BR132015021561E2 - Atuação linear para motor de ciclo de curso continuamente variável - Google Patents

Abstract

resumo certificado de adição de invenção para: "atuação linear para motor de ciclo de curso continuamente variável". o presente certificado de adição refere-se ao motor de combustão interna alternativo de curso variável, em que o motor tem um eixo do motor e um pistão configurados para alternar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte do pistão operável para se mover em sincronia com ou separadamente de uma segunda parte do pistão para definir os cursos de pistão para diferentes funções térmicas do motor, inclui um conjunto acoplado pivotavelmente à primeira parte do pistão em um ponto de cópia e um atuador acoplado ao conjunto, em que o atuador é operável para controlar o movimento do conjunto para definir, assim, o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro. 1/1

Description

Relatório Descritivo de Certificado de Adição de Invenção para "ATUAÇÃO LINEAR PARA MOTOR DE CICLO DE CURSO CONTINUAMENTE VARIÁVEL".

[001] Certificado de Adição de Invenção do BR112014028854-2, depositado em 22/05/2013.

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[002] Este pedido de continuação em parte reivindica o benefício sob 35 U.S.C. §120 a partir do Pedido de Patente n2 U.S. 13/900.395 depositado em 22 de maio de 2013, o qual reivindica a prioridade sob 35 U.S.C. §119(e) a partir do Pedido de Patente Provisório n2 U.S. 61/649.933 depositado em 22 de maio de 2012, todos dos quais estão incorporados no presente documento a título de referência em sua totalidade.

CAMPO

[003] As modalidades reveladas no presente documento referem-se a motores de combustão interna e, em particular, motores de combustão interna de pistão. Mais particularmente, as modalidades reveladas no presente documento referem-se a um atuador e conjunto para motores de combustão interna com ciclo de curso variável. ANTECEDENTES E SUMÁRIO

[004] O motor de combustão interna é um motor em que a combustão de um combustível ocorre com um oxidante em uma câmara de combustão que é uma parte integrante do circuito de fluxo de fluido em funcionamento. Em um motor de combustão interna a expansão dos gases em alta temperatura e pressão produzidos por combustão aplicam força direta para algum componente do motor, tipicamente um pistão. Essa força move o componente por uma distância, transformando energia química em energia mecânica útil.

[005] Em um aspecto, as modalidades reveladas no presente documento referem-se a um motor de combustão interna reciprocante de curso variável, em que o motor tem um eixo de motor e um pistão configurados para reciprocar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte de pistão operável para mover em sincronia com ou separadamente a partir de uma segunda parte de pistão para definir cursos de pistão para diferentes funções térmicas do motor, em que o motor inclui um conjunto pivotavelmente acoplado à primeira parte de pistão em um ponto de cópia e um atuador acoplado ao conjunto, em que o atuador é operável para controlar o movimento do conjunto para, desse modo, definir substancialmente o movimento linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro.

[006] Em outros aspectos, as modalidades reveladas no presente documento referem-se a um método de operar um motor de combustão interna reciprocante de curso variável, em que o motor tem um eixo de motor e um pistão configurados para reciprocar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte de pistão operável para mover em sincronia com e separadamente a partir de uma segunda parte de pistão para definir cursos de pistão para funções diferentes do motor, em que o método inclui fornecer um conjunto pivotavelmente acoplado à primeira parte de pistão em um ponto de cópia, e um atuador acoplado ao conjunto e operando o atuador para controlar o movimento do conjunto e, desse modo, definir o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A invenção é ilustrada nos desenhos anexos em que, [008] A Figura 1 ilustra uma vista esquemática de uma modalidade de um conjunto-guia de pistão de trem.

[009] A Figura 2 ilustra uma vista em corte transversal normal para o eixo geométrico de rotação do virabrequim de uma modalidade de um motor que tem o conjunto-guia de pistão de trem da Figura 1.

[0010] A Figura 3 ilustra uma modalidade de um mecanismo atua-dor linear de guia curvado.

