BRPI0714568A2

BRPI0714568A2 - aparelho de admissço para motor de combustço interna

Info

Publication number: BRPI0714568A2
Application number: BRPI0714568-3A
Authority: BR
Inventors: Atsushi Ito; Eiji Sakagami
Original assignee: Aisin Seiki
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2013-04-02
Also published as: WO2008010590A1; KR101066017B1; DE602007003477D1; AU2007276060B2; KR20080108363A; BRPI0714568B1; US20090283065A1; JP4623382B2; EP2044303B1; AU2007276060A1; CN101490381B; EP2044303A1; US7819104B2; JP2008025448A; CN101490381A

Abstract

APARELHO DE ADMISSçO PARA MOTOR DE COMBUSTçO INTERNA. A presente invenção refere-se a um aparelho de admissão para um motor de combustão interna que compreende um coletor de admissão (1); uma válvula rotativa (10) que inclui uma pluralidade de porções de válvula (11) em comunicação com as passagens de alimentação de ar (3) através de aberturas de mudança de alimentação (7); um membro de vedação (60) montado na porção de válvula, o membro de vedação incluindo porções de anel (61) e porções de interconexão que interconectam as porções de anel, porções rebaixadas (76) definidas sobre um lado externo das porções de válvula para receber as porções de acoplamento (64) sobre os lados internos das porções de interconexão dos membros de vedação, em que uma distância (Dia) de uma porção central de uma borda periférica externa (20a) da porção de área fechada (20) para o eixo geométrico rotacional (P) é determinada menor do que uma distância (02) de uma segunda porção central (43) de uma borda periférica externa (40a) da porção de área aberta (40) para o eixo geométrico rotacional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE ADMISSÃO PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA".

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a um aparelho de admissão para um motor de combustão interna. Antecedentes da Técnica

Um aparelho de admissão para um motor de combustão interna é conhecido, por exemplo, da Patente U.S. 6.138.628.

O aparelho de admissão para um motor de combustão interna descrito nesta patente compreende um coletor de admissão e um controla- dor de eixo de carnes disposto dentro deste coletor de admissão.

O coletor de admissão forma uma pluralidade de passagens de alimentação de ar com tubos de indução individuais e tubos de indução indi- viduais mais curtos para respectivamente alimentar o ar para uma pluralida- de de cilindros do motor de combustão interna.

O controlador de eixo de carnes inclui uma pluralidade de por- ções que tem aberturas que são giráveis juntas. Cada porção é operável para abrir e fechar um tubo de indução individual associado a mesma.

Cada porção do controlador de eixo de carnes inclui uma gaiola de vedação. Esta gaiola de vedação inclui um par de elementos de anel e barras de vedação que conectam o par de elementos de anel um ao outro. Cada elemento de anel está equipado com uma ranhura localizada em uma extremidade correspondente da porção de válvula.

Este tipo de aparelho de admissão tem uma disposição cujo princípio geral está ilustrado nas figuras 14(a) e 14(b). Deve ser compreen- dido que as figuras 14(a), 14(b) e a descrição aqui são providas para o único propósito de ilustrar os princípios operacionais da técnica anterior e que es- tas não constituem nenhuma admissão quanto à descrição anterior de confi- gurações específicas do aparelho. Estas figuras mostram como a abertura de mudança de alimentação 7 é fechada por uma porção de válvula 11.

Como mostrado, cada uma das porções de interconexão 62 de um membro de vedação 60 tem uma porção de acoplamento 64 disposta no lado interno. Cada porção de acoplamento 64 é recebida por uma porção rebaixada 76 correspondente disposta sobre o lado periférico externo da porção de válvula 11.

Uma folga de vedação E está provida entre cada porção de aco- plamento 64 e uma porção de face interna 77 da porção rebaixada 76 cor- respondente. A porção de face interna 77 está localizada no lado oposto a outro lado onde a abertura de mudança de alimentação 7 do coletor de ad- missão 1 está localizada, em relação à porção de acoplamento 64, quando a porção de mudança de alimentação 7 é fechada pela porção de válvula 11. Em geral, as porções de válvula 11 e os membros de vedação

60 são formados por moldagem de resina. Portanto, se a folga de vedação E for pequena, uma porção de acoplamento 64 pode entrar em contato com a porção de face interna 77 correspondente da porção rebaixada 76 devido às variações de fabricação nas porções de válvula 11 e nos membros de veda- ção 60. Quando isto acontece, a porção de interconexão 62 será pressiona- da contra uma porção de furo 8, o que resulta em um aumento na resistência na operação de mudança da porção de válvula 11. Portanto, a folga de ve- dação E está configurada de modo a evitar tal contato entre as porções de acoplamento 64 e as porções de face interna 77, independentemente das variações de fabricação nas porções de válvula 11 e nos membros de veda- ção 60.

Por esta razão, a folga de vedação E foi convencionalmente de- terminada maior do que uma folga de válvula C provida entre a borda perifé- rica externa 15a de cada porção de válvula 11 e a porção de furo 8. Além disso, a superfície interna da porção de furo 8 e da borda

periférica externa 15a eram convencionalmente em forma de arco e coaxiais com o seu centro no centro rotacional P das porções de válvula 11. Um re- sultado foi um problema ilustrado na figura 14(b).

Especificamente, quando a válvula rotativa é mudada para a po- sição fechada de modo que as porções de válvula 11 fechem aberturas de mudança de alimentação 7, a válvula rotativa começa a vibrar devido, por exemplo, à pulsação de ar de admissão gerada nas passagens de alimenta- ção de ar causada pela operação do motor de combustão interna. Como um resultado, a válvula rotativa será deformada de modo que as porções de vál- vula 11 são repetidamente deslocadas na direção e afastando das respecti- vas aberturas de mudança de alimentação 7. O deslocamento de uma por- ção de válvula 11 na direção da abertura de mudança de alimentação 7 cor- respondente causa um movimento da porção de válvula 11 em relação ao membro de vedação 60, o que leva eventualmente a colisões da borda peri- férica externa da porção de válvula 11 contra a porção de furo 8 na vizinhan- ça da abertura de mudança de alimentação 7, assim causando um ruído de colisão.

