BR112015026001B1

BR112015026001B1 - Motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112015026001B1
Application number: BR112015026001-2A
Authority: BR
Inventors: Hiroaki Hoshikawa
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2022-07-05
Also published as: US20160053715A1; MX2015014182A; CN105102798A; EP2985442A1; US9670872B2; JP5920530B2; CN105102798B; BR112015026001A2; EP2985442A4; EP2985442B1; WO2014168065A1; JPWO2014168065A1; MX349148B

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna (1) que é projetado de modo que o eixo geométrico central P de um cilindro (4) seja deslocado em relação a uma parte de moente principal (2a) de um virabrequim (2). Uma tampa de mancal (17) é projetada de modo que o lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir de uma parte de mancal principal (18) seja fixado a um ante-paro (7) por dois parafusos de fixação (24a, 24c) enquanto o lado longe do eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal é fixado ao ante-paro por um parafuso de fixação (24b) e que a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal (18) seja maior que a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna e, mais particularmente, a um aprimoramento de uma estrutura de sustentação estabelecida entre um bloco de cilindros e a tampa de mancal para sustentar de maneira rotativa um virabrequim.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] No Documento de Patente 1, por exemplo, foi revelada uma estrutura de sustentação para um virabrequim de um motor de combustão interna.

[003] Uma parte de moente principal do virabrequim é rotativamente sustentada por uma parte de mancal principal construída a partir de um bloco de cilindros e uma tampa de mancal presa fixada ao lado inferior do bloco de cilindros.

[004] A tampa de mancal é fixada à cabeça de cilindro por dois parafusos de fixação dispostos em ambos os lados da parte de mancal principal. Em geral, esses dois parafusos de fixação são fixados com uma força axial igual, e situados de modo a ter uma distância igual da parte de moente principal quando observada a partir de uma direção axial do virabrequim.

[005] Se os dois parafusos de fixação dispostos em ambos os lados da parte de mancal principal forem projetados para ter a mesma força axial, entretanto, a força axial a ser determinada deve ser colocada em conformidade com o lado que requer uma força axial maior e, portanto, um lado da parte de mancal principal fixado com uma força axial maior que o necessário.

[006] Desse modo, os motores de combustão interna convencionais são suscetíveis ao aprimoramento adicional na fixação da tampa de mancal ao bloco de cilindros, a fim de não gerar um vão na tampa de mancal.

REFERÊNCIAS SOBRE A TÉCNICA ANTERIOR Documentos de Patente Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente no JP 2007-315197 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Em um motor de combustão interna projetado de modo que um eixo geométrico central de cilindro seja deslocado em relação a um centro de rotação de um virabrequim, a tampa de mancal que sustenta o virabrequim de uma maneira rotativa é caracterizada por ser fixada ao bloco de cilindros de tal modo que, quando observada a partir de uma direção axial do virabrequim, uma força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir do centro de rotação do virabrequim seja maior que uma força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro ou no lado que não tem eixo geométrico central de cilindro.

[008] Se o eixo geométrico central de cilindro for projetado para ser deslocado em relação ao virabrequim, uma carga não paralela ao eixo geométrico central de cilindro (quando observada a partir de uma direção axial do virabrequim) irá atuar no centro de rotação do virabrequim.

[009] Portanto, a tampa de mancal é submetida a deformações que resultam da carga e, consequentemente, uma porção do lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal está apta a se afastar para longe do anteparo quando observada a partir da direção axial do virabrequim. Com isso, a tampa de mancal deve ser pressionada contra a cabeça de cilindro em uma porção do lado longe do eixo geométrico central de cilindro. Em outras palavras, surge uma preocupação de que a tampa de mancal gere a ocorrência de um vão no lado de eixo geométrico central de cilindro quando observado a partir da direção axial do virabrequim.

[010] De acordo com a presente invenção, a tampa de mancal é projetada de modo que o lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro seja maior em força de fixação de tampa de mancal que o lado longe do eixo geométrico central de cilindro quando observado a partir da direção axial do virabrequim. Em um motor de combustão interna projetado desse modo, em que o eixo geométrico central de cilin- dro é deslocado em relação ao centro de rotação do virabrequim, portanto, é possível impedir que a tampa de mancal gere um vão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] A Figura 1 é uma vista explicativa para mostrar esquematicamente uma configuração geral de uma primeira modalidade de um motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção.

