BR112018005765B1

BR112018005765B1 - Motor compreendendo um cilindro

Info

Publication number: BR112018005765B1
Application number: BR112018005765-7A
Authority: BR
Inventors: Mark M. Wigsten; Thomas P. Howell
Original assignee: Borgwarner Inc.; Jacobs Vehicle Systems, Inc
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2023-03-21
Also published as: EP3353390A1; US20170081986A1; KR20180058225A; EP3353390B1; KR102084480B1; BR112018005765A2; EP3353390A4; WO2017053557A1; CN108291455A; JP2018532935A; US10184363B2; JP6657386B2; CN108291455B

Abstract

ATUAÇÃO DE VÁLVULA DIFERENCIAL DE MOVIMENTO PERDIDO. A presente invenção refere-se a um motor que compreende um cilindro com uma primeira e uma segunda válvula de motor de um mesmo tipo de função, um sistema para atuar a primeira e a segunda válvula do motor compreende um primeiro e um segundo pistão mestre que recebem movimentos de atuação de primeira e segunda válvulas dos respectivos de uma primeira e uma segunda fonte de movimento de atuação de válvula, um primeiro pistão escravo conectado operativamente à primeira válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os primeiros movimentos de atuação de válvula ao menos do primeiro pistão mestre e um segundo pistão escravo conectado operativamente à segunda válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os segundos movimentos de atuação de válvula a partir do segundo pistão mestre. O sistema compreende adicionalmente um acumulador e uma válvula seletora de modo em comunicação hidráulica com o primeiro pistão mestre, o primeiro pistão escravo e o acumulador. A válvula seletora de modo pode seletivamente conectar hidraulicamente o primeiro pistão mestre ao acumulador.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA À APLICAÇÃO RELACIONADA

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente U.S. Provisório No. 62/222.201, intitulado “Differential Valve Lift Lost Motion Variable Valve Mechanisms” e depositado em 22 de setembro de 2015.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente descrição refere-se, em geral, a motores de combustão interna e, em particular, a sistemas para a atuação diferencial de válvulas de motor que incorporam componentes de movimento perdido.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[003] A atuação da válvula em um motor de combustão interna é necessária para que o motor produza potência positiva, bem como para produzir a frenagem do motor. Durante a potência positiva, as válvulas de admissão podem ser abertas para admitir combustível e ar em um cilindro para combustão e as válvulas de escape podem ser abertas para permitir que os gases de combustão escapem a partir do cilindro.

[004] Tanto para aplicações de potência positiva quanto de frenagem do motor, as válvulas de admissão e de escape do cilindro do motor podem ser abertas e fechadas por cames de perfil fixo no motor e, mais especificamente, por um ou mais lóbulos fixos que podem ser parte integrante de cada um dos cames. O uso de cames de perfil fixo torna difícil ajustar o tempo e/ou as quantidades de elevação da válvula do motor necessárias para otimizar os tempos de abertura / fechamento da válvula e levantar para várias condições de operação do motor (frequentemente chamada de atuação de válvula variável (VVA)), tal como diferentes velocidades de motor.

[005] Um método de ajuste de tempo e elevação da válvula, dado um perfil de came fixo, foi para incorporar um dispositivo de “movimento perdido” na ligação do trem de válvula entre a válvula e o came. O movimento perdido é o termo aplicado a uma classe de soluções técnicas para modificar o movimento da válvula ditado por um perfil de came com um meio de ligação mecânico, hidráulico comprimento variável ou outros meios de ligação. Em um sistema VVA de movimento perdido (LM), um lóbulo de came pode fornecer o movimento “máximo” (maior tempo de permanência e maior elevação) necessário para uma gama completa de condições de operação do motor. Um sistema LM de comprimento variável pode então ser incluído na ligação do trem de válvula, intermediário da válvula a ser aberta e o came fornecendo o movimento máximo, para subtrair ou perder parte ou todo o movimento conferido pelo came à válvula.

[006] Infelizmente, embora os sistemas LM sejam benéficos em muitos aspectos, eles também estão sujeitos a várias desvantagens. Por exemplo, em muitos sistemas VVA LM atuais, cada válvula no motor exige seus próprios componentes de comutação hidráulica (por exemplo, uma assim chamada válvula solenoide de alta velocidade) e eletrônicos associados, resultando em custo e complexidade adicionados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] A presente descrição descreve um sistema para atuar válvulas do motor que supera as deficiências mencionadas acima. Em uma modalidade, em um motor compreendendo um cilindro tendo uma primeira e uma segunda válvula de motor de um mesmo tipo de função, um sistema para atuar a primeira e a segunda válvula do motor compreende um primeiro pistão mestre que recebe os movimentos de atuação da primeira válvula a partir de uma primeira fonte de movimento de atuação de primeira válvula e um segundo pistão mestre que recebe movimentos de atuação da segunda válvula a partir de uma segunda fonte de movimento. O sistema compreende ainda um primeiro pistão escravo conectado operativamente à primeira válvula do motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da primeira válvula a partir ao menos do primeiro pistão mestre. Além disso, o sistema compreende um segundo pistão escravo conectado operativamente à segunda válvula do motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da segunda válvula a partir do segundo pistão mestre. O sistema compreende ainda um acumulador e uma válvula seletora de modo em comunicação hidráulica com o primeiro pistão mestre, o primeiro pistão escravo e o acumulador. Em operação, a válvula seletora de modo pode conectar hidraulicamente seletivamente o primeiro pistão mestre ao acumulador.

[008] Em uma modalidade, o sistema compreende ainda uma passagem hidráulica entre o segundo pistão mestre e o primeiro pistão escravo de tal modo que o primeiro pistão escravo recebe hidraulicamente os movimentos de atuação da segunda válvula a partir do segundo pistão mestre através da passagem hidráulica. Nesta modalidade, a válvula seletora de modo pode conectar hidraulicamente seletivamente o primeiro pistão mestre ao primeiro pistão escravo, ou pode conectar seletivamente hidraulicamente o primeiro pistão mestre e o segundo pistão mestre ao acumulador.

[009] Em outra modalidade, a válvula seletora de modo está em comunicação hidráulica com a passagem hidráulica, e o sistema inclui ainda uma válvula de duas vias disposta dentro da passagem hidráulica entre o segundo pistão mestre e a válvula seletora de modo e ainda em comunicação hidráulica com o acumulador. Nesta modalidade, a válvula de duas vias pode conectar de forma seletiva o segundo pistão mestre e a válvula seletora de modo ou conectar seletivamente hidraulicamente o segundo pistão mestre e o acumulador. Nesta modalidade, os movimentos de atuação da primeira válvula fornecidos pela primeira fonte de movimento podem fornecer uma elevação da válvula de pico menor do que os movimentos de atuação da segunda válvula fornecidos pela fonte de movimento de atuação da segunda válvula. Alternativamente, ou adicionalmente, nesta modalidade, os movimentos de atuação da primeira válvula fornecidos pela primeira fonte de movimento podem ter uma duração mais curta do que os movimentos de atuação da segunda válvula fornecidos pela fonte de movimento de atuação de segunda válvula.

[010] Em outra modalidade, o primeiro pistão mestre está disposto em um primeiro furo de pistão mestre tendo uma porta de contenção, e a válvula seletora de modo pode conectar seletivamente hidraulicamente a porta de contenção ao acumulador ou pode isolar hidraulicamente seletivamente o acumulador do primeiro pistão mestre e da porta de contenção.

[011] Em outra modalidade, o primeiro pistão escravo está disposto em um primeiro furo de pistão escravo tendo uma porta de contenção, e a válvula seletora de modo pode conectar seletivamente hidraulicamente a porta de contenção ao acumulador ou pode isolar hidraulicamente seletivamente o acumulador do primeiro mestre pistão e da porta de contenção.

