BRPI0802288B1 - Cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixa de câmbio e método para produzir cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixas de câmbio - Google Patents

Cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixa de câmbio e método para produzir cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixas de câmbio Download PDF

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Abstract

cárter para o uso em motores de combustao interna ou em caixa de cambio e método para produzir cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixas de câmbio. cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixa de câmbio, sendo que o cárter é feito de uma chapa metálica moldada por meio do processo de repuxo profundo e sendo que ele apresenta uma borda reforçada, por meio da qual ele fica em contato com o motor de combustão interna ou com a engrenagem com interposição de uma vedação no estado montado. a invenção provê que o reforço seja feito de pelo menos uma peça metálica separada, que é fixada em união positiva ou em arraste de força à borda do cárter sob deformação da borda do cárter.

Description

[0001] O objeto da presente invenção consiste em um cárter para uso em motores de combustão interna ou em caixa de câmbio, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1. [0002] Motores de combustão interna, tanto aqueles montados em veículos automotores como também aqueles de funcionamento em estado estacionário, normalmente apresentam uma cárter de óleo que fica alojado no bloco do motor na área do eixo de manivelas, circundando-o. Esses cárteres de óleo também são utilizados em caixas de câmbio. Também é usual prover sobre cárteres para cárteres de óleo visando o isolamento acústico. Esses cárteres são feitos muitas vezes de chapa de aço, que é conformada no formato do cárter pelo processo de repuxo profundo.
[0003] Cárteres desse tipo são expostos a forças de aceleração muito elevadas, devido às oscilações que ocorrem no motor ou no veículo quando o motor de combustão interna se encontra em funcionamento. Desse modo, foram medidas velocidades de até 50 vezes a velocidade devido à gravidade em cárteres de óleo de veículos utilitários. Isso faz com que especialmente na área da fixação do cárter no motor de combustão interna seja necessário tomar medidas construtivas específicas a fim de evitar a formação de fendas nessa área dos cárteres e garantir uma vedação mais segura em relação ao
bloco do motor. O mesmo se aplica a cárteres de óleo em
caixas de câmbio .
[0004] Nesse contexto, é conhecido a partir do documento
DE 88 01 471 U1 prover acanaladuras que circundam a borda do
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2/8 cárter desdobrada em formato de flange, sendo que os furos passantes para parafusos de fixação do cárter de óleo no bloco do motor ficam dispostos entre as acanaladuras circundantes e a fixação é feita no bloco do motor sob uma interposição de vedação. Por um lado, este arranjo apresenta a desvantagem de os parafusos de fixação, invasivos em alguns pontos, favorecerem a formação de fendas de maneira que em caso de oscilações correspondentes do cárter se formem fendas. Por outro lado, os parafusos de fixação invasivos em alguns pontos fazem com que ocorra uma flexão do flange entre os pontos de fixação de forma que o cárter de óleo seja pressionado ao longo do comprimento do flange contra o bloco do motor através de forças muito diferentes. Isso atua negativamente sobre a vedação.
[0005] Além disso, é conhecido a partir do documento DE 39 29 592 A1 fixar um cárter de óleo feito de chapa de aço, conformado pelo processo de repuxo profundo, sob uma intercalação de uma ponte perfilada por meio de parafusos em um flange do bloco do motor a fim de elevar a resistência à flexão do flange do cárter de óleo. Nesse arranjo existe o problema de pontes perfiladas, quando escoram todo o flange circundante do cárter de óleo, sendo, portanto, fabricadas em peça única ou em várias peças relativamente longas, apresentarem desvios dimensionais muito grandes através de tolerâncias de fabricação relativamente elevadas que surgem durante o processo de repuxo profundo do cárter de óleo. Por um lado, isso traz grandes problemas para a montagem, por outro ocorre uma distribuição desigual das forças de pressão da ponte perfilada sobre o flange e, consequentemente, acaba provocando uma maior tendência à formação de fendas nas áreas
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3/8 afetadas pela força de pressão mais elevada do cárter de óleo. Além disso, a vedação intermediária pode interferir negativamente através de uma disposição desigual do flange do cárter de óleo no flange situado no lado do bloco do motor. [0006] Finalmente, é conhecido a partir do documento DE 34 27 529 A1 unir o cárter de óleo e bloco do motor por meio de uma braçadeira de mola.
