BRPI1004682A2

BRPI1004682A2 - unidade de motor

Info

Publication number: BRPI1004682A2
Application number: BRPI1004682-8A
Authority: BR
Inventors: Thomas A Spix; Manmeet S Pannu; Kevin Roussey
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2013-03-12
Also published as: US8181634B2; CN102251827B; DE102010050434A1; US20110277733A1; DE102010050434B4; CN102251827A

Abstract

UNIDADE DE MOTOR. Uma unidade de motor pode incluir uma estrutura de motor, uma unidade de admissão e uma unidade de cobertura de cabeça de cilindro. A estrutura de motor pode definir uma câmara de combustão e um cárter em comunicação com um suprimento de ar fresco. A unidade de admissão pode estar em comunicação com a câmara de combustão. A unidade de cobertura de cabeça de cilindro pode ser fixa à estrutura de motor, e pode incluir um membro de cobertura definindo uma câmara de ventilação de cárter positiva e um separador acoplado ao membro de cobertura. O separador pode definir uma entrada provendo comunicação entre o cárter e a câmara de ventilação de cárter positiva. A unidade de cobertura de cabeça de cilindro pode incluir uma primeira via de escoamento de saída em comunicação com a unidade de admissão e uma segunda via de escoamento de saída em comunicação com a unidade de admissão. Uma primeira válvula pode estar localizada na primeira via de escoamento de saída.

Description

'"UNIDADE DE MOTOR" CAMPO

A presente divulgação refere-se a sistemas de ventilação positiva de cárter de motor.

FUNDAMENTOS

Esta seção provê informações fundamentais relacionadas à presente divulgação que não estão necessariamente dentro da arte anterior.

Motores de combustão interna podem queimar uma mistura de ar e combustível em cilindros e, através disso, produzir torque de acionamento. Uma porção dos gases de combustão (pedidos) pode escapar da câmara de combustão próxima ao pistão e entrar no cárter do motor. Os sistemas de ventilação de cárter podem ser incorporados nos motores a fim de mitigar os efeitos de gases perdidos no cárter.

SUMÁRIO

Uma unidade de motor pode incluir uma estrutura de motor, uma unidade de admissão e uma unidade de cobertura de cabeça de cilindro. A estrutura de motor pode definir uma câmara de combustão e um cárter em comunicação com um suprimento de ar fresco. A unidade de admissão pode estar em comunicação com a câmara de combustão. A unidade de cobertura de cabeça de cilindro pode estar fixa à estrutura de motor e pode incluir um membro de cobertura definindo uma câmara de ventilação de cárter positiva e um separador acoplado ao membro de cobertura. O separador pode definir uma entrada provendo comunicação entre o cárter e a câmara de ventilação de cárter positiva. A unidade de cobertura de cabeça de cilindro pode incluir uma primeira via de escoamento de saída com uma primeira região da unidade de admissão e uma segunda via de escoamento de saída, em comunicação com uma segunda região da unidade de admissão. Uma primeira válvula pode ficar localizada na primeira via de escoamento de saída.

Outras áreas de aplicabilidade se tornarão aparentes a partir da descrição provida neste documento. A descrição e exemplos específicos constantes neste resumo são destinados somente para os fins de ilustração, e não se destinam a limitar o escopo da presente divulgação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Os desenhos descritos neste documento são apenas para fins

ilustrativos, e não se destinam a limitar a presente invenção de forma alguma.

A fig. 1 é uma ilustração esquemática de uma unidade de motor de acordo com a presente divulgação.

A fig. 2 é uma ilustração esquemática da unidade de cobertura de cabeça de cilindro mostrado na unidade de motor da fig. 1.

A fig. 3 é uma ilustração esquemática de uma unidade de motor alternativa de acordo com a presente divulgação.

A fig. 4 é uma ilustração esquemática da unidade de cobertura de cabeça de cilindro mostrado na unidade de motor da fig. 3. Números de referência correspondentes indicam partes

correspondentes em todas as diversas vistas dos desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Exemplos da presente divulgação serão descritos agora mais completamente, com referência aos desenhos anexos. A descrição a seguir é meramente de natureza de exemplo, e não se destina a limitar a presente divulgação, aplicação ou usos.

Modalidades de exemplo são providas, de modo que esta divulgação será completa, e transmitirá integralmente o escopo para aqueles que são versados na arte. Numerosos detalhes específicos são expressos, como exemplos de componentes, dispositivos e métodos específicos, para prover um entendimento completo das modalidades da presente divulgação. Ficará aparente para aqueles que são versados na arte que detalhes específicos precisam ser empregados, que modalidades de exemplo podem ser incorporadas em muitas formas diferentes, e que nenhum deles deve ser entendido com o intuito de limitar o escopo da divulgação. Em algumas modalidades de exemplo, processo bem conhecidos, estruturas de dispositivo bem conhecidas, e tecnologias bem conhecidas não são descritas em detalhes.

