ES2299632T3 - Dispositivo para accionamiento variable de valvulas selectoras de gas en motores alternativos. - Google Patents

Dispositivo para accionamiento variable de valvulas selectoras de gas en motores alternativos. Download PDF

Info

Publication number
ES2299632T3
ES2299632T3 ES02799714T ES02799714T ES2299632T3 ES 2299632 T3 ES2299632 T3 ES 2299632T3 ES 02799714 T ES02799714 T ES 02799714T ES 02799714 T ES02799714 T ES 02799714T ES 2299632 T3 ES2299632 T3 ES 2299632T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
joint
intermediate element
curvilinear
crankcase
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02799714T
Other languages
English (en)
Inventor
Helmut Schon
Peter Kuhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Application granted granted Critical
Publication of ES2299632T3 publication Critical patent/ES2299632T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0068Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "BMW-Valvetronic" type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

Dispositivo para accionamiento variable de las válvulas selectoras de gas en motores alternativos, que consiste en un cárter (G), una leva (N) que está alojada en una primera articulación giratoria (ng) en el cárter (G) y cuyo movimiento de giro se deriva del cigüeñal, un elemento de salida (A) que está guiado de forma definida en una segunda articulación giratoria (ag) en el cárter (G) y que transmite el movimiento a la válvula selectora de gas (V), y un elemento intermedio (Z) que está guiado de forma definida en una tercera articulación giratoria (zg) en el cárter (G) y que está conectado con la leva (N) y con el elemento de salida (A) a través de una articulación curvilínea (zn, za) respectiva, presentando la articulación curvilínea (za) situada entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) una porción que constituye una retención (Kzar) y una porción de mando (Kzas) junto al elemento intermedio (Z), estando formada la porción que constituye la retención (Kzar) por un arco circular el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro de la tercera articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G), caracterizado porque la posición de la articulación curvilínea (za) se puede variar mediante un desplazamiento relativo (Vzg, Vag) de la posición de la tercera articulación giratoria (zg) con respecto a la segunda articulación giratoria (ag), estando definida esta variación de posición de la articulación curvilínea (za) en la zona de la retención de válvula mediante un desplazamiento (Vza) a lo largo de la porción que constituye la retención (Kzar) del contorno del elemento intermedio (Z).

Description

Dispositivo para accionamiento variable de válvulas selectoras de gas en motores alternativos.
Es sabido que el recorrido de carrera de las válvulas selectoras de gas en motores alternativos influye de forma decisiva en el comportamiento funcional y los valores de servicio del motor. Un recorrido de carrera de válvula variable de forma continua durante el funcionamiento del motor es deseable sobre todo para reducir las pérdidas por cambio de carga en los motores controlados por la masa de carga. En este contexto puede resultar ventajosa tanto una variación del recorrido de carrera de las válvulas de admisión y las válvulas de escape como una variación únicamente en las válvulas de admisión. Para la realización técnica de un control de válvulas variable de este tipo se conocen, entre otros sistemas, los mecanismos de válvula de cuatro elementos (por ejemplo DE 2629554 A1, DE 3833540 C2, DE 4322449 A1, DE 4223172 C1, BMWvalvetronic). Estos mecanismos de válvula permiten una variación continua del recorrido de carrera de las válvulas durante el funcionamiento del motor.
La invención indicada en la reivindicación 1 tiene por objetivo satisfacer mejor que el estado actual de la técnica los requisitos impuestos por el motor a un control de válvulas variable. Estos requisitos se definen en la configuración de los recorridos de carrera de válvula individuales, la familia de recorridos de carrera de válvula que puede producirse, en la magnitud de las pérdidas mecánicas por rozamiento durante el accionamiento de las válvulas y en la simplicidad de la configuración constructiva del mecanismo de válvula y la mecánica de regulación correspondiente.
Los recorridos de carrera de válvula individuales y la familia de recorridos de carrera de válvula producible se han de poder conformar con la mayor libertad posible en cuanto al ángulo de apertura, el ángulo de cierre, la carrera de válvula, el desarrollo de la aceleración de válvula y la posición de fase con respecto al ángulo de cigüeñal. El requisito de una gran uniformidad de los recorridos de carrera de las válvulas de los cilindros individuales es especialmente exigente en el caso de las carreras de válvula pequeñas.
La configuración constructiva del mecanismo de válvula y el dispositivo de regulación ha de ser lo más sencilla posible. En este contexto se ha de tener especialmente en cuenta que al variar el recorrido de carrera de válvula no se ha de producir ninguna holgura entre los elementos del mecanismo. Además, por motivos técnicos de fabricación y debido a la diferente dilatación térmica de los componentes, ha de existir la posibilidad de alojar el elemento de salida en la culata mediante un elemento de compensación de holgura. Las pérdidas mecánicas por rozamiento han de ser tan bajas como sea posible. Estos requisitos se han de satisfacer a ser posible sin ningún gasto constructivo adicional, en particular en altura de construcción.
