BRPI1014408B1 - Sistema e método para acionar uma válvula de exaustão - Google Patents

Abstract

sistema de acionamento de válvula variável de movimento perdido para frenagem de motor e abertura de exaustão antecipada. um método e sistema para acionar uma válvula de exaustão de motor de combustão interna para fornecer acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação de motor e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor são relevados. o sistema pode incluir um primeiro came tendo um lóbulo de liberação de compressão e um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada conectados a um sistema hidráulico de movimento perdido incluindo um primeiro braço oscilante. um pistão acionado hidraulicamente pode ser estendido seletivamente pelo sistema hidráulico de movimento perdido para prover a válvula de exaustão com acionamento de liberação de compressão ou acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada. o pistão acionado hidraulicamente pode ser fornecido como um pistão escravo em um circuito de pistões mestre e escravo em um alojamento fixo, ou alternativamente como um pistão hidráulico disposto de forma deslizante em um braço oscilante. o método e sistema podem fornecer adicionalmente recirculação de gás de exaustão e/ou recirculação de gás de frenagem em combinação com acionamento de liberação de compressão e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção diz respeito de uma maneira geral a um sistema para acionar uma ou mais válvulas de motor em um motor de combustão interna. Em particular, a presente invenção diz respeito a um sistema de movimento perdido para fornecer acionamento de válvula variável (WA) para freio motor e abertura de exaustão antecipada (EEO).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Motores de combustão interna tipicamente usam um sistema de acionamento de válvula mecânico, elétrico ou hidromecânico para acionar as válvulas de motor. Estes sistemas podem incluir uma combinação de eixos de carnes, braços oscilantes e hastes de impulsão que são acionados pela rotação de eixo de manivela do motor. Quando um eixo de carnes é usado para acionar as válvulas de motor, o sincronismo do acionamento de válvula pode ser fixado pelo tamanho e localização dos lóbulos no eixo de carnes.

[003] Para cada rotação de 360 graus do eixo de carnes, o motor completa um ciclo completo constituído de quatro cursos, isto é, expansão, exaustão, admissão e compressão. Ambas as válvulas de admissão e exaustão podem ser fechadas, e permanecer fechadas, durante a maior parte do curso de expansão, quando o pistão está se deslocando para longe da cabeça de cilindro e o volume entre a cabeça de cilindro e a cabeça de pistão está aumentando. Durante operação de potência positiva, combustível é queimado durante o curso de expansão e potência positiva é entregue pelo motor. O curso de expansão termina no ponto de ponto morto inferior (BDC), em cujo momento o pistão inverte a direção. A válvula de exaustão pode ser aberta para um evento de exaustão principal antes do BDC. Um lóbulo no eixo de carnes pode ser sincronizado para abrir a válvula de exaustão para o evento de exaustão principal à medida que o pistão se desloca para cima e força gases de combustão para fora do cilindro. Perto do final do curso de exaustão, um outro lóbulo no eixo de carnes pode abrir a válvula de admissão para o evento de admissão principal em cujo momento o pistão se desloca para longe da cabeça de cilindro. A válvula de admissão se fecha e o curso de admissão termina quando o pistão está perto do ponto morto inferior. Ambas as válvulas de admissão e exaustão são fechadas à medida que o pistão se desloca de novo para cima para o curso de compressão.

[004] Os eventos de válvula de admissão principal e de exaustão principal são exigidos para operação de potência positiva de um motor de combustão interna. Eventos de válvulas auxiliares adicionais, embora não exigidos, podem ser desejáveis. Por exemplo, pode ser desejável acionar as válvulas de admissão e/ou de exaustão durante potência positiva ou outros modos de operação de motor para frenagem de motor de liberação de compressão, frenagem de motor de sangria, recirculação de gás de exaustão (EGR), recirculação de gás de frenagem (BGR), ou outros eventos de válvulas de admissão e/ou de exaustão auxiliares.

[005] Com relação a eventos de válvulas auxiliares, controle de fluxo de gás de exaustão através de um motor de combustão interna tem sido usado a fim de fornecer frenagem de motor de veículo. Uma ou mais válvulas de exaustão também podem ser abertas seletivamente para converter, pelo menos temporariamente, o motor em um compressor de ar para operação de frenagem de motor. Este efeito de compressor de ar pode ser alcançado ao abrir uma ou mais válvulas de exaustão perto da posição de ponto morto superior de pistão para frenagem tipo liberação de compressão, ou ao manter uma ou mais válvulas de exaustão em uma posição aberta fendida relativamente constante durante a maior parte ou todo o movimento de pistão, para frenagem tipo sangria. Em ambos os tipos de frenagem, o motor pode desenvolver uma força de retardação que pode ser usada para ajudar a diminuir a velocidade de um veículo. Esta força de frenagem pode prover o motorista com controle aumentado sobre o veículo, e também pode reduzir substancialmente o desgaste dos freios de serviço. Frenagem de motor tipo liberação de compressão é conhecida há muito tempo e é revelada na patente US 3.220.392 da Cummins (novembro de 1965), a qual está incorporada neste documento pela referência.

[006] De uma maneira geral, sistemas de frenagem de motor podem controlar o fluxo de gás de exaustão para incorporar os princípios de frenagem de liberação de compressão, frenagem de sangria, recirculação de gás de exaustão e/ou recirculação de gás de frenagem. Durante frenagem de motor de liberação de compressão, as válvulas de exaustão podem ser abertas seletivamente para converter, pelo menos temporariamente, um motor de combustão interna produzindo potência em um compressor de ar absorvendo potência. À medida que um pistão se desloca para cima durante seu curso de compressão, os gases que estão presos no cilindro podem ser comprimidos. Os gases comprimidos podem se opor ao movimento para cima do pistão. À medida que o pistão se aproxima da posição de ponto morto superior, pelo menos uma válvula de exaustão pode ser aberta para liberar os gases comprimidos no cilindro para o coletor de exaustão, impedindo que a energia armazenada nos gases comprimidos seja retornada para o motor no curso descendente de expansão subsequente. Ao fazer assim, o motor pode desenvolver potência retardadora para ajudar a diminuir a velocidade do veículo.

[007] Durante frenagem de motor de sangria, além do evento de válvula de exaustão principal e/ou no lugar dele, o qual ocorre durante o curso de exaustão do pistão, a(s) válvula(s) de exaustão pode(m) ser retida(s) levemente aberta(s) durante os três ciclos de motor remanescentes (frenagem de sangria de ciclo completo) ou durante uma parte dos três ciclos de motor remanescentes (frenagem de sangria de ciclo parcial). A sangria de gases de cilindro para dentro e para fora do cilindro pode agir para retardar o motor. Usualmente, a abertura inicial da(s) válvula(s) de frenagem em uma operação de frenagem de sangria é antes do ponto morto superior de compressão, isto é, acionamento de válvula antecipado, e então elevação é mantida constante por um período de tempo. Como tal, um freio motor tipo sangria pode exigir menos força para acionar a(s) válvula(s) por causa do acionamento de válvula antecipado, e pode gerar menos ruído por causa da sangria contínua em vez de a descarga rápida de um freio tipo liberação de compressão.

[008] Sistemas de recirculação de gás de exaustão (EGR) podem permitir que uma parte dos gases de exaustão flua de volta para o cilindro de motor durante operação de potência positiva. EGR pode ser usada para reduzir a quantidade de NOX criado pelo motor durante operações de potência positiva. Um sistema EGR também pode ser usado para controlar a pressão e temperatura no coletor de exaustão e no cilindro de motor durante ciclos de frenagem de motor. De uma maneira geral, existem dois tipos de sistemas EGR: interno e externo. Sistemas EGR externos recirculam gases de exaustão de volta para o cilindro de motor através de uma(s) válvula(s) de admissão. Sistemas EGR internos recirculam gases de exaustão de volta para o cilindro de motor através de uma(s) válvula(s) de exaustão e/ou uma(s) válvula(s) de admissão.

