ES2183719B1 - Estructura de respiradero en motor. - Google Patents

Abstract

Estructura de respiradero en motor. Objeto: Reducir el número de piezas y reducir el número de pasos de trabajo, y separar efectivamente un componente aceite del gas de escape, en un motor donde un accesorio, que tiene un elemento rotativo enclavado con un cigüeñal para girar y una carcasa que acomoda el elemento rotativo, está unido a un cuerpo principal de motor con una cubierta conectada al cuerpo principal de motor como una parte de la carcasa. Medios de solución: Un paso de gas de escape 29 para introducir gas de escape está dispuesto en un cuerpo principal de motor 5, y se forma un paso de laberinto 68 que comunica con un extremo situado hacia abajo del paso de gas de escape 29 entre superficies de conexión del cuerpo principal de motor 5 y una cubierta 35.

Description

Estructura de respiradero en motor.

Descripción detallada de invención Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a una estructura de respiradero en un motor, y más en concreto, a mejoras en una estructura de respiradero para aumentar el rendimiento de la separación de gas/líquido del gas de escape en un motor donde un accesorio, que tiene un elemento rotativo enclavado con un cigüeñal para girar y una carcasa que acomoda el elemento rotativo, está unido a un cuerpo principal de motor con una cubierta conectada al cuerpo principal de motor como una parte de la carcasa.

Técnica anterior

Convencionalmente, una estructura de respiradero para separar solamente un componente aceite del gas de escape e introducir solamente un componente gas en un filtro de aire o análogos se conoce, por ejemplo, por la Publicación Examinada de Modelo de Utilidad japonés número Sho 55-45044 y la Publicación Examinada de Modelo de Utilidad japonés número Sho 57-6728.

Problemas a resolver con la invención

En la técnica convencional anterior, el componente aceite se separa del gas de escape haciendo fluir el gas de escape a través de un canal curvado formado entre una cubierta de culata y una placa de respiradero unida a una superficie interna de la cubierta de culata. Sin embargo, en la estructura, se requiere la placa de respiradero y se requiere un trabajo para unir la placa de respiradero a la cubierta de culata.

La presente invención se ha realizado en vista de la situación anterior, y su objeto es proporcionar una estructura de respiradero en un motor para reducir el número de piezas, para reducir el número de pasos de trabajo, y para separar efectivamente un componente aceite del gas de escape.

Medios para resolver los problemas

Para lograr el objeto anterior, la invención de la reivindicación 1 es una estructura en un motor, en la que un accesorio, que tiene un elemento rotativo enclavado con un cigüeñal para girar y una carcasa que acomoda el elemento rotativo, está unido a un cuerpo principal de motor con una cubierta conectada al cuerpo principal de motor como una parte de la carcasa, donde se ha dispuesto un paso de gas de escape que introduce gas de escape en el cuerpo principal de motor, y donde se forma un paso de laberinto que comunica con un extremo situado hacia abajo del paso de gas de escape entre superficies de conexión del cuerpo principal de motor y la cubierta.

Según esta estructura, dado que se forma un paso de laberinto entre la cubierta que es una parte de la carcasa del accesorio unido al cuerpo principal de motor y el cuerpo principal de motor, el paso de laberinto para separar efectivamente un componente aceite del gas de escape se puede formar fácilmente sin utilizar otras piezas distintas del accesorio. Se puede reducir el número de piezas, y se puede reducir el número de pasos de trabajo.

Además, en la invención de la reivindicación 2, además de la estructura de la invención de la reivindicación 1, el accesorio es una bomba de agua unida a la culata de cilindro. Según esta estructura, dado que el agua de refrigeración en la bomba de agua no produce condensación de vapor de agua en el gas de escape y mantiene la temperatura del paso de laberinto para no gasificar el aceite en el gas de escape, el componente aceite se puede separar de forma más efectiva y se puede reducir la cantidad de consumo de aceite.

Breve explicación de los dibujos

La figura 1 es una vista lateral del motor.

La figura 2 es una vista ampliada en sección transversal a lo largo de una línea 2-2 en la figura 1.