Este objetivo se resuelve mediante las características de un mecanismo para el accionamiento variable de las válvulas selectoras de gas en motores alternativos indicadas en la reivindicación 1.
El mecanismo consiste en un cárter (G), una leva (N), un elemento intermedio (Z) y un elemento de salida (A). La leva (N) está guiada con posibilidad de rotación en una articulación giratoria (ng) en el cárter (G), por ejemplo en la culata, y acciona a través de una articulación curvilínea (zn) el elemento intermedio (Z), que a su vez está guiado de forma definida en una articulación giratoria (zg) en el cárter (G). Además, el elemento intermedio (Z) está operativamente conectado con el elemento de salida (A) a través de una articulación curvilínea (za). Esta articulación curvilínea (za) presenta junto al elemento intermedio (Z) una porción que constituye una retención (Kzar) y una porción de mando (Kzas). La porción que constituye la retención (Kzar) está formada por un arco circular el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G). El elemento de salida (A) está guiado de forma definida en una articulación giratoria (ag) en el cárter (G), y transmite el movimiento al menos a una válvula (V). De acuerdo con la invención, para variar el recorrido de carrera de válvula está previsto modificar la posición de la articulación curvilínea (za) mediante un desplazamiento (Vzg) de la posición de la articulación giratoria (zg) o mediante un desplazamiento (Vag) de la posición de la articulación giratoria (ag). La modificación de la posición de la articulación curvilínea (za) se define en la zona de la retención de válvula mediante un desplazamiento (Vza) de la articulación curvilínea (za) a lo largo de la porción que constituye la retención (Kzar) del contorno del elemento intermedio (Z). Por consiguiente, la dirección del desplazamiento (Vzg, Vag) de la articulación giratoria (zg) o de la articulación giratoria (ag) es la dirección de las tangentes de contacto (vt) en la articulación curvilínea (za) durante la retención de válvula. En este contexto se ha de tener en cuenta la dirección tangencial variable (vt) del punto de contacto de retención en la articulación curvilínea (za) (véase la figura 1).
Las ventajas logradas con la invención se deben a que todos los elementos móviles del mecanismo -leva (N), elemento intermedio (Z) y elemento de salida (A)- están guiados de forma definida en una articulación giratoria (ng, zg, ag) en un cárter (G) y la variación del recorrido de carrera de válvula tiene lugar mediante una modificación de la posición de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G) o mediante una modificación de la posición de la articulación giratoria (ag) entre el elemento de salida (A) y el cárter (G). Por consiguiente, en cualquier caso se modifica la posición de una articulación giratoria (zg, ag) en el cárter (G) en un elemento de mecanismo (Z, A) que ejecuta un movimiento de vaivén. Esta construcción es muy fácil de realizar. Una modificación de la posición de la articulación giratoria (ng) de la leva (N) en el cárter (G) es considerablemente más costosa, ya que ésta está conectada directa o indirectamente como elemento de mecanismo motor con el cigüeñal, y dicha modificación de posición afecta e influye en otros componentes. La modificación según la invención de la posición de la articulación giratoria (zg) del elemento intermedio (Z) o de la posición de la articulación giratoria (ag) del elemento de salida (A) no afecta a ningún otro componente.
Mediante la configuración del elemento de salida (A) como en los mecanismos conocidos de leva-palanca de tres elementos (mecanismos de palanca de arrastre y balancín), se pueden utilizar los elementos de compensación también conocidos y muy acreditados, que compensan las holguras entre los elementos del mecanismo debidas a tolerancias de fabricación y/o a las diferencias en la deformación térmica de los elementos del mecanismo.
La realización del mecanismo según la invención permite una transmisión directa de la fuerza desde la leva (N) hasta la válvula (V). De acuerdo con la invención, los elementos de mecanismo (Z, A), que mediante su movimiento de vaivén producen fuerzas de inercia y momentos de inercia, pueden ser pequeños, ligeros y rígidos. El alojamiento de estos elementos de mecanismo (Z, A) en articulaciones giratorias (zg, ag) en el cárter (G) se puede realizar con poca o ninguna holgura y de forma rígida. De este modo se asegura una gran uniformidad del recorrido de carrera de las válvulas individuales de todos los cilindros, incluso en caso de carreras de válvula pequeñas, y un servicio con altas velocidades de motor.
La realización del mecanismo según la invención permite utilizar cojinetes de rodamiento o cojinetes de deslizamiento giratorios en todos los contactos deslizantes. De este modo se reduce al mínimo la potencia de rozamiento para el accionamiento de las válvulas.
Todas las ventajas según la invención arriba mencionadas actúan de forma sinérgica para lograr el objetivo según la invención arriba mencionado. La configuración del mecanismo según la invención tiene además la ventaja de no requerir un espacio mayor que el necesario en el estado actual de la técnica.
