ES2270657B1 - Culata de cilindro de motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Culata de cilindro de motor de combustión interna. Problema: Cuando se coloca una bujía de encendido, se mejoran la potencia de un motor y la inflamabilidad reduciendo la inclinación y se reduce el peso de un motor de combustión interna. Medios de solución: Una culata de cilindro 21 de un motor de combustión interna E está provista de un agujero de introducción 31 para introducir una bujía de encendido 30 de manera que mire sustancialmente al centro de una cámara de combustión 27, un primer elemento de soporte 51 para soportar un extremo 41a de un único árbol de levas 41, y una superficie de acoplamiento 23 a la que una cubierta de culata de cilindro 22 está conectada mediante un elemento hermético 24. El primer elemento de soporte 51 está situado en la posición de solapamiento con el agujero de introducción 31 en vista en planta y entre el agujero de introducción 31 y la superficie de acoplamiento 23 en la dirección A1 del eje de cilindro, y se define por una pared lateral 54 de la culatade cilindro 21 para cubrir toda la superficie de extremo 41a1 de un extremo 41a. La bujía de encendido 30 ó un tapón de bujía 56 están situados en la posición de solapamiento con el primer elemento de soporte 51 según se ve desde la dirección axial A2.
Description
Culata de cilindro de motor de combustión
interna.
La presente invención se refiere a una culata de
cilindro de un motor de combustión interna incluyendo un agujero
de introducción para una bujía de encendido y cojinetes para
soportar rotativamente una sola excéntrica para abrir y cerrar
válvulas de admisión de aire y válvulas de escape.
Una culata de cilindro conocida de un motor de
combustión interna de este tipo se describe, por ejemplo, en el
Documento de Patente 1. Esta culata de cilindro incluye una bujía
de encendido montada de manera que un electrodo esté colocado
sustancialmente en el centro de una cámara de combustión de manera
que la combustión en la cámara de combustión progrese uniforme y
rápidamente, y un agujero de introducción para introducir la bujía
de encendido formado inclinado con respecto a un eje de cilindro en
vista lateral. Un par de medios cojinetes de lado de culata para
soportar un árbol de levas, que se dispone desviado a la dirección
opuesta a la dirección de inclinación del agujero de introducción
con respecto al eje de cilindro en vista lateral, se forma en la
culata de cilindro de manera que se abra en una superficie de
acoplamiento con respecto a una cubierta de culata de cilindro. El
par de medios cojinetes de lado de culata constituye un par de
cojinetes para soportar el árbol de levas en cooperación con un par
de medios cojinetes de lado de cubierta.
Microfilm
JP-UM-RA-62-94080
(JP-UM-A-63-202707)
(Figura 1).
En el caso de que el extremo de la bujía de
encendido sobresalga poco o nada al motor de combustión para evitar
el calentamiento excesivo del extremo de la bujía de encendido que
tiene el electrodo sobresaliente al exponerse a un gas de
combustión a alta temperatura, cuando aumenta la inclinación del
agujero de introducción para introducir la bujía de encendido,
aumenta correspondientemente la capacidad de un espacio en el
agujero de introducción que no está ocupado por la bujía de
encendido. Por lo tanto, aumenta la capacidad de la cámara de
combustión, lo que da lugar a disminución de la relación de
compresión, y en consecuencia, disminuye la potencia del motor.
Además, dado que el electrodo está situado en la posición retirada
de la cámara de combustión en el agujero de introducción, se
deteriora la inflamabilidad. Por lo tanto, la inclinación del
agujero de introducción se hace preferiblemente lo más pequeña que
sea posible.
Por otra parte, un elemento hermético está
dispuesto entre una superficie de acoplamiento de la culata de
cilindro y la superficie de acoplamiento de la cubierta de culata
de cilindro, y ambas superficies de acoplamiento tienen que estar
provistas de zonas de sellado en forma de cinta para cerrar
herméticamente ambas superficies de acoplamiento con un elemento
hermético. En la culata de cilindro que tiene ambas superficies de
acoplamiento situada en la posición solapada con el árbol de levas
en la dirección del eje de cilindro como en el caso de la técnica
relacionada en el que cada cojinete incluye los medios cojinetes de
lado de culata y los medios cojinetes de lado de cubierta de
culata, dado que las superficies de acoplamiento incluyen las zonas
de sellado para garantizar una propiedad de sellado predeterminada,
cada cojinete tiene que sobresalir en la dirección del eje de
cigüeñal.
Por lo tanto, cuando se intenta disminuir la
inclinación del agujero de introducción en la técnica relacionada,
la porción sobresaliente del cojinete en el lado de la bujía de
encendido interfiere con la bujía de encendido o un tapón de bujía
montado en la bujía de encendido. Por lo tanto, es difícil
disminuir la inclinación de la bujía de encendido disminuyendo la
inclinación del agujero de introducción.
El par de cojinetes tiene que soportar
establemente el árbol de levas, que gira mientras se expone a una
fuerza de reacción de las válvulas de admisión de aire y las
válvulas de escape. Sin embargo, en caso de que el cojinete esté
dividido en dos partes a lo largo de las superficies de
acoplamiento, es más difícil disminuir la inclinación de la bujía
de encendido. Se debe a que cuando se incrementa el grosor de la
pared del cojinete para garantizar la rigidez para soportar
establemente el árbol de levas, el cojinete sobresale más hacia la
bujía de encendido.
En vista de tales circunstancias, un objeto de
las reivindicaciones 1 a 3 de la presente invención es mejorar la
potencia del motor y la inflamabilidad disminuyendo la inclinación
de la bujía de encendido cuando la bujía de encendido está
dispuesta inclinada, y lograr una reducción de peso del motor de
combustión interna. Además, un objeto de la invención según las
reivindicaciones 2 y 3 es reducir el tamaño de una culata de
cilindro y, según la reivindicación 4, reducir el tamaño de la
porción alrededor de la culata de cilindro en la que está montada
la válvula de inyección de combustible y aumentar la potencia del
motor.
La invención según la reivindicación 1 es una
culata de cilindro de un motor de combustión interna conectada a
un cilindro incluyendo un agujero de introducción para introducir
una bujía de encendido que tiene un electrodo que mira
sustancialmente al centro de una cámara de combustión, un primer
elemento de soporte y un segundo elemento de soporte para soportar
rotativamente un solo árbol de levas incluyendo excéntricas de
válvula para abrir y cerrar una válvula de entrada de aire y una
válvula de escape, y una superficie de acoplamiento a unir con una
cubierta de culata de cilindro por medio de un elemento hermético,
caracterizada porque el primer elemento de soporte para soportar un
extremo del árbol de levas está situado en una posición de
solapamiento con el agujero de introducción en vista en planta y
entre el agujero de introducción y la superficie de acoplamiento en
la dirección del eje de cilindro, definiéndose el primer elemento
de soporte por una pared lateral de la culata de cilindro en la
dirección del eje de cigüeñal y cubriendo toda la superficie de
extremo del primer extremo, y porque la bujía de encendido o un
tapón de bujía montado en la bujía de encendido se solapa con el
primer elemento de soporte según se ve desde la dirección
axial.
En esta disposición, dado que el primer elemento
de soporte hecho de la pared lateral entre el agujero de
introducción y la superficie de acoplamiento en la dirección del
eje de cilindro no tiene una superficie de acoplamiento, no hay que
prever la zona de sellado para garantizar la propiedad de sellado,
y por lo tanto se limita el grado en que sobresale hacia la bujía
de encendido o el tapón de bujía previsto en la posición de
solapamiento con el primer elemento de soporte según se ve desde la
dirección axial, y se puede reducir la inclinación del agujero de
introducción con respecto al eje de cilindro en vista lateral y por
lo tanto la inclinación de la bujía de encendido y el tapón de
bujía. Además, no es necesario incrementar el grosor de la pared
lateral del primer elemento de soporte para incrementar la rigidez
de soporte del árbol de levas, que se requiere cuando se emplea el
cojinete de tipo dividido.
Además de la culata de cilindro del motor de
combustión interna de la reivindicación 1, la invención según la
reivindicación 2 se caracteriza porque la válvula de entrada de
aire y la válvula de escape se abren y cierran por las excéntricas
de válvula mediante un brazo oscilante de entrada de aire y un
brazo oscilante de escape soportados pivotantemente por un par de
ejes de brazo oscilante respectivamente, el par de ejes de brazo
oscilante está situado entre el primer elemento de soporte y la
superficie de acoplamiento en la dirección del eje de cilindro y
dispuesto en ambos lados del árbol de levas con respecto a su línea
central de rotación en vista en planta, un extremo de cada uno del
par de ejes de brazo oscilante se soporta por un par de porciones
de soporte hechas de la pared lateral, y el par de porciones de
soporte interponen entremedio el primer elemento de soporte en
vista en planta.
