BR112013010732B1 - motor de combustão interna - Google Patents

motor de combustão interna Download PDF

Info

Publication number
BR112013010732B1
BR112013010732B1 BR112013010732-4A BR112013010732A BR112013010732B1 BR 112013010732 B1 BR112013010732 B1 BR 112013010732B1 BR 112013010732 A BR112013010732 A BR 112013010732A BR 112013010732 B1 BR112013010732 B1 BR 112013010732B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
air
intake
plug
engine
inlet
Prior art date
Application number
BR112013010732-4A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112013010732A2 (pt
Inventor
Thomas Ma
Hua Zhao
Original Assignee
Brunel University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brunel University filed Critical Brunel University
Publication of BR112013010732A2 publication Critical patent/BR112013010732A2/pt
Publication of BR112013010732B1 publication Critical patent/BR112013010732B1/pt

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/16Pneumatic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B21/00Engines characterised by air-storage chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10229Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like the intake system acting as a vacuum or overpressure source for auxiliary devices, e.g. brake systems; Vacuum chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/044Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators the engine-generator unit being placed on a frame or in an housing
    • F02B2063/045Frames for generator-engine sets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/044Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators the engine-generator unit being placed on a frame or in an housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13Acoustic insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. Um conector de ar é descrito sendo montado oposto a um orifício de admissão ou escape em uma admissão asso ciada ou tubo de escape de um motor de combustão interna para permitir que o orifício se comunique, seletivamente, com o tubo associado e com um tanque de armazenamento de ar comprimido. O conector inclui um tampão montado sobre uma haste móvel, por um atuador entre uma posição aberta, em que o orifício se comunica com o tubo associado e uma posição fechada em que o tampão veda ao redor do orifício de admissão para isolar o orifício do tubo associado. Uma passagem de ar é fornecida no tampão e na haste par a permitir a comunicação entre o orifício e o tanque de armazenamento de ar comprimido quando o tampão está na posição fechada, e uma válvula de re tenção é arranjada na passagem de ar e solicitada em uma direção para impedir o escape de ar do tanque de armazenamento de ar comprimido em todas a s posições do tampão