Descrição da Invenção

Um objetivo da presente invenção é prover um aparelho de ad- missão para um motor de combustão interna, o qual facilita a operação de mudança da válvula rotativa e o qual pode reduzir a geração de tal ruído de colisão acima descrito.

De acordo com um aspecto da presente invenção, em um apare- lho de admissão para um motor de combustão interna, o aparelho compre- ende um coletor de admissão que inclui uma pluralidade de passagens de alimentação de ar que definem aberturas de mudança de alimentação e uma porção de furo e que estão adaptadas para serem conectadas a e alimentar o ar para uma pluralidade de cilindros de um motor de combustão interna quando as passagens de alimentação de ar estão conectadas no motor de combustão interna;

uma válvula rotativa que define uma direção axial e que inclui uma pluralidade de porções de válvula que são giráveis juntas ao redor de um eixo geométrico rotacional e cada uma das quais está em comunicação com uma das passagens correspondente de alimentação de ar através de uma correspondente das aberturas de mudança de alimentação, a válvula rotativamente localizada dentro da porção de furo e sendo suportada pelo coletor de admissão para ser mudada rotativa entre uma posição aberta em que a pluralidade de porções de válvula abre a abertura de mudança de ali- mentação, e uma posição fechada em que a pluralidade de porções de vál- vula fecha as aberturas de mudança de alimentação, cada uma das porções de válvula incluindo uma porção de área fechada para fechar a abertura de mudança de alimentação correspondente e uma porção de área aberta para abrir a abertura de mudança de alimentação correspondente em que uma primeira distância de uma primeira porção central, em relação a uma direção periférica das porções de válvula, de uma borda periférica externa da porção de área fechada para o eixo geométrico rotacional é determinada menor do que uma segunda distância de uma segunda porção central, em relação à direção periférica, de uma borda periférica externa da porção de área aberta para o eixo geométrico rotacional;

um membro de vedação montado em cada uma das porções de válvula, o membro de vedação incluindo um par de porções de anel, cada uma das quais acopla uma correspondente de extremidades opostas da por- ção de válvula na direção axial e pelo menos duas porções de interconexão que interconectam o par de porções de anel, cada um dos membros de ve- dação provendo uma vedação entre uma associada das porções de válvula e a porção de furo do coletor de admissão, as porções de interconexão es- tando geralmente localizadas ao longo da abertura de mudança de alimenta- ção e radialmente entre a porção de válvula e a porção de furo quando a válvula rotativa é mudada para a posição fechada; e

um par de porções rebaixadas definidas sobre um lado externo de cada uma das porções de válvula para receber as porções de acopla- mento definidas sobre os lados internos das porções de interconexão de ca- da um dos membros de vedação. Com a disposição acima descrita, quando a porção de área fe-

chada deve fechar a abertura de mudança de alimentação correspondente, a porção de área fechada pode ser localizada mais distante da abertura de mudança de alimentação em comparação com a porção de área aberta para abrir a abertura de mudança de alimentação. Assim, é mais difícil que a por- ção de válvula colida com a porção de furo no caso em que a porção de vál- vula é deslocada na direção da abertura de mudança de alimentação. Ainda, quando a porção de área aberta abre a abertura de mudança de alimenta- ção, devido a menor folga entre a porção de válvula e a porção de furo na vizinhança da abertura de mudança de alimentação, haveria menos turbu- lência de ar na vizinhança da abertura de mudança de alimentação. Conse- quentemente, esta disposição permite que um aparelho de admissão tenha um desempenho aperfeiçoado onde o ar é suprido para o motor de combus- tão interna mais silenciosamente e com estabilidade.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a borda peri- férica externa da porção de área aberta da porção de válvula é formada co- mo uma borda em forma de arco centrada no eixo geométrico rotacional. Assim, a porção de área aberta pode ser alinhada com a abertu-

ra de mudança de alimentação com uma melhor precisão, de modo que a turbulência de ar na vizinhança da abertura de mudança de alimentação possa ser reduzida ainda mais efetivamente. Consequentemente, um apare- lho de admissão com esta disposição pode suprir o ar para o motor de com- bustão interna mais silenciosamente.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a porção de válvula inclui uma porção de área de reforço disposta sobre um lado oposto à porção de área fechada em relação ao eixo geométrico rotacional de vál- vula, e uma terceira distância de uma terceira porção central, com relação à direção periférica, de uma borda periférica externa da porção de área de re- forço para o eixo geométrico rotacional é determinada menor do que a se- gunda distância.

Assim, a porção de válvula pode ser reforçada em um modo que torna fácil equilibrar os pesos da porção de área de reforço e da porção de área fechada. Como um resultado, a rigidez da porção de válvula pode ser aperfeiçoada e assim reduz a deformação da válvula rotativa. Mais ainda, o equilíbrio rotacional da válvula rotativa pode ser aperfeiçoado, assim facili- tando a rotação e a mudança da válvula rotativa. Ainda, uma terceira distân- cia de uma terceira porção central, em relação à direção periférica, de uma borda periférica externa da porção de área de reforço para o eixo geométrico rotacional é determinada menor do que a segunda distância a qual é de uma segunda porção central, em relação à direção periférica, de uma borda peri- férica externa da porção de área aberta para o eixo geométrico rotacional. Esta disposição torna possível impedir efetivamente a geração de ruído de colisão entre a porção de área de reforço da porção de válvula e a porção de furo que resulta da deformação da válvula rotativa.

De acordo com um aspecto da presente invenção, quando a vál-

vula rotativa é mudada para a posição fechada, uma folga de vedação entre a porção de acoplamento de escada e uma porção de face interna da porção rebaixada localizada, em relação à porção de acoplamento de escada, no lado oposto do lado onde a abertura de mudança de alimentação está pre- sente é menor do que uma folga de válvula provida entre a porção de válvula e a porção de furo, e a primeira distância é determinada maior do que a ter- ceira distância.