[0011] As Figuras 4 e 5 ilustram uma modalidade de um mecanismo atuador linear de guia pantográfico.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0012] Os aspectos, recursos e vantagens de uma ou mais modalidades mencionadas no presente documento são descritos em maior detalhe em referência aos desenhos, em que os números de referência similares representam elementos similares. As modalidades reveladas no presente documento fornecem um conjunto e guia, ou conjunto guiado, incorporado dentro de um pistão de trem de um motor de combustão interna de curso diferencial ou variável, que pode ser incorporado separadamente ou em um único aparelho. Em certas modalidades, o conjunto pode ser chamado de um conjunto de braço robóti-co. Em outras modalidades, o conjunto pode ser chamado de um conjunto de atuador. O conjunto robótico pode ser fixado a um bloco de motor ou outro local em uma extremidade com um aparelho de alavanca semelhante a braço estendido em direção ao eixo geométrico do cilindro para mover a haste de pistão de uma parte de pistão (por exemplo, uma primeira ou uma parte de pistão interno) em um movimento longitudinal substancialmente linear ao longo do eixo geométrico do cilindro.

[0013] O mesmo pode ser benéfico quando as combinações dos quatro cursos de motor, em disposições e períodos, são continuamente otimizadas em tempo real durante operações de motor para eficiência, potência e emissão de combustível. Para tais propósitos, um dispositivo de otimização robótico, controlado por uma unidade de controle eletrônica do motor, que tem um braço robótico que se estende para dentro do eixo geométrico do cilindro agindo diretamente na haste de pistão, pode ser utilizado. O dispositivo de braço robótico pode ser acoplado à haste de pistão para operar a primeira parte de pistão. O dispositivo robótico pode ser localizado para longe da câmara de cilindro e das partes móveis do kit de pistão. O dispositivo de braço robóti-co pode ser configurado para realizar movimentos multidimensionais para manter um movimento longitudinalmente linear da haste de pistão e da primeira parte de pistão ao longo do eixo geométrico do cilindro. Em certas modalidades, um dispositivo robótico linear, ou um aparelho atuador linear, que age na alavanca de pistão é fornecido para manter um movimento longitudinalmente linear da haste de pistão e da primeira parte de pistão ao longo do eixo geométrico do cilindro.

[0014] Em referência à Figura 1, uma vista esquemática de um conjunto-guia de pistão de trem de acordo com uma ou mais modalidades da presente revelação é mostrada. O aparelho-guia de pistão de trem 100 (ou conjunto) pode ser incorporado dentro do pistão de trem no motor de combustão interna de curso diferencial ilustrado na Figura 2. Conforme usado no presente documento, um "pistão de trem" pode incluir um pistão, barra de ligação à alavanca do pistão e conjun-to-guia acoplados juntos como um conjunto e operável dentro do motor. O conjunto-guia também pode ser chamado no presente documento de um aparelho-guia e de controle ou um conjunto de ligação e controle.

[0015] O motor de combustão interna de curso diferencial tipicamente inclui um bloco de motor 210 que tem um ou mais orifícios de cilindro 212, e uma interna ou primeira parte de pistão 220 localizada dentro de cada dentre os um ou mais orifícios de cilindro 212. A parte de pistão interna 220 pode estar em engate por contato deslizante (ou limítrofe) com uma respectiva parede de orifício de cilindro 213. Uma haste de pistão 230 é acoplada a uma primeira extremidade 232 à parte de pistão interna 220 e é acoplada de maneira articulada (ou pivo- tante) a uma segunda extremidade 234 a uma barra de ligação à alavanca do pistão 110. O acoplamento de maneira articulada (junção pivotante) pode definir um ponto de "cópia" 102 descrito em maior detalhe abaixo.

[0016] O aparelho-guia 100 define e inclui um conjunto de ligação (por exemplo, uma ligação de quatro barras) que inclui uma porção 111 da barra de ligação à alavanca do pistão 110, uma barra de ligação de fulcro 112, uma barra de ligação de força 114 e uma barra de ligação de oscilação 118. Ao definir e localizar a ligação de quatro barras, o aparelho-guia 100 pode ser acoplado de maneira articulada ao bloco de motor 210 em uma primeira junção de dobradiça 120 de uma primeira extremidade da barra de ligação de fulcro 112 e uma primeira extremidade da barra de ligação de oscilação 118. O acoplamento articulado (junção pivotante) define um ponto de "ancoragem" (ou fixação) 104 descrito em maior detalhe abaixo. A ligação de quatro barras inclui adicionalmente uma segunda junção de dobradiça 122 de uma segunda extremidade da barra de ligação de fulcro 112 e uma primeira extremidade da porção 111 da barra de ligação à alavanca do pistão 110, uma terceira junção de dobradiça 124 de uma segunda extremidade da barra de ligação de oscilação 118 e uma primeira extremidade da barra de ligação de força 114 e uma quarta junção de dobradiça 126 de uma segunda extremidade da barra de ligação de força 114 e uma segunda extremidade da porção 111 da barra de ligação à alavanca do pistão 110.