En esta disposición, dado que el par de
porciones de soporte soportado por el par de porciones de soporte
definido por la pared lateral entre el primer elemento de soporte y
la superficie de acoplamiento en la dirección del eje de cilindro
no tiene la superficie de acoplamiento, no es necesario
proporcionar una zona de sellado para garantizar una propiedad de
sellado, y por lo tanto es limitada la cantidad que sobresale el
par de porciones de soporte hacia la bujía de encendido o el tapón
de bujía. Por lo tanto, ambos ejes de brazo oscilante se pueden
colocar cerca del árbol de levas y se puede reducir la distancia
entre ambos ejes de brazo oscilante permitiendo a la vez la
reducción de la inclinación del agujero de introducción con
respecto al eje de cilindro en vista lateral, y por lo tanto la
inclinación de la bujía de encendido y el tapón de bujía.
Además de la culata de cilindro del motor de
combustión interna de la reivindicación 1, según la invención de la
reivindicación 3, las válvulas de admisión de aire y las válvulas de
escape se abren y cierran por las excéntricas de válvula mediante
el brazo oscilante de entrada de aire y el brazo oscilante de
escape que tiene los rodillos que entran en contacto con las
excéntricas de válvula, el segundo elemento de soporte soporta el
otro extremo del árbol de levas, las excéntricas de válvula están
dispuestas entre el primer elemento de soporte y el segundo
elemento de soporte, y la distancia entre el primer elemento de
soporte y el segundo elemento de soporte en la dirección axial casi
es la misma que la distancia axial entre las posiciones donde se
han dispuesto las excéntricas de válvula.
Por consiguiente, se logra contacto rodante
entre las excéntricas de válvula y los brazos oscilantes, y por lo
tanto se reduce el coeficiente de rozamiento. Por lo tanto, incluso
cuando se incrementa la presión de contacto entre las excéntricas
de válvula y los brazos oscilantes, no se deteriora la resistencia
a la abrasión de las excéntricas de válvula y los brazos
oscilantes, por lo que se puede reducir la anchura de las
excéntricas de válvula en la dirección axial. Además, la distancia
entre los elementos de cojinete primero y segundo para soportar
ambos extremos del árbol de levas se reduce correspondientemente
con la distancia entre las posiciones donde se han dispuesto las
excéntricas de válvula.
Además de la culata de cilindro del motor de
combustión interna de la reivindicación 1, la invención según la
reivindicación 4, una de las paredes laterales que se extiende en
la dirección ortogonal a la línea central de rotación del árbol de
levas en vista en planta se forma con un agujero de montaje para
montar una válvula de inyección de combustible de manera que se
exponga en el orificio de entrada de aire que tiene un orificio de
entrada de aire a abrir y cerrar por la válvula de entrada de aire
y un paso de respiradero en comunicación con una cámara de
respiradero formada en la cubierta de culata de cilindro, y la
válvula de inyección de combustible está situada en la posición más
próxima al orificio de entrada con respecto a la cámara de
respiradero en la dirección del eje de cilindro, y está situada en
la posición de solapamiento con el paso de respiradero cuando se
observa en la dirección del eje de cilindro.
En esta disposición, en la culata de cilindro,
la válvula de inyección de combustible se puede disponer en la
posición cerca de la línea central de rotación del árbol de levas
en la dirección ortogonal antes descrita sin que lo impida el paso
de respiradero y la cámara de respiradero, que es de gran capacidad
y, además, la inclinación de la válvula de inyección de combustible
con respecto al eje de cilindro se puede reducir cuando se observa
en la dirección axial. Por lo tanto, se puede inyectar combustible
desde la válvula de inyección de combustible hacia el orificio de
entrada del orificio de entrada de aire de manera que la línea
central del combustible inyectado esté más próxima a la dirección
del eje de cilindro, por lo que se reduce la fuga al orificio de
descarga.
En esta memoria descriptiva, el término
"dirección axial" significa la dirección de la línea central
de rotación del árbol de levas, y el término "en vista en
planta" significa una vista de la dirección del eje de cilindro.
El término "vista lateral" significa una vista desde la
dirección ortogonal a un plano incluyendo la línea central de
rotación del árbol de levas y que se extiende en paralelo con el
eje de cilindro.
Según la invención de la reivindicación 1, se
logran las ventajas siguientes. Dado que se puede disminuir la
inclinación del agujero de introducción, se puede restringir el
aumento de capacidad de la cámara de combustión debido al agujero
de introducción, y por lo tanto se mejora la potencia del motor.
Además, la retracción del electrodo en el agujero de introducción
es limitada, y por lo tanto se mejora la inflamabilidad. Además,
dado que no es necesario incrementar el grosor de la pared lateral
para incrementar la rigidez de soporte del árbol de levas, que se
requiere cuando se emplea el cojinete de tipo dividido, y se puede
reducir el peso del motor de combustión interna.
Según la invención de la reivindicación 2, se
logran las ventajas siguientes además de las ventajas de la
invención de la reivindicación 1. En otros términos, la reducción
de la inclinación de la bujía de encendido o el tapón de bujía no
la impide la porción de soporte del par de ejes de brazo oscilante
y, además, ambos ejes de brazo oscilante se pueden colocar cerca
del árbol de levas para reducir la distancia entre dichos ejes, y
el tamaño de la culata de cilindro se puede reducir en la dirección
ortogonal a la línea central de rotación en vista en planta.
Según la invención de la reivindicación 3, se
logran las ventajas siguientes además de las ventajas de la
reivindicación 1. Es decir, dado que se puede reducir la anchura de
las excéntricas de válvula en la dirección axial, y la distancia
entre los elementos de cojinete primero y segundo se reduce de
forma correspondiente a la distancia entre las posiciones donde se
han dispuesto las excéntricas de válvula. Por lo tanto, la longitud
del árbol de levas se puede reducir al mismo tiempo, y el tamaño de
la culata de cilindro se puede reducir en la dirección axial.
Según la invención de la reivindicación 4, se
logran las ventajas siguientes además de las ventajas de la
reivindicación 1. En otros términos, dado que la válvula de
inyección de combustible se puede disponer en la posición cerca de
la línea central de rotación del árbol de levas en la dirección
ortogonal antes descrita, la válvula de inyección de combustible
puede estar dispuesta en la culata de cilindro de forma compacta en
la dirección ortogonal antes descrita, y por lo tanto el tamaño de
la porción alrededor de la culata de cilindro se puede reducir.
Además, dado que se puede inyectar combustible de la válvula de
inyección de combustible de tal manera que la línea central de
inyección esté más próxima a la dirección del eje de cilindro, se
puede reducir la fuga al orificio de escape y se puede incrementar
la potencia del
motor.
motor.
La figura 1 es una vista lateral izquierda de
una motocicleta con un motor de combustión interna que tiene una
culata de cilindro según una realización de la presente
invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal
de una porción principal del motor de combustión interna de la
figura 1, en la que la culata de cilindro se representa en sección
transversal tomada en general a lo largo de la línea
IIa-IIa en la figura 3 y un árbol de levas y un
brazo oscilante es una sección transversal tomada a lo largo de la
línea IIb-IIb en la figura 3.
La figura 3 es una vista en sección transversal
observada desde la dirección indicada por las flechas
III-III en la figura 2.
III-III en la figura 2.
La figura 4 es una vista en sección transversal
observada desde la dirección indicada por las flechas
IV-IV en la figura 2.
IV-IV en la figura 2.
La figura 5 es una vista en sección transversal
observada desde la dirección indicada por las flechas
V-V en la figura 3.
V-V en la figura 3.
La figura 6 es una vista en perspectiva de la
culata de cilindro del motor de combustión interna en la figura
1.
La figura 7 es una vista en sección transversal
de la culata de cilindro observada desde la dirección indicada por
las flechas VII-VII en la figura 5.
La figura 8 es una vista en sección transversal
observada desde la dirección indicada por las flechas
VIII-VIII en la figura 7.
La figura 9 es una vista en sección transversal
de una porción de definición de cámara de respiradero de la
cubierta de culata de cilindro observada desde la dirección
indicada por las flechas IX-IX en la figura 2.