[012] A Figura 2 é uma vista em corte transversal de uma parte principal da primeira modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção.

[013] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma configuração que inclui um bloco de cilindros, tomada a partir do lado inferior da mesma.

[014] A Figura 4 é uma vista em corte transversal de uma parte principal de uma segunda modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção.

[015] A Figura 5 é uma vista em corte transversal de uma parte principal de uma terceira modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção.

MODO(S) PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[016] Referindo-se agora aos desenhos anexos, uma modalidade da presente invenção será explicada abaixo.

[017] Referindo-se às Figuras 1 a 3, em primeiro lugar será explicada uma primeira modalidade da presente invenção. A Figura 1 é uma vista explicativa para mostrar esquematicamente uma configuração geral de uma primeira modalidade do motor de combustão interna 1, de acordo com a presente invenção. A Figura 2 é uma vista em corte transversal de uma parte principal da primeira modalidade do motor de combustão interna 1, de acordo com a presente invenção. A Figura 3 é uma vista esquemática de uma configuração do bloco de cilindros 3 na primeira modalidade do motor de combustão interna 1, de acordo com a presente invenção, tomada a partir do lado inferior do bloco de cilindros 3. A propósito, a primeira modalidade mostra um exemplo que aplica um motor de combustão interna de um tipo de motor de quatro cilindros em linha.

[018] O motor de combustão interna 1 é projetado de modo que o eixo geométrico central P do cilindro 4 que o bloco de cilindros 3 deslocou em relação à parte de moente principal 2a sirva como o centro de rotação do virabrequim 2.

[019] A primeira modalidade do motor de combustão interna 1 é dotada do mecanismo de razão de compressão variável 10 com o qual a posição de ponto morto superior do pistão 5 se alternam no cilindro 4 se torna ajustável.

[020] Esse mecanismo de razão de compressão variável 10 é fornecido utilizando-se um mecanismo de manivela e pistão do tipo multibraço em que o pistão 5 é conectado ao munhão 2b do virabrequim 2 através de uma pluralidade de braços, e compreendido por: braço inferior 11 rotativamente afixado ao munhão 2b; braço superior 12 que conecta o braço inferior 11 ao pistão 5; em que o eixo de controle 13 formado tem a seção de eixo excêntrico 13a; e em que o braço de controle 14 conecta a seção de eixo excêntrico 13a ao braço inferior 11.

[021] O braço superior 12 é fornecido para ter uma extremidade rotativamente unida ao pino de pistão 6, e a outra extremidade rotativamente afixada ao braço inferior 11 através do primeiro pino de conexão 15. O braço de controle 14 tem uma extremidade rotativamente conectada ao braço inferior 11 através de um segundo pino de conexão 16, e a outra extremidade rotativamente afixada à seção de eixo excêntrico 13a.

[022] O eixo de controle 13 é disposto paralelo ao virabrequim 2 e sustentado pelo bloco de cilindros 3 de uma maneira rotativa. Esse eixo de controle 13 é rotativamente acionado por um atuador (não ilustrado), e sua posição de rotação é controlada. A propósito, o atuador pode ser um motor elétrico ou um atuador hidraulicamente alimentado, por exemplo.

[023] Conforme mostrado na Figura 2, a parte de moente principal 2a do virabrequim 2 é rotativamente sustentada na parte de mancal principal 18 que con-siste no anteparo 7 com o qual o bloco de cilindros 3 é formado, e a tampa de mancal 17 fixada à extremidade inferior do anteparo 7. Mais especificamente, a parte de mancal principal 18 é construída a partir de um par de depressões semicilíndricas formadas na superfície de contato 19 para se voltarem em direção uma à outra, sendo que a superfície de contato 19 é estabelecida colocando-se a superfície de fundo do anteparo 7 e a superfície de topo da tampa de mancal 17 em contato uma com a outra.