[0017] Um elemento guia ou rolamento de guia 130 é acoplado (por exemplo, de maneira giratória ou pivotante) à barra de ligação de força 114 em um ponto de "origem" (ou eixo geométrico) 106. O ponto de "origem" 106 está localizado na interseção entre a barra de ligação de força 114 e uma linha imaginária—indicada pela linha 108—definida entre o ponto de "cópia" 102 e o ponto de "ancoragem" 104. O rola- mento de guia 130 pode estar em contato deslizante ou de rolamento com um aparelho-guia 240. Em certas modalidades, o aparelho-guia 240 pode ser formado integralmente como uma estrutura dentro de e definido pelo bloco de motor 210. Por exemplo, o aparelho-guia pode ser formado como um canal, sulco ou outra estrutura dentro do motor. Em outras modalidades, o aparelho-guia 240 pode ser fixado de maneira rígida ou preso ao bloco de motor 210. Conforme mostrado em certas modalidades, o aparelho-guia 240 pode ser linear ou substancialmente linear. O rolamento de guia 130 se move dentro do aparelho guia 240 para que o rolamento de guia 130 e o ponto de "origem" 106 se mova ao longo de um eixo geométrico guia 150 do aparelho-guia 240 que é paralelo ao eixo geométrico de cilindro 250 do cilindro 212. Em certas modalidades, o elemento-guia pode incluir um elemento de mola (não mostrado) de qualquer tipo acoplado ao conjunto de ligação para direcionar de maneira central e controlar o ponto de cópia substancialmente ao longo do eixo geométrico de câmara de cilindro.

[0018] A ligação de quatro barras do aparelho-guia 100 pode ser configurada para formar uma montagem ou aparelho pantográfico. Será compreendido por aqueles versados na técnica que uma montagem pantográfica pode ser formada a partir de ligações mecânicas conectadas de uma maneira com base em paralelogramos, para que o movimento de um ponto da montagem (por exemplo, o ponto de "origem" 106) produza os respectivos movimentos (e possivelmente em escala) em um segundo ponto da montagem (por exemplo, o ponto de cópia 102).

[0019] Em certas modalidades, o movimento em escala do ponto de cópia 102 é limitado ao longo do eixo geométrico de cilindro 250 pelo movimento do ponto de "origem" 106 ao longo do eixo geométrico guia 150. Essa montagem pantográfica da ligação de quatro barras, que transfere efetivamente o movimento de um modo controlado, é usada como um guia de movimento para o ponto de cópia 102. Consequentemente, em certas modalidades, a ligação de quatro barras define um dispositivo pantográfico que guia a barra de ligação de alavanca de pistão 110 para se mover na junção pivotante com a haste de pistão 230 (isto é, o ponto de cópia 102) em um movimento de linha reta longitudinalmente ao longo do eixo geométrico de cilindro 250. Em outras palavras, conforme o ponto de origem 106 viaja ao longo do eixo geométrico guia 150 do guia linear 240, o ponto de cópia 102 viaja em um movimento linear longitudinal ao longo do eixo geométrico de cilindro 250 do cilindro 212.

[0020] Será apreciado que outros elementos ou dispositivos guia também podem ser incorporados com a ligação de quatro barras do aparelho guia 100 em localizações que têm uma relação funcional com o movimento linear do ponto de cópia 102. Como um exemplo, um elemento guia ou rolamento de guia pode estar localizado na barra de ligação de alavanca de pistão 110 na junção 126 com a barra de ligação de força 114. Nesse exemplo, um canal guia não linear ou curvado pode guiar o movimento lateral da barra de ligação de alavanca de pistão 110 para que a junção pivotante 102 entre a barra de ligação de alavanca de pistão 110 e a haste de pistão 230 produza movimentos longitudinais lineares alinhados com o eixo geométrico de cilindro 250 conforme a barra de ligação à alavanca do pistão 110 é oscilada para acionar e percorrer a parte de pistão interna 220.