La figura 10 es una vista en sección transversal
de la porción de definición de cámara de respiradero de la
cubierta de culata de cilindro según se ve desde la dirección
indicada por las flechas X-X en la figura 2.
La figura 11 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea XI-XI en la figura
9.
La figura 12 es una vista en sección transversal
de una cubierta que define la cámara de respiradero según se ve
desde la dirección indicada por las flechas XII-XII
en la figura 2.
1: bastidor delantero, 2: bastidor trasero, 3:
horquilla delantera, 4: brazo, 5: amortiguador delantero, 6: rueda
delantera, 7: manillar, 8: pivote, 9: amortiguador trasero, 10:
rueda trasera, 11: casco, 12: compartimiento portaobjetos, 13:
asiento, 14: depósito de combustible, 15: cubierta de carrocería de
vehículo, 20: cilindro, 21: culata de cilindro, 22: cubierta de
culata de cilindro, 23: superficie de acoplamiento, 24: elemento
hermético, 25: pistón, 26: biela, 27: cámara de combustión, 28:
orificio de admisión, 29: orificio de escape, 30: bujía de
encendido, 30c: electrodo, 31: agujero de introducción, 32: válvula
de admisión de aire, 33: válvula de escape, 34: tubo de entrada de
aire, 35: tubo de escape, 36: válvula de inyección de combustible,
37: silenciador, 38: muelle de válvula, 39: cámara de válvula, 40:
dispositivo de válvula, 41: cigüeñal, 41a: un extremo, 41b: otro
extremo, 42: excéntrica de admisión, 43: excéntrica de escape, 44:
brazo oscilante de admisión de aire, 45: brazo oscilante de escape,
46, 47: eje de brazo oscilante, 48: piñón de excéntrica, 49: cadena
de temporización, 50, 52: cojinete, 51: primer elemento de soporte,
53: segundo elemento de soporte, 54: pared lateral, 55: rebaje, 56:
tapón de bujía, 57, 59: Agujero de introducción, 58, 60: elemento
saliente, 61: cámara de transmisión, 62: pared divisoria, 63:
agujero pasante, 64, 66: agujero pasante, 65, 67: elemento
saliente, 68: muelle de colocación, 69: pared superior, 70, 71:
primera porción de soporte, 72, 73: segunda porción de soporte,
74-77: agujero, 78: rebaje, 79: pared lateral, 80:
bomba de agua de refrigeración, 81: cuerpo de bomba, 82: cubierta
de bomba, 83: cámara de bomba, 84: eje de soporte, 85: impulsor,
86: cuerpo rotativo de accionamiento, 90: termostato, 91: cera, 92:
cuerpo de válvula, 93: recorrido de flujo, 94: derivación, 100:
cámara de respiradero, 101, 102: cámara, 103: porción de definición
de cámara de respiradero, 104: cubierta, 105: paso de entrada, 106:
paso de retorno de aceite, 107: tabique, 108: ranura, 109: paso de
comunicación, 110: salida, 111: elemento hermético, 112: recorrido
de salida, 113: unión de tubo, 120: paso de respiradero, V:
motocicleta, F: bastidor de carrocería de vehículo, P: unidad de
potencia, E: motor de combustión interna, M: transmisión
automática, B1-B4: perno de cabeza, B5, B6: perno,
L1: eje de cilindro, L2: línea central rotacional, Al: dirección de
cilindro, A2: dirección axial, A3: dirección ortogonal, H1: plano,
D: distancia, R: paso de respiradero.
Una realización de la presente invención se
describirá ahora con referencia a las figuras 1 a 12.
En la figura 1, un motor de combustión interna E
al que se aplica la presente invención es un motor de combustión
interna monocilindro, de cuatro tiempos, de encendido por chispa
del tipo a montar en una motocicleta V.
La motocicleta tipo scooter V incluye un
bastidor de carrocería de vehículo F que tiene un bastidor delantero
1 y un bastidor trasero 2, una horquilla delantera 3 soportada
rotativamente por un tubo delantero la del bastidor delantero 1,
una rueda delantera 6 soportada rotativamente por un brazo 4
soportado pivotantemente en el extremo inferior de la horquilla
delantera 3, un amortiguador delantero 5 que conecta la horquilla
delantera 3 y el brazo 4, un manillar 7 fijado al extremo superior
de la horquilla delantera 3, una unidad de potencia de tipo
oscilante P soportada pivotantemente por un pivote 8 dispuesto en
el bastidor trasero 2 del bastidor de carrocería de vehículo F,
una rueda trasera 10 soportada rotativamente en el extremo trasero
de la unidad de potencia P, un amortiguador trasero 9 que conecta
el bastidor trasero 2 y la porción trasera de la unidad de potencia
P, un compartimiento portaobjetos 12 montado en el bastidor trasero
2 para guardar artículos tal como un casco 11, un asiento 13
montado en la porción superior del compartimiento portaobjetos 12
para cubrir de forma abrible el agujero del compartimiento
portaobjetos 12, un depósito de combustible 14 montado en el
bastidor delantero 1, y una cubierta de carrocería de vehículo 15
para cubrir el bastidor de carrocería de vehículo F.
El bastidor de carrocería de vehículo F es un
bastidor de dos piezas incluyendo el bastidor delantero 1 y el
bastidor trasero 2 conectados entre sí mediante un perno. El
bastidor delantero 1 es un elemento incluyendo el tubo delantero
la, un bastidor descendente 1b que se extiende hacia abajo del tubo
delantero la, y un par de bastidores de soporte de suelo izquierdo
y derecho 1c que se extienden de forma sustancialmente horizontal
desde el extremo inferior del bastidor descendente 1b hacia la
parte trasera, y formados en una pieza única uniendo dichos
componentes por fundición metálica. El bastidor trasero 2 es un
elemento que incluye un par de bastidores principales izquierdo y
derecho 2a, y una pluralidad de elementos transversales (no
representados) conectados a ambos bastidores principales 2a, y que
se forma en una pieza única por fundición metálica. Los extremos
delanteros de los bastidores principales izquierdo y derecho 2a
están conectados a los extremos traseros de los bastidores de
soporte de suelo izquierdo y derecho 1c mediante pernos,
respectivamente.
Una cubierta de carrocería de vehículo 15
incluye una cubierta delantera 15a para cubrir la porción delantera
del tubo delantero 1a, un protector de pierna 15b que cubre las
porciones traseras del tubo delantero la y el bastidor descendente
1b y que está situado delante de las piernas del conductor, un
suelo reposapiés 15c en el que el conductor pone las piernas, una
cubierta inferior 15d dispuesta debajo del suelo reposapiés 15c
para cubrir los bastidores de soporte de suelo izquierdo y derecho
1c, y una cubierta lateral trasera 15e para cubrir los bastidores
principales izquierdo y derecho 2a.
El depósito de combustible 14 está dispuesto
entre los bastidores de soporte de suelo izquierdo y derecho 1c, y
en un espacio de almacenamiento definido por el suelo reposapiés
15c y la cubierta inferior 15d. El combustible del depósito de
combustible 14 es bombeado por una bomba de combustible y
suministrado a un carburador y una válvula de inyección de
combustible 36, que se describirá más adelante, del motor de
combustión interna E.
La unidad de potencia P incluye un motor
transversal de combustión interna E que tiene un cigüeñal que se
extiende en la dirección lateral, y una transmisión automática del
tipo de correa en V M como un dispositivo de transmisión para
transmitir la potencia motriz del motor de combustión interna E a
la rueda trasera. El motor de combustión interna E incluye un
cárter conectado a una caja de transmisión M1 de la transmisión
automática M y un cilindro dispuesto horizontalmente 20 que se
extiende desde el cárter ligeramente hacia arriba hacia la parte
delantera con respecto a la dirección horizontal. El cigüeñal se
almacena en una cámara de cigüeñal definida por el cárter, y se
soporta rotativamente por el cárter. La rotación del cigüeñal se
cambia de forma gradual dependiendo de la velocidad rotacional del
motor por la transmisión automática M y se transmite a la rueda
trasera 10, de manera que la rueda trasera 10 se haga girar por el
motor de combustión interna E. Un compartimiento portaobjetos 12,
que es un elemento en el lado de carrocería de vehículo, está
dispuesto encima, y cerca, de la culata de cilindro 21 que se
describirá más adelante, y un suelo reposapiés 15c está dispuesto
delante de la culata de cilindro 21 a una distancia relativamente
pequeña. El término "cilindro dispuesto horizontalmente 20"
significa un cilindro que tiene un eje de cilindro L1 del rango
angular dentro de 45º con respecto a la dirección horizontal cuando
se observa en la dirección de la línea central de rotación del
cigüeñal.
