ES2300687T3 - Motor diesel multicilindrico con valvulas accionadas de forma variable. - Google Patents
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Abstract
Motor Diésel multicilíndrico, que comprende: - dos válvulas de admisión (VI ) y dos válvulas de escape (VE) para cada cilindro, estando equipada cada una de ellas con unos medios de retorno elásticos (4) respectivos que empujan la válvula hacia su posición cerrada, para controlar los respectivos puertos de admisión y de escape (I, E), - por lo menos un árbol de levas (10) para accionar las válvulas de admisión (VI) y de escape (VE) de los cilindros del motor por medio de los palpadores de válvula (7) respectivos, estando controladas cada una de las válvulas de admisión (VI) y las dos válvulas de escape (VE) por una leva (9) respectiva de dicho árbol de levas (10), - en el que cada uno de dichos palpadores de válvula (7) dirige la válvula de admisión (VI) respectiva o las válvulas de escape (VE) respectivas contra la acción de dichos medios de retorno elásticos (4) por medio de la interposición de unos medios hidráulicos que incluyen una cámara de fluido presurizado (6), - siendo adecuada dicha cámara de fluido presurizado (6) asociada con cada una de las válvulas de admisión (VI) o con las dos válvulas de escape (VE) para la conexión mediante una válvula solenoide (15) a un canal de descarga (12), con el objetivo de desacoplar la válvula de su palpador de válvula respectivo y provocar el cierre rápido de la válvula bajo el efecto de los medios de retorno elásticos (4), - unos medios de control electrónicos para controlar cada una de las válvulas solenoides (15) con el fin de variar el tiempo y el recorrido de la válvula de admisión (VI) respectiva o las válvulas de escape (VE) respectivas según uno o más parámetros de funcionamiento del motor, - en el que dichos medios de control electrónicos pueden provocar la apertura de cada válvula solenoide (15) para mantener la válvula de admisión (VI) respectiva o las válvulas de escape (VE) respectivas cerradas, a consecuencia de lo que cual se puede realizar el motor de manera que funcione de forma selectiva de acuerdo con los diferentes modos de funcionamiento controlados por dichas válvulas solenoides (15), y caracterizado porque los extremos de los dos puertos de admisión (I) asociados con cada uno de los cilindros presentan geometrías diferentes, de manera que generen niveles diferentes de torbellino del aire inducido en el interior del cilindro, y porque dichos medios de control electrónicos están ajustados para controlar las dos válvulas de admisión (VI) asociadas con estos puertos (I) de una manera diferente, y asimismo de una manera tal para - cerrar las válvulas de admisión (VI) después del punto muerto inferior a las revoluciones y cargas máximas, para garantizar la ignición, minimizar la temperatura y reducir las emisiones contaminantes, y - avanzar el cierre de las válvulas de admisión (VI) en la puesta en funcionamiento del motor, de manera que se aproveche la totalidad del ratio de compresión geométrica y se eviten los problemas de pérdida de velocidad y de humo azul debidos a unos niveles de presión y de temperatura bajos, permitiendo así que el nivel total de "torbellino" en el interior del cilindro sea modulado.
Description
Motor Diésel multicilíndrico con válvulas
accionadas de forma variable.
La presente invención se refiere a motores
Diésel multicilíndricos del tipo que utilizan válvulas accionadas de
forma variable.
En la patente americana
US-A-6 237 551, el solicitante ya ha
propuesto un motor del tipo indicado en la parte precaracterizadora
de la reivindicación 1.
El objetivo de la presente invención es
perfeccionar en mayor medida el motor propuesto anteriormente con
el objetivo de conseguir una serie de ventajas tendentes a reducir
las emisiones de escape contaminantes y/o superar los problemas de
arranque en frío o crear el denominado "humo azul" en la fase
de "calentamiento" después de un arranque en frío, y/o
conseguir un rendimiento mejorado y/o reducciones en el consumo.
Con el fin de alcanzar dicho objetivo, el objeto
de la presente invención es un motor de combustión interna tal como
se establece en la reivindicación 1. Otras características
preferidas se establecen en las reivindicaciones subordinadas.
Según una forma de realización preferida de la
invención, con el fin de reducir significativamente las emisiones,
las secciones finales de los dos puertos de admisión asociados con
cada cilindro presentan una forma tal, que uno canaliza el aire al
interior del cilindro en una dirección casi tangencial, mientras que
el otro, que presenta una forma de espiral, genera un vórtice
giratorio alrededor de un eje que es sustancialmente paralelo al
eje del cilindro, pudiendo dichos medios de control electrónicos
controlar las dos válvulas de admisión asociadas con dichos puertos
de un modo diferenciado y, así, modular el nivel de "remolino"
del interior del cilindro. De hecho, el primer puerto de entrada,
con la salida tangencial, resulta adecuado para generar un
"remolino" significativo desde las primeras etapas de la
apertura de la válvula de admisión, mientras que el segundo puerto
presenta la función de "rellenado" y únicamente genera
"remolinos" en sinergia con el primero. Así, se puede
estrangular la inducción de aire al mismo tiempo que se mantiene un
remolino elevado, evitando así los riesgos de pérdida de velocidad
que se generan debido a una excesiva EGR. Manteniendo el primer
puerto abierto y obstruyendo la elevación de la válvula en el
segundo se minimizan las pérdidas debidas al efecto de pulso, que
presenta un efecto negativo en el consumo.
A partir de la siguiente descripción se pondrán
de manifiesto otras características y ventajas de la presente
invención, proporcionadas únicamente a título de ejemplo no
limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
- la Figura 1 es una vista esquemática que
ilustra el principio de funcionamiento de un sistema de
accionamiento de válvula variable en un motor de combustión
interna,
- las Figuras 2 y 3 son unas vistas parciales en
sección en un plano perpendicular al eje de los cilindros y en un
plano paralelo al eje de los cilindros del cabezal de cilindro de un
motor Diésel de cuatro cilindros según la invención,
- las Figuras 4 y 5 muestran una vista
esquemática en perspectiva y una vista en planta que ilustran la
forma de los puertos de admisión y de escape asociados con un solo
cilindro del motor que se muestra en las Figuras 2 y 3,
- las Figuras 6 y 7 ilustran diagramas que
muestran la elevación de las válvulas de admisión y de escape, en
distintas condiciones de funcionamiento, del motor según la
invención y realizada con el soporte del sistema de accionamiento
de válvula variable,
- las Figuras 8(A) a 8(G) ilustran
esquemáticamente el ciclo de funcionamiento del motor según la
invención, realizado con el objetivo de obtener una EGR interna,
y
- la Figura 9 ilustra un diagrama que muestra
las ventajas que se derivan de la posibilidad de adoptar un ratio de
compresión geométrica inferior, tal y como la invención permite.
La Figura 1 ilustra de forma esquemática el
principio de funcionamiento de un sistema de accionamiento de
válvula variable en un motor de combustión interna. El número de
referencia 1 indica la válvula (que puede ser una válvula de
admisión o una válvula de escape) como un conjunto, asociada con un
puerto respectivo 2 (de admisión o de escape) formado en el
interior del cabezal del cilindro 3 de un motor de combustión
interna. La válvula 1 se desplaza hacia su posición cerrada (hacia
arriba con referencia a la Figura 1) por medio de un resorte 4, al
mismo tiempo que el pistón 5 que actúa en el extremo superior del
tallo de la válvula fuerza su apertura. El pistón 5 se controla a
su vez a través de aceite a presión que se encuentra presente en la
cámara 6 por medio de un pistón 7 que soporta una copa para resorte
8 que coopera con una leva 9 de un árbol de levas 10. La copa para
resorte 8 se mantiene en contacto deslizante con la leva 9 mediante
un resorte 11. La cámara de presión 6 se puede conectar a un puerto
12, que a su vez se comunica con un acumulador de presión 13, a
través de un obturador 14 de una válvula solenoide 15 dirigida por
medios de control electrónicos (que no se ilustran) según las
condiciones de funcionamiento del motor. Cuando se abre la válvula
solenoide 15, se descarga aceite a presión del interior de la
cámara 6, provocando el rápido cierre de la válvula 1 bajo el efecto
del muelle de retorno 4.
Cuando se cierra la válvula solenoide 15, el
aceite presente en la cámara 6 transmite los movimientos del pistón
7 al pistón 5 y de este modo, a la válvula 1, como consecuencia de
ello, la posición de la válvula 1 viene determinada por la leva 9.
Dicho de otro modo, la leva 9 normalmente controla la apertura de la
válvula 1 según un ciclo que depende del perfil de la leva, pero se
puede "inutilizar" en cualquier momento que se desee abriendo
la válvula solenoide 15, interrumpiendo así la conexión entre el
pistón 7 y la válvula 1.
