ES2204173T3 - Motor de combustion interna que comprende medios de equilibrado perfeccionados. - Google Patents

Abstract

Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil del tipo en el que un cigüeñal (14) montado a rotación en el bloque motor (12) arrastra medios longitudinales de equilibrado consistentes en masas desequilibradas (52, 54) destinadas a permitir un equilibrado dinámico, estando constituidos dichos medios por dos piñones distintos (38, 40) arrastrados respectivamente desde cada uno de los extremos longitudinales del cigüeñal (14), caracterizado porque consta al menos de dos mandos (22, 24) opuestos de distribución que están colocados transversalmente con respecto a cada uno de los extremos longitudinales (18, 20) opuestos del bloque motor (12), y porque los piñones que llevan las masas desequilibradas son los piñones de ataque (38, 40) de dichos mandos (22, 24).

Description

Motor de combustión interna que comprende medios de equilibrado perfeccionados.

El invento se refiere a un motor de combustión interna de vehículo automóvil según el preámbulo de la reivindicación 1. Por la DE-A-2147213 se conoce un motor de este tipo.

Se conocen numerosos tipos de motores de combustión interna que llevan uno o más rotores de equilibrado dinámico.

Se conoce el equilibrado de un motor de combustión interna de forma que se reduzcan las vibraciones que resultan del movimiento de las diferentes piezas móviles del motor y especialmente del equipo móvil constituido por los pistones, las bielas y el cigüeñal.

Convencionalmente, los rotores de equilibrado tienen como fin compensar un par alternativo (por ejemplo "de galope") o un esfuerzo alternativo (por ejemplo "pilón"), que están originados por el equipo móvil del motor.

Normalmente, la solución consiste en disponer de un rotor de equilibrado realizado en forma de un árbol de eje paralelo al del cigüeñal que lleva una o varias masas desequilibradas, y una o varias masas situadas en el cigüeñal, estando la rotación de este rotor sincronizada con la del cigüeñal a una velocidad igual a la del cigüeñal.

En el caso de un motor de combustión interna de elevadas prestaciones, como por ejemplo un motor de competición, esta disposición es especialmente voluminosa y además tiene el inconveniente de que aumenta considerablemente el peso total del motor.

Para superar este inconveniente, el invento propone un dispositivo de equilibrado compacto.

A este fin, el invento propone un motor de combustión interna según la reivindicación 1.

Según los modos de realización del invento:

- las masas desequilibradas forman cuerpo con los piñones y se obtienen por fundición, por forja o por cualquier otra técnica similar;

- los mandos de distribución se realizan por cascadas de piñones arrastrados en rotación por los dos piñones de ataque provistos de masas desequilibradas;

- el motor de combustión interna tiene dos culatas cada una de las cuales lleva dos árboles de levas; estando arrastrado cada par de árboles de levas de cada culata por un mando de distribución específico desde uno solo de los piñones de ataque;

- cada par de árboles de levas de cada culata es arrastrado por una sola cascada de piñones que se extiende en una extremidad longitudinal correspondiente del bloque motor;

- el motor de combustión interna es un motor

\hbox{en V;}

- cada piñón de ataque está colocado sensiblemente en el vértice de la V del motor por encima del piñón de salida del cigüeñal por el que es arrastrado en

\hbox{rotación.}

Las ventajas del invento aparecerán por la lectura de la descripción detallada que sigue para la comprensión de la cual se hará referencia a los dibujos anejos, en los que:

- la figura 1 es una vista en alzado frontal de un motor de combustión interna según el invento;

- la figura 2 es una vista desde arriba de un motor de combustión interna según la figura 1, con los rotores de equilibrado ilustrados en sección axial;

- la figura 3 es una vista en perspectiva de un

\hbox{piñón}

de ataque con su masa de equilibrado, realizado según el invento.

- En la descripción que sigue, números de referencia idéntica designan piezas idénticas o que tienen funciones similares.

- Se ha representado en las figuras 1 y 2 el conjunto de un motor de combustión interna 10, destinado especialmente a equipar una motocicleta, realizado de acuerdo con el invento.

Según la vista desde arriba de la figura 2, la parte delantera del motor de combustión interna 10 corresponde a la parte inferior de la figura y la parte trasera del motor de combustión interna 10 corresponde a la parte superior de la figura.

En el modo de realización del invento ilustrado en las figuras, el motor de combustión interna 10 es un motor de cuatro cilindros en V que consta de un bloque longitudinal 12 en el que un cigüeñal 14 de eje A está montado de forma que pueda girar. El cigüeñal 14 está representado en la figura 2 por líneas de puntos.