El motor de combustión interna E se describirá
ahora con más detalle con referencia a las figuras 2 a 8. Con
referencia primero a la figura 2 y la figura 3, el motor de
combustión interna refrigerado por agua, del tipo SOHC E incluye el
cilindro 20 en el que un pistón 25 está encajado de manera que sea
capaz de movimiento alternativo, una culata de cilindro 21
conectada al cilindro 20 con cuatro pernos de cabeza
B1-B4, una cubierta de culata de cilindro 22
conectada a una superficie de acoplamiento 23 de la culata de
cilindro 21 mediante un elemento hermético 24, y el cárter definido
en parte por una porción de faldilla del cilindro 20.
El pistón 25 encajado en un agujero de cilindro
20a del cilindro 20 está conectado al cigüeñal mediante una biela
26, y el movimiento alternativo del pistón 25 se convierte en el
movimiento rotativo del cigüeñal.
Con referencia también a la figura 4, la culata
de cilindro 21 incluye una cámara de combustión 27 definida por un
rebaje formado en la superficie de pared enfrente del agujero de
cilindro 20a en una dirección Al de un eje de cilindro L1, un
orificio de entrada de aire 28 que tiene un par de orificios de
entrada 28a que se abren a la cámara de combustión 27, un orificio
de descarga 29 que tiene un par de orificios de escape 29a que se
abren a la cámara de combustión 27, un agujero de introducción 31
para introducir una bujía de encendido 30, y además, un par de
válvulas de admisión de aire 32 para abrir y cerrar el par de
orificios de entrada 28a, respectivamente, y un par de válvulas de
escape 33 para abrir y cerrar el par de orificios de escape 29a,
respectivamente.
Un tubo de entrada de aire 34 de un dispositivo
de entrada de aire que tiene un carburador como un dispositivo
principal de suministro de combustible está conectado a una
superficie exterior 21a en el lado de admisión de aire de la culata
de cilindro 21 formada con una entrada 28b del orificio de entrada
de aire 28 para comunicar con la entrada 28b. Un tubo de escape 35
(véase la figura 1) de un dispositivo de escape está conectado a
una superficie exterior 21b del lado de escape de la culata de
cilindro 21 formada con una salida 29b del orificio de descarga 29.
Además, una válvula de inyección de combustible 36 como un
dispositivo auxiliar de suministro de combustible para rellenar
combustible para suministrar más combustible al arrancar o acelerar
el motor de combustión E está montado en un agujero de montaje 21c
(véase la figura 2, la figura 6 y la figura 7) formado en el lado
de admisión de aire de la culata de cilindro 21 de manera que mire
al orificio de entrada de aire 28.
El lado de admisión de aire en esta memoria
descriptiva significa el lado en que las válvulas de admisión de
aire 32 están dispuestas con respecto a un plano H1 que incluye una
línea central de rotación L2 del árbol de levas 41 y que se
extiende en paralelo con el eje de cilindro L1, y el lado de escape
significa el lado en el que la válvula de escape 33 está dispuesta
con respecto al plano H1.
La mezcla de aire-combustible
conteniendo combustible suministrado desde el carburador y la
válvula de inyección de combustible 36 se introduce en la cámara de
combustión 27 mediante el par de válvulas de admisión de aire 32 en
un estado abierto del orificio de entrada de aire 28. La mezcla de
aire-combustible introducida en el cilindro 20 se
comprime por el pistón 25 que sube en la carrera de compresión, y
después es inflamada por la bujía de encendido 30 y quemada. En la
carrera de expansión, el pistón 25 que se desplaza hacia abajo por
una presión del gas de combustión gira el cigüeñal mediante la
biela 26. El gas de combustión es descargado de la cámara de
combustión 27 mediante el par de válvulas de escape 33 en un estado
abierto al orificio de descarga 29 como gases de escape en la
carrera de escape, y después se descarga al exterior mediante el
tubo de escape 35 y un silenciador 37 (véase la figura 1) del
dispositivo de escape.
Con referencia ahora a la figura 2, la figura 3
y la figura 5, cada válvula de entrada de aire 32 y cada válvula
de escape 33 empujada en la dirección de cierre de válvula por un
muelle de válvula 38 se abren y cierran por un dispositivo de
válvula 40 dispuesto en una cámara de válvula 39 definida por la
culata de cilindro 21 y la cubierta de culata de cilindro 22. El
dispositivo de válvula 40 incluye el único árbol de levas 41
soportado rotativamente por un par de cojinetes 51, 53 formados en
la culata de cilindro 21, un brazo oscilante de entrada de aire 44
y un brazo oscilante de escape 45 pivotado por una excéntrica de
admisión 42 y una excéntrica de escape 43 como el par de
excéntricas de válvula dispuesto en el árbol de levas 41
respectivamente, y un par de ejes de brazo oscilante 46, 47
soportados por la culata de cilindro 21 y que soportan
pivotantemente ambos brazos oscilantes 44, 45, respectivamente.
El árbol de levas 41 se hace girar por la
potencia motriz del cigüeñal, que se transmite mediante un
mecanismo de transmisión dispuesto entre el árbol de levas 41 y el
cigüeñal a la mitad de su velocidad rotacional. El mecanismo de
transmisión incluye un piñón de accionamiento como un cuerpo
rotativo de accionamiento previsto en el cigüeñal, un piñón
excéntrico 48 dispuesta en el árbol de levas 41 como un cuerpo
rotativo accionado, y una cadena de temporización 49 que se
extiende sobre el piñón de accionamiento y el piñón excéntrico 48
como una correa de transmisión sinfín.
Con referencia también a la figura 6 y la figura
7, el par de cojinetes 51, 53 colocados más próximos al cilindro
20 que a la superficie de acoplamiento 23 en la dirección Al del
eje de cilindro incluye un primer elemento de soporte 51 que
soporta un extremo 41a del árbol de levas 41 en una dirección axial
A2 mediante un cojinete 50 en forma de un cojinete de bolas, y un
segundo elemento de soporte 53 que soporta su otro extremo 41b en
la dirección axial A2 mediante un cojinete 52 en forma de un
cojinete de bolas.
El primer elemento de soporte 51, colocado entre
el agujero de introducción 31 y la superficie de acoplamiento 23
en la dirección Al del eje de cilindro, lo define parte de una
pared lateral 54 de la culata de cilindro 21 en la dirección axial
A2, es decir, parte de una pared intermedia 54c entre una pared de
cámara de combustión 54a que define la cámara de combustión 27 y
formada con el agujero de introducción 31 y una pestaña 54b que
tiene la superficie de acoplamiento 23, para cubrir toda la
superficie de extremo 41al del extremo 41a, y soporta el extremo
41a mediante el cojinete 50 encajado en un rebaje con fondo 55
formado en la superficie interior del primer elemento de soporte
51, es decir, en la superficie de pared de la pared lateral 54 en
el lado de la cámara de válvula 39. El primer elemento de soporte
51 está situado en la posición de solapamiento con el agujero de
introducción 31 en vista en planta (véase la figura 5, la figura
7). Una superficie exterior 51a del primer elemento de soporte 51
en la dirección axial A2 se extiende sustancialmente en paralelo
con el plano ortogonal a la línea central de rotación L2 (véase la
figura 5).
Con referencia además a la figura 7, el primer
elemento de soporte 51 está situado en la posición de solapamiento
con una bujía de encendido 30 o un tapón de bujía 56 montado en la
bujía de encendido 30 según se ve desde la dirección axial A2.
Además, el primer elemento de soporte 51 está colocado en la pared
lateral 54 entre un elemento saliente 58 formado con un agujero de
introducción 57 para introducir un perno de cabeza B1 (véase la
figura 3) en el lado de admisión de aire y un elemento saliente 60
formado con un agujero de introducción 59 para introducir un perno
de cabeza B3 en el lado de escape (véase también la figura 7).