[024] A superfície de contato 19 é projetada para ser perpendicular ao eixo geométrico central P do cilindro. O bloco de cilindros 3 é formado com o caminho de fornecimento de óleo 20 no mesmo, e um óleo lubrificante é fornecido na parte de mancal principal 18 através do caminho de fornecimento de óleo 20. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 3, o anteparo 7 é intermitentemente formado ao longo da direção de disposição de cilindro. Mais especificamente, o anteparo 7 é fornecido na direção de disposição de cilindro entre os cilindros e em ambas as extremidades da disposição de cilindro.

[025] O eixo de controle 13 do mecanismo de razão de compressão variável 10 é rotativamente sustentado na segunda parte de mancal principal 22 formada pela tampa de mancal 17 e a segunda tampa de mancal 21 fixada à extremidade inferior da tampa de mancal 17.

[026] Em outras palavras, a segunda parte de mancal principal 22 é construída a partir de um par de depressões semicilíndricas formadas na segunda superfície de contato 23 para serem voltadas em direção uma à outra, sendo que a segunda superfície de contato 23 é estabelecida colocando-se a superfície de fundo da tampa de mancal 17 e a superfície de topo da segunda tampa de mancal 21 em contato uma com a outra. A segunda superfície de contato 23 é projetada para ser perpendicular ao eixo geométrico central P do cilindro.

[027] A segunda tampa de mancal 21 é fixada ao anteparo 7 em conjunto com a tampa de mancal 17 por dois parafusos de fixação 24a, 24b que penetram na tampa de mancal 17, conforme mostrado nas Figuras 2 e 3.

[028] Conforme mostrado na Figura 2, os parafusos de fixação 24a, 24b são dispostos em ambos os lados da parte de mancal principal 18 ou segunda parte de mancal principal 22 quando observados a partir da direção axial do virabrequim. Além disso, conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, os parafusos de fixação 24a, 24b se situam desse modo para serem simétricos em relação à parte de mancal principal 18 ou situados para serem iguais em distância a partir do centro C1 da parte de moente principal 2a.

[029] A tampa de mancal 17 é projetada de modo que, quando observada a partir da direção axial do virabrequim, o lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado esquerdo na Figura 2) seja fixado ao anteparo 7 pelo parafuso de fixação 24c disposto mais longe da parte de mancal principal 18 que o parafuso de fixação 24a.

[030] Além disso, na presente modalidade, esses parafusos de fixação 24a, 24b, 24c são fixados ao anteparo 7 com uma força axial idêntica entre si.

[031] Na presente modalidade, a tampa de mancal 17 é conectada uma à outra pela viga de apoio 26 que se estende continuamente na direção de disposição de cilindro conforme mostrado na Figura 3.

[032] Uma vez que o motor de combustão interna 1 da primeira modalidade é projetado de modo que o eixo geométrico central de cilindro P seja deslocado em relação à parte de moente principal 2a em direção à esquerda na Figura 2, uma carga voltada em direção ao lado inferior do lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo da Figura 2) serve para atuar no centro C1 da parte de moente principal 2a quando observada a partir da direção axial do virabrequim. Em outras palavras, uma carga não paralela ao eixo geométrico central de cilindro P irá atuar na tampa de mancal 17.

[033] Na primeira modalidade, o eixo de controle 13 do mecanismo de razão de compressão variável 10, que está em associação com o pistão 5, é sustentado pela tampa de mancal 17 e a segunda tampa de mancal 21 fixada à extremidade inferior da tampa de mancal 17; portanto, uma carga voltada em direção ao lado su-perior do lado que não tem o eixo geométrico central de cilindro P (o lado direito da Figura 2) irá atuar no centro de rotação C2 do eixo de controle 13 conforme mostrado na Figura 2. As cargas F1, F2, conforme ilustrado na Figura 2, mostram as cargas a serem inseridas na parte de moente principal 2a e no eixo de controle 13 quando a carga de compressão máxima for gerada como um exemplo.

[034] Portanto, a tampa de mancal 17 da primeira modalidade é submetida a deformações que resultam das cargas F1, F2, e seu lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado esquerdo da tampa de mancal 17 na Figura 2) está apto a se afastar para longe do anteparo 7 quando observado a partir da direção axial do virabrequim. Com isso, o lado longe do eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado direito da tampa de mancal 17 na Figura 2) deve ser pressionado contra o anteparo 7.