[009] Sistemas de recirculação de gás de frenagem (BGR) podem permitir que uma parte dos gases de exaustão flua de volta para o cilindro de motor durante operação de frenagem de motor. Recirculação de gases de exaustão de volta para o cilindro de motor durante o curso de admissão, por exemplo, pode aumentar a massa de gases no cilindro que estejam disponíveis para frenagem de liberação de compressão. Como resultado, BGR pode aumentar o efeito de frenagem alcançado pelo evento de frenagem.

[010] Muitos sistemas de acionamento diferentes podem ser usados para acionar seletivamente válvulas de motor para produzir eventos de recirculação de gás de frenagem e liberação de compressão. Um tipo conhecido de sistema de acionamento é um sistema de movimento perdido, descrito na patente Cummins referenciada acima. Um outro exemplo de um sistema de movimento perdido para acionamento de válvula variável é revelado na patente US 7.152.576 de Vanderpoel e outros (26 de dezembro de 2006), a qual está incorporada neste documento pela referência. Um exemplo de um sistema com braços oscilantes de acionamento primário e deslocamento para acionamento de válvula de motor é revelado na publicação US 2006/0005796 de Janak e outros (12 de janeiro de 2006), a qual está incorporada neste documento pela referência.

[011] Em muitos motores de combustão interna, as válvulas de admissão e de exaustão podem ser acionadas por carnes de perfil fixo e, mais especificamente, por um ou mais lóbulos ou ressaltos fixos que são uma parte integral de cada carne. Os carnes podem incluir um lóbulo para cada evento de válvula que o carne é responsável por fornecer. O tamanho e forma dos lóbulos no carne podem ditar a elevação de válvula e duração que resultam do lóbulo. Por exemplo, um perfil de carne de exaustão para um sistema pode incluir um lóbulo para um evento de recirculação de gás de frenagem, um lóbulo para um evento de liberação de compressão e um lóbulo para um evento de exaustão principal.

[012] Também pode ser desejável aumentara contrapressão de exaustão no coletor de exaustão durante frenagem de motor. Maior contrapressão de exaustão pode aumentar massa e pressão de gás no cilindro de motor disponível para frenagem de motor, e assim aumentar potência de frenagem. Contrapressão de exaustão aumentada, entretanto, pode aumentar indesejavelmente a força exigida para abrir a válvula de exaustão para um evento de liberação de compressão porque a força de abertura aplicada à válvula de exaustão deve exceder a pressão aumentada no cilindro de motor resultante da contrapressão de exaustão aumentada. Para alguma extensão a contrapressão de exaustão aumentada também pode aumentar a pressão aplicada à parte de trás da válvula de exaustão, o que pode contrabalançar a pressão aumentada no cilindro e assim reduzir o carregamento sobre o mecanismo de abertura de válvula de exaustão usado para o evento de liberação de compressão.

[013] Aumento da pressão de gases no coletor de exaustão pode ser realizado ao restringir o fluxo de gases através do coletor de exaustão. Restrição de coletor de exaustão pode ser realizada por meio do uso de qualquer estrutura que, mediante acionamento, possa restringir todo ou quase todo o fluxo de gases de exaustão através do coletor de exaustão. O restritor de exaustão pode ser na forma de um freio motor de exaustão, um turbocompressor, um turbocompressor de geometria variável, um turbocompressor de geometria variável com uma turbina de bocal variável e/ou qualquer outro dispositivo que possa limitar o fluxo de gases de exaustão.

[014] Freios de exaustão de uma maneira geral fornecem restrição ao fechar todo ou parte do coletor ou tubo de exaustão, impedindo assim que os gases de exaustão escapem. Esta restrição dos gases de exaustão pode fornecer um efeito de frenagem no motor ao fornecer uma contrapressão quando cada cilindro está no curso de exaustão. Por exemplo, Meneely, patente US 4.848.289 (18 de julho de 1989); Schaefer, patente US 6.109.027 (29 de agosto de 2000); Israel, patente US 6.170.474 (9 de janeiro de 2001); Kinerson e outros, patente US 6.179.096 (30 de janeiro de 2001); e Anderson e outros, publicação de pedido de patente US. No. US 2003/0019470 (30 de janeiro de 2003) revelam freios de exaustão para uso em motores de retardação.

[015] Turbocompressores podem restringir de forma similar fluxo de gás de exaustão proveniente do coletor de exaustão. Turbocompressores frequentemente usam o fluxo de gases de exaustão de alta pressão proveniente do coletor de exaustão para acionar uma turbina. Um turbocompressor de geometria variável (VGT) pode alterar a quantidade dos gases de exaustão de alta pressão que ele captura a fim de acionar uma turbina. Por exemplo, Arnold e outros, patente US 6.269.642 (7 de agosto de 2001), revelam um turbocompressor de geometria variável onde a quantidade de gás de exaustão restringido é variada ao modificar o ângulo e o comprimento das palhetas em uma turbina. Um exemplo do uso de um turbocompressor de geometria variável em conexão com frenagem de motor é revelado em Faletti e outros, patente US 5.813.231 (29 de setembro de 1998), Faletti e outros, patente US 6.148.793 (21 de novembro de 2000) e Ruggiero e outros, patente US 6.866.017 (15 de março de 2005), as quais estão incorporadas neste documento pela referência.

[016] Ao longo dos anos apareceram melhoramentos para sistemas de movimentos perdidos para freio motor e ainda continua a existir uma necessidade de melhoramentos à medida que tecnologia evolui e novos problemas são descobertos. Melhoramentos são necessários por muitos motivos, incluindo fornecer um evento principal de exaustão acionado mecanicamente para partida a frio e modos à prova de falhas, satisfazer limites de carregamento, (por exemplo, tensão de Hertz de carne), evitar separação e impacto de carregamento entre carnes e roletes, evitar inclinação de ponte, satisfazer limites de velocidade de assentamento de válvula de exaustão, e proteger contra contato entre válvula e pistão. Existe um risco de contato entre válvula e pistão em muitos sistemas de acionamento de válvula variável (WA) controlados eletronicamente. Por exemplo, sistemas WA de movimento perdido que fornecem abertura de válvula antecipada e derramam óleo perto de elevações de pico têm um risco aumentado de contato entre válvula e pistão se o derramamento não funcionar, o que pode ocorrer, por exemplo, por causa de uma porta de derramamento entupida ou uma mola de válvula quebrada. A razão de elevação válvula/came de um sistema WA acionado por oscilador é mais limitada pelo esquema de trem de válvula do que aquela de um sistema de mestre e escravo, onde a razão de elevação válvula/came é governada por diâmetros de pistões hidráulicos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[017] Responsivo aos desafios mencionados anteriormente, o Requerente desenvolveu um sistema inovador para acionar uma válvula de exaustão de motor de combustão interna para fornecer acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação de motor e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor, o dito sistema compreendendo: um primeiro carne tendo um lóbulo de liberação de compressão, um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada, e opcionalmente um lóbulo BGR; um sistema hidráulico de movimento perdido contactando operacionalmente o dito primeiro carne, o dito sistema hidráulico de movimento perdido incluindo um primeiro braço oscilante; um pistão acionado hidraulicamente se estendendo do dito sistema hidráulico de movimento perdido, o dito pistão acionado hidraulicamente adaptado para prover a dita válvula de exaustão com acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação de motor e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação; um segundo carne tendo um lóbulo de exaustão principal; e um braço oscilante de exaustão principal contactando operacionalmente o dito segundo carne e adaptado para fornecer um acionamento de exaustão principal para a dita válvula de exaustão.