[012] Em outras modalidades adicionais, o sistema pode compreender uma trava configurada para bloquear e desbloquear seletivamente o primeiro pistão mestre em uma posição desativada e/ou o sistema pode compreender, para cada um do primeiro e do segundo pistão escravo, um ajustador de folga automático conectado operativamente ao pistão escravo.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] As características descritas nesta descrição são apresentadas com particularidade nas reivindicações em anexo. Essas características e vantagens adicionais serão evidentes a partir da consideração da descrição detalhada a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo. Uma ou mais modalidades são agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo em que números de referência similares representam elementos similares e onde:

[014] A Figura 1 é um diagrama de blocos transversal esquemático e parcial de um sistema que compreende uma válvula seletora de modo para atuar a primeira e a segunda válvula do motor de acordo com uma primeira modalidade da presente descrição.

[015] As Figuras 2-4 são ilustrações esquemáticas da válvula seletora de modo implementada como uma válvula tipo carretel de três posições e três portas de acordo com a primeira modalidade do sistema da Figura 1.

[016] A Figura 5 ilustra exemplos de elevações de válvulas tanto para a primeira quanto para a segunda válvula do motor que podem ser alcançadas de acordo com a primeira modalidade do sistema da Figura 1.

[017] A Figura 6 é um diagrama de blocos transversal esquemático e parcial de um sistema compreendendo uma válvula seletora de modo para atuar a primeira e a segunda válvula do motor de acordo com uma segunda modalidade da presente descrição.

[018] As Figuras 7-9 são ilustrações esquemáticas da válvula seletora de modo implementada como uma válvula tipo carretel de três portas e três posições de acordo com a segunda modalidade do sistema da Figura 6.

[019] A Figura 10 ilustra exemplos de elevações de válvulas que podem ser alcançadas de acordo com a segunda modalidade do sistema da Figura 6, onde as elevações de válvula para a primeira válvula do motor estão representadas à esquerda da Figura 10 e elevações de válvulas para a segunda válvula do motor estão representadas à direita da Figura 10.

[020] A Figura 11 é um diagrama de blocos transversal esquemático e parcial de um sistema compreendendo uma válvula seletora de modo para atuar a primeira e a segunda válvula do motor de acordo com uma terceira modalidade da presente descrição.

[021] A Figura 12 ilustra exemplos de elevações de válvulas que podem ser alcançadas de acordo com a primeira modalidade do sistema da Figura 11, onde as elevações de válvula para a primeira válvula do motor estão representadas à esquerda da Figura 12 e s elevações de válvulas para a segunda válvula do motor estão representadas à direita da Figura 12.

[022] A Figura 13 é um diagrama de blocos transversal esquemático e parcial de um sistema que compreende uma válvula seletora de modo para atuar a primeira e a segunda válvula do motor de acordo com uma quarta modalidade da presente descrição.

[023] As Figuras 14-16 são ilustrações esquemáticas da válvula seletora de modo implementada como uma válvula tipo carretel de três posições e quatro portas de acordo com a quarta modalidade do sistema da Figura 13.

[024] A Figura 17 ilustra exemplos de elevações de válvulas que podem ser alcançadas de acordo com a quarta modalidade do sistema da Figura 13, onde as elevações de válvula para a primeira válvula do motor estão representadas à esquerda da Figura 17 e as elevações de válvula para a segunda válvula do motor estão representadas à direita da Figura 17.

[025] As Figuras 18 e 19 ilustram exemplos de elevações de válvulas que podem ser alcançadas de acordo com as variações da quarta modalidade do sistema da Figura 13, onde as elevações de válvulas para a primeira válvula do motor estão representadas à esquerda das Figuras 18 e 19, e as elevações de válvulas para a segunda válvula do motor estão representadas à direita das Figuras 18 e 19.

[026] A Figura 20 é um diagrama transversal esquemático de um mecanismo de bloqueio de acordo com uma modalidade da presente descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[027] Com relação agora à Figura 1, um sistema 100 para atuar a primeira e a segunda válvula de motor 102, 104 de acordo com uma primeira modalidade compreende um primeiro conjunto de pistão mestre M1, um segundo conjunto de pistão mestre M2, um primeiro conjunto de pistão escravo S1 e um segundo conjunto de pistão escravo S2. Em uma modalidade, tanto a primeira quanto a segunda válvula do motor 102, 104 estão associadas a um único cilindro do motor (não mostrado) e ambas as válvulas do motor são de um mesmo tipo de função, ou seja, ambas desempenham a mesma função em termos de operação de um motor de combustão interna que pode consistir em mais de um cilindro de motor, onde um ou mais cilindros podem incluir os sistemas VVA aqui descritos. Por exemplo, tanto a primeira quanto a segunda válvula do motor podem ser válvulas de admissão ou ambas podem ser válvulas de escape. Em uma modalidade, o primeiro conjunto de pistão mestre M1 pode compreender um primeiro pistão mestre 106 disposto de forma deslizante em um primeiro furo de pistão mestre 108 e o segundo conjunto de pistão mestre M2 pode compreender um segundo pistão mestre 110 disposto de forma deslizante em um segundo furo de pistão mestre 112. De modo semelhante, o primeiro conjunto de pistão escravo S1 pode compreender um primeiro pistão escravo 114 disposto de forma deslizante em um primeiro furo de pistão escravo 116 e o segundo conjunto de pistão escravo S2 pode compreender um segundo pistão escravo 118 disposto de forma deslizante em um segundo furo de pistão escravo 120. O primeiro pistão mestre 106 é configurado para receber os movimentos de atuação da primeira válvula a partir de uma primeira fonte de movimento de atuação de válvula 107 e o segundo pistão mestre 110 é configurado para receber os movimentos de atuação da segunda válvula a partir de uma segunda fonte de movimento de atuação de válvula 111. Em uma modalidade, tanto o primeiro e quanto o segundo pistão mestre 106, 110 são polarizados em contato com suas respectivas primeira e segunda fontes de movimento 107, 111. Na modalidade ilustrada, a primeiras e a segunda fonte de movimento de atuação de válvula 107, 111 são ilustradas como cames rotativos com vários lóbulos de came que induzem o movimento dos pistões mestre. No entanto, nota-se que a descrição instantânea não está limitada a este respeito, uma vez que a primeira e a segunda fonte de movimento de atuação da válvula 107, 111 podem ser implementadas usando outros componentes bem conhecidos dos versados na técnica.

[028] Como mostrado adicionalmente, o primeiro pistão escravo 114 está operativamente conectado à primeira válvula de motor 102, enquanto o segundo pistão escravo 118 está operativamente conectado à segunda válvula de motor 104. Desta forma, o sistema 100 permite a atuação separada da primeira e da segunda válvula do motor 102, 104 como descrito em mais detalhes abaixo. Em uma modalidade, cada um do primeiro e do segundo pistão escravo 114, 118 pode estar opcionalmente conectado a um ajustador de folga automático 121 (apenas um mostrado). Conforme conhecido na técnica, tais ajustadores de folga automático 121 são benéficos na medida em que podem reduzir ou substancialmente eliminar qualquer espaço de folga entre os pistões escravos 114, 118 e as respectivas válvulas de motor 102, 104. Ajustadores de folga automáticos apropriados 121 são bem conhecidos dos versados na técnica.

