ES2302221T3 - Mecanismo de distribucion por valvulas de un motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Mecanismo de distribución por válvulas de un motor de combustión interna con al menos un árbol de levas, que tiene un árbol dentado (2) y al menos una pieza de levas (3) con varias pistas de leva (13, 14) diferentes, dispuestas una junto a otra, para la diferente activación de válvulas selectoras de circuito de gas (8) por desplazamiento de las piezas de levas (3) mediante actuadores (espigas de actuador 4 y 5) sobre el árbol dentado (2), en que el árbol dentado (2) tiene un perfil de árbol (9) y las piezas de levas (3) un perfil de cubo (10) que casa con el anterior, caracterizado porque el número de cuñas, entalladuras o dientes (19) del perfil de árbol (9) y del perfil de cubo (10) es de 24 o un múltiplo de 24, de forma que con iguales árboles dentados (2) y piezas de levas (3) pueden llevarse a la práctica las diversas posiciones de leva de motores de combustión interna de cuatro tiempos en las versiones de motores en línea con tres, cuatro y seis cilindros así como motores en V de seis cilindros con igual intervalo de encendido y motores en V de ocho y doce cilindros.
Description
Mecanismo de distribución por válvulas de un
motor de combustión interna.
Mecanismo de distribución por válvulas de un
motor de combustión interna con al menos un árbol de levas, que
tiene un árbol dentado y al menos una pieza de levas con varias
pistas de leva diferentes, dispuestas una junto a otra, para la
diferente activación de válvulas selectoras de circuito de gas por
desplazamiento de las piezas de levas mediante actuadores sobre el
árbol dentado, en que el árbol dentado tiene un perfil de árbol y
las piezas de levas un perfil de cubo que casa con el anterior.
Un mecanismo de distribución por válvulas así de
un motor de combustión interna es conocido a partir del documento
DE 196 11 641 C1. El desplazamiento de las piezas de levas sobre el
árbol dentado del árbol de levas se hace posible mediante un perfil
de árbol y de cubo. Como los motores de combustión interna
alternativos en una realización en cuatro tiempos tienen secuencias
de encendido fijas para un número fijo de cilindros, las levas
deben estar dispuestas formando un determinado ángulo entre sí sobre
el árbol de levas. En un motor de combustión interna alternativo de
cuatro tiempos con igual intervalo de encendido, el desplazamiento
angular de las levas de válvula de admisión entre sí y de las levas
de válvula de escape entre sí es de respectivamente 90º. La
fabricación de un árbol de levas correspondiente no plantea
seguramente ningún problema.
Constituye la tarea de la invención crