BRPI0918054B1

BRPI0918054B1 - motor de dois tempos com depuração estratificada

Info

Publication number: BRPI0918054B1
Application number: BRPI0918054-0A
Authority: BR
Inventors: Yoshiaki Takayanagi
Original assignee: Makita Corporation
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2020-11-10
Also published as: WO2010035684A1; EP2775118B1; EP2775118A1; JP2012092846A; BRPI0918054A2; EP2327864A4; US20110162630A1; EP2327864B1; EP2327864A1; US9249716B2; JP5165124B2; JPWO2010035684A1; JP2012092845A; RU2466281C1; US8770159B2; JP2012102740A; JP5303040B2; US20140251293A1; CN104481669A; CN102165163B

Abstract

MOTOR DE DOIS TEMPOS COM DEPURAÇÃO ESTRATIFICADA Um motor de dois tempos é dotado de um pistão, um cilindro que aloja o pistão de maneira a permitir o movimento alternativo, um eixo de manivela que é conectado ao pistão por meio de uma haste conectora, um cárter que aloja o eixo de manivela de maneira a permitir a rotação, uma passagem de gás de mistura que introduz gás de mistura no cárter, uma passagem de depuração que se estende entre uma admissão de depuração que se abre no cárter e uma porta de depuração que se abre no cilindro; e uma passagem de ar que é conectada a uma posição intermediária da passagem de depuração para introduzir ar na passagem de depuração. O motor é adaptado de tal modo que, em uma parte de um período de curso ascendente do pistão, o cárter, no qual a pressão negativa é gerada, seja conectado à passagem de depuração por meio da porta de depuração. Consequentemente, a maior parte do ar introduzindo na passagem de depuração forna as passagens de fluxo de ar em direção à porta de depuração e para o interior do cilindro sem alterar a direção de fluxo.

Description

Campo técnico

A presente invenção refere-se a um motor de dois tempos com depuração estratificada. Especialmente, a presente invenção se refere a um motor de dois tempos com depuração estratificada de cabeça aérea, no qual uma pré- depuração é realizada através do ar.

Técnica Anterior

A Publicação do Pedido de Patente japonês ne 2001-254624 (Literatura 1) apresente um motor de dois tempos com depuração estratificada de cabeça aérea. Esse motor de dois tempos tem um pistão, um cilindro no qual o pistão é alojado para que seja capaz de movimentar alternativamente, um eixo de manivela conectado ao pistão pode meio de uma haste, e um cárter no qual o eixo de manivela é alojado para que seja giratório. Esse motor de dois tempos também tem formado no mesmo uma passagem de mistura de ar-combustível para introduzir uma mistura de ar-combustível (uma mistura de combustível e ar) no cárter, uma passagem de depuração que se estende entre uma porta de influxo de depuração aberta para o interior do cárter e uma porta de depuração aberta para o interior do cilindro, e uma passagem de ar conectada a uma posição intermediária da passagem de depuração.

Nesse motor de dois tempos, a pressão negativa que é gerada no cárter atua na passagem de depuração através da porta de influxo de depuração no momento de um curso ascendente do pistão, através do qual o ar é introduzido a partir da passagem de ar para a passagem de depuração. O ar introduzido para a passagem de depuração é introduzido no cilindro antes da mistura de ar- combustível no momento de um curso descendente do pistão. Uma camada de ar é formada entre o gás de combustão e a mistura de ar-combustível quando o gás de combustão é depurado a partir do interior do cilindro. A formação dessa camada de ar impede a fuga de compressão da mistura de ar-combustível, reduzindo a emissão de gás não queimado.

Outro motor de dois tempos com depuração estratificada de cabeça aérea é apresentado em WO98/57053 (Literatura 2). Nesse motor de dois tempos, uma passagem de ar é conectada a uma porta de depuração através de um pistão no momento do curso ascendente do pistão. Consequentemente, ar preenche uma passagem de depuração a partir da porta de depuração. Esse tipo de configuração pode evitar que uma mistura de ar-combustível se mantenha nos arredores da porta de depuração quando o ar preenche a passagem de depuração.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema técnico

Nos motores a dois tempos convencionais, ao preencher a passagem de depuração com ar, o ar que entra na passagem de depuração a partir da passagem de ar flui através da passagem de depuração em direção à porta de influxo de depuração do cárter. Subsequentemente, o ar que entra na passagem de depuração flui em direção à porta de depuração do cilindro através da passagem de depuração e é introduzido no cilindro. Em outras palavras, nos motores a dois tempos convencionais, o ar que preenche a passagem de depuração precisa reverter sua direção de fluxo sendo introduzido no cilindro. Nesse tipo de configuração, no entanto, a mistura de ar-combustível proveniente do cárter é facilmente misturada ao ar que preenche a passagem de depuração. Consequentemente, o combustível se torna envolvido ao ar introduzido no cilindro com antecedência, resultando na emissão de combustível não queimado.

A presente invenção resolve os problemas descritos acima. A presente invenção fornece tecnologia para reduzir uma quantidade de emissão de gás não queimado em um motor de dois tempos com depuração estratificada de cabeça aérea.

Solução para o problema técnico

Um motor de dois tempos com depuração estratificada incorporado na presente invenção inclui: um pistão; um cilindro que aloja o pistão de maneira a permitir o movimento; um eixo de manivela que é conectada ao pistão por meio de uma biela; um cárter que aloja o eixo de manivela de maneira a permitir a rotação; uma passagem de gás de mistura que introduz o gás de mistura no cárter; uma passagem de depuração que se estende entre uma admissão de depuração que se abre no interior do cárter e uma porta de depuração que se abre no interior do cilindro; e uma passagem de ar que é conectada a uma posição intermediária da passagem de depuração. Nesse motor, em uma parte de um período de curso ascendente durante o qual o pistão se move para um lado oposto em relação ao cárter, o cárter, no qual a pressão negativa é gerada, é conectado à passagem de depuração por meio da porta de depuração.

Para conveniência, a presente descrição expressa, com freqüência, uma direção paralela a um eixo geométrico do cilindro e que se estende em direção ao lado oposto em relação ao cárter como “ascendente/acima,” e uma direção paralela ao eixo geométrico do cilindro e que se estende em direção ao cárter como “descendente/abaixo.” Portanto, um curso no qual o pistão se move para o lado oposto em relação ao cárter é expresso, com freqüência, como “curso ascendente” e um curso em que o pistão se move para o lado do cárter como “curso descendente.”

No motor incorporado na presente invenção, pelo menos parte do ar introduzido na passagem de depuração pode fluir para o interior do cilindro sem reverter sua direção de fluxo. O fluxo do ar é dificilmente perturbado na passagem de depuração, e pode-se impedir que o gás de mistura seja misturado no ar introduzido na passagem de depuração. Uma quantidade de combustível que é contida no ar introduzido com antecedência no cilindro pode ser reduzida significantemente, e a emissão de combustível não queimado para o exterior pode ser impedida.