Con referencia también a la figura 5, la figura
6 y la figura 8, el segundo elemento de soporte 53 lo define parte
de una pared divisoria 62 formada integralmente con la culata de
cilindro 21 y que se extiende sustancialmente en paralelo con el
plano ortogonal a la línea central de rotación L2 desde el lado de
la cámara de combustión 27 hacia la cubierta de culata de cilindro
22 para dividir la cámara de válvula 39 y la cámara de transmisión
61, y soporta el otro extremo 41b del árbol de levas 41 mediante
el cojinete 52 encajado en un agujero pasante 63 formado en la
pared divisoria 62. El segundo elemento de soporte 53 está situado
en la posición de solapamiento parcial con la cámara de combustión
27 en vista en planta (véase la figura 5). El segundo elemento de
soporte 53 está colocado en la pared divisoria 62 entre un elemento
saliente 65 formado con un agujero pasante 64 para introducir un
perno de cabeza B2 en el lado de admisión de aire (véase la figura
3), y un elemento saliente 67 formado con un agujero pasante 66
para introducir un perno de cabeza B4 en el lado de escape (véase
la figura 3).
Con referencia a la figura 2, la figura 3 y la
figura 5, la excéntrica de admisión 42 y la excéntrica de escape
43 del árbol de levas 41 están dispuestas entre el primer elemento
de soporte 51 y el segundo elemento de soporte 53 en la dirección
axial A2, y la distancia entre el primer elemento de soporte 51 y
el segundo elemento de soporte 53 en la dirección axial A2 casi es
la misma que una distancia D entre las posiciones en el árbol de
levas 41 donde se han dispuesto la excéntrica de admisión 42 y la
excéntrica de escape 43 (véase la figura 5). En este caso, la
excéntrica de escape 43 está situada en la posición que se cruza
con el eje de cilindro L1. El piñón excéntrico 48 está conectado a
una posición del otro extremo 41b expuesto en la cámara de
transmisión 61 en el que se contiene una cadena de temporización 49
en el lado del segundo elemento de soporte 53 enfrente de la
excéntrica de admisión 42.
El brazo oscilante de entrada de aire 44 es un
brazo oscilante de rodillo que tiene una porción soportada 44a
formada con un agujero pasante para introducir el eje de brazo
oscilante 46, una unidad de accionamiento 44b que se extiende desde
la porción soportada 44a hacia el árbol de levas 41 y dotada de un
rodillo 44d de manera que sea capaz de girar y entrar en contacto
rodante con la excéntrica de admisión 42, y un par de porciones de
accionamiento 44c que se extienden desde la porción soportada 44a
hacia el par de válvulas de admisión de aire 32 respectivamente y
son capaces de entrar en contacto con las válvulas de admisión de
aire 32.
El brazo oscilante de escape 45 es un brazo
oscilante de rodillo incluyendo una porción soportada 45a formada
con un agujero pasante para introducir el eje de brazo oscilante
47, una unidad de accionamiento 45b que se extiende desde la
porción soportada 45a hacia el árbol de levas 41 y dotada de un
rodillo 45d de manera que sea capaz de girar y entrar en contacto
rodante con la excéntrica de escape 43, y un par de porciones de
accionamiento 45c que se extienden desde la porción soportada 45a
al par de válvulas de escape 33 respectivamente y son capaces de
entrar en contacto con las válvulas de admisión de aire 32.
Los rodillos respectivos 44d, 45d se soportan
rotativamente mediante varias agujas 44f, 45f dispuestas alrededor
de ejes de soporte 44e, 45e fijados a unidades de accionamiento
44c, 45c. Los brazos oscilantes respectivos 44, 45 son empujados
por muelles de colocación 68 formados por muelles helicoidales de
compresión encajados en los brazos oscilantes respectivos 46, 47 y
colocados en posiciones predeterminadas en la dirección axial
A2.
Por lo tanto, las respectivas válvulas de
admisión de aire 32 y las respectivas válvulas de escape 33 se
abren y cierran por la excéntrica de admisión 42 y la excéntrica
de escape 43 a temporizaciones predeterminadas sincrónicamente con
la rotación del cigüeñal mediante la entrada de brazo oscilante de
aire 44 pivotado por la excéntrica de admisión 42 y el brazo
oscilante de escape 45 pivotado por la excéntrica de escape 43.
Ambos ejes de brazo oscilante 46, 47 están
dispuestos en paralelo con la línea central de rotación L2 del
árbol de levas 41 y dispuestos en ambos lados de la línea central
de rotación L2 del árbol de levas 41 y el árbol de levas 41 en
vista en planta. Con referencia también a las figuras 6 a 8, un
extremo de cada uno de los ejes de brazo oscilante 46, 47 se soporta
por unas primeras porciones de soporte 70, 71 definidas por parte
de la pared lateral 54 situada entre el primer elemento de soporte
51 y la superficie de acoplamiento 23 en la dirección Al del eje de
cilindro, es decir, parte de la pared intermedia 54c, y los
extremos en los otros lados se soportan por segundas porciones de
soporte 72, 73 definidas por parte de la pared divisoria 62 situada
entre el segundo elemento de soporte 53 y la superficie de
acoplamiento 23 en la dirección Al del eje de cilindro.
Las respectivas porciones de soporte
71-73 situadas en la posición más próxima al
cilindro 20 que a la pestaña 54b de la superficie de acoplamiento
23 en la dirección Al del eje de cilindro se forman con agujeros
74-77 para ajustar los extremos de los ejes de
brazo oscilante 46, 47. El par de las primeras porciones de soporte
70, 71 interponen entremedio el primer elemento de soporte 51 en
vista en planta (véase la figura 6, la figura 7).
Con referencia a las figuras 4 a 7, el agujero
de introducción 31 que tiene una porción de rosca hembra 31a para
enroscar una porción de rosca macho 30a formada en el extremo de la
bujía de encendido 30, tiene un agujero exterior 31b que se abre en
la superficie exterior de la pared de cámara de combustión 54a y un
agujero lateral de cámara de combustión 31c que se abre
sustancialmente en el centro de la superficie superior de la cámara
de combustión 27, que corresponde a la superficie interior de la
pared de cámara de combustión 54a. La bujía de encendido 30 está
unida a la pared de cámara de combustión 54a en un estado en el que
la porción de rosca macho 30a no está expuesta en la cámara de
combustión 27 y un electrodo 30c que sobresale de la porción de
rosca macho 30a mira sustancialmente al centro de la cámara de
combustión 27. Por lo tanto, un electrodo central 30c1 y un
electrodo lateral 30c2 están situados en las posiciones que se
cruzan con el eje de cilindro L1.
El agujero de introducción 31 se forma en la
posición que se cruza con el plano H1 (véase la figura 7), y su
agujero 31c se cruza con el eje de cilindro L1. El agujero de
introducción 31 está inclinado hacia el lado opuesto del segundo
elemento de soporte 53 con respecto al eje de cilindro L1 en vista
lateral como se representa en la figura 5, y la bujía de encendido
30 y una porción 56a del tapón de bujía 56 coaxial con la bujía de
encendido 30 también están inclinados en el mismo ángulo que el
agujero de introducción 31.
En un estado en el que la bujía de encendido 30
está montada en la culata de cilindro 21, la bujía de encendido 30
que se extiende desde la pared de cámara de combustión 54a hacia la
cubierta de culata de cilindro 22 se contiene en un rebaje 78
definido al estar rodeado por pared lateral 54 en tres direcciones,
es decir, por ambos salientes 58, 60, que definen parte de la pared
lateral 54, en ambas direcciones A3 ortogonales al plano H1 (que
también son direcciones ortogonales a la línea central de rotación
L2 en vista en planta), y por la pared intermedia 54c, que define
parte de la pared lateral 54, en la dirección de profundidad en la
dirección axial A2. El tapón de bujía 56 a montar en la bujía de
encendido 30 está dispuesto en el rebaje 78 entre las primeras
porciones de soporte 70, 71 para conectar a la bujía de encendido
30 un cable de alta presión a conectar a la bobina de
encendido.
Como se ve en la figura 3 y la figura 5, una
bomba de agua refrigerante 80 como una maquinaria auxiliar que
tiene una línea central de rotación correspondiente a la línea
central de rotación L2 del árbol de levas 41 está dispuesta junto
al otro extremo 41b del árbol de levas 41 en la dirección axial
A2.
La bomba de agua refrigerante 80 montada en la
culata de cilindro 21 incluye un cuerpo de bomba 81 dispuesto en la
cámara de transmisión 61 y fijado a la otra pared lateral 79 de la
culata de cilindro 21 en la dirección axial A2, una cubierta de
bomba conectada al cuerpo de bomba 81 fuera de la culata de
cilindro 21 para definir una cámara de bomba 83 entre el cuerpo de
bomba 81 y la cubierta de bomba 82, un eje de soporte 84 retenido
por el cuerpo de bomba 81 y la cubierta de bomba 82, y un impulsor
85 que tiene una pluralidad de paletas 85b almacenadas en el
cuerpo de bomba 81, soportado rotativamente por un eje de soporte
84, y colocado en la cámara de bomba 83.
