modalidade adicional, o sistema de gás de purga é configurado para alimentar um gás de purga (por exemplo, ar puro, gás inerte, etc.) para a unidade de válvula auxiliar e/ou o dispositivo de comutação. Também pode ser possível utilizar o sistema de ar comprimido como o sistema de gás de purga.
[0018] Em uma modalidade adicional, a unidade de válvula auxiliar é disposta em um cabeçote de cilindro, preferencialmente nivelada com a câmara de combustão ou recuada em um orifício cego. Assim, é possível que a válvula auxiliar estabeleça uma conexão fluídica com a câmara de combustão.
[0019] Em uma modalidade adicional, uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão e um duto de fluido auxiliar em um cabeçote de cilindro por meio da unidade de válvula auxiliar.
[0020] Por exemplo, o duto de fluido auxiliar pode formar pelo menos uma porção de uma conexão fluídica entre a unidade de válvula auxiliar e o dispositivo de comutação.
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6/16 [0021] Em uma modalidade adicional, a pluralidade de válvulas de troca de carga é disposta em um cabeçote de cilindro.
[0022] Em uma variante da modalidade, a unidade de válvula auxiliar é configurada separadamente da pluralidade de válvulas de troca de carga. De forma alternativa ou adicional, a unidade de válvula auxiliar é uma única válvula (por exemplo, válvula de disco) e/ou possui um único corpo de válvula móvel (por exemplo, agulha de válvula ou haste de válvula com disco).
[0023] Em uma variante adicional da modalidade, a unidade de válvula auxiliar pode ser ativada por meio de um trem de válvulas (por exemplo, dispondo de uma árvore de cames e uma ou mais alavancas (por exemplo, alavancas de comando ou balancins) ou tuchos), em que o trem de válvulas também ativa pelo menos uma dentre a pluralidade de válvulas de troca de carga (por exemplo, válvula de escape ou válvula de admissão). É possível que a unidade de válvula auxiliar possa ser ativada por meio de uma alavanca, preferencialmente, um balancim ou uma alavanca de comando, de um trem de válvulas.
[0024] Em uma modalidade exemplar, o trem de válvulas e/ou a alavanca possui/possuem um dispositivo de movimento perdido, preferencialmente hidráulico, para ativar seletivamente a unidade de válvula auxiliar. Por exemplo, o dispositivo de movimento perdido quando ativado ou desativado, pode seletivamente estabelecer uma conexão operacional com um contorno de came ou uma árvore de cames ou desconectar uma conexão operacional com o contorno de came.
[0025] Também é possível que o dispositivo de movimento perdido seja, de forma adicional ou alternativa, operado de maneira elétrica, pneumática e/ou mecânica.
[0026] Por exemplo, o dispositivo de movimento perdido pode possuir um pistão móvel bloqueável.
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7/16 [0027] Em uma modalidade exemplar adicional, a unidade de válvula auxiliar pode ser ativada separadamente a partir da pluralidade de válvulas de troca de carga, preferencialmente, de maneira pneumática, elétrica (por exemplo, eletromagnética, eletromotriz), hidráulica e/ou mecânica.
[0028] Em uma modalidade exemplar, o dispositivo possui uma unidade de comando que é configurada para operar seletivamente o dispositivo de comutação e/ou a unidade de válvula auxiliar em um modo de geração de ar comprimido, em que o ar comprimido pode ser ou é alimentado a partir da câmara de combustão para o sistema de ar comprimido por meio da unidade de válvula auxiliar, e/ou em um modo de gerenciamento térmico (por exemplo, modo de alteração da temperatura do gás de escape, preferencialmente modo de aumento da temperatura do gás de escape), em que o gás de escape pode ser ou é alimentado a partir da câmara de combustão para o sistema de gás de escape por meio da unidade de válvula auxiliar. Também é possível que o dispositivo de comutação e/ou a unidade de válvula auxiliar sejam seletivamente operados em um modo de alimentação de combustível, no qual o combustível pode ser ou é alimentado a partir do sistema de alimentação de combustível para a câmara de combustão por meio da unidade de válvula auxiliar, e/ou em um modo de purga, no qual o gás de purga pode ser ou é alimentado a partir do sistema de gás de purga para a unidade de válvula auxiliar e/ou o dispositivo de comutação (e/ou duto de fluido auxiliar) para purgar a unidade de válvula auxiliar e/ou o dispositivo de comutação (e/ou o duto de fluido auxiliar).