Assim, mesmo quando a porção de válvula é deformada na dire- ção da abertura de mudança de alimentação, se esta deformação atingir a quantidade da folga de alimentação, a porção de face interna entra em con- tato com a porção de acoplamento, por meio de que as porções de interco- nexão impedem um movimento adicional da porção de válvula, por meio dis- to tornando mais difícil ter um deslocamento adicional da porção de válvula na direção da porção de furo. A primeira distância de uma primeira porção central, em relação a uma direção periférica das porções de válvula, e uma borda periférica externa da porção de área fechada para o eixo geométrico rotacional é determinada maior do que a terceira distância de uma terceira porção central, em relação à direção periférica, de uma borda periférica ex- terna da porção de área de reforço para o eixo geométrico rotacional. Isto permite uma distância suficiente entre a porção central da borda periférica externa da porção de reforço e a porção de furo, o que ajuda a reduzir o ruí- do de colisão entre a porção de válvula e a porção de furo. Breve Descrição dos Desenhos

Os aspectos e as características acima e adicionais da presente invenção ficarão mais aparentes da descrição detalhada seguinte considera- da com referência aos desenhos acompanhantes, em que:

figura 1 é uma vista em corte vertical de um aparelho de admis- são para um motor de combustão interna;

figura 2 é uma vista em corte que mostra uma condição fechada de orifícios curtos;

figura 3 é uma vista em corte feita ao longo de Ill-Ill na figura 1;

figura 4 é uma vista em corte que mostra uma condição aberta

dos orifícios curtos;

figura 5 é uma vista em corte que mostra uma condição fechada ou uma posição aberta de uma porção de válvula;

figura 6 é uma vista em corte que mostra uma porção de aco- plamento de escada e uma porção rebaixada de recebimento de escada;

figura 7 é uma vista em corte que mostra uma condição deslo- cada da porção de válvula;

figura 8 é uma vista em perspectiva geral da válvula rotativa e um membro de vedação; figura 9 é uma vista frontal da válvula rotativa:

figura 10 é uma vista em corte feita ao longo de X-X na figura 9; figura 11 é uma vista em corte feita ao longo de Xl-Xl na figura 9; figura 12 é uma vista lateral em corte da porção de válvula; figura 13 é uma vista lateral em corte de porções de válvula de uma válvula rotativa de acordo com a segunda modalidade;

figura 14(a) é uma vista em corte que mostra uma condição ou posição fechada de uma porção de válvula convencional; e

figura 14(b) é uma vista em corte que mostra uma condição des- locada da porção de válvula convencional. Melhor Modo para Executar a Invenção

A seguir, as modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos acompanhantes. Na descrição seguinte, um termo "porção", se não explicitamente especificado, pode ser uma parte in- tegral de um membro ou pode ser formada como uma parte separada. Quando algo é dito ser "definido" por um objeto, se não explicitamente espe- cificado, pode ser realmente definido pelo objeto ou pode ser definido por uma parte separada a qual pode ser considerada ser uma parte do objeto. Primeira Modalidade

A figura 1 é uma vista em corte vertical que mostra um aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com uma mo- dalidade da presente invenção. A figura 3 é uma vista em corte feita em Ill-Ill na figura 1. Como mostrado nestas figuras, o aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com a modalidade da invenção inclui um coletor de admissão 1 e uma válvula rotativa 10 incorporada dentro deste coletor de admissão 1 e o aparelho está montado em um motor de combus- tão interna 2 do tipo de quatro cilindros. O coletor de admissão 1 inclui quatro membros como tubo ou

tubular de admissão 1a conectados em série e integralmente formados uns com os outros, com estes quatro membros como tubo de admissão 1a for- mando quatro passagens ou condutos de alimentação de ar 3 conectados respectivamente nos quatro cilindros do motor de combustão interna 2. Co- mo mostrado na figura 1, o coletor de admissão 1 ainda inclui um tanque de surto 4 conectado nos quatro membros como tubo de admissão 1a. Cada passagem de alimentação de ar 3 inclui um orifício longo 5 que tem uma a - bertura de admissão 5a que abre para o tanque de surto 4 e um orifício curto 6 que tem uma abertura de admissão 6a que abre para o tanque de surto 4. Os quatro membros como tubo de admissão 1a e o tanque de surto 4 do coletor de admissão 1 são formados por moldagem de resina.

A válvula rotativamente 10 está sustentada em um par de por- ções de mancai axial 1b do coletor de admissão 1 com a válvula rotativa 10 sendo inserida e através de uma porção de furo 8 que tem as aberturas de mudança de alimentação 7 para os respectivos orifícios curtos 6. Ainda, esta válvula rotativa 10 é acionada rotativa ao redor de um eixo geométrico P por meio de um atuador 9 que tem um eixo de saída 9a operativamente acopla- do com um eixo de suporte 13 provido em uma extremidade extrema desta válvula rotativa 10, de modo que a válvula rotativa 10 é mudada entre uma condição fechada ou uma posição fechada onde cada abertura de mudança de alimentação 7 do respectivo orifício curto 6 é fechada e uma condição aberta ou uma posição fechada onde cada abertura de mudança de alimen- tação 7 do respectivo orifício curto 6 é fechada.

Quando o motor de combustão interna 2 gira a uma baixa velo- cidade, a válvula rotativa 10 é mudada para a condição fechada ou posição fechada para fechar cada orifício curto 6 de modo que este não mais está comunicado com o tanque de surto 4, o que muda cada passagem de ali- mentação de ar 3 para um modo de alimentação de ar para baixa velocidade (ou um modo de alimentação de ar de baixa velocidade). Como um resulta- do, cada passagem de alimentação de ar 3 alimenta o ar, o qual é introduzi- do no tanque de surto 4 de um estrangulamento (não mostrado), para os cilindros como ar de combustão através do orifício longo 5 pela ação de suc- ção dos cilindros. Quando o motor de combustão interna 2 gira a uma alta velocidade, a válvula rotativa 10 é mudada para a condição aberta ou posi- ção aberta para abrir cada orifício curto 6 para ficarem em comunicação com o tanque de surto 4, o que muda cada passagem de alimentação de ar 3 para um modo de alimentação de ar para alta velocidade (ou um modo de alimentação de ar de alta velocidade). Como um resultado, cada passagem de alimentação de ar 3 alimenta o ar, o qual é introduzido no tanque de surto 4, para os cilindros como ar de combustão através do orifício curto 6 pela ação de sucção dos cilindros. No caso do modo de alimentação de ar de alta velocidade, o orifício longo 5 em cada passagem de alimentação de ar é também comunicado com o tanque de surto 4.