La bomba de agua refrigerante 80 es movida por
el árbol de levas 41 mediante un mecanismo de accionamiento
dispuesto entre la bomba de agua refrigerante 80 y el árbol de
levas 41. El mecanismo de accionamiento incluye un cuerpo rotativo
de accionamiento 86 conectado a una superficie de extremo 41b1 del
otro extremo 41b del árbol de levas 41 expuesto a la cámara de
transmisión 61 junto con el piñón excéntrico 48 con un perno B5, y
una porción de cuerpo principal 85a, que constituye parte del
impulsor 85. El cuerpo rotativo de accionamiento 86, cuya parte más
próxima al árbol de levas 41 está dispuesta dentro de la cadena de
temporización 49 y contenida en el piñón excéntrico en forma de
cubilete 48 incluye un imán permanente anular 86c fijado a una
porción alrededor del cuerpo de bomba 81, y la porción de cuerpo
principal 85a del impulsor 85 incluye un imán permanente anular 85c
fijado en una posición enfrente del imán permanente 86c en la
dirección radial. Cuando el cuerpo rotativo de accionamiento 86
gira con el árbol de levas 41, gira el impulsor 85 que está
conectado magnéticamente al cuerpo rotativo de accionamiento 86
mediante los imanes permanentes 86c, 85c, y se expulsa agua de
refrigeración que ha fluido a la cámara de bomba 83.
La cubierta de bomba 82 está provista de un
termostato 90 para controlar un flujo de agua de refrigeración en el
cilindro 20 y la culata de cilindro 21 según la temperatura del
agua de refrigeración. El termostato 90 incluye un cuerpo de
válvula 92 que es movido por una cera 91 que se expande y contrae
dependiendo de la temperatura de agua de refrigeración y abre y
cierra un recorrido de flujo 93 formado en la cubierta de bomba
82.
El cuerpo de válvula 92 cierra el recorrido de
flujo 93 al calentarse el motor de combustión interna E como se
representa en la figura 5, y evita que fluya agua de refrigeración
desde un radiador (no representado) a la bomba de agua refrigerante
80. Por lo tanto, el agua refrigerante que fluye desde una
derivación 94 es bombeada por la bomba de agua refrigerante 80 y
circula en el cilindro 20 y la culata de cilindro 21. Cuando
termina el calentamiento, el cuerpo de válvula 92 abre el recorrido
de flujo 93. Por lo tanto, se produce circulación por un recorrido
tal que el agua de refrigeración, que disminuye de temperatura por
descarga de calor mediante el radiador, fluye a la bomba de agua
refrigerante 80, y se bombea y enfría el cilindro 20 y la culata de
cilindro 21, y vuelve después al radiador.
Con referencia ahora a la figura 2, la figura 3
y la figura 6, una cámara de respiradero 100 en comunicación con un
paso de respiradero R en comunicación con la cámara de cigüeñal está
dispuesta en el lado de admisión de aire de la cubierta de culata de
cilindro 22, que corresponde a la porción superior de la cubierta de
culata de cilindro 22, correspondiente al lado de admisión de aire
de la culata de cilindro 21 que tiene la válvula de inyección de
combustible 36 montada en el agujero de montaje 21c formado en una
pared superior 69, que corresponde a una de las paredes laterales de
la culata de cilindro 21 en la dirección ortogonal A3, encima de la
cámara de válvula 39 y la cámara de transmisión 61 de manera que sea
adyacente a él.
El paso de respiradero R incluye un paso de
respiradero 120 formado en la culata de cilindro 21 en comunicación
con la cámara de respiradero 100 y un paso de respiradero de lado
de cilindro (no representado) formado en el cilindro 20 para
comunicar con el paso de respiradero 120 en un extremo y comunicar
con la cámara de cigüeñal en el otro extremo. El paso de
respiradero 120 definido por un agujero pasante que se extiende en
la dirección Al del eje de cilindro encima de la cámara de válvula
39 y la cámara de transmisión 61 de manera que esté adyacente a
ellas, se forma en la pared superior 69, que corresponde a la pared
superior de la cámara de válvula 39 y la cámara de transmisión 61.
El paso de respiradero 120 se define por un agujero pasante que
tiene un agujero 120a en el lado de la cámara de respiradero 100
que se abre en la superficie de acoplamiento 23 y un agujero
lateral 120b de cilindro 20 (véase la figura 4) que se abre en la
superficie de acoplamiento 21h con respecto al cilindro 20 y que
comunica con un extremo del paso de respiradero de lado de
cilindro.
La válvula de inyección de combustible 36 que se
extiende a lo largo de una superficie lateral exterior 69a cerca
de la superficie lateral exterior 69a de la pared superior 69 está
dispuesta en la posición de solapamiento con la cámara de
respiradero 100 en vista en planta de manera que un extremo 36a
conectado a un tubo de alimentación de combustible esté dispuesto
en la posición cerca de una pestaña 69b de la pared superior 69.
Según la figura 2 y la figura 7, la válvula de inyección de
combustible 36 está situada en la posición más próxima al orificio
de entrada 28a o al cilindro 20 con respecto a la cámara de
respiradero 100 en la dirección Al del eje de cilindro, y en la
posición de solapamiento con el paso de respiradero 120 cuando se
observa en la dirección axial A2.
Con referencia a la figura 2, la figura 9, la
figura 10 y la figura 12, la cámara de respiradero 100, que está
situada solamente en el lado de la cubierta de culata de cilindro
22 con respecto a un plano a nivel con la superficie de
acoplamiento 23 en la dirección Al del eje de cilindro, incluye una
primera cámara 101 definida por un rebaje formado en una porción de
definición de cámara de respiradero 103 hecha de la porción
superior de la cubierta de culata de cilindro 22 y una segunda
cámara 102 definida por una cubierta en forma de casquete 104 que
se va a montar herméticamente en la porción de definición de
cámara de respiradero 103 para cubrir la primera cámara 101.
La porción de definición de cámara de
respiradero 103 incluye una pared inferior plana 103a que tiene una
superficie lateral de culata 103b, que está a nivel con una
superficie de acoplamiento 22a que acopla con la superficie de
acoplamiento 23 de la cubierta de culata de cilindro 22 y que
constituye una parte de la superficie de acoplamiento 22a, y cubre
un agujero 120a por la pared inferior 103a. Por lo tanto, la
superficie lateral de culata 103b se forma con una ranura de
sellado 103c para montar un elemento hermético 24 para efectuar un
cierre hermético entre la superficie lateral de culata 103b y la
superficie de acoplamiento 23, que define un borde superior 120a1
del agujero 120a. Además, la pared inferior 103a se forma con un
paso de entrada 105 para comunicar con el paso de respiradero 120 y
la primera cámara 101 y un paso de retorno de aceite 106 situado
hacia abajo del paso de entrada 105, formados ambos por un agujero
pasante.
Con referencia también a la figura 3 y la figura
6, la culata de cilindro 21 se forma con un tabique 107 que separa
el paso de respiradero 120 de la cámara de válvula 39 y la cámara
de transmisión 61 y que tiene una superficie de extremo 107a a
nivel con la superficie de acoplamiento 23. El tabique 107 incluye
un saliente 107b que sobresale hacia abajo hacia la cámara de
válvula 39 a lo largo de la pared divisoria 62 en la posición de la
pared divisoria 62, que se extiende verticalmente en vista en
planta, conectada al tabique 107. El saliente 107b se forma con una
ranura 108 en comunicación con el paso de retorno de aceite 106 en
el paso de respiradero 120. Como se representa en la figura 9, la
ranura 108 se extiende hacia abajo de un borde inferior 103a1 de la
pared inferior 103a de manera que la porción inferior no se cubra
con la pared inferior 103a, y comunique con la cámara de válvula 39
y la cámara de transmisión 61 en una salida 110 formada por ellas.
Por lo tanto, se define un paso de comunicación 109 que comunica la
cámara de respiradero 100 con la cámara de válvula 39 y la cámara
de transmisión 61.
