BR112017001786B1 - Motor de combustão interno refrigerado à água - Google Patents

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNO REFRIGERADO À ÁGUA. Em um motor de combustão interno refrigerado à água, em particular para equipar patinetes e motocicletas, a disposição dos tubos de resfriamento externos ligados a um radiador é simplificada dispondo uma válvula de desvio disposta diretamente sobre o bloco de motor em uma abertura de descarga obtida no mesmo, que, quando a água de resfriamento é inferior a uma temperatura de referência, impede a circulação de água no radiador e o endereça através de uma linha de desvio implementando um circuito de resfriamento totalmente incluído no bloco do motor.

Description

DESCRIÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um motor de combustão interno refrigerado a água, em particular para equipar patinetes e motocicletas, em que o ventilador de radiador é montado diretamente sobre o eixo de manivela a partir do mesmo a força motriz para a bomba de circulação de água de resfriamento é derivada.

[002] Aqui e a seguir, a expressão "refrigerado a água" poderia ser indiferentemente induzida a qualquer motor de combustão arrefecido mesmo com um liquido equivalente a água ou com água adicionada com aditivos de limpeza ou anticongelantes. Tais liquidos à base de água, ou não, devem ser considerados óbvios equivalentes à água; A palavra refrigerada com água será adotada a seguir apenas por razões de clareza na exposição. Este esquema construtivo envolve a adoção de um radiador disposto lateralmente para um bloco de motor; o motor, a titulo de exemplo, poderia ser um motor de quatro tempos de cilindro único.

[003] Nesta configuração, além do ventilador do sistema de resfriamento, mesmo o motor elétrico pode ser montado diretamente no mesmo eixo.

[004] Esta configuração requer um posicionamento cuidadoso das linhas de circulação de água fora do bloco do motor que, geralmente, é obtido a partir de apenas uma peça única de fusão.

[005] O virabrequim resulta ser posicionado transversalmente ao desenvolvimento longitudinal do próprio motor e aos respectivos órgãos de transmissão. Por conseguinte, o radiador estará em uma posição lateral em relação ao motor, estando a ventoinha em um plano substancialmente paralelo ao referido desenvolvimento longitudinal.

[006] A Patente Japonesa Nr. JP S 62 118023 refere-se a um motor de motocicleta em que o radiador e o motor elétrico de serviço são colocados em uma posição lateral em relação ao motor, com o ventilador montado no virabrequim. O sistema de arrefecimento descrito é aplicado a um motor de dois tempos.

[007] A patente dos EUA N° 5,992,554 descreve um conjunto lateral de um radiador, ou de radiadores em ambos os lados do motor, em que uma ventoinha está posicionada entre o radiador e o bloco do motor.

[008] A patente europeia EP 1,020,351 A refere-se à disposição dos órgãos de arrefecimento em um motor adequado a uma patinete, em que o radiador está montado lateralmente no motor e em que o ventilador está montado no virabrequim.

[009] A patente europeia N° EP 1,905,975 B refere-se a um sistema para montar o radiador lateralmente a um bloco de motor em um motor de motociclo; proporciona uma relação de posição particular entre os coletores de entrada do radiador e a caixa de válvula de motor alojando os mecanismos para acionar as válvulas de sobrecarga.

[010] A Patente Japonesa N° JP S62 118,023 A, refere-se a um motor resfriado a água com uma ventoinha montada no virabrequim, em que a abertura para a saida da água está disposta no lado do motor correspondente à posição do radiador, de modo a encurtar a linha de descarga de água tanto quanto que possivel.

[011] Nos documentos acima descritos, são fornecidas linhas duplas para a descarga e a extração da água de resfriamento, como quando o motor está frio a água não é enviada para o radiador, mas pelo contrário é feita para recircular no bloco do motor, de modo que a sua temperatura equalize com a do motor. Independentemente das diferentes posições da bomba, isto envolve várias linhas, o seu posicionamento é problemático e tende a formar uma espécie de emaranhado fora do motor, não apreciado mesmo do ponto de vista estético.

[012] O pedido de patente europeia N° 2,573,353 Al descreve um sistema resfriado à água para patinetes em que uma porção das linhas de água estão fora do bloco do motor.

[013] Pelo contrário, a patente dos EUA N° 1,791,572 descreve um sistema arrefecido à água que proporciona a utilização de uma válvula de desvio fora do bloco do motor, assim utilizado para extrair a água do bloco do motor.

[014] O problema técnico subjacente à presente invenção consiste em superar as desvantagens mencionadas com referência ao estado da técnica.