La presente invención se refiere a la aplicación
del sistema de accionamiento de válvula variable descrito
anteriormente a un motor Diésel multicilíndrico, especialmente del
tipo adecuado para la utilización en automóviles, pero también a la
aplicación de cualquier otro tipo de sistema de accionamiento de
válvula variable con las mismas características o similares.
Las Figuras 2 y 3 ilustran esquemáticamente el
cabezal del cilindro de dicho motor, incorporando dos válvulas de
admisión V_{I} y dos válvulas de escape V_{E} para cada
cilindro. Cada par de válvulas de escape V_{E} se controla
mediante un solo pistón accionador 5 por medio de una pieza
transversal 16, mientras que las dos válvulas de admisión V_{I}
de cada cilindro se controlan por medio de pistones accionadores
separados 5.
Haciendo referencia a las figuras 4 y 5, la
referencia E indica los dos puertos de escape asociados con cada
uno de los cilindros del motor, mientras que I_{1} e I_{2}
indican los puertos de admisión.
Tal y como se puede apreciar claramente en la
Figura 5, el primer puerto de admisión I_{1} presenta una forma
de manera que dirige el flujo de aire que entra en el cilindro en
una dirección F_{1}, de modo sustancialmente tangencial con
respecto al eje 17 del cilindro. El segundo puerto de admisión
I_{2} tiene en su lugar una sección final en espiral que genera
un vórtice de aire F_{2}, que gira alrededor de un eje
sustancialmente paralelo al eje del cilindro 17, de la entrada al
cilindro.
Las Figuras 6 y 7 son diagramas que ilustran la
elevación de las válvulas de admisión y de escape del motor,
indicadas respectivamente como A y S, correspondientes a las
condiciones de funcionamiento adecuadas para llevar a cabo la
"postcarga", tal y como ya se ha ilustrado anteriormente, y a
las condiciones de funcionamiento adecuadas para la realización de
una EGR interna. Con este fin, las levas de control de válvula de
admisión y de escape están provistas de una protuberancia principal
destinada a realizar la elevación normal de las válvulas durante
las fases normales de inducción y de escape del ciclo Diésel, y de
una protuberancia adicional destinada a llevar a cabo una elevación
suplementaria de la válvula de escape durante la fase de inducción
normal (Figuras 6 y 7) y de la válvula de admisión durante la fase
de escape normal (véase la Figura 7). A pesar del hecho de que la
geometría de la leva de control es fija, los diagramas de elevación
de válvula en las Figuras 6 y 7 son diferentes, debido a que el
cierre de la válvula de admisión se puede avanzar (véase la Figura
6) por medio del sistema de accionamiento de válvula que vacía la
cámara de presión antes del cierre "natural" de la válvula de
admisión, y debido a que se puede variar en elevación y en duración
la fase de apertura de la válvula de escape suplementaria durante
la fase de inducción, siempre como resultado del accionamiento
variable de las válvulas (compárese el diagrama S de la derecha en
las Figuras 6 y 7).
Tal y como se ha explicado anteriormente, el
modo de funcionamiento que se ha llevado a cabo con las elevaciones
de la válvula que se ilustran en la Figura 6, permiten que se
consiga un tipo de ciclo "postcarga", donde la apertura
adicional de la válvula de escape durante la última fase de
inducción asegura que parte del aire que entra en el cilindro
durante la fase de inducción pasa directamente desde el puerto de
admisión al puerto de escape, desde donde se fuerza posteriormente
su retorno al cilindro por medio de la onda de presión creada en el
colector de escape debido al hecho de que existe otro cilindro del
motor en la fase de escape, con la consecuente ventaja de que
mejora la respiración del motor y aumenta el par a bajas
velocidades. El sistema de accionamiento de válvula variable
permite el cierre de la válvula de admisión de un modo que se puede
modificar, con el objetivo de aprovechar de forma óptima la onda de
presión que se crea en la salida.