[018] O requerente desenvolveu adicionalmente um sistema inovador para acionar uma válvula de exaustão de motor de combustão interna compreendendo: um primeiro dispositivo para transmitir movimento para um acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão incluindo opcionalmente acionamento BGR, e um acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada; um sistema hidráulico de movimento perdido contactando operacionalmente o dito primeiro dispositivo para transmitir movimento, o dito sistema hidráulico de movimento perdido incluindo um primeiro braço oscilante; um pistão acionado hidraulicamente se estendendo do dito sistema hidráulico de movimento perdido, o dito pistão acionado hidraulicamente adaptado para prover seletivamente a dita válvula de exaustão com acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada; um segundo dispositivo para transmitir movimento para um acionamento de exaustão principal; um braço oscilante de exaustão principal contactando operacionalmente o dito segundo dispositivo para transmitir movimento; e dispositivo para controlar o dito sistema hidráulico de movimento perdido para fornecer seletivamente o acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão e o acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada.

[019] O requerente desenvolveu adicionalmente um método inovador de acionar uma válvula de exaustão de motor de combustão interna para fornecer seletivamente acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada usando um carne com um lóbulo de frenagem de motor de liberação de compressão e um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada, e com acionamento BGR opcional, o dito método compreendendo: transmitir movimento de acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão e movimento de acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada do dito carne para um sistema hidráulico de movimento perdido incluindo um primeiro braço oscilante; determinar se o motor de combustão interna está em um modo de frenagem de motor de operação; travar e destravar hidraulicamente de forma seletiva um pistão acionado hidraulicamente no dito sistema hidráulico de movimento perdido para prover a dita válvula de exaustão com acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão quando o motor de combustão interna está no modo de frenagem de motor de operação; determinar se o motor de combustão interna está em um modo de potência positiva de operação e se abertura de válvula de exaustão antecipada é desejada; e travar e destravar hidraulicamente de forma seletiva o pistão acionado hidraulicamente no dito sistema hidráulico de movimento perdido para prover a dita válvula de exaustão com acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada quando o motor de combustão interna está no modo de potência positiva de operação e abertura de válvula de exaustão antecipada é desejada.

[020] É para ser entendido que tanto a descrição geral anterior quanto a descrição detalhada a seguir são somente exemplares e explanativas, e não são restritivas da invenção tal como reivindicada. Os desenhos anexos, os quais estão incorporados neste documento pela referência e que constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram certas modalidades da invenção e, juntamente com a descrição detalhada, servem para explicar os princípios da presente invenção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[021] A fim de ajudar no entendimento desta invenção, será feita agora referência aos desenhos anexos, nos quais números de referência iguais se referem a elementos iguais. Os desenhos são somente exemplares e não devem ser interpretados como limitando a invenção.

[022] Afigura 1 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um sistema de acionamento de válvula de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[023] A figura 2 é uma vista lateral de um dispositivo ou carne para imprimir movimento de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

[024] A figura 3 é uma vista superior esquemática em seção transversal parcial de um sistema de acionamento de válvula variável incluindo duas metades de braços oscilantes e um alojamento de sistema de movimento perdido de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[025] A figura 4 é uma vista lateral esquemática em seção transversal parcial de um primeiro dos braços oscilantes e o alojamento de sistema de movimento perdido mostrados na figura 3.

[026] A figura 5 é uma vista lateral esquemática em seção transversal parcial de um segundo dos braços oscilantes e uma parte do alojamento de sistema de movimento perdido mostrados na figura 3.

[027] A figura 6 é uma vista superior esquemática em seção transversal parcial de um sistema de acionamento de válvula variável incluindo uma metade de braço oscilante e um braço oscilante integral e um alojamento de sistema de movimento perdido de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção.

[028] A figura 7 é uma vista frontal esquemática em seção transversal parcial de um de o sistema de acionamento de válvula variável da figura 6 que ilustra contato pelo braço oscilante integral e um pistão escravo forcado com uma ponte de válvula.

[029] A figura 8 é uma vista superior esquemática em seção transversal parcial de uma metade de braço oscilante que inclui um flange para contactar com um pistão escravo ou pistão atuador de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção.

[030] A figura 9 é uma vista frontal esquemática em seção transversal parcial da metade de braço oscilante mostrada na figura 8 com um pistão escravo posicionado acima do flange de metade de braço oscilante.

[031] A figura 10 é uma vista frontal esquemática em seção transversal parcial da metade de braço oscilante mostrada na figura 8 com um pistão atuador posicionado acima do flange de metade de braço oscilante.

[032] A figura 11 é uma vista lateral esquemática em seção transversal parcial de um braço oscilante que inclui um pistão atuador tal como mostrado na figura 10 que pode ser usado em conjunto com a metade de braço oscilante mostrada na figura 8.

[033] A figura 12 é uma vista superior esquemática em seção transversal parcial de uma válvula alternadora que pode ser usada no braço oscilante mostrado na figura 11.

[034] A figura 13 ilustra os perfis de elevações de carnes de um carne de exaustão principal e um carne auxiliar com um lóbulo de liberação de compressão/EEO e um lóbulo BGR de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[035] A figura 14 ilustra as elevações de válvulas de liberação de compressão, exaustão principal e de exaustão BGR que podem ser obtidas usando os perfis de lóbulos de carnes da figura 13 com um sistema de movimento perdido e operação de válvula de gatilho especificada de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[036] A figura 15 ilustra a abertura de válvula de exaustão antecipada e as elevações de válvula de exaustão principal que podem ser obtidas usando os perfis de lóbulos de carnes da figura 13 com um sistema de movimento perdido e uma segunda operação de válvula de gatilho especificada de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[037] A figura 16 ilustra a abertura de válvula de exaustão antecipada e as elevações de válvula de exaustão principal que podem ser obtidas usando os perfis de lóbulos de carnes da figura 13 com um sistema de movimento perdido e uma terceira operação de válvula de gatilho especificada de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[038] Será feita agora detalhadamente referência para modalidades da presente invenção, cujos exemplos estão ilustrados nos desenhos anexos. Modalidades da presente invenção podem ser usadas para fornecer acionamento de válvula variável para frenagem de motor de liberação de compressão e recirculação de gás de frenagem durante um modo de frenagem de motor de operação de motor, assim como abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor.

[039] A figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de acionamento de válvula 100 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. O sistema de acionamento de válvula 100 pode incluir um primeiro dispositivo para imprimir movimento 102, tal como um carne com um ou mais lóbulos ou ressaltos, contactando operacionalmente um sistema de movimento perdido 104, o qual por sua vez pode ser conectado operacionalmente a uma ou mais válvulas de motor 106. O sistema de acionamento de válvula pode incluir adicionalmente um segundo dispositivo para imprimir movimento 103 conectado operacionalmente a uma ou mais válvulas de motor 106. Percebe-se que qualquer número de elementos de trem de válvula, tais como tubos de impulso, braços oscilantes e ou pontes de válvulas, pode ser fornecido entre os primeiro e segundo dispositivos para imprimir movimento 102 e 103, o sistema de movimento perdido 104 e as válvulas de motor 106 ou como parte deles, sem divergir do escopo pretendido da presente invenção. O primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 pode incluir preferivelmente tanto um lóbulo ou ressalto de abertura de válvula de exaustão antecipada, um lóbulo ou ressalto de liberação de compressão quanto opcionalmente um lóbulo ou ressalto BGR, os quais podem fornecer movimento de entrada para o sistema de movimento perdido 104. O movimento transferido seletivamente para as válvulas de motor 106 pelo sistema de movimento perdido 104 pode ser usado para produzir vários eventos de acionamento de válvula, tais como, mas não limitados a estes, um evento de frenagem de liberação de compressão, um evento de frenagem de sangria, um evento de recirculação de gás de exaustão, um evento de recirculação de gás de frenagem, um evento de abertura de válvula de exaustão antecipada, um evento de fechamento de válvula de admissão antecipado e/ou um evento de elevação de válvula centralizada. Preferivelmente, o sistema de movimento perdido 104 pode ser ligado ou desligado para seletivamente não transferir movimento, transferir movimento de liberação de compressão ou movimento de abertura de válvula de exaustão antecipada para as válvulas de motor 106 por meio de um controlador 108. O segundo dispositivo para imprimir movimento 103 também pode fornecer eventos de acionamento de válvula, tal como um evento de exaustão principal. As válvulas de motor 106 podem ser válvulas de exaustão, válvulas de admissão ou válvulas auxiliares. O primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 e o segundo dispositivo para imprimir movimento 103 podem acionar as válvulas de motor 106 independentemente um do outro.