[035] A saber, exceto se a tampa de mancal 17 for fixada ao anteparo 7 com maior força de fixação no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 2) que no lado longe do eixo geométrico central de cilindro quando observada a partir da direção axial do virabrequim, surge uma preocupação de que um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 seja gerado no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 2).

[036] Particularmente, no caso em que o motor de combustão interna 1 é equipado com o mecanismo do tipo multibraço de razão de compressão variável 10 como a primeira modalidade, uma carga a ser aplicada à parte de moente principal 2a se torna aumentada em comparação a um motor de combustão interna normal (isto é, um motor de combustão interna de um mecanismo de manivela e pistão do tipo braço único) devido a uma diferença de razão de alavanca. A fim de impedir a ocorrência do vão que se origina a partir da superfície de contato 19 no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 2), portanto, é necessário afixar a superfície de contato 19 no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 2) com maior força de fixação.

[037] Em vista do exposto acima, a tampa de mancal 17 da primeira modalidade é projetada de modo que o lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (o lado esquerdo na Figura 2) seja fixado ao anteparo 7 por dois parafusos de fixação 24a, 24c enquanto o lado longe do eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal (o lado direito na Figura 2) é fixado ao anteparo por um parafuso de fixação 24b tornando, desse modo, a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 maior que a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[038] A propósito, no presente relatório descritivo, uma força de fixação de tampa de mancal por um parafuso de fixação 24 é definida como o produto de uma distância a partir do eixo geométrico central do parafuso de fixação 24 até o centro C1 da parte de moente principal 2a e uma força axial do parafuso de fixação 24.

[039] Portanto, a força de fixação de tampa de mancal da tampa de mancal 17 da primeira modalidade no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (o lado esquerdo na Figura 2) é a soma do produto de uma força axial do parafuso de fixação 24a e uma distância do parafuso de fixação 24a até o centro C1 da parte de moente principal 2a e o produto de uma força axial do parafuso de fixação 24c e uma distância do parafuso de fixação 24c até o centro C1 da parte de moente principal 2a. Entretanto, a força de fixação de tampa de mancal da tampa de mancal 17 da primeira modalidade no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 2) é o produto de uma força axial do parafuso de fixação 24b e uma distância do parafuso de fixação 24b até o centro C1 da parte de moente principal 2a.

[040] A força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro é projetada a fim de não gerar um vão no lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 mesmo quando a carga de compressão máxima for gerada. Entretanto, a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro é projetada menor que a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a fim de impedir que a tampa de mancal 17 gere um vão no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[041] Com isso, é possível na primeira modalidade impedir a ocorrência de um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 formada entre a tampa de mancal 17 e o anteparo 7, mesmo se a tampa de mancal 17 for submetida a deformações que resultam das cargas F1, F2 conforme discutido acima.

[042] Uma vez que a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro pode ser mantida no mínimo exigido, também se possível reduzir o número de parafusos de fixação 24 usado para fixar a tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro em comparação ao número de parafusos de fixação 24 usado no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro. Consequentemente, não é necessário aumentar uma dimensão na direção de largura do bloco de cilindros 3 para o parafuso de fixação 24b que fixa o lado longe do eixo geométrico central de cilindro, de modo que o bloco de cilindros 3 possa ser geralmente impedido de aumentar em tamanho.

[043] Uma vez que o número de parafusos de fixação 24 usado para fixar a tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro pode ser reduzido em comparação ao número de parafusos de fixação 24 usado no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro, é possível fornecer o caminho de fornecimento de óleo 20 para o bloco de cilindros 3 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (no lado direito na Figura 2) a fim de não interferir no parafuso de fixação 24b que fixa a tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro, sem aumentar uma dimensão na direção de largura do bloco de cilindros 3.

[044] Além disso, todos os parafusos de fixação 24a, 24b, 24c para fixar a tampa de mancal 17 ao anteparo 7 são afixados com a mesma força axial, que torna o gerenciamento de forças axiais dos parafusos de fixação 24 conveniente e, portanto, aprimora a trabalhabilidade no momento da fixação da tampa de mancal 17 ao anteparo 7.