[0007] Para evitar as desvantagens do estado da técnica acima mostrado é tarefa da presente invenção criar um cárter fabricado em chapa de aço pelo processo de repuxo profundo, com um reforço de borda através de uma peça de inserção no flange de modo que este possa ser fixado em um motor de combustão interna sem a necessidade de furos passantes e de modo que não ocorram desvios dimensionais entre o cárter e o reforço de borda durante a montagem. Além disso, faz parte da tarefa apresentar um método para a fabricação de um cárter desse tipo.
[0008] A tarefa é solucionada com respeito ao arranjo por meio das características caracterizante da reivindicação 1 e com respeito ao método por meio das características caracterizante da reivindicação 6. Concretizações vantajosas são caracterizadas nas reivindicações dependentes.
[0009] Partimos de um cárter para ser utilizado em motores de combustão interna ou em caixa de câmbio, sendo que o cárter é feito de chapa metálica, conformado pelo processo de repuxo profundo, e apresenta uma borda reforçada, por meio da qual ele fica em contato com o motor de combustão interna ou com a engrenagem sob interposição de uma vedação no estado montado. Para evitar formações de fenda na área da borda do cárter mostrou-se vantajoso fabricar o reforço com pelo menos
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4/8 uma peça metálica separada, que é fixada nesta borda em uma maneira de travamento positivo e/ou travamento não positivo sob deformação da borda do cárter. Através dessa medida são evitados os desvios dimensionais então inevitáveis entre o cárter e a peça metálica.
[0010] Como a peça metálica é executada em formato abaulado pelo menos em algumas das áreas não diretamente adjacentes ao cárter, o cárter, sob contato linear de meios de fixação nas áreas executadas em formato abaulado, é fixado contra o motor de combustão interna ou a engrenagem pela interposição de meios vedantes. O contato linear com os meios de fixação faz com que possam se realizar movimentos de inclinação da parede do cárter em relação à fixação até um certo grau sem que sejam observadas tensões de flexão na parede do cárter. Através dessa medida é possível evitar vantajosamente a formação de fendas através de elevadas tensões de flexão na área da borda do cárter.
[0011] A moldagem da peça metálica na borda do cárter será feita de modo especialmente simples e, portanto, vantajoso, se a peça metálica apresentar uma seção transversal circular. Uma barra redonda em aço curvada unida a um cárter feito de chapa de aço é especialmente apropriada para este caso.
[0012] No caso de formatos complicados da borda do cárter é vantajoso moldar uma peça metálica fundida na borda do cárter, feito por exemplo de chapa de aço.
[0013] A fabricação do cárter, de acordo com a invenção, para uso em motores de combustão interna ou em caixa de câmbio é feita vantajosamente em que o cárter é primeiramente previamente moldado em chapa de aço, em uma ou várias etapas do processo de repuxo profundo. Depois desses ciclos de
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5/8 trabalho é produzida pelo menos uma peça metálica em um processo de moldagem, sendo que a peça metálica é moldada de forma que seu formato corresponda pelo menos a uma parte do perfil posterior da borda do cárter. A peça metálica e o cárter previamente moldado são colocados dentro de uma matriz e então submetidos a um outro processo de moldagem, no qual a borda do cárter é moldada em volta da peça metálica de tal modo que resulte uma união de travamento positivo ou travamento não positivo entre o cárter e a peça metálica. O outro processo de moldagem pode ser vantajosamente uma outra etapa de repuxo profundo, mas também é possível unir peça metálica e cárter por rebordo da borda do cárter em volta da peça metálica.
[0014] A produção de uma peça metálica para reforçar a borda do cárter pode ser feita através de diferentes processos de moldagem, a forma mais fácil, e consequentemente, mais vantajosa é fabricar a peça metálica curvada, por exemplo, de um filete redondo ou em um processo de fundição em metal.