Quando um elemento ou camada é designado como sendo "em", "engatado em", "conectado a" ou "acoplado em" outro elemento ou camada, ele pode estar diretamente engatado, conectado ou acoplado ao outro elemento ou camada, ou elementos intervenientes ou camadas podem estar presentes. Outras palavras usadas para descrever a relação entre elementos devem ser interpretadas de uma maneira similar (por exemplo, "entre" versus "diretamente entre", "adjacente" versus "diretamente adjacente", etc.). Como usado neste documento, o termo "e/ou" inclui qualquer e todas as combinações de um ou mais dos itens listados associados.

Embora os termos, primeiro, segundo, terceiro, etc., possam ser usados neste documento para descrever vários elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções, estes elementos, componentes, regiões, camadas e/ou regiões não devem ser limitados por estes termos. Estes termos só podem ser usados para distinguir um elemento, componente, região, camada ou seção de outra região, camada ou seção. Termos tais como "primeiro", "segundo", e outros termos numéricos quando usados neste documento não implicam uma seqüência ou ordem, a mesmos que claramente indicado pelo contexto. Portanto, um primeiro elemento, componente, região, camada ou seção discutido abaixo poderia ser designado como um segundo elemento, componente, região, camada ou seção sem se afastar dos ensinamentos das modalidade de exemplo.

Uma unidade de motor é esquematicamente ilustrada na fíg. 1 e pode incluir estrutura de motor 11 definida por um bloco de motor 12 e uma cabeça de cilindro 14, um recipiente de óleo 16, uma unidade de cobertura de cabeça de cilindro 18, um virabrequim 20, uma unidade de trem de válvulas 22, uma vela de ignição 24, um sistema de combustível (não mostrado), e uma unidade de admissão do motor 26. O bloco de motor 12 pode definir furos de cilindro 28 (um dos quais é mostrado), cada um tendo um pistão 30 disposto no mesmo. Fica entendido que os presentes ensinamentos aplicam-se a qualquer número de disposições de pistão-cilindro, e uma variedade de configurações de motor, incluindo, por exemplo, motores em V, motores em linha, e motores opostos horizontalmente, bem como ambas as configurações de came superior e came em bloco.

A cabeça de cilindro 14 pode incluir passagens de admissão e de descarga 32, 34. A estrutura de motor 11 pode definir uma câmara de combustão 36 e um virabrequim de motor 38 em comunicação com um suprimento de ar fresco (A). Mais especificamente, o bloco de motor 12, cabeça de cilindro 14, e pistão 30 pode cooperar para definir a câmara de combustão 36. A passagem de admissão 32 pode formar uma entrada de ar para câmara de combustão 36, e a passagem de descarga 34 pode formar uma saída de gás de escape a partir da câmara de combustão.

O cárter 38 pode estar em comunicação com o suprimento de ar fresco (A) por meio de uma via de escoamento 39. A via de escoamento 39 pode estar em comunicação com o suprimento de ar fresco (A) por meio da unidade de admissão 26 ou outro componente de motor, tal como um tubo de vareta de óleo (não mostrado). A via de escoamento 39 pode estar em comunicação com um suprimento de ar fresco por meio da unidade de entrada 26, como discutido abaixo. A vela de ignição 24 pode ficar localizada na cabeça de cilindro 14 e pode estender-se para a câmara de combustão 36. O recipiente de óleo 16 pode ser acoplado ao bloco de motor 12 e pode reter óleo dentro da unidade de motor 10. O bloco de motor 12 e o recipiente de óleo 16 podem cooperar para definir o cárter do motor 38.

A unidade de trem de válvulas 22 pode ser suportada pela cabeça de cilindro 14, e pode incluir virabrequins de admissão e de escape 40, 42, e unidades de válvulas de admissão e de escape 44, 46. O virabrequim de admissão 40 pode ser engatado com a unidade de válvulas de admissão 44, e o virabrequim de escape 42 pode ser engatado na unidade de válvulas de escape 46.

A unidade de admissão 26 pode estar em comunicação com a câmara de combustão 36 e um suprimento de ar fresco (A). A unidade de admissão 26 pode estar em comunicação com a câmara de combustão 36 por meio da passagem de admissão 32 presente na cabeça de cilindro 14. O suprimento de ar fresco (A) pode incluir ar ambiente. A unidade de admissão 26 pode incluir um coletor de admissão 48, um estrangulador 50, um compressor 52 (por exemplo, turbocompressor) e um limpador de ar 54. O estrangulador 50 pode estar em comunicação com o coletor de admissão 48, e pode controlar seletivamente ar escoando para o coletor de admissão 48.