[045] Adicionalmente, é possível diminuir relativamente a força axial por um parafuso de fixação dos parafusos de fixação 24a, 24c (que requer uma força de fixação de tampa de mancal relativamente grande porque esses parafusos fixam o lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro) tornando-se as forças axiais de todos os parafusos de fixação 24a, 24b, 24c idênticas; portanto, a dureza, resistência e similares requeridas de uma superfície de apoio de um parafuso disposto no lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 podem ser relativamente diminuídas. Mesmo se o mecanismo de razão de compressão variável 10 de um mecanismo do tipo multibraço, cujo mecanismo é relativamente grande na entrada na parte de moente principal 2a for aplicado ao motor de combustão interna 1, uma redução de peso da tampa de mancal 17 é viável alterando-se um material à base de ferro para um de alumínio.

[046] Doravante, outras modalidades da presente invenção serão discutidas, em que é fornecida a mesma referência numérica ao mesmo elemento que na primeira modalidade mencionada acima, e explicações redundantes são omitidas.

[047] Uma segunda modalidade, conforme mostrado na Figura 4, é uma aplicação exemplificativa do motor de combustão interna 31 equipado com um mecanismo de manivela e pistão do tipo braço único geral.

[048] O motor de combustão interna 31 da segunda modalidade também é projetado de modo que o eixo geométrico central P do cilindro 4 que o bloco de cilindros 3 deslocou em relação à parte de moente principal 2a sirva como o centro de rotação do virabrequim 2.

[049] Também, no motor de combustão interna 31 da segunda modalidade, a parte de moente principal 2a do virabrequim 2 é rotativamente sustentada na parte de mancal principal 18 que consiste no anteparo 7 com o qual o bloco de cilindros 3 é formado, e a tampa de mancal 17 fixada à extremidade inferior do anteparo 7, conforme mostrado na Figura 4.

[050] A tampa de mancal 17 é fixada ao anteparo 7 por dois parafusos de fixação 24a, 24b conforme mostrado na Figura 4.

[051] Conforme mostrado na Figura 4, os parafusos de fixação 24a, 24b são dispostos em ambos os lados da parte de mancal principal 18 quando observados a partir da direção axial do virabrequim. Além disso, conforme mostrado na Figura 4, os parafusos de fixação 24a, 24b devem ser situados de modo a serem simétricos em relação à parte de mancal principal 18, ou situados de modo a serem iguais em distância a partir do centro C1 da parte de moente principal 2a (ou projetados para ter respectivamente a distância L1).

[052] Na segunda modalidade, a força axial do parafuso de fixação 24a disposto no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro é projetada de modo a ser maior que a força axial do parafuso de fixação 24b disposto no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[053] Em outras palavras, a segunda modalidade é projetada de modo que a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro seja relativamente grande, tornando a força axial do parafuso de fixação 24a no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 4) relativamente grande.

[054] A propósito, na segunda modalidade, os parafusos de fixação 24a, 24b são fixados com uma força axial diferente uns dos outros. Portanto os parafusos de fixação 24a, 24b são, cada um, apertados dentro da região elástica.

[055] Uma vez que a segunda modalidade é projetada de modo que o eixo geométrico central de cilindro P seja deslocado em relação à parte de moente prin-cipal 2a do virabrequim 2 em direção à direita na Figura 4, uma carga voltada em direção ao lado inferior do lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito da Figura 4) irá atuar no centro C1 da parte de moente principal 2a quando observada a partir da direção axial do virabrequim. Em outras palavras, na tampa de mancal 17, uma carga não paralela ao eixo geométrico central de cilindro P irá atuar. A carga F3, conforme ilustrado na Figura 4, mostra uma carga a ser inserida na parte de moente principal 2a quando a carga de compressão máxima for gerada, como um exemplo.

[056] Portanto, a tampa de mancal 17 da segunda modalidade é submetida a deformações que resultam da carga F3, e seu lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado direito da tampa de mancal 17 na Figura 4) está apto a se afastar para longe do anteparo 7 quando observado a partir da direção axial do virabrequim. Com isso, o lado longe do eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado esquerdo da tampa de mancal 17 na Figura 4) deve ser pressionado contra o anteparo 7.