[015] Tal problema é resolvido por um motor de combustão interna resfriado à água como especificado acima, em que a referida bomba de circulação, que compreende um bico de entrada e um bocal de descarga, está disposta no lado oposto do bloco do motor em relação ao radiador, em que o sistema de arrefecimento compreende: • um primeiro circuito de arrefecimento tendo: uma linha de descarga e uma linha de extração que liga o radiador ao referido bloco do motor, sendo as referidas linhas constituídas por tubos exteriores ao bloco do motor com respectivas aberturas de descarga, formadas no referido bloco do motor e abertura de entrada ligadas ao dito bocal de entrada da bomba; uma porção de circuito interior para extrair calor do motor; • um segundo circuito de arrefecimento totalmente incluido no referido bloco do motor para a recirculação da água de arrefecimento, compreendendo uma linha de by-pass, ligando a referida abertura de descarga ao bico de entrada da bomba e a referida porção de circuito interior para extrair calor do motor; e • uma válvula de by-pass, disposta no bloco do motor na dita abertura de descarga, acionada por um termostato sensivel à temperatura da água, permitindo a circulação da água no primeiro circuito de resfriamento acima de uma temperatura de referência.

[016] A principal vantagem do motor de acordo com a presente invenção reside na superação do emaranhado de tubos de arrefecimento exteriores e em uma sua racionalização.

[017] A presente invenção será descrita a seguir de acordo com um exemplo de realização preferido, fornecido a titulo de exemplo e não para fins limitativos, fazendo referência aos desenhos anexos, em que: a figura 1 ilustra uma vista axonométrica lateral do motor de acordo com a presente invenção; a figura 2 mostra uma vista axonométrica do motor da figura 1, do lado oposto em relação ao anterior; a figura 3 ilustra uma vista em corte do motor 1, tomada no eixo motriz; a figura 4 mostra uma vista axonométrica em seção parcial do motor da figura 1, ilustrando o primeiro circuito de resfriamento e o segundo circuito de arrefecimento do mesmo e a circulação relativa; a figura 5 mostra uma vista axonométrica aumentada em seção parcial do segundo circuito de arrefecimento da figura 4 e da circulação relativa; a figura 6 mostra uma vista axonométrica aumentada em seção parcial do segundo circuito de arrefecimento da figura 4 e da circulação relativa a partir de uma perspectiva diferente tornando a bomba visivel; a figura 7 mostra uma vista axonométrica aumentada em seção parcial do primeiro circuito de arrefecimento da figura 4 e da circulação relativa; e a figura 8 mostra uma vista axonométrica aumentada em seção parcial do primeiro circuito de resfriamento da figura 4 e da circulação relativa a partir de uma perspectiva diferente, tornando a bomba visivel.

[018] Com referência às figuras, um motor de combustão interna é designado como um todo com 1. É do tipo resfriado à água e, no presente exemplo, é um motor de um cilindro, em particular para equipar patinetes e motociclos.

[019] Este motor 1 está disposto de modo que o seu desenvolvimento longitudinal esteja disposto na direção do comprimento do veiculo que o recebe, com um alojamento que resultará ser aproximadamente abaixo do selim de patinete (não visivel em figuras).

[020] 0 cilindro recebido no bloco do motor é disposto de acordo com o mesmo esquema, inclinado à frente de modo que a cabeça do cilindro seja orientada para o lado da frente.

[021] 0 motor 1 tem um bloco de motor 2, obtido a partir de uma única peça única de fusão. Um eixo motriz A é definido nela, substancialmente perpendicular a um desenvolvimento longitudinal do motor de combustão interna, transversal a ele. O eixo motriz A resulta de um virabrequim 3 (figura 3) que recebe o movimento do pistão do motor 1.

[022] No bloco de motor 2 são distinguidos o invólucro do cilindro 4 e dois invólucros do sistema de sistema de válvulas 5, dispostos à frente de acordo com um esquema V: o sistema de sistema de válvulas compreende um par de válvulas de admissão e um par de válvulas de descarga, cujas hastes 6 são controladas, em oposição a uma respectiva mola 7, por uma árvore de carnes (não visivel) disposta transversalmente e alojada em uma caixa de válvula de motor pertencente ao mesmo bloco de motor 2.

[023] 0 motor 1 compreende um sistema de resfriamento que, por sua vez, tem um radiador 8 disposto lateralmente ao bloco de motor 2, uma ventoinha 9 correspondente interposta entre o bloco de motor 2 e o radiador 8.

[024] A ventoinha 9 do radiador 8 é montada diretamente sobre o virabrequim 3 e é arrastada para rotação a partir da mesma quando o motor 1 está a funcionar.

[025] Entre o ventilador 9 e o bloco de motor 2 existe também um motor elétrico 10; O rotor do mesmo é montado também sobre o virabrequim 3. 0 motor elétrico 10 funciona como motor de arranque e como gerador de corrente.