[029] Na modalidade da Figura 1, o primeiro conjunto de pistão mestre M1 está em comunicação hidráulica com o primeiro conjunto de pistão escravo S1 através de uma primeira passagem hidráulica 122 e o segundo conjunto de pistão mestre M2 está em comunicação hidráulica com o segundo conjunto de pistão escravo S2 através de uma segunda passagem hidráulica 124. Além disso, o segundo conjunto de pistão mestre M2 também está em comunicação hidráulica com o primeiro conjunto de pistão escravo S1 através de uma terceira passagem hidráulica 126. Conforme demonstrado adicionalmente, o fluido hidráulico, tal como, mas não limitado a, óleo de motor, pode ser fornecido à primeira, segunda e terceira passagens hidráulicas 122-126, bem como o furo de primeiro pistão mestre 108, o furo de segundo pistão mestre 112, o furo de primeiro pistão escravo 116 e o furo de segundo pistão escravo 120 por uma fonte de óleo de baixa pressão 128 (por exemplo, uma bomba de óleo) através de uma válvula de retenção 130. De acordo com princípios de fluido hidráulico bem conhecidos, quando as passagens de fluido 122-126 e os furos de pistão 108, 112, 116, 120 são carregados com fluido hidráulico, a incompressibilidade do fluido hidráulico permite que os movimentos de atuação da válvula aplicados aos pistões mestres 106, 110 sejam transportados para e recebidos pelos pistões escravos 114, 118, como será descrito em mais detalhes abaixo.

[030] O sistema 100 compreende ainda uma válvula seletora de modo 132 em comunicação de fluido com o primeiro pistão mestre 106, o primeiro pistão escravo 114 e um acumulador 134. Em uma modalidade, o acumulador 134 é configurado para receber fluido hidráulico altamente pressurizado a partir das várias passagens hidráulicas e/ou furos de pistão. Em particular, o volume do acumulador 134 é suficiente para receber substancialmente todo o fluido hidráulico que pode ser deslocado pelo primeiro e pelo segundo pistão mestre 106, 112. Para evitar que o fluido hidráulico direcionado para ou a partir do acumulador 134 também flua em direção à fonte de óleo 128, uma válvula de uma via adicional 131 é fornecida entre o acumulador 134 e a fonte de óleo 128. Conforme demonstrado adicionalmente, a válvula seletora de modo 132 está operativamente conectada a um controlador 136 que controla a operação da válvula seletora de modo 132. Em uma modalidade, o controlador 136 pode compreender um dispositivo de processamento adequado, tal como um microprocessador, um microcontrolador, um processador de sinal digital, um coprocessador ou similar ou combinações destes, capaz de executar instruções armazenadas, ou matrizes lógicas programáveis ou similares, como incorporadas, por exemplo, em uma unidade de controle de motor (ECU). Dependendo da implementação da válvula seletora de modo 132, o controlador 136 pode compreender outros componentes utilizados para controlar a operação da válvula seletora de modo 132. Por exemplo, em várias modalidades descritas abaixo, a válvula seletora de modo 132 é implementada como uma válvula tipo carretel de múltiplas porta e três posições. Consequentemente, o controlador 136 pode ainda compreender um atuador eletricamente controlado usado para controlar a configuração da válvula tipo carretel. Alternativamente, a válvula seletora de modo também pode consistir de uma série de válvulas de gatilho onde a sequência de seleção da válvula de gatilho correta é habilitada para direcionar o fluido hidráulico para a localização apropriada. Ainda em outra alternativa, a válvula seletora de modo 132 pode compreender uma válvula de fluxo angular em que a posição rotativa de uma válvula circular opera para conectar diferentes portas permitindo que as passagens de fluxo apropriadas sejam habilitadas. Os versados na técnica apreciarão que a descrição instantânea não está limitada pela implementação particular da válvula seletora de modo 132.

[031] A operação do sistema 100 é controlada através da operação da válvula seletora de modo 132 como descrito adicionalmente com referência às ilustrações esquemáticas das Figuras 2-4 em que a válvula seletora de modo 132 é implementada como uma válvula tipo carretel tendo três portas (ACCUM, M1 e S1 / M2) e único ressalto 202. Em particular, em um primeiro modo ilustrado na Figura 2, o ressalto 202 da válvula tipo carretel está posicionada de modo que obstrui a porta que conduz ao acumulador 132 e simultaneamente fornece comunicação hidráulica entre essas portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 e ao primeiro conjunto de pistão escravo S1 / segundo conjunto de pistão mestre M2. Neste modo, a primeira, a segunda e a terceira passagem hidráulica 122, 124, 126 estão todas em comunicação de fluido entre si e de outra forma isoladas do acumulador 134 em virtude da válvula de retenção 130 e da válvula seletora de modo 132. Consequentemente, assumindo perfis de elevação equivalentes fornecidos pela primeira e pela segunda fonte de movimento de atuação de válvula 107, 111, tanto a primeira quanto a segunda válvula do motor 102, 104 são atuadas pelos seus respectivos pistões escravos 114, 118 de acordo com a curva de elevação máxima 502 ilustrada na Figura 5, isto é, tanto a primeira quanto a segunda válvula do motor experimentarão elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do primeiro e do segundo pistão mestre 106, 110.

[032] Em um segundo modo ilustrado na Figura 3, o ressalto 202 da válvula tipo carretel é posicionada de modo a isolar hidraulicamente a porta que conduz ao primeiro conjunto de pistão mestre S1 / segundo do pistão escravo M2 e simultaneamente fornece comunicação hidráulica entre essas portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 e ao acumulador 134. Neste modo, o primeiro e o segundo pistão escravo 114, 118 estão todos em comunicação de fluido com apenas o segundo pistão mestre 110 e, de outra forma, isolados do acumulador 134 em virtude da válvula de retenção 130 e da válvula seletora de modo 132. Além disso, o primeiro pistão mestre 106 está em comunicação hidráulica com o acumulador 134. Consequentemente, qualquer fluido hidráulico deslocado pelo primeiro pistão mestre 106 é encaminhado para o acumulador 134 em vez do primeiro pistão escravo 114. De fato, então, os movimentos de atuação da primeira válvula aplicados ao primeiro pistão mestre 106 são perdidos para o acumulador 134. Além disso, tanto a primeira quanto a segunda válvula do motor 102, 104 são atuadas pelos seus respectivos pistões escravos 114, 118 de acordo com apenas os movimentos de atuação da segunda válvula transportados pelo segundo pistão mestre 110. Como o volume deslocado pelo segundo pistão mestre 110 é agora compartilhado pelos primeiro e pelo segundo conjuntos de pistões escravos S1, S2 (e assumindo ainda volumes de furo equivalentes do primeiro e do segundo furo de pistão escravo 116, 120), as válvulas 102, 104 são atuadas pelos seus respectivos pistões escravos 114, 118 de acordo com a curva de elevação reduzida 504 ilustrada na Figura 5.

[033] Em um terceiro modo ilustrado na Figura 4, o ressalto 202 da válvula tipo carretel é posicionado de modo que forneça comunicação hidráulica entre essas portas que conduzem ao acumulador 134, o primeiro conjunto de pistão mestre M1 e o primeiro conjunto de pistão mestre S1 / segundo de pistão escravo M2. Neste modo, o primeiro e o segundo pistão mestre 106, 110 e o primeiro e o segundo pistão escravo 114, 118 estão todos em comunicação de fluido com o acumulador 134. Consequentemente, qualquer fluido hidráulico deslocado pelo primeiro pistão mestre 106 e o segundo pistão mestre é encaminhado para o acumulador 134 em vez dos pistões escravos 114, 118. De fato, então, os movimentos de atuação da primeira e da segunda válvula aplicados ao primeiro e ao segundo pistão mestre 106, 110 são perdidos para o acumulador 134. Consequentemente, às válvulas 102, 104 não é fornecida qualquer elevação pelos seus respectivos pistões escravos 114, 118 de acordo com a curva de elevação zero 506 ilustrada na Figura 5.