Description

Campo da invenção
[001] A presente invenção se refere a um motor de combustão interna que possui conector de ar montado oposto à um orifício de escape ou de admissão em um tubo de admissão ou tubo de escape associado para permitir que o orifício se comunique seletivamente com o tubo associado e com um tanque de armazenamento de ar comprimido.
Fundamentos da invenção
[002] Frenagem do motor é comumente usada em veículos pesados de mercadorias em que o motor é convertido temporariamente em um absorvedor de energia enquanto sendo acionado pelo veículo e o combustível para o motor está desligado. Para aumentar o torque de frenagem gerado por esse motor acionado, um dispositivo de frenagem do motor, que é um mecanismo atuador de válvula operado temporariamente é comumente instalado no motor para modificar a temporização do motor, para permitir que a pressão de compressão, gerada dentro do cilindro do motor durante o curso de compressão do motor, seja liberada irreversivelmente do motor. Tradicionalmente, a válvula de escape do motor é mantida aberta durante o curso de compressão do motor quando o dispositivo de frenagem do motor é ativado e a energia do ar comprimido é liberada para o sistema de escape do motor. Da mesma forma, a válvula de admissão do motor pode ser mantida aberta durante o curso de compressão do motor produzindo um efeito de frenagem de motor similar, mas a energia do ar comprimido é liberada para o sistema de admissão do motor.
[003] Em ambos os casos, em vez de desperdiçar esta energia do ar comprimido gerada durante a frenagem, foi proposto desviá-la para um tanque de armazenamento de ar comprimido, para que possa ser capturada e reutilizada para diversos fins no veículo após a frenagem. Isso representa um veículo híbrido a ar, em que o motor é seletivamente operável de vários modos, ou seja, modo de queima de combustível normal produzindo energia para o acionamento do veículo, modo do compressor a ar absorvendo energia e produzindo ar comprimido durante a frenagem do veículo, e possivelmente, modo do motor a ar reutilizando ar comprimido capturado para acionar o motor.
[004] No veículo híbrido a ar acima, quando o motor estiver operando no modo do compressor a ar, o dispositivo de frenagem do motor que atua na válvula de escape ou na válvula de admissão do motor é ativado para conseguir a liberação da compressão do cilindro do motor. Ao mesmo tempo, um dispositivo de desvio de ar é necessário para capturar o ar comprimido do sistema de escape ou sistema de admissão do motor, respectivamente. Tal dispositivo de desvio de ar terá uma função e projeto similares quando instalado em qualquer local, mas o ambiente operacional terá que considerar, levando em conta a temperatura mais alta do sistema de escape. Neste contexto, é preferível transferir a instalação do dispositivo de frenagem do motor de sua posição tradicional, atuando na válvula de escape para uma posição semelhante, atuando na válvula de admissão produzindo efeito de frenagem, permitindo assim que o dispositivo de desvio de ar para ser instalado no sistema de admissão do motor seja mais econômico e durável. Objetivo da invenção
[005] O objetivo busca capacitar um motor para operar em uma variedade de modos, enquanto minimizando a complexidade do dispositivo de desvio de ar. Sumário da invenção
[006] De acordo com a presente invenção, é fornecido um motor de combustão interna para uso em um veículo tendo um tanque de armazenamento de ar comprimido, o motor tendo orifícios de admissão e escape conectados a tubos de admissão e escape associado, caracterizado por um conector de ar servir para permitir que o tanque seja preenchido com gases comprimidos pelo motor, o conector de ar sendo montado oposto ao orifício de admissão ou escape dentro de um tubo de admissão ou escape associados e compreendendo um tampão montado em uma haste que é formada com uma passagem de ar incorporando uma válvula de retenção, em que, durante o uso do conector de ar, o tampão é móvel por um atuador entre uma posição aberta, na qual o orifício se comunica com o tubo de admissão ou escape associado, e uma posição fechada, na qual o tampão isola o orifício do tubo de admissão ou escape e estabelece comunicação entre o orifício e o tanque por meio da passagem de ar na haste e na válvula de retenção, a válvula de retenção sendo solicitada em uma direção para impedir a fuga do ar do tanque.