[026] 0 bloco de motor 2 no seu interior tem uma bomba de circulação de água 11 compreendendo um bico de entrada 12 e um bocal de descarga 13. A bomba 11 é posta em movimento por uma corrente de distribuição que atua mesmo o referido veio de carnes, ligado ao referido veio de cambota 3.

[027] Este esquema distingue-se pela sua compacidade. Deve notar-se que a ventoinha 9, com o radiador 8, e a bomba 11 estão dispostas em lados opostos do motor.

[028] O virabrequim 3 está ligado a um sistema de tração de válvulas recebido em uma respectiva caixa de transmissão 14 disposta no lado oposto do motor 1 em relação ao ventilador e ao radiador 8. Inclui a polia de acionamento, a polia acionada, uma correia de transmissão e A (não visivel) velocidade variando e reduzindo órgãos. Na extremidade oposta em relação ao eixo motriz A, o sistema de transmissão compreende um pino 15 sobre o qual a roda traseira (não visivel) da patinete será montada.

[029] 0 radiador 8 e a ventoinha 9 são parte de um sistema de arrefecimento do motor 1, compreendendo um primeiro circuito de arrefecimento exterior e um segundo circuito de arrefecimento interior.

[030] 0 primeiro circuito de arrefecimento compreende uma linha de descarga 16 e uma linha de extração 17 que liga o radiador 8 ao referido bloco de motor. Estas linhas 16, 17 são constituídas por mangueiras fora do bloco de motor 2.

[031] A linha de descarga 16 liga uma abertura de descarga 18 que é formada no bloco de motor 2, que está na sua superfície exterior, a um bocal de entrada 19 do radiador 8, o que dá acesso a um coletor de descarga 20 acessível mesmo através de uma parte superior de abertura fechada por uma tampa de parafuso 21.

[032] A linha de extração 16 liga uma abertura de descarga 22 do radiador 8 e uma abertura de entrada 23 que liga ao dito bocal de entrada 12 da bomba 11.

[033] O primeiro circuito de arrefecimento compreende ainda uma parte de circuito interior para extrair o calor do motor que, seguindo o percurso de água, vai do bocal de descarga 13 da bomba 11 para a abertura de descarga 18 que conduz depois ao radiador 8. No meio, tal porção compreende uma linha de entrada 24, obtida no interior do bloco de cilindro 4, e uma via de arrefecimento 25 que está em contato com as paredes exteriores do cilindro, isto é, com a sua caixa interna.

[034] Como mencionado anteriormente, o sistema de arrefecimento compreende mesmo um segundo circuito de arrefecimento totalmente incluido no bloco de motor 2 para a recirculação da água de resfriamento.

[035] Compreende uma linha de desvio 26 que liga a referida abertura de descarga 18 diretamente ao bocal de entrada 12 da bomba 11, passando através do bloco de motor 2 .

[036] O segundo circuito compreende então a referida porção de circuito interior para extrair o calor do motor, já descrito anteriormente.

[037] Finalmente, o sistema de resfriamento compreende uma válvula de desvio 27, que está disposta no bloco de motor 2 na dita abertura de descarga 12.

[038] Tal válvula de desvio compreende um obturador 28 ligado a uma haste de atuação 29, que é mergulhada na água de circulação na abertura de descarga 18. Esta haste 29 incorpora um termostato sensivel à temperatura da água, capaz de acionar a válvula de desvio variando o seu comprimento, e depois a posição do obturador 28.

[039] Este último é móvel entre: • uma primeira posição em que obstrui a abertura de descarga 18 impedindo que a água flua para o radiador 8 através da linha de descarga 16; nesta primeira posição a água fluirá então para a linha de desvio 26 voltando diretamente para a bomba; e • uma segunda posição em que o obturador 28 é afastado da abertura de descarga 18, permitindo a passagem da água através dela, mas ao mesmo tempo impedi-la de circular na linha de desvio 26, à medida que esta obstrui a sua abertura proximal.

[040] A passagem da primeira posição para a segunda posição (e vice-versa) ocorre quando a temperatura da água, ou de qualquer liquido de resfriamento, excede uma temperatura de referência.

[041] Por conseguinte, o sistema de resfriamento funciona da seguinte forma.

[042] Quando o motor está frio, em particular à medida que foi iniciado, a água de resfriamento está abaixo da referida temperatura de referência e o motor não necessita de ser resfriado, mas pelo contrário tem de atingir uma temperatura de funcionamento ótima no menor tempo possivel.

[043] Em seguida, o obturador 28 da válvula de desvio 27 fecha a abertura de descarga 18 no bloco de motor 2 impedindo assim que a água flua para o radiador 8 e o motor resfrie, uma vez que o ventilador está em funcionamento.