Na passagem de depuração, é preferencial que a maior parte do ar introduzido a partir da passagem de ar não flui em direção à admissão de depuração, mas em direção à porta de depuração. Consequentemente, não somente é possível impedir que o fluxo de ar seja perturbado na passagem de depuração, mas também o gás de mistura pode ser efetivamente impedido de ser misturado no ar introduzido. Nesse sentido, o motor de dois tempos tem, de preferência, pelo menos uma das características a seguir.

Primeiramente, é preferencial que, na passagem de depuração, uma resistência contra um fluxo proveniente da posição intermediária em que a passagem de ar é conectada em direção à porta de depuração seja menor do que uma resistência contra um fluxo proveniente da posição intermediária em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração. De acordo com essa configuração, mais do ar introduzido a partir da passagem de ar para a passagem de depuração pode fluir em direção à porta de depuração com uma baixa resistência.

Em segundo lugar, é preferencial que, na passagem de depuração, uma resistência contra um fluxo proveniente da posição intermediária em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração seja maior do que uma resistência contra um fluxo proveniente da admissão de depuração em direção à posição intermediária em que a passagem de ar é conectada. Essa configuração não somente impede que o ar introduzido para a passagem de depuração flua em direção à admissão de depuração, mas também alimenta suavemente, para o cilindro, o gás de mistura que subsequentemente flui a partir do cárter para a passagem de depuração.

Em terceiro lugar, é preferencial que, na passagem de depuração, uma posição entre a posição intermediária em que a passagem de ar é conectada e a admissão de depuração seja substancialmente fechada enquanto o cárter, no qual a pressão negativa é gerada, é conectado à passagem de depuração a partir da porta de depuração. De acordo com essa configuração, o ar introduzido a partir da passagem de ar para a passagem de depuração pode fluir suavemente em direção à porta de depuração sem fluir em direção à admissão de depuração.

Em quarto lugar, é preferencial que, na passagem de depuração, uma quantidade do ar que flui a partir da posição intermediária em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração seja igual a ou menor do que 10 por cento de uma quantidade total de ar introduzido a partir da passagem de ar em direção à passagem de depuração. Foi confirmado que tal configuração não somente pode impedir de maneira suficiente que o fluxo de ar seja perturbado na passagem de depuração, mas também pode impedir significantemente que o gás de mistura seja misturado ao ar introduzido na passagem de depuração.

Essas características descritas acima podem ser incorporadas por diversas estruturas e, desse modo, não são limitadas a uma estrutura específica. No entanto, na modalidade mais preferida, uma primeira válvula de contrapressão para inibir p ar de fluir para a admissão de depuração é fornecida na seção da passagem de depuração entre a admissão de depuração e a posição intermediária em que a passagem de ar é conectada. Essa configuração pode concretizar um motor de dois ciclos que compreende todas as características mencionadas acima. Além disso, quase todo o ar introduzido a partir da passagem de ar para a passagem de depuração flui em direção à porta de depuração sem reverter sua direção na passagem de depuração. Como resultado, uma depuração estratificada ideal pode ser concretizada.

É preferencial que, na passagem de depuração, a maior parte do ar é introduzida em uma seção entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a porta de depuração. Desse modo, na passagem de depuração, a seção entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a porta de depuração é preferencialmente mais longa do que uma seção entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a admissão de depuração da passagem de depuração. Alternativamente, a seção entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a porta de depuração é, de preferência, maior em volume do que a seção entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a admissão de depuração.

Efeitos vantajosos da invenção

De acordo com o motor de dois tempos da presente invenção, a quantidade de emissão de gás não queimado pode ser reduzida. Como resultado, o desempenho ambiental do motor de dois tempos pode ser melhorado significantemente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um diagrama em seção transversal vertical de um motor de uma modalidade.

A Figura 2 é um diagrama em seção transversal obtido ao longo da linha ll-ll mostrada na Figura 1.

A Figura 3 é um diagrama que ilustra um último estágio de um curso ascendente de um pistão.

A Figura 4 é um diagrama que ilustra um estado no qual o pistão está no ponto fixo de topo.

A Figura 5 é um diagrama que ilustra um estágio intermediário de um curso descendente do pistão.

A Figura 6 é um diagrama que mostra um último estágio do curso descendente do pistão.

A Figura 7 é um diagrama que mostra um estágio intermediário do curso ascendente do pistão.