Por otra parte, la cubierta 104 está fijada a la
culata de cilindro 21 con tres pernos B6 junto con la porción de
definición de cámara de respiradero 103 en un estado de estar
herméticamente unida a una superficie de acoplamiento 103d formada
en la porción de definición de cámara de respiradero 103 mediante
un elemento hermético 111. Por lo tanto, se forma una ranura de
sellado 104c para montar el elemento hermético 111 en una
superficie de acoplamiento 104d de la cubierta 104 que acopla con
la superficie de acoplamiento 103d, y la pestaña de la cubierta
104 se forma con un agujero pasante 103e mediante el que se han de
introducir los pernos respectivos B6, que pasan a través de
agujeros pasantes 103e formados en la porción de definición de
cámara de respiradero 103 y se enroscan en agujeros roscados 21e
formados en la pestaña 69b de la culata de cilindro 21.
La cubierta 104 está formada además con
recorridos de salida 112 dispuestos en la cámara de respiradero 100
en el lado opuesto del paso de entrada 105 por medio de una
pluralidad de paredes sobresalientes 103k, 103m; 104k, 104m, que se
describirán más adelante. El recorrido de salida 112 se define por
una unión de tubo 113 encajada en la cubierta 104. La unión de tubo
113 está conectada a un tubo de reflujo (no representado) que define
un paso de reflujo que comunica con el paso de entrada de aire del
dispositivo de entrada de aire, y la cámara de respiradero 100 y el
paso de entrada de aire comunican entre sí mediante el recorrido de
salida 112 y el paso de reflujo.
Con referencia a la figura 9, la figura 11 y la
figura 12, la porción de definición de cámara de respiradero 103 y
la cubierta 104 se forman con topes 103k1, 103m1, 103n1; 104k1,
104m1, 104n1 a contactar entre sí para separar aceite del gas
escapado conteniendo aceite que ha fluido a la cámara de
respiradero 100, y una pluralidad de paredes sobresalientes 103k,
103m, 103n, 104k, 104m, 104n para dividir la cámara de respiradero
100 en forma de laberinto. Los gases de escape que han fluido a la
cámara de respiradero 100 del paso de entrada 105 fluyen en la
cámara de respiradero 100 chocando al mismo tiempo contra las
paredes sobresalientes 103k, 103m, 103n; 104k, 104m, 104n hacia el
recorrido de salida 112 para promover la separación de aceite.
El gas escapado conteniendo aceite para
lubricación del motor de combustión interna E pasa a través del
paso de respiradero 120 de la cámara de cigüeñal y fluye
principalmente desde el paso de entrada 105 a la cámara de
respiradero 100. El gas escapado que ha fluido a la cámara de
respiradero 100 fluye en la cámara de respiradero 100 dividida como
un laberinto chocando al mismo tiempo contra las paredes
sobresalientes 103k, 103m, 103n; 104k, 104m, 104n para separar el
aceite. El gas escapado con aceite separado es aspirado por una
presión negativa en el paso de entrada de aire, y se hace fluir
mediante el recorrido de salida 112 y el paso de reflujo al paso de
entrada de aire, y después a la cámara de combustión 27 para
quemarse. El aceite separado fluye desde el paso de retorno de
aceite 106 al paso de comunicación 109, después fluye hacia abajo
en el paso de comunicación 109 a la cámara de válvula 39 y la cámara
de transmisión 61 a prever para lubricación del dispositivo de
válvula 40 o el mecanismo de transmisión.
Se describirá la operación y las ventajas de la
realización configurada como se ha descrito anteriormente.
En la culata de cilindro 21 formada con el
agujero de introducción 31 para introducir la bujía de encendido 30
que tiene un electrodo 60c que mira sustancialmente al centro de
la cámara de combustión 27, el primer elemento de soporte 51 para
soportar el extremo 41a del único árbol de levas 41 está situado en
una posición de solapamiento con el agujero de introducción 31 en
vista en planta y entre el agujero de introducción 31 y la
superficie de acoplamiento 23 en la dirección Al del eje de
cilindro. El primer elemento de soporte 51 lo define la pared
lateral 54 de la culata de cilindro 21 para cubrir toda la
superficie de extremo 41a1 del extremo 41a, y la bujía de encendido
30 o el tapón de bujía 56 se solapan con el primer elemento de
soporte 51 según se ve desde la dirección axial A2. En
consecuencia, la superficie de acoplamiento 23 no existe en el
primer elemento de soporte 51, y por lo tanto, no es necesaria la
zona de sellado para garantizar la propiedad de sellado. Por lo
tanto, se puede reducir la cantidad de proyección hacia la bujía de
encendido 30 o el tapón de bujía 56 previsto en la posición de
solapamiento con el primer elemento de soporte 51 según se ve desde
la dirección axial A2, y por lo tanto la inclinación del agujero
de introducción 31 con respecto al eje de cilindro L1 en vista
lateral y por lo tanto la inclinación de la bujía de encendido 30 y
el tapón de bujía 56. Como resultado, se puede reducir el aumento
de capacidad en la cámara de combustión 27 debido a un espacio 31d
en el agujero de introducción 31 que no se llena con la bujía de
encendido 30 (véase la figura 5), y por lo tanto se mejora la
potencia del motor. Además, la retracción del electrodo 30c al
agujero de introducción 31 está limitada, y se mejora la
inflamabilidad. Además, dado que no es necesario incrementar el
grosor de la pared lateral 54 del primer elemento de soporte 51
para incrementar la rigidez de soporte del árbol de levas 41, que
puede ser necesario cuando se emplea el cojinete de tipo dividido,
se puede reducir el peso del motor de combustión interna E.
La válvula de entrada de aire 32 y la válvula de
escape 33 se abren y cierran por la excéntrica de admisión 42 y la
excéntrica de escape 43 mediante el brazo oscilante de entrada de
aire 44 y el brazo oscilante de escape 44 soportados pivotantemente
por el par de ejes de brazo oscilante 46, 47, respectivamente. El
par de ejes de brazo oscilante 46, 47 está situado entre el primer
elemento de soporte 51 y la superficie de acoplamiento 23 en la
dirección Al del eje de cilindro y dispuesto en ambos lados de la
línea central de rotación L2 del árbol de levas 41 en vista en
planta. Un extremo de cada uno del par de ejes de brazo oscilante
46, 47 se soporta por el par de primeras porciones de soporte 70,
71 definidas por la pared lateral 54, y ambas porciones de soporte
70, 71 interponen entre medio el primer elemento de soporte 51 en
vista en planta. En consecuencia, la superficie de acoplamiento 23
no existe en las respectivas porciones de soporte
70-73, y por lo tanto no es necesario proporcionar
la zona de sellado para garantizar la propiedad de sellado. Por lo
tanto, la cantidad de proyección de ambas primeras porciones de
soporte 70, 71 hacia la bujía de encendido 30 o el tapón de bujía
56 está limitada, y se puede reducir la inclinación del agujero de
introducción 31 con respecto al eje de cilindro L1 en vista lateral
y por lo tanto la inclinación de la bujía de encendido 30 y el
tapón de bujía 56. Como consecuencia, no se evita la reducción de
la inclinación de la bujía de encendido 30 o el tapón de bujía 56
por las dos primeras porciones de soporte 70, 71 del par de ejes de
brazo oscilante 46, 47 y, además, ambos ejes de brazo oscilante 46,
47 se pueden colocar cerca del árbol de levas 41 para reducir la
distancia entre los ejes. En cia, el tamaño de la culata de
cilindro 21 se puede reducir en la dirección A3 ortogonal a la
línea central de rotación L2 en vista en
planta.
planta.
El brazo oscilante de entrada de aire 44 y el
brazo oscilante de escape 45 son brazos oscilantes de rodillo que
tienen los rodillos 44d, 45d que entran en contacto con la
excéntrica de admisión 42 y la excéntrica de escape 43,
respectivamente. El segundo elemento de soporte 53 soporta el otro
extremo 41b del árbol de levas 41, y las excéntricas de entrada 42
y las excéntricas de escape 43 están dispuestas entre el primer
elemento de soporte 51 y el segundo elemento de soporte 53. La
distancia entre el primer elemento de soporte 51 y el segundo
elemento de soporte 53 en la dirección axial A2 casi es la misma
que la distancia D de las posiciones donde las excéntricas de
entrada 42 y las excéntricas de escape 43 se han dispuesto en la
dirección axial A2. Por lo tanto, se logra contacto rodante entre
las respectivas excéntricas 42, 43 y los brazos oscilantes
respectivos 44, 45, y por lo tanto se reduce el coeficiente de
rozamiento. Por lo tanto, aunque se incrementa la presión de
contacto entre las respectivas excéntricas 42, 43 y los brazos
oscilantes respectivos 44, 45, no se deteriora la resistencia a la
abrasión de la excéntrica de admisión 42, la excéntrica de escape
43, el brazo oscilante de entrada de aire 44, y el brazo oscilante
de escape 45. En consecuencia, se puede reducir la anchura de las
excéntricas de entrada 42 y las excéntricas de escape 43 en la
dirección axial A2. Además, dado que la distancia entre los
elementos de cojinete primero y segundo 51, 53 que soportan ambos
extremos 41a, 41b del árbol de levas 41 respectivamente se reduce
correspondientemente con la distancia D entre las posiciones donde
se han dispuesto la excéntrica de admisión 42 y la excéntrica de
escape 43. Por lo tanto, la longitud del árbol de levas 41 se puede
reducir y por lo tanto el tamaño de la culata de cilindro 21 se
puede reducir en la dirección axial A2. En consecuencia, incluso
cuando la bomba de agua refrigerante 80 se dispone junto al otro
extremo 4lb del árbol de levas 41 en la dirección axial A2, se
puede restringir los aumentos de tamaño del motor de combustión
interna E en la culata de cilindro 21 del motor de combustión
interna E en la dirección axial A2.