[040] O primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 pode compreender qualquer combinação de carnes, tubos de impulso e/ou braços oscilantes ou seus equivalentes. O sistema de movimento perdido 104 pode compreender qualquer estrutura que conecte o dispositivo para imprimir movimento 102 às válvulas de motor 106 e transfira seletivamente movimento do dispositivo para imprimir movimento 102 para as válvulas de motor 106. De certo modo, o sistema de movimento perdido 104 pode ser qualquer estrutura capaz de alcançar seletivamente mais de um comprimento fixo. Por exemplo, o sistema de movimento perdido 104 pode compreender uma ligação mecânica, um circuito hidráulico, uma ligação hidromecânica, uma ligação eletromecânica e/ou qualquer outra ligação adaptada para conectar o dispositivo para imprimir movimento 102 às válvulas de motor 106 e conseguir mais de um comprimento operativo. Quando o sistema de movimento perdido 104 incorpora um circuito hidráulico, o sistema de movimento perdido 104 pode incluir dispositivos de ajuste de pressão para ajustar a pressão ou quantidade de fluido em um circuito, tais como, por exemplo, válvulas de gatilho, válvulas de retenção, acumulador e/ou outros dispositivos para liberar fluido hidráulico do circuito ou adicionar fluido hidráulico a ele. O sistema de movimento perdido 104 pode ser localizado em qualquer ponto no conjunto de válvula conectando o dispositivo para imprimir movimento 102 às válvulas de motor 106.

[041] O controlador 108 pode compreender qualquer dispositivo eletrônico, mecânico ou hidráulico para se comunicar com o sistema de movimento perdido 104 e controlá-lo. O controlador 108 pode incluir um microprocessador, o qual é ligado a outros componentes de motor, para determinar e selecionar o comprimento instantâneo apropriado do sistema de movimento perdido 104. Acionamento de válvula pode ser otimizado em uma pluralidade de velocidades e condições de motor ao controlar o comprimento instantâneo do sistema de movimento perdido 104 com base em informação coletada pelo microprocessador de componentes de motor. Preferivelmente, o controlador 108 pode ser adaptado para operar o sistema de movimento perdido 104 em alta velocidade (isto é, uma ou mais vezes por ciclo de motor) usando uma válvula de gatilho hidráulica de alta velocidade.

[042] A figura 2 é um diagrama esquemático de um carne 200 que pode servir como todo ou parte do dispositivo para imprimir movimento 102. O dispositivo para imprimir movimento 102 da figura 1 pode compreender o carne 200, um braço oscilante e/ou um tubo de impulso. O carne 200 pode incluir um ou mais lóbulos correspondendo a vários eventos de acionamento de válvula, tais como um lóbulo de liberação de compressão 202, um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada 204 e um lóbulo de recirculação de gás de frenagem 208. As representações (por exemplo, número, tamanho, forma, localização) dos lóbulos no carne 200 devem ser consideradas somente como ilustrativas e não limitativas. Diversas modalidades da invenção consideram uso de carnes separados para o evento de abertura de válvula principal (isto é, exaustão principal ou admissão principal) e os eventos de abertura de válvula auxiliar tais como liberação de compressão, abertura de válvula antecipada e/ou recirculação de gás de frenagem.

[043] A figura 3 é uma vista superior esquemática em seção transversal parcial do sistema de acionamento de válvula variável 700 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. O sistema de acionamento de válvula variável 700 pode incluir primeira e segunda montagens de trens de válvulas se estendendo entre os primeiro e segundo dispositivos para imprimir movimento, 102 e 103, respectivamente, e as válvulas de exaustão 716. A primeira montagem de trem de válvula pode incluir uma primeira metade de braço oscilante (ou de exaustão principal) 701 montada de forma articulada em um eixo oscilante 718 e uma segunda metade de braço oscilante 702 montada de forma articulada no eixo oscilante diretamente atrás da primeira metade de braço oscilante, as quais conjuntamente compreendem um braço oscilante articulado. A primeira metade de braço oscilante 701 pode incluir uma pata de elefante ou outra parte de contactar ponte de válvula 712 adaptada para aplicar um movimento de acionamento de válvula às válvulas de motor, preferivelmente válvulas de exaustão, 716 por meio de uma ponte de válvula 714.

[044] A segunda metade de braço oscilante 702 pode incluir uma parte de extremidade de válvula 703 adaptada para aplicar um movimento de articulação à primeira metade de braço oscilante 701 a fim de acionar as válvulas de exaustão 716. A segunda metade de braço oscilante 702 pode ser predisposta na direção do segundo dispositivo para imprimir movimento 103 por uma mola 705, a qual pode criar tal força de predisposição ao empurrar contra um flange ou superfície de contato 760 fornecida na segunda metade de braço oscilante a partir de um batente ou flange fixo 762 fornecido em uma parte de motor fixa de maneira que um rolete de carne 708 fornecido com a segunda metade de braço oscilante permanece em contato relativamente constante com o segundo dispositivo para imprimir movimento 103.

[045] A segunda montagem de trem de válvula do sistema de acionamento de válvula variável 700 pode incluir adicionalmente uma segunda metade de braço oscilante 704 montada deforma articulada no eixo oscilante 718 adjacente às primeira e segunda metades de braço oscilante 701 e 702. A segunda metade de braço oscilante 704 pode ser predisposta por uma segunda mola 707 por meio de um pistão mestre 730 e de uma haste 711 que age sobre uma superfície de contato 713 fornecida na segunda metade de braço oscilante de maneira que um segundo rolete de carne 710 fornecido com a segunda metade de braço oscilante permanece em contato relativamente constante com o primeiro dispositivo para imprimir movimento 102. A haste 711 pode incluir uma superfície de contato para agir sobre um pistão mestre 730 que é disposto de forma deslizante em um furo de pistão mestre 732 fornecido em um alojamento de sistema de movimento perdido 706. Fluido hidráulico pode ser fornecido para o furo de pistão mestre 732. O alojamento de sistema de movimento perdido 706 pode ser fixado por meio de parafusos ou outro dispositivo de conexão ao motor de combustão interna que inclui as válvulas de exaustão 716. O furo de pistão mestre 732 pode ser conectado a uma válvula de gatilho de alta velocidade 736 e opcionalmente a um acumulador 722, e a um pistão escravo 720 por meio de um circuito ou passagens de fluido hidráulico 734.

[046] A interação da segunda metade de braço oscilante 704 com o sistema de movimento perdido 706 está ilustrada na figura 4. Tal como mostrado na figura 4, uma válvula de controle ou válvula de gatilho de alta velocidade 736 pode ser fornecida no circuito hidráulico 734 de tal maneira que ela pode controlar o fornecimento de fluido hidráulico para o circuito hidráulico e a partir dele. Adicionalmente, o acumulador 722 pode incluir um pistão de acumulador 724 que predispõe um pistão de acumulador 726 para dentro de um furo de acumulador. De forma similar, uma mola de pistão escravo 802 pode predispor o pistão escravo 720 para cima para dentro do furo de pistão escravo 728 na direção de um parafuso de movimentar ajustável 804. Continuando com referência para as figuras 3 e 4, quando a válvula de gatilho 736 é mantida fechada, fluido hidráulico pode ser capturado no circuito hidráulico 734 e impedido de fluir para dentro ou para fora do acumulador 722 e, de modo oposto, quando a válvula de gatilho é mantida aberta, fluido hidráulico pode fluir livremente para fora do circuito hidráulico e para dentro e para fora do acumulador 722. Quando o primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 (mostrado na figura 3) faz com que a segunda metade de braço oscilante 704 articule em volta do eixo oscilante 718, a superfície de contato na segunda metade de braço oscilante pode empurrar o pistão mestre 730 para dentro do furo de pistão mestre, o qual por sua vez pode forçar o pistão escravo 720 para baixo e para contato com a primeira metade de braço oscilante 701. Por sua vez a metade de braço oscilante 701 pode agir por meio da ponte de válvula 714 para acionar ou abrir as válvulas de exaustão 716. O uso de um primeiro dispositivo para imprimir movimento 102, tal como um came com um lóbulo de frenagem de motor de liberação de compressão, um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada e/ou um lóbulo de recirculação de gás de frenagem, acoplado com operação seletiva da válvula de gatilho 736 pode capacitar provisão seletiva de frenagem de motor de liberação de compressão e recirculação de gás de frenagem durante um modo de frenagem de motor de operação de motor e graus variáveis de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor.