Descrição de Modalidade

Aspectos preferenciais de modalidade (Característica 1) Pelo menos uma parte de uma porta de depuração é aberta em uma parte inferior de um pistão em uma parte de um período de curso ascendente do pistão. Como resultado, uma passagem de depuração é conectada a partir da porta de depuração a um cárter no qual a pressão negativa é gerada. No entanto, a configuração de conexão da passagem de depuração a partir da porta de depuração para o cárter, no qual a pressão negativa é gerada, não é limitada à configuração descrita acima adotada na modalidade. Por exemplo, um orifício vazado pode ser formado em uma superfície lateral do pistão, e a porta de depuração pode ter comunicação com o orifício vazado em uma superfície lateral do pistão durante a parte do período de curso ascendente do pistão. Alternativamente, um sulco que continua até uma extremidade inferior do pistão pode ser formado na superfície lateral do pistão, e a porta de depuração pode ter comunicação com o sulco na superfície lateral do pistão durante a parte do período de curso ascendente do pistão. Deve-se observar que tanto o orifício vazado quando o sulco pode ser formado na superfície lateral do pistão. (Característica 2) Na passagem de depuração, uma primeira válvula de palheta é fornecida a uma seção entre uma admissão de depuração e uma posição intermediária em que a passagem de ar é conectada. Uma primeira válvula de palheta, um tipo de válvula de contrapressão, é fixada em uma direção que impede que o ar flua em direção à admissão de depuração. Deve-se observar que a primeira válvula de palheta pode ser alterada para um diferente tipo de válvula de contrapressão. (Característica 3) Devido ao fato de que a passagem de depuração é dotada da primeira válvula de palheta, a resistência contra o fluxo proveniente da posição intermediária em que a passagem de ar é conectada em direção à porta de depuração é menor do que a resistência contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração. Portanto, a maior parte do ar introduzido a partir da passagem de ar pode fluir não em direção à admissão de depuração, mas em direção à porta de depuração. Deve-se observar que a primeira válvula de palheta da presente modalidade pode fechar completamente a passagem de depuração contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração; no entanto, a primeira válvula de palheta pode fechar parcialmente a passagem de depuração contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração. (Característica 4) Devido ao fato de que a passagem de depuração é dotada da primeira válvula de palheta, a resistência contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à porta de depuração, é menor do que a resistência contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração. Portanto, não somente é possível impedir que o ar introduzido na passagem de depuração flua em direção à admissão de depuração, mas também que o gás de mistura que flui subsequentemente a partir do cárter para a passagem de depuração pode ser fornecido como alimento suavemente para o cilindro. Deve-se observar que a primeira válvula de palheta da presente modalidade pode impedir completamente que o ar flua a partir da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração; no entanto, a primeira válvula de palheta pode impedir parcialmente que o ar flua a partir da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração. (Característica 5) Devido ao fato de que a passagem de depuração é dotada da primeira válvula de palheta, a resistência contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à porta de depuração, é menor do que a resistência contra o fluxo proveniente da posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada em direção à admissão de depuração. Como resultado, o ar introduzido a partir da passagem de ar para a passagem de depuração pode fluir suavemente em direção à porta de depuração sem fluir em direção à admissão de depuração. Deve-se observar que, no lugar da primeira válvula de palheta, o motor da presente modalidade pode ser dotado de uma válvula móvel que abre e fecha a passagem de depuração em conjunto com os ciclos do pistão ou do eixo de manivela. Ademais, a admissão de depuração da passagem de depuração pode ser fechada em conjunto com os ciclos do pistão ou do eixo de manivela através do fornecimento de um contrapeso do eixo de manivela com uma superfície de válvula para que seja posicionada voltada para a admissão de depuração da passagem de depuração. Ajustar uma faixa de ângulos que formam a superfície de válvula pode fechar substancialmente a seção entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a porta de depuração enquanto a passagem de depuração é conectada a partir da porta de depuração para o cárter, no qual a pressão negativa é gerada. (Característica 6) Devido ao fato de que a passagem de depuração é dotada da primeira válvula de palheta, quase todo o ar introduzido a partir da passagem de ar para a passagem de depuração flui em direção à porta de depuração. Como resultado, uma depuração estratificada ideal pode ser concretizada devido ao fato de que a direção do fluxo do ar não é revertida na passagem de depuração. No entanto, mesmo quando a maior parte do ar introduzido não flui em direção à porta de depuração, pode-se impedir que o fluxo do ar seja perturbado na passagem de depuração, desde que a quantidade do ar que flui em direção à admissão de depuração é igual ou menor do que 10 por cento da quantidade total do ar introduzido. (Característica 7) Em um estágio inicial do curso ascendente do pistão, uma extremidade superior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é localizada abaixo de uma extremidade superior da porta de depuração e uma extremidade inferior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é localizada abaixo de uma extremidade inferior da porta de depuração. Em outras palavras, em um estágio inicial do curso ascendente do pistão, a porta de depuração é aberta acima do pistão, e a passagem de depuração é conectada ao cilindro por meio da porta de depuração. Em um estágio intermediário do curso ascendente do pistão, a extremidade superior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é localizada acima da extremidade superior da porta de depuração e a extremidade inferior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é localizada abaixo da extremidade inferior da porta de depuração. Em outras palavras, no estágio intermediário do curso ascendente do pistão, a porta de depuração é fechada pela superfície lateral do pistão. Em um último estágio do curso ascendente do pistão, a extremidade superior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é localizada acima da extremidade superior da porta de depuração e a extremidade inferior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é localizada acima da extremidade inferior da porta de depuração. Em outras palavras, no último estágio do curso ascendente do pistão, a porta de depuração é aberta abaixo do pistão, e a passagem de depuração é conectada ao cárter por meio da porta de depuração. (Característica 8) A extremidade inferior da superfície lateral do pistão voltada para a porta de depuração é dotada de uma parte recortada. A parte recortada e a porta de depuração aberta no cilindro são localizadas, de preferência, em uma orientação em que um eixo geométrico do eixo de manivela se estende em relação a um eixo geométrico do cárter. (Característica 9) A passagem de ar é dotada de uma segunda válvula de contrapressão para impedir que o ar flua em direção a um lado oposto da passagem de depuração. A segunda válvula de contrapressão pode impedir que o ar ou gás de mistura flua para trás, a partir da passagem de depuração para a passagem de ar. O ar ou gás de mistura proveniente da passagem de depuração pode ser suavemente fornecido como alimente para o cilindro. (Característica 10) Uma pluralidade de portas de depuração é fornecida no interior do cilindro. A passagem de depuração é desviada em direção a cada uma das portas de depuração em uma seção mais próxima à pluralidade de portas de depuração do que a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada. Em outras palavras, nas passagens de depuração, a passagem de ar é conectada a uma posição à montante de uma posição divergente, em que a passagem de depuração se desvia em direção à portas de depuração. De acordo com essa configuração, a passagem de ar não precisa ser conectada a cada uma das passagens de depuração divergentes. (Característica 11) A seção da passagem de depuração entre a admissão de depuração e a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, a passagem de ar e a passagem de gás de mistura são fornecidas na mesma orientação em relação ao eixo geométrico do cilindro. Essa configuração permite que um motor seja reduzido em tamanho. Além disso, tornar a passagem de ar ou a passagem de gás de mistura curta pode reduzir uma resistência de fluxo em cada passagem. (Característica 12) A passagem de ar é conectada à passagem de depuração abaixo da passagem de gás de mistura. Em outras palavras, a passagem de ar é fornecida menor do que um nível de altura da passagem de gás de mistura em relação a uma direção axial do cilindro, e a posição intermediária da passagem de depuração, em que a passagem de ar é conectada, também é fornecida menor do que o nível de altura da passagem de gás de mistura. Ademais, a passagem de ar e a passagem de gás de mistura são substancialmente paralelas entre si. Enquanto alguns motores de dois tempos não têm nenhum espaço ao redor dos cilindros, a maioria dos motores de dois tempos tem espaço ao redor dos cárteres. Portanto, através da disposição da passagem de ar abaixo da passagem de gás de mistura e através da conexão da passagem de ar para a passagem de depuração abaixo da passagem de gás de mistura, o espaço morto pode ser efetivamente utilizado e o tamanho do motor pode ser reduzido. Ademais, através da conexão de passagem de ar para a passagem de depuração abaixo da passagem de gás de mistura, a seção da passagem de depuração entre a posição intermediária, em que a passagem de ar é conectada, e a porta de depuração pode ser aumentada em comprimento, e mais do ar pode ser introduzido na passagem de depuração. (Característica 13) O motor tem uma cobertura de cárter que é fixada ao cárter e define pelo menos uma parte da passagem de depuração entre o cárter e a cobertura de cárter. Uma face plana oposta à cobertura de cárter é formada na cobertura de cárter. A face plana é paralela ao eixo geométrico do eixo de manivela e está a um ângulo entre 0 a 30 graus em relação ao eixo geométrico do cilindro. De acordo com essa configuração, uma passagem de depuração longa e de grande volume pode ser formada sem aumentar o motor. Especialmente através do ajuste do ângulo a aproximadamente 30 graus, a passagem de depuração pode ser tornada longa na direção axial do cilindro. Nesse caso, na passagem de depuração, um gás de mistura espesso está presente em uma seção mais baixa (o lado do cárter) e um combustível fino está presente em uma seção superior (o lado do cilindro) devido a uma diferença em peso. Já que o combustível fino é introduzido primeiramente no cilindro, a quantidade de emissão de gás não queimado pode ser reduzida significantemente. (Característica 14) A face plana formada no cárter é dotada da primeira válvula de palheta localizada na passagem de depuração para impedir que o ar flua em direção à admissão de depuração. A face plana forma uma superfície de assentamento à qual a primeira válvula de palheta é contígua e da qual se separa. Devido ao fato de que o cárter tem a face plana, a primeira válvula de palheta pode ser facilmente fornecida nessa face plana. Ademais, o tamanho da primeira válvula de palheta pode ser aumentado para que a resistência de fluxo do gás de mistura possa ser reduzida. É benéfico fornecer a primeira válvula de palheta na passagem de depuração independentemente da presença da passagem de ar. A primeira válvula de palheta fornecida na passagem de depuração pode bloquear tanto o cárter quanto a passagem de depuração no momento do curso ascendente do pistão. Como resultado, uma forte pressão negativa pode ser gerada no cárter (isto é, a pressão do cárter é diminuída significantemente), por meio da qual mais do gás de mistura pode ser introduzido no cárter. A primeira válvula de palheta da presente é um exemplo da primeira válvula de contrapressão para impedir que o ar flua em direção à admissão de depuração. A primeira válvula de palheta pode ser alterada para um tipo diferente de válvula de contrapressão (de preferência, aquela na qual uma face plana forma a superfície de assentamento). (Característica 15) Na face plana formada no cárter, uma parte da passagem de depuração que se estende a partir da admissão de depuração e uma parte da passagem de depuração que se estende a partir da porta de depuração são preferencialmente abertas. (Característica 15) Na face plana formada no cárter, uma parte da passagem de depuração que se estende a partir da admissão de depuração e uma parte da passagem de depuração que se estende a partir da porta de depuração são preferencialmente abertas. (Característica 16) É preferencial que pelo menos uma parte da passagem de ar seja adicionalmente formada na cobertura de cárter. Nesse caso, uma protuberância guia é formada em uma superfície interna da cobertura de cárter e uma protuberância guia é fornecida em um limite de uma superfície interna da cobertura de cárter voltada para a passagem de depuração e uma superfície interna da mesma voltada para a passagem de ar. A protuberância guia tem uma face curvada para guiar o gás de mistura a partir do cárter para a passagem de depuração que continua para a porta de depuração. (Característica 17) O motor tem uma cobertura de cárter que é fixada ao cárter e define pelo menos uma parte da passagem de depuração entre o cárter e a cobertura de cárter. Nesse caso, a tubulação de ar tem, de preferência, uma face plana oposta a uma cobertura de cárter de ar. A face plana está, de preferência, a um ângulo entre 80 a 130 graus em relação à face plana do cárter.