[057] A saber, exceto se a tampa de mancal 17 for fixada ao anteparo 7 com força de fixação maior no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 4) que no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 4) quando observado a partir da direção axial do virabrequim, surge uma preocupação de que um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 seja gerado no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 4).

[058] Em vista do exposto acima, na segunda modalidade, a força axial do parafuso de fixação 24a que fixa o lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro da parte de mancal principal 18 (o lado direito na Figura 4) é projetada para ser maior que a força axial do parafuso de fixação 24b que fixa o lado longe do eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (o lado es- querdo na Figura 4) tornando, desse modo, a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (ou parte de moente principal 2a) maior que a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[059] Na segunda modalidade, a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro é projetada a fim de não gerar um vão no lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 quando a carga de compressão máxima for gerada. Entretanto, a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro é projetada menor que a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a fim de impedir que a tampa de mancal 17 gere um vão no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[060] Com isso, na segunda modalidade, é possível impedir a ocorrência de um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 formada entre a tampa de mancal 17 e o anteparo 7, mesmo se a tampa de mancal 17 for submetida a deformações que resultam da carga F3, conforme discutido acima.

[061] Além disso, a tampa de mancal 17 é fixada pelo número mínimo requerido de parafusos de fixação 24a, 24b (isto é, dois parafusos de fixação). Portanto, é possível diminuir uma dimensão na direção de largura requerida do bloco de cilindros 3 para fixar a tampa de mancal 17 por parafusos de fixação 24 o que, desse modo, geralmente impede que o bloco de cilindros 3 aumente em tamanho.

[062] Referindo-se agora à Figura 5, uma terceira modalidade da presente invenção será explicada abaixo. A terceira modalidade é uma aplicação exemplifica- tiva do motor de combustão interna 35 também equipado com um mecanismo de manivela e pistão do tipo braço único geral.

[063] O motor de combustão interna 35 da terceira modalidade também é projetado de modo que o eixo geométrico central P do cilindro 4 que o bloco de cilindros 3 deslocou em relação à parte de moente principal 2a sirva como o centro de rotação do virabrequim 2.

[064] Também, no motor de combustão interna 35 da terceira modalidade, a parte de moente principal 2a do virabrequim 2 é rotativamente sustentada na parte de mancal principal 18 que consiste no anteparo 7 com o qual o bloco de cilindros 3 é formado, e na tampa de mancal 17 fixada à extremidade inferior do anteparo 7 conforme mostrado na Figura 5.

[065] A tampa de mancal 17 é fixada ao anteparo 7 por dois parafusos de fixação 24a, 24b conforme mostrado na Figura 5.

[066] Os parafusos de fixação 24a, 24b, na terceira modalidade, são dispostos em ambos os lados da parte de mancal principal 18 quando observado a partir da direção axial do virabrequim. E, conforme mostrado na Figura 5, uma distância L3 entre o parafuso de fixação 24b que fixa a tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro e o centro C1 da parte de moente principal 2a é projetada para ser menor em comparação a uma distância L2 entre o parafuso de fixação 24a que fixa o lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 e o centro C1 da parte de moente principal 2a. Adicionalmente, na terceira modalidade, a força axial do parafuso de fixação 24a disposto no lado de eixo geométrico central de cilindro e a força axial do parafuso de fixação 24b disposto no lado longe do eixo geométrico central de cilindro são projetadas para serem idênticas uma à outra.

[067] Em outras palavras, na terceira modalidade, uma distância entre o parafuso de fixação 24a que fixa a tampa de mancal 17 no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 5) e o centro C1 da parte de moente principal 2a é projetada para ser relativamente grande tornando, desse modo, a força de fixação de tampa de mancal no lado de eixo geométrico central de cilindro relativamente grande.

