BRPI0709873A2

BRPI0709873A2 - cubos de pino de um Êmbolo para um motor de combustço interna

Info

Publication number: BRPI0709873A2
Application number: BRPI0709873-1A
Authority: BR
Inventors: Eberhard Fezer
Original assignee: Mahle Int Gmbh
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2011-07-26
Also published as: US8011287B2; WO2007115527A1; EP2002159A1; DE102006015586A1; US20090114087A1; EP2002159B1; ES2368454T3; JP2009532611A

Abstract

<B>CUBOS DE PINO DE UM ÊMBOLO PARA UM MOTOR DE COMBUSTçO INTERNA<D>A presente invenção refere-se a cubos de pino (1), para o êmbo- lo (2), de um motor de combustão interna, com cada vez um furo de pino (3), que apresenta na região (15) do centro do furo (7), uma forma oval no lado do zênite, sendo que a forma oval no lado do zênite do furo de pino (3), cresce partindo do centro do furo (7) de maneira radial para fora e de maneira radial para dentro, e a forma oval no lado do nadir, cresce partindo do centro do furo (7) de maneira radial para dentro. Desta maneira, a forma do furo de pino (3), está ajustada a qualquer deformação da cavilha do êmbolo em dependência da solicitação. Além disso, melhora-se desta maneira a lubrificação da cavilha do êmbolo na região do centro do furo (7).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CUBOS DEPINO DE UM EMBOLO PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA"

A presente invenção refere-se a cubos de pino de um êmbolo,para um motor de combustão interna, com furos de pino para o apoio deuma cavilha do êmbolo cilíndrica.

Da publicação DE 44 41 150 A1, são conhecidos cubos de pinode um êmbolo para um motor de combustão interna, os quais apresentamcada vez um furo de pino, cuja forma oval no lado do zênite assim como nolado do nadir, cresce partindo do centro do furo de maneira radial para den-tro. Neste caso é desvantajoso, que o centro do furo esteja configurado demaneira cilíndrica, assim que a lubrificação da cavilha do êmbolo estiver de-ficiente na região do centro do furo, e neste caso existe, especialmente naocasião da partida a frio, o risco da danificação do furo de pino e da cavilhado êmbolo.

Do requerimento de patente PCT, WO 2004/008006 A1, é co-nhecido prover os furos de pino dos cubos de pino de maneira radial parafora com uma forma oval no lado do zênite. No entanto, nem o centro do furonem a região de nadir que está situada de maneira radial dentro do furo depino, apresenta uma forma de seção transversal oval, o que, além de pro-blemas de lubrificação da cavilha do êmbolo na região do centro do furo,implica em outra desvantagem, que na ocasião de uma solicitação de traçãosobre a cavilha do êmbolo, na qual sua parte central sofre uma deformaçãoem direção afastada do fundo do êmbolo, a cavilha do êmbolo é forçada so-bre a região do nadir interna do furo de pino, o que pode leva a uma danifi-cação desta região do furo e, especialmente na ocasião da partida a frio, agrimpagens de cubo.

É tarefa da invenção, evitar as desvantagens mencionadas doestado da técnica.

A tarefa é solucionada com furos de pino, que apresentam naregião do centro do furo uma forma oval no lado do zênite, sendo que a for-ma oval no lado do zênite dos furos de pino, cresce partindo do centro dofuro de maneira radial para fora e radial para dentro, e que além disso a forma oval no lado do nadir, cresce partindo do centro do furo de maneira radialpara dentro. Neste caso, a forma do furo de pino está adaptada a qualquerdeformação do êmbolo e da cavilha do êmbolo, devido à temperatura e de-pendendo da solicitação. Além disso, no caso da cavilha do êmbolo não soli-citada e com isso não deformada, permanece no centro do furo por causa darestante forma oval lá existente do zênite, uma fenda entre a cavilha do êm-bolo e o furo de pino, na qual se acumula óleo lubrificante, que garante umaboa lubrificação do pino, especialmente quando da partida a frio.

Aperfeiçoamentos úteis da invenção são objeto das reivindica-ções dependentes.

Alguns dos exemplos de execução da invenção serão descritosem seguida através dos desenhos. Mostram:

figura 1, um exemplo de execução de um cubo de pino com umfuro de pino em corte, no qual a forma oval do zênite do furo, partindo docentro do furo, cresce de maneira radial para dentro e radial para fora, e a-lém disso cresce linearmente a forma oval do nadir do furo de pino de ma-neira radial para dentro, e

figura 2, um exemplo de execução de um cubo de pino com umfuro de pino em corte, no qual a forma oval do zênite do furo, partindo docentro do furo, cresce de maneira radial para dentro e radial para fora, e a-lém disso cresce a forma oval do nadir do furo de pino de maneira radial pa-ra dentro de tal modo, que tanto o zênite como também o nadir em corte sãoconfigurados cada vez em forma de curva e, respectivamente, têm a formade uma linha de polígono.

Na figura 1, está representada a imagem em corte de um cubode pino 1, de um êmbolo 2, para um motor de combustão interna, com umfuro de pino 3. O zênite 4, do furo de pino 3, apresenta uma região 5, situadade maneira radial para fora, e uma região 6, situada de maneira radial paradentro. Partindo do centro do furo 7, a forma oval da região 5, cresce de ma-neira radial para fora, e a forma oval da região 6, cresce linearmente de ma-neira radial para dentro. Na região do centro do furo 7, o zênite 4, do furo 3,apresenta uma restante forma oval.O nadir 8, do furo de pino 3 apresenta, partindo do centro do furo7, uma região 9 situada de maneira radial para fora, a qual, no corte trans-versal em relação ao furo de pino 3, está configurada de maneira semicircu-lar. Além disso, o nadir 8, apresenta uma região 10 situada de maneira radialpara dentro, cuja forma oval, partindo do centro do furo 7, cresce linearmen-te de maneira radial para dentro. Neste caso, as formas ovais das regiões 5,6 e 10, do furo de pino 3, podem crescer de maneira diferentemente forte.

Na figura 1, a forma oval das regiões 5, 6 e 10, do furo do cubo3, está representada de maneira fortemente ampliada e apresenta na super-fície de frente externa em termos radiais 11, e na superfície de frente internaem termos radiais 12, do cubo de pino 1, em relação à forma circular umaumento do eixo grande da forma oval de 10 pm até 50 μιη. Em dependên-cia do tipo e do tamanho do êmbolo, o aumento do eixo grande da formaoval em relação à forma circular, também pode ser maior que 50 pm ou me-norquelOpm.

Com 13, está marcada uma vista de cima sobre a superfície defrente externa 11, do cubo de pino 1, a qual mostra o canto superior 14, dofuro de pino 3, com forma oval máxima da região 5 situada de maneira radialpara fora, do zênite 4 do furo de pino 3, o furo de pino 3 na região 15 do cen-tro do furo 7, com restante forma oval no lado do zênite, a região do nadir 9do furo de pino 3, a qual tem forma de semicírculo e está situada de maneiraradial para fora, e de maneira tracejada o canto inferior 16 do furo de pino 3,que está situado de maneira radial para dentro, com forma oval máxima nolado do nadir.

Mediante linha com traços e pontos está desenhada na figura 1,uma cavilha do êmbolo disposta no furo de pino 3, cujas deformações quan-do de solicitações diferentes do êmbolo 2, são representadas de maneirafortemente ampliada. Deste modo, as linhas 17, 17', mostram a cavilha doêmbolo deformada quando da solicitação de pressão máxima do êmbolo 2,durante o tempo de explosão, sendo que o centro do pino sofre uma defor-mação em direção ao fundo do êmbolo. As linhas 18, 18', mostram a cavilhado êmbolo, quando esta durante o tempo de admissão, devido à força deinércia da massa do êmbolo 2, está exposta a uma solicitação de tração par-tindo da biela, assim que seu centro se deforma na direção afastada do fun-do do êmbolo. As linhas 19, 19', mostram uma cavilha do êmbolo não solici-tada. Neste caso, a forma do furo de pino 3, está adaptada a cada deforma-ção da cavilha do êmbolo, em dependência da solicitação. Quando a cavilhado êmbolo está deformada de acordo com as linhas 17, 17', devido à solici-tação de pressão que ocorre na ocasião do tempo de explosão, então a cavi-lha do êmbolo se ajusta bem à forma oval da região do zênite 6, a qual cres-ce do centro do furo 7 de maneira radial para dentro, pelo qual é impedido,que do canto 20 no lado do zênite que está situado de maneira radial paradentro, do furo do cubo de cavidade de combustão 3, partam tensões domaterial, as quais, junto com as solicitações de pressão muito alto especial-mente no caso do motor Diesel, podem levar a uma danificação do fundo doêmbolo e da cavidade de combustão disposta no fundo do êmbolo.

No caso de uma deformação da cavilha do êmbolo em virtude deuma solicitação de tensão partindo da biela, sobre a cavilha do êmbolo, deacordo com as linhas 18, 18', a cavilha do êmbolo se ajusta bem à formaoval da região do nadir 10 que se situa de maneira radial para dentro, cujaforma oval cresce partindo do centro do furo 7. Desta maneira se evita, queneste caso se exerça pela cavilha do êmbolo uma tensão do material sobreo canto 16 que esteja situado de maneira radial para dentro, da região donadir do furo de pino, cuja tensão do material possa levar a uma danificaçãoda região interna do furo de pino. No entanto, neste caso é evitado um con-tato direto entre a cavilha do êmbolo e o furo de pino 3, assim que entre acavilha do êmbolo e o furo de pino permaneça sempre uma fenda suficien-temente grande, dentro da qual se acumule óleo lubrificante e garanta umalubrificação suficiente da cavilha do êmbolo.

A restante forma oval do zênite 4 , do furo de pino 3, existenteno centro do furo 7, tem a vantagem, que aqui entre a cavilha do êmbolo 19,19' não solicitada, e o zênite 4 do furo 3 se forma uma fenda, na qual se a-cumula óleo lubrificante que garante, especialmente na ocasião da partida afrio, uma lubrificação boa da cavilha do êmbolo, quando neste caso se de-forma a cavilha do êmbolo, como representado por meio das linhas 17,17'.