[047] A interação das primeira e segunda metades de braço oscilante 701 e 702 uma com a outra e com o sistema de movimento perdido 706 está ilustrada na figura 5. Tal como mostrado na figura 5, a mola 705 pode predispor a segunda metade de braço oscilante 702 para longe da primeira metade de braço oscilante 701 e para contato com o segundo dispositivo para imprimir movimento 103 (mostrado na figura 3) ao agir sobre o flange 760. Variações no ângulo no qual a mola 705 encontra o flange 760 são consideradas como estando dentro do escopo da presente invenção. Por exemplo, em algumas modalidades, a mola 705 pode agir quase que diretamente para baixo na segunda metade de braço oscilante 702 sobre o rolete de carne 708 para economizar espaço ao reduzir a altura do arranjo de mola e flange. Quando o segundo dispositivo para imprimir movimento 103 fornece um movimento de acionamento de válvula, tal como um acionamento de evento de exaustão principal, para a segunda metade de braço oscilante 702, a segunda metade de braço oscilante, por sua vez, pode agir sobre a primeira metade de braço oscilante 701 para acionar as válvulas de exaustão 716 para um evento de exaustão principal. Por causa de a primeira metade de braço oscilante 701 estar livre para articular para longe da segunda metade de braço oscilante 702, o sistema de movimento perdido 706 também pode agir sobre a primeira metade de braço oscilante 701 para fornecer eventos de acionamento de válvula tais como frenagem de motor de liberação de compressão, recirculação de gás de frenagem e/ou abertura de válvula de exaustão antecipada independente da articulação da segunda metade de braço oscilante 702.

[048] A figura 6 é uma vista superior esquemática de um sistema de acionamento de válvula variável 700 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, na qual números de referência iguais se referem a elementos iguais. A primeira montagem de trem de válvula do sistema de acionamento de válvula variável 700 pode incluir um primeiro braço oscilante (ou de exaustão principal) 1002 montado de forma articulada em um eixo oscilante 718. O primeiro braço oscilante 1002 pode incluir um rolete de carne 708 predisposto por uma mola 705 que age ao empurrar a partir de um batente fixo 762 contra uma superfície de contato 760 fornecida no primeiro braço oscilante de maneira que o rolete de carne é mantido em contato relativamente constante com um segundo dispositivo para imprimir movimento 103, tal como um carne fornecido em um eixo de carnes. O primeiro braço oscilante 1002 pode incluir uma extremidade de acionamento de válvula 1004 adaptada para contactar e agir sobre uma ponte de válvula 714 que por sua vez pode acionar válvulas de motor tais como as válvulas de exaustão 716.

[049] A segunda montagem de trem de válvula do sistema de acionamento de válvula variável 700 mostrado na figura 6 pode incluir adicionalmente uma segunda metade de braço oscilante 704 montada de forma articulada no eixo oscilante 718 adjacente ao primeiro braço oscilante 1002. A segunda metade de braço oscilante 704 e o sistema de movimento perdido 706 podem incluir os mesmos elementos do sistema de acionamento de válvula variável descrito em conexão com as figuras 3-5 acima, exceto para o projeto do pistão escravo 720.

[050] O pistão escravo 720 mostrado na figura 6 pode ser projetado tal como ilustrado na figura 7, por exemplo. Com referência à figura 7, o pistão escravo 720 pode incluir os dois dentes de garfo 721 que podem se estender para baixo a partir do pistão escravo em um e outro lado da extremidade de válvula 1004 do primeiro braço oscilante 1002 e para contato com a ponte de válvula 714. O pistão escravo forcado 720 pode aplicar movimentos de acionamento de válvula para frenagem de motor de liberação de compressão, abertura de válvula de exaustão antecipada e/ou recirculação de gás de frenagem, por exemplo, sem interferência e independente da operação do primeiro braço oscilante 1002.

[051] Modalidades de sistema de acionamento de válvula variável adicionais da presente invenção estão ilustradas nas figuras 8-12. Com referência às figuras 8 e 10, em uma quarta modalidade da presente invenção, a primeira montagem de trem de válvula do sistema de acionamento de válvula variável 700 pode incluir uma primeira metade de braço oscilante 701 disposta de forma articulada em um eixo oscilante 718, similar àquela descrita em conexão com a figura 3. A primeira metade de braço oscilante 701 pode ser influenciada por uma segunda metade de braço oscilante (702 na figura 8) para fornecer um evento de válvula de exaustão principal no mesmo modo que o sistema descrito em conexão com a figura 3. A primeira metade de braço oscilante 701 pode incluir uma extremidade de lado de válvula com uma pata de elefante ou outra superfície de contato 712 adaptada para fornecer movimento de acionamento de válvula de exaustão para as válvulas de exaustão 716 por meio de uma ponte de válvula 714. A primeira metade de braço oscilante 701 pode incluir adicionalmente um flange lateral 709 que é adaptado para receber movimento de acionamento de válvula de exaustão de um braço oscilante de movimento perdido.

[052] Continuando com referência à figura 8 e em conexão com a quarta modalidade da presente invenção, a segunda montagem de trem de válvula do sistema de acionamento de válvula variável 700 pode incluir um braço oscilante de movimento perdido 900 montado de forma articulada no eixo oscilante 718 adjacente à primeira metade de braço oscilante 701. O braço oscilante de movimento perdido 900 pode incluir um rolete de carne 910 adaptado para receber movimentos de acionamento de válvula de exaustão de um primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 que pode fornecer movimentos de acionamento de válvula tais como aqueles exigidos para um evento de frenagem de motor de liberação de compressão, um evento de abertura de válvula de exaustão antecipada e um evento de recirculação de gás de frenagem. O braço oscilante de movimento perdido 900 pode ser predisposto na direção do primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 por uma mola 972 (mostrada na figura 11) que pode criar tal força de predisposição ao empurrar contra um flange ou superfície de contato 970 fornecida no braço oscilante de movimento perdido a partir de um batente ou flange fixo 974 fornecido em uma parte de motor fixa de maneira que o rolete de carne 910 pode permanecer em contato relativamente constante com o primeiro dispositivo para imprimir movimento 102. Um pistão atuador hidráulico 960 pode ser fornecido em uma extremidade do braço oscilante de movimento perdido 900. O pistão atuador hidráulico 960 pode ser estendido seletivamente para encaixar com um flange lateral 709 fornecido na primeira metade de braço oscilante 701. Um circuito hidráulico pode ser fornecido no braço oscilante de movimento perdido 900 de maneira que fluido hidráulico pode ser fornecido seletivamente para o pistão atuador hidráulico 960 e drenado dele. O circuito hidráulico pode incluir uma primeira passagem hidráulica 770 conectando o pistão atuador hidráulico 960 com a válvula de gatilho de alta velocidade 736 localizada na base de eixo oscilante adjacente 719 por meio das passagens hidráulicas 772 e 774 fornecidas no eixo oscilante 718 e na base de eixo oscilante, respectivamente. Por sua vez, a válvula de gatilho 736 pode ser conectada ao acumulador 722 por meio de uma passagem hidráulica 776.