En el modo de funcionamiento correspondiente a
los diagramas de elevación de válvula que se ilustran en la Figura
7, existe siempre una elevación de la válvula de escape durante la
parte final de la fase de inducción, pero con una temporización y
una duración de apertura diferentes con respecto al caso de
elevación suplementaria que se ilustra en la Figura 6. Además, en
este caso tiene lugar una elevación suplementaria de la válvula de
admisión durante la parte inicial de la fase de escape. Este modo de
funcionamiento también se ilustra en los esquemas de las Figuras 8
(A) a 8 (G). La Figura 8 (A) ilustra el cilindro en la fase de
combustión, con las válvulas de admisión y de escape cerradas. La
Figura 8 (B) ilustra la situación en la primera parte de la fase de
escape, con la válvula de admisión cerrada y la válvula de escape
abierta. En esta fase, el pistón se eleva expulsando los gases de
combustión B a través del puerto de escape. La Figura 8 (C) ilustra
la situación en una parte sucesiva de la fase de escape, cuando se
ha abierto la válvula de escape, como consecuencia de lo cual una
parte B_{A} de los gases quemados entra en el puerto de admisión y
en el colector de admisión. La Figura 8 (D) ilustra la situación
inmediatamente después del cierre de la válvula de admisión durante
la fase de escape. En dicha fase, una cantidad B_{A} de los gases
quemados permanece atrapada en el puerto de admisión, mientras que
la válvula de escape siempre está abierta para permitir la descarga
de los gases quemados. La Figura 8 (E) ilustra la fase de inducción
sucesiva normal, en la que la válvula de escape se encuentra
cerrada y la válvula de admisión, abierta. En esta fase, la cantidad
de gases de escape B_{A} que permanece atrapada en el puerto de
admisión vuelve a entrar en el cilindro. La válvula de escape se
cierra. En la parte final de la fase de inducción normal, la
apertura suplementaria de la válvula de escape (Figura 8 (F))
permite que una segunda carga de gas quemado B_{S}, que se
encontraba anteriormente en el puerto de escape, vuelva a entrar en
el cilindro bajo el efecto de la depresión en el mismo. La Figura 8
(G) ilustra la situación después del cierre de la válvula de
admisión y al final de la fase suplementaria de apertura de la
válvula, en la que las dos cantidades de gas de escape B_{A} y
B_{S} quedan atrapadas en el interior del cilindro, junto con la
carga de aire fresco A. De este modo, los gases quemados B_{A} y
B_{S} participan en la combustión de la fase de combustión
siguiente, realizando así la recirculación del gas de escape (EGR)
en el interior del motor.
Según la invención, se pueden llevar a cabo de
forma selectiva los accionamientos duales de las válvulas
mencionados anteriormente o únicamente uno de ellos.
Además, resulta posible anticipar el cierre de
la válvula de escape y, por lo tanto, atrapar los gases residuales
en el interior del cilindro.
La EGR permite una reducción en el consumo de
combustible y en las emisiones en condiciones de funcionamiento en
frío a bajas revoluciones y cargas. Tal y como se puede apreciar, se
consigue la máxima eficiencia del sistema con la elevación
suplementaria de la válvula de escape, que presenta una
temporización y una duración diferentes en el caso de postcarga
(Figura 6) y en el caso de EGR (Figura 7). Sin embargo, a partir de
estudios llevados a cabo por parte del solicitante, ha emergido la
posibilidad de utilizar un único perfil de leva para ambas
funciones, dado que el accionamiento variable de las válvulas
permite la regulación del cierre de salida, así como la
temporización y la duración de la apertura suplementaria de la
válvula de escape.
En un motor según la invención, la realización
de una EGR interna, en la forma de realización que se ilustra en la
Figura 7, resulta particularmente ventajosa cuando se utiliza en
combinación con la geometría del puerto de entrada que se ilustra
en las Figuras 4 y 5. De hecho, la introducción de una EGR interna
por medio de la reapertura de la válvula de escape atenúa los
torbellinos en el cilindro debido a la introducción de una masa de
gases quemados con un movimiento angular nulo o bajo o en la
dirección opuesta. La posibilidad de accionar las dos válvulas de
admisión de un modo diferente, en combinación con la distinta
geometría de los puertos de admisión I_{1} y I_{2}, permite que
el torbellino se incremente contrarrestando o cancelando el efecto
negativo mencionado anteriormente. De hecho, el puerto I_{1}
genera un torbellino intenso desde las primeras etapas de la
apertura en la fase de inducción, mientras que el puerto I_{2}
tiene la función del rellenado, generando torbellinos únicamente en
sinergia con el primer puerto I_{1}. De este modo, accionando las
dos válvulas de admisión de un modo diferente, se puede modular el
torbellino, reduciendo significativamente las emisiones de escape
contaminantes gracias al aumento en la tolerabilidad de la EGR. Esta
solución resulta definitivamente más efectiva que la solución
tradicional que utiliza una válvula de mariposa en el puerto de
entrada, que no garantiza la hermeticidad perfecta y que introduce
corrientes secundarias entre el puerto cerrado y el cilindro. Por
otro lado, si el cierre de una de las dos válvulas de admisión
introduce pérdidas debidas al efecto de pulso, con efectos
negativos sobre el consumo, el sistema de accionamiento de válvula
variable permite minimizar dicho efecto negativo gracias a la
posibilidad de abrir parcialmente la segunda válvula de admisión.
Tal y como ya se ha mencionado, este accionamiento, controlado y
temporizado de forma oportuna, permite que se mantenga un intenso
torbellino en el interior del cilindro con pérdidas de efecto de
pulso menores y da lugar a un mejor intercambio consumo/emisión.
Contrariamente, en relación con el efecto
"postcarga" realizado con el modo de funcionamiento que se
ilustra en la Figura 6, el sistema de accionamiento de válvula
variable permite que dicho efecto se genere y optimice sobre una
amplia gama de revoluciones de motor útiles. Regulando el cierre de
las válvulas de admisión, se puede conseguir un incremento del
rendimiento considerable en una zona mucho más amplia de la del
plano indicado. El dispositivo de accionamiento de válvula variable
también proporciona la posibilidad de excluir la elevación
posterior de la válvula de escape en unas condiciones de
funcionamiento medias-altas, donde no se desea su
presencia o ésta podría ser contraproducente.
Como se ha descrito anteriormente, gracias al
control del ratio de compresión efectiva, el sistema de
accionamiento de válvula variable permite la adopción de un ratio
de compresión geométrica inferior (GCR), con los beneficios
correspondientes en términos de prestaciones, tal y como se puede
apreciar con claridad en el diagrama de la Figura 9, que muestra el
gráfico de la presión media efectiva con respecto a la velocidad del
motor para los ratios de compresión geométrica de 17:1 (curva
superior) y 18:1 (curva inferior). Tal y como se ha descrito
minuciosamente con anterioridad, el sistema de accionamiento de
válvula variable proporciona el beneficio de poder realizar el
inicio del motor con las válvulas de admisión cerradas en el punto
muerto inferior, aprovechando de este modo la totalidad del ratio
de compresión geométrica y evitando problemas de pérdida de
velocidad y de humo azul debidos a unos niveles de presión y de
temperatura bajos. A máximas revoluciones y cargas, se retrasa el
cierre de la válvula de admisión hasta después del punto muerto
inferior, mientras que a velocidades intermedias se regula para
garantizar la ignición, minimizar la temperatura y reducir las
emisiones contaminantes.
Tal y como se ha descrito anteriormente, según
otra característica de la presente invención, el motor se controla
de un modo que eleva la temperatura del gas de escape para activar
los sistemas de postratamiento (catalizadores y trabas) en
arranques fríos. Esto se consigue avanzando el cierre de la válvula
de admisión para reducir el flujo de aire que pasa a través del
motor, y así, para una cantidad determinada de calor transferida al
gas de escape, para incrementar la temperatura de escape. También se
puede conseguir el mismo efecto avanzando la apertura de la válvula
de escape.
Siempre de acuerdo con la presente invención, el
control del motor se proporciona con el fin de realizar un tipo de
combustión HCCI por medio de una dosificación EGR, tal y como ya se
ha descrito anteriormente. Además, tal como ya se ha descrito
también, se puede controlar el sistema para obtener homogeneidad de
carga y estratificación, control en bucle cerrado del motor, con la
ayuda de un detector de oxígeno situado en la salida, y la
transición de HCCI a combustión normal sin ningún problema para la
conducción del vehículo. Igualmente, tal y como ya se ha explicado,
se puede controlar el motor de un modo que minimice la presión de
compresión en el interior del cilindro y, como consecuencia, las
oscilaciones de par en el eje del motor durante la fase de
desconexión.