La reivindicación 2 describe la configuración ventajosa de la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A), en la que el contorno que determina la curva (Kzar1, Kzas1) está situado exclusivamente en el elemento intermedio (Z). La articulación curvilínea (za) en el elemento de salida (A) está formada por un cuerpo de rotación giratorio (RA) (véanse las figuras 2 y 3). De este modo se logra que los elementos en contacto rueden en esta articulación curvilínea y el movimiento tangencial se desplaza al alojamiento del rodillo giratorio (RA). El rozamiento en esta articulación curvilínea se reduce mediante los materiales y las condiciones de lubricación conocidos en el caso de los cojinetes de deslizamiento y mediante la utilización de un radio de rozamiento pequeño. La configuración según la invención también ofrece la posibilidad de utilizar un cojinete de rodamiento en este punto de contacto. De este modo, el movimiento tangencial se ejecuta por completo mediante movimientos de rodadura. En ese caso, en dicha articulación curvilínea (za) ya no se produce ningún deslizamiento, con lo que se logra una reducción adicional del rozamiento.
En las reivindicaciones 3 y 4 se describe la configuración del mecanismo para variar la curva de carrera de válvula que resulta ventajosa en esta forma de realización.
En la reivindicación 3 se describe un alojamiento de una articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G), en el que, para variar la curva de carrera de válvula, la articulación giratoria (zg) se posiciona de forma modificable en una excéntrica en el cárter (G). Durante la retención de válvula, el punto central de la excéntrica coincide con el punto central del cuerpo de rotación giratorio (RA) dispuesto en el elemento de salida (A). Por consiguiente, un giro de la excéntrica provoca un desplazamiento (Vzg1) de la posición de la articulación giratoria (zg) a lo largo del arco circular KbVZ (véanse las figuras 2 y 3).
La reivindicación 4 describe un alojamiento de una articulación giratoria (ag) entre el elemento de salida (A) y el cárter (G), en el que se puede modificar la posición de la articulación giratoria (ag) en una excéntrica en el cárter (G) para variar la curva de carrera de válvula. El punto central de la excéntrica coincide con el punto central de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G). Un giro de la excéntrica provoca un desplazamiento (Vag1) de la posición de la articulación giratoria (ag) a lo largo del arco circular KbVA1 (véanse las figuras 2 y 3).
En una configuración del mecanismo tal como se describe en las reivindicaciones 3 y 4 se logra una variación de la curva de recorrido de válvula sin que se produzca ninguna holgura entre los elementos del mecanismo. Esto es necesario para lograr una alta velocidad del motor y un funcionamiento sin ruido, entre otras cosas.
En la reivindicación 5 se describe la configuración ventajosa del elemento intermedio (Z) como balancín, en la que el sentido de la fuerza en la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) es esencialmente opuesto al sentido de la fuerza en la articulación curvilínea (zn) entre el elemento intermedio (Z) y la leva (N) (véase la figura 2). Esta forma de realización ofrece la ventaja de permitir una baja altura de construcción del mecanismo y, con ello, de la culata.
En la reivindicación 6 se describe la configuración ventajosa del elemento intermedio (Z) como empujador de leva, en el que el sentido de la fuerza en la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) es esencialmente igual al sentido de la fuerza en la articulación curvilínea (zn) entre el elemento intermedio (Z) y la leva (N) (véase la figura 3). Esta forma de realización ofrece la ventaja de configurar la transmisión de fuerza directamente desde la leva (N) hasta la válvula (V). De este modo se reducen las fuerzas que actúan en el mecanismo, con lo que se logra una mayor rigidez del mecanismo y al mismo tiempo se reduce el rozamiento.
\newpage
En la reivindicación 7 se describe otra configuración ventajosa del mecanismo para el accionamiento variable de las válvulas selectoras de gas en motores alternativos, que consiste en un cárter (G), una leva (N), un elemento intermedio (Z) y un elemento de salida (A). La leva (N) está guiada con posibilidad de rotación en una articulación giratoria (ng) en el cárter (G), por ejemplo en la culata, y acciona a través de una articulación curvilínea (zn) el elemento intermedio (Z), que a su vez está guiado de forma definida en una articulación giratoria (zg) en el cárter (G). Además, el elemento intermedio (Z) está en conexión de actuación con el elemento de salida (A) a través de una articulación curvilínea (za). Esta articulación curvilínea (za) presenta en el elemento de salida (A) una porción que constituye una retención (Kazr1) y una porción de mando (Kazs1). La porción que constituye la retención (Kazr1) está formada por un arco circular el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G). El elemento de salida (A) está guiado de forma definida en una articulación giratoria (ag) en el cárter (G), y transmite el movimiento al menos a una válvula (V). De acuerdo con la invención, para variar el recorrido de carrera de válvula está previsto modificar la posición de la articulación curvilínea (za) mediante un desplazamiento (Vag2) de la posición de la articulación giratoria (ag). La modificación de la posición de la articulación curvilínea (za) se define en la zona de la retención de válvula mediante un desplazamiento (Vaz) de la articulación curvilínea (za) a lo largo de la porción que constituye la retención (Kazr1) del contorno del elemento de salida (A). Por consiguiente, la dirección del desplazamiento (Vag2) de la articulación giratoria (ag) es la dirección de las tangentes de contacto (vt) en la articulación curvilínea (za) durante la retención de válvula. Por consiguiente, el desplazamiento (Vag2) de la articulación giratoria (ag) tiene lugar a lo largo de un arco circular alrededor de la articulación giratoria (zg) (véase la figura 4).
