ES2219991T3 - Accionamiento por cadena de un arbol de levas, para un motor de combustion interna de doble arbol de levas en la culata. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de transmisión por cadena (1) para controlar el sistema de regulación del encendido de un motor de combustión interna (2) con dos árboles de levas en la culata (4), comprendiendo una primera cadena de transmisión (7) desde el eje de accionamiento (3) hasta un eje intermedio (5), y una segunda transmisión por cadena desde el eje intermedio (5) hasta ambos dichos árboles de levas (4); en el que dicha primera transmisión (7) define una relación de transmisión de reducción (tl) entre dicho eje de accionamiento (3) y dicho eje intermedio (5); y dicha segunda transmisión (8) define una relación de transmisión de reducción (t2) entre el eje intermedio (5) y los árboles de levas (4); caracterizado porque dicho eje intermedio (5) es el eje de accionamiento de una ES 2 219 991 T3 6 bomba de combustible (6) de dicho motor (2); y porque la cadena (17) de dicha segunda transmisión (8) tiene un paso (P2) menor que el paso (pl de la cadena (12) de dicha primera transmisión (7).

Description

Accionamiento por cadena de un árbol de levas, para un motor de combustión interna de doble árbol de levas en la culata.

La presente invención se refiere a un dispositivo de transmisión por cadena para controlar el sistema de regulación del encendido de un motor de combustión interna con dos árboles de levas en la culata.

El control de los dos árboles de levas de los motores de combustión interna del tipo anterior mediante una cadena única plantea serios problemas debido a su tamaño.

Es decir, la distancia entre los ejes de los árboles de levas es una característica del diseño que depende de la disposición de las válvulas y, por razones de tamaño, debería ser la menor posible.

Por otra parte, el eje de accionamiento de los árboles de levas debe tener una relación de transmisión específica (1:2), lo cual significa que, suponiendo que ambos árboles de levas estén controlados por una única cadena controlada a su vez por una rueda dentada en el eje de accionamiento, el diámetro de las ruedas dentadas de los árboles de levas es el doble del diámetro de la rueda dentada del eje de accionamiento.

Como el paso de la cadena viene sustancialmente impuesto por la potencia transmitida y por el número de dientes, debido a ello el diámetro de la rueda dentada del eje de accionamiento no puede ser reducido más allá de un cierto límite; por consiguiente, el diámetro resultante de las ruedas dentadas accionadas es considerablemente grande e incompatible con la distancia de diseño entre los ejes de los árboles de levas.

En algunos motores conocidos, el problema ha sido resuelto en parte utilizando dos transmisiones por cadena en serie una con la otra; teniendo cada una de ellas una primera transmisión desde el eje de accionamiento hasta un eje intermedio loco, y una segunda transmisión desde el eje intermedio hasta los dos árboles de levas. Sin embargo, tal solución es relativamente compleja y cara al precisar un eje intermedio adicional que no tiene otro objeto y al necesitar los medios de apoyo correspondientes en el motor.

Un objetivo de la presente invención es el proporcionar un dispositivo de transmisión por cadena para motores de combustión interna con dos árboles de levas en la culata, diseñado para solventar los inconvenientes antes mencionados de una forma sencilla, efectiva y de bajo coste.

Según la presente invención, se dispone de un dispositivo de transmisión por cadena para controlar el sistema de regulación del encendido de un motor de combustión interna con dos árboles de levas en la culata, que comprende una primera cadena de transmisión desde el eje de accionamiento hasta un eje intermedio, y una segunda cadena de transmisión desde el eje intermedio hasta ambos árboles de levas; en la que dicha primera transmisión define una relación de reducción de la transmisión entre dicho eje de accionamiento y dicho eje intermedio; y dicha segunda transmisión define una relación de reducción de la transmisión entre el eje intermedio y los árboles de levas; caracterizada porque dicho eje intermedio es el eje de accionamiento de una bomba de combustible de dicho motor; y porque la cadena de esta segunda transmisión tiene un paso menor que el paso de la cadena de dicha primera transmisión.

Una forma de realización preferida y no limitativa de la presente invención será descrita a modo de ejemplo haciendo referencia al dibujo que se acompaña.

El número 1 en el dibujo que se acompaña indica el conjunto de un dispositivo de transmisión por cadena para controlar el sistema de regulación del encendido de un motor de combustión interna, en particular de un motor diesel 2.

El motor 2 comprende un eje de accionamiento 3 del eje A con una velocidad angular \omega_{M}; y dos árboles de levas en culata 4 de una velocidad \omega_{c} = ½ \omega_{M} y que tiene los eje respectivos B, C paralelos uno al otro y al eje A y separados por una cierta distancia I.

El motor 2 comprende también un eje intermedio 5 para el accionamiento de una bomba de combustible de alta presión 6 que forma parte de un sistema de almacenamiento para la inyección (no representado). La utilización de un sistema de almacenamiento permite un cierto margen de libertad en la selección de la velocidad angular (\omega_{I}) de la bomba 6, es decir, del eje intermedio 5. En un sistema de este tipo, la velocidad de la bomba es preferentemente la misma que la del eje de accionamiento, o inferior según la ecuación N/2*n_{p}, en la que N es un número entero y n_{p} el número de elementos de bombeo (normalmente 3 ó 4) de la bomba. Esta relación garantiza un número entero, de carreras de bombeo en cada ciclo del motor (dos revoluciones del eje de accionamiento), y con ello una relación de fase constante y conocida en las variaciones de la presión de alimentación en los inyectores y en los puntos del ciclo del motor — predeterminados y los mismos para cada ciclo — en los cuales se determina la presión por medio del sistema de control electrónico de la inyección (según se sabe, en los sistemas de almacenamiento, la cantidad de combustible inyectado se controla electrónicamente variando el tiempo de apertura de las agujas de los inyectores).