[007] De preferência, o atuador é um atuador pneumático, compreendendo um cilindro de ar pneumático conectável ao receber ar comprimido do tanque de armazenamento de ar comprimido e um pistão tendo uma abertura se comunicando entre a passagem de ar na haste e o cilindro de ar pneumático.
[008] O pistão deve ter uma área efetiva maior que a área de bloqueio de ar do tampão de modo que a força de fechamento, exercida sobre o pistão, pela pressão de ar no cilindro de ar pneumático exceda a força de abertura exercida no tampão por pressão de ar transmitida ou gerada dentro do orifício de admissão bloqueado.
[009] Uma mola de retorno é de preferência provida no conector de ar para retrair o tampão da entrada do orifício de admissão quando o cilindro de ar pneumático for desconectado do tanque de armazenamento de ar comprimido e em vez disso exaurido para a atmosfera ambiente.
[0010] Quando o motor estiver operando em certos modos, pode ser desejado permitir que o ar escoe do tanque de armazenamento de ar comprimido para a entrada do orifício, ou seja, na direção oposta àquela permitida pela válvula de retenção. Isso pode ser alcançado provendo-se um contato montado externamente para abrir a válvula de retenção e para permitir fluxo em ambas as direções quando o tampão estiver na posição fechada. Tal contato pode levantar o membro de fechamento de válvula da válvula de retenção enquanto o tampão permanecer na posição fechada.
[0011] Referindo-se a um motor com um dispositivo de frenagem do motor instalado atuando em uma válvula de admissão do motor, um conector de ar como descrito pode ser usado em um motor de combustão interna de quatro tempos com duas válvulas de admissão por cilindro e dois orifícios de admissão separados, levando para as respectivas válvulas de admissão. Em tal motor, além de um modo normal de operação em que o combustível é queimado para gerar energia e ambas os orifícios de admissão se comunicam com seus tubos de admissão respectivos, ou um câmara de pressão comum, o motor é operável em pelo menos um dos dois modos híbridos, ou seja, um modo do compressor a ar e um modo do motor a ar. No modo do compressor a ar, o ar é retirado para o cilindro do motor durante o curso de admissão do motor através de um primeiro orifício de admissão e este ar é fornecido durante o curso subsequente de compressão do motor ao tanque de armazenamento de ar comprimido por meio do segundo orifício de admissão, que é fechado pelo tampão de um conector de ar. No modo do motor a ar, o ar comprimido é fornecido para o cilindro do motor durante o curso de admissão do tanque de armazenamento de ar comprimido por meio de um primeiro orifício de admissão, enquanto é fechado pelo tampão de um conector de ar (a válvula de retenção neste modo sendo mantida aberta por um contato externamente montado) e este ar é descarregado do cilindro de motor durante o curso de compressão subsequente do motor por meio do segundo orifício de admissão.
[0012] No motor acima, a primeira válvula de admissão é operada com um evento de admissão normal durante todos os modos de operação do motor e a segunda válvula de admissão é operada com um primeiro evento de válvula durante o modo normal de operação do motor e com um segundo evento de válvula durante o os modos de compressor ar e de motor da operação do motor.
[0013] O motor acima também é operável em um modo de sobrepressão temporária, por exemplo, para compensar o tempo de resposta de turbo ou fornecer curtos períodos de operação de alta potência. Neste modo, os dois orifícios de admissão são bloqueados por respectivos conectores de ar e o ar pressurizado é fornecido a partir do tanque de armazenamento de ar comprimido para um orifício de admissão por meio de um conector de ar do qual a válvula de retenção é mantida aberta por um contato montado externamente, ambas as válvulas de admissão sendo operadas com os eventos de válvula para operação em modo normal do motor.
[0014] O conector de ar pode ser usado em outro motor de combustão interna de quatro tempos, tendo apenas uma válvula de admissão por cilindro ou múltiplas válvulas de admissão dividindo um orifício de admissão comum ou de compartilhamento. Em tal motor, além de um modo normal de operação em que o combustível é queimado para gerar energia e o orifício de admissão é aberto, o conector pode habilitar o motor para operar em um modo do compressor a ar.