De este modo se logra una variación de la curva de carrera de válvula sin que se produzca ninguna holgura entre los elementos de mecanismo. Esto es necesario para lograr una alta velocidad del motor y un funcionamiento sin ruido, entre otras cosas.
La reivindicación 8 describe la configuración ventajosa de la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A), en la que el contorno que determina la curva (Kazr1, Kazs1) está situado exclusivamente en el elemento de salida (A). La articulación curvilínea (za) en el elemento intermedio (Z) está formada por un cuerpo de rotación giratorio (RZ) (véase la figura 4). De este modo se logra que los elementos en contacto rueden en esta articulación curvilínea y el movimiento tangencial se desplaza al alojamiento del rodillo giratorio (RZ). El rozamiento en esta articulación curvilínea se reduce mediante los materiales y las condiciones de lubricación conocidos en el caso de los cojinetes de deslizamiento y mediante la utilización de un radio de rozamiento pequeño. La configuración según la invención también ofrece la posibilidad de utilizar un cojinete de rodamiento en este punto de contacto. De este modo, el movimiento tangencial se ejecuta por completo mediante movimientos de rodadura. En ese caso, en dicha articulación curvilínea (za) ya no se produce ningún deslizamiento, con lo que se logra una reducción adicional del rozamiento.
En caso de una modificación de la posición de la articulación giratoria (ag) entre el elemento de salida (A) y el cárter (G), tal como se propone en las reivindicaciones 6 y 8, en la articulación curvilínea (av) entre el elemento de salida (A) y la válvula (V) se transmite un movimiento desde el elemento de salida (A) hasta la válvula (V). Dado que esto conduciría a una apertura de la válvula o provocaría una holgura de válvula inadmisible, dicha transmisión de movimiento ha de ser tenida en cuenta en la magnitud de la holgura de válvula y en la configuración del desarrollo de velocidad en el área de la holgura de válvula para mantener la velocidad de puesta en marcha de válvula y la velocidad de cierre de válvula dentro de límites admisibles, o dicha transmisión de movimiento ha de ser compensada por un elemento de compensación de holgura de válvula. En cualquiera de los dos casos resulta favorable que dicha transmisión de movimiento sea lo más pequeña posible. En la reivindicación 9 se describe la configuración ventajosa del elemento de salida (A) y su posición con respecto a la válvula (V) y el centro de giro (zg), de tal modo que la articulación curvilínea (av) entre el elemento de salida (A) y la válvula (V) está realizada en el lado del elemento de salida (A) esencialmente en forma de un arco circular (KbV), el centro de cuyo círculo se encuentra en una recta (gV) en la que también se encuentra el centro de giro de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G) y que se extiende de forma esencialmente paralela al movimiento de la válvula (véase la figura 4).
En la reivindicación 10 se describe la disposición ventajosa de los elementos de mecanismo, en la que las válvulas de admisión (VE1) y las válvulas de escape (VA1) de un cilindro son accionadas con un único árbol de levas (WEA1). La válvula de admisión (VE1) de un cilindro se acciona a través de una leva (NE1), un elemento intermedio (ZE1) y un elemento de salida (AE1), y la válvula de escape (VA1) de este cilindro se acciona a través de una leva (NA1), un elemento intermedio (ZA1) y un elemento de salida (AA1). Las dos levas (NE1, NA1) están fijadas en un árbol de levas (WEA1) (véase la figura 5). La reivindicación 11 describe otra configuración ventajosa del mecanismo arriba descrito. Mediante una disposición selectiva de los elementos intermedios (ZE2, ZA2) con su articulación curvilínea (zne, zna) con respecto a la leva se logra que el accionamiento de todas las válvulas (VE2, VA2) de un cilindro tenga lugar a través de una leva (NEA) fijada en un árbol de levas (WEA2). El ángulo de fase entre la curva de carrera de la válvula de escape (VA2) y la curva de carrera de la válvula de admisión (VE2) es entonces igual al ángulo existente entre las normales de las articulaciones curvas (zne, zna) situadas entre la leva (NEA) y los dos elementos intermedios (ZE2, ZA2) durante la retención de válvula (véase la figura 6). Mediante una configuración del mecanismo tal como se describe en las reivindicaciones 10 y 11 se reduce la cantidad de elementos de mecanismo por motor y, por consiguiente, también se reduce el coste total.