[0029] O termo unidade de comando pode vantajosamente se referir a uma unidade eletrônica e/ou controlador mecânico que, a depender da configuração, pode executar funções de controle e/ou funções de regulagem. Apesar de o termo controle ser utilizado neste documento,
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8/16 isso também pode vantajosamente abranger regulagem ou controle com retroalimentação.
[0030] Em uma modalidade exemplar adicional, no modo de geração de ar comprimido, o ar comprimido pode ser ou é retirado da câmara de combustão durante um ciclo de compressão.
[0031] Em uma modalidade exemplar adicional, no modo de gerenciamento térmico, para aumentar uma temperatura de gás de escape, uma abertura de pelo menos uma válvula de escape dentre a pluralidade de válvulas de troca de carga é adiantada com relação a um modo normal (por exemplo, por meio de um ajustador de fase de árvore de cames; por exemplo, o tempo de fechamento também pode ser adiantado) e/ou gás de escape residual na câmara de combustão pode ser ou é descarregado por meio da unidade de válvula auxiliar ao final de um ciclo de escape. Consequentemente, o gás de escape residual não é comprimido na unidade de cilindro ao final do ciclo de escape.
[0032] Em uma modalidade adicional, no modo de alimentação de combustível, um combustível, preferencialmente gasoso, é ou pode ser alimentado, preferencialmente no ciclo de admissão, para a câmara de combustão por meio da unidade de válvula auxiliar, preferencialmente com a finalidade de ignição (por exemplo, de uma mistura de ar-combustível) e/ou de combustão (por exemplo, como combustível principal) na câmara de combustão.
[0033] A invenção se destina também a um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial (por exemplo, um caminhão ou ônibus) com um dispositivo conforme divulgado aqui.
[0034] Também é possível usar o dispositivo conforme divulgado neste documento para carros de passageiros, motores grandes, veículos fora-de-estrada, motores estacionários, motores marítimos, etc.
[0035] As modalidades preferenciais e características da invenção descritas acima podem ser combinadas entre si conforme
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9/16 desejado. Vantagens e detalhes adicionais da invenção são descritos abaixo com referência às figuras anexas, em que:
A Figura 1 mostra uma ilustração em corte esquemática de um dispositivo de acordo com a presente divulgação.
[0036] A Figura 1 mostra um dispositivo 10 para um motor de combustão interna, preferencialmente um motor de combustão interna de pistão alternativo, particularmente de um veículo a motor. O motor de combustão interna pode ser configurado como um motor de combustão interna monocombustível, por exemplo, como um motor de combustão interna a diesel ou um motor de combustão interna a gasolina. Também é possível que o motor de combustão interna seja configurado como um motor de combustão interna bicombustível, por exemplo, como um motor de combustão interna a diesel ou a gás, ou um motor de combustão interna a gás ou a gasolina. O gás de combustão utilizado pode ser gás natural, por exemplo. O motor de combustão interna pode ter uma ou mais unidades de cilindro 12, cada uma com uma câmara de combustão 14. A Figura 1 ilustra, meramente a título de exemplo, apenas uma parte de uma unidade de cilindro 12. O veículo a motor pode, vantajosamente, ser um veículo comercial, em particular, um caminhão ou um ônibus.
[0037] O dispositivo 10 possui uma pluralidade de válvulas de troca de carga 16 e uma unidade de válvula auxiliar 18. A unidade de válvula auxiliar 18 é fornecida separadamente das válvulas de troca de carga 16. As válvulas de troca de carga 16 e a unidade de válvula auxiliar 18 são dispostas em um cabeçote de cilindro 20 da unidade de cilindro 12.