La figura 3 es una vista en sección transversal a lo largo de una línea 3-3 en la figura 2.

La figura 4 es una vista en sección transversal a lo largo de una línea 4-4 en la figura 2.

La figura 5 es una vista en sección transversal a lo largo de una línea 5-5 en la figura 2.

Explicación de los números de referencia

5:

cuerpo principal de motor

10:

culata de cilindro

16:

cigüeñal

29:

cámara de cadena de excéntrica como paso de gas de escape

35:

cubierta

36:

bomba de agua como accesorio

37:

rotor como elemento rotativo

38:

carcasa

68:

paso de laberinto

E:

motor

Realización preferida

A continuación se describirá un ejemplo operativo de la presente invención según una realización de la presente invención como se representa en los dibujos anexos.

Las figuras 1 a 5 muestran la realización de la presente invención. La figura 1 es una vista lateral de un motor; la figura 2 es una vista ampliada en sección transversal a lo largo de una línea 2-2 en la figura 1; la figura 3 es una vista en sección transversal a lo largo de una línea 3-3 en la figura 2; la figura 4 es una vista en sección transversal a lo largo de una línea 4-4 en la figura 2; y la figura 5 es una vista en sección transversal a lo largo de una línea 5-5 en la figura 2.

En las figuras 1 a 3, un motor E, incorporado, por ejemplo, en una motocicleta tipo scooter, es, por ejemplo, un motor monocilindro de cuatro tiempos, y su cuerpo principal de motor 5 tiene un bloque de cilindro 6 que tiene integralmente un medio cuerpo de cárter 7, un medio cuerpo de cárter 8 acoplado al medio cuerpo de cárter 7 para formar un cárter 9 con el medio cuerpo de cárter 7, una culata de cilindro 10 conectada al bloque de cilindro 6 en el lado opuesto al cárter 9, y una cubierta de culata 11 conectada a la culata de cilindro 10 en el lado opuesto al bloque de cilindro 6.

Se ha dispuesto una camisa interior de cilindro 12 en el bloque de cilindro 6. Un pistón 14 que forma una cámara de combustión 13 entre el pistón y la culata de cilindro 10 engancha deslizantemente con la camisa interior de cilindro 12. El pistón 14 está conectado a un cigüeñal 16 (véase la figura 1) mediante una biela 15.

Se ha dispuesto un orificio de escape 17 en una superficie lateral inferior de la culata de cilindro 10, y el orificio de escape 17 está conectado a un sistema de escape (no representado). Además, se ha dispuesto un orificio de entrada 18 en una superficie lateral superior de la culata de cilindro 10, y el orificio de entrada 18 está conectado a un sistema de admisión de aire (no representado). Además, una válvula de escape 19 para conexión/bloqueo entre la cámara de combustión 13 y el orificio de escape 17, y una válvula de admisión 20 para conexión/bloqueo entre la cámara de combustión 13 y el orificio de entrada 18, están dispuestas de forma abrible/cerrable en la culata de cilindro 10. Esta válvula de escape 19 y la válvula de admisión 20 son abiertas-cerradas por un tren de válvula 21.

El tren de válvula 21 tiene un eje de excéntrica 22, con una línea axial paralela al cigüeñal 16, que se soporta rotativamente por la culata de cilindro 10; ejes oscilantes de lado de escape y de lado de entrada 23 y 24, con líneas axiales paralelas al eje de excéntrica 22, que se soportan por la culata de cilindro 10; un brazo oscilante de lado de escape 27, teniendo un extremo conectado a la válvula de escape 19 y el otro extremo en contacto deslizante con una excéntrica de lado de escape 25 dispuesta en el eje de excéntrica 22, que se soporta basculantemente por el eje oscilante de lado de escape 23; y un brazo oscilante de lado de entrada 28, teniendo un extremo conectado a la válvula de admisión 20 y el otro extremo en contacto deslizante con una excéntrica de lado de entrada dispuesta en el eje de excéntrica 22, que se soporta basculantemente por el eje oscilante de lado de entrada 24.