También se logran otras ventajas relativas al espacio necesario para la construcción.
En la reivindicación 12 se describe una forma de realización ventajosa del mecanismo, en la que la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) se encuentra en el mismo plano en el que está situado perpendicularmente el árbol de levas (W) y en el que también se encuentra la articulación curvilínea (zn) entre el elemento intermedio (Z) y la leva (N) (véanse las figuras 1 a 3). Con esta configuración del mecanismo se logra la mayor rigidez posible del mismo mediante una transmisión directa de la fuerza.
En la reivindicación 13 se describe una forma de realización ventajosa del mecanismo, en la que la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z1) y el elemento de salida (A1) no se encuentra en el mismo plano en el que está situado perpendicularmente el árbol de levas (W1) y en el que se encuentra la articulación curvilínea (zn) entre el elemento intermedio (Z1) y la leva (N1) (véase la figura 7). Una configuración de este tipo permite un aprovechamiento óptimo del espacio disponible para la construcción.
La reivindicación 14 describe una forma de realización ventajosa del mecanismo, en la que una leva (N2) acciona dos o más válvulas (Vi) de un cilindro mediante exactamente un elemento intermedio (Z2) a través de uno o más elementos de salida (Ai) (véase la figura 8). De este modo se reduce la cantidad de elementos de mecanismo por motor y, por consiguiente, también se reduce el coste total. Además se reduce el gasto de construcción del dispositivo de regulación y se disminuye el espacio necesario para la construcción.
En la configuración del mecanismo según la invención, la posición del elemento intermedio (Z) durante la retención de válvula, es decir, cuando la válvula está cerrada y no realiza ningún movimiento, no está determinada de forma inequívoca. Mediante la utilización de un muelle agarrado al elemento intermedio (Z) y apoyado por ejemplo en el cárter (G) se puede generar un momento (MF) que asegura el contacto del elemento intermedio (Z) en la leva (N) en la articulación curvilínea (zn) (véanse las figuras 1 a 3 y siguientes). La reivindicación 15 describe la forma de realización ventajosa del mecanismo, en la que un muelle empuja el elemento intermedio (Z) hacia la leva (N) del árbol de levas (W). Si se dispone un muelle de este modo en el elemento intermedio (Z), el muelle se puede dimensionar de tal modo que controle esencialmente la masa giratoria móvil del elemento intermedio (Z) y el muelle de válvula sólo tenga que controlar ya las masas móviles de la válvula (V) y el elemento de salida (A), ya que el efecto de los dos muelles tiene la misma dirección. De este modo se logra que las fuerzas en las articulaciones del mecanismo se mantengan dentro de valores bajos y que las articulaciones sean sometidas a la menor carga posible. Además, de este modo también se reduce ventajosamente el rozamiento.
En la reivindicación 16 se describe una forma de realización del mecanismo según la invención, en la que está intercalado al menos otro elemento de mecanismo (GG) para la transmisión del movimiento desde la leva (N3) del árbol de levas (W3) hasta el elemento intermedio (Z3) (véase la figura 9). En esta forma de realización, el mecanismo también se puede utilizar con árboles de levas situados abajo y con árboles de levas situados arriba. Estas disposiciones de los árboles de levas ofrecen la ventaja de una construcción de motor especialmente sencilla que requiere poco espacio.
\vskip1.000000\baselineskip
Referencias citadas en la descripción
La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.
Documentos de patente citado en la descripción
\bullet DE 2629554 A1 [0001]
\bullet DE 4322449 A1 [0001]
\bullet DE 3833540 C2 [0001]
\bullet DE 4223172 C1 [0001]

Claims (16)

1. Dispositivo para accionamiento variable de las válvulas selectoras de gas en motores alternativos, que consiste en un cárter (G), una leva (N) que está alojada en una primera articulación giratoria (ng) en el cárter (G) y cuyo movimiento de giro se deriva del cigüeñal, un elemento de salida (A) que está guiado de forma definida en una segunda articulación giratoria (ag) en el cárter (G) y que transmite el movimiento a la válvula selectora de gas (V), y un elemento intermedio (Z) que está guiado de forma definida en una tercera articulación giratoria (zg) en el cárter (G) y que está conectado con la leva (N) y con el elemento de salida (A) a través de una articulación curvilínea (zn, za) respectiva, presentando la articulación curvilínea (za) situada entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) una porción que constituye una retención (Kzar) y una porción de mando (Kzas) junto al elemento intermedio (Z), estando formada la porción que constituye la retención (Kzar) por un arco circular el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro de la tercera articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G), caracterizado porque la posición de la articulación curvilínea (za) se puede variar mediante un desplazamiento relativo (Vzg, Vag) de la posición de la tercera articulación giratoria (zg) con respecto a la segunda articulación giratoria (ag), estando definida esta variación de posición de la articulación curvilínea (za) en la zona de la retención de válvula mediante un desplazamiento (Vza) a lo largo de la porción que constituye la retención (Kzar) del contorno del elemento intermedio (Z).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) está formada por un cuerpo de rotación giratorio (RA) dispuesto en el elemento de salida (A) y por una curva (Kzar1, Kzas1) del elemento intermedio (Z).