A seguir, a válvula rotativa 10 será descrita em maiores deta- lhes. A figura 3 mostra um corte vertical da válvula rotativa 10. A figura 8 é uma vista em perspectiva que mostra a válvula rotativa 10 inteira. A figura 9 é uma vista frontal que mostra a válvula rotativa 10 inteira. A figura 10 é uma vista em corte feita ao longo de X-X na figura 9. A figura 11 é uma vista em corte feita ao longo de Xl-Xl na figura 9.

Como mostrado nestas figuras, a válvula rotativa 10 inclui quatro porções de válvula 11 justapostas coaxialmente ao longo da direção do eixo geométrico rotativo P desta válvula rotativa 10 e os eixos de suporte 12,13 providos nas extremidades opostas da válvula rotativa 10 para serem supor- tados rotativamente pelas porções de mancai axial 1b do coletor de admis- são 1. As quatro porções de válvula 11 são formadas por moldagem de resi- na. Ainda, as quatro porções de válvula 11 são interconectadas por uma plu- ralidade de membros de conexão 14 formados por moldagem de resina si- multaneamente e integrais com os membros de válvula 11 e justapostos ao longo da direção periférica das porções de válvula 11 entre as respectivas porções de válvula 11 adjacentes, de modo que as porções de válvula 11 são giráveis juntas. O eixo de suporte 12 é um eixo de suporte metálico que tem uma do mesmo extremidade embutida rotativamente na extremidade extrema da válvula rotativamente 10. Este eixo de suporte 12 está sustenta- do rotativo dentro de um furo de suporte formado na porção de mancai axial 1b através de um mancai de resina 18 e um anel em O 19 para alinhamento axial. O furo de suporte da porção de mancai axial 1b está formado como uma porção rebaixada configurada para impedir o vazamento de ar para o exterior do coletor de admissão. O outro eixo de suporte 13 está formado integralmente com a extremidade extrema da válvula rotativa 10 por molda- gem de resina. Este eixo de suporte 13 está suportado na porção de mancai axial 1b através do eixo de saída 9a do atuador 9. As quatro porções de vál- vula 11 correspondem respectivamente aos quatro orifícios curtos 6 e abrem e fecham as aberturas de mudança de alimentação 7. A válvula rotativa 10 inclui uma pluralidade de porções de placa lateral 15 dispostas lado a lado e espaçadas ao longo da direção de seu eixo geométrico rotacional Ρ. E, a válvula rotativa 10 é afinada com a porção de parede lateral 15 disposta ad- jacente a uma extremidade onde o eixo de suporte 12 está presente e tem um diâmetro externo ligeiramente menor do que um diâmetro externo da porção de parede lateral 15 disposta na outra extremidade onde o outro eixo de suporte 13 está presente.

Cada porção de válvula 11 inclui uma porção de área fechada 20 que tem um membro de placa inferior 21, uma porção de área de reforço 30 disposta no lado oposto da porção de área fechada 20 em relação ao eixo geométrico rotacional P o qual é o eixo geométrico rotacional da porção de válvula 11, uma porção de área aberta 40 disposta entre e definida pela por- ção de área de reforço 30 e a porção de área fechada 20 e que tem um furo de orifício 41, e uma porção de área de comunicação 50 disposta no lado oposto da porção de área aberta 40 em relação ao eixo geométrico rotacio- nal P da porção de válvula 11 e que tem um furo de comunicação 51. A por- ção de área de comunicação 50 está de preferência em comunicação de- sobstruída e ininterrupta com a porção de área aberta 40. Cada membro de placa inferior 21 pode ter uma superfície plana que faceia e define uma parte da porção de área aberta 40 e da porção de área de comunicação 50.

A porção de área fechada 20 é definida por um par de porções de placa lateral 15 dispostas nas extremidades opostas da porção de válvula 11,o membro de placa inferior 21 formado continuamente com o par de por- ções de placa lateral 15, e um par de membros da placa de parede 22 dis- postos em extremidades opostas na direção periférica da porção de válvula sobre a superfície que faceia para fora do membro de placa inferior 21 de modo que os membros de placa de parede 22 estendam-se afastando e de preferência perpendiculares ao membro de placa inferior 21. Esta porção de área fechada 20 inclui uma porção rebaixada 23 (figura 10) definida entre os membros da placa de parede 22 sobre o lado de face externa do membro de placa inferior 21 e uma pluralidade de nervuras de reforço 24 provida dentro da porção rebaixada 23 e sobre o lado de face externa do membro de placa inferior 21 de modo que as nervuras de reforço 24 estendam-se afastando do e de preferência perpendiculares ao membro de placa inferior 21.

A porção de área de reforço 30 é definida pelo par de porções de placa lateral 15, e um membro de placa de reforço 31 formado continua- mente com um par adjacente de porções de placa lateral 15. E, esta porção de área de reforço 30 inclui uma pluralidade de nervuras de reforço 32 justa- postas sobre o lado de face externa da placa de reforço 31 de modo que as nervuras de reforço 32 estejam espaçadas na direção periférica da porção de válvula 11.

A porção de área aberta 40 inclui uma porção de extremidade radial de um membro cilíndrico 42 definido pelo par de porções de placa late- ral 15, o membro de placa inferior 21 e o membro de placa de reforço 31, e o orifício 41 o qual é uma abertura provida em uma porção de extremidade radial do membro cilíndrico 42. A porção de área de comunicação 50 inclui uma porção de extremidade radial no lado oposto do membro cilíndrico 42 e o furo de comunicação 51 o qual é uma abertura provida na porção de ex- tremidade radialmente oposta do membro cilíndrico 42. O orifício 41 e o furo de comunicação 51 estão comunicados um com o outro através do membro cilíndrico 42.

A figura 12 é uma vista lateral em corte de cada porção de furo 8. Uma linha cheia (a) nesta figura denota a face periférica interna da porção de furo 8. Como mostrado nesta figura, a porção de furo 8 tem uma face in- terna a qual é circular com o seu centro no eixo geométrico rotacional P da porção de válvula 11 como visto na direção ao longo deste eixo geométrico rotacional P. Por outro lado, a porção de válvula 11 tem uma forma periférica externa com diferentes distâncias D1, D3, D2 do eixo geométrico rotacional P para as bordas periféricas externas 20a, 30a, e 40a da porção de área fechada 20, da porção de área de reforço 30 e da porção de área aberta 40, respectivamente.