[034] Com referência agora à Figura 6, um sistema 600 de acordo com uma segunda modalidade é ilustrado compreendendo o primeiro conjunto de pistão mestre substancialmente idêntico M1, o segundo conjunto de pistão mestre M2, o primeiro conjunto de pistão escravo S1 e o segundo conjunto de pistão escravo S2 como descrito acima em relação à Figura 1, com as exceções descritas abaixo. No sistema 600 da Figura 6, a passagem hidráulica entre o segundo conjunto de pistão mestre M2 e o segundo conjunto de pistão escravo S2 é isolada hidraulicamente do resto do sistema 600 em virtude de uma válvula de retenção 602. Consequentemente, a elevação da válvula experimentada pela segunda válvula de motor 104 é ditada exclusivamente em todos os casos pela elevação máxima fornecida por deslocamento do segundo pistão mestre 110. Isto é ilustrado na Figura 10 onde as elevações de válvula da segunda válvula do motor (lado direito da Figura 10) estão de acordo com uma curva de elevação máxima 1002.

[035] Como mostrado adicionalmente na Figura 6, a passagem hidráulica entre o primeiro conjunto de pistão mestre M1 e o primeiro conjunto de pistão escravo S1 é isolada hidraulicamente em virtude de outra válvula de retenção 604. Além disso, o primeiro furo de pistão mestre 108 é fornecido com uma porta de contenção 606 posicionada entre a extremidade fechada do primeiro furo de pistão mestre 108 e aquele ponto em que o primeiro pistão mestre 106 está totalmente estendido para fora do primeiro furo de pistão mestre 108. Uma válvula seletora de modo 608 (mais uma vez operada pelo controlador 136) está em comunicação de fluido com a porta de contenção 606, o primeiro pistão mestre 106 e o acumulador 134.

[036] A operação do sistema 600 é controlada através da operação da válvula seletora de modo 608 como descrito adicionalmente com referência às ilustrações esquemáticas das Figuras 7-9 em que a válvula seletora de modo 608 é implementada como uma válvula tipo carretel tendo três portas (ACCUM, M1 e SPILL) e primeiro e segundo ressalto 702, 704. Em particular, em um primeiro modo ilustrado na Figura 7, o primeira e o segundo ressalto 702, 704 da válvula tipo carretel estão posicionados de tal modo que a porta que conduz ao acumulador 132 é obstruída enquanto também simultaneamente isola hidraulicamente essas portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 e à porta de contenção 606. Neste modo, o primeiro pistão mestre 106 está em comunicação hidráulica com o primeiro pistão escravo 114 e qualquer efeito da porta de contenção 606 é eliminado. Consequentemente, a primeira válvula de motor 102 é atuada por seu pistão escravo 114 de acordo com a curva de elevação máxima 1004 ilustrada na Figura 10, isto é, a primeira válvula de motor experimentará elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do primeiro pistão mestre 106. Nota-se que, como ilustrado na Figura 10, as curvas de elevação máxima 1002, 1004 conseguem a mesma elevação máxima e têm a mesma duração. Na prática, no entanto, isso não é uma exigência, isto é, as curvas de elevação máxima 1002, 1004 para cada válvula podem ter diferentes elevações máximas e/ou durações diferentes.

[037] Em um segundo modo ilustrado na Figura 8, o primeira e o segundo ressalto 202 da válvula tipo carretel são posicionados de tal modo que as portas que conduzem ao acumulador 134 e à porta de contenção 606 estão em comunicação hidráulica entre si enquanto isolam simultaneamente hidraulicamente essa porta que conduz ao primeiro conjunto de pistão mestre M1. Consequentemente, à medida que o primeiro pistão mestre 106 começa a deslizar para dentro do seu furo 108 de acordo com os movimentos de atuação da primeira válvula aplicados sobre o mesmo, qualquer fluido hidráulico deslocado desse modo fluirá inicialmente através da porta de contenção 606 e é encaminhado para o acumulador 134 em vez do primeiro pistão escravo 114, ou seja, a primeira válvula do motor experimenta elevação zero. De fato, as fases iniciais dos movimentos de atuação da primeira válvula aplicados ao primeiro pistão mestre 106 são perdidas para o acumulador 134. À medida que o primeiro pistão mestre 106 continua a deslizar dentro do seu furo 108, o primeiro pistão mestre 106 eventualmente obstruirá a porta de contenção 606, descontinuando assim qualquer fluxo de fluido hidráulico para o acumulador 134. Uma vez que o primeiro conjunto de pistão mestre M1 também é isolado hidraulicamente do acumulador 134, o deslocamento contínuo do fluido hidráulico pelo primeiro pistão mestre 106 agora induz o movimento no primeiro escravo pistão 114 e a primeira válvula de motor 102. Como um resultado, a primeira válvula de motor 102 é atuada de acordo com uma curva de elevação reduzida e de duração reduzida (abertura de válvula tardia e fechamento de válvula precoce) 1006 como mostrado na Figura 10. A seleção da localização da porta de contenção 606 entre os extremos do primeiro furo de pistão mestre 108 determina efetivamente a curva de elevação reduzida e de duração reduzida 1006; quanto mais perto a porta de contenção 606 está da extremidade fechada do primeiro furo de pistão mestre 108, mais a elevação máxima será reduzida e menor será a duração da elevação 1006.

[038] Em um terceiro modo ilustrado na Figura 9, o primeira e o segundo ressalto 202 da válvula tipo carretel são posicionados de tal modo que as portas que conduzem ao acumulador 134 e ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 estão em comunicação hidráulica entre si enquanto isolam simultaneamente hidraulicamente essa porta que conduz à porta de contenção 606. Neste modo, o primeiro pistão mestre 106 está em comunicação de fluido com o acumulador 134. Consequentemente, qualquer fluido hidráulico deslocado pelo primeiro pistão mestre 106 é encaminhado para o acumulador 134 em vez do primeiro pistão escravo 114. De fato, então, os movimentos de atuação da primeira válvula aplicados ao primeiro pistão mestre 106 são perdidos para o acumulador 134. Consequentemente, à primeira válvula de motor 102 não é fornecida qualquer elevação pelo seu pistão escravo 114 de acordo com a curva de elevação zero 1008 ilustrada na Figura 10.

[039] Com referência agora à Figura 11, um sistema 1100 de acordo com uma terceira modalidade é ilustrado compreendendo o primeiro conjunto de pistão mestre substancialmente idêntico M1, o segundo conjunto de pistão mestre M2, o primeiro conjunto de pistão escravo S1 e o segundo conjunto de pistão escravo S2 como descrito acima em relação às Figuras 1 e 6, com as exceções descritas abaixo. No sistema 1100 da Figura 11, a passagem hidráulica entre o segundo conjunto de pistão mestre M2 e o segundo conjunto de pistão escravo S2 é novamente isolada hidraulicamente do resto do sistema 1100 em virtude da válvula de retenção 602. Consequentemente, a elevação de válvula experimentada pela segunda válvula de motor 104 é ditada unicamente em todos os casos pela elevação máxima fornecida pelo deslocamento do segundo pistão mestre 110. Isto é ilustrado na Figura 12 onde as elevações de válvula da segunda válvula do motor (lado direito da Figura 12) estão de acordo com uma curva de elevação máxima 1202.

[040] Como mostrado adicionalmente na Figura 11, a passagem hidráulica entre o primeiro conjunto de pistão mestre M1 e o primeiro conjunto de pistão escravo S1 é isolada hidraulicamente em virtude da outra válvula de retenção 604. Além disso, o primeiro furo de pistão escravo 116 é fornecido com uma porta de contenção 1102 posicionada entre a extremidade fechada do primeiro furo de pistão escravo 116 e aquele ponto em que o primeiro pistão escravo 114 está totalmente estendido para fora do primeiro furo de pistão escravo 116. Uma válvula seletora de modo 1104 (mais uma vez operada pelo controlador 136) está em comunicação de fluido com a porta de contenção 1102, o primeiro pistão mestre 106 e o acumulador 134.