[068] Uma vez que a terceira modalidade é projetada de modo que o eixo geométrico central de cilindro P seja deslocado em relação à parte de moente principal 2a do virabrequim 2 em direção à direita na Figura 5, uma carga voltada em direção ao lado inferior do lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito da Figura 5) irá atuar no centro C1 da parte de moente principal 2a quando observada a partir da direção axial do virabrequim. Em outras palavras, uma carga não paralela ao eixo geométrico central de cilindro P irá atuar na tampa de mancal 17. A carga F4, conforme ilustrado na Figura 5, mostra uma carga a ser inserida na parte de moente principal 2a quando a carga de compressão máxima for gerada, como um exemplo.

[069] Portanto, a tampa de mancal 17 da terceira modalidade é submetida a deformações que resultam da carga F4, e seu lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado direito da tampa de mancal 17 na Figura 5) está apto a se afastar para longe do anteparo 7 quando observado a partir da direção axial do virabrequim. Com isso, o lado longe do eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (isto é, o lado esquerdo da tampa de mancal 17 na Figura 5) deve ser pressionado contra o anteparo 7.

[070] A saber, exceto se a tampa de mancal 17 for fixada ao anteparo 7 com força de fixação maior no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 5) que no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 5) quando observada a partir da direção axial do virabrequim, surge uma preocupação de que um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 seja gerado no lado de eixo geométrico central de cilindro (o lado direito na Figura 5).

[071] Em vista do exposto acima, na terceira modalidade, o parafuso de fixação 24a que fixa o lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 (o lado direito na Figura 5) se situa em uma posição mais longe do centro C1 da parte de moente principal 2a que o parafuso de fixação 24b que fixa a tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (o lado esquerdo na Figura 5) tornando, desse modo, a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro a partir da parte de mancal principal 18 (ou parte de moente principal 2a) maior que a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[072] Na terceira modalidade, o parafuso de fixação 24a que fixa a tampa de mancal 17 no lado de eixo geométrico central de cilindro e o parafuso de fixação 24b que fixa a tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro se situam de modo a terem uma distância idêntica entre si em relação à posição Q na qual a carga F4 que atua no centro C1 da parte de moente principal 2a irá atuar na parte de mancal principal 18 da tampa de mancal 17.

[073] Na terceira modalidade, a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro é projetada a fim de não gerar um vão no lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 quando a carga de compressão máxima for gerada. Entretanto, a força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro é projetada menor que a força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro, a fim de impedir que a tampa de mancal 17 gere um vão no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[074] Com isso, na terceira modalidade, é possível impedir a ocorrência de um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 formada entre a tampa de mancal 17 e o anteparo 7, mesmo se a tampa de mancal 17 for submetida a deformações que resultam da carga F4, conforme discutido acima.

[075] Além disso, na terceira modalidade, todos os parafusos de fixação 24a, 24b para fixar a tampa de mancal 17 ao anteparo 7 são afixados com a mesma força axial, o que torna o gerenciamento das forças axiais dos parafusos de fixação conveniente e, portanto, aprimora a trabalhabilidade no momento de fixar a tampa de mancal 17 ao anteparo 7.

[076] Adicionalmente, é possível diminuir relativamente a força axial do parafuso de fixação 24a que fixa o lado de eixo geométrico central de cilindro que requer uma força de fixação de tampa de mancal relativamente grande, tornando as forças axiais de todos os parafusos de fixação 24a, 24b idênticas; portanto, a dureza, resistência e similares requeridas de uma superfície de apoio de um parafuso dispostas no lado de eixo geométrico central de cilindro da tampa de mancal 17 podem ser relativamente diminuídas.

[077] A presente invenção não se limita a essas modalidades e, portanto, a disposição pode ser adequadamente modificada de modo que a força de fixação de tampa de mancal da tampa de mancal 17 no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro se torne maior que a força de fixação de tampa de mancal da tampa de mancal 17 no lado longe do eixo geométrico central de cilindro.

[078] Adicionalmente, no caso em que tais deformações que geram um vão na superfície de contato 19 formada entre a tampa de mancal 17 e o anteparo 7 podem ser causadas, também é possível dotar o motor de combustão interna de um eixo balanceador por um meio conforme discutido nas modalidades mencionadas acima para, desse modo, impedir a ocorrência de um vão que se origina a partir da superfície de contato 19 formada entre a tampa de mancal 17 e o anteparo 7.