Mais especificamente, a distância D1 é uma distância do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 25 (ou um ponto central), em relação à direção periférica da porção de válvula, da borda periférica ex- terna 20a da porção de área fechada 20. A distância D2 é uma distância do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 43 (ou um ponto cen- tral), em relação à direção periférica da porção de válvula, da borda periféri- ca externa 40a da porção de área aberta 40. A distância D3 é uma distância do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 33 (ou um ponto central), em relação à direção periférica da porção de válvula, da borda peri- férica externa 30a da porção de área de reforço 30. E, a forma periférica ex- terna da porção de válvula 11 é formada de modo que D2 é maior do que D1 e que D1 é maior do que D3 entre a distância D1 para a porção de área fe- chada 20, a distância D2 para a porção de área aberta 40 e a distância D3 para a porção de área de reforço 30. Ainda, uma distância D4 é uma distân- cia do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 52, em relação à direção periférica da porção de válvula, de uma borda periférica externa 50a da porção de área de comunicação 50. E, esta distância D4 é determi- nada para ser a mesma que a distância D2 para a porção de área aberta 40.

As bordas periféricas externas 40a, 50a da porção de área aber- ta 40 e da porção de área de comunicação 50 são formadas como bordas periféricas externas em forma de arco centradas no eixo geométrico rotacio- nal Ρ. A borda periférica externa 20a da porção de área fechada 20 tem o seu centro 26 em uma posição afastada do eixo geométrico rotacional P na direção do lado onde a porção de área de reforço 30 está presente e é for- mada como uma borda periférica externa em forma de arco que tem o mes- mo raio R que a face periférica interna da porção de furo 8. A borda periféri- ca externa 30a da porção de área de reforço 30 tem o seu centro 34 em uma posição afastada do eixo geométrico rotacional P na direção do lado onde a porção de área fechada 20 está presente e é formada como uma borda peri- férica externa em forma de arco que tem o mesmo raio R que a borda perifé- rica interna da porção de furo 8.

Como mostrado na figura 3, a válvula rotativa 10 inclui um mem- bro de vedação 60 preso a cada porção de válvula 11. A figura 8 é uma vista em perspectiva que mostra o membro de vedação 60 na sua totalidade. Co- mo mostrado nesta figura, o membro de vedação 60 tem um par de porções de anel circular 61 e um par de porções de interconexão 62 que interconecta as porções de anel circular 61. As porções de interconexão 62 serão referi- das como porções de escada 62. No entanto, apesar de uma estrutura e- xemplar das porções de escada ser abaixo descrita, o termo escada por si não é Iimitante quanto às suas formas. O par de porções de anel 61,61 e o par de porções de escada 62 são formados integralmente por moldagem de resina. Cada porção de anel 61 tem uma abertura ou um recorte 63 disposto sobre um lado radialmente oposto onde o par de porções de escada 62 está presente, em relação ao centro desta porção de anel 61. Cada porção de escada 62 tem uma face ou borda periférica externa 62a a qual é formada como uma face arqueada a qual é de preferência substancialmente circular exceto para a abertura ou o recorte 63 como visto ao longo da direção do eixo geométrico rotacional P da porção de válvula 11.0 diâmetro externo do membro de vedação 60 em cada porção de escada 62, isto é, uma distância entre uma superfície externa de cada porção de escada 62 e o centro da porção de anel 61 é determinado ligeiramente menor do que o seu diâmetro externo em cada porção de anel 61.

O membro de vedação 60 de cada porção de válvula 11 está

preso na porção de válvula 11 pela seguinte disposição de fixação. Esta dis- posição de fixação está mostrada nas figuras 3 até 11.

Como mostrado nestas figuras, uma porção de suporte de anel 70 está provida sobre cada lado axialmente externo da porção de placa Iate- ral 15 em cada extremidade oposta da porção de válvula 11. Cada porção de suporte de anel 70 disposta entre as porções de válvula 11 adjacentes é de- finida pela porção de placa lateral 15, cada membro de conexão 14 e um membro de pino 71 formado continuamente com o membro de conexão 14 associado. Esta porção de suporte de anel 70 é provida na forma de uma ranhura anular que inclui um fundo de ranhura definido por faces de extremi- dade de cada membro de conexão 14 e paredes laterais definidas pela por- ção de placa lateral 15 e pelo membro de pino 71. A porção de suporte de anel 70 incluída em cada uma das porções de válvula 11 disposta nas ex- tremidades opostas da válvula rotativa 1 no seu lado oposto à porção de vál- vula 11 adjacente é definida pela porção de placa lateral 15 e uma pluralida- de de membros de suporte 16 distribuídos sobre o lado de face axialmente externo desta porção de placa lateral 15 ao longo da direção periférica da porção de válvula 11. Esta porção de suporte de anel 70 é provida na forma de uma ranhura anular que inclui um fundo de ranhura definido pela placa lateral de cada membro de suporte 16 e uma parede lateral definida pela porção de placa lateral 15.

As figuras 3, 5 e 11 ilustram as porções de válvula 11 com os respectivos membros de vedação 60 presos ou montados. Na figura 11, a porção de anel 61 está mostrada com linhas tracejadas. Como mostrado nestas figuras, cada uma do par de porções de anel 61 está montada no, ou acopla e apóia sobre uma correspondente do par de porções de suporte de anel 70, 70 radialmente por fora. Cada porção de anel 61 é elasticamente deformada para ter um diâmetro reduzido por uma força aplicada na mesma devido ao seu contato com a porção de furo 8. A deformação é permitida pela abertura ou o recorte 63. A porção de anel 61 acoplada, é montada, ou ajusta por sobre a porção de suporte de anel 70 radicalmente por fora sob esta condição elasticamente deformada. Como um resultado, uma face peri- férica externa 61a de cada porção de anel 61 é pressionada contra a face interna da porção de furo 8. Para montar a porção de anel 61 por sobre a porção de suporte de anel 70, a porção de anel 61 é elasticamente deforma- da para aumentar o diâmetro e alargar a abertura 63, de modo que o mem- bro de anel 61 possa acoplar a porção de suporte de anel 70 radialmente por fora através da abertura aumentada 63.

Como mostrado na figura 5, cada porção de escada 62 inclui, sobre o lado interno do membro de vedação, uma porção de acoplamento de escada 64 (ou uma porção de acoplamento) que estende-se ao longo do comprimento inteiro da porção de escada 62. Esta porção de acoplamento de escada 64 inclui uma crista ou uma projeção alongada 64a que estende- se ao longo do comprimento inteiro da porção de escada 62. As cristas ou as projeções alongadas 64a do par de porções de escada 62 projetam-se uma na direção da outra em uma vista axial. Por outro lado, como melhor visto na figura 6, a porção de válvula 11 inclui um par de porções de suporte de es- cada 75 dispostas sobre os lados de fora da porção de área fechada 20 na direção rotacional da válvula. Cada porção de suporte de escada 75 é defi- nida por uma porção de extremidade 21a do membro de placa inferior 21 e do membro de placa de parede 22. No lado de face externa da porção de válvula de cada porção de suporte de escada 75, está provida uma porção rebaixada de recebimento de escada 76 (ou uma porção rebaixada). Cada uma do par de porções de acoplamento de escada 64 é acoplada e recebida na respectiva do par de porções rebaixadas de recebimento de escada 76.

A figura 4 é uma vista em corte que mostra cada orifício curto 6 e cada porção de válvula 11 quando a válvula rotativa 10 é mudada para a condição aberta ou a posição aberta.

Como mostrado nesta figura, quando a válvula rotativa 10 é mu- dada para a condição aberta ou a posição aberta, a porção de área aberta 40 da porção de válvula 11 faceia a abertura de mudança de alimentação 7, assim abrindo a abertura de mudança de alimentação 7 através do orifício 41. Neste momento, o furo de comunicação 51 da porção de área de comu- nicação 50 faceia a abertura de admissão 6a do orifício curto 6 e a abertura de mudança de alimentação 7 fica em comunicação com a abertura de ad- missão 6a. Neste momento, as faces periféricas externas das duas porções de anel 61 do membro de vedação 60 projetam-se radialmente além da bor- da periférica externa da porção de área aberta 40 para o lado de periferia externa da porção de área aberta 40 de modo a ficar em contato com as fa- ces periféricas internas da porção de furo 8 em posições ao longo das regi- ões de extremidade da abertura de mudança de alimentação 7 na direção do eixo geométrico rotacional da porção de válvula 11 devido à força elástica da porção de anel 61. Como um resultado, as porções de anel 61 vedam as folgas entre a porção de válvula 11 e a porção de furo 8 em ambos os lados de extremidade da abertura de mudança de alimentação 7 na direção do eixo geométrico rotacional, da porção de válvula, por meio disto reduzindo a turbulência na vizinhança da abertura de mudança de alimentação 7, no ar alimentado para o motor de combustão interna 2 através do orifício curto 6. Ainda, sob esta condição, na porção de válvula 11, uma folga de válvula B2 é formada entre o centro 43 da borda periférica externa 40a da porção de área aberta 40 e a face periférica interna da porção de furo 8.

As figuras 2 e 5 são vistas em corte que mostram cada orifício curto 6 e cada porção de válvula 11 quando a válvula rotativa 10 é mudada para a condição fechada ou a posição fechada.

Como mostrado nestas figuras, quando a válvula rotativa 10 é mudada para a condição fechada ou a posição fechada, a porção de área fechada 20 da porção de válvula 11 faceia a abertura de mudança de ali- mentação 7, assim fechando a abertura de mudança de alimentação 7 com a porção de placa lateral 15, o membro de placa de parede 22 e o membro de placa inferior 21. Neste momento, as faces periféricas externas das por- ções de anel 61 do membro de vedação 60 projetam-se radialmente além da borda periférica externa 20a da porção de área fechada 20 para o lado de periferia externa da porção de área fechada 20 de modo a ficar em contato com as faces periféricas internas da porção de furo 8 em posições ao longo de regiões de extremidade da abertura de mudança de alimentação 7 na direção do eixo geométrico rotacional da porção de válvula 11 devido à força de resiliência elástica da porção de anel 61. Por outro lado, o par de porções de escada 62, 62 está disposto sobre os lados opostos da abertura de mu- dança de alimentação 7 em relação à direção periférica da porção de válvula 11 e disposto entre a porção de válvula 11 e a porção de furo 8 em posições sobre um lado da abertura de mudança de alimentação 7 na direção periféri- ca da porção de válvula 11. Como um resultado, as porções de anel 61 ve- dam as folgas entre a porção de válvula 11 e a porção de furo 8 em ambos os lados de extremidade da abertura de mudança de alimentação 7 na dire- ção do eixo geométrico rotacional da porção de válvula 11 e as porções de escada 62 vedam as folgas entre a porção de válvula 11 e a porção de furo 8 em ambos os lados de extremidade da abertura de mudança de alimenta- ção 7 na direção periférica da porção de válvula 11. No entanto, a face peri- férica externa 62a de cada porção de escada 62 está ligeiramente recuada na direção do lado interno da porção de válvula 11 do que a face periférica externa 61a da porção de anel 61, assim não fica em contato com a face periférica interna da porção de furo 8.

As figuras 5 e 6 mostram como cada porção de acoplamento de escada 64 acopla-se à porção rebaixada de recebimento de escada 76 quando a válvula rotativa 10 é mudada para a condição fechada ou a posi- ção fechada.

Como mostrado nestas figuras, as faces internas da porção re- baixada de recebimento de escada 76 incluem uma primeira porção de face interna 77 que é disposta no lado oposto do lado onde a abertura de mudan- ça de alimentação 7 está presente em relação à porção de acoplamento de escada 64 quando a abertura de mudança de alimentação 7 é fechada pela porção de válvula 11. Isto é, a primeira porção de face interna 77 faceia a porção de acoplamento de escada 64. Uma primeira folga de vedação A é provida entre a primeira porção de face interna 77 e uma porção da porção de acoplamento de escada 64 que faceia a primeira porção de face interna 77. A primeira folga de vedação A está provida ao longo do comprimento inteiro da primeira porção de face interna 77 ao longo da direção do eixo ge- ométrico rotacional da porção de válvula 11. Por outro lado, a porção de vál- vula 11 é construída de modo que uma folga de válvula B1 esteja presente entre a porção central 25 da borda periférica externa 20a da porção de área fechada 20 e a face periférica interna da porção de furo 8. Esta folga de vál- vula B1 é maior do que a folga B2 quando a abertura de mudança de alimen- tação 7 é aberta pela porção de área aberta 40. Com a válvula rotativa 10 na sua condição fechada ou na posição fechada, a primeira folga de vedação A é menor do que a folga de válvula B1.

Quando a válvula rotativa 10 é mudada para a condição fechada ou a posição fechada, uma extremidade 75a da porção de suporte de esca- da 75 entra em contato com uma face de extremidade 62b da porção de es- cada 62 do membro de vedação 60, por meio de que o membro de vedação 60 é girado juntamente com a porção de válvula 11.

Quando a porção de válvula 11 fecha a abertura de mudança de alimentação 7, devido, por exemplo, à pulsação no ar introduzido nas res- pectivas passagens de alimentação de ar 3 causada pela operação do motor de combustão interna 2, as vibrações desenvolvem-se ao redor das porções em extremidades opostas da válvula rotativa 10 suportada pelos eixos de suporte 12, 13. Isto faz com que a porção de válvula 11 e o membro de ve- dação 60 movam-se um em relação ao outro dentro das ranhuras das por- ções de suporte de anel 70 e dentro da porção rebaixada de recebimento de escada 76. Isto causa uma deformação na válvula rotativa 10 em que cada porção de válvula 11 move repetidamente na direção e afastando da abertu- ra de mudança de alimentação 7. A figura 7 mostra a porção de válvula 11 que está deslocada na direção da abertura de mudança de alimentação 7. Como a folga de válvula B1 antes do deslocamento da porção de válvula 11 seja maior do que a folga de válvula B2 com a abertura de mudança de ali- mentação aberta pela porção de área aberta 40, a porção de área fechada não colide com a porção de furo 8 independentemente do deslocamento da porção de válvula 11. Ainda, quando o deslocamento da porção de válvu- la 11 alcança a folga de vedação A, a primeira porção de face interna 77 da porção rebaixada de recebimento de escada 76 entra em contato com a por- ção de acoplamento de escada 64. Desde que a face periférica externa 61a de cada porção de anel 61 do membro de vedação 60 esteja em contato com a face periférica interna correspondente da porção de furo 8, as porções de escada 62 funcionam como batentes contra um deslocamento adicional da primeira porção de face interna 77, assim limitando um deslocamento adicional da porção de válvula 11. Desde que a folga de vedação A antes da deformação da porção de válvula 11 seja menor do que a folga de válvula B1, as colisões entre a porção de área fechada 20 da porção de válvula 11 e a porção de furo 8 são adicionalmente reduzidas apesar do deslocamento da porção de válvula 11. Segunda Modalidade

A figura 13 é uma vista lateral em corte de uma porção de furo 8 de um aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acor- do com a segunda modalidade. Uma linha cheia (a) nesta figura denota a face periférica interna da porção de furo 8. Como mostrado nesta figura, a porção de furo 8 tem uma face

interna circular que está centrada no eixo geométrico rotacional P da porção de válvula 11 como visto na direção ao longo deste eixo geométrico rotacio- nal P. Por outro lado, a porção de válvula 11 tem uma forma periférica exter- na com diferentes distâncias D1a, D3a, D2 do eixo geométrico rotacional P para as bordas periféricas externas 20a, 30a, e 40a respectivamente, da porção de área fechada 20, da porção de área de reforço 30 e da porção de área aberta 40.

Mais especificamente, a distância D1a é uma distância do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 25 (ou um ponto central), em relação à direção periférica da porção de válvula, da borda periférica ex- terna 20a da porção de área fechada 20. A distância D2 é uma distância do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 43 (ou um ponto cen- trai), em relação à direção periférica da porção de válvula, da borda periféri- ca externa 40a da porção de área aberta 40. A distância D3a é uma distân- cia do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 33 (ou um ponto central), em relação à direção periférica da porção de válvula, da borda peri- férica externa 30a da porção de área de reforço 30. A forma periférica exter- na da porção de válvula 11 é tal que D2 é maior do que D1a e que D1a é maior do que D3a entre a distância D1a para a porção de área fechada 20, a distância D2 para a porção de área aberta 40 e a distância D3a para a por- ção de área de reforço 30. Ainda, uma distância D4 é uma distância do eixo geométrico rotacional P para uma porção central 52, em relação à direção periférica da porção de válvula, de uma borda periférica externa 50a da por- ção de área de comunicação 50. Esta distância D4 é determinada para ser a mesma que a distância D2 para a porção de área aberta 40.

As bordas periféricas externas 40a, 50a da porção de área aber- ta 40 e da porção de área de comunicação 50 são formadas como bordas periféricas externas em forma de arco centradas no eixo geométrico rotacio- nal Ρ. A borda periférica externa 20a da porção de área fechada 20 tem bor- das periféricas externas formadas tomando um arco centrado ao redor do eixo geométrico rotacional P e que tem o mesmo raio que raio da borda peri- férica externa 40a da porção de área aberta 40 e traçando três cordas retas cada uma terminando em dois dos pontos adjacentes de quatro pontos (in- cluindo os dois pontos 25a) posicionados sobre o arco e removendo as regi- ões entre o arco e as cordas. A distância D1b do eixo geométrico rotacional P para a borda periférica externa 20a da porção de área aberta 20 em seus dois pontos 25a, 25a, é maior do que a distância D1a acima descrita. A bor- da periférica externa 30a da porção de área de reforço 30 tem bordas perifé- ricas externas formadas tomando um arco centrado no eixo geométrico rota- cional P e que tem o mesmo raio que o raio da borda periférica externa 40a da porção de área aberta 40 e traçando três cordas retas cada uma termi- nando em dois dos pontos adjacentes de quatro pontos (incluindo os dois pontos 33a) posicionados sobre o arco e removendo as regiões entre o arco e as cordas. A distância D3b do eixo geométrico rotacional P para a borda periférica externa 30a da porção de área de reforço 30 em seus dois pontos 33a, 33a é maior do que a distância D3a acima descrita. Outra Modalidade

Nas respectivas modalidades acima, a distância do eixo geomé- tricô rotacional P para o centro 33 da porção de área de reforço 30 é deter- minada menor do que as distâncias do eixo geométrico rotacional P para os centros 25, 43 da porção de área fechada 20 e da porção de área aberta 40. Alternativamente, é também possível empregar uma disposição alternativa na qual a distância do eixo geométrico rotacional P para o centro 33 da por- ção de área de reforço 30 é igual à distância do eixo geométrico rotacional P para o centro 25 da porção de área fechada 20 ou a distância do eixo geo- métrico rotacional P para o centro 43 da porção de área aberta 40, o que também atinge um objeto da invenção.