A figura 2, mostra em corte um exemplo de execução do cubode pino 21, com um furo de pino 22, no qual a forma oval do zênite do furo4', cresce partindo do centro do furo 7 de maneira radial para dentro e demaneira radial para fora e, além disso, cresce a forma oval do nadir 8', dofuro de pino 22, de maneira radial para dentro de tal maneira, que tanto ozênite 4', como também o nadir 8', são configurados em corte ao longo doeixo do furo 23 cada vez em forma de curva e, respectivamente, têm a formade um linha de polígono. Neste caso, as formas ovais do nadir 8' e do zênite4', do furo de pino 22, podem crescer de maneira diferentemente forte.

Uma vez que com alta solicitação de pressão sobre o êmbolo 2,no âmbito do tempo de explosão e na ocasião de uma deformação da cavi-lha do êmbolo de acordo com as linhas 17, 17', a região do zênite 15 que sedesenvolve no sentido de terminar em ponta, do furo de pino 3 de acordocom a figura 1, assim como a região do zênite 15' em forma de curva emcorte ao longo do eixo do furo 23, do furo de pino 22 de acordo com a figura2, são forçadas com grande força sobre a região superior da cavilha do êm-bolo, então se obtém nas regiões 15 e 15', uma deformação plástica do ma-terial do êmbolo, assim que aqui a cavilha do êmbolo e o furo de pino 3, 22,se ajustam em termos de forma um ao outro. Uma vez que a região de con-tato 15, no caso da execução do furo de pino de acordo com a figura 1, estáconfigurada mais provavelmente de maneira puntiforme, então se obtém a-qui uma pressão superficial muito grande do zênite 4, do furo de pino 3, so-bre a cavilha do êmbolo. Uma vez que o furo de pino 22, de acordo com afigura 2, está configurado na região central 15' em forma de curva ou emforma de uma linha de polígono, então aumenta desta maneira a superfíciede contato que se obtém na região deformada 15', pelo qual também diminuia pressão superficial da região 15' do cubo de pino 21, e da cavilha do êm-bolo, o que traz como conseqüência uma diminuição do risco de uma danifi-cação do cubo de pino 21 na região central 15'.

Lista de Referência

1 Cubo de pino2 Embolo

3 Furo de pino

4, 4' Zênite do furo de pino

5 Região do furo de pino situada de maneira radial para fora

6 Região do furo de pino situada de maneira radial dentro

7 Centro do furo

8, 8' Nadir do furo de pino 3

9 Região do nadir do furo de pino 3, situada de maneira radial para fora

10 Região do nadir do furo de pino 3, situada de maneira radial para den-tro

11 Superfície de frente radialmente externa, do cubo de pino 1

12 Superfície de frente radialmente interna, do cubo de pino 1

13 Vista de cima sobre a superfície de frente radialmente externa, do cubode pino 1

14 Canto situado de maneira radial para fora do zênite do furo de pino 3

15,15' Região central do zênite do furo de pino 3

16 Canto situado de maneira radial para dentro do nadir do furo de pino 3

17,17' Cavilha do êmbolo depois da deformação quando do tempo de explo-são

18,18' Cavilha do êmbolo depois da deformação quando da solicitação detração

19,19' Cavilha do êmbolo não solicitada

20 Canto situado de maneira radial dentro do zênite do furo de pino 3

21 Cubo de pino

22 Furodepino

23 Eixo do furo

Claims

1. Cubos de pino (1, 21), de um êmbolo (2), para um motor decombustão interna, com cada vez um furo de pino (3, 22), para o apoio deuma cavilha do êmbolo (17, 18, 19) configurada de maneira cilíndrica, o qualapresenta na região (15, 15') do centro do furo (7), uma forma oval no ladodo zênite, sendo que a forma oval no lado do zênite do furo de pino (3, 22),cresce partindo do centro do furo (7) de maneira radial para fora e de manei-ra radial para dentro, e a forma oval no lado do nadir, cresce partindo docentro do furo (7) de maneira radial para dentro.

2. Cubos de pino (1), de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizados pelo fato, de a forma oval no lado do zênite do furo de pino (3), cres-cer partindo do centro do furo (7), de maneira radial para fora e de maneiraradial para dentro, e a forma oval no lado do nadir crescer linearmente demaneira radial para dentro.

3. Cubos de pino (21), de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizados pelo fato, de o zênite (4') e o nadir (8'), do furo de pino (22), visto emcorte ao longo do eixo do furo (23), serem configurados em forma de curva.

4. Cubos de pino (21), de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizados pelo fato, de o zênite (4') e o nadir (8'), do furo de pino (22), visto emcorte ao longo do eixo do furo (23), apresentarem a forma de uma linha depolígono.

5. Cubos de pino (1, 21), de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizados pelo fato, de as formas ovais no lado do zênite e a for-ma oval no lado do nadir crescerem de maneira diferentemente forte.