Haciendo referencia aún al modo de
funcionamiento que cumple la EGR interna, se deberá observar que la
EGR interna (caliente) generalmente no resulta tan eficiente en la
reducción de óxidos de nitrógeno, como los sistemas de
recirculación realizados externamente al motor, los cuales permiten
la refrigeración de los gases. Sin embargo, la EGR interna
(caliente) se puede utilizar para reducir los óxidos de nitrógeno
durante las primeras fases del calentamiento del motor después del
arranque, cuando no se puede utilizar la EGR externa debido a su
baja temperatura, lo que tiene como resultado una emisión excesiva
de óxidos de hidrocarbono y de carbono.
Naturalmente, una vez se ha comprendido el
principio de la invención, los detalles y formas de realización
constructivas podrían modificarse en gran medida con respecto a las
que se han descrito e ilustrado, a título de ejemplo, sin apartarse
por ello del alcance de la presente invención tal y como está
definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (9)
1. Motor Diésel multicilíndrico, que
comprende:
- dos válvulas de admisión (V_{I}) y dos
válvulas de escape (V_{E}) para cada cilindro, estando equipada
cada una de ellas con unos medios de retorno elásticos (4)
respectivos que empujan la válvula hacia su posición cerrada, para
controlar los respectivos puertos de admisión y de escape (I,
E),
- por lo menos un árbol de levas (10) para
accionar las válvulas de admisión (V_{I}) y de escape (V_{E})
de los cilindros del motor por medio de los palpadores de válvula
(7) respectivos, estando controladas cada una de las válvulas de
admisión (V_{I}) y las dos válvulas de escape (V_{E}) por una
leva (9) respectiva de dicho árbol de levas (10),
- en el que cada uno de dichos palpadores de
válvula (7) dirige la válvula de admisión (V_{I}) respectiva o
las válvulas de escape (V_{E}) respectivas contra la acción de
dichos medios de retorno elásticos (4) por medio de la
interposición de unos medios hidráulicos que incluyen una cámara de
fluido presurizado (6),
- siendo adecuada dicha cámara de fluido
presurizado (6) asociada con cada una de las válvulas de admisión
(V_{I}) o con las dos válvulas de escape (V_{E}) para la
conexión mediante una válvula solenoide (15) a un canal de descarga
(12), con el objetivo de desacoplar la válvula de su palpador de
válvula respectivo y provocar el cierre rápido de la válvula bajo
el efecto de los medios de retorno elásticos (4),
- unos medios de control electrónicos para
controlar cada una de las válvulas solenoides (15) con el fin de
variar el tiempo y el recorrido de la válvula de admisión (V_{I})
respectiva o las válvulas de escape (V_{E}) respectivas según uno
o más parámetros de funcionamiento del motor,
- en el que dichos medios de control
electrónicos pueden provocar la apertura de cada válvula solenoide
(15) para mantener la válvula de admisión (V_{I}) respectiva o
las válvulas de escape (V_{E}) respectivas cerradas, a
consecuencia de lo que cual se puede realizar el motor de manera que
funcione de forma selectiva de acuerdo con los diferentes modos de
funcionamiento controlados por dichas válvulas solenoides (15),
y
caracterizado porque los extremos de los
dos puertos de admisión (I) asociados con cada uno de los cilindros
presentan geometrías diferentes, de manera que generen niveles
diferentes de torbellino del aire inducido en el interior del
cilindro, y porque dichos medios de control electrónicos están
ajustados para controlar las dos válvulas de admisión (V_{I})
asociadas con estos puertos (I) de una manera diferente, y asimismo
de una manera tal para
- cerrar las válvulas de admisión (V_{I})
después del punto muerto inferior a las revoluciones y cargas
máximas, para garantizar la ignición, minimizar la temperatura y
reducir las emisiones contaminantes, y
- avanzar el cierre de las válvulas de admisión
(V_{I}) en la puesta en funcionamiento del motor, de manera que
se aproveche la totalidad del ratio de compresión geométrica y se
eviten los problemas de pérdida de velocidad y de humo azul debidos
a unos niveles de presión y de temperatura bajos,
permitiendo así que el nivel total de
"torbellino" en el interior del cilindro sea modulado.