Característica 18) É preferencial que uma segunda válvula de contrapressão esteja disposta sobre a face plana da tubulação de ar para impedir que o ar flua em direção ao lado oposto da passagem de depuração. Nesse caso, a face plana da tubulação de ar é, de preferência, uma superfície de assentamento à qual a segunda válvula de contrapressão é contígua e da qual se separa.

Modalidade

As modalidades para implantar a presente invenção são agora descritas com referência aos desenhos. A Figura 1 é um diagrama em seção transversal vertical de um motor de dois tempos com depuração estratificada 10 (doravante simplesmente denominado “motor 10”) de uma presente modalidade. A Figura 2 é um diagrama em seção transversal obtido o longo da linha ll-ll mostrada na Figura 1. O motor 10 da presente modalidade é um motor compacto de cilindro único que pode ser montado, por exemplo, em ferramentas elétricas e máquinas de operação.

Conforme mostrado na Figura 1, o motor 10 tem um corpo principal de motor 20, um pistão 32, uma haste conectora 80, e um eixo de manivela 62. O corpo principal de motor 20 tem principalmente um cilindro 24, um cárter 60, uma cobertura de cárter 50, e uma tubulação de ar 42. O cárter 60 é fixado abaixo do cilindro 24. A cobertura de cárter 50 é fixada a uma parte lateral do cárter 60. A tubulação de ar 42 é fixada a uma parte superior da cobertura de cárter 50.

O cilindro 24 aloja o pistão 32. O pistão 32 é capaz de se movimentar alternativamente ao longo de um eixo geométrico X do cilindro 24. No interior do cilindro 24, uma câmara de combustão 26 é formada acima do pistão 32. Uma vela de ignição 28 é disposta na câmara de combustão 26.

O cárter 60 aloja o eixo de manivela 62. O eixo de manivela 62 é sustentado de modo giratório pelo cárter 60. O pistão 32 é conectado ao eixo de manivela 62 através da haste conectora 80 e um pino de pistão 30. Um movimento alternativo do pistão 32 no interior do cilindro 24 gira o eixo de manivela 62 no interior do cárter 60. Deve-se observar que a Figura 1 omite a ilustração de uma parte da haste conectora 80. O eixo de manivela 62 é um eixo geométrico de saída do motor 10, sendo que uma parte de extremidade do eixo de manivela 62 se estende para o exterior do cárter 60.

Uma passagem de gás de mistura 36, uma passagem de depuração 66, uma passagem de ar 44 e uma passagem de exaustão 70 são formadas no corpo principal de motor 20. A passagem de gás de mistura 36 e a passagem de exaustão 70 são formadas no cilindro 24. A passagem de depuração 66 é configurada pelo cárter 60, pela cobertura de cárter 50 e pelo cilindro 24. A passagem de ar 44 é configurada pela cobertura de cárter 50 e pela tubulação de ar 42.

Uma superfície interna 24a do cilindro 24 tem formado no mesmo uma porta de sucção 34, uma pluralidade de portas de depuração 68 e uma porta de exaustão 72. A porta de sucção 34, a pluralidade de portas de depuração 68 e a porta de exaustão 72 são abertas/fechadas pelo movimento alternativo do pistão 32 no interior do cilindro 24.

A porta de sucção 34 e as portas de depuração 68, voltadas umas para as outras, são formadas em uma direção perpendicular a um eixo geométrico Y do eixo de manivela 62 em relação ao eixo geométrico X do cilindro 24. A pluralidade de portas de depuração 68 é formada na direção perpendicular ao eixo geométrico Y do eixo de manivela 62 em relação ao eixo geométrico X do cilindro 24. Deve-se observar que a Figura 1 ilustra duas das portas de depuração 68; no entanto, mais duas portas de depuração que não são mostradas são formadas para se posicionarem voltadas para aquelas duas portas de depuração 68. Em outras palavras, um total de quatro portas de depuração é formado na superfície interna 24a do cilindro 24.

A passagem de gás de mistura 36 é conectada à porta de sucção 34. A passagem de gás de mistura 36 é dotada de um carburador 38 para misturar o combustível no ar introduzido a partir do ambiente externo. O gás de mistura inflamável gerado pelo carburador 38 é fornecido à porta de sucção 34 por meio da passagem de gás de mistura 36. A porta de sucção 34 é aberta abaixo do pistão 32 a partir de um último estágio do curso ascendente do pistão 32 (curso que se move em direção a um lado oposto em relação ao cárter 60) ao longo de um estágio inicial do curso descendente (curso que se move em direção ao lado do cárter 60). Enquanto a porta de sucção 34 é aberta abaixo do pistão 32, a pressão negativa que é gerada no cárter 60 introduz o gás de mistura proveniente da passagem de gás de mistura 36 no interior do cárter 60.