O limpador de ar 54 pode estar em comunicação com e localizado a montante do estrangulador 50, definindo uma entrada para a unidade de admissão 26. A via de escoamento 39 pode estar em comunicação com a unidade de admissão 26 em um local a jusante do limpador de ar 54. Portanto, a via de escoamento 39 pode estar em comunicação com um suprimento de ar fresco. Uma válvula de contrapressão 55 pode evitar escoamento do cárter do motor 38 para a região de ar limpo da unidade de admissão 26. O compressor 52 pode estar em comunicação com e localizado entre o estrangulador 50 e o limpador de ar 54. Embora ilustrada como tendo um compressor 52, fica compreendido que a presente divulgação aplica-se igualmente a disposições que não incluem um compressor 52.

Com referência adicional a fig. 2, a unidade de cobertura de cabeça de cilindro 18 pode estar fixa à estrutura de motor 11, e pode incluir um membro de cobertura 56, um separador 58 acoplado ao membro de cobertura 56, uma primeira via de escoamento de saída 60, uma segunda via de escoamento de saída 61, uma terceira via de escoamento de saída 62, uma primeira válvula 64 localizada na primeira via de escoamento de saída 60, uma segunda válvula 65 localizada na segunda via de escoamento de saída 61 e uma terceira válvula 66 localizada na terceira via de escoamento de saída 62. O membro de cobertura 56 pode definir uma câmara de ventilação de cárter positiva 68. Mais especificamente, o separador 58 pode ficar localizado dentro de uma cavidade 70 definida pelo membro de cobertura 56, e pode cooperar com o membro de cobertura 56 para definir a câmara de ventilação de cárter positiva 68. A câmara de ventilação de cárter positiva 68 pode firmar um separador de ar-óleo.

O separador 58 pode definir uma entrada 72 provendo comunicação entre o cárter 38 e a câmara de ventilação de cárter positiva 68. A primeira via de escoamento de saída 60 pode estar em comunicação com uma primeira região 74 da unidade de admissão 26 e a câmara de ventilação de cárter positiva 68. A segunda via de escoamento de saída 61 pode estar em comunicação com uma segunda região 75 da unidade de admissão 26 e a câmara de ventilação de cárter positiva 68. A terceira via de escoamento de saída 62 pode estar em comunicação com uma terceira região 76 da unidade de admissão 26 e a câmara de ventilação de cárter positiva 68.

A primeira região 74 da unidade de admissão 26 pode ser definida a montante do estrangulador 50. Mais especificamente, a primeira região 74 pode ser definida entre o limpador de ar 54 e o estrangulador 50. O coletor de admissão 48 pode formar a segunda região 75 da unidade de admissão 26. No presente exemplo não limitativo, o compressor 52 define a terceira região 76 da unidade de admissão 26.

Um primeiro conduto 78 pode estar em comunicação com a câmara de ventilação de cárter positiva 68 e a primeira região 74 da unidade de admissão 26. Mais especificamente, o primeiro conduto 78 pode estender- se da câmara de ventilação de cárter positiva 68 para a primeira região 74 da unidade de admissão 26. O primeiro conduto 78 pode definir a primeira via de escoamento de saída 60. Um segundo conduto 79 pode estar em comunicação com a câmara de ventilação de cárter positiva 68 e a segunda região 75 da unidade de admissão 26. Mais especificamente, o segundo conduto 79 pode estender-se da câmara de ventilação de cárter positiva 68 para a segunda região 75 da unidade de admissão 26. O segundo conduto 79 pode definir a segunda via de escoamento de saída 61. Um terceiro conduto 80 pode estar em comunicação com a câmara de ventilação de cárter positiva 68 e a terceira região 76 da unidade de admissão 26. Mais especificamente, o terceiro conduto 80 pode estender-se da câmara de ventilação de cárter positiva 68 para a terceira região 76 da unidade de admissão 26. O terceiro conduto 80 pode definir a terceira via de escoamento de saída 62.

A primeira válvula 64 pode ficar localizada sobre o membro de cobertura 56, e a segunda válvula 66 pode ficar localizada sobre o membro de cobertura 56, e a terceira válvula 66 pode ficar localizada sobre o membro de cobertura 56. Por meio de exemplo não limitativo, as primeira, segunda e terceira válvulas 64, 65, 66 podem ser acopladas diretamente ao membro de cobertura 56. Alternativamente, as primeira, segunda e terceira válvulas, 64, 65, 66 podem ser acopladas indiretamente ao membro de cobertura 56, enquanto ainda estando localizadas adjacente ao membro de cobertura 56.

A primeira válvula 64 pode controlar escoamento da câmara de ventilação de cárter positiva 68 para um local a montante do estrangulador 50 (primeira região 74). A segunda válvula 65 pode controlar escoamento da câmara de ventilação de cárter positiva 68 para o coletor de admissão 48 (segunda região 75). A terceira válvula 66 pode controlar escoamento da câmara de ventilação de cárter positiva 68 para o coletor de admissão 48 (terceira região 76).