[0038] As válvulas de troca de carga 16 compreendem pelo menos uma válvula de admissão 22 e pelo menos uma válvula de escape 24. As válvulas de troca de carga 16 podem ser configuradas como válvulas de disco, por exemplo. Ar ou uma mistura de ar-combustível pode ser injetada na câmara de combustão 14 da unidade do cilindro 12 por meio de pelo menos uma válvula de admissão 22. Gás de escape pode ser
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10/16 descarregado a partir da câmara de combustão 14 por meio de pelo menos uma válvula de escape 24. As válvulas de troca de carga 16 são ativadas por meio dos balancins 26, 28 das árvores de cames 30, 32. De forma alternativa, também podem ser utilizados, por exemplo, outros mecanismos de transmissão de força, por exemplo, alavancas de comando ou tuchos.
[0039] Na modalidade mostrada, a unidade de válvula auxiliar 18 tem uma única válvula com um corpo de válvula móvel 34. A unidade de válvula de cilindro 18 é configurada como uma válvula de disco, particularmente com um diâmetro de disco menor do que o das válvulas de troca de carga 16. A unidade de válvula auxiliar 18 é disposta nivelada com a câmara de combustão no cabeçote de cilindro 20. Também é possível, por exemplo, dispor a unidade de válvula de cilindro 18 no cabeçote de cilindro 20 de tal forma que fique recuada em um orifício cego.
[0040] Na modalidade ilustrada, a unidade de válvula de cilindro 18 pode ser ativada pela árvore de cames 32 por meio de um balancim 36 que é articulável sobre o mesmo eixo de balancim como o balancim 28. Para ativar seletivamente a unidade de válvula de cilindro 18 para ativação pela árvore de cames 32, é possível, por exemplo, que seja provido um dispositivo de movimento perdido 38. O dispositivo de movimento perdido 38 é integrado ao balancim 36 no lado da árvore de cames. Também é possível, por exemplo, que o dispositivo de movimento perdido 38 seja integrado ao balancim 36 no lado da válvula auxiliar ou em outro ponto do trem de válvulas ou de um trem de válvulas alternativo, por exemplo, dispondo de um tucho ou uma alavanca de comando.
[0041] Em um estado ativado do dispositivo de movimento perdido 38, um contorno de came da árvore de cames 32 é transferido para o corpo de válvula móvel 34 por meio do balancim 36. Em um estado desativado do dispositivo de movimento perdido 38, um movimento de um pistão móvel 38 do dispositivo de movimento perdido 38 é habilitado, com o resultado de que o contorno de came da árvore de cames é compensado.
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11/16
O dispositivo de movimento perdido 38 pode, como ilustrado, ser ativado e desativado hidraulicamente, por exemplo. Por exemplo, o suprimento de um fluido hidráulico para o dispositivo de movimento perdido 38 pode permitir ou bloquear um movimento do pistão móvel.
[0042] Também é possível que a unidade de válvula auxiliar 18 possa ser ativada de forma completamente separada das válvulas de troca de carga 16 e/ou das árvores de cames 30, 32. Por exemplo, a unidade de válvula auxiliar 18 pode ser ativada de maneira pneumática, hidráulica e/ou elétrica (por exemplo, de maneira eletromagnética ou eletromotora).
[0043] No estado aberto da unidade de válvula auxiliar 18, uma conexão fluídica é estabelecida entre a câmara de combustão 14 e um duto de fluido auxiliar 40 no cabeçote de cilindro 20. No estado fechado da válvula auxiliar 18, uma conexão fluídica entre a câmara de combustão 14 e o duto de fluido auxiliar 40 é desconectada. O duto de fluido auxiliar 40 é provido separadamente partindo de um ou mais dutos de admissão no cabeçote de cilindro 20 até pelo menos uma válvula de admissão 22 e separadamente partindo de um ou mais dutos de escape no cabeçote de cilindro 20 até pelo menos uma válvula de escape 24.
[0044] De acordo com a presente divulgação, a unidade de válvula auxiliar 18 pode ser usada de forma multifuncional, a fim de seletivamente estabelecer conexões fluídicas entre a câmara de combustão 14 e pelo menos dois sistemas de fluidos adicionais.
[0045] Na modalidade ilustrada, o dispositivo 10 possui um sistema de alimentação de combustível 42, um sistema de gás de escape 44, um sistema de ar comprimido 46 e um sistema de gás de purga 48. Em outras modalidades, podem ser fornecidos menos sistemas de fluido, ou sistemas adicionais, ou alternativos, para conexão à unidade de válvula auxiliar 18.
[0046] Um dispositivo de comutação 50 é conectado entre a unidade de válvula auxiliar 18 e os sistemas 42-48. O dispositivo de
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12/16 comutação 50 pode possuir uma ou mais válvulas conectadas paralelas ou em série para comutação. O dispositivo de comutação 50 pode seletivamente estabelecer uma conexão fluídica entre o duto de fluido auxiliar 40 e o sistema de alimentação de combustível 42, o sistema de gás de escape 44, o sistema de ar comprimido 46 ou o sistema de gás de purga 48.
[0047] O sistema de alimentação de combustível 42 pode ser configurado para alimentar um combustível por meio do dispositivo de comutação 50, do duto de fluido auxiliar 40 e da unidade de válvula auxiliar 18 para a câmara de combustão 14. O sistema de alimentação de combustível 42 pode possuir um tanque de combustível (não mostrado) para armazenamento de combustível. O combustível pode ser, por exemplo, um combustível gasoso, por exemplo, gás natural. O sistema de alimentação de combustível 42 pode ser parte de um sistema de suprimento bicombustível, resultando no fato de que o motor de combustão interna pode ser operado como um motor de combustão interna bicombustível. Por exemplo, o motor de combustão interna pode ser operado com um primeiro combustível, por exemplo, diesel ou gasolina, por válvulas de injeção correspondentes no cabeçote de cilindro (não mostrado). Além disso, o motor de combustão interna pode ser operado com um segundo combustível alternativo, por exemplo, gás natural, a partir do sistema de alimentação de combustível 42, em que o referido combustível é alimentado à câmara de combustão 14 por meio da unidade de válvula auxiliar 18.
[0048] O sistema de gás de escape 44 pode ser configurado para descarregar gás de escape para o ambiente. O sistema de gás de escape 44 pode corresponder a um sistema de gás de escape que seja disposto a jusante de pelo menos uma válvula de escape 24. O sistema de gás de escape 44 pode possuir componentes adicionais, por exemplo, uma ou mais turbinas de um dispositivo turbocompressor e/ou sistema de pós
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13/16 tratamento de gás de escape, por exemplo, com um ou mais filtros de partículas e/ou um ou mais catalisadores.
[0049] O sistema de ar comprimido 46 pode ser configurado para armazenar ar comprimido e para pneumaticamente acionar ou ativar componentes adicionais, particularmente do veículo a motor. Por exemplo, um dispositivo de frenagem e/ou uma suspensão pneumática do veículo a motor podem ser ativados pneumaticamente. O sistema de ar comprimido 46 pode ter um compressor de ar adicional para comprimir ar ambiente. Também é possível que o sistema de ar comprimido 46 não tenha um compressor de ar e seja operado apenas com ar comprimido, o qual é alimentado por meio da unidade de válvula auxiliar 18 e do dispositivo de comutação 50.
[0050] O sistema de gás de purga 48 pode ser configurado para purgar o dispositivo de comutação 50, a unidade de válvula auxiliar 18 e/ou as linhas de fluido (por exemplo, compreendendo o duto de fluido auxiliar 40) entre o dispositivo de comutação 50 e a unidade de válvula auxiliar 18. Por exemplo, um gás de purga pode ser alimentado por meio do sistema de gás de purga 48. O gás de purga pode ser um gás inerte ou ar, por exemplo. O sistema de gás de purga 48 pode ser usado, em particular, sempre que houver uma troca entre os sistemas 42-46 pelo dispositivo de comutação 50, a fim de, por exemplo, purgar resíduos de gás de escape ou resíduos de combustível. O gás de purga alimentado pelo sistema de gás de purga 48 pode passar, por exemplo, através da unidade de válvula auxiliar 18 aberta, para dentro da câmara de combustão 14 e ser descarregado a partir desta por meio de pelo menos uma válvula de escape 24.
[0051] Uma operação do dispositivo de comutação 50 pode ser controlada por uma unidade de comando 52. Também é possível que a unidade de comando 52 controle uma operação da unidade de válvula auxiliar 18, se esta puder ser ativada separadamente, por exemplo. A
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14/16 unidade de comando 52 pode estar em conexão comunicativa com o dispositivo de comutação 50, a unidade de válvula auxiliar 18 e/ou um ajustador de fase de árvore de cames (não mostrado) para a árvore de cames 32.
[0052] Por exemplo, a unidade de comando 52 pode operar o dispositivo de comutação 50 e/ou a válvula auxiliar 18 em um modo de alimentação de combustível. No modo de alimentação de combustível, o dispositivo de comutação 50 estabelece uma conexão fluídica entre o duto de fluido auxiliar 40 e o sistema de alimentação de combustível 42. A unidade de válvula auxiliar 18 se abre, por exemplo, no ciclo de admissão para alimentar o combustível a partir do sistema de alimentação de combustível 42 para dentro da câmara de combustão 14. O combustível pode servir para combustão na câmara de combustão 14 com a finalidade de acionar o motor de combustão interna. De forma alternativa ou adicional, o combustível pode, por exemplo, servir para a ignição de uma mistura de ar-combustível, já presente na câmara de combustão.
[0053] A unidade de comando 52 também pode operar o dispositivo de comutação 50 e/ou a unidade de válvula auxiliar 18 em um modo de gerenciamento térmico (modo de alteração da temperatura de gás de escape, particularmente modo de aumento da temperatura de troca de gás). Por exemplo, para queimar um filtro de partículas ou para operar um catalisador, pode ser necessário ter uma determinada temperatura de gás de escape (aumentada), que pode ser obtida no modo de gerenciamento térmico. Por exemplo, para se aumentar uma temperatura de gás de escape no modo de gerenciamento térmico, uma abertura de pelo menos uma válvula de escape 24 pode ser adiantada em relação a um modo normal, por exemplo, pela configuração correspondente de um ajustador de fase de árvore de cames (não mostrado) para a árvore de cames 32. O ajustador de fase de árvore de cames pode ser controlado, por exemplo, pela unidade de comando 52. O adiantamento escalonado da abertura da
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15/16 válvula de escape 24 resulta na abertura adiantada da mesma. O gás de escape residual na câmara de combustão 14 da unidade de cilindro 12 pode então ser descarregado por meio da unidade de válvula auxiliar 18 para o sistema de gás de escape 44 ao final de um ciclo de escape, com o resultado de que o referido gás de escape não é comprimido.
[0054] A unidade de comando 52 também pode operar o dispositivo de comutação 50 e/ou a válvula auxiliar 18 em um modo de geração de ar comprimido. No modo de geração de ar comprimido, o ar comprimido é retirado da câmara de combustão 14 da unidade de cilindro 12 por meio da unidade de válvula auxiliar 18 e alimentado para o sistema de ar comprimido 46. Um compressor de ar separado para o sistema de ar comprimido pode, portanto, ser dispensado ou, pelo menos, utilizado com menos frequência ou em menor grau. No modo de geração de ar comprimido, o ar comprimido pode ser retirado, por exemplo, durante um ciclo de compressão da unidade de cilindro 12. A unidade de válvula auxiliar 18 pode, por exemplo, ser inicialmente fechada no início do ciclo de compressão para comprimir o ar e, em seguida, aberta, por exemplo, depois de 1/4, 1/3, 1/2, etc., do ciclo de compressão. Deve ser garantido, durante o modo de geração de ar comprimido, que nenhum combustível se encontre na câmara de combustão 14 durante o ciclo de compressão, por exemplo, em virtude do fato da unidade de cilindro correspondente 12 estar desativada ou combustível ser alimentado, por exemplo, injetado, apenas um pouco antes, no início e/ou durante o ciclo de combustão.
[0055] A invenção não se limita às modalidades exemplares preferenciais descritas acima. Em vez disso, é possível uma pluralidade de variantes e modificações, as quais também façam uso do conceito da invenção e, portanto, recaiam no escopo de proteção. Particularmente, a invenção também reivindica proteção para a matéria e as características das reivindicações dependentes, independentemente das reivindicações às quais se refiram. Particularmente, as características da reivindicação
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16/16 independente 1 são divulgadas de forma independente uma da outra. Além disso, as características das reivindicações dependentes também são divulgadas independentemente de todas as características da reivindicação independente 1 e, por exemplo, independentemente das características com relação à presença e/ou à configuração da pluralidade de válvulas de troca de carga, do primeiro sistema de fluido, do segundo sistema de fluido e/ou da unidade de válvula auxiliar da reivindicação independente 1.
Lista de Números de Referência
Dispositivo
Unidade de cilindro
Câmara de combustão
Válvulas de troca de carga
Unidade de válvula auxiliar
Cabeçote de cilindro
Válvula de admissão
Válvula de escape
Balancim
Balancim
Árvore de cames
Árvore de cames
Corpo de válvula
Balancim
Dispositivo de movimento perdido
Duto de fluido auxiliar
Sistema de alimentação de combustível
Sistema de gás de escape
Sistema de ar comprimido
Sistema de gás de purga
Dispositivo de comutação
Unidade de comando

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo (10) para um motor de combustão interna para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial, caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma pluralidade de válvulas de troca de carga (16) para alimentar ar de combustão a uma câmara de combustão (14) do motor de combustão interna e descarregar gás de escape da câmara de combustão (14);
    um primeiro sistema de fluido que é configurado como um dentre um sistema de ar comprimido (46), um sistema de gás de escape (44) ou um sistema de alimentação de combustível (42);
    um segundo sistema de fluido que é configurado como outro dentre o sistema de ar comprimido (46), o sistema de gás de escape (44) ou o sistema de alimentação de combustível (42); e uma unidade de válvula auxiliar (18) por meio da qual uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e o primeiro sistema de fluido, e uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e o segundo sistema de fluido.
  2. 2. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente:
    um terceiro sistema de fluido que é configurado como um outro sistema adicional dentre o sistema de ar comprimido (46), o sistema de gás de escape (44) ou o sistema de alimentação de combustível (42), em que uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e o terceiro sistema de fluido por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou um sistema de fluido adicional que é preferencialmente configurado como um sistema de gás de purga (48), em que uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e o sistema de fluido adicional por meio da unidade de válvula auxiliar (18).
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    2/5
  3. 3. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender:
    um dispositivo de comutação (50) que é disposto para seletivamente comutar as conexões fluídicas.
  4. 4. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:
    o dispositivo de comutação (50) possui uma ou mais válvulas, preferencialmente, válvulas de comutação.
  5. 5. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:
    o sistema de ar comprimido (46) é configurado para receber ar comprimido, o qual é retirado da câmara de combustão (14) por meio da unidade de válvula auxiliar (18), para acionar e/ou ativar pneumaticamente componentes adicionais, preferencialmente do veículo a motor; e/ou o sistema de gás de escape (44) é configurado para receber e descarregar gás de escape que é retirado da câmara de combustão (14) por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou o sistema de alimentação de combustível (42) é configurado para alimentar preferencialmente combustível gasoso para a câmara de combustão (14) por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou o sistema de gás de purga (48) é configurado para alimentar um gás de purga para a unidade de válvula auxiliar (18) e/ou o dispositivo de comutação (50).
  6. 6. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:
    a unidade de válvula auxiliar (18) está disposta em um cabeçote de cilindro (20), preferencialmente nivelada com a câmara de combustão ou recuada em um orifício cego; e/ou
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    3/5 uma conexão fluídica pode ser estabelecida entre a câmara de combustão (14) e um duto de fluido auxiliar (40) em um cabeçote de cilindro (20), por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou a pluralidade de válvulas de troca de carga (16) é disposta em um cabeçote de cilindro (20).
  7. 7. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:
    a unidade de válvula auxiliar (18) é configurada separadamente da pluralidade de válvulas de troca de carga (16); e/ou a unidade de válvula auxiliar (18) possui uma única válvula e/ou um único corpo de válvula móvel (34).
  8. 8. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:
    a unidade de válvula auxiliar (18) pode ser ativada por meio de um trem de válvulas (28; 32; 36), que também ativa pelo menos uma dentre a pluralidade de válvulas de troca de carga (16); e/ou a unidade de válvula auxiliar (18) pode ser ativada por meio de uma alavanca (36), preferencialmente um balancim ou uma alavanca de comando, de um trem de válvulas (28, 32, 36).
  9. 9. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que:
    o trem de válvulas (28, 32, 36) e/ou a alavanca (36) possui/possuem, um dispositivo de movimento perdido (38), preferencialmente hidráulico, para seletivamente ativar a unidade de válvula auxiliar (18).
  10. 10. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que:
    a unidade de válvula auxiliar (18) pode ser ativada separadamente a partir da pluralidade de válvulas de troca de carga (16), preferencialmente de forma pneumática, elétrica, hidráulica e/ou mecânica.
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    4/5
  11. 11. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    uma unidade de comando (52) que é configurada para operar seletivamente o dispositivo de comutação (50) e/ou a unidade de válvula auxiliar (18):
    um modo de geração de ar comprimido no qual o ar comprimido pode ser ou é alimentado a partir da câmara de combustão (14) para o sistema de ar comprimido (46) por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou um modo de gerenciamento térmico no qual o gás de escape pode ser ou é alimentado a partir da câmara de combustão (14) para o sistema de gás de escape (44) por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou um modo de alimentação de combustível no qual combustível pode ser ou é alimentado a partir do sistema de alimentação de combustível (42) para a câmara de combustão (14) por meio da unidade de válvula auxiliar (18); e/ou um modo de purga no qual a gás de purga pode ser ou é alimentado a partir do sistema de gás de purga (48) para a unidade de válvula auxiliar (18) e/ou o dispositivo de comutação (50) para purgar a unidade de válvula auxiliar (18) e/ou o dispositivo de comutação (50).
  12. 12. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:
    no modo de geração de ar comprimido, o ar comprimido pode ser ou é retirado da câmara de combustão (14) durante um ciclo de compressão.
  13. 13. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 11 ou reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que, no modo de gerenciamento térmico, para aumentar uma temperatura de gás de escape:
    uma abertura de pelo menos uma válvula de escape (24) da pluralidade de válvulas de troca de carga (16) é adiantada em relação a um modo normal; e/ou
    Petição 870190067881, de 18/07/2019, pág. 51/54
    5/5 gás de escape residual na câmara de combustão (14) pode ser ou é descarregado por meio da unidade de válvula auxiliar (18) ao final de um ciclo de escape.
  14. 14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que:
    no modo de alimentação de combustível, um combustível, preferencialmente gasoso é ou pode ser alimentado, preferencialmente no ciclo de admissão, para a câmara de combustão (14) por meio da unidade de válvula auxiliar (18) com a finalidade de ignição e/ou de combustão na câmara de combustão (14).
  15. 15. Veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial, caracterizado pelo fato de que possui um dispositivo (10) conforme qualquer uma das reivindicações anteriores.
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B25A Requested transfer of rights approved

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B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]