[0021] Em certas modalidades, uma relação funcional existe entre uma localização particular no conjunto de ligação e no ponto de cópia 102. Por exemplo, a relação funcional pode compreender mover uma localização particular no conjunto de ligação e, consequentemente, mover o ponto de cópia 102 de acordo. Ainda adicionalmente, a relação funcional pode compreender mover uma localização particular no conjunto de ligação, de um modo tanto linear quanto não linear e, con- sequentemente, mover o ponto de cópia 102 de um modo linear. Em certas modalidades, a localização particular no conjunto de ligação pode compreender o ponto de origem 106. Consequentemente, o elemento guia ou rolamento de guia 130 pode ser incorporado à ligação de quatro barras em certas localizações para fornecer movimento linear ao ponto de cópia 102, conforme será entendido por aqueles versados na técnica.

[0022] Em certas modalidades, um dispositivo de mola (não mostrado) localizado ou preso em qualquer localização no pistão de trem pode ser incluído. Por exemplo, o dispositivo de mola pode estar próximo à junção de dobradiça 122 (de uma segunda extremidade da barra de ligação de fulcro 112 e uma primeira extremidade da porção 111 da barra de ligação à alavanca do pistão 110) pode restringir ou guiar o movimento lateral da barra de ligação à alavanca do pistão 110. O movimento lateral é definido como movimento não substancialmente alinhado com o eixo geométrico de cilindro 250. A mola pode ser qualquer tipo de dispositivo de mola conforme será compreendido por uma pessoa de habilidade comum na técnica. Adicionalmente, a mola pode estar ancorada em uma extremidade ao bloco de motor e na outra extremidade ao pistão de trem. De maneira alternativa, a mola pode estar ancorada apenas ao bloco de motor. A mola pode ser direcionada para restringir ou reduzir o movimento lateral da barra de ligação de fulcro 112 para que a haste de pistão 230 se mantenha dentro de um limite de tolerância substancialmente alinhada com o eixo geométrico de cilindro 250.

[0023] Em referência à Figura 2, uma vista em corte transversal normal ao eixo geométrico de rotação do virabrequim de um motor de curso diferencial que tem um aparelho de controle e guia 100 incorporado ao mesmo de acordo com uma ou mais modalidades da presente revelação é mostrada. Um pistão de curso diferencial se move dentro do cilindro fixado 212 entre uma cabeça de cilindro fixado 16 acima e um virabrequim giratório 18 abaixo, em referência à orientação do motor mostrado na Figura 2. O cilindro de exaustão e carregamento 212 é controlado pela válvula de admissão 17a e pela válvula de exaustão 17b, respectivamente. A combustão é iniciada por uma vela de ignição 20 (não usada em aplicações a diesel) na cabeça de cilindro 16. O motor 210 é operável para completar um ciclo de combustão completo por volta de motor.

[0024] O pistão de curso diferencial tem uma parte de pistão interna 220 que fecha e veda a câmara de combustão e uma parte de pistão externa 231 que é conectada por uma biela 22 ao virabrequim 18 e também serve como um transportador para a parte de pistão interna 220 durante porções de seu ciclo. As modalidades reveladas no presente documento fornecem a parte de pistão interna 220 para operar em quatro cursos por ciclo e a parte de pistão externa 231 para operar em dois cursos por ciclo. Durante a porção de exaustão e a de admissão do ciclo, a parte de pistão interna 220 e a parte de pistão externa 231 se separam. Durante a separação, a parte de pistão interna 220 é atuada e acionada pelo aparelho de controle e guia 100 descrito na Figura 1. Conforme mostrado em certas modalidades, o aparelho guia 100 pode estar localizado fora do cilindro e do orifício de cilindro 212 e posicionado distante dos movimentos das partes de pistão e de eixo de motor. Enquanto isso, a parte de pistão externa 231 continua a se mover sob o controle de braço de manivela 24 e de biela 22.

[0025] Em certas modalidades, um atuador (por exemplo, um dispositivo de braço robótico) operável independente ao eixo de motor (por exemplo, virabrequim) pode ser fornecido para definir ou otimizar os cursos de pistão durante diferentes funções térmicas do motor e adaptar as combinações de curso de pistão ideais para mudar as condições de carregamento durante as operações de motor. O atuador pode ser sincronizado com outros componentes de motor, tal como um trem de válvula sem came eletrônico ou mecânico associado, por exemplo, um sistema de trem de válvula que não tem came e é operado por circuitos eletrônicos. O atuador e outros componentes de motor podem ser controlados e otimizados por uma unidade de controle eletrônica de motor. Em outras modalidades, o atuador pode ser um atuador linear. Em certas modalidades, o atuador pode compreender um atuador eletromecânico, ou qualquer dispositivo que executa operações elétricas através do uso de partes móveis, ou lingueta de atuador que move em uma direção substancialmente linear. O atuador eletro-mecânico pode ser controlado por uma unidade de controle eletrônica de motor. Em outras modalidades, o atuador pode ser controlado por sistemas ou componentes hidráulicos, mecânicos ou eletromecânicos.