2. Motor según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- cada leva (9) en el árbol de levas (10)
presenta un perfil tal que tiende a provocar la apertura de la
válvula de admisión (V_{I}) respectiva, o de las válvulas de
escape (V_{E}) respectivas que controla, no sólo durante la fase
de apertura convencional del ciclo de funcionamiento normal del
motor, sino también en determinadas fases adicionales del
ciclo,
ciclo,
- dichos medios de control electrónicos son
capaces de provocar la apertura de cada válvula solenoide (15) para
mantener cerradas la válvula de admisión (V_{I}) respectiva o las
válvulas de escape (V_{E}) respectivas durante la fase
convencional mencionada anteriormente y/o durante una o más de
dichas fases adicionales en las que la leva respectiva tendería a
provocar la apertura de la válvula, y como consecuencia de ello se
puede hacer que el motor funcione de manera selectiva de acuerdo
con los diferentes modos de funcionamiento controlados por dichas
válvulas solenoides (15), y
- en el que el perfil de la leva (9) que
controla las válvulas de escape (V_{E}) es tal que provoca una
fase de apertura adicional de las válvulas de escape sustancialmente
durante la parte final de la fase de inducción, llevando a cabo por
lo tanto un ciclo de funcionamiento del tipo denominado de
"postcarga", en el que, debido a un exceso de presión en el
puerto de admisión, la apertura de las válvulas de escape (V_{E})
durante la parte final de la fase de inducción hace que el aire
fresco fluya primero directamente desde el puerto de admisión al
puerto de escape, mientras que de forma sucesiva, después del
incremento de presión en el puerto de escape después del cierre de
la válvula de admisión, parte del aire retorna desde dicho puerto
de escape y entra en el interior del cilindro aprovechando el exceso
de presión del puerto de escape, mejorando de este modo el llenado
del cilindro,
estando también dicho motor caracterizado
porque la leva de control (9) de cada válvula de admisión (V_{I})
presenta una forma tal que provoca la apertura de la válvula de
admisión (V_{I}) respectiva durante la fase normal de escape del
motor, para cumplir con la recirculación del gas de escape (EGR) en
el interior del motor, debido al hecho de que durante la fase de
escape normal, una parte del gas de escape (B_{A}) pasa del
cilindro al puerto de admisión (I) y a continuación retorna al
cilindro durante la fase de inducción siguiente, mientras que una
parte del gas de escape (B_{S}) que ha pasado con anterioridad por
el puerto de escape retorna al interior del cilindro durante dicha
fase de inducción, debido a dicha apertura adicional de las válvulas
de escape (V_{E}), y como consecuencia de ello las cargas de gas
de escape que retornan al cilindro participan en la combustión en el
siguiente ciclo del motor.
3. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicho motor está
provisto de unos cilindros con un ratio de compresión geométrica
(GCR) inferior o igual a 17:1.
4. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios de control
electrónicos están dispuestos para avanzar el cierre de las
válvulas de admisión (V_{I}) y/o para avanzar la apertura de las
válvulas de escape (V_{E}) en arranques fríos, con el fin de
reducir el flujo de aire que pasa a través del motor y, como
consecuencia de ello, para una cantidad de calor determinada
transferida al gas de escape, para incrementar su temperatura y
activar de este modo los sistemas de tratamiento de gas de escape,
tales como catalizadores y sistemas para retener partículas.
5. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende unos medios
para la introducción de combustible en el interior del cilindro en
pequeñas porciones, por medio de múltiples inyecciones desde las
primeras etapas de inducción, realizando de este modo, también
debido al mecanismo EGR interno, una estratificación de la carga de
gas residual de combustible-aire, que permite el
control de la autoignición y de la combustión.
6. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende unos medios
para inyectar una pequeña cantidad (piloto) de combustible durante
las últimas etapas de compresión que permiten el enriquecimiento
local de la carga y asegura su ignición y combustión.
7. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende un detector
de oxígeno situado en la salida del motor, estando dispuestos
dichos medios de control electrónicos para llevar a cabo la
corrección continua del accionamiento de las válvulas y/o el control
de la introducción del combustible, en un modo de bucle cerrado, de
acuerdo con la señal generada por dicho detector, para corregir la
fuerza de la mezcla efectiva de cada uno de los cilindros sobre una
base de ciclo por ciclo.
8. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de
control electrónicos están dispuestos para modular la elevación de
las válvulas de admisión (V_{I}) y/o de escape (V_{E}) durante
la desconexión del motor para minimizar la presión de compresión en
el interior del cilindro y, como consecuencia de ello, también las
oscilaciones del par del eje del motor.
9. Motor Diésel multicilíndrico según la
reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de
control electrónicos están dispuestos para excluir selectivamente
los cilindros y elevar de este modo la carga en los otros y, como
consecuencia de ello, su eficacia térmica, minimizando así el
consumo de combustible.
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