[0015] Um exemplo do arranjo, de acordo com a invenção, é a seguir mais detalhadamente esclarecido com auxílio do desenho.
[0016] O desenho mostra em uma representação parcial simplificada, um corte vertical em relação à borda circundante de um cárter, no exemplo de um cárter de óleo para motor de combustão interna de um veículo utilitário. No cárter 1 feito de chapa de aço uma peça metálica 2, no exemplo, uma barra redonda em aço é moldada em união positiva. No lado da borda do cárter 3, voltado para a peça metálica 2, encontra-se um meio vedante 4 elásticos que
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6/8 circunda a borda do cárter 3, o qual durante o contato do cárter 1 com o bloco do motor 5 fica situado entre este e a borda do cárter 3.
[0017] Para fixar o cárter 3 no bloco do motor 5 é provido como meio de fixação uma garra 6 m forma de L, que fica em contato com a peça metálica 2 pelo seu primeiro braço 6a, na figura aparece em posição tangencial, visto no plano focal, porém em formato linear. A fixação da garra 6 no bloco do motor 5 é feita por meio de um parafuso passante 7, que penetra o segundo braço 6a e fica ancorado no bloco do motor 5 por meio de um furo roscado (não aparece ilustrado).
[0018] Através do arranjo mostrado é possível, por um lado, evitar que ocorram desvios dimensionais entre a borda do cárter 3 e a peça metálica 2, através da moldagem da peça metálica 2 na borda do cárter 3, no caso da montagem do cárter 1. Por outro lado, uma união em arraste de força entre a borda do cárter 3 e a peça metálica 2 faz com que entre esses componentes não ocorra corrosão por fricção. O contato linear da peça metálica 2 na garra 6 faz com que a parede do cárter 8 possa oscilar em direção da seta 9, portanto em forma de movimentos de inclinação sem que na borda do cárter 3 ou na parede do cárter 8 ocorram elevadas tensões de flexão inadmissíveis. Isso é condicionado através do lado livre da peça metálica 2, voltado para o primeiro braço 6a da garra 6, executado de modo geral em formato abaulado, que pode desenrolar sobre a superfície do braço 6a. Também não surge nenhuma resistência significativa a esse movimento no lado do cárter 1 voltado para o bloco do motor 5, através do meio de vedação elástico 4.
[0019] Naturalmente também são possíveis outras formas de
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7/8 seção transversal com relação à peça metálica 2 moldada na borda do cárter, no exemplo na barra redonda em aço, devendo ser observada apenas a concretização abaulada na seção transversal do lado voltado ao braço livre 6a da garra 6. [0020] Além da combinação acima descrita de um cárter de óleo feito de chapa de aço e de uma barra redonda em aço como reforço para a borda do cárter de óleo, naturalmente também são viáveis outras combinações de material, assim a peça metálica moldada, pode ser feita, por exemplo de ferro fundido ou de alumínio fundido. A escolha do material a ser utilizado deve se basear nos respectivos dados construtivos. [0021] Além da finalidade de uso descrita no exemplo acima como cárter de óleo para um motor de combustão interna, montado em um veículo utilitário, o arranjo também pode ser utilizado naturalmente para outras finalidades, onde ocorram oscilações em cárteres, como por exemplo, como cárter de óleo para engrenagem em um veículo utilitário ou como sobre cárter para os cárteres de óleo supra citados.