As formas específicas das bordas periféricas externas 20a e 30a não estão limitadas àquelas acima descritas e ilustradas nos desenhos. Uma pessoa versada na técnica compreenderá que as relações nas distâncias como definido nas reivindicações são atingíveis com outras formas.

Podem existir mais do que duas porções de escada ou de inter- conexão. Uma pessoa versada na técnica será capaz de escolher as Iocali- zações apropriadas para a(s) porção(ões) de interconexão adicional(is).

Claims

1. Aparelho de admissão para um motor de combustão interna, o aparelho compreendendo: um coletor de admissão (1) que inclui uma pluralidade de passa- gens de alimentação de ar (3) que definem aberturas de mudança de ali- mentação (7) e uma porção de furo (8) e que estão adaptadas para serem conectadas a e alimentarem o ar para uma pluralidade de cilindros de um motor de combustão interna quando as passagens de alimentação de ar (3) estão conectadas no motor de combustão interna; uma válvula rotativa (10) que define uma direção axial e que in- clui uma pluralidade de porções de válvula (11) que são giráveis juntas ao redor de um eixo geométrico rotacional (P) e cada uma das quais está em comunicação com uma correspondente das passagens de alimentação de ar (3) através de uma correspondente das aberturas de mudança de alimenta- ção (7), a válvula rotativa (10) localizada dentro da porção de furo e sendo suportada pelo coletor de admissão (1) para ser mudada rotativamente entre uma posição aberta em que a pluralidade de porções de válvula (11) abre as aberturas de mudança de alimentação (7) e uma posição fechada em que a pluralidade de porções de válvula (11) fecha as aberturas de mudança de alimentação (7), cada uma das porções de válvula (11) incluindo uma porção de área fechada (20) para fechar a abertura de mudança de alimentação (7) correspondente e uma porção de área aberta (40) para abrir a abertura de mudança de alimentação (7) correspondente em que uma primeira distância (D1) de uma primeira porção central (25), em relação a uma direção periféri- ca das porções de válvula (11), de uma borda periférica externa (20a) da porção de área fechada (20) para o eixo geométrico rotacional (P) é deter- minada menor do que uma segunda distância (D2) de uma segunda porção central (43), em relação à direção periférica, de uma borda periférica externa (40a) da porção de área aberta (40) para o eixo geométrico rotacional (P); um membro de vedação (60) montado em cada uma das por- ções de válvula (11), o membro de vedação (60) incluindo um par de por- ções de anel (61), cada uma das quais acopla uma correspondente de ex- tremidades opostas da porção de válvula (11) na direção axial e pelo menos duas porções de interconexão que interconectam o par de porções de anel (61), cada um dos membros de vedação (60) provendo uma vedação entre uma associada das porções de válvula (11) e a porção de furo (8) do coletor de admissão (1), as porções de interconexão (62) estando geralmente locali- zadas ao longo da abertura de mudança de alimentação (7) e radialmente entre a porção de válvula (11) e a porção de furo (8) quando a válvula rotati- va (10) é mudada para a posição fechada; e um par de porções rebaixadas (76) definidas sobre um lado ex- terno de cada uma das porções de válvula (11) para receber as porções de acoplamento (64) definidas sobre os lados internos das porções de interco- nexão de cada um dos membros de vedação (60).

2. Aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, em que a borda periférica externa (20a) da porção de área aberta (20) da porção de válvula (11) é formada como uma borda em forma de arco centrada no eixo geométrico rotacional (P).

3. Aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, em que a porção de válvula (11) inclui uma porção de área de reforço (30) disposta sobre um lado oposto à porção de área fechada (20) em relação ao eixo geométrico rotacional de válvula (P); e uma terceira distância (D3a) de uma terceira porção central (33), com relação à direção periférica, de uma borda periférica externa (30a) da porção de área de reforço (30) para o eixo geométrico rotacional (P) é de- terminada menor do que a segunda distância (D2).

4. Aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 2, em que a porção de válvula (11) inclui uma porção de área de reforço (30) disposta sobre um lado oposto à porção de área fechada (20) em relação ao eixo geométrico rotacional de válvula (P); e uma terceira distância (D3a) de uma terceira porção central (33), com relação à direção periférica, de uma borda periférica externa (30a) da porção de área de reforço (30) para o eixo geométrico rotacional (P) é de- terminada menor do que a segunda distância (D2).

5. Aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 3, em que: quando a válvula rotativa (10) é mudada para a posição fechada, uma folga de vedação (A) entre a porção de acoplamento de escada (62) e uma porção de face interna (77) da porção rebaixada (76) localizada, em relação à porção de acoplamento de escada (62), no lado oposto ao lado onde a abertura de mudança de alimentação (7) está presente é menor do que uma folga de válvula (B1) provida entre a porção de válvula (11) e a porção de furo (8); e a primeira distância (D1a) é determinada maior do que a terceira distância (D3a).

6.

Aparelho de admissão para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 4, em que:

quando a válvula rotativa (10) é mudada para a posição fechada, uma folga de vedação (A) entre a porção de acoplamento de escada (62) e uma porção de face interna (77) da porção rebaixada (76) localizada, em relação à porção de acoplamento de escada (62), no lado oposto do lado onde a abertura de mudança de alimentação (7) está presente é menor do que uma folga de válvula (B1) provida entre a porção de válvula (11) e a porção de furo (8); e a primeira distância (D1a) é determinada maior do que a terceira distância (D3a).