[0015] Com esta finalidade, pelo menos uma passagem de fluxo adicional é fornecida no bloqueador para conectar o espaço de ar ao redor da entrada de orifício de admissão com o interior do orifício de admissão, quando o orifício de admissão está conectado pelo conector de ar, e uma válvula de não retorno é arranjada na passagem de fluxo adicional para permitir o fluxo de ar através do tampão no orifício de admissão.
[0016] Ao operar em modo do compressor a ar, o ar é retraído para o cilindro do motor durante o curso de admissão do motor do tubo de admissão, por meio da válvula de retenção no conector de ar e este ar é comprimido e fornecido por meio de válvula de retenção no conector de ar para o tanque de armazenamento de ar comprimido durante o curso de compressão do motor que se seguir.
[0017] No motor acima, a válvula de admissão é operada com um evento de admissão normal durante o modo normal de operação do motor e é operada com um segundo evento de válvula durante o modo do compressor a ar de operação do motor.
[0018] O motor acima é também operável em uma sobrepressão temporária, modo de queima de combustível, em que o orifício de admissão é bloqueado por um conector de ar e o ar pressurizado é fornecido do tanque de armazenamento de ar comprimido para o orifício de admissão por meio de uma válvula de retenção do conector de ar mantida aberta por um contato montado externamente, enquanto duas válvulas de admissão são operadas com os eventos de válvula para o modo normal de operação do motor.
Breve descrição dos desenhos.
[0019] A invenção será agora adicionalmente descrita a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos:
[0020] A Figura 1 é uma representação seccional esquemática de um conector de ar,
[0021] A Figura 2 é uma representação seccional esquemática de um projeto alternativo de um conector de ar,
[0022] As Figuras 3, 4, 5, e 6 mostram o cilindro de um motor de combustão interna com dois orifícios de admissão e respectivos conectores de ar posicionados para diferentes modos de operação.
[0023] A Figura 7 mostra um cilindro de outro motor de combustão interna com um único orifício de admissão e um único conector de ar posicionado para o modo de operação do compressor.
[0024] A Figura 8 é um diagrama de temporização de válvula mostrando os eventos da válvula quando o motor estiver operando em sua geração de energia normal.
[0025] A Figura 9 é um diagrama de temporização de válvula mostrando os eventos da válvula quando o motor estiver operando em um modo compressor de ar ou em um modo de motor a ar.
Descrição detalhada da configuração preferida
[0026] Enquanto o conector de ar pode ser montado oposto tanto à orifício de admissão ou de exaustão de um motor funcionando em conjunção com um dispositivo de frenagem do motor associado instalado, atuando na válvula de admissão ou saída, respectivamente.
[0027] A Figura 1 mostra um conector de ar 10 montado oposto a um orifício de admissão 120 levando na direção da seta para uma válvula de admissão de cilindro de motor para permitir que o orifício de admissão 120 se comunique seletivamente com o tubo de admissão fora do orifício de admissão 120 e com um tanque de armazenamento de ar comprimido 40. O conector 10 inclui um tampão 12 montado em uma haste 14 movida por um atuador 30 entre uma posição aberta na qual o orifício de admissão 120 se comunica com o tubo de admissão e uma posição fechada na qual o tampão 12 veda em torno da entrada do orifício de admissão120 para isolar o orifício de admissão 120 do tubo de admissão. Na figura 1, o tampão 12 é empurrado pelo atuador 30 em direção à entrada do orifício de admissão 120 e pressionado contra um elemento de vedação 122 circundando o orifício de admissão com uma força suficiente para manter uma vedação apertada em torno do orifício de admissão. Uma passagem de ar 16 é provida no tampão 12 e na haste 14 para permitir comunicação entre o orifício de admissão 120 e o tanque de armazenamento de ar comprimido 40 quando o tampão 12 estiver na posição fechada. Uma válvula de retenção 18 arranjada na passagem de ar 16 é solicitada em uma direção para evitar escape de ar do tanque de armazenamento de ar comprimido 40 em todas as posições do tampão.
[0028] O atuador 30 é um atuador pneumático incluindo um cilindro de ar pneumático 32 que se conecta para receber ar comprimido do tanque de armazenagem de ar comprimido 40, e um pistão 34, tendo uma abertura 36 comunicando entre a passagem de ar 16 na haste 14 e o cilindro de ar pneumático 32. Na Figura 1, o pistão 34 é mostrado vedado para movimento ao longo do cilindro de ar pneumático 32 por um anel O, Alternativamente, ele pode ser vedado para movimento por um diafragma flexível.
[0029] O pistão 34 tem uma área efetiva maior do que a área de bloqueio de ar do tampão 12 de modo que a força de fechamento exercida no pistão 34 pela pressão do ar no cilindro de ar pneumático 32 exceda a força de abertura exercida no tampão 12 pela pressão de ar transmitida ou gerada dentro de orifício de admissão bloqueado 120.
[0030] O atuador 30 inclui adicionalmente uma mola de retorno 38 para retrair o tampão 12 a partir da entrada do orifício de admissão 120 quando o cilindro de ar pneumático 32 estiver desconectado do tanque de armazenagem de ar comprimido 40 e descarregado, ao invés, para o ambiente externo.
[0031] A válvula de retenção 18 inclui um membro de fechamento de válvula solicitada de mola operativo para interagir com um contato montado externamente 124 para permitir que o ar escoe em ambas as direções quando o tampão 12 estiver na posição fechada. O contato 124 é mostrado na Figura 1a como uma barra montada através do elemento de vedação 122 para parar e levantar a válvula de retenção 18 à medida que o tampão 12 se aproxima do elemento de vedação 122 quando ele é empurrado pelo atuador 30 em direção à entrada do orifício de admissão 120.
[0032] A Figura 2 mostra um projeto alternativo de um conector de ar 20 com um tampão maior 22 para bloquear um orifício de admissão maior 220. O tampão 22 tem passagens de fluxo adicionais 24 em uma área que circunda a haste para conectar o espaço de ar fora do orifício de admissão 220 com o interior do orifício de admissão 220 quando o tampão 22 estiver na posição fechada. Um disco 26, posicionado atrás das passagens de fluxo 24, é arranjado para funcionar como uma válvula de não retorno a qual permite que o ar escoe a partir do tubo de admissão, dentro do orifício de admissão 220 por meio de passagens de fluxo 24 e uma abertura central no disco 26, e bloqueia qualquer fluxo inverso a partir do orifício de admissão 220 em direção ao tubo de admissão.
[0033] O conector de ar acima 10 ou 20 pode ser usado em um motor de combustão interna em uma variedade de modos de operação.
[0034] A Figura 3 mostra um cilindro 110 de um motor de combustão interna de quatro tempos. O pistão 112 retribui dentro do cilindro 110 para definir uma câmera de trabalho de volume variável. A câmara de trabalho tem duas válvulas de admissão 118 a, 118b. tem também uma válvula de escape (não mostrada) e todas as válvulas operam de uma maneira convencional. O suprimento de ar para o motor é conduzido ao longo de uma câmara de pressão de admissão na direção das setas de fluxo.
[0035] Orifícios de admissão 120a, 120b levam às respectivas válvulas de admissão 118a, 118b e cada orifício tem um respectivo conector de ar 10a, 10b semelhante àquele mostrado na Figura 1 montado oposto às entradas de orifícios. Em um motor assim, em adição a um modo normal de operação como mostrado na Figura 3 em cujo combustível é queimado para gerar energia e ambos os conectores de ar estão na posição aberta de forma que os orifícios de admissão 120a, 120b se comunicam com a câmara de pressão de admissão, o motor é operável em pelo menos um dos dois modos híbridos , principalmente um modo do compressor a ar mostrado na Figura 4 e um modo do motor a ar mostrado na Figura 5.
[0036] Na Figura 4, o motor opera no modo de ar comprimido no qual o ar é puxado para dentro do cilindro do motor 110 durante o curso de admissão do motor pelo primeiro orifício de admissão 120a com o conector de ar 10a na posição aberta, e esse ar é comprimido e suprido pelo segundo orifício de admissão 120b a qual é conectada por um conector de ar 10b ao tanque de armazenamento de ar comprimido 40 durante a curso de compressão seguinte do motor.
