BRPI1101738A2

BRPI1101738A2 - motor, e, cobertura de eixo de came para um cabeçote de cilindro de um motor

Info

Publication number: BRPI1101738A2
Application number: BRPI1101738-4A
Authority: BR
Inventors: Roxann M Bittner; Norman Peralta
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2012-10-23
Also published as: CN105484894B; DE102011011271B4; KR20110126523A; CN105484894A; CN102251870A; US20110277722A1; KR101189087B1; DE102011011271A1; US8166938B2

Abstract

MOTOR, E, COBERTURA DE EIXO DE CAME PARA UM CABEçOTE DE CILINDRO DE UM MOTOR. Uma cobertura de eixo.de came é montada a um cabeçote de cilindro e define cavidades para válvulas de controle de óleo que ajustam a posição dos eixos de carne através de conjuntos de faseador de eixo de came. As cavidades ficam posicionadas acima dos eixos de came quando a cobertura de eixo de carne é montada no cabeçote de cilindro. A passagem de alimentação comunica fluido pressurizado do cabeçote de cilindro para as cavidades quando a cobertura de eixo de carne é montada no cabeçote de cilindro. Passagens de controle comunicam fluido das cavidades para os conjuntos de faseador de eixo de carne quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro.

Description

"MOTOR, Ε, COBERTURA DE EIXO DE CAME PARA UM CABEÇOTE DE CILINDRO DE UM MOTOR" CAMPO TÉCNICO

A invenção refere-se a uma cobertura de eixo de came para um motor que tem faseadores de eixos de came atuados hidraulicamente FUNDAMENTOS

A demanda pelo consumidor de veículos com consumo de combustível eficiente e relativamente baixo criou uma necessidade de conjuntos de motor novos. Subsistemas sofisticados do motor, como conjuntos de faseador de eixo de came e sistemas de injeção de combustível, aumentam o número e a complexidade dos componentes do motor que devem ser acondicionados em um espaço relativamente pequeno. SUMÁRIO

Um motor é provido com uma cobertura de eixo de came que tem passagens de óleo integradas posicionadas para permitir o faseamento de carnes usando válvulas de controle hidráulico "convencionais" sem prolongar o comprimento axial do motor. A cobertura de eixo de came pode ser configurada para um motor do tipo de injeção central, embora não esteja limitada a este tipo de motor.

Especificamente, uma cobertura de eixo de came é montada a um cabeçote de cilindro e define cavidades para válvulas de controle de óleo que controlam conjuntos de faseador de eixo de came de eixos de came superiores. As cavidades ficam posicionadas acima do eixo de came quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro. A cobertura de eixo de came tem uma passagem de alimentação que comunica fluido pressurizado do cabeçote de cilindro para as cavidades quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro. A cobertura de eixo de came também tem passagens de controle que comunicam fluido das cavidades para os conjuntos de faseador de eixo de came quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro.

As características e vantagens acima e outras características e vantagens da presente invenção são prontamente aparentes da descrição detalhada a seguir dos melhores modos para executar a invenção quando considerada em conexão com os desenhos anexos. DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

A FIGURA 1 é uma ilustração esquemática em perspectiva de um motor em vista fragmentária mostrando uma cobertura de eixo de came presa a um cabeçote de cilindro;

A FIGURA 2 é uma ilustração esquemática em perspectiva em vista fragmentária do motor da Figura 1 com a cobertura de eixo de came removida;

A FIGURA 3 é uma ilustração esquemática em perspectiva em vista fragmentária de uma porção do motor das Figuras 1 e 2, com a cobertura de eixo de came mostrada em fantasma;

A FIGURA 4 é uma ilustração esquemática em perspectiva da cobertura de eixo de came com válvulas de controle de óleo montadas na cobertura; e

A FIGURA 5 é uma ilustração esquemática em perspectiva em uma vista fragmentária de um dos eixos de came das Figuras 2 e 3. DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência aos desenhos, onde números de referência iguais referem-se a componentes iguais, a Figura 1 mostra um motor 10. O motor 10 tem um cabeçote de cilindro de motor 12 presa a um bloco de motor .13 que suporta um árvore de manivelas acionada por pistões no bloco de motor. O cabeçote de cilindro 12 suporta válvulas de motor e tem portas de entrada e de exaustão que facilitam a combustão e a exaustão dos cilindros no bloco de motor 13. Uma cobertura para o eixo de came 14 é presa ao cabeçote de cilindro 12 por fixadores 16. A cobertura de eixo de came 14 pode ser de uma ou mais peças e aqui é mostrada como uma peça única com uma porção de cobertura frontal 18 e uma porção principal 20. A cobertura de eixo de came 14 pode ser de alumínio ou de outro material que possa ser fundido ou formado relativamente fácil com as cavidades, aberturas e passagens aqui descritas.