A passagem de depuração 66 é conectada à portas de depuração 68. A passagem de depuração 66 se estende a partir de uma admissão de depuração 56 que é aberta no interior do cárter 60 para as portas de depuração 68 que são abertas para o cilindro 24. Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, a passagem de depuração 66 se desvia em direção à pluralidade de portas de depuração 68 a partir de uma posição divergente 66b na passagem. As portas de depuração 68 são abertas acima do pistão 32 a partir de um último estágio do curso descendente do pistão 32 ao longo de um estágio inicial do curso ascendente. Embora as portas de depuração 68 sejam abertas acima do pistão 32, a pressão positiva que é gerada no interior do cárter 60 alimenta o gás de mistura do cárter 60 para o cilindro 24 por meio da passagem de depuração 66.

As portas de depuração 68 são adicionalmente abertas abaixo do pistão 32 a partir do último estágio do curso ascendente do pistão 32 ao longo do estágio inicial do curso descendente. Embora as portas de depuração 68 sejam abertas abaixo do pistão 32, o cárter 60, no qual a pressão negativa é gerada, é conectada à passagem de depuração 66 a partir das portas de depuração 68. A passagem de ar 44 para introduzir o ar a partir do exterior é conectada à passagem de depuração 66.

Uma primeira válvula de palheta 54 é fornecida em uma seção da passagem de depuração 66 entre a admissão de depuração 56 e uma posição de conexão 66a da passagem de ar 44. A primeira válvula de palheta 54, uma válvula de contrapressão para impedir que o ar flua em direção à admissão de depuração 56, permite que o ar flua somente em direção às portas de depuração 68. Portanto, embora as portas de depuração 68 sejam abertas abaixo do pistão 32, o ar é introduzido a partir da passagem de ar 44 para a passagem de depuração 66, e o ar introduzido flui em direção às portas de depuração 68. Como resultado, a seção da passagem de depuração 66 entre a posição de conexão 66a da passagem de ar 44 e as portas de depuração 68 é preenchida com ar. Conforme será descrito doravante em mais detalhes, o ar introduzido na passagem de depuração 66 é introduzido no cilindro 24 antes do gás de mistura para depurar o gás de combustão (gás após a combustão) do cilindro 24. Deve-se observar que a primeira válvula de palheta 54 não tem que impedir completamente que o ar flua em direção à admissão de depuração 56, porém pode aplicar uma resistência significante contra o ar que flui em direção à admissão de depuração 56. Isso permite que a maior parte do ar introduzido na passagem de depuração 66 flua em direção às portas de depuração 68.

A passagem de exaustão 70 é conectada à porta de exaustão 72. A passagem de exaustão 70 é dotada de um amortecedor 74. A porta de exaustão 72 é aberta acima do pistão 32 a partir do último estágio do curso descendente do pistão 32 ao longo do estágio inicial do curso ascendente do pistão 32. Embora a porta de exaustão 72 seja aberta acima do pistão 32, o gás de combustão no interior do cilindro 24 é emitido para a passagem de exaustão 70 através da porta de exaustão 72. A emissão do gás de combustão é realizada através da pressão do gás de combustão, o ar que flui a partir das portas de depuração 68, e através da depuração com o uso do gás de mistura.

Toda a configuração do motor 10 da presente modalidade se dá conforme descrito acima. Uma configuração detalhada de cada parte do motor 10 é descrita a seguir. A posição de conexão 66a, em que a passagem de ar 44 é conectada à passagem de depuração 66, é fornecida de modo mais próximo da admissão de depuração 56 no lado do cárter 60 do que as portas de depuração 68 no lado do cilindro 24. Em outras palavras, na passagem de depuração 66, uma seção entre as portas de depuração 68 e a posição de conexão 66a da passagem de ar 44 é maior do que uma seção da passagem de depuração 66 entre a admissão de depuração 56 e a posição de conexão 66a da passagem de ar 44. Adicionalmente, a seção entre as portas de depuração 68 e a posição de conexão 66a da passagem de ar 44 é maior em volume do que a seção da passagem de depuração 66 entre a admissão de depuração 56 e a posição de conexão 66a da passagem de ar 44. Portanto, ao preencher a passagem de depuração 66 com o ar proveniente da passagem de ar 44, a passagem de depuração 66 pode ser preenchida com mais do ar. No motor 10 da presente modalidade, quanto mais distante a posição de conexão 66a da passagem de ar 44 está das portas de depuração 68, mais ar pode preencher a passagem de depuração 66.

Na passagem de depuração 66, a posição de conexão 66a da passagem de ar 44 é fornecida de modo mais próximo à admissão de depuração 56 (o lado do cárter 60) do que a posição divergente 66b da passagem de depuração 66. Em outras palavras, a passagem de depuração 66 é configurada de tal modo que o ar seja suprido a partir da passagem de ar 44 na posição à montante da posição divergente 66b da passagem de depuração 66. De acordo com a configuração, o ar pode ser suprido pela única passagem de ar 44 para cada uma das passagens de depuração divergentes 66. Através do suprimento do ar na posição à montante da posição divergente 66b, não é necessário conectar a passagem de ar 44 a cada uma das passagens de depuração divergentes 66.

Uma extremidade inferior 32b do pistão 32 é dotada de uma parte recortada 33 a fim de reduzir o peso do pistão 32 (isto é, o comprimento de uma parte de aba do pistão é reduzido). A parte recortada 33 é fornecida em uma direção paralela ao eixo geométrico Y do eixo de manivela 62, sendo que a direção corresponde à direção na qual as portas de depuração 68 são formadas. Quando a posição no interior do cilindro 24, em que as portas de depuração 68 são formadas, corresponde à posição no interior do pistão 32, em que a parte recortada 33 é formada, as portas de depuração 68 podem ser abertas abaixo do pistão 32 sem abrir amplamente as portas de depuração 68 para baixo.

A passagem de ar 44 é dotada de uma segunda válvula de palheta 48 e uma válvula de controle de ar 40. A segunda válvula de palheta 48, uma válvula de contrapressão para impedir que o ar flua em direção ao lado oposto da passagem de depuração 66, permite que o ar flua somente em direção à passagem de depuração 66. A segunda válvula de palheta 48 pode impedir que o ar ou gás de mistura no interior da passagem de depuração 66 flua para trás através da passagem de ar 44. A válvula de controle de ar 40 controla a abertura da passagem de ar 44 para controlar o fluxo de ar na passagem de ar 44. A válvula de controle de ar 40 é conectada a uma válvula de controle de gás de mistura 38a do carburador 38 para operar em conjunto com a válvula de controle de gás de mistura 38a.