[0037] Na Figura 5 o motor opera em um modo do motor a ar no qual o ar comprimido é suprido através do primeiro orifício de admissão 120a ao qual é conectado pelo conector de ar 10a trabalhando em conjunto com um contato montado externamente para permitir o fluxo de ar a partir do tanque de armazenamento de ar comprimido 40 para o cilindro do motor 110 durante o curso de admissão do motor, e esse ar é descarregado do cilindro do motor 110 durante o curso de compressão seguinte do motor através do segundo orifício de admissão 120b com o conector de ar 10b na posição aberta.
[0038] Os eventos de válvula do motor acima são mostrados nas Figuras 8 e 9. A primeira válvula de admissão 118 a é operada com um evento de admissão normal 136a mostrado nas Figuras 8 e 9 durante todos os modos de operação do motor, e a segunda válvula de admissão 118b é operada com um primeiro evento de válvula 136b mostrado na Figura 8 durante o modo normal de operação do motor e com um segundo evento de válvula 136b mostrado na Figura 9 durante os modos de compressor de ar e de motor de ar da operação do motor.
[0039] O motor acima é também operável em outra sobrepressão temporária, modo de queima de combustível, por exemplo, para compensar o tempo de resposta de turbo ou para prover pequenos períodos de operação em alta potência. Nesse caso, ambos os conectores de ar 10a, 10b, estão na posição fechada. O ar pressurizado é suprido ao cilindro do motor 110 através do primeiro orifício de admissão 120a, a qual é conectada ao tanque de armazenagem de ar comprimido 40 pelo conector de ar 10a trabalhando em conjunto com um contato montado externamente, enquanto ambas as válvulas de admissão 118 a, 118b são operadas com os eventos de válvula 136 a, 136b para o modo normal de operação do motor mostrado na figura 8, O conector de ar 10b bloqueia o segundo orifício de admissão 120b e evita escape de ar pressurizado para a câmara de pressão de admissão mesmo se a segunda válvula de admissão 118b estiver aberta durante o curso de admissão do motor.
[0040] A Figura 7 mostra outro motor de combustão interna de quatro tempos tendo duas válvulas de entrada 218 a, 218b, dividindo um orifício de admissão comum ou compartilhado. O orifício de admissão 220 tem um conector de ar 20 semelhante àquele mostrado na Figura 2, montado oposto à orifício de admissão. Em um motor assim, em adição a um modo normal de operação (não mostrado na Figura 7) no qual o combustível é queimado para gerar energia e o conector de ar 20 está na posição aberta, de forma que os orifícios de admissão 220 se comuniquem com a câmara de pressão de admissão, o motor é operável também em um modo do compressor a ar com o conector de ar 20 na posição fechada, mostrada na Figura 7.
[0041] Na Figura 7, o motor opera em um modo de ar comprimido no qual o ar é puxado para dentro do cilindro do motor 210 durante o curso de admissão do motor a partir da câmara de pressão de admissão através da válvula de não retorno no conector de ar 20, e esse ar é comprimido e suprido através da válvula de retenção no conector de ar20 para o tanque de armazenagem de ar comprimido 40 durante o seguinte curso de compressão do motor.
[0042] No motor acima, a primeira válvula de admissão 118a é operada com um evento de admissão normal 136 a mostrado nas Figuras 8 e 9, durante todos os modos de operação do motor e a segunda válvula de admissão 118b é operada com um primeiro evento de válvula 136b mostrado na Figura 8 durante o modo normal de operação do motor e com um segundo evento de válvula 136b mostrado na Figura 9 durante o modo de compressão de ar da operação do motor.
[0043] O motor acima é operável também em outra sobrepressão temporária, o modo de queima de combustível, por exemplo, para compensar o tempo de resposta de turbo ou para prover pequenos períodos de operação de alta potência. Nesse caso, um conector de ar 10 ou conector de ar 20 é montado oposto ao orifício de admissão 220 e na posição fechada. O ar pressurizado é suprido ao cilindro do motor 210 através de um orifício de admissão 220 ao qual é conectado ao tanque de armazenagem de ar comprimido 40 pelo conector de ar 10 ou 20 trabalhando em conjunto com um contato montado externamente enquanto ambas as válvulas de admissão 218a, 218b são operadas com os eventos de válvula para o modo normal de operação do motor.