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque, para variar la curva de carrera de válvula, la posición de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G) se puede modificar a lo largo de un arco circular (KbVZ), el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro del cuerpo de rotación giratorio (RA) dispuesto en el elemento de salida (A), durante la retención de válvula.
4. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque, para variar la curva de carrera de válvula, la posición de la articulación giratoria (ag) entre el elemento de salida (A) y el cárter (G) se puede modificar a lo largo de un arco circular (KbVA1) el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G).
5. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento intermedio (Z) está configurado esencialmente en forma de balancín.
6. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento intermedio (Z) está configurado esencialmente en forma de empujador de leva.
7. Dispositivo para accionamiento variable de las válvulas selectoras de gas en motores alternativos, que consiste en un cárter (G), una leva (N) que está alojada en una primera articulación giratoria (ng) en el cárter (G) y cuyo movimiento de giro se deriva del cigüeñal, un elemento de salida (A) que está guiado de forma definida en una segunda articulación giratoria (ag) en el cárter (G) y que transmite el movimiento a la válvula selectora de gas (V), y un elemento intermedio (Z) que está guiado de forma definida en una tercera articulación giratoria (zg) en el cárter (G) y que está conectado con la leva (N) y con el elemento de salida (A) a través de una articulación curvilínea (zn, za) respectiva, presentando la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) una porción que constituye una retención y una porción de mando, caracterizado porque la porción que constituye una retención de la articulación curvilínea (za) está formada junto al elemento de salida (A) por una curva (Kazr1) que consiste en un arco circular el centro de cuyo círculo coincide con el centro de giro de la tercera articulación giratoria (zg), y porque la posición de la articulación curvilínea (za) se puede variar mediante un desplazamiento (Vag2) de la posición de la segunda articulación giratoria (ag), estando definida esta variación de posición de la articulación curvilínea (za) en la zona de la retención de válvula mediante un desplazamiento (Vaz) a lo largo de la porción que constituye la retención (Kazr1) del contorno del elemento de salida (A).
8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) está formada por un cuerpo de rotación giratorio (RZ) junto al elemento intermedio (Z).
9. Dispositivo según las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque la articulación curvilínea (av) entre el elemento de salida (A) y la válvula (V) está formada en el lado del elemento de salida (A) esencialmente por un arco circular (KbV), el centro de cuyo círculo se encuentra en una recta (gV) en la que también se encuentra el centro de giro de la articulación giratoria (zg) entre el elemento intermedio (Z) y el cárter (G) y que se extiende de forma esencialmente paralela al movimiento de la válvula.
10. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la válvula de admisión (VE) de un cilindro es accionada a través de una leva (NE), un elemento intermedio (ZE) y un elemento de salida (AE) y la válvula de escape (VA) de este cilindro es accionada a través de una leva (NA), un elemento intermedio (ZA) y un elemento de salida (AA), y porque las levas (NE, NA) están fijadas en un árbol de levas (WEA1).
11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque los elementos intermedios (ZE, ZA) para el accionamiento de las válvulas de admisión y de escape (VE, VA) de un cilindro son accionados exactamente por una leva (NEA) de un árbol de levas (WEA2).
12. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z) y el elemento de salida (A) se encuentra en el mismo plano en el que está situado perpendicularmente el árbol de levas (W) y en el que también se encuentra la articulación curvilínea (zn) entre el elemento intermedio (Z) y la leva (N).
13. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la articulación curvilínea (za) entre el elemento intermedio (Z1) y el elemento de salida (A1) no se encuentra en el mismo plano en el que está situado perpendicularmente el árbol de levas (W1) y en el que se encuentra la articulación curvilínea (zn) entre el elemento intermedio (Z1) y la leva (N1).
14. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque una leva (N2) acciona exactamente un elemento intermedio (Z2) que acciona a su vez dos o más válvulas (Vi) de un cilindro a través de uno o más elementos de salida (Ai).
15. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque un muelle empuja el elemento intermedio (Z) hacia la leva (N) del árbol de levas (W).
16. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque está intercalado al menos otro elemento de mecanismo (GG) para la transmisión del movimiento desde la leva (N3) del árbol de levas (W3) hasta el elemento intermedio (Z3).
