ES2253197T3 - Unidad de control de la carrera de la valvula con lubricacion simplificada. - Google Patents

Abstract

Disposición de lubricación mejorada para un motor de combustión interna del tipo que incluye un bloque del motor (11) que define una cámara de combustión (17) y un árbol de levas (19) giratoriamente sostenido con relación a dicho bloque del motor (11) para proporcionar un movimiento cíclico de admisión; una culata del cilindro (31) en acoplamiento funcional con dicho bloque del motor (11) y que incluye medios de válvula accionada por leva (35) para controlar el flujo hacia y desde dicha cámara de combustión (17), una leva de balancín (51) articulada alrededor de una localización de punto fijo (49) y que incluye una parte de contacto con la válvula (53) en acoplamiento con dichos medios de válvula accionadas por leva (35) para transmitir dicho movimiento cíclico de admisión a la misma.

Description

Unidad de control de la carrera de la válvula con lubricación simplificada.

Antecedentes de la exposición

La presente invención se refiere a una válvula del tren de engranajes para un motor de combustión interna y más particularmente a una disposición de lubricación mejorada y simplificada para la válvula del tren de engranajes.

En ciertos tipos de motores de combustión interna, cada una de las levas de balancín, las cuales controlan el movimiento de abertura y cierre de las válvulas accionadas por levas del motor, está articulada por medio de una varilla de empuje. El extremo superior de la varilla de empuje está en acoplamiento con la leva de balancín, mientras el extremo opuesto (inferior) de la varilla de empuje está en acoplamiento con un conjunto de palpador de leva, el cual recibe un movimiento de admisión cíclico mediante su acoplamiento con un perfil de leva en el árbol de levas del motor. Típicamente, el palpador de leva es un elemento de rodillo y el conjunto incluye un elemento de compensación del huelgo de hidráulico.

Por lo tanto, la presente invención se dirige principalmente a motores de combustión interna conocidos genéricamente como del tipo de varilla de empuje. Más particularmente, la invención se refiere a la válvula del motor de un tren de engranajes en el cual la varilla de empuje es específicamente un tubo de empuje hueco, en lugar de una varilla maciza. En algunos diseños de motor, se utiliza un tubo de empuje hueco para transmitir el movimiento cíclico del lóbulo de la leva al correspondiente movimiento de la leva de balancín, de forma que el tubo de empuje hueco puede comprender parte del circuito lubricante del motor.

El tipo de válvula del tren engranajes descrito antes ha sido de utilización comercial extendida en todo el mundo, se ha convertido en popular de forma creciente y se comporta de una manera globalmente satisfactoria. Sin embargo, en una válvula del tren de engranajes de ese tipo que utiliza tubos de empuje huecos, típicamente ha sido necesario escariar ambos el bloque del motor y el árbol de las levas de balancín para proporcionar los pasos necesarios de lubricante. El paso escariado en el bloque del motor debe formar intersección con el taladro en el cual se dispone el conjunto de palpador de la leva, proporcionando de ese modo aceite al elemento de compensación hidráulica del huelgo del conjunto del palpador.

El paso escariado en el árbol de las levas de balancín debe ser principalmente para el propósito de lubricación de las levas de balancín y sus diversas interfaces con otros componentes de la válvula del tren de engranajes, tales como por ejemplo la válvula accionada por leva y el tubo de empuje. Como es muy conocido por aquellos expertos en la técnica de la fabricación de motores, el escariado se suma sustancialmente al coste y a la complejidad del mecanizado del bloque del cilindro y del árbol de las levas de balancín, sumándose sustancialmente por lo tanto al coste global de fabricación del motor.

Breve resumen de la invención

De acuerdo con ello, es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de lubricación mejorada para un motor de combustión interna del tipo provisto de una válvula del tren de engranajes de tubo de empuje, la cual supera los problemas anteriormente descritos de la disposición de lubricación de la técnica anterior.

Es un objeto más específico de la presente invención proporcionar una disposición de lubricación mejorada de ese tipo para una válvula del tren de engranajes del tipo de tubo de empuje que elimina la necesidad de pasos de lubricante escariados en el bloque del motor y en el árbol de las levas de balancín.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una disposición de lubricación mejorada la cual consigue los objetos anteriormente establecidos y en la cual el lubricante se comunica con el interior del tubo de empuje principalmente por salpicadura de aceite en el interior de la culata del cilindro.