Claims (7)

1. Motor de combustão interna para uso em um veículo tendo um tanque de armazenamento de ar comprimido (40), o motor tendo orifícios de admissão e escape (120) conectados a tubos de admissão e escape associados, caracterizado pelo fato de um conector de ar (10) servir para permitir que o tanque seja preenchido com gases comprimidos pelo motor, o conector de ar (10) sendo montado oposto ao orifício de admissão ou escape (120) dentro de um tubo de admissão ou escape associado e compreendendo um tampão (12) montado em uma haste (14) que é formada com uma passagem de ar (16) incorporando uma válvula de retenção (18), em que, durante o uso do conector de ar (10), o tampão (12) é móvel por um atuador (30) entre uma posição aberta, na qual o orifício (120) se comunica com o tubo de admissão ou escape associado, e uma posição fechada, na qual o tampão (12) isola o orifício (120) do tubo de admissão ou escape e estabelece comunicação entre o orifício (120) e o tanque (40) por meio da passagem de ar (16) na haste (14) e na válvula de retenção (18), a válvula de retenção (18) sendo solicitada em uma direção para impedir a fuga do ar do tanque (40).
2. Motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador (30) é um atuador pneumático compreendendo um cilindro de ar pneumático (32) que pode se conectar para receber ar comprimido do tanque de armazenagem de ar comprimido (40), e um pistão (34) que tem uma abertura (36) comunicando entre a passagem de ar (16) na haste (14) e o cilindro de ar pneumático (32), o pistão (34) tendo uma área efetiva maior do que a área de bloqueio de ar do tampão (12), tal que a força de fechamento exercida sobre o pistão (34) pela pressão do ar no cilindro de ar pneumático (32) exceda a força de abertura exercida no tampão (12) pela pressão de ar transmitida ou gerada dentro do orifício bloqueado (120).
3. Motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma mola de retorno (38) para retrair o tampão (12) do orifício de admissão quando o cilindro de ar pneumático (32) estiver desconectado do tanque de armazenagem de ar comprimido (40) e descarregado, ao invés, para o ambiente externo.
4. Motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a válvula de retenção (18) inclui um membro de fechamento de válvula solicitado por mola operacional para interagir com um contato montado externamente para permitir que o ar escoe em ambas as direções quando o tampão estiver na posição fechada.
5. Motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de não retorno é provida em uma área do tampão circundando a haste para permitir que o ar escoe entre o orifício e o tubo associado quando o tampão estiver na posição fechada.
6. Motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de ser um motor de quatro cursos que possui dois orifícios de admissão separados por cilindro levando às respectivas válvulas de admissão, e em que um conector de ar é montado em um tubo de admissão ou câmara de pressão de admissão oposto(a) a pelo menos um dos orifícios de admissão de cada cilindro.
7. Motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de ser um motor de quatro cursos com um único orifício de admissão por cilindro, levando a uma ou mais válvulas de admissão, em que um conector de ar é montado em um tubo de admissão ou câmara de pressão de admissão oposto(a) ao orifício de admissão para cada cilindro.
BR112013010732-4A 2010-11-03 2011-11-02 motor de combustão interna BR112013010732B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1018563.5A GB2485176A (en) 2010-11-03 2010-11-03 Air Connector for an Internal Combustion Engine and a Compressed Air Storage Tank
GB1018653.5 2010-11-03
PCT/IB2011/054853 WO2012059865A1 (en) 2010-11-03 2011-11-02 Air connector for an internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112013010732A2 BR112013010732A2 (pt) 2018-05-08
BR112013010732B1 true BR112013010732B1 (pt) 2020-12-08