Como mostrado na Figura 2, a cobertura de eixo de came 14 recobre os primeiros e segundos eixos de came 22, 24 que são visíveis quando a cobertura de eixo de came 14 é removida. O primeiro eixo de came 22 gira ao redor de um eixo de rotação 26 e o segundo eixo de came 24 gira ao redor de um eixo de rotação 28 paralelo ao eixo de rotação 26. Os eixos de came 22,24 têm lóbulos excêntricos que são operáveis para abrir e fechar válvulas de entrada e de exaustão (não mostradas). Os eixos de came 22, 24 são acionados pela árvore de manivelas através de uma correia dentada (não mostrada) a uma velocidade de rotação predeterminada em relação à velocidade de rotação da árvore de manivelas.

Um primeiro conjunto de faseador de came atuado hidraulicamente 30 é conectado a uma extremidade do primeiro eixo de came 22 e tem um primeiro faseador de came 32. Um segundo conjunto de faseador de came atuado hidraulicamente 34 é conectado a uma extremidade do segundo eixo de came 24 e tem um segundo faseador de came 36. Os conjuntos de faseador de came 30, 34 são operáveis para variar a orientação angular dos eixos de came 22, 24 em relação à árvore de manivelas, baseados nas condições de operação do motor, para mudar a sincronização da subida e descida de válvulas do motor. O controle dos conjuntos de faseador de came 30, 34 requer

válvulas de controle de óleo, como válvulas solenóide atuadas eletronicamente, bem como, passagens de fluido para as válvulas de controle, e das válvulas de controle para os conjuntos de faseador de came 30, 34. Com referência à Figura 2, é aparente que o motor 10 é um motor de injeção central, tendo os injetores de combustível 40 montados ao cabeçote de cilindro 12, posicionados entre os eixos de came 22, 24, e alimentados por uma rampa de alimentação de combustível 42. O comprimento axial compacto do motor 10, combinado com os injetores de combustível localizados centralmente 40, resulta em espaço de acondicionamento insuficiente para montar válvulas de controle de óleo ao cabeçote de cilindro 12. O cabeçote de cilindro 12 tem uma forma relativamente complexa, o que torna difícil distribuir as passagens de fluido necessárias para dirigir o fluido de uma fonte de fluido pressurizado para as válvulas de controle de óleo e sobre os faseadores de came 32 e 36. Além disso, as passagens de fluido não podem ser formadas para distribuir fluido transversalmente do primeiro eixo de came 22 para o segundo eixo de came 24 no cabeçote de cilindro 12 devido aos injetores de combustível montados centralmente 40. Em parte, devido a estas limitações de acondicionamento, muitos motores, geralmente, não são equipados com a tecnologia de faseamento de came.

Para superar estas barreiras, a cobertura de eixo de came 14 é configurada para suportar primeira e segunda válvulas de controle de óleo 46,49, como mostrado na Figura 1, acima dos eixos de came 22, 24 da Figura 2, e também para prover passagens de fluido para permitir atuação de fluido dos primeiros e segundos faseadores 32, 36. Como mostrado na Figura 1, uma primeira válvula de controle de óleo 46 é montada em uma cavidade 48 formada pela cobertura de eixo de came 14. Uma segunda válvula de controle de óleo 49 é montada em uma cavidade 50 formada pela cobertura de eixo de came 14. As cavidades 48, 50 são formadas em lados opostos 52, 54 da cobertura de eixo de came 14 e orientadas de modo que eixos centrais através das cavidades 48, 50 não sejam paralelos aos eixos de rotação 26, 28 dos eixos de came 22, 24 mostrados em fantasma na Figura 2. Por exemplo, as cavidades 48, 50 podem se estender perpendicularmente aos eixos de rotação 26, 28 dos eixos de came 22, 24, ou em qualquer outro ângulo em relação aos eixos de rotação 26, 28 dos eixos de came 22, 24. As válvulas de controle 46, .49 ficam posicionadas nas cavidades 48, 50, respectivamente, para montagem à cobertura de eixo de came 14, se estendendo parcialmente para fora da cobertura de eixo de came 14 e em uma posição não paralela aos eixos de rotação 26, 28 dos eixos de came 22, 24, de modo que o comprimento axial do motor 10 não precise ser aumentado de modo a acomodar as válvulas de controle de óleo 46, 49.