[053] O pistão atuador hidráulico 960 pode ser disposto de forma deslizante dentro de um furo no braço oscilante de movimento perdido 900. O pistão atuador hidráulico 960 pode ser dimensionado para deslizar dentro de seu furo 926 enquanto mantendo uma vedação hidráulica relativamente segura com a parede de seu furo. Um elemento ou parafuso de movimentar ajustável verticalmente 962 (ver a figura 10) pode ser recebido de forma deslizante dentro do pistão atuador 960. O curso do pistão atuador hidráulico 960 pode ser limitado ao entrar em contato com um batente 964 no elemento de movimentar 962 para fornecer um deslocamento levemente maior que a elevação de válvula máxima por causa do primeiro dispositivo para imprimir movimento 102.

[054] Com referência às figuras 10 e 11, em uma quinta modalidade da presente invenção, o braço oscilante de movimento perdido 900 pode incluir uma abertura central 920 para recebimento do eixo oscilante, um primeiro furo 922 para recebimento de um acumulador 722, um segundo furo 924 para recebimento de uma válvula de controle 950 e um terceiro furo 926 para recebimento de um pistão atuador hidráulico 960 com um batente 964 para limitar o curso máximo do pistão atuador hidráulico. Um circuito hidráulico pode ser fornecido no braço oscilante integral 900. O circuito hidráulico pode incluir uma primeira passagem 930 conectando a abertura central 920 com o segundo furo 924, uma segunda passagem 932 conectando a abertura central 920 com o primeiro furo 922, uma terceira passagem 934 conectando o primeiro furo 922 com o segundo furo 924, e uma quarta passagem 936 conectando o segundo furo 924 com o terceiro furo 926. Como resultado do circuito hidráulico, fluido hidráulico que pode ser fornecido para a abertura central por meio de uma ou mais passagens de fluido hidráulico (não mostradas) no eixo oscilante 718 pode ser fornecido para o acumulador 722, válvula de controle 950 e para o pistão atuador hidráulico 960.

[055] O pistão atuador hidráulico 960 pode ser disposto de forma deslizante dentro do terceiro furo 926. O pistão atuador hidráulico 960 pode ser dimensionado para deslizar dentro do terceiro furo 926 enquanto mantendo uma vedação hidráulica relativamente segura com a parede do terceiro furo. Um elemento ou parafuso de movimentar ajustável verticalmente 962 pode ser recebido de forma deslizante dentro do pistão atuador 960 com um batente 964 para limitar o curso máximo do pistão atuador hidráulico.

[056] Os braços oscilantes de movimentos perdidos 900 mostrados em ambas as figuras 8 e 11 podem agir sobre o flange 709 mostrado na figura 10 para transferir movimento de acionamento de válvula por meio da primeira metade de braço oscilante 701 para uma ou mais válvulas de motor 716.

[057] Um exemplo da válvula de controle descrita anteriormente em conexão com a figura 11 está ilustrado na figura 12. Com referência à figura 12, a válvula de controle 950 pode incluir um pistão de válvula de controle 952 e uma mola de válvula de controle 954 que predispõe o pistão de válvula de controle para dentro do segundo furo 924. O segundo furo 924 no qual o pistão de válvula de controle é disposto pode ser conectado com as primeira, terceira e quarta passagens 930, 934 e 936, respectivamente. O fornecimento seletivo de fluido hidráulico para a primeira passagem 930 pode impelir o pistão de válvula de controle 952 para movimento de vaivém na direção da mola 954 de maneira que um rebaixo anular 956 no pistão de válvula de controle coloca a terceira passagem 934 em comunicação hidráulica com a quarta passagem 936. Assim, fornecimento seletivo de fluido hidráulico por meio de uma válvula de gatilho de alta velocidade para a primeira passagem 930 pode ser usado para fornecer seletivamente fluido hidráulico do acumulador 722 para o pistão atuador 960 e/ou para drenar seletivamente fluido hidráulico do pistão atuador 960 para o acumulador 722. Quando pressão de fluido hidráulico é diminuída na primeira passagem 930, o pistão de válvula de controle 952 pode ser forçado na direção da primeira passagem pela mola 954 de maneira que a comunicação de fluido hidráulico entre as terceira e quarta passagens 934 e 936 é cortada e o pistão atuador 960 é travado hidraulicamente em uma posição fixa.

[058] A interação da segunda metade de braço oscilante 702 com a primeira metade de braço oscilante 701 está ilustrada pela referência às figuras 8, 10 e 11. Uma mola pode predispor a segunda metade de braço oscilante 702 para longe da primeira metade de braço oscilante 701 e para contato com o segundo dispositivo para imprimir movimento 103. Quando o segundo dispositivo para imprimir movimento 103 fornece um movimento de acionamento de válvula, tal como um acionamento de evento de exaustão principal, para a segunda metade de braço oscilante 702, a segunda metade de braço oscilante, por sua vez, pode agir sobre a primeira metade de braço oscilante 701 para acionar as válvulas de exaustão 716 para um evento de exaustão principal. Por causa de a primeira metade de braço oscilante 701 estar livre para articular para longe da segunda metade de braço oscilante, o braço oscilante integral 900 também pode agir sobre a primeira metade de braço oscilante 701 por meio do flange 709 para fornecer eventos de acionamento de válvula tais como frenagem de motor de liberação de compressão, recirculação de gás de frenagem e/ou abertura de válvula de exaustão antecipada independente da articulação da segunda metade de braço oscilante.

[059] A interação do braço oscilante integral 900, o pistão atuador hidráulico 960 e a primeira metade de braço oscilante 701 está ilustrada pela referência às figuras 8, 10-12. Uma mola 972 pode predispor o braço oscilante integral 900 para contato com o primeiro dispositivo para imprimir movimento 102. Tal como mostrado nas figuras 11 e 12, uma válvula de controle 950, a qual pode operar sob o controle de uma válvula de gatilho de solenoide de alta velocidade (não mostrada) pode ser fornecida no circuito hidráulico incluindo as passagens 930, 932, 934 e 936 de tal maneira que a válvula de controle pode controlar o fornecimento de fluido hidráulico para o pistão atuador 960 e a partir dele. Adicionalmente, o acumulador 722 pode incluir uma mola de pistão de acumulador 724 (figura 4) que predispõe um pistão de acumulador 726 (figura 4) para dentro de um furo de acumulador. Quando a válvula de controle 950 é mantida fechada, fluido hidráulico pode ser aprisionado no terceiro furo 926 de maneira que o pistão atuador 960 é impedido de ser empurrado para dentro do terceiro furo. De modo oposto, quando a válvula de controle 950 é mantida aberta, fluido hidráulico pode fluir livremente para fora do terceiro furo 926 e para dentro e para fora do acumulador 722. Quando a válvula de controle 950 é mantida aberta e o primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 (figura 8) faz com que o braço oscilante integral 900 articule em volta do eixo oscilante 718, o pistão atuador 960 é forçado contra o flange 709. Por causa de a válvula de controle 950 estar aberta, entretanto, o pistão atuador 960 é forçado para dentro do terceiro furo 926 e o fluido hidráulico no terceiro furo é empurrado para trás no circuito hidráulico e absorvido pelo acumulador 722. Quando a válvula de controle 950 é fechada, entretanto, e o primeiro dispositivo para imprimir movimento 102 (figura 3) faz com que o braço oscilante integral 900 articule em volta do eixo oscilante 718, o pistão atuador 960 é hidraulicamente travado na posição e o movimento do dispositivo para imprimir movimento é transferido por meio do pistão atuador para o flange 709 e do flange para a primeira metade de braço oscilante 701. Por sua vez a metade de braço oscilante 701 pode agir por meio da ponte de válvula 714 para acionar ou abrir as válvulas de exaustão 716. O uso do primeiro dispositivo para imprimir movimento 102, tal como um came com um lóbulo de frenagem de motor de liberação de compressão, um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada e/ou um lóbulo de recirculação de gás de frenagem, acoplado com operação seletiva da válvula de controle 950 pode capacitar provisão seletiva de frenagem de motor de liberação de compressão e recirculação de gás de frenagem durante um modo de frenagem de motor de operação de motor e graus variáveis de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor.