En el cuerpo principal de motor 5, una cámara de cadena de excéntrica 29, que funciona como un paso de gas de escape para introducir gas de escape del cárter 9, se ha dispuesto mirando a un extremo del eje de excéntrica 22, desde el cárter 9 a través del bloque de cilindro 6 a la culata de cilindro 10. Una rueda dentada movida en forma de cubilete 30, que tiene un lado opuesto al eje de excéntrica 22 abierto, está fijada al extremo del eje de excéntrica 22. Una cadena excéntrica sinfín 31 para transmitir potencia rotativa desde el cigüeñal 16 está puesta de forma móvil en la cámara de cadena de excéntrica 29, y se hace girar alrededor de la rueda dentada movida 30. En esta disposición, la potencia rotativa del cigüeñal 16, reducida a 1/2, se transmite a la rueda dentada movida 30 y el eje de excéntrica 22.

También con referencia a la figura 4, se ha dispuesto un agujero de introducción 32 en el que se introduce la rueda dentada movida 30 y el eje de excéntrica 22, y un agujero de introducción de tubo 33, junto al agujero de introducción 32, en una superficie lateral de la culata de cilindro 10, y allí se forma un asiento 34, que sirve de un tabique divisorio entre estos agujeros 32 y 33, y que rodea ambos agujeros 32 y 33. La cubierta 35 se sujeta al asiento de unión 34, y el agujero de introducción 32 se cierra con la cubierta 35.

Una bomba de agua 36 como un accesorio, que tiene un rotor 37 como un elemento rotativo que está enclavado con el cigüeñal 16 para girar y una carcasa 38 que acomoda el rotor 37, está unida a la culata de cilindro 10 de tal manera que una parte de la carcasa 38 se construya con la cubierta 35.

La carcasa 38 se construye con un cuerpo principal de carcasa 39 que tiene un fondo de forma cilíndrica con un lado de eje de excéntrica 22 cerrado, que se introduce en la rueda dentada movida 30, una chapa divisoria 40 que se engancha y fija a un extremo abierto del cuerpo principal de carcasa 39, y la cubierta 35. El extremo abierto del cuerpo principal de carcasa 39 está encajado en el agujero de introducción 32 de tal manera que enganche con un elemento de escalón de enganche 41 que mira al exterior, que se ha dispuesto en el agujero de introducción 32. La cubierta 35 se sujeta al asiento de unión 34 de la culata de cilindro 10 con la chapa divisoria 40 entre la cubierta y el cuerpo principal de carcasa 39.

Ambos extremos de un eje rotativo 42 coaxial con el eje de excéntrica 22 se soportan rotativamente en una porción central de la pared de extremo cerrado del cuerpo principal de carcasa 39 y en una porción central de la chapa divisoria 40. El rotor 37 fijado al eje rotativo 42 se contiene en el cuerpo principal de carcasa 39, y múltiples imanes 43, 43... están fijados a la superficie externa del rotor 37. Por otra parte, múltiples imanes 44, 44... están fijados a la superficie interna de la rueda dentada movida 30 que cubre el cuerpo principal de carcasa 39. El rotor 37 gira con el eje rotativo 42 en correspondencia con la rotación de la rueda dentada movida 30 enclavada con el cigüeñal 16.

Una carcasa en espiral 45 separada del lado de cubierta 35 por la chapa divisoria 40 se forma en el cuerpo principal de carcasa 39, y se ha dispuesto un impulsor 46 contenido en la carcasa en espiral 45 en el rotor 37.

Se ha dispuesto orificios de entrada 47... para comunicación entre una cámara de entrada 48, formada entre la chapa divisoria 40 y la cubierta 35, y una porción central de la carcasa en espiral 45, en múltiples posiciones rodeando el eje rotativo 42 en la porción central de la chapa divisoria 40. Además, orificios de descarga 49... para comunicación entre una cámara de descarga 50, formada entre la chapa divisoria 40 y la cubierta 35, y la porción periférica de la carcasa en espiral 45, se han previsto en porciones periféricas de la chapa divisoria 40. El agua refrigerante introducida en la porción central de la carcasa en espiral 45 a través de los orificios de entrada 47 desde la cámara de entrada 48 es presionizada por la rotación del impulsor 46, y descargada de los orificios de descarga 49 a la cámara de descarga 50. Además, la cámara de descarga 50 está conectada a una camisa de agua 51 (representada por una línea de trazos en la figura 2) dispuesta en el bloque de cilindro 6 y la culata de cilindro 10 en el cuerpo principal de motor 5 mediante un tubo 52. El agua refrigerante descargada de la bomba de agua 36 se hace volver a la camisa de agua 51.