Los objetos anteriores y otros de la invención se consiguen mediante la provisión de una disposición de lubricación mejorada para un motor combustión interna del tipo que incluye un bloque de motor que define una cámara de combustión y un árbol de levas giratoriamente sostenido con relación al bloque del motor para proporcionar el movimiento de admisión cíclico. Una culata del cilindro está en acoplamiento funcional con el bloque del motor e incluye medios de válvula accionada por leva para controlar el flujo hacia y desde la cámara de combustión. Una leva de balancín está articulada alrededor de una localización de punto de apoyo fijo e incluye una parte de contacto de la válvula en acoplamiento con los medios de válvula accionada por leva para transmitir el movimiento de admisión cíclico a la misma. El motor incluye una fuente de fluido a presión y la culata del cilindro define un paso principal del fluido en comunicación fluida con la fuente. Un palpador de leva, que incluye un dispositivo de compensación hidráulica del huelgo, está funcionalmente asociado con el árbol de levas y un tubo de empuje está dispuesto en serie entre el palpador de la leva y la leva de balancín y se puede accionar para transmitir el movimiento de admisión cíclico desde el árbol de levas a la leva de balancín.

El sistema de lubricación mejorado está caracterizado por una estructura transportadora fija con relación a una superficie superior de la culata del cilindro y que incluye la localización del punto de apoyo fijo. La estructura transportadora define un paso de lubricación que proporciona comunicación fluida del fluido lubricante desde el paso principal del fluido hasta la localización del punto de apoyo fijo. El bloque del motor y la cabeza del cilindro cooperan para definir una cámara de fluido que rodea al tubo de empuje, por lo que el fluido de lubricación fluye fuera adyacente a la localización del punto de apoyo fijo y fluye bajo la influencia de la gravedad dentro de la cámara de fluido. El tubo de empuje define una pluralidad de orificios por los que fluye el fluido de lubricación desde la cámara de fluido hacia el interior del tubo de empuje. El tubo de empuje y el dispositivo de compensación del huelgo cooperan para definir medios de paso del fluido que permiten que el fluido de lubricación fluya desde el interior del tubo de empuje a un depósito definido por el dispositivo de compensación del huelgo.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras 1A y 1B juntas comprenden una sección transversal fragmentada a través de un motor de combustión interna de un vehículo que incluye la disposición de lubricación mejorada de la presente invención, la figura 1A muestra principalmente la parte del bloque del motor del motor y la figura 1B muestra principalmente la parte de la culata del cilindro del motor.

La figura 2 es una vista en sección axial fragmentada tomada a través de la estructura del punto de apoyo fijo representada en la figura 1B.

La figura 3 es una vista en sección transversal, fragmentada, a mayor escala, similar a la figura 1B mostrando el punto de apoyo fijo y la leva de balancín con mayor detalle.

La figura 4 es una vista en planta desde arriba de la leva de balancín representada en la figura 3 y aproximadamente a la misma escala.

Descripción detallada de la realización preferida

Con referencia ahora a los dibujos, los cuales no se pretende que limiten la invención, las figuras 1A y 1B juntas ilustran un motor de combustión interna que incluye una válvula del tren de engranajes del tipo de tubo de empuje. La figura 1A ilustra, de forma fragmentaria, un bloque del motor 11 que define un diámetro interior del cilindro 13 y está dispuesto en su interior, con un movimiento alternativo, un pistón 15, la zona en el interior del diámetro interior del cilindro 13, por encima del pistón 15, comprendiendo una cámara de combustión 17.

Giratoriamente dispuesto en el interior del bloque del motor 11 está un árbol de levas 19 que incluye un lóbulo de leva 21 y en un acoplamiento funcional con el lóbulo de la leva (o "perfil" de la leva) 21 hay un rodillo 23 de un conjunto palpador de rodillo, globalmente designado con 25. En la realización sujeto, el conjunto de palpador de rodillo 25 incluye un dispositivo de compensación hidráulica del huelgo 27, los detalles de construcción del cual no son características esenciales de la invención y, por lo tanto, el dispositivo 27 no se describirá adicionalmente aquí. Para los fines de la descripción de la presente invención, es suficiente indicar que el dispositivo de compensación hidráulica del huelgo 27 define un depósito de fluido 29 y como es muy conocido por aquellos expertos en la técnica de la compensación hidráulica del huelgo, un suministro del fluido lubricante en comunicación con el depósito 29 es esencial para el funcionamiento apropiado del dispositivo de compensación del huelgo 27.

Con referencia ahora principalmente a la figura 1B, el motor de combustión interna adicionalmente incluye una culata del cilindro 31 la cual coopera con el diámetro interior del cilindro 13 y el pistón 15 para definir una parte superior de la cámara de combustión 17. En el extremo superior de la cámara de combustión y asentado en el interior de la culata del cilindro 31 está un inserto del asiento de la válvula 33 contra el cual se asienta una válvula accionada por leva del motor 35, la función de la cual, como es muy conocido por aquellos expertos en la técnica, es controlar el flujo entre un paso 37 y la cámara de combustión 17. En acoplamiento con el extremo superior del vástago de la válvula accionada por leva 75 hay un encastre 39, que sirve como asiento para el resorte de la válvula 41, el extremo inferior del cual está asentado contra una superficie de la culata del cilindro 31. El resorte de válvula 41 desvía la válvula accionada por leva 75 hacia su posición normalmente cerrada representada en la figura 1B.