[060] A sexta modalidade da presente invenção consiste de uma variação da segunda modalidade em que o sistema de movimento perdido de alojamento fixo 706 descrito em conexão com as figuras 3-5 é substituído pelo braço oscilante de movimento perdido 900 descrito anteriormente. A sexta modalidade está ilustrada na figura 9, na qual números de referência iguais correspondem a elementos iguais descritos em conexão com as modalidades expostas anteriormente. Na sexta modalidade da presente invenção, o pistão escravo 720 pode fornecer seletivamente movimentos de acionamento de válvula de exaustão, tais como aqueles para um evento de frenagem de motor de liberação de compressão, um evento de abertura de válvula de exaustão antecipada e/ou um evento de recirculação de gás de frenagem, para um flange lateral 709 se estendendo do lado da primeira metade de braço oscilante 701, tal como mostrado na figura 9.

[061] A figura 13 ilustra um primeiro perfil de carne 302, 304, 306 e 308 correspondendo aos lóbulos no carne 200, e um segundo perfil de carne 300 com um lóbulo de exaustão principal. O primeiro perfil de carne pode ser usado para prover o primeiro dispositivo para imprimir movimento com um ou mais movimentos de acionamento de válvula de exaustão auxiliares e o segundo perfil de carne pode ser usado para prover o segundo dispositivo para imprimir movimento com um movimento de acionamento de válvula de exaustão principal. Em uma modalidade preferida, o carne 200 pode incluir um lóbulo de liberação de compressão 302, um lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada 304 com uma rampa de fechamento 306, e um lóbulo de recirculação de gás de frenagem 308. O primeiro perfil de carne na figura 3 pode incluir, iniciando da esquerda, o lóbulo de liberação de compressão 302 levando ao lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada 304, seguido por um segmento de carne plano e uma rampa de fechamento 306 que encontra o círculo de base de carne 307 antes do final do carne de lóbulo de exaustão principal 300. O primeiro perfil de carne pode incluir adicionalmente um lóbulo de recirculação de gás de frenagem (BGR) ou de recirculação de gás de exaustão (EGR) 308.

[062] As figuras 14-16 ilustram as elevações de válvula de exaustão que podem ser fornecidas usando os primeiro e segundo perfis de carnes ilustrados na figura 13 em combinação com os sistemas de acionamento de válvulas variáveis descritos em conexão com as figuras 1 e 3-12 que podem transferir seletivamente movimento do carne 200 para a(s) válvula(s) de exaustão. A operação de válvula de gatilho ou válvula de controle para fornecer três diferentes conjuntos de acionamentos de válvula de exaustão também está ilustrada nas figuras 14-16. Nas figuras 14-16, um estado de “0” indica que a válvula de gatilho ou de controle está fechada e o sistema de mestre e escravo de movimento perdido (figuras 3-7 e 9) ou o sistema de braço oscilante de movimento perdido (figuras 8 e 10-12) está em um estado no qual movimento de acionamento de válvula é transferido para as válvulas de exaustão pelo primeiro dispositivo para imprimir movimento. Um estado de “1” indica que a válvula de gatilho ou de controle está aberta e o sistema de mestre e escravo de movimento perdido ou o sistema de braço oscilante de movimento perdido está em um estado no qual o movimento de acionamento de válvula aplicado pelo primeiro dispositivo para imprimir movimento é absorvido.

[063] Com referência à figura 14, durante um modo de frenagem de motor de operação de motor e quando a válvula de gatilho ou de controle está inicialmente no estado “0”, ou fechada, o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode transferir movimento do lóbulo de carne de liberação de compressão 302 (figura 13) para produzir um evento de válvula de liberação de compressão 302’. Quando o evento de válvula de liberação de compressão é completado, no ângulo de manivela de aproximadamente 0 grau (isto é, compressão de ponto morto superior) a válvula de gatilho ou de controle pode ser aberta para liberar pressão hidráulica no circuito de mestre e escravo ou pistão atuador e fechar as válvulas de exaustão. Em seguida as válvulas de exaustão podem ser abertas para o evento de exaustão principal 300’ pelo segundo dispositivo para imprimir movimento. No ângulo de manivela de aproximadamente 450 graus (isto é, após o final do segmento de carne 306) a válvula de gatilho ou de controle pode ser fechada de novo de maneira que o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode transferir movimento do lóbulo de recirculação de gás de frenagem 308 (figura 13) para produzir um evento de válvula de recirculação de gás de frenagem 308’. Reenchimento do circuito hidráulico de movimento perdido pode ocorrer entre ângulos de manivela de cerca de 130 e 450 graus, dependendo de se um sistema de mestre e escravo ou um sistema de braço oscilante está sendo usado.

[064] Com referência à figura 15, durante um primeiro modo de potência positiva de operação de motor e quando a válvula de gatilho ou de controle está inicialmente no estado “1”, ou aberta, o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode absorver o movimento recebido do lóbulo de carne de liberação de compressão 302 (figura 13) do primeiro dispositivo para imprimir movimento de maneira que as válvulas de exaustão permaneçam inicialmente fechadas. Após o lóbulo de carne de liberação de compressão ser passado, no ângulo de manivela de aproximadamente 0 grau a válvula de gatilho ou de controle pode ser fechada de maneira que o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode transferir movimento do lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada 304 (figura 13) para produzir um evento de abertura de válvula de exaustão antecipada 304’. Em seguida, o movimento de válvula de exaustão principal do segundo dispositivo para imprimir movimento pode assumir para fornecer o restante do acionamento exigido para o evento de válvula de exaustão principal 300’. Após o ângulo de manivela de aproximadamente 130 ou aproximadamente 270 graus, dependendo de se um sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante é usado, a válvula de gatilho ou de controle pode ser aberta de novo para reenchimento de circuito hidráulico de maneira que o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode absorver o movimento do lóbulo de recirculação de gás de frenagem 308 (figura 13) do primeiro dispositivo para imprimir movimento.

[065] Com referência à figura 16, durante um segundo modo de potência positiva de operação de motor e quando a válvula de gatilho ou de controle está inicialmente no estado “1”, ou aberta, o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode absorver o movimento recebido do lóbulo de carne de liberação de compressão 302 (figura 13) do primeiro dispositivo para imprimir movimento de maneira que as válvulas de exaustão permaneçam inicialmente fechadas. Após o lóbulo de carne de liberação de compressão ser passado, no ângulo de manivela de aproximadamente 45 graus a válvula de gatilho ou de controle pode ser fechada de maneira que o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode transferir movimento do lóbulo de abertura de válvula de exaustão antecipada 304 (figura 13) para produzir um evento de abertura de válvula de exaustão antecipada abreviado 304”. Em seguida, o movimento de válvula de exaustão principal do segundo dispositivo para imprimir movimento pode assumir para fornecer o restante do acionamento exigido para o evento de válvula de exaustão principal 300”. Após o ângulo de manivela de aproximadamente 130 ou de aproximadamente 270 graus, dependendo de se um sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante é usado, a válvula de gatilho ou de controle pode ser aberta de novo para reenchimento de circuito hidráulico e de maneira que o sistema de mestre e escravo ou de braço oscilante de movimento perdido pode absorver o movimento do lóbulo de recirculação de gás de frenagem 308 (figura 13) do primeiro dispositivo para imprimir movimento.