Con referencia a la figura 1, un radiador 54 está unido a una porción del cuerpo principal de motor 5 correspondiente al cárter 9, y una entrada 54a del radiador 54 está conectada a una primera salida 51a de la camisa de agua 51 a través de un tubo 55.

La primera salida 51a está dispuesta en una porción superior de la culata de cilindro 10. Una segunda salida 51b de la camisa de agua 51 está dispuesta en la culata de cilindro 10 en una posición adyacente a la primera salida 51a. La segunda salida 51b tiene un diámetro menor que el de la primera salida 51a.

En la cubierta 35 se ha dispuesto un termostato conocido convencionalmente 55 que selecciona un estado donde una salida 54b del radiador 54 está en comunicación con la cámara de entrada 48 de la bomba de agua 36 o un estado donde la segunda salida 51b de la camisa de agua 51 está en comunicación con la cámara de entrada 48 de la bomba de agua 36, según la temperatura del agua de refrigeración.

Una carcasa de termostato 56 del termostato 55 se construye con un elemento cilíndrico de carcasa 57 provisto integralmente con la cubierta 35 y un casquete 58 que cubre un extremo abierto del elemento de carcasa 57. Una cámara de salida 59 siempre en comunicación con la cámara de entrada 48 de la bomba de agua 36, una primera cámara de entrada 60 en comunicación con la salida 54b del radiador 54 mediante un tubo 62, y una segunda cámara de entrada 61 en comunicación con la segunda salida 51b de la camisa de agua 51 mediante un tubo 63, se forman en la carcasa de termostato 56. El termostato 55 opera para producir el bloqueo entre la primera cámara de entrada 60 y la cámara de salida 59 y produce comunicación entre la segunda cámara de salida 61 y la cámara de salida 59 cuando la temperatura del agua de refrigeración es baja, a la vez que produce bloqueo entre la segunda cámara de entrada 61 y la cámara de salida 59 y produce comunicación entre la primera cámara de salida 60 y la cámara de salida 59 cuando la temperatura del agua de refrigeración es alta.

También con referencia a la figura 5, una bujía de encendido 64 que mira a la cámara de combustión 13, está unida a la culata de cilindro 10, y un extremo interno de un tubo de bujía 65 para introducir la bujía de encendido 64 está encajado herméticamente en la culata de cilindro 10. Un extremo externo del tubo de bujía 65 a través del agujero de introducción de tubo 33 dispuesto en la culata de cilindro 10 está encajado en un agujero de unión 66 dispuesto en la cubierta 35 y se soporta en él. Un casquete 67a de un cable 67 conectado a la bujía de encendido 65 está enganchado herméticamente con el extremo externo del tubo de bujía 65.

Un tensor de cadena 87 está en contacto deslizante elástico con una parte de movimiento hacia adelante de un piñón de accionamiento previsto en el cigüeñal 16 hacia la rueda dentada movida 30, es decir, una parte de carrera superior 31a de la cadena excéntrica 31 en la cámara de cadena de excéntrica 29. Una guía de cadena 88 está en contacto deslizante con una parte de retroceso de la rueda dentada movida 30 hacia el piñón de accionamiento, es decir, una parte de carrera inferior 31b de la cadena excéntrica 31.

El tensor de cadena 87 se forma de manera que tenga una longitud larga a lo largo de la parte de carrera superior 31a de la cadena excéntrica 31, y un extremo del tensor de cadena se soporta por el bloque de cilindro 6 rotativamente alrededor de una línea axial paralela al cigüeñal 16. Además, un tensor elevador 89 que proporciona una fuerza para presionar el tensor de cadena 87 contra la parte de carrera superior 31a de la cadena excéntrica 31, está unido al bloque de cilindro 6 de tal manera que el tensor elevador está en contacto con una porción media en una dirección longitudinal del tensor de cadena 87.