Como muestra la figura 1, el cigüeñal 14 lleva de forma conocida un piñón de salida delantero 16 que sobresale en una extremidad delantera 18 del bloque 12 y un segundo piñón de salida (no representado) que sobresale en el extremo trasero 20 del bloque 12.

Los piñones de salida primero y segundo, de los que se puede ver el primer piñón de salida 16 representado también en la figura 1, arrastran respectivamente, como puede verse en la figura 2, una cascada 24 trasera y una cascada 22 delantera de piñones de distribución que arrastran los árboles de levas 30, 32, 34 y 36 de ejes respectivos B, C, D y E paralelos al eje A del cigüeñal 14 del motor 10.

Los árboles de levas 30 y 32 de ejes respectivos B y C están montados en una primera culata 28 del bloque motor 10 y los árboles de levas 34 y 36 de ejes respectivos D y E están montados en una segunda culata 26 del bloque motor 10. Ventajosamente, cada una de las culatas 26 y 28 está fijada rígidamente al bloque motor 12 del motor de combustión interna 10.

De forma conocida, los árboles de levas 30 y 32 son arrastrados por la cascada trasera de piñones de distribución 24 y los árboles de levas 34 y 36 son arrastrados por la cascada delantera de piñones de distribución 22. Las cascadas 22 y 24 de piñones de distribución son arrastradas respectivamente por los piñones de salida correspondientes dispuestos en las extremidades axiales del cigüeñal, estando los primeros piñones de las cascadas 22 y 24 engranados con los piñones de salida, que respectivamente se llaman piñones de ataque delantero 38 y trasero 40, dispuestos en un mismo eje F paralelo al eje A del cigüeñal y extendiéndose sensiblemente en el plano medio del eje del motor.

Ventajosamente, los piñones de ataque 38 y 40 están montados de forma que puedan girar en el bloque motor 12, en el vértice de la V del bloque motor 12 y por encima del cigüeñal 14. Los piñones de ataque 38 y 40 engranan cada uno con los respectivos piñones de salida delantera 16 y trasera (no representado) del cigüeñal. Las dimensiones de los piñones de salida y de ataque están adaptadas para que los piñones de ataque giren a la misma velocidad que el cigüeñal. De esta forma, en la figura 1, se ve el engrane del piñón delantero de salida 16 del cigüeñal 14 con el piñón de ataque delantero 38 que arrastra la cascada de piñones delanteros de distribución 22 para

\hbox{arrastrar}

girando los árboles de levas 34 y 36. Los piñones de ataque presentan dos coronas dentadas: una primera que engrana con el correspondiente piñón de salida y una segunda con el piñón de la cascada

\hbox{correspondiente.}

En el modo de realización preferido del invento, los mandos de distribución delantero y trasero 22 y 24 se realizan en forma de dos cascadas de piñones. Esta disposición no es limitativa del invento, y como variante (no representada) las cascadas de piñones de distribución 22 y 24 delantera y trasera podrían, también, realizarse en forma de una correa o de una cadena de distribución arrastrada directamente por los piñones de ataque delantero 38 y trasero 40.

De forma conocida, el motor de combustión interna 10 incluye dos rotores longitudinales de equilibrado, cada uno de ellos comprende una masa desequilibrada destinada a permitir el equilibrado dinámico del motor en combinación con masas desequilibradas apropiadas, fijadas directamente en el cigüeñal.

De acuerdo con el invento, los rotores longitudinales de equilibrado están directamente unidos a rotación con los piñones de ataque delantero 38 y trasero 40 asociados a las cascadas de piñones de distribución delantera 22 y trasera 24.

En el modo de realización preferido del invento, y de forma no limitativa del invento, los rotores longitudinales de equilibrado destinados a permitir el equilibrado dinámico del motor forman parte de los piñones de ataque delantero 38 y trasero 40.

Esta disposición compacta es especialmente ventajosa en la medida en que permite disponer de un motor que lleva rotores longitudinales de equilibrado, no significando un volumen transversal superior al del bloque motor 12.

Así pues, se ha representado el detalle de la realización de los rotores longitudinales de equilibrado 38 y 40 haciendo referencia a la figura 2, y no se ha representado más particularmente el rotor longitudinal de equilibrado 38 haciendo referencia a la figura 3.

En efecto, como se ve en la figura 3, el piñón de ataque 38, que es idéntico al piñón de ataque 40, lleva en una cara 42 vuelta al exterior del bloque motor 12 un alojamiento 44 que está realizado en forma de garganta anular cilíndrica dispuesta radialmente entre, por una parte, un collarín cilíndrico 46 destinado a recibir interiormente un eje 48 de soporte a rotación del piñón de ataque delantero 38 representado en la figura 2, y por otra parte la periferia interior de un sector dentado 50 del piñón 38.