[0026] Em uma modalidade, um elemento-guia na alavanca de pistão é certificado de que viaja dentro de um guia curvado e guia o movimento de alavanca na junção de haste de pistão para ser linear ao longo do eixo geométrico do cilindro conforme a alavanca oscila sobre um fulcro. Em outra modalidade, um dispositivo robótico linear é certificado de que age na alavanca através do uso do princípio pantográfi-co. O movimento da alavanca de pistão ou do braço robótico na junção de haste de pistão é longitudinalmente linear ao longo do eixo geométrico do cilindro, enquanto o movimento para longe do eixo geométrico do cilindro é bidimensional tanto paralelo como perpendicular ao eixo geométrico do cilindro.

[0027] A Figura 3 ilustra uma modalidade de um mecanismo atuador linear de guia curvado. O pistão de duas partes tem uma primeira parte do pistão 220 e uma segunda parte do pistão 222 é mostrada. Um conjunto de ligação define uma ligação de três barras incluindo uma barra de ligação à alavanca do pistão 111, uma barra de ligação ao fulcro 112, e uma barra de ligação por força 114. A ligação de três barras é definida e localizada por uma primeira junção de dobradiça 120 (por exemplo, um ponto de ancoragem) acoplada pivotavelmente ao bloco de motor 210 e que conecta uma primeira extremidade da barra de ligação ao fulcro 112, uma segunda junção de dobradiça 122 que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao fulcro 112 e uma primeira extremidade da barra de ligação à alavanca de pistão 111, uma terceira junção de dobradiça 124 que conecta um atu-ador linear 240 e uma primeira extremidade da barra de ligação por força 114, e uma quarta junção de dobradiça 126 que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação por força 114 e uma localização na barra de ligação à alavanca de pistão 111. Uma lingueta de atuador linear 240 (alojada no aparelho de atuador 242) pode ser fixada pivotavelmente à barra de ligação por força 114 através de um pino 124. Um elemento-guia 130 é disposto dentro de um dispositivo de guia curvado 340 formado integralmente com ou preso ao bloco de motor 210. O elemento-guia 130 pode ser acoplado ao pino 126.

[0028] Como a primeira parte do pistão 220 faz o movimento longitudinalmente linear no cilindro 212, a barra de ligação ao fulcro 112 oscila um arco em torno da fixação de pivô 120 no bloco de motor 210 em direção ao eixo do cilindro 250 e para longe do mesmo. A barra de ligação por força 114 e o elemento-guia 130 se movem em múltiplas dimensões (por exemplo, curvadas) para compensar o movimento da alavanca do pistão. Desse modo, a lingueta de atuador linear 240 pode controlar o movimento da alavanca 110 para definir o movimento substancialmente linear do ponto de cópia 102 ao longo do eixo geométrico do cilindro 250. Uma relação entre o movimento curvado do elemento-guia 130 e o movimento linear do ponto de cópia 102 podem ser correlacionados e calculados com um computador ou uma unidade de controle eletrônica de motor. O eixo geométrico do atuador linear não precisa ser paralelo ao eixo do cilindro 250.

[0029] As Figuras 4 e 5 ilustram uma modalidade de uma relação linear implementada através de um mecanismo de atuador linear guiado pantográfico. A pantografia inclui uma ligação de quatro barras 111, 112, 114, e 118 com uma barra de alavanca que consiste em uma barra de ligação 111 e sua extensão 110. A barra de ligação por força 114 pode ter duas seções divididas por sua junção com o atuador linear em 106. A força aplicada entre a junta 106 e 126 pode ser maior do que do que entre 106 e 124. A seção mais levemente carregada 106 a 124 pode ser constituída em uma lingueta de atuador linear 240. A barra de ligação 118 pode ser igualmente carregada levemente, e configurada para fornecer uma função de guia, e pode ser feita da mesma forma mais fina para encaixar na lingueta do atuador. A lingueta do atuador linear 240 pode ser fixada à barra de ligação por força no ponto de origem 106 da pantografia. A relação funcional entre os movimentos lineares do atuador robótico e os movimentos desejados dos cursos de pistão interno 220 pode ser determinada multiplicando por uma constante. O eixo geométrico da lingueta de atuador linear 240 pode ser paralelo àquele do eixo geométrico do cilindro 250.