En la cadena excéntrica 31, la parte de carrera inferior 31b está dispuesta de forma aproximadamente lineal, a la vez que la parte de carrera superior 31a se curva hacia abajo. Alrededor de la rueda dentada movida 31, el espacio entre una línea recta 90, paralela a una línea axial de la camisa interior de cilindro 12 y a través de una línea axial de la rueda dentada movida 30, y la parte de carrera inferior 31b, es más grande que entre la línea recta 90 y la parte de carrera superior 31a.

El tubo de bujía 65, dispuesto entre la parte de carrera superior 31a y la parte de carrera inferior 31b, se introduce a través del agujero de introducción de tubo 33. Como se ha descrito anteriormente, se garantiza un espacio grande por debajo de la línea recta 90 alrededor de la rueda dentada movida 30. Por consiguiente, el tubo de bujía 65 está inclinado de tal manera que su posición resulte más baja hacia el lado de extremo externo. Dado que se inclina el tubo de bujía, el tubo de bujía 65 se puede disponer más cerca de la línea axial de la rueda dentada movida 30 en una dirección a lo largo de la línea recta superior 90, y se puede reducir el tamaño del cuerpo principal de motor 5 en una dirección a lo largo de la línea axial de cilindro. Además, como el tubo de bujía 65 se inclina de tal manera que su posición resulte más baja hacia el lado de extremo externo, el drenaje del tubo de bujía 65 se puede realizar fácilmente.

El tubo de bujía 65 se introduce a través del agujero de introducción de tubo 33 formando un paso de comunicación 69 conectado a la cámara de cadena de excéntrica 29 entre el tubo y una superficie lateral del agujero de introducción de tubo 33 de la culata de cilindro 10. En una porción rodeada por el asiento de unión 34 de la culata de cilindro 10, se forma un paso de laberinto 68 conectado al paso de comunicación 69 en su parte inferior entre superficies de conexión de la culata de cilindro 10 y la cubierta 35. El paso de laberinto 68 se forma formando un elemento cóncavo 70 en al menos una de las superficies de conexión de la culata de cilindro 10 y la cubierta 35 (ambas en esta realización) y disponiendo múltiples elementos sobresalientes 71, 71... desde una superficie lateral del elemento cóncavo 70. La parte inferior del paso de laberinto 68 está conectada al extremo situado hacia abajo de una porción de la cámara de cadena de excéntrica 29 que funciona como un paso de gas de escape.

Además, un tubo de escape 72 conectado a una parte superior del paso de laberinto 68 está unido a la cubierta 35. El tubo de escape 72 está conectado a un filtro de aire (no representado) de un sistema de admisión de aire en el motor E.

Especialmente en las figuras 2 y 3, una cubierta de válvula 74 está fijada a la cubierta de culata 11, y se ha dispuesto una válvula de avance 75 entre la cubierta de válvula 74 y la cubierta de culata 11.

La válvula de avance 75 tiene una chapa de soporte 79 que forma una cámara de válvula ascendente 80a entre la válvula de avance y la cubierta de válvula 74 y forma una cámara de válvula descendente 80b entre la válvula de avance y la cubierta de culata 11 y que se mantiene entre la cubierta de culata 11 y la cubierta de válvula 74, un tope 85 unido a la chapa de soporte 79 en la cámara de válvula descendente 80b, una hoja de válvula 77 y una placa de válvula de avance 78 que se mantiene entre la chapa de soporte 79 y el tope 85. Un agujero de válvula 76 que puede ser cubierto por la placa de válvula de avance 78 está dispuesto en la chapa de soporte 79 y la hoja de válvula 77.