[044] À medida que o aquecimento prossegue, a água encontra-se acima da temperatura de referência, isto é, à temperatura de funcionamento ótima. Neste estado, o obturador 28 é controlado de modo a abrir a abertura de descarga 18 e, pelo contrário, obstruir a extremidade proximal da linha de desvio 26. Nesta configuração, a água pode fluir para o radiador 8 e para o motor 1 sendo assim refrigerado.

[045] Embora tenha sido descrito referindo-se a um motor de cilindro único, entende-se que o mesmo esquema de resfriamento pode ser adotado mesmo em motores de dois cilindros ou multicilindros, desde que sejam resfriados com água e/ou liquido.

[046] Para o motor acima descrito, um especialista na técnica, com o objetivo de satisfazer necessidades adicionais e contingentes, poderia introduzir várias modificações e variantes adicionais, todas, no entanto, dentro do âmbito de proteção da presente invenção, como definido pelas reivindicações anexas.

Claims (6)

1. Motor de combustão interna (1), refrigerado a água, especialmente para equipar patinetes e motocicletas, com um bloco de motor (2), obtido a partir de uma única peça de fusão e com um eixo de acionamento (A) substancialmente perpendicular a uma seção longitudinal de desenvolvimento de um motor de combustão interna e um sistema de resfriamento compreendendo um radiador (8), um ventilador relativo (9) e uma bomba de circulação de água (11) que compreende um bico de entrada (12) e um bico de descarga (13), em que o ventilador (9) do radiador (8) é montado diretamente sobre um virabrequim (3), a força de acionamento da dita bomba de circulação de água de resfriamento (11) é obtida, interposta entre o bloco de motor (2) e o radiador (8), sendo o radiador (8) disposto lateralmente no bloco de motor (2), estando o ventilador (9) em um plano substancialmente paralelo ao referido desenvolvimento longitudinal, CARACTERIZADO pelo fato de a referida bomba de circulação (11) estar disposta no lado oposto do bloco de motor (2) em relação ao radiador (8), em que o referido sistema de resfriamento compreende: um primeiro circuito de resfriamento tendo: uma linha de descarga (16) e uma linha de extração (17) que liga o radiador (8) ao referido bloco de motor (2), sendo as referidas linhas (16, 17) constituídas por tubos exteriores ao bloco de motor (2) com respectivas aberturas de descarga (18), formadas no referido bloco de motor (18) e abertura de entrada (23) ligada ao dito bocal de entrada (12) da bomba (11); uma porção de circuito interior (24, 25) para extrair calor do motor; um segundo circuito de resfriamento totalmente incluído no referido bloco de motor (2) para recircular a água de resfriamento, compreendendo uma linha de desvio (26), ligando a referida abertura de descarga (18) ao bico de entrada (12) da bomba (11), e a dita parte de circuito interior (24, 25) para extrair o calor do motor (1); e uma válvula de desvio (27), disposta no bloco do motor (2) na dita abertura de descarga (18), acionada por um termostato (29) sensível à temperatura da água, permitindo a circulação da água tanto no referido primeiro circuito de resfriamento acima de uma temperatura de referência ou no referido segundo circuito de resfriamento abaixo de uma temperatura de referência, entre o ventilador (9) e o bloco de motor (2) sendo montado um motor elétrico (10), operando como um motor de arranque e como um gerador de corrente, o rotor do mesmo sendo montado no virabrequim (3).

2. Motor (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que é do tipo de cilindro único.

3. Motor (1), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que está disposto de modo que o seu desenvolvimento longitudinal se encontre na direção do comprimento do veículo que o aloja, sendo o cilindro recebido no bloco do motor disposto de acordo com o mesmo esquema, inclinando-se para frente de forma que a cabeça do cilindro seja direcionada para o lado frontal.

4. Motor (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a bomba de circulação (11) é posta em movimento por uma corrente de distribuição que aciona até um eixo de comando do sistema de válvulas.

5. Motor (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula de derivação (27) compreender um obturador (28) ligado a uma haste de acionamento (29), que é mergulhada na água de circulação na abertura de descarga (18), que por sua vez incorpora um termostato sensível à temperatura da água, capaz de acionar a válvula desvio variando o seu comprimento e, portanto, a posição do obturador (28).

6. Motor (1), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o obturador (28) é móvel entre: uma primeira posição em que obstrui a abertura de descarga (18) evitando que a água flua para o radiador (8) por meio da linha de descarga (16); nesta primeira posição a água fluirá então para a linha de desvio (26) voltando diretamente para a bomba de circulação (11); e uma segunda posição em que o obturador (28) é afastado da abertura de descarga (18), permitindo a passagem da água através dela, mas ao mesmo tempo impedindo que ela circule na linha de desvio (26), uma vez que obstrui a entrada proximal da sua boca.

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