A seção da passagem de depuração 66 entre a admissão de depuração 56 e a posição de conexão 66a da passagem de ar 44, a passagem de ar 44, e a passagem de gás de mistura 36 são fornecidas na mesma orientação em relação ao eixo geométrico X do cilindro 24. A passagem de ar 44 e a passagem de gás de mistura 36 são fornecidas de modo aproximadamente paralelo entre si. Ademais, a passagem de ar 44 é fornecida abaixo da passagem de gás de mistura 36 em relação à direção paralela ao eixo geométrico X do cilindro 24 (direção axial) e conectada à passagem de depuração 66 abaixo da passagem de gás de mistura 36. Há mais espaço abaixo da passagem de gás de mistura 36 do que acima da passagem de gás de mistura 36. Portanto, dispor a passagem de ar 44 abaixo da passagem de gás de mistura 36 e conectar a passagem de ar 44 à passagem de depuração 66 abaixo da passagem de gás de mistura 36 permite o uso eficaz do espaço morto, reduzindo o tamanho do motor 10. Ao montar um motor de tamanho diminuído 10 em ferramentas elétricas portáteis ou máquinas de operação (por exemplo, serras de cadeia sem fim, cortadores de arbusto), a operabilidade de tais ferramentas elétricas e máquinas de operação pode ser significantemente melhorada.

Conforme mostrado na Figura 1, uma face plana 58 oposta à cobertura de cárter 50 é formada no cárter 60. A face plana 58 do cárter 60 é fornecida de modo paralelo em relação ao eixo geométrico Y do eixo de manivela 62 e inclinada para baixo para formar um ângulo de aproximadamente 18 graus em relação ao eixo geométrico X do cilindro 24. Um ângulo 0 formado pela face plana 58 em relação ao eixo geométrico X do cilindro 24 não é necessariamente 18 graus. No entanto, o ângulo 0 formado pela face plana 58 em relação ao eixo geométrico X do cilindro 24 está, de preferência, entre 0 a 30 graus.

Na face plana 58 do cárter 60, uma parte à montante da passagem de depuração 66 que se estende a partir da admissão de depuração 56 e uma parte à jusante da passagem de depuração 66 que se estende para as portas de depuração 68 são abertas. A parte à montante da passagem de depuração 66 que se estende a partir da admissão de depuração 56 e a parte à jusante da passagem de depuração 66 que se estende para a porta de depuração 68 são conectadas entre si pela cobertura de cárter 50 oposta à face plana 58.

A primeira válvula de palheta 54 descrita mais cedo é fixada à face plana 58 do cárter 60. A face plana 58 do cárter 60 configura uma superfície de assentamento que à qual a primeira válvula de palheta 54 é contígua e da qual se separa. A primeira válvula de palheta 54 fecha/abre a passagem de depuração 66 estando contígua a ou se separando da face plana 58 do cárter 60.

Além de uma parte da passagem de depuração 66, uma parte da passagem de ar 44 também é formada na cobertura de cárter 50. Uma protuberância guia 52 é fornecida em um limite de uma superfície interna 50a da cobertura de cárter 50 voltada para a passagem de depuração 66 e uma superfície interna 50b da mesma voltada para a passagem de ar 44. A protuberância guia 52 tem uma superfície guia 52a para guiar o gás de mistura a partir da admissão de depuração 56 (o cárter 60) para a parte à jusante da passagem de depuração 66. A superfície guia 52a é curvada em direção à parte à jusante da passagem de depuração 66.

Uma face plana 46 oposta à cobertura de cárter 50 é formada na tubulação de ar 42. A face plana 46 da tubulação de ar 42 é paralela em relação ao eixo geométrico Y do eixo de manivela 62 e forma um ângulo de aproximadamente 105 graus em relação à face plana 58 do cárter 60. Aqui, o ângulo formado pela face plana 46 da tubulação de ar 42 e a face plana 58 do cárter 60 não é necessariamente 105 graus. No entanto, o ângulo formado pelas duas faces planas 46, 58 está, de preferência, entre 80 a 130 graus.

A segunda válvula de palheta 48 descrita anteriormente é fixada de modo destacável à face plana 46 da tubulação de ar 42. A face plana 46 da tubulação de ar 42 também configura uma superfície de assentamento à qual a segunda válvula de palheta 48 é contígua e da qual se separa. A segunda válvula de palheta 48 abre/fecha a passagem de ar 44 estando contígua a ou se separando da face plana 46 da tubulação de ar 42.

A seguir, com referência às Figuras 3 a 7, as operações do motor 10 em um ciclo são descritas. O motor 10, um motor de dois tempos, realiza uma operação de um ciclo conforme o pistão 32 realiza o curso ascendente e o curso descendente. Nas Figuras 3 a 7, círculos pretos (•) representam o gás de mistura, e os círculos brancos (O) representam o ar. Marcas cruzadas (x) representam o gás de combustão.

A Figura 3 mostra o último estágio do curso ascendente do pistão 32. No último estágio do curso ascendente do pistão 32, a porta de exaustão 72 é fechada pelo pistão 32, enquanto a porta de sucção 34 é aberta abaixo do pistão 32. Adicionalmente, as portas de depuração 68 são abertas na parte inferior do pistão 32. Em outras palavras, uma extremidade superior 32a na superfície lateral do pistão 32 que é voltada para as portas de depuração 68 é localizada acima de uma extremidade superior 68a de cada porta de depuração 68. A extremidade inferior 32b na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para as portas de depuração 68 (isto é, a extremidade inferior 32b na parte recortada 33 do pistão 32) é posicionada acima da extremidade inferior 68b de cada porta de depuração 68.

No último estágio do curso ascendente do pistão 32, o gás de mistura que é introduzido em um ciclo prévio é comprimido na câmara de combustão 26 localizada acima do pistão 32. por outro lado, uma forte pressão negativa é gerada no interior do cárter 60 abaixo do pistão 32 devido à elevação do pistão 32. No interior do cárter 60 no qual a pressão negativa é gerada, a passagem de gás de mistura 36 é conectada através da porta de sucção 34. Como resultado, o gás de mistura flui a partir da porta de sucção 34 para o interior do cárter 60 localizado abaixo do pistão 32.

Além disso, no último estágio do curso ascendente do pistão 32, a passagem de depuração 66 é conectada a partir das portas de depuração 68 para o cárter 60 no qual a pressão negativa é gerada. Como resultado, a pressão negativa no interior do cárter 60 atua na passagem de depuração 66 através da portas de depuração 68 e nos fluxos de ar provenientes da passagem de ar 44 na passagem de depuração 66. Nesse momento, o ar introduzido na passagem de depuração 66 flui através da passagem de depuração 66 em direção às portas de depuração 68. Enquanto a pressão negativa é gerada no interior do cárter 60, a primeira válvula de palheta 54 é fechada e a passagem de depuração 66 é completamente fechada. Portanto, o ar introduzido na passagem de depuração 66 é impedido de fluir em direção á admissão de depuração 56. Como resultado, a seção da passagem de depuração 66 entre a posição de conexão 66a da passagem de ar 44 e as portas de depuração 68 é preenchida com o ar, conforme mostrado na Figura 3.