El alojamiento 44 en forma de garganta anular cilíndrica se extiende axialmente de forma parcial en el espesor del piñón de ataque 38 y recibe una masa desequilibrada 52. La masa desequilibrada 52 está realizada con forma de sector anular complementario del alojamiento en forma de garganta anular 44 y que permite el equilibrado dinámico del motor de combustión interna 10 en combinación con las masas desequilibradas que lleva el cigüeñal 14.

Ventajosamente, la masa desequilibrada está recibida en el alojamiento 44 en forma de garganta anular cilíndrica del piñón de ataque 38 y allí se encuentra fijada por ejemplo por una operación de montaje con prensa. Como variante puede estar fijada de otra forma, por ejemplo por medio de tornillos (no representados) o de cualquier procedimiento de soldadura.

Según otro modo de realización del invento, las masas desequilibradas forman una sola pieza con el piñón que se obtiene por forjado o moldeo o por cualquier otro procedimiento similar.

Para realizar el equilibrado dinámico del motor, el piñón de ataque 38, y por consiguiente la masa desequilibrada 52, se encuentra, después de su colocación, calada angularmente con relación al cigüeñal 14 según una posición determinada de engrane con relación al piñón de salida delantero 16 del cigüeñal 14.

Se indica que la masa desequilibrada 52 del piñón de ataque delantero 38 y la masa desequilibrada 54 del piñón de ataque trasero 40, representados en la figura 2, están diametralmente opuestas (desfase de 180º) con relación al eje común F de giro de los piñones de ataque delantero 38 y trasero 40, de forma que permita un equilibrio perfecto de las masas alternativas del motor de combustión interna 10, y especialmente de las piezas que forman parte del equipo móvil del motor, o sea los pistones y las bielas de éste.

Esta disposición de las masas desequilibradas desfasados 180º tiende sobre todo a suprimir un par alternativo. En la medida en la que se busca sobre todo suprimir un esfuerzo alternativo, por el contrario conviene no desfasar las masas desequilibradas, estando estas últimas colocadas exactamente una frente a otra.

Así pues, los rotores de equilibrado integrados en los piñones de ataque delantero 38 y trasero 40 permiten en colaboración con las masas de equilibrado (no representadas) fijadas sobre los brazos 13 del cigüeñal 14, realizar un equilibrado dinámico perfecto del motor y reducir las vibraciones de este último, manteniendo la compacidad transversal del bloque motor.

Evidentemente el presente invento no está limitado a este único modo de realización y comprende todos los equivalentes de las soluciones presentadas.

En particular, el motor puede ser un motor de varios cilindros en línea y no en V o bien en V "cerrado" (una única culata).

En particular, los piñones que llevan las masas desequilibradas pueden no estar directamente engranados con los correspondientes piñones de salida del cigüeñal 14. Es suficiente que estos piñones que llevan las masas desequilibradas giren a la misma velocidad que el cigüeñal 14 y presenten un mismo eje de giro F paralelo al eje del cigüeñal 14.

Claims (9)

1. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil del tipo en el que un cigüeñal (14) montado a rotación en el bloque motor (12) arrastra medios longitudinales de equilibrado consistentes en masas desequilibradas (52, 54) destinadas a permitir un equilibrado dinámico, estando constituidos dichos medios por dos piñones distintos (38, 40) arrastrados respectivamente desde cada uno de los extremos longitudinales del cigüeñal (14), caracterizado porque consta al menos de dos mandos (22, 24) opuestos de distribución que están colocados transversalmente con respecto a cada uno de los extremos longitudinales (18, 20) opuestos del bloque motor (12), y porque los piñones que llevan las masas desequilibradas son los piñones de ataque (38, 40) de dichos mandos

\hbox{(22, 24).}

2. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque los mandos de distribución son cascadas de piñones (22, 24).

3. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las masas desequilibradas están asociadas a los piñones (38, 40).

4. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque las masas desequilibradas forman cuerpo con los piñones (38, 40).

5. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las masas desequilibradas (52, 54) llevados por los piñones (38, 40) están desfasadas entre sí, en 0º en 180º.

6. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque consta de dos culatas (28, 26) cada una de las cuales lleva dos árboles de levas (30, 32, 34, 36), siendo cada par de árboles de levas (30, 32, 34, 36) de cada culata (28, 26) arrastrado por uno solo de los piñones (40, 38) que lleva las masas desequilibradas (52, 54).

7. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según la reivindicación 6, caracterizado porque cada par de árboles de levas (30, 32, 34, 36) de cada culata es arrastrado por un solo mando de distribución (24, 22) y uno solo de los piñones (40, 38) que llevan las masas desequilibradas (52, 54).

8. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque es en V.

9. Motor de combustión interna (10) de vehículo automóvil según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cigüeñal (14) está también provisto de equilibrado.