Con referencia todavía principalmente a la figura 1B, pero ahora conjuntamente con la figura 2, existe una estructura transportadora, globalmente designada por 43, unida a una superficie superior de la culata del cilindro 31 por medio de una pluralidad de tornillos 45. La estructura transportadora 43 sirve para diferentes funciones, una de las cuales es una estructura de soporte para una pluralidad de elementos de puntos de apoyo 47, cada uno de los cuales incluyen una cabeza globalmente semiesférica (véase la figura 3) la cual sirve como una localización de punto de apoyo fijo para su respectiva leva de balancín 51. En la realización sujeto, cada uno de los elementos de punto de apoyo 47 está en acoplamiento roscado en el interior de un taladro roscado definido por la estructura transportadora 43.

Con referencia todavía principalmente a las figuras 1B y 2, pero ahora también a las figuras 3 y 4, la leva de balancín 51 incluye, en su extremo derecho en la figura 3, una parte de contacto con la válvula 53 la cual está en acoplamiento con el extremo superior (punta) del vástago de la válvula accionada por leva 35, de tal forma que el movimiento de articulación de la leva de balancín 51 alrededor de la localización de punto de apoyo fijo 49 resulta en un movimiento cíclico de abertura y cierre de la válvula accionada por leva 35. La leva de balancín 51 incluye también una parte que se abre hacia arriba 55 la cual recibe y acopla la localización de punto de apoyo fijo 49. Además, la leva de balancín 51 define una parte que se abre hacia abajo 57 la cual recibe y acopla el extremo semiesférico superior de un tubo de empuje 59. Preferiblemente, y como es conocido en la técnica de las levas de balancín, la leva de balancín 51 puede estar formada por uno o más pasos de estampación y punzonado.

Con referencia otra vez principalmente a las figuras 1A y 1B, el bloque del motor 11 incluye una fuente de lubricante a presión, como es muy conocido por aquellos expertos en la técnica de los motores, la fuente comprendiendo típicamente una bomba de lubricación (no representada aquí). La salida de dicha bomba está en comunicación fluida con un paso principal del fluido 61 el cual se extiende axialmente a través de por lo menos parte de la longitud del bloque del motor 11, el paso del fluido 61 de aquí en adelante, y en las reivindicaciones anexas, siendo considerado como la "fuente" de lubricante a presión. En comunicación fluida con el paso del fluido 61 hay un paso vertical 63 definido por el bloque del motor 11 y, por lo tanto, representado sólo en la figura 1A. El extremo superior del paso vertical 63 está en comunicación fluida con un paso vertical 65 definido por la culata del cilindro 31. A su vez, el extremo superior del paso 65 está en comunicación fluida con un paso vertical corto 67 definido por la estructura transportadora 43, el paso 67 se abre dentro de un paso horizontal 69, también definido por la estructura transportadora 43. Aquellos expertos en la técnica entenderán que las referencias aquí a los pasos tanto "vertical" como "horizontal" son a título descriptivo únicamente y no a título de limitación.

Con referencia ahora principalmente a las figuras 2 y 3 se observará que la estructura transportadora 43 incluye partes de pedestal 71, a través de las cuales se extienden los tornillos 45 y a través de las cuales se extiende el paso vertical corto 67. Son las partes de pedestal 71 las que acoplan la superficie superior de la culata del cilindro 31. Dispuestas entre partes de pedestal adyacentes 71 están las partes de soporte del punto de apoyo 73 (véase la figura 3), cada una de las partes de soporte 73 incluyendo una superficie inferior contra la cual se asienta una parte agrandada 75 y cada elemento de punto de apoyo 47. Dispuesto inmediatamente adyacente al elemento 47, la parte de soporte 73 define un orificio de fluido relativamente pequeño 77, en comunicación fluida abierta con el paso horizontal 69, de tal forma que el lubricante a presión en el paso 69 es pulverizado a través del orificio 77 y sobre la interfaz de la cabeza semiesférica 49 y la parte que se abre hacia arriba 55 de la leva de balancín 51. El fluido lubricante pulverizado de ese modo sobre la leva de balancín 51 salpica entonces hacia abajo dentro de la zona de salpicadura 79 (véase la figura 1B) definida por la culata del cilindro 31.