Na Figura 4, uma abertura central 56 é formada pela cobertura de eixo de came 14 e se estende através de uma superfície superior 57 da mesma. A abertura central 56 permite que os injetores de combustível 40 sejam montados centralmente ao cabeçote de cilindro 12, como mostrado na Figura 2, através da abertura central 56, quando a cobertura de eixo de came .14 é montada no cabeçote de cilindro 12.

Com referência à Figura 3, a posição das primeira e segunda válvulas de controle de óleo 46, 49 em relação aos primeiros e segundos eixos de came 22, 24, os primeiros e segundos conjuntos de faseador de eixo de came 30, 34 e o cabeçote de cilindro 12 estão mostrados representando a cobertura de eixo de came 14 em fantasma. Especificamente, as válvulas de controle de óleo 46, 49 são posicionadas acima dos eixos de came 22, 24 e entre a abertura central 56 e os primeiros e segundos conjuntos do faseador da came 30, 34.

A cobertura de eixo de came 14 também permite a distribuição de fluido pressurizado para controlar os faseadores de came 32, 36 da Figura .2. Como mostrado na Figura 3, uma passagem de alimentação 60 formada na cobertura de eixo de came 14 interfaceia com uma passagem de alimentação .62 formada no cabeçote de cilindro 12. A passagem de alimentação 62 está em comunicação fluida com uma fonte de fluido pressurizado, a bomba 63 localizada no bloco de motor 13. Uma passagem transversal de alimentação .64 intersecta a passagem de alimentação 60 para distribuir fluido pressurizado para ambas as válvulas de controle de óleo 46, 49 através de passagens de derivação relativamente curtas 66, 68. Um plugue 65 fecha a extremidade da passagem de alimentação transversal 64. A cobertura de eixo de came 14 forma a uma primeira passagem de controle 70 ligeiramente deslocada da passagem de derivação 66 e uma segunda passagem de controle 72 ligeiramente deslocada da passagem de derivação 68. A cobertura de eixo de came 14 também forma uma terceira passagem de controle 71 e uma quarta passagem de controle 73 ligeiramente deslocada das respectivas passagens de derivação 66, 68. Passagens de controle 70, 72 são usadas para avançar a posição dos eixos de came 22, 24 em relação à árvore de manivelas do motor, enquanto as passagens de controle 71, 73 são usadas para retardar a posição dos eixos de came 22, 24 em relação à árvore de manivelas do motor. A passagem de alimentação 64 e a passagem de derivação 66 ficam apenas em comunicação com a passagem de controle 70 através da interface do corpo de válvula 74 da válvula de controle de óleo 46 com a cavidade 48, que depende da posição eletronicamente controlada do corpo de válvula 74.

Similarmente, a passagem de alimentação 64 e a passagem de derivação 68 ficam em comunicação apenas com a passagem de controle 72 através da interface do corpo de válvula 76 da válvula de controle de óleo 49 com a cavidade 50, que depende da posição eletronicamente controlada do corpo de válvula 76. A Figura 3 mostra conectores elétricos 15, 77 que se conectam a um controlador (não mostrado) para receber sinais de controle eletrônicos que controlam a movimentação dos corpos de válvula 74, 76. Passagens do dreno (não mostradas) também são formadas pela cobertura de eixo de came 14 e intersectam as cavidades 48, 50.

As passagens de controle 70, 72, da Figura 3, se comunicam com as passagens 80, 82 nas primeira e segunda tampas do eixo de came 84,86, respectivamente, melhor mostrado na Figura 2. Embora duas tampas do eixo de came 84, 86 sejam usadas neste modo de realização, uma única tampa do eixo de came pode se estender sobre ambos os eixos de came 22, 24. As passagens de controle 71, 73 se comunicam com as passagens 81, 83 nas primeira e segunda tampas do eixo de came 84, 86, respectivamente. As tampas do eixo de came 84, 86 distribuem o fluido das passagens 81, 83 para os faseadores do eixo de came 32, 36 através das cavidades 87 nos eixos de came 22, 24. As cavidades 87 estão mostradas apenas no eixo de came 22 na Figura 5. O eixo de came 24 tem cavidades similares. As passagens de controle 80, 82 também se comunicam com os faseadores 32, 36 acima do eixo de came 22, 24. O comprimento das passagens de controle 70, 71, 72, .73, o comprimento das passagens de fluxo 80, 81, 82, 83 através das tampas do eixo de came 84, 86, e a passagem de fluxo 87 através do eixo de came 22, .24 (ou escoando diretamente das passagens 81, 83) para os faseadores 32, 36 são, todas, relativamente curtas, resultando em tempo de resposta rápido dos faseadores 32, 36 a um sinal de controle para as válvulas de controle de óleo .146, 49 que comandam um ajuste.

Por conseguinte, a cobertura de eixo de came 14 permite o acondicionamento de válvulas de controle de óleo 46, 49 e a distribuição das passagens de alimentação 60,64 e passagens de derivação 66, 68 sem requerer uma adaptação mais cara do cabeçote de cilindro 12 para acomodar estas características, e sem estender o comprimento axial do motor de injeção 10.

Embora os melhores modos para executar a invenção tenham sido descritos em detalhe, aqueles familiares com a técnica a que esta invenção se relaciona reconhecerão vários projetos e modos de realização alternativos para praticar a invenção dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Motor, caracterizado pelo fato de compreender: um cabeçote de cilindro de motor; primeiro e segundo eixos de came montados no cabeçote de cilindro de motor; primeiro e segundo conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente montados aos primeiro e segundo eixos de came, respectivamente; uma cobertura para eixo de came cobrindo, pelo menos parcialmente, os primeiro e segundo eixos de came e os primeiro e segundo conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente e conectados ao cabeçote de cilindro; primeira e segunda válvulas de controle de óleo montadas à cobertura de eixo de came e operáveis para controlar os primeiros e segundos conjuntos de faseador de eixo de came, respectivamente; e onde a cobertura de eixo de came define uma passagem de alimentação em comunicação com a primeira e segunda válvulas de controle de óleo e com o cabeçote de cilindro que direciona fluido pressurizado do cabeçote de cilindro para as primeira e segunda válvulas de controle de óleo para o controle dos primeiro e segundo conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente.

2. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente injetores de combustível montados no cabeçote de cilindro entre os primeiro e segundo eixos de came.

3. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da cobertura para eixo de came ser de alumínio.

4. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das primeira e segunda válvulas de controle de óleo se estenderem parcialmente para fora da cobertura de eixo de came.

5. Motor de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de as primeira e segunda válvulas de controle de óleo se estenderem substancialmente não paralelas aos eixos de rotação dos eixos de carne.

6. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da cobertura de eixo de came definir, adicionalmente, uma primeira passagem de controle em comunicação fluida com a primeira válvula de controle de óleo e com o primeiro conjunto de faseador de eixo de came; e uma segunda passagem de controle em comunicação fluida com a segunda válvula de controle de óleo e com o segundo conjunto de faseador de eixo de came.

7. Motor de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato dos primeiro e segundo conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente incluírem pelo menos uma tampa do eixo de came de faseador que define passagens em comunicação fluida com a primeira passagem de controle e com a segunda passagem de controle, respectivamente.

8. Motor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato dos primeiro e segundo eixos de came definirem cavidades adicionais em comunicação fluida com as passagens na pelo menos uma tampa do eixo de came de faseador e com os conjuntos de faseador de eixo de came.

9. Cobertura de eixo de came para um cabeçote de cilindro de um motor tendo conjuntos de faseador de eixo de came e de eixos de came superiores controlados por válvulas de controle de óleo para ajustar as posições dos eixos de came, caracterizada pelo fato da cobertura de eixo de came ser montada no cabeçote de cilindro e definir: cavidades para as válvulas de controle de óleo, onde as cavidades ficam posicionadas acima dos eixos de came quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro; uma passagem de alimentação que comunica fluido pressurizado do cabeçote de cilindro para as cavidades quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro; e passagens de controle que se comunicam fluido das cavidades para os conjuntos de faseador de eixo de came quando a cobertura de eixo de came é montada no cabeçote de cilindro.

10. Motor, caracterizado pelo fato de compreender: um cabeçote de cilindro; eixos de came superiores suportados pelo cabeçote de cilindro; conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente operáveis para ajustar a posição dos eixos de came superiores; válvulas de controle de óleo operáveis para controlar o fluxo de fluido hidráulico para os conjuntos de faseador de eixo de came; injetores de combustível; uma cobertura de eixo de came montada no cabeçote de cilindro e definindo: cavidades para as válvulas de controle de óleo; uma passagem de alimentação configurada para comunicar fluido pressurizado do cabeçote de cilindro para as cavidades; passagens de controle configuradas para comunicar fluido das cavidades para os conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente; em que as cavidades abrem nos lados da cobertura do eixo de came; em que a cobertura de eixo de came define, adicionalmente, uma abertura central se estendendo através de uma superfície da cobertura de eixo de came entre os lados, com os injetores de combustível montados ao cabeçote de cilindro através da abertura central; e em que as cavidades e a passagem de alimentação ficam acima dos eixos de came com a passagem de alimentação entre os conjuntos de faseador de eixo de came atuados hidraulicamente e as cavidades entre a passagem de alimentação e a abertura central.