[041] Equivalente ao sistema 600 da Figura 6, a operação do sistema 1100 é controlada através da operação da válvula seletora de modo 1104 como descrito adicionalmente com referência às ilustrações esquemáticas das Figuras 7-9 em que a válvula seletora de modo 1104 é implementada como uma válvula tipo carretel tendo três portas (ACCUM, M1 e SPILL) e primeiro e segundo ressaltos 702, 704. Em particular, no primeiro modo ilustrado na Figura 7, o primeiro e o segundo ressalto 702, 704 da válvula tipo carretel são posicionados de modo que a porta que conduz ao acumulador 132 é obstruída enquanto isola simultaneamente hidraulicamente as portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 e à porta de contenção 1102. Neste modo, o primeiro pistão mestre 106 está em comunicação hidráulica com o primeiro pistão escravo 114 e qualquer efeito da porta de contenção 1102 é eliminado. Consequentemente, a primeira válvula de motor 102 é atuada por seu pistão escravo 114 de acordo com a curva de elevação máxima 1204 ilustrada na Figura 12, isto é, a primeira válvula do motor experimentará elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do primeiro pistão mestre 106. Observa-se novamente que, como ilustrado na Figura 12, as curvas de elevação máxima 1202, 1204 conseguem a mesma elevação máxima e têm a mesma duração. Na prática, no entanto, isso não é uma exigência, isto é, as curvas de elevação máxima 1202, 1204 para cada válvula podem ter diferentes elevações máximas e/ou durações diferentes.

[042] No segundo modo ilustrado na Figura 8, o primeiro e o segundo ressalto 202 da válvula tipo carretel são posicionados de tal modo que as portas que conduzem ao acumulador 134 e à porta de contenção 1102 estão em comunicação hidráulica entre si enquanto simultaneamente isolam hidraulicamente essa porta que conduz ao primeiro conjunto de pistão mestre M1. Consequentemente, à medida que o primeiro pistão escravo 114 começa a deslizar para fora do seu furo 116 de acordo com os movimentos de atuação da primeira válvula recebidos a partir do primeiro pistão mestre 106, a primeira válvula de motor 102 é também atuada de acordo com os movimentos de atuação da primeira válvula. Enquanto o primeiro pistão escravo 114 obstrui a porta de contenção 1102, tanto a porta de contenção 1102 quanto o acumulador 134 não têm efeito sobre os movimentos de atuação da válvula aplicados à primeira válvula de motor 102. À medida que o primeiro pistão escravo 114 continua a deslizar dentro de seu furo 116, o primeiro pistão escravo 114 para eventualmente de obstruir a porta de contenção 1102, permitindo assim o fluxo de fluido hidráulico a partir da porta de contenção 1102 para o acumulador 134, em vez do primeiro pistão escravo 114. Por conseguinte, enquanto a porta de contenção 1102 permanece não obstruída, o avanço adicional do primeiro pistão escravo 114 para o primeiro furo do pistão escravo 116 será interrompido, mantendo efetivamente o primeiro pistão escravo 114 naquela posição. De fato, então, essa parte dos movimentos de atuação da primeira válvula aplicados ao primeiro pistão escravo 114 entre o ponto em que o primeiro pistão escravo avança passada a porta de contenção 1102 e a elevação de pico são parcialmente perdidas para o acumulador 134. Após o ponto de elevação de pico dos movimentos de atuação da primeira válvula, ou seja, à medida que o primeiro pistão mestre mais uma vez se estende para fora do seu furo, o primeiro pistão escravo 114 voltará a deslizar novamente para o primeiro furo do pistão escravo 116, fechando assim a primeira válvula do motor 102 até o momento em que ela está completamente fechada. Como o primeiro pistão escravo 114 nunca foi completamente avançado de acordo com a elevação de pico dos movimentos de atuação da primeira válvula, a primeira válvula do motor 102 fechará efetivamente precocemente, conforme ilustrado pela curva de elevação reduzida e duração reduzida (fechamento de válvula precoce) 1206 como mostrado na Figura 12.

[043] No terceiro modo ilustrado na Figura 9, o primeiro e o segundo ressalto 202 da válvula tipo carretel são posicionados de tal modo que as portas que conduzem ao acumulador 134 e ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 estão em comunicação hidráulica entre si enquanto simultaneamente isolam hidraulicamente a porta que conduz à porta de contenção 1102. Neste modo, o primeiro pistão mestre 106 está em comunicação de fluido com o acumulador 134. Consequentemente, qualquer fluido hidráulico deslocado pelo primeiro pistão mestre 106 é encaminhado para o acumulador 134 em vez do primeiro pistão escravo 114. De fato, então, os movimentos de atuação da primeira válvula aplicados ao primeiro pistão mestre 106 são perdidos para o acumulador 134. Consequentemente, à primeira válvula de motor 102 não é fornecida qualquer elevação por seu pistão escravo 114 de acordo com a curva de elevação zero 1208 ilustrada na Figura 12.

[044] Com referência agora à Figura 13, um sistema 1300 de acordo com uma quarta modalidade é ilustrado compreendendo um primeiro conjunto de pistão mestre substancialmente idêntico M1, o segundo conjunto de pistão mestre M2, o primeiro conjunto de pistão escravo S1 e o segundo conjunto de pistão escravo S2 como descrito acima em relação às Figuras 1, 6 e 11, com as exceções descritas abaixo. No sistema 1300 da Figura 13, a primeira, a segunda e a terceira passagem hidráulica 122-126 são fornecidas de forma similar ao sistema 100 da primeira modalidade. No entanto, nesta modalidade, uma válvula seletora de modo 1302 é fornecida em comunicação de fluido com a terceira passagem hidráulica 126 e, além disso, uma válvula de duas vias 1304 está disposta na terceira passagem hidráulica 126 entre o segundo conjunto de pistão mestre M2 e a válvula seletora de modo 1302. Conforme mostrado, a válvula seletora de modo 1302, que opera sob o controle do controlador 136, está em comunicação de fluido com o primeiro conjunto de pistão mestre M1, o acumulador 134, a terceira passagem hidráulica 126 e o primeiro conjunto de pistão escravo S1. A válvula de duas vias 1304, que também opera sob o controle do controlador 136, está em comunicação de fluido com a terceira passagem hidráulica 126, o acumulador 134 e a válvula seletora de modo 1302. Geralmente, a válvula de duas vias pode compreender qualquer válvula capaz de alternar rapidamente entre dois estados, um exemplo do qual inclui uma chamada válvula de solenoide de alta velocidade (HSSV), como é conhecido pelos versados na técnica. Por exemplo, em uma implementação, a válvula de duas vias compreende uma HSSV configurada para alternar entre um primeiro estado em que o HSSV fornece comunicação de fluido entre a terceira passagem hidráulica 126 e a válvula seletora de modo 1302 enquanto simultaneamente isola hidraulicamente o acumulador 134, e um segundo estado no qual a HSSV novamente fornece comunicação de fluido entre a terceira passagem hidráulica 126 e a válvula seletora de modo 1302 enquanto também fornece comunicação de fluido com o acumulador 134. Em uma modalidade, a válvula de duas vias 1304 pode fornecer o fluido hidráulico necessário para carregar as passagens hidráulicas e os componentes ilustrados na Figura 13. Alternativamente, como ilustrado por linhas tracejadas, uma passagem hidráulica de derivação 127 tendo uma válvula de retenção disposta no mesmo pode ser fornecida para fornecer as passagens e componentes hidráulicos.