As primeira, segunda e terceiras válvulas 64, 65, 66 podem formar válvulas mecânicas abertas por um diferencial de pressão. Por meio de exemplo não limitativo, as primeira, segunda e terceira válvulas 64, 65, 66 podem formar válvulas de contrapressão. A primeira válvula 64 pode impedir escoamento da unidade de admissão 26 para a câmara de ventilação de cárter positiva 68 por meio do primeiro conduto 78, a segunda válvula 65 pode impedir escoamento da unidade de admissão 26 para a câmara de ventilação de cárter positiva 68 por meio do segundo conduto 79, e a terceira válvula 66 pode impedir escoamento da unidade de admissão 26 para a câmara de ventilação de cárter positiva 68 por meio do terceiro conduto 80.

Uma unidade de motor alternativa 110 sem um compressor é mostrado na fig. 3. A unidade de motor 110 pode ser similar à unidade de motor 10 mostrada na fig. 1, com as exceções observadas abaixo. Entretanto, a unidade de motor 110 pode ser uma unidade de motor naturalmente aspirada (sem compressor). A unidade de admissão 126 na disposição da fig. 3 pode incluir um coletor de admissão 148, um estrangulador 150 e um limpador de ar 154. O estrangulador pode estar em comunicação com o coletor de admissão 148, e pode controlar seletivamente fluxo de ar para o coletor de admissão 148. O limpador de ar 154 pode ficar em comunicação com e localizado a montante do estrangulador 150, definindo uma entrada para a unidade de admissão 126.

Com referência adicional a fig. 4, a unidade de cobertura de cabeça de cilindro 118 pode estar fixa à estrutura de motor 111 mostrada na fig. 3. A unidade de cobertura de cabeça de cilindro 118 pode ser similar à unidade de cobertura de cabeça de cilindro 18 mostrado na fig. 2. Entretanto, a unidade de cobertura de cabeça de cilindro 118 pode incluir primeiro e segundo condutos 178, 179 definindo a primeira e a segunda vias de escoamento de saída 160, 161 e uma primeira válvula 164 (sem o terceiro conduto 80 e as segunda e terceiras válvulas 65, 66 mostradas na fig. 2).

Claims

1. Unidade de motor, caracterizada pelo fato de que compreende: - uma estrutura de motor definindo uma câmara de combustão e um cárter em comunicação com um suprimento de ar fresco; - uma unidade de admissão em comunicação com a câmara de combustão; e - uma unidade de cobertura de cabeça de cilindro fixa à estrutura de motor e incluindo um membro de cobertura definindo uma câmara de ventilação de cárter positiva, um separador acoplado ao membro de cobertura e definindo uma entrada provendo comunicação entre o cárter e a câmara de ventilação de cárter positiva; uma primeira via de escoamento de saída em comunicação com uma primeira região da unidade de admissão e a câmara de ventilação de cárter positiva, uma segunda via de escoamento de saída em comunicação com uma segunda região da unidade de admissão e a câmara de ventilação de cárter positiva, e uma primeira válvula localizada na primeira via de escoamento de saída.

2. Unidade de motor, de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade de admissão inclui um coletor de admissão e um estrangulador em comunicação com o coletor de admissão, e seletivamente controlando fluxo de ar para o coletor de admissão, a primeira região da unidade de admissão estando definida a montante do estrangulador.

3. Unidade de motor de acordo com reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a unidade de admissão inclui um limpador de ar em comunicação com e localizado a montante do estrangulador, a primeira região sendo definida entre o limpador de ar e o estrangulador.

4. Unidade de motor de acordo com reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o coletor de admissão forma a segunda região da unidade de admissão.

5. Unidade de motor de acordo com reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a unidade de admissão inclui um compressor em comunicação com e localizado entre o estrangulador e o limpador de ar definindo uma terceira região da unidade de admissão, a unidade de cobertura de cabeça de cilindro definindo uma terceira via de escoamento de saída em comunicação com a terceira região da unidade de admissão e a câmara de ventilação de cárter positiva.

6. Unidade de motor de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um primeiro conduto estendendo-se a partir da câmara de ventilação de cárter positiva para a primeira região da unidade de admissão define a primeira via de escoamento de saída, e um segundo conduto estendendo-se a partir da câmara de ventilação de cárter positiva para a segunda região da unidade de admissão define a segunda via de escoamento de saída.

7. Unidade de motor de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira válvula está localizada sobre o membro de cobertura.

8. Unidade de motor de acordo com reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma segunda válvula localizada na segunda via de escoamento de saída e localizada sobre o membro de cobertura.

9. Unidade de motor de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira válvula é uma válvula mecânica aberta por um diferencial de pressão.

10. Unidade de motor de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a primeira válvula forma uma válvula de contrapressão.