[066] Modalidades da presente invenção podem ter muitas vantagens, incluindo fornecer frenagem de motor variável, recirculação de gás de frenagem e abertura de válvula de exaustão antecipada variável para controle de temperatura de gás de exaustão para tratamento posterior de emissões e/ou estimulação de turbo para torque transitório melhorado. Vantagens adicionais podem incluir um evento principal de exaustão acionado mecanicamente para partida a frio e à prova de falhas, satisfazer limites de carregamento, especialmente tensão de Hertz de carne, evitar separação e impacto de carregamento entre carnes e roletes, evitar inclinação de ponte de válvula, satisfazer limites de velocidade de assentamento de válvula de exaustão e proteger contra contato entre válvula e pistão.

[067] Estará aparente para os versados na técnica que variações e modificações da presente invenção podem ser feitas sem divergir do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, percebe-se que controle seletivo da válvula de gatilho ou operação de válvula de controle pode produzir acionamentos de válvulas de motor com sincronismos a não ser aqueles ilustrados nas figuras 14-16. Adicionalmente, percebe-se que os sistemas de acionamento de válvulas variáveis descritos em conexão com as figuras 1-12 podem ser usados para acionar não somente válvulas de exaustão, mas também válvulas de motor de admissão e/ou auxiliares. Assim, é considerado que a presente invenção abrange todas as tais modificações e variações da invenção, desde que elas ocorram dentro do escopo das reivindicações anexas e de suas equivalências.

Claims (20)

1. Sistema para acionar uma válvula de exaustão (716) de motor de combustão interna para fornecer acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação, o dito sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um carne principal tendo um lóbulo de exaustão principal; um braço oscilante de exaustão principal contactando operacionalmente o dito carne principal e adaptado para fornecer um acionamento de exaustão principal para a dita válvula de exaustão (716), um carne auxiliar (200) tendo um lóbulo de liberação de compressão (202); um sistema hidráulico de movimento perdido (706) contactando operacionalmente o dito carne auxiliar (200), o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) incluindo um primeiro braço oscilante auxiliar; um pistão acionado hidraulicamente (720) se estendendo do dito sistema hidráulico de movimento perdido (706), o dito pistão acionado hidraulicamente (720) adaptado para prover a dita válvula de exaustão (716) com acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação; CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema fornece ainda um acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor; o carne auxiliar (200) tendo adicionalmente um lóbulo de abertura (204) de válvula de compressão antecipada ; e um pistão acionado hidraulicamente (720) é adaptado adicionalmente para fornecer um acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o braço oscilante de exaustão principal compreende uma primeira metade de braço oscilante (702) contactando operacionalmente o carne principal e uma segunda metade de braço oscilante (704) contactando operacionalmente a primeira metade de braço oscilante (702), e o sistema compreende adicionalmente: um dispositivo (705) para predispor a primeira metade de braço oscilante (702) para contato com o carne principal.

3. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o pistão acionado hidraulicamente (720) é um pistão escravo, e em que o sistema hidráulico de movimento perdido (706) compreende adicionalmente: um pistão mestre (730) fornecido no dito sistema hidráulico de movimento perdido (706); e um circuito hidráulico (734) conectando o dito pistão mestre (730) e o dito pistão escravo (720).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma válvula de gatilho (736) disposta no circuito hidráulico (734) entre o pistão mestre (730) e o pistão escravo (720).

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o braço oscilante auxiliar compreende uma metade de braço oscilante (704) tendo uma superfície de contato (713) adaptada para fornecer movimento para o dito pistão mestre (730).

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema hidráulico de movimento perdido (706) é fornecido pelo menos parcialmente em um alojamento fixo em relação ao dito motor de combustão interna.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um flange lateral (709) se estendendo da dita segunda metade de braço oscilante (701).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) compreende um circuito hidráulico disposto parcialmente no dito braço oscilante auxiliar (900) e parcialmente em uma base de eixo oscilante (719) adjacente ao dito braço oscilante auxiliar (900).

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pistão acionado hidraulicamente (960) é disposto de forma deslizante no dito braço oscilante auxiliar (900) e compreendendo adicionalmente uma válvula de controle (736) disposta no circuito hidráulico.

10. Sistema, de acordo com uma das reivindicações 4 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um acumulador de fluido hidráulico (722) comunicando com o dito circuito hidráulico.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pistão acionado hidraulicamente (960) é disposto de forma 3/5 deslizante no dito braço oscilante auxiliar (900) e o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) compreende um circuito hidráulico disposto pelo menos parcialmente no dito braço oscilante auxiliar (900).

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma válvula de controle (950) de fluido hidráulico disposta no dito braço oscilante auxiliar (900), e em que o dito circuito hidráulico se estende entre a dita válvula de controle (950) de fluido hidráulico e o dito pistão acionado hidraulicamente (960), em que o sistema compreende adicionalmente um acumulador de fluido hidráulico (722) comunicando com o dito braço oscilante auxiliar (900) e se comunicando com o dito circuito hidráulico.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo (108) para controlar o dito dispositivo (705) para controlar o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) para alternativamente não fornecer atuação da válvula de exaustão, acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação, e acionamento de abertura de válvula de exaustão antecipada durante um modo de potência positiva de operação de motor.

14. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um lóbulo de recirculação de gás de exaustão ou um lóbulo de recirculação de gás de freio (208) no dito primeiro carne (200).

15. Sistema de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo (108) para controlar o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) para alternativamente não fornecer atuação da válvula de exaustão, acionamento de liberação de compressão durante um modo de frenagem de motor de operação, e acionamento da abertura através de recirculação de gás de exaustão durante um modo de potência positiva de operação de motor.

16. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende o dispositivo (108) para controlar o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) também é um dispositivo para variar o tempo de acionamento de abertura de válvula de exaustão (716) antecipada.

17. Método de acionar uma válvula de exaustão (716) de motor de combustão interna para fornecer alternativamente acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão e acionamento de abertura de válvula de exaustão (716) antecipada usando um carne (200) com um lóbulo de frenagem (202) de motor de liberação de compressão e um lóbulo de abertura (204) de válvula de exaustão (716) antecipada, o dito método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: transmitir movimento de acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão e movimento de acionamento de abertura de válvula de exaustão (716) antecipada do dito carne (200) para um sistema hidráulico de movimento perdido (706) incluindo um braço oscilante auxiliar (900); determinar se o motor de combustão interna está em um modo de operação de frenagem de motor; travar e destravar hidraulicamente de forma seletiva um pistão acionado hidraulicamente (720) no dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) para prover a dita válvula de exaustão (716) com acionamento de frenagem de motor de liberação de compressão quando o motor de combustão interna está no modo de frenagem de motor de operação; determinar se o motor de combustão interna está em um modo de potência positiva de operação e se abertura de válvula de exaustão (716) antecipada é desejada; e travar e destravar hidraulicamente de forma seletiva o pistão acionado hidraulicamente (720) no dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) para prover a dita válvula de exaustão (716) com acionamento de abertura de válvula de exaustão (716) antecipada quando o motor de combustão interna está no modo de potência positiva de operação e abertura de válvula de exaustão (716) antecipada é desejada.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: transmitir um acionamento de recirculação de gás de frenagem do dito carne (200) para o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706); e travar e destravar hidraulicamente de forma seletiva o pistão acionado hidraulicamente (720) no dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) para prover a dita válvula de exaustão (716) com acionamento de recirculação de gás de frenagem quando o motor de combustão interna está no modo de frenagem de motor de operação.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: transmitir um acionamento de recirculação de gás de exaustão do dito carne (200) para o dito sistema hidráulico de movimento perdido (706); e travar e destravar hidraulicamente de forma seletiva o pistão acionado hidraulicamente (720) no dito sistema hidráulico de movimento perdido (706) para prover a dita válvula de exaustão (716) com recirculação de gás de exaustão quando o motor de combustão interna está no modo de potência positiva de operação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o pistão acionado hidraulicamente (720) é um pistão escravo em um circuito de pistão mestre-escravo.

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