[0022] O cárter 1 é fabricado em várias etapas de processo de repuxo profundo de chapa metálica, primeiramente o cárter é previamente moldado em várias etapas. Processos de repuxo profundo em chapa metálica são conhecidos do habilitado na técnica de forma que é dispensável uma descrição detalhada a esse respeito. Afora esses ciclos de trabalho a peça metálica é produzida em um processo de moldagem. Isso significa para os cárteres de óleo acima descritos que a barra redonda em aço é flexionada de modo que ela corresponda aborda do cárter posterior. A peça metálica 2 e o cárter pré-moldado 1 são então colocados em uma matriz de forma que ambos sejam fixados entre si. Em um outro processo de moldagem a borda do
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8/8 cárter 3 é então moldada em volta da peça metálica 2 fixada de forma que, conforme ilustrado na figura, resulte uma união entre o cárter 1 e a peça metálica 2 em arraste de força ou positiva. O outro processo de moldagem, neste caso, pode se uma outra etapa de repuxo profundo, mas também é possível unir peça metálica 2 e cárter 1 por rebordo da borda do cárter 3 em volta da peça metálica 2.
[0023] Naturalmente o exemplo descrito pode ser concretizado de maneira diversificada pelo conhecimento especializado acessível ao habilitado na técnica, sem que a ideia fundamental da invenção seja abandonada, cabendo à forma de concretização descrita somente um caráter de exemplo.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixas de câmbio, sendo que o cárter (1) compreende uma chapa metálica moldada pelo processo de repuxo profundo e tendo uma borda reforçada, por meio da qual ele fica em contato com o motor de combustão interna ou com a caixa de câmbio por interposição de uma vedação no estado montado, sendo que o reforço compreende pelo menos uma peça metálica (2) separada, caracterizado pelo fato de a peça metálica (2) ser fixada à borda (3) do cárter em uma maneira de travamento positivo e/ou travamento não positivo mediante a deformação da citada borda (3) do cárter (1).
  2. 2. Cárter, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a peça metálica (2) ser concebida em um formato abaulado pelo menos em algumas das áreas não diretamente adjacentes ao cárter, de forma que o cárter (1), sob contato linear de meios de fixação (6) com as áreas em formato abaulado, possa ser fixado contra o motor de combustão interna ou a caixa de câmbio mediante interposição de meios de vedação (4).
  3. 3. Cárter, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 2, caracterizado pelo fato de a peça metálica (2) ter uma seção transversal circular.
  4. 4. Cárter, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de a peça metálica (2) ser uma barra redonda em aço curvada e o cárter (1) ser feito de chapa de aço.
  5. 5. Cárter, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de a peça metálica (2) ser uma peça moldada fundida e o cárter (1) ser feito de chapa de
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    2/3 aço .
  6. 6. Método para produzir um cárter para o uso em motores de combustão interna ou em caixas de câmbio, sendo que o cárter (1) é feito de uma chapa moldada pelo processo de repuxo profundo e sendo que ele apresenta uma borda reforçada, por meio da qual ele fica em contato com o motor de combustão interna ou com a caixa de câmbio com interposição de uma vedação no estado montado, sendo que o cárter (1) é primeiro pré-moldado em uma ou várias etapas do processo de repuxo profundo em folha metálica, sendo que independente desses ciclos de trabalho é produzida pelo menos uma peça metálica (2) em um processo de moldagem, sendo que a peça metálica (2) é moldada de tal forma que seu formato corresponda a pelo menos uma parte do perfil posterior da borda do cárter (1), caracterizado pelo fato de a peça metálica (2) e o cárter pré-moldado (1) serem colocados em uma matriz e de a borda do cárter (1) ser moldada em volta da peça metálica (2) em um outro processo de moldagem, de tal forma que resulte uma união de travamento positivo ou um travamento não positivo entre o cárter (1) e a peça metálica (2).
  7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a união de travamento positivo ou travamento não positivo entre a peça metálica (2) e o cárter (1) ser feita em uma outra etapa de repuxo profundo.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a união de travamento positivo ou travamento não positivo entre a peça metálica (2) e o cárter (1) ser feita por rebordamento da borda do cárter (1) em volta da peça metálica (2).
  9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado
    Petição 870190003530, de 11/01/2019, pág. 26/29
    3/3 pelo fato de o processo de moldagem para a metálica (2) ser um processo de dobra.
  10. 10. Método, de acordo com a reivindicação pelo fato de o processo de moldagem para a metálica (2) ser um processo de fundição.
    produção da peça
    6, caracterizado produção da peça
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