[0030] Em determinadas modalidades, um motor de combustão interna alternativo de curso variável, em que o motor tem um eixo do motor e um pistão configurados para alternar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte de pistão operável para se mover em sincronia com ou separadamente de uma segunda parte do pistão para definir os cursos de pistão para diferentes funções térmicas do motor, inclui um conjunto acoplado pivotavelmente à primeira parte do pistão em um ponto de cópia e um atuador acoplado ao conjunto. O atuador é operável para controlar o movimento do conjunto para definir, assim, o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro. O conjunto pode ser acoplado ao motor em um ponto de ancoragem. O atuador pode compreender um atuador linear. O conjunto compreende uma ligação de quatro barras incluindo uma barra de ligação à alavanca do pistão, uma barra de ligação ao fulcro, uma barra de ligação por força e uma barra de ligação ao balancim. A ligação de quatro barras é definida e localizada por uma primeira junção de dobradiça acoplada pivotavelmente ao motor e que conecta uma primeira extremidade da barra de ligação ao fulcro e uma primeira extremidade da barra de ligação ao balancim, uma segunda junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao fulcro e uma primeira extremidade da barra de ligação à alavanca de pistão, uma terceira junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao balancim e uma primeira extremidade da barra de ligação por força, e uma quarta junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação por força e uma localização na barra de ligação à alavanca de pistão. A ligação de quatro barras define um paralelogramo que forma uma pantografia, e o acoplamento entre o atuador e a ligação é localizado ao longo de uma linha definida entre o ponto de cópia e o ponto de ancoragem.

[0031] Ou, o conjunto define uma ligação de três barras incluindo uma barra de ligação à alavanca do pistão, uma barra de ligação ao fulcro, e uma barra de ligação por força. A ligação de três barras é definida e localizada por uma primeira junção de dobradiça acoplada pivotavelmente ao motor e que conecta uma primeira extremidade da barra de ligação ao fulcro, uma segunda junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao fulcro e uma primeira extremidade da barra de ligação à alavanca de pistão, uma terceira junção de dobradiça que conecta o atuador linear e uma primeira extremidade da barra de ligação por força, e uma quarta junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação por força e uma localização na barra de ligação à alavanca de pis- tão. Um elemento-guia é movível dentro de um guia curvado definido dentro do motor e acoplado com a ligação de três barras, em que o elemento-guia se move em um arco, conforme a primeira parte do pistão faz um movimento longitudinalmente linear no cilindro. O atuador compreende um atuador eletromecânico operável independentemente do eixo do motor. Uma unidade de controle de motor eletrônica é usada para operar o atuador eletromecânico.

[0032] Um método de operação de um motor de combustão interna alternativo de curso variável, em que o motor tem um eixo do motor e um pistão configurados para alternar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte do pistão operável para se mover em sincronia com ou separadamente da segunda parte do pistão para definir os cursos do pistão para diferentes funções térmicas do pistão, inclui fornecer um conjunto acoplado pivotavelmente à primeira parte do pistão em um ponto de cópia, e um atuador acoplado ao conjunto e que opera o atuador para controlar o movimento do conjunto e, assim, definir o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro. O método compreende adicionalmente operar um atuador eletromecânico. O método compreende adicionalmente operar o atuador por uma unidade de controle de motor eletrônica. O método compreende adicionalmente operar o atuador em uma direção substancialmente linear. O método compreende adicionalmente operar o conjunto independentemente do eixo do motor.