Dado que la pared superior 69 de la culata de
cilindro 21 se forma con un agujero de montaje 21c para montar la
válvula de inyección de combustible 36, y el paso de respiradero
120 en comunicación con la cámara de respiradero 100 formada en la
cubierta de culata de cilindro 22, y la válvula de inyección de
combustible 36 está situada en la posición más próxima al orificio
de entrada 28a del orificio de entrada de aire 28 con respecto a la
cámara de respiradero 100 en la dirección Al del eje de cilindro en
la posición de solapamiento con el paso de respiradero 120 según
se ve desde la dirección axial A2, la válvula de inyección de
combustible 36 se puede disponer en la culata de cilindro 21 en la
posición cerca de la línea central de rotación L2 del árbol de
levas 41 en la dirección ortogonal antes descrita A3 (o dirección
vertical) sin que lo impida el paso de respiradero 120 y la cámara
de respiradero 100, que es de gran capacidad. Por lo tanto, la
válvula de inyección de combustible 36 se puede disponer en la
culata de cilindro 21 de forma compacta en la dirección ortogonal
A3 (o dirección vertical), y por lo tanto se puede reducir el
tamaño de la porción alrededor de la culata de cilindro 21. Además,
dado que se puede reducir la inclinación de la válvula de inyección
de combustible 36 con respecto al eje de cilindro L1 cuando se
observa en la dirección axial A2 (o en la dirección de la línea
central de rotación del cigüeñal), se puede inyectar combustible
desde la válvula de inyección de combustible 36 hacia el orificio
de entrada 28a de manera que la línea central de inyección de
combustible esté más próxima a la dirección Al del eje de cilindro,
por lo que se puede reducir la fuga hacia el orificio de escape 29
y se puede incrementar la potencia del motor. Dado que se puede
reducir el tamaño de la porción alrededor de la culata de cilindro
21, la culata de cilindro 21 puede estar dispuesta en un espacio
relativamente pequeño formado detrás del suelo reposapiés 15c y
debajo del compartimiento portaobjetos 12.
Dado que la cámara de respiradero 100 se define
por la porción de definición de cámara de respiradero 103, que
corresponde a una parte de la cubierta de culata de cilindro 22, y
la cubierta 104 montada en la porción de definición de cámara de
respiradero 103, la disposición del dispositivo de válvula 40 en la
cámara de válvula 39 definida por la culata de cilindro compacta 21
no está limitada, y se puede evitar el aumento de la capacidad de
la cámara de válvula 39, que da lugar a aumento de tamaño de la
culata de cilindro 21 y la cubierta de culata de cilindro 22.
Además, dado que se puede definir una cámara de respiradero de gran
capacidad 100 al mismo tiempo que se evita la interferencia con la
válvula de inyección de combustible 36, que está situada en la
posición de solapamiento con la cámara de respiradero 100 en vista
en planta con el extremo 36a situado cerca de la pestaña 69b, se
puede mejorar la propiedad de separación del aceite contenido en el
gas escapado. Además, dado que la cámara de respiradero 100 no se
forma en la culata de cilindro 21, el tamaño de la culata de
cilindro 21 se puede reducir.
Una modificación en la que se modifica parte de
la configuración antes descrita se describirá con referencia a la
configuración modificada.
Aunque el motor de combustión interna E incluye
el par de válvulas de admisión de aire 32 y el par de válvulas de
escape 33, también se puede emplear una configuración en la que
solamente una de la válvula de entrada de aire y la válvula de
escape está duplicada, y la otra es única. Alternativamente, tanto
la válvula de entrada de aire como la válvula de escape pueden ser
únicas.
Aunque el dispositivo de suministro de
combustible incluye el carburador y la válvula de inyección de
combustible 36 en la realización antes descrita, puede incluir
solamente la válvula de inyección de combustible montada en la
culata de cilindro 21 de manera que esté expuesta en el orificio de
entrada de aire 28. Aunque el motor de combustión interna E se
utiliza para un vehículo en la realización antes descrita, se puede
usar en equipo distinto del vehículo.
Claims (3)
1. Una culata de cilindro de un motor de
combustión interna conectada a un cilindro incluyendo: un agujero
de introducción para introducir una bujía de encendido que tiene
un electrodo que mira sustancialmente el centro de la cámara de
combustión; un primer elemento de soporte y un segundo elemento de
soporte para soportar rotativamente un solo árbol de levas
incluyendo una excéntrica de válvula para abrir y cerrar una
válvula de entrada de aire y una válvula de escape; y una
superficie de acoplamiento a unir con una cubierta de culata de
cilindro por medio de un elemento hermético, caracterizada
porque el primer elemento de soporte para soportar un extremo del
árbol de levas está situado en una posición de solapamiento con el
agujero de introducción en vista en planta y entre el agujero de
introducción y la superficie de acoplamiento en la dirección del
eje de cilindro, formándose el primer elemento de soporte de una
pared lateral de la culata de cilindro en la dirección del eje de
cigüeñal y cubriendo toda la superficie de extremo del primer
extremo, y porque la bujía de encendido o un tapón de bujía montado
en la bujía de encendido se solapa con el primer elemento de
soporte según se ve desde la dirección axial; y porque una de las
paredes laterales que se extienden en la dirección ortogonal a la
línea central de rotación del árbol de levas en vista en planta se
forma con un agujero de montaje para montar una válvula de
inyección de combustible de manera que esté expuesta en el orificio
de entrada de aire que tiene un orificio de entrada de aire a abrir
y cerrar por la válvula de entrada de aire y un paso de respiradero
en comunicación con una cámara de respiradero formada en la
cubierta de culata de cilindro, y la válvula de inyección de
combustible está situada en la posición más próxima al orificio de
entrada con respecto a la cámara de respiradero en la dirección del
eje de cilindro, y está situada en la posición de solapamiento con
el paso de respiradero cuando se observa en la dirección del eje de
cilindro.
2. Una culata de cilindro de un motor de
combustión interna según la reivindicación 1, caracterizada
porque la válvula de entrada de aire y la válvula de escape se
abren y cierran por la excéntrica de válvula mediante un brazo
oscilante de entrada de aire y un brazo oscilante de escape
soportados pivotantemente por un par de ejes de brazo oscilante
respectivamente, el par de ejes de brazo oscilante está situado
entre el primer elemento de soporte y la superficie de acoplamiento
en la dirección del eje de cilindro y dispuesto en ambos lados del
árbol de levas con respecto a su línea central de rotación en vista
en planta, un extremo de cada uno del par de ejes de brazo
oscilante se soporta por un par de porciones de soporte hechas de
la pared lateral, y el par de porciones de soporte está situado a
ambos lados del primer elemento de soporte en vista en planta.
3. Una culata de cilindro de un motor de
combustión interna según la reivindicación 1, caracterizada
porque las válvulas de admisión de aire y las válvulas de escape se
abren y cierran por la excéntrica de válvula mediante el brazo
oscilante de entrada de aire y el brazo oscilante de escape que
tiene los rodillos que entran en contacto con la excéntrica de
válvula, el segundo elemento de soporte soporta el otro extremo del
árbol de levas, la excéntrica de válvula está dispuesta entre el
primer elemento de soporte y el segundo elemento de soporte, y la
distancia entre el primer elemento de soporte y el segundo elemento
de soporte en la dirección axial casi es la misma que la distancia
entre las posiciones donde las excéntricas de válvula se han
dispuesto en la dirección axial.
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