[045] A operação do sistema 1300 é controlada através da operação da válvula seletora de modo 1302 e da válvula de duas vias 1304 como descrito adicionalmente com referência às ilustrações esquemáticas das Figuras 14-16 em que a válvula seletora de modo 1302 é implementada como uma válvula tipo carretel tendo quatro portas (ACCUM, M1, S1 e 2-WAY SWITCH) e o primeiro e o segundo ressalto 1402, 1404, respectivamente. Em particular, em um primeiro modo ilustrado na Figura 14, o primeiro ressalto 1402 da válvula tipo carretel é posicionado de modo que obstrui a porta que conduz ao acumulador 132 e simultaneamente fornece comunicação hidráulica entre as portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão mestre M1, o primeiro conjunto de pistão escravo S1 e a válvula de duas vias 1304. Ao mesmo tempo, a válvula de duas vias 1304 é controlada para estar no primeiro estado, isto é, fornecendo comunicação hidráulica entre a terceira passagem hidráulica 126 e a válvula seletora de modo 1302. Neste modo, a primeira, a segunda e a terceira passagem hidráulica 122, 124, 126 estão todas em comunicação de fluido entre si e de outra forma isoladas do acumulador 134 em virtude da válvula de duas vias 1304 e da válvula seletora de modo 1302. Por conseguinte, assumindo perfis de elevação equivalentes fornecidos pela primeira e pela segunda fonte de movimento de atuação de válvula 107, 111, ambas a primeira e a segunda válvula de motor 102, 104 são atuadas pelos seus respectivos pistões escravos 114, 118 de acordo com as curvas de elevação máxima 1702 ilustradas na Figura 17, isto é, a primeira e a segunda válvula de motor experimentam elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do primeiro e do segundo pistão mestre 106, 110.

[046] Se, durante este primeiro modo, a válvula de duas vias 1304 for controlada para operar no segundo estado, isto é, conectando hidraulicamente a terceira passagem hidráulica 126, a válvula seletora de modo 1302 e o acumulador 134, o fluido pressurizado entre o segundo pistão mestre 110 e o segundo pistão escravo 118 e o primeiro pistão mestre 106 e o segundo pistão escravo 114 ventilará em direção ao acumulador 134. Por conseguinte, sob a influência de suas molas de válvula correspondentes (não mostradas), a primeira e a segunda válvula de motor 102, 104 fecharão rapidamente como ilustrado pelas curvas 1704 na Figura 17. Várias curvas de fechamento rápido de válvula 1704 são ilustradas na Figura 17 para ilustrar o fato de que a válvula de duas vias 1304 pode ser controlada desta maneira em praticamente qualquer ponto durante os movimento de atuação de primeira e segunda válvula, permitindo assim um grande grau de controle sobre o tempo de fechamento da primeira e da segunda válvula de motor 102, 104.

[047] Em um segundo modo ilustrado na Figura 15, o primeiro ressalto 1402 da válvula tipo carretel é posicionado de modo a isolar hidraulicamente a porta que conduz à válvula de duas vias 1304 e o segundo ressalto 1404 da válvula tipo carretel posicionado de modo que isola hidraulicamente a porta que conduz ao acumulador 134. Além disso, o posicionamento do primeiro e do segundo ressalto 1402, 1404 fornece comunicação hidráulica entre essas portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 e ao primeiro conjunto de pistão escravo S1. Ao mesmo tempo, a válvula de duas vias 1304 é controlada para estar no primeiro estado, isto é, fornecendo comunicação hidráulica entre a terceira passagem hidráulica 126 e a válvula seletora de modo 1302. Neste modo, o primeiro pistão escravo 114 está em comunicação de fluido com o primeiro pistão mestre 106 e, de outra forma, isolado do acumulador 134 e da terceira passagem hidráulica 126 em virtude da válvula seletora de modo 1302. Consequentemente, a primeira válvula de motor 102 é atuada por seu primeiro pistão escravo 114 correspondente de acordo com a curva de elevação máxima 1702 ilustrada na Figura 17, isto é, a primeira válvula do motor experimentará elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do primeiro pistão mestre 106. Ao mesmo tempo, a configuração da válvula seletora de modo 1302 e da válvula de duas vias 1304 isola similarmente a conexão hidráulica entre o segundo pistão mestre 110 e o segundo pistão escravo 118 a partir da primeira passagem hidráulica 122 e do acumulador 134. Consequentemente, a segunda válvula de motor 104 é atuada por seu segundo pistão escravo correspondente 118 de acordo com a curva de elevação máxima 1702 ilustrada na Figura 17, isto é, a segunda válvula de motor experimentará elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do segundo pistão mestre 110.

[048] Se, durante este segundo modo, a válvula de duas vias 1304 é controlada para operar no segundo estado, isto é, conectando hidraulicamente a terceira passagem hidráulica 126, a válvula seletora de modo 1302 e o acumulador 134, o fluido pressurizado entre o segundo pistão mestre 110 e o segundo pistão escravo 118 apenas será ventilado em direção ao acumulador 134. Consequentemente, sob a influência da sua mola de válvula correspondente (não mostrada), a segunda válvula de motor 104 fechará rapidamente como ilustrado pelas curvas de fechamento rápido 1704 no lado direito da Figura 17. Mais uma vez, múltiplas curvas de fechamento rápido de válvula 1704 são ilustradas no lado direito da Figura 17 para ilustrar o fato de que a válvula de duas vias 1304 pode ser controlada desta maneira em praticamente qualquer ponto durante o movimento de atuação da segunda válvula, permitindo assim um grande grau de controle sobre o tempo de fechamento da segunda válvula de motor 104. Observa-se que, devido ao isolamento continuado da primeira passagem hidráulica 122 a partir da válvula de duas vias 1304 em virtude da operação da válvula seletora de modo 1302, as curvas de fechamento rápido 1704 não são experimentadas pela primeira válvula de motor 102 neste segundo modo.

[049] Em um terceiro modo ilustrado na Figura 16, o segundo ressalto 1402 da válvula tipo carretel é posicionado de modo a fornecer comunicação hidráulica entre as portas que conduzem ao acumulador 134 e ao primeiro conjunto de pistão mestre M1 enquanto simultaneamente isolam hidraulicamente as portas que conduzem ao primeiro conjunto de pistão escravo S1 e à válvula de duas vias 1304. Ao mesmo tempo, a válvula de duas vias 1304 é controlada para estar no primeiro estado, isto é, fornecendo comunicação hidráulica entre a terceira passagem hidráulica 126 e a válvula seletora de modo 1302. Neste modo, o primeiro pistão mestre 106 está em comunicação de fluido com o acumulador 134. Consequentemente, qualquer fluido hidráulico deslocado pelo primeiro pistão mestre 106 é encaminhado para o acumulador 134 em vez do primeiro pistão escravo 114. De fato, os movimentos de atuação da primeira válvula aplicados ao primeiro pistão mestre 106 são perdidos para o acumulador 134. Por conseguinte, à primeira válvula de motor 102 não é fornecida qualquer elevação pelo seu respectivo pistão escravo 114 de acordo com a curva de elevação zero 1706 ilustrada na Figura 17. Ao mesmo tempo, a configuração da válvula seletora de modo 1302 e da válvula de duas vias 1304 isola a conexão hidráulica entre o segundo pistão mestre 110 e o segundo pistão escravo 118 a partir da primeira passagem hidráulica 122 e do acumulador 134. Consequentemente, a segunda válvula de motor 104 é atuada pelo seu correspondente segundo pistão escravo 118 de acordo com a curva de elevação máxima 1702 ilustrada na Figura 17, isto é, a segunda válvula de motor experimentará elevações ditadas pelas elevações máximas fornecidas pelo deslocamento do segundo pistão mestre 110.

[050] Se, durante este terceiro modo, a válvula de duas vias 1304 for controlada para operar no segundo estado, isto é, conectando hidraulicamente a terceira passagem hidráulica 126, a válvula seletora de modo 1302 e o acumulador 134, o fluido pressurizado entre o segundo pistão mestre 110 e o segundo pistão escravo 118 apenas será ventilado em direção ao acumulador 134. Consequentemente, sob a influência da sua mola de válvula correspondente (não mostrada), a segunda válvula de motor 104 fechará rapidamente como ilustrado pelas curvas de fechamento rápido 1704 no lado direito da Figura 17. Mais uma vez, as múltiplas curvas de fechamento rápido de válvula 1704 são ilustradas no lado direito da Figura 17 para ilustrar o fato de que a válvula de duas vias 1304 pode ser controlada desta maneira em virtualmente qualquer ponto durante o segundo movimento de atuação da válvula, permitindo assim um grande grau de controle sobre o tempo de fechamento da segunda válvula de motor 104. Observa-se que, devido ao isolamento continuado da primeira passagem hidráulica 122 a partir da válvula de duas vias 1304 em virtude da operação da válvula seletora de modo 1302, a primeira válvula de motor 102 continua a experimentar a curva de elevação zero 1706 como descrito acima.