[0033] O método compreende adicionalmente fornecer um ele-mento-guia movível dentro de um guia curvado definido dentro do motor e acoplado com o conjunto em uma primeira localização que tem uma relação funcional com o ponto de cópia. O método compreende adicionalmente mover o elemento-guia em múltiplas dimensões dentro do guia curvado e, consequentemente, mover a primeira parte do pis- tão ao longo do eixo geométrico do cilindro. O método compreende adicionalmente definir um aparelho de pantografia no conjunto, em que o aparelho de pantografia define uma relação em escala de um para um entre um ponto de origem e o ponto de cópia, ativando o atuador linear e movendo um ponto de origem em uma primeira distância linear, e movendo o ponto de cópia em uma segunda distância linear, em que a segunda distância linear é uma quantidade em escala relativa à primeira distância linear. O método compreende adicionalmente operar o aparelho de pantografia que compreende uma ligação de quatro barras que inclui uma barra de ligação à alavanca do pistão, uma barra de ligação ao fulcro, uma barra de ligação por força e uma barra de ligação ao balancim.

[0034] De forma vantajosa, as modalidades reveladas neste documento fornecem um aparelho de guia e controle no qual o movimento da porção de pistão interno é guiado na extremidade interna da câmara pela coroa do pistão deslizando ao longo da parede do cilindro e na extremidade externa da haste do pistão pelo aparelho-guia para se mover substancialmente ao longo do eixo geométrico do cilindro. Por causa do aparelho-guia, e particularmente do elemento-guia movível dentro de um eixo geométrico e ao longo do mesmo de um canal-guia, a parte do pistão interno pode se mover para cima e para baixo sem substancialmente nenhum movimento lateral da haste do pistão e substancialmente pouco impulso lateral contra a haste do pistão e a partir da barra de ligação à alavanca de pistão. Consequentemente, as tensões e o desgaste da porção do pistão interno e na parede do cilindro induzidos pelos movimentos laterais do pistão podem ser reduzidos. O aparelho-guia também pode reduzir o atrito de deslize e "aderência" da porção do pistão interno contra a parede do cilindro.

[0035] Além disso, o conjunto de ligação de quatro barras requer relativamente pouco espaço (como mostrado na Figura 2) dentro do próprio motor. Ademais, a ligação de quatro barras, que atua como um conjunto pantográfico, tem capacidade de mover a haste de pistão e a parte do pistão interno em uma quantidade muito maior do que a quantidade requerida para mover o elemento-guia dentro do canal-guia.

[0036] A referência ao longo deste relatório descritivo a "uma modalidade" ou a "determinadas modalidades" significa que um recurso, estrutura ou característica particular descrita em conjunto com a modalidade estão incluídos em pelo menos uma modalidade da presente revelação. Portanto, o aparecimento das frases "em uma modalidade" ou "em determinadas modalidades" em várias partes ao longo deste relatório descritivo não são todas necessariamente em relação à mesma modalidade, mas podem. Além disso, os recursos, estruturas ou características particulares podem ser combinados em qualquer forma adequada, conforme seria evidente para uma pessoa de habilidade comum na técnica desta revelação, em uma ou mais modalidades.

[0037] Nas reivindicações abaixo e na descrição deste documento, qualquer um dos termos compreendendo, composto de ou que compreende é um termo aberto que significa incluindo pelo menos os ele-mentos/recursos que seguem, mas não excluindo outros. Portanto, o termo compreendendo, quando usado nas reivindicações, não deveria ser interpretado como sendo limitativo aos meios ou elementos ou etapas listados a seguir. Qualquer um dos termos incluindo ou que inclui, conforme usado neste documento também é um termo aberto que também significa incluindo pelo menos os elementos/recursos que seguem o termo, mas não excluindo outros. Consequentemente, incluindo é sinônimo de e significa compreendendo.

[0038] Deve ser entendido que o termo "acoplado", quando usado nas reivindicações, não deveria ser interpretado como sendo limitativo para direcionar conexões apenas. "Acoplado" pode significar que dois ou mais elementos estão tanto em contato físico direto, ou que dois ou mais elementos não estão em contato direto uns com os outros, mas ainda cooperam e interagem entre si.

[0039] Embora uma ou mais modalidades da presente revelação tenham sido descritas em detalhes, ficará evidente para aqueles versados na técnica que muitas modalidades que tomam uma variedade de formas particulares e refletem mudanças, substituições e alterações podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. As modalidades descritas ilustram o escopo das reivindicações, mas não restringem o escopo das reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. Motor de combustão interna alternativo de curso variável, sendo que o motor é caracterizado pelo fato de que tem um eixo do motor e um pistão configurados para alternar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte do pistão para se mover em união com ou separadamente de uma segunda parte do pistão para definir cursos de pistão para diferentes funções térmicas do motor, o motor, em que motor compreende: um conjunto acoplado pivotavelmente à primeira parte do pistão em um ponto de cópia; e um atuador acoplado ao conjunto, em que o atuador é operável para controlar o movimento do conjunto para definir, assim, o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro.

2. Motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto é acoplado ao motor em um ponto de ancoragem.

3. Motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador compreende um atuador linear.

4. Motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto compreende uma ligação de quatro barras incluindo uma barra de ligação à alavanca do pistão, uma barra de ligação ao fulcro, uma barra de ligação por força e uma barra de ligação ao balancim.

5. Motor, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a ligação de quatro barras é definida e localizada por: uma primeira junção de dobradiça acoplada pivotavelmente ao motor e que conecta uma primeira extremidade da barra de ligação ao fulcro e uma primeira extremidade da barra de ligação ao balancim; uma segunda junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao fulcro e uma primeira extremidade da barra de ligação à alavanca do pistão; uma terceira junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao balancim e uma primeira extremidade da barra de ligação por força; e uma quarta junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação por força e uma localização na barra de ligação à alavanca do pistão.

6. Motor, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a ligação de quatro barras define um paralelogramo que forma um parágrafo, e em que o acoplamento entre o atuador e a ligação está localizado ao longo de uma linha entre o ponto de cópia e o ponto de ancoragem.

7. Motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ligação de três barras incluindo uma barra de ligação à alavanca do pistão, uma barra de ligação ao fulcro e uma barra de ligação por força.

8. Motor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a ligação de três barras é definida e localizada por: uma primeira junção de dobradiça acoplada pivotavelmente ao motor e que conecta uma primeira extremidade da barra de ligação ao fulcro; uma segunda junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação ao fulcro e uma primeira extremidade da barra de ligação à alavanca do pistão; uma terceira junção de dobradiça que conecta o atuador linear e uma primeira extremidade da barra de ligação por força; e uma quarta junção de dobradiça que conecta uma segunda extremidade da barra de ligação por força e uma localização na barra de ligação à alavanca do pistão.

9. Motor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um elemento-guia moví-vel dentro de um guia curvado definido dentro do motor e acoplado com uma ligação de três barras, em que o movimento do elemento-guia é definido entre um arco enquanto o movimento do ponto de cópia é substancialmente linear.

10. Motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador compreende um atuador eletromecânico operável independentemente do eixo do motor.

11. Motor, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma unidade de controle de motor eletrônica para operar o atuador eletromecânico.

12. Método de operação de um motor de combustão interna alternativo de curso variável, caracterizado pelo fato de que o motor tem um eixo do motor e um pistão configurados para alternar dentro de uma câmara de cilindro que tem um eixo geométrico, em que cada pistão tem uma primeira parte de pistão operável para se mover em sincronia com ou separadamente de uma segunda parte do pistão para definir os cursos do pistão para diferentes funções térmicas do motor, sendo que o método compreende: fornecer um conjunto acoplado pivotavelmente à primeira parte do pistão em um ponto de cópia, e um atuador acoplado ao conjunto; e operar o atuador para controlar o movimento do conjunto e definir, assim, o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente operar um atuador eletromecânico.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente operar o atuador por uma unidade de controle de motor eletrônica.

15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente operar o atuador em uma direção substancialmente linear.

16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente operar o conjunto independentemente do eixo do motor.

17. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecer um elemen-to-guia movível dentro de um guia curvado definido dentro do motor e acoplado com o conjunto em uma primeira localização que tem uma relação funcional com o ponto de cópia.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: mover o elemento-guia em múltiplas dimensões dentro do guia curvado; e consequentemente, definir o movimento substancialmente linear do ponto de cópia ao longo do eixo geométrico da câmara de cilindro.

19. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: definir um aparelho pantográfico no conjunto, em que o aparelho pantográfico define uma relação em escala de um-para-um entre um ponto de origem e o ponto de cópia; operar o atuador e mover o ponto de origem em uma primeira distância linear, e mover o ponto de cópia em uma segunda distância linear, em que a segunda distância linear é uma quantidade em escala em relação à primeira distância linear.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracteriza- do pelo fato de que compreende adicionalmente operar o aparelho pantográfico que compreende uma ligação de quatro barras que inclui uma barra de ligação à alavanca do pistão, uma barra de ligação ao fulcro, uma barra de ligação por força e uma barra de ligação ao ba-lancim.