Con referencia otra vez principalmente a las figuras 1A y 1B, el bloque del motor 11 y la culata del cilindro 31 cooperan para definir una cámara del fluido 81 que rodea al tubo de empuje 59. En la realización sujeto, la cámara del fluido 81 rodea al tubo de empuje 59 sobre aproximadamente los dos tercios inferiores de la longitud total del tubo de empuje 59, de tal forma que el fluido salpicado que fluye a través de los orificios 77, adyacentes a las cabezas 49 fluirá bajo la influencia de la gravedad, primero dentro de la zona de salpicadura 79 y entonces dentro de la cámara del fluido 81.

De acuerdo con un aspecto importante de la invención, el tubo de empuje 59 está provisto con una serie de orificios 83 sobre sustancialmente la longitud axial entera del tubo de empuje 59. Preferiblemente, los orificios 83 comprenden punzonados para ser realizados desde el exterior del tubo 59 y preferiblemente sin arranque de material. Como resultado, durante el funcionamiento normal del motor, con movimiento alternativo vertical del tubo de empuje en las figuras 1A y 1B, el fluido lubricante fluirá desde la cámara de fluido 81 a través de los orificios 83 al interior 85 del tubo de empuje 59, típicamente llenando por lo menos una parte del interior 85 como se representa algo esquemáticamente en la figura 1A. El tubo de empuje 59 y el palpador de leva 25 (o el dispositivo de compensación del huelgo 27) cooperan para definir un paso de fluido 87, por medio del cual el fluido lubricante puede fluir desde el interior 85 del tubo de empuje 59 dentro del depósito 29 en el interior del palpador de leva 25.

Por lo tanto, con la disposición de lubricación de la presente invención, no existe la necesidad de escariar un paso del fluido a través tanto del árbol de levas de balancín (el cual ha sido reemplazado por la estructura transportadora 43 y los elementos de punto de apoyo 47) como a través del bloque del motor. En cambio, el dispositivo de compensación del huelgo 27 recibe fluido lubricante directamente a través de los tubos de empuje huecos 59, como resultado de los orificios 83.

La invención ha sido descrita con gran detalle en la memoria anterior y se cree que se harán evidentes a aquellos expertos en la técnica diversas alteraciones y modificaciones de la invención a partir de la lectura y la comprensión de la memoria. Se pretende que todas las alteraciones y modificaciones de este tipo están incluidas en la invención, en la medida en la están dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas.

Claims (1)

1. Disposición de lubricación mejorada para un motor de combustión interna del tipo que incluye un bloque del motor (11) que define una cámara de combustión (17) y un árbol de levas (19) giratoriamente sostenido con relación a dicho bloque del motor (11) para proporcionar un movimiento cíclico de admisión; una culata del cilindro (31) en acoplamiento funcional con dicho bloque del motor (11) y que incluye medios de válvula accionada por leva (35) para controlar el flujo hacia y desde dicha cámara de combustión (17), una leva de balancín (51) articulada alrededor de una localización de punto fijo (49) y que incluye una parte de contacto con la válvula (53) en acoplamiento con dichos medios de válvula accionadas por leva (35) para transmitir dicho movimiento cíclico de admisión a la misma; dicho motor incluyendo una fuente (61) del fluido a presión y dicha culata del cilindro (31) definiendo un paso principal del fluido (65) en comunicación fluida con dicha fuente (61); y un palpador de leva (25) que incluye un dispositivo de compensación hidráulica del huelgo (27) funcionalmente asociado con dicho árbol de levas (19) y un tubo de empuje (59) dispuesto en serie entre dicho palpador de leva (25) y dicha leva de balancín (51) y que se puede accionar para transmitir dicho movimiento cíclico de admisión desde dicho árbol de levas (19) a dicha leva de balancín (51); caracterizada por:

(a) una estructura transportadora (43) fija con relación a una superficie superior de dicha culata del cilindro (31) y que incluye dicha localización de punto de apoyo fijo (49), dicha estructura transportadora (43) definiendo un paso de lubricación (67, 69) que proporciona comunicación fluida del fluido de lubricación desde dicho paso principal del fluido (65) hasta dicha localización de punto de apoyo fijo (49);

(b) dicho bloque del motor (11) y dicha culata del cilindro (31) cooperando para definir una cámara del fluido (81) que rodea dicho tubo de empuje (59), por lo que dicho fluido de lubricación fluye fuera adyacente a dicha localización del punto de apoyo fijo (49) y fluye bajo la influencia de la gravedad dentro de dicha cámara de fluido (81);

(c) dicho tubo de empuje (59) define una pluralidad de orificios (83) por lo que dicho fluido de lubricación fluye desde dicha cámara del fluido (81) en el interior (85) de dicho tubo de empuje (59); y

(d) dicho tubo de empuje (59) y dicho dispositivo de compensación del huelgo (27) cooperando para definir medios de paso del fluido (87) que permiten que dicho fluido de lubricación fluya desde dicho interior (85) de dicho tubo de empuje (59) dentro de un depósito (29) definido por dicho dispositivo de compensación del huelgo (27).