A seguir, a Figura 4 mostra um estado no qual o pistão 32 está no topo de um ponto fixo. A Figura 32 mostra o último estágio do curso ascendente do pistão 72. No último estágio do curso ascendente do pistão 32, a porta de exaustão 34 é fechada pelo pistão 32, enquanto a porta de sucção 68 é aberta abaixo do pistão 32. Adicionalmente, as portas de depuração 32a são abertas na parte inferior do pistão 32. Em outras palavras, uma extremidade superior 68 na superfície lateral do pistão 68a que é voltada para as portas de depuração 68 é localizada acima de uma extremidade superior 32b de cada porta de depuração 32. A extremidade inferior 68 na superfície lateral do pistão 68b que está voltada para as portas de depuração 68 (isto é, a extremidade inferior na parte recortada do pistão) é posicionada acima da extremidade inferior de cada porta de depuração.

Quando o pistão 32 alcança o ponto fixo de topo, a compressão do gás de mistura, a introdução do gás de mistura no cárter 60, e a introdução do ar na passagem de depuração 66 estão quase completas. A partir desse estado, o gás de mistura é inflamado pela vela de ignição 28. O gás de combustão obtido pela queima do gás de mistura se expande rapidamente e empurra o pistão 32 para baixo. O curso do pistão 32 é, então, alterado pata o curso descendente.

A seguir, a Figura 5 mostra um estágio intermediário do curso descendente do pistão 32. No estágio intermediário do curso descendente do pistão 32, a porta de exaustão 72 é aberta acima do pistão 32, enquanto a porta de sucção 34 é fechada pelo pistão 32. A porta de depuração 68 também é fechada pelo pistão 32. Em outras palavras, a extremidade superior 32a na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para as portas de depuração 68 é localizada acima da extremidade superior 68a de cada porta de depuração 68, enquanto a extremidade inferior 32b na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para as portas de depuração 68 é localizada abaixo da extremidade inferior 68b de cada porta de depuração 68.

A partir do estágio inicial do curso descendente do pistão 32 para o estágio intermediário do mesmo, a câmara de combustão 26 acima do pistão 32 começa a emitir o gás de combustão através da porta de exaustão aberta 72. No interior do cárter 60 abaixo do pistão 32, por outro lado, a pressão positiva é gerada à medida que o pistão 32 cai. Como resultado, o gás de mistura no interior do cárter 60 flui no interior da passagem de depuração 66 através da admissão de depuração 56. O gás de mistura que flui no interior da passagem de depuração 66 flui através da passagem de depuração 66 em direção às portas de depuração 68. A direção do fluxo do gás de mistura no interior da passagem de depuração 66 corresponde à direção do fluxo do ar introduzido na passagem de depuração 66 no curso anterior. Portanto, o gás de mistura que flui na passagem de depuração 66 é impedido de ser misturado no ar da passagem de depuração 66. Como resultado, na passagem de depuração 66, uma camada de ar é formada nas portas de depuração 68, e uma camada de gás de mistura é formada na admissão de depuração 56.

A seguir, a Figura 6 mostra o último estágio do curso descendente do pistão 32. No último estágio do curso descendente do pistão 32, a porta de exaustão 72 é aberta acima do pistão 32, enquanto a porta de sucção 34 é fechada pelo pistão 32. As portas de depuração 68 também são abertas acima do pistão 32. Em outras palavras, a extremidade superior 32a na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para as portas de depuração 68 é localizada abaixo da extremidade superior 68a de cada porta de depuração 68, enquanto a extremidade inferior 32b na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para as portas de depuração 68 é localizada abaixo da extremidade inferior 68b de cada porta de depuração 68.

A partir do último estágio do curso descendente do pistão 32 para o estágio inicial do curso ascendente, a câmara de combustão 26 acima do pistão 32 depura o gás de combustão com o uso do ar e o gás de mistura que preenche a passagem de depuração 66. Em primeiro lugar, o ar que preenche a passagem de depuração 66 é expelido das portas de depuração 68 para o interior da câmara de combustão 26. Consequentemente, o gás de combustão no interior da câmara de combustão 26 é emitido a partir da porta de exaustão aberta 72.

Subsequentemente, o gás de mistura no interior da passagem de depuração 66 e do cárter 60 é expelido das portas de depuração 68 para a câmara de combustão 26. Como resultado, o gás de combustão e o ar no gás de combustão 26 são expelidos a partir da porta de exaustão aberta 72.

A seguir, a Figura 7 mostra o estágio intermediário do curso ascendente do pistão 32. No estágio intermediário do curso descendente do pistão 32, a porta de exaustão 72 é aberta acima do pistão 32, enquanto a porta de sucção 34 é fechada pelo pistão 32. As portas de depuração 68 também são fechadas pelo pistão 32. Em outras palavras, a extremidade superior 32a na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para a porta de depuração 68 é localizada acima da extremidade superior 68a de cada porta de depuração 68, enquanto a extremidade inferior 32b na superfície lateral do pistão 32 que está voltada para as portas de depuração 68 é localizada abaixo da extremidade inferior 68b de cada porta de depuração 68. No estágio intermediário do curso ascendente do pistão 32, o ar remanescente no cilindro 24 é emitido a partir da porta de exaustão aberta 72 como resultado da elevação do pistão 32. Posteriormente, a porta de exaustão 72 é fechada pelo pistão 32, e a compressão do gás de mistura é iniciada.

Conforme descrito acima, no motor 10 da presente modalidade, o ar introduzido a partir da passagem de ar 44 para a passagem de depuração 66 flui através da passagem de depuração 66 em direção às portas de depuração 68 no interior do cilindro 24 para preencher a passagem de depuração 66. O ar que preenche a passagem de depuração 66 flui, então, novamente em direção às portas de depuração 68 e é introduzido no cilindro 24. Portanto, no motor 10 da presente modalidade, quando o ar que preenche a passagem de depuração 66 é introduzido no cilindro 24, a direção desse fluxo não tem que ser revertido. Por esse motivo, o ar que preenche a passagem de depuração 66 é impedido de ser misturado com o gás de mistura proveniente do cárter 60. Há uma pequena quantidade de combustível contida no ar introduzido previamente no cilindro 24, e a quantidade de combustível que poderia ser emitida sem ser queimada (gás não queimado) pode ser reduzida significantemente.

Acima foram descritas as modalidades da presente invenção em detalhe, porém essas modalidades são meramente exemplificativas da presente invenção e não se pretende que limitem o escopo das reivindicações. As tecnologias descritas nas reivindicações incluem uma variedade de exemplos obtidos através da modificação ou alteração das modalidades descritas acima.

Por exemplo, nas modalidades descritas acima, as portas de depuração 68 são abertas abaixo do pistão 32 e o cárter 60, no qual a pressão negativa é gerada, é conectado à passagem de depuração 66 a partir das portas de depuração 68. Nesse sentido, um sulco ou furo, for exemplo, pode ser formado no pistão 32, e o cárter 60, no qual a pressão negativa é gerada, pode ter comunicação com as portas de depuração 68 pelo sulco ou furo formado no pistão 32.