[051] Como ilustrado melhor na Figura 17, a descrição da operação do sistema 1300 acima assume que a primeira e a segunda fonte de movimento de atuação da válvula 107, 111 são equivalentes em termos de elevação máxima da válvula e duração da elevação da válvula, isto é, suas curvas de elevação máxima são idênticas. No entanto, isso não é uma exigência. Por exemplo, em uma primeira variação da quarta modalidade ilustrada na Figura 13, assume-se que a primeira fonte de movimento de atuação de válvula 107 tem a mesma duração de elevação de válvula que a segunda fonte de movimento de atuação de válvula 111, mas também tem uma elevação de válvula máxima menor do que a segunda fonte de movimento de atuação de válvula 111. Nesta primeira variação e no primeiro modo do sistema 1300, tanto a primeira quanto a segunda válvula do motor experimentarão uma combinação dos movimentos de atuação da primeira e da segunda válvula como ilustrado pela primeira curva de elevação combinada 1802. Mais uma vez, neste primeiro modo, a operação da válvula de duas vias 1304 pode fazer com que a primeira e a segunda válvula de motor 102, 104 alternem rapidamente para as curvas de fechamento rápido de válvula 1704 como mostrado na Figura 18. Nesta primeira variação e no segundo modo do sistema 1300, a primeira válvula de motor 102 experimentará apenas a elevação máxima menor dos movimentos de atuação da primeira válvula conforme ilustrado pela curva de elevação inferior 1804 na Figura 18. Ao mesmo tempo, a segunda válvula de motor 104 experimentará a elevação máxima maior dos movimentos de atuação da segunda válvula, conforme ilustrado pela curva de elevação máxima 1702 mostrada na Figura 18. Mais uma vez, neste segundo modo, a operação da válvula de duas vias 1304 pode fazer com que apenas a segunda válvula de motor 102 alterne rapidamente para a curva de fechamento rápida da válvula 1704 mostrada à direita da Figura 18. Finalmente, nesta primeira variação e no terceiro modo do sistema 1300, a primeira válvula de motor experimentará apenas a curva de elevação zero 1706 da Figura 18, enquanto a segunda válvula de motor experimentará mais uma vez as mesmas elevações de válvulas (incluindo as curvas de fechamento rápido de válvula 1702) como descrito acima em relação ao segundo modo.

[052] A Figura 19 ilustra uma segunda variação da quarta modalidade ilustrada na Figura 13, onde é assumido que a primeira fonte de movimento de atuação de válvula 107 tem uma duração de elevação de válvula mais curta (isto é, fechamento de válvula precoce) do que a segunda fonte de movimento de atuação de válvula 111, bem como uma elevação de válvula máxima menor do que a segunda fonte de movimento de atuação de válvula 111. Nesta segunda variação e no primeiro modo do sistema 1300, tanto a primeira quanto a segunda válvula de motor experimentarão uma combinação dos movimentos de atuação da primeira e da segunda válvula como ilustrado pela segunda curva de elevação combinada 1902. Mais uma vez, neste primeiro modo, a operação da válvula de duas vias 1304 pode fazer com que a primeira e a segunda válvula de motor 102, 104 alternem rapidamente para as curvas de fechamento rápido de válvula 1704 como mostrado na Figura 19. Nesta segunda variação e no segundo modo do sistema 1300, a primeira válvula de motor 102 experimentará apenas a menor duração, menor elevação máxima dos movimentos de atuação de primeira válvula, como ilustrado pela menor duração, a curva de elevação inferior 1904 na Figura 19. Ao mesmo tempo, a segunda válvula de motor 104 experimentará a maior duração e elevação máxima dos movimentos de atuação da segunda válvula conforme ilustrado pela curva de elevação máxima 1702 mostrada na Figura 19. Mais uma vez, neste segundo modo, a operação da válvula de duas vias 1304 pode fazer com que apenas a segunda válvula de motor 102 alterne rapidamente para a curva de fechamento rápido de válvula 1704 mostrada à direita da Figura 19. Finalmente, nesta segunda variação e no terceiro modo do sistema 1300, a primeira válvula de motor experimentará apenas a curva de elevação zero 1706 da Figura 19, enquanto a segunda válvula de motor experimentará mais uma vez as mesmas elevações de válvulas (incluindo as curvas de fechamento rápido de válvula 1702) como descrito acima em relação ao segundo modo.

[053] Finalmente, nota-se que os sistemas 100, 600, 1100, 1300 descritos acima incluem modos de operação em que os movimentos de atuação da primeira válvula podem ser perdidos. Nestes casos, a atuação continuada do primeiro pistão mestre 106 pela primeira fonte de movimento de atuação de válvula 107 conduz a perdas de bombeamento que podem ser evitadas através do fornecimento de um mecanismo de bloqueio para evitar a atuação do primeiro pistão mestre 106 pela primeira fonte de movimento de atuação de válvula 107. Um exemplo disso está ilustrado na Figura 20, em que um primeiro conjunto de pistão mestre modificado M1’ inclui um mecanismo de bloqueio 2000. Neste caso, o primeiro pistão mestre 106’ é modificado para incluir um retentor 2002 e o primeiro furo de pistão mestre 108’ é modificado para incluir um furo transversal 2004, como ilustrado. Um pistão transversal 2006 é disposto de forma deslizante no furo transversal 2004. Na modalidade ilustrada, o pistão transversal 2004 é impulsionado por uma mola 2008 em uma direção para fora do furo transversal 2004, isto é, é impulsionada para uma posição de não bloqueio. Quando é desejado atuar o mecanismo de bloqueio 2000, o pistão transversal 2004 pode ser atuado, por exemplo, através da aplicação de fluido hidráulico (através de uma passagem hidráulica não mostrada) à extremidade aberta do furo transversal 2004, ou seja, em oposição à mola de polarização 2008. Supondo-se que o fluido hidráulico aplicado tenha pressão suficiente para superar a mola de polarização 2008, o pistão transversal 2006 transladará no furo transversal 2004 (isto é, para a direita como ilustrado na Figura 20) e em contato com o primeiro pistão mestre 106’. Em uma modalidade, uma extremidade do pistão transversal 2006 que se estende para o primeiro furo de pistão mestre 108’ é formada para ter uma superfície inclinada 2010 em relação à direção de viagem do primeiro pistão mestre 106’. Desta forma, o contato entre a superfície inclinada 2010 do pistão transversal 2006 e o primeiro pistão mestre 106’ permitirá que o primeiro pistão mestre 106’ desloque o pistão transversal 2006 e continue a sua viagem para o primeiro furo de pistão mestre 108’. À medida que o primeiro pistão mestre 106’ continua no primeiro furo de pistão mestre 108’, o retentor 2002 eventualmente se alinhará com o pistão transversal 2006. Nesse ponto, a pressão hidráulica continuada aplicada ao pistão transversal 2006 fará com que ele engate com o retentor 2002. Contanto que a pressão hidráulica seja aplicada, o pistão transversal 2006 permanecerá engatado com o retentor 2002, bloqueando desse modo o primeiro pistão mestre 106’ em uma posição retraída em relação à primeira fonte de movimento de atuação de válvula 107, evitando assim perdas de bombeamento nessas casos em que os movimentos de atuação da primeira válvula de outra forma seriam perdidos através da operação do acumulador 134. Depois disso, a remoção do fluido hidráulico aplicado ao pistão transversal 2006 mais uma vez permite que a mola de polarização 2008 desloque o pistão transversal 2006 para fora do furo transversal 2008, desbloqueando assim o primeiro pistão mestre 106’.