ES02799714T 2001-12-29 2002-12-19 Dispositivo para accionamiento variable de valvulas selectoras de gas en motores alternativos. Expired - Lifetime ES2299632T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10164493A DE10164493B4 (de) 2001-12-29 2001-12-29 Vorrichtung zur variablen Betätigung der Ladungswechselventile in Hubkolbenmotoren
DE10164493 2001-12-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2299632T3 true ES2299632T3 (es) 2008-06-01

Family

ID=7711154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02799714T Expired - Lifetime ES2299632T3 (es) 2001-12-29 2002-12-19 Dispositivo para accionamiento variable de valvulas selectoras de gas en motores alternativos.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6997153B2 (es)
EP (1) EP1463874B1 (es)
JP (1) JP4456869B2 (es)
KR (1) KR100953463B1 (es)
CN (1) CN100580228C (es)
AT (1) ATE383499T1 (es)
AU (1) AU2002364376A1 (es)
CA (1) CA2472179C (es)
DE (2) DE10164493B4 (es)
ES (1) ES2299632T3 (es)
MX (1) MXPA04006403A (es)
WO (1) WO2003058039A1 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10164493B4 (de) 2001-12-29 2010-04-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur variablen Betätigung der Ladungswechselventile in Hubkolbenmotoren
DE10228022B4 (de) 2002-06-20 2009-04-23 Entec Consulting Gmbh Ventilhubvorrichtung zur Hubverstellung der Gaswechselventile einer Verbrennungskraftmaschine
DE10237104A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-26 Bayerische Motoren Werke Ag Ventiltrieb für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE10312959B4 (de) * 2003-03-24 2006-10-05 Thyssenkrupp Automotive Ag Vorrichtung zur variablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren
DE10312961C5 (de) * 2003-03-24 2009-01-29 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Vorrichtung zur variablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren
DE10312958B4 (de) 2003-03-24 2005-03-10 Thyssen Krupp Automotive Ag Vorrichtung zur vairablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
DE102004006186A1 (de) * 2004-02-06 2005-08-25 Volkswagen Ag Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils
DE102005012081B4 (de) * 2005-03-03 2021-09-16 Kolbenschmidt Pierburg Innovations Gmbh Variable mechanische Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine
EP1853797B1 (de) 2005-03-03 2011-02-16 Hydraulik-Ring GmbH Variable mechanische ventilsteuerung einer brennkraftmaschine
DE102005010182B4 (de) * 2005-03-03 2016-05-25 Kolbenschmidt Pierburg Innovations Gmbh Variabel mechanische Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine
US20080141960A1 (en) * 2005-12-05 2008-06-19 Rohe Jeffrey D Variable valve actuation system having a crank-based actuation transmission
US7409934B2 (en) * 2005-12-05 2008-08-12 Delphi Technologies, Inc. System for variable valvetrain actuation
US7363893B2 (en) * 2005-12-05 2008-04-29 Delphi Technologies, Inc. System for variable valvetrain actuation
JP4616295B2 (ja) * 2007-02-22 2011-01-19 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の可変式動弁機構
US7836861B2 (en) 2007-02-22 2010-11-23 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Variable valve mechanism for internal combustion engine
ATE524639T1 (de) * 2007-07-05 2011-09-15 Schaeffler Technologies Gmbh Schlepphebel für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine
KR101305820B1 (ko) * 2007-12-17 2013-09-06 현대자동차주식회사 자동차의 연속 가변 밸브 리프트 장치
ITCE20100002A1 (it) * 2010-02-23 2011-08-24 Ottavio Pennacchia Sistemi di distribuzione variabile di tipo meccanico a 3 ed a 4 elementi attivi
CN103688028B (zh) * 2011-07-22 2016-10-19 沃尔沃卡车集团 阀致动机构和包括这种阀致动机构的机动车辆
DE102013013913A1 (de) 2013-08-16 2015-02-19 Alfred Trzmiel Ventilsteuerung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine
US10280811B2 (en) * 2016-03-30 2019-05-07 Steve James Duel Valve train system
CN106014521A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 江西五十铃发动机有限公司 一种自回位凸轮式无气门间隙的发动机摇臂机构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2209395A5 (es) * 1972-12-01 1974-06-28 Peugeot & Renault
DE2629554A1 (de) 1976-07-01 1978-01-12 Daimler Benz Ag Lastregelung fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinen mit ventilsteuerung
DE2951361A1 (de) * 1979-12-20 1981-07-02 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Ventiltrieb mit hubverstellung fuer brennkraftmaschinen