Os componentes técnicos descritos no presente relatório descritivo ou nos desenhos podem ser usados independentemente ou combinados com outros componentes para demonstrar a utilidade técnica, e não devem ser limitados às combinações das reivindicações apresentadas no momento do depósito desse pedido. As tecnologias ilustradas na presente descrição ou nos desenhos executam uma pluralidade de objetivos simultaneamente e fornecem a utilidade técnica simplesmente alcançando um dos objetivos.

Lista de Sinais de Referência 10: motor 20: corpo principal de motor 24: cilindro 26: câmara de combustão 32: pistão 33: parte recortada 34: porta de sucção 36: passagem de gás de mistura 42: tubulação de ar 44: passagem de ar 46: face plana de tubulação de ar 48: segunda válvula de palheta 50: cobertura de cárter 5 52: protuberância guia 52a: superfície guia de protuberância guia 54: primeira válvula de palheta 56: admissão de depuração 58: face plana de cobertura de cárter 10 60: cárter 62: eixo de manivela 66 passagem de depuração 68: porta de depuração 68a: extremidade superior de porta de depuração 15 68b: extremidade inferior de porta de depuração 70: passagem de exaustão 72: porta de exaustão

Claims

1. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10) contendo: um pistão (32); um cilindro (24) que aloja o pistão (32) de maneira a permitir o movimento alternativo; um eixo de manivela (62) que é conectado ao pistão (32) por meio de uma haste conectora (80); um cárter (60) que aloja o eixo de manivela (62) de maneira a permitir a rotação; uma passagem de gás de mistura (36) que introduz o gás de mistura no cárter (60); uma passagem de depuração (66) que se estende entre uma admissão de depuração (56) que se abre no cárter (60) e uma porta de depuração (68) que se abre no cilindro (24); e uma passagem de ar (44) que é conectada a uma posição intermediária (66a) da passagem de depuração (66) para introduzir o ar na passagem de depuração (66), em que, em uma parte de um período de curso ascendente, durante o qual o pistão (32) se move para um lado oposto em relação ao cárter (60), o cárter (60), no qual a pressão negativa é gerada, se conecta à passagem de depuração (66) por meio da porta de depuração (68). em que, na passagem de depuração (66), uma resistência contra um fluxo proveniente da posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada em direção à porta de depuração (68), é menor do que uma resistência contra um fluxo proveniente da posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada em direção à admissão de depuração (56), CARACTERIZADO pelo fato de que o motor de dois tempos com depuração estratificada (10) compreende adicionalmente uma primeira válvula de contrapressão (54) para impedir um fluxo da passagem de depuração (66) em direção à admissão de depuração (56), em que a primeira válvula de contrapressão (54) é disposta no interior de uma seção da passagem de depuração (66) entre a admissão de depuração (56) e a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar é conectada.

2. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, na passagem de depuração (66), uma resistência contra um fluxo proveniente da posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada em direção à admissão de depuração (56), é maior do que uma resistência contra um fluxo proveniente da admissão de depuração (56) em direção à posição intermediária (66a) em que a passagem de ar (44) é conectada.

3. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a passagem de depuração (66) é substancialmente fechada em uma posição entre a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, e a admissão de depuração (56), enquanto o cárter (60), no qual a pressão negativa é gerada, é conectada à passagem de depuração (66) por meio da porta de depuração (68).

4. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que, na passagem de depuração (66), uma quantidade de ar que flui a partir da posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada em direção à admissão de depuração (56), é igual a ou menor do que 10 por cento de uma quantidade total de ar introduzido a partir da passagem de ar (44) para a passagem de depuração (66).

5. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que uma seção de passagem de depuração (66) entre a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, e a porta de depuração (68) é maior do que uma seção entre a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, e a admissão de depuração (56).

6. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que uma seção de passagem de depuração (66) entre a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, e a porta de depuração (68) é maior em volume do que uma seção entre a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, e a admissão de depuração (56).

7. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de portas de depuração (68) que é formada no interior do cilindro (24), em que a passagem de depuração (66) se desvia em direção a cada porta de depuração (68) em uma posição (66b) entre a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, e a pluralidade de portas de depuração (68).

8. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção da passagem de depuração (66) entre a admissão de depuração (56) e a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, a passagem de ar (44) e a passagem de gás de mistura (36) são dispostas em uma direção substancialmente igual em relação a um eixo geométrico (X) do cilindro (24).

9. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que, em relação a uma direção axial (X) do cilindro (24), a posição intermediária (66a), em que a passagem de ar (44) é conectada, é localizada de modo inferior a um nível de altura da passagem de gás de mistura (36).

10. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma cobertura de cárter (50) que é fixada ao cárter (60) e define pelo menos uma parte da passagem de depuração (66) entre o cárter (60) e a mesma, em que o cárter (60) compreende uma face plana (58) oposta à cobertura de cárter (50), e a face plana (58) é paralela a um eixo geométrico (Y) do eixo de manivela (62), e está a um ângulo entre 0 a 30 graus em relação a um eixo geométrico (X) do cilindro (24).

11. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma primeira válvula de contrapressão (54) que é disposta na face plana (58) do cárter (60), sendo que a primeira válvula de contrapressão (54) é localizada no interior da passagem de depuração (66) para impedir um fluxo na passagem de depuração (66) em direção à admissão de depuração (56).

12. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com a reivindicação 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que uma parte da passagem de depuração (66) que se estende a partir da admissão de depuração (56) e uma parte da passagem de depuração (66) que se estende a partir da porta de depuração (68) se abrem respectivamente na face plana (58) do cárter (60).

13. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma parte da passagem de ar (44) é formada no interior da cobertura de cárter (50), uma protuberância guia (52) é formada em uma superfície interna (50a) da cobertura de cárter (50), sendo que a protuberância guia (52) é localizada em um limite de uma parte da superfície interna (50a) voltada para a passagem de depuração (66) e uma parte da superfície interna (50a) voltada para a passagem de ar (44), e a protuberância guia (52) compreende uma face curvada (52a) para guiar o gás de mistura a partir do cárter (50) para a passagem de depuração (66) que a conecta à porta de depuração (68).

14. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma tubulação de ar (42) que é fixada à cobertura de cárter (50) e define pelo menos uma parte da passagem de ar (44) entre a cobertura de cárter (50) e a tubulação de ar (42), em que a tubulação de ar (42) compreende uma face plana (46) oposta à cobertura de cárter (50), e a face plana (46) está em um ângulo entre 80 a 130 graus em relação à face plana (58) da cobertura de cárter (60).

15. Motor de dois tempos com depuração estratificada (10), de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma segunda válvula de contrapressão (48) disposta sobre a face plana (46) da tubulação de ar (42), sendo que a segunda válvula de contrapressão (48) é localizada no interior da passagem de ar (44) para impedir um fluxo na passagem de ar (44) em direção a um lado oposto da passagem de depuração (66).