Family

ID=43401721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112013010732-4A BR112013010732B1 (pt) 2010-11-03 2011-11-02 motor de combustão interna

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9032912B2 (pt)
EP (1) EP2616652B1 (pt)
CN (1) CN103201479B (pt)
BR (1) BR112013010732B1 (pt)
ES (1) ES2552980T3 (pt)
GB (1) GB2485176A (pt)
PL (1) PL2616652T3 (pt)
PT (1) PT2616652E (pt)
WO (1) WO2012059865A1 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215851A1 (de) * 2013-08-12 2015-02-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Luftfederungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor
US20160024993A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 Paccar Inc Compressed air supply method
US9522738B2 (en) * 2015-04-23 2016-12-20 Goodrich Corporation Soft cover release mechanism for evacuation slides

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1132393A (en) * 1913-09-09 1915-03-16 Earl T Schmucker Convertible motor and pump.
US2995890A (en) 1957-05-31 1961-08-15 Gen Motors Corp Starting, accelerating and braking mechanism for an internal combustion engine
DE3117143C2 (de) * 1981-04-30 1984-01-12 Heinz 7128 Lauffen Denz Brennkraftmaschine
FR2831606B1 (fr) * 2001-10-31 2004-05-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de motorisation pour vehicule
FR2833650B1 (fr) * 2001-12-14 2004-12-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de motorisation pour vehicule automobile
US6829892B2 (en) * 2003-02-05 2004-12-14 International Truck Intellectual Property Company, Llc Engine exhaust system pneumatic pump
US7050900B2 (en) * 2004-02-17 2006-05-23 Miller Kenneth C Dynamically reconfigurable internal combustion engine
US7231998B1 (en) 2004-04-09 2007-06-19 Michael Moses Schechter Operating a vehicle with braking energy recovery
US7263970B2 (en) * 2005-01-21 2007-09-04 Honda Motor Co., Ltd. Intake flow control apparatus for an internal combustion engine
GB0520545D0 (en) * 2005-10-08 2005-11-16 Ma Thomas T H Energy control valve for air hybrid engine
WO2007058524A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 De Gooijer Autotechniek B.V. Internal combustion engine, vehicle and a method of operating them
JP4602300B2 (ja) * 2006-09-14 2010-12-22 本田技研工業株式会社 内燃機関における補機配置構造
US7464675B1 (en) * 2006-11-01 2008-12-16 Michael Moses Schechter Operating an air-hybrid vehicle with camshaft-driven engine valves
DE102007027968A1 (de) * 2007-06-19 2009-01-02 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Steigern der Motorbremsleistung einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine eines Fahrzeugs, insbesondere eines Motors in Dieselausführung
ES2425094T3 (es) * 2009-08-03 2013-10-11 Eth Zurich Motor de émbolo alternativo turbocargado, con un tanque a presión conectado para superar el retraso del turbo, y un método para el funcionamiento de dicho motor

Also Published As

Publication number Publication date
PL2616652T3 (pl) 2016-01-29
PT2616652E (pt) 2015-11-25
US20130255595A1 (en) 2013-10-03
BR112013010732A2 (pt) 2018-05-08
ES2552980T3 (es) 2015-12-03
US9032912B2 (en) 2015-05-19
WO2012059865A1 (en) 2012-05-10
GB2485176A (en) 2012-05-09
CN103201479B (zh) 2015-08-19
CN103201479A (zh) 2013-07-10
EP2616652A1 (en) 2013-07-24
GB201018563D0 (en) 2010-12-15
EP2616652B1 (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2343393T3 (es) Dispositivo de recirculacion de gases de escape.
BRPI0905084B1 (pt) Sistema para atuar uma válvula de escape de motor para freio motor
BR112015020402A2 (pt) acionamento auxiliar entre cilindros de válvulas do motor através de descontinuidade seletiva de eventos de válvula principal
ES2429890T3 (es) Válvula piloto accionada de manera neumática
BR112013010732B1 (pt) motor de combustão interna
US20090173060A1 (en) Exhaust gas control apparatus
BR112012002700B1 (pt) Sistema hidráulico de movimento perdido para o acionamento de uma válvula de motor de combustão interna
SE544218C2 (sv) Tryckfluidstyrd aktuator
US7128059B2 (en) Air induction system and evaporative emissions control device
JP2004518845A (ja) 内燃機関用のガス交換弁装置
US20030209013A1 (en) Piston air engine
JP4453086B2 (ja) 換気装置を持つ燃料容器
JP5526853B2 (ja) ダイヤフラム型アクチュエータ
CN113819262A (zh) 一种快速关闭截断球阀
SI9720033A (sl) Pnevmatski cilinder, posebno za pogon dimnih loput v postrojenjih za odvajanje dima in toplote
CN1419643A (zh) 自力通球式管道爆破保护装置
US1323445A (en) Intebnal-combustion engine
RU2238417C2 (ru) Устройство для управления воздушным стартером
US1271274A (en) Gas lighting and extinguishing apparatus.
US839912A (en) Compression and vacuum relief-valve.
CN209212268U (zh) 推移单向锁
CN208122965U (zh) 一种排气制动试验用排气背压阀
US1270310A (en) Apparatus for compressing elastic fluids.
US1412878A (en) Fluid-pressure-actuated motor
RU2119076C1 (ru) Устройство для дросселирования выхлопа двигателя внутреннего сгорания

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 02/11/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 12A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2747 DE 29-08-2023 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.