[054] Conforme descrito acima, os sistemas 100, 600, 1100, 1300 da presente descrição fornecem atuações da válvula do tipo VVA (isto é, elevação total, elevação reduzida, duração reduzida, elevação zero) que podem ser aplicadas separadamente (diferencialmente) à primeira e à segunda válvula de motor sem a necessidade de componentes dedicados para cada válvula de motor sendo controlada, diminuindo assim os custos. Exemplos do potencial uso deste sistema são descritos abaixo. Em uma modalidade, as elevações de válvula fornecidas pela presente descrição podem ser utilizadas para permitir melhoras na eficiência do motor através do aumento do movimento do ar de carga durante o percurso de admissão, impedindo assim o início da batida em um motor de ignição por centelha que permite o uso de uma taxa de compressão aumentada, fornecendo uma melhora da eficiência termodinâmica. Além disso, eles podem ser usados para substituir a restrição de admissão associada pelo acelerador na admissão, reduzindo assim a perda de bombeamento do motor, resultando em maior eficiência de freio. Outras vantagens podem ser geradas ao posicionar esses sistemas nas válvulas de escape onde a abertura diferencial pode fornecer excitação variável à turbina de um turbocompressor, permitindo uma maior excitação da turbina para reduzir o atraso para o turbo. Como isso pode ser realizado em uma única válvula, o controle adicional do evento de purga pode ser implementado minimizando a perda de eficiência do motor devido à expansão reduzida no cilindro. Também pode ser usado para fornecer energia térmica aumentada ao sistema de pós-tratamento onde uma válvula de escape do sistema pode ser direcionada para o sistema de pós- tratamento e a outra porta em direção ao turbocompressor, reduzindo assim o tempo necessário para aquecer o sistema de pós-tratamento a uma temperatura para conversão efetiva dos gases de escape. Ao menos para esses motivos, as técnicas descritas acima representam um avanço em relação aos ensinamentos da técnica anterior.

[055] Embora modalidades preferenciais particulares tenham sido mostradas e descritas, os versados na técnica apreciarão que alterações e modificações podem ser feitas sem abandonar os presentes ensinamentos. Por conseguinte, considera- se que todas e quaisquer modificações, variações ou equivalentes dos ensinamentos acima descritos estão dentro do escopo dos princípios subjacentes básicos descritos acima e reivindicados aqui.

Claims

1. Motor compreendendo um cilindro com uma primeira válvula de motor (102) e uma segunda válvula de motor (104), um sistema para atuar a primeira e a segunda válvulas de motor, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um primeiro pistão mestre (106) configurado para receber os movimentos de atuação da primeira válvula a partir de uma primeira fonte de movimento (107); um segundo pistão mestre (110) configurado para receber os movimentos de atuação da segunda válvula a partir de uma segunda fonte de movimento (111); um primeiro pistão escravo (114) conectado operativamente à primeira válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da primeira válvula a partir pelo menos do primeiro pistão mestre; um segundo pistão escravo (118) conectado operativamente à segunda válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da segunda válvula a partir do segundo pistão mestre; uma passagem hidráulica (126) que fornece comunicação hidráulica entre o segundo pistão mestre e o primeiro pistão escravo, em que o primeiro pistão escravo recebe hidraulicamente os movimentos de atuação da segunda válvula a partir do segundo pistão mestre através da passagem hidráulica; um acumulador (134); e uma válvula seletora (132) de modo em comunicação hidráulica com o primeiro pistão mestre, o primeiro pistão escravo e o acumulador, onde na válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente o primeiro pistão mestre ao acumulador, em que as primeira e segunda válvulas do motor são ambas válvulas de admissão ou válvulas de escape.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente o primeiro pistão mestre ao primeiro pistão escravo.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente o primeiro pistão mestre e o segundo pistão mestre ao acumulador.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que a válvula seletora de modo está em comunicação hidráulica com a passagem hidráulica, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: uma válvula de duas vias (1304) disposta dentro da passagem hidráulica entre o segundo pistão mestre e a válvula seletora de modo e adicionalmente em comunicação hidráulica com o acumulador, a válvula de duas vias operável para seletivamente conectar hidraulicamente o segundo pistão mestre e a válvula seletora de modo ou para seletivamente conectar hidraulicamente o segundo pistão mestre, a válvula seletora de modo e o acumulador.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os movimentos de atuação da primeira válvula fornecidos pela primeira fonte de movimento fornecem menos elevação de válvula de pico do que os movimentos de atuação da segunda válvula fornecidos pela segunda fonte de movimento de atuação de válvula.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os movimentos de atuação da primeira válvula fornecidos pela primeira fonte de movimento são de duração menor do que os movimentos de atuação da segunda válvula fornecidos pela segunda fonte de movimento de atuação de válvula.

7. Motor compreendendo um cilindro com uma primeira válvula de motor (102) e uma segunda válvula de motor (104), um sistema para atuar a primeira e a segunda válvulas de motor, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um primeiro pistão mestre (106) configurado para receber os movimentos de atuação da primeira válvula a partir de uma primeira fonte de movimento (107); um segundo pistão mestre (110) configurado para receber os movimentos de atuação da segunda válvula a partir de uma segunda fonte de movimento (111); um primeiro pistão escravo (114) conectado operativamente à primeira válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da primeira válvula a partir pelo menos do primeiro pistão mestre; um segundo pistão escravo (118) conectado operativamente à segunda válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da segunda válvula a partir do segundo pistão mestre; um acumulador (134); e uma válvula seletora de modo (132) em comunicação hidráulica com o primeiro pistão mestre, o primeiro pistão escravo e o acumulador, onde na válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente o primeiro pistão mestre ao acumulador, em que as primeira e segunda válvulas do motor são ambas válvulas de admissão ou válvulas de escape, e em que o primeiro pistão mestre está disposto em um primeiro furo de pistão mestre tendo uma porta de contenção (606), e em que a válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente a porta de contenção ao acumulador.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula seletora de modo é operável para seletivamente isolar hidraulicamente o acumulador do primeiro pistão mestre e da porta de contenção.

9. Motor compreendendo um cilindro com uma primeira válvula de motor (102) e uma segunda válvula de motor (104), um sistema para atuar a primeira e a segunda válvulas de motor, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um primeiro pistão mestre (106) configurado para receber os movimentos de atuação da primeira válvula a partir de uma primeira fonte de movimento (107); um segundo pistão mestre (110) configurado para receber os movimentos de atuação da segunda válvula a partir de uma segunda fonte de movimento (111); um primeiro pistão escravo (114) conectado operativamente à primeira válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da primeira válvula a partir pelo menos do primeiro pistão mestre; um segundo pistão escravo (118) conectado operativamente à segunda válvula de motor e configurado para receber hidraulicamente os movimentos de atuação da segunda válvula a partir do segundo pistão mestre; um acumulador (134); e uma válvula seletora de modo (132) em comunicação hidráulica com o primeiro pistão mestre, o primeiro pistão escravo e o acumulador, onde na válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente o primeiro pistão mestre ao acumulador, em que as primeira e segunda válvulas do motor são ambas válvulas de admissão ou válvulas de escape, e em que o primeiro pistão escravo é disposto em um primeiro furo de pistão escravo tendo uma porta de contenção (1102), e em que a válvula seletora de modo é operável para seletivamente conectar hidraulicamente a porta de contenção ao acumulador.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula seletora de modo é operável para seletivamente isolar hidraulicamente o acumulador do primeiro pistão mestre e da porta de contenção.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: uma trava (1200) configurada para seletivamente bloquear e desbloquear o primeiro pistão mestre em uma posição desativada.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: para cada um do primeiro e do segundo pistão escravo, um ajustador de folga automático (121) conectado operativamente ao pistão escravo.