En el caso de tres elementos de bombeo, la velocidad de la bomba debe ser igual a N/6 de la velocidad del motor, es decir 5/6.

El dispositivo 1 comprende una primera cadena de transmisión 7 dispuesta entre el eje de accionamiento 3 y el eje intermedio 5; y una segunda cadena de transmisión 8 dispuesta entre el eje intermedio 5 y los dos árboles de levas 4.

La primera transmisión 7 comprende una rueda dentada de accionamiento 10 montada sobre el eje de accionamiento 3, una rueda de accionamiento 11 montada sobre el eje intermedio 5, y una cadena 12 que engrana con las ruedas dentadas 10 y 11; siendo el número de dientes de las ruedas dentadas 10, 11 tal que se consiga entre el eje de accionamiento 3 y el eje intermedio 5 una reducción de la relación de transmisión t_{1} = \omega_{I} / \omega_{M} que varíe entre ½ y 1 y, por los motivos antes indicados, convenientemente definida por una fracción N/2*n_{p}, es decir de 5:6. A modo de ejemplo, las ruedas dentadas 10 y 11 pueden tener 25 y 30 dientes respectivamente.

La segunda transmisión 8 comprende una rueda dentada de accionamiento 15 dispuesta sobre el eje intermedio 5, un par de ruedas dentadas de accionamiento 16 dispuestas sobre los respectivos árboles de levas 4, y una cadena 17 que engrana con la rueda dentada 15 y con ambas ruedas dentadas 16. El número de dientes de las ruedas dentadas 15, 16 es tal que proporcione una relación de transmisión t_{2} = \omega_{c} / \omega_{I} la cual, junto con la primera transmisión 7, definen una relación de reducción total de 1:2 entre el eje de accionamiento 3 y cada uno de los árboles de levas 4. En el ejemplo mostrado, t_{2} es igual a 3:5 y las ruedas dentadas 15, 16 pueden tener 24 y 40 dientes respectivamente.

Según una característica adicional de la presente invención, la cadena 17 puede estar dimensionada para transmitir menos potencia y por consiguiente puede tener un paso menor que el de la cadena 12. A modo de ejemplo, los dos pasos pueden ser de 8 y 9,525 mm respectivamente.

Las cadenas 12 y 17 están guiadas de la forma habitual mediante el correspondiente par de zapatas de guía 19, 20; y una de las zapatas de cada par puede ser móvil gracias a unos medios elásticos (no representados) para tensar la cadena respectiva.

Las ventajas del dispositivo 1 según las explicaciones de la presente invención quedarán claras con la siguiente descripción.

La utilización del eje 5 de la bomba 6 como un eje intermedio para ambas transmisiones 7, 8 facilita conseguir una relación de reducción en dos etapas sin necesidad de utilizar un eje loco intermedio que no tiene otro objeto.

Además, el menor paso de la cadena 17 comparado con el paso de la cadena 12 facilita la reducción del diámetro de las ruedas dentadas 16 de los árboles de levas 4, y con ello la distancia entre los ejes respectivos.

Evidentemente, pueden realizarse cambios en el dispositivo 1 sin que, no obstante, debido a ello se aparte del alcance de las reivindicaciones que se acompañan. En particular, pueden variar las relaciones individuales de transmisión.

Claims (4)

1. Dispositivo de transmisión por cadena (1) para controlar el sistema de regulación del encendido de un motor de combustión interna (2) con dos árboles de levas en la culata (4), comprendiendo una primera cadena de transmisión (7) desde el eje de accionamiento (3) hasta un eje intermedio (5), y una segunda transmisión por cadena desde el eje intermedio (5) hasta ambos dichos árboles de levas (4); en el que dicha primera transmisión (7) define una relación de transmisión de reducción (t_{1}) entre dicho eje de accionamiento (3) y dicho eje intermedio (5); y dicha segunda transmisión (8) define una relación de transmisión de reducción (t_{2}) entre el eje intermedio (5) y los árboles de levas (4); caracterizado porque dicho eje intermedio (5) es el eje de accionamiento de una bomba de combustible (6) de dicho motor (2); y porque la cadena (17) de dicha segunda transmisión (8) tiene un paso (P_{2}) menor que el paso (p_{1} de la cadena (12) de dicha primera transmisión (7).

2. Dispositivo como el reivindicado en la Reivindicación 1, caracterizado porque dicha primera relación de transmisión (t_{1}) varía entre 1:2 y 1.

3. Dispositivo como el reivindicado en la Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha bomba (6) es una bomba de alta presión de un sistema de almacenamiento de la inyección.

4. Dispositivo como el reivindicado en la Reivindicación 3, caracterizado porque dicha primera relación de transmisión (t_{1}) está definida por una fracción N/ 2*n_{p}, en la que N es un número entero, y n_{p} es el número de elementos de bombeo de la bomba (6).