DE3243509A1 (de) * 1982-11-24 1984-05-24 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg, 8399 Ruhstorf Antriebseinrichtung fuer die ventil-kipphebel von brennkraftmaschinen
JPS60159319A (ja) 1984-01-27 1985-08-20 Suzuki Motor Co Ltd 4サイクルエンジンのバルブ開閉タイミング可変装置
EP0155434A1 (de) * 1984-02-20 1985-09-25 Willy Ernst Salzmann Ventiltrieb mit automatischer Spieleinstellung für Verbrennungsmotor
DE3833540A1 (de) 1988-10-01 1990-04-12 Peter Prof Dr Ing Kuhn Vorrichtung zur betaetigung der ventile an verbrennungsmotoren mit veraenderlicher ventilerhebungskurve
WO1993008377A1 (de) * 1991-10-25 1993-04-29 Peter Kuhn Vorrichtung zur betätigung der ventile in verbrennungsmotoren mittels umlaufender nocken
DE4223172C1 (en) 1992-07-15 1993-08-19 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De Cylinder head for IC engine - bearing cover for cam shaft bearing also acts for bearing for eccentric shaft
DE4322449C2 (de) 1993-07-06 1995-06-22 Kuhn Peter Prof Dr Ing Vorrichtung zur Betätigung der Ventile an Verbrennungsmotoren mit veränderlicher Ventilerhebungskurve
JPH07293216A (ja) * 1994-04-26 1995-11-07 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd 内燃エンジンの動弁装置
EP0717174A1 (en) * 1994-12-12 1996-06-19 Isuzu Motors Limited Valve operating system for internal combustion engine
JP3787462B2 (ja) * 1999-07-08 2006-06-21 株式会社日立製作所 内燃機関の動弁装置
GB2357131A (en) * 1999-12-09 2001-06-13 Mechadyne Internat Plc Valve actuating mechanism
DE19960742B4 (de) * 1999-12-16 2006-09-28 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Variabler Ventiltrieb, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren
DE10136612A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Herbert Naumann Variable Hubventilsteuerungen
DE10140635B4 (de) * 2001-08-13 2010-12-02 Entec Consulting Gmbh Vorrichtung zur variablen Ventilhubverstellung von Gaswechselventilen einer Verbrennungskraftmaschine
DE10164493B4 (de) 2001-12-29 2010-04-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur variablen Betätigung der Ladungswechselventile in Hubkolbenmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040072685A (ko) 2004-08-18
CN100580228C (zh) 2010-01-13
JP2005514553A (ja) 2005-05-19
AU2002364376A1 (en) 2003-07-24
EP1463874A1 (de) 2004-10-06
DE50211534D1 (de) 2008-02-21
ATE383499T1 (de) 2008-01-15
CA2472179A1 (en) 2003-07-17
EP1463874B1 (de) 2008-01-09
KR100953463B1 (ko) 2010-04-16
US6997153B2 (en) 2006-02-14
MXPA04006403A (es) 2005-05-27
WO2003058039A1 (de) 2003-07-17
DE10164493B4 (de) 2010-04-08
DE10164493A1 (de) 2003-07-10
US20050028766A1 (en) 2005-02-10
CA2472179C (en) 2012-03-13
JP4456869B2 (ja) 2010-04-28
CN1610789A (zh) 2005-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2299632T3 (es) Dispositivo para accionamiento variable de valvulas selectoras de gas en motores alternativos.
US5988125A (en) Variable valve actuation apparatus for engine
KR101004655B1 (ko) 내연 기관의 가스 교환 밸브의 리프트 조절용 가변 밸브리프트 장치
US7603973B2 (en) Variable mechanical valve control for an internal combustion engine
US7621242B2 (en) Variable valve operating mechanism
US20060201459A1 (en) Stroke adjusting device for valves of a combustion engine
US7225773B2 (en) Variable stroke valve drive for an internal combustion engine
EP1669559B1 (en) Valve Operating Mechanism
US6295958B2 (en) Linkless variable valve actuation mechanism
US20070215082A1 (en) Variable valve device for internal combustion engine
US6386161B2 (en) Cam link variable valve mechanism
US6584943B1 (en) Variable compound rocker system for push rod and overhead camshaft engines
EP0358826A1 (en) Valve gear of internal combustion engine
US8201531B2 (en) Desmodromic variable valve actuation
KR101317140B1 (ko) 무단 가변 밸브 리프트 장치
ES2306810T3 (es) Dispositivo para el accionamiento variable de las valvulas de cambio de carga en motores alternativos.
EP0434331A1 (en) Drive arrangement for valves of an internal combustion engine
US20230049929A1 (en) Cylinder deactivation mechanisms for pushrod valve train systems and rocker arms
JP4106012B2 (ja) 内燃機関の動弁装置
EP2198129B1 (en) Desmodromic variable valve actuation
JPH09256827A (ja) エンジンの動弁装置
JP4659583B2 (ja) 可変動弁機構
JP2575725B2 (ja) エンジンのバルブ駆動装置
JP2010019180A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
KR20230091613A (ko) Dohc/sohc 전환형 캠 샤프트 장치