Claims

1. Motor de combustão interna CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma tampa de mancal (17) fixada a um bloco de cilindros (3) por parafusos de fixação (24), um virabrequim (2) rotativamente sustentado pela tampa de mancal (17) e o bloco de cilindros (3), e projetado de modo que um eixo geométrico central de cilindro (P) seja deslocado em relação a um centro de rotação do virabrequim (2), e uma segunda tampa de mancal (21) fixada à tampa de mancal (17) em que o produto de uma distância a partir de um eixo geométrico central dos parafusos de fixação ao centro de rotação do virabrequim (2) e uma força axial dos parafusos de fixação é definida como uma força de fixação de tampa de mancal, a tampa de mancal (17) do motor de combustão interna é projetada de modo que, quando observada a partir de uma direção axial do virabrequim (2), uma força de fixação de tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro (P) a partir do centro de rotação do virabrequim (2) seja maior que uma força de fixação de tampa de mancal no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (P) ou no lado que não tem eixo geométrico central de cilindro (P), a tampa de mancal (17) é fixada por dois parafusos de fixação (24a, 24c) no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro (P) enquanto é fixada por um parafuso de fixação (24b) no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (P), a tampa de mancal (17) tem uma superfície de base de lado de bloco de cilindros que serve como uma superfície de contato colocada em contato com o bloco de cilindros (3), e uma superfície de extremidade de topo oposta à superfície de base, a tampa de mancal (17) é parcialmente recortada em uma extremidade de lado de eixo geométrico central de cilindro da superfície de extremidade de topo para ter uma porção recortada na qual a tampa de mancal (17) é fixada ao bloco de cilindros (3) por um parafuso de fixação externo dos dois parafusos de fixação dispostos no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro (P) (ou por um parafuso de fixação tendo uma distância mais longa a partir do centro de rotação do virabrequim (2)), o parafuso de fixação externo (ou o parafuso de fixação tendo uma distância mais longa a partir do centro de rotação do virabrequim (2)) dos dois parafusos de fixação fixando a tampa de mancal no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro (P) é menor que um parafuso de fixação interno (ou um parafuso de fixação tendo uma distância mais curta a partir do centro de rotação do virabrequim (2)) em comprimento, os parafusos de fixação (24a, 24c) fixando a tampa de mancal (17) no lado em direção ao eixo geométrico central de cilindro (P) incluem: um primeiro parafuso de fixação (24a) fixando a tampa de mancal (17) ao bloco de cilindros (3) enquanto fixa a segunda tampa de mancal (21) à tampa de mancal (17); e um segundo parafuso de fixação (24c) fixando a tampa de mancal (17) ao bloco de cilindros (3), e o parafuso de fixação (24b) fixando a tampa de mancal (17) no lado longe do eixo geométrico central de cilindro (P) serve como um terceiro parafuso de fixação fixando a tampa de mancal (17) ao bloco de cilindros (3) enquanto fixa a segunda tampa de mancal (21) à tampa de mancal (17).

2. Motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que todos os parafusos de fixação são fixados com a mesma força axial.

3. Motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um mecanismo de manivela e pistão do tipo multibraço compreendendo: um braço superior (12) conectado em sua uma extremidade a um pino de pistão (6) de um pistão (5); um braço inferior (11) conectado ao braço superior (12) e a um munhão (2b) do virabrequim (2); um eixo de controle (13) se estendendo geralmente paralelo ao virabrequim (2); e um braço de controle (14) conectado de modo oscilante em sua uma extremidade a uma seção de eixo excêntrico (13a) disposta excêntrica em relação a um centro de rotação do eixo de controle (13) enquanto é conectada na outra extremidade ao braço inferior (11) tornando, desse modo, a posição de ponto morto superior do pistão (5) ajustável de acordo com uma posição de rotação do eixo de controle (13), em que o eixo de controle (13) é rotativamente sustentado pela tampa de mancal (17) e uma segunda tampa de mancal (21) fixada à tampa de mancal (17), e os parafusos de fixação fixando a tampa de mancal (17) ao bloco de cilindros (3) incluem um parafuso de fixação fixando a segunda tampa de mancal (21) à tampa de mancal (17).