Una entrada de aire 81 para introducir aire secundario medido desde el filtro de aire del sistema de admisión de aire en el motor E a la cámara de válvula ascendente 79 está dispuesta en la cubierta de válvula 74. Además, la cámara de válvula descendente 80b comunica con un paso de aire secundario 83 dispuesto en la culata de cilindro 10 de tal manera que el paso de aire se abra en el orificio de escape 17, mediante un pasador cilíndrico de choque 82 sobre la culata de cilindro 10 y la cubierta de culata 11.

Por consiguiente, según la pulsación de escape producida en el orificio de escape 17, la válvula de avance 75 se abre y cierra, por lo tanto el aire secundario se mezcla en los gases de escape, así se puede oxidar y purificar componentes tóxicos no quemados tal como HC y CO.

Además, en la cámara de válvula descendente 80b, una placa de aislamiento térmico del tipo de placa porosa 84, que evita la exposición de la válvula de avance 75 a los gases de escape a alta temperatura que vuelven del orificio de escape 17 lado, está fijada a la cubierta de culata 11.

A continuación se describirá la operación de la realización. La cámara de cadena de excéntrica 29 como un paso de gas de escape para introducir gas de escape está dispuesta en el cuerpo principal de motor 5, y el paso de laberinto 68, conectado al extremo situado hacia abajo de una porción de la cámara de cadena de excéntrica 29 que funciona como el paso de gas de escape, se forma entre superficies de conexión de la culata de cilindro 10 del cuerpo principal de motor 50 y la cubierta 35 conectada a la culata de cilindro 10. Además, la cubierta 35 forma una parte de la carcasa 38 de la bomba de agua 36 unida a la culata de cilindro 10.

Por consiguiente, el paso de laberinto 68 para separar efectivamente un componente aceite del gas de escape se puede formar fácilmente sin utilizar otras piezas que la bomba de agua 36. En comparación con la estructura de respiradero convencional donde una placa de respiradero está unida a un cuerpo principal de motor, se puede reducir el número de piezas y se puede reducir el número de pasos de trabajo.

Además, dado que una parte del paso de laberinto 68 se forma con la cubierta 35 que forma la parte de la carcasa 38 de la bomba de agua 36, el agua de refrigeración en la bomba de agua 36 mantiene excelentemente la temperatura del paso de laberinto 68. Es decir, no se produce condensación en el vapor de agua en el gas de escape y la temperatura del paso de laberinto se mantiene para no gasificar el aceite en el gas de escape, el componente aceite se puede separar de forma más efectiva por el paso de laberinto 68, y se puede reducir la cantidad de consumo de aceite.

La realización de la presente invención se ha descrito anteriormente; sin embargo, la presente invención no se limita a la realización anterior. Se puede hacer varios cambios de diseño sin apartarse de la presente invención descrita en las reivindicaciones anexas.

Efectos de la invención

Como se ha descrito anteriormente, según la invención de la reivindicación 1, como se puede formar fácilmente un paso de laberinto para separar efectivamente un componente aceite de gas de escape sin utilizar otras piezas distintas de un accesorio, se puede reducir el número de piezas y se puede reducir el número de pasos de trabajo.

Además, según la invención de la reivindicación 2, como no se produce condensación en el vapor de agua en el gas de escape y la temperatura del paso de laberinto se mantiene para no gasificar el aceite en el gas de escape, el componente aceite puede ser separado de forma más efectiva por el paso de laberinto, y se puede reducir la cantidad de consumo de aceite.

Claims (1)

1. Una estructura de respiradero en un motor, en la que un accesorio (36), que tiene un elemento rotativo (37) enclavado con un cigüeñal (16) para girar y una carcasa (38) que acomoda dicho elemento rotativo (37), está unido a un cuerpo principal de motor (5) con una cubierta (35) conectada al cuerpo principal de motor (5) como una parte de dicha carcasa (38), donde se ha dispuesto un paso de gas de escape (29) que introduce gas de escape en el cuerpo principal de motor (5), y donde se forma un paso de laberinto (68) que comunica con un extremo situado hacia abajo de dicho paso de gas de escape (29) entre superficies de conexión de dicho cuerpo principal de motor (5) y dicha cubierta (35), siendo dicho accesorio una bomba de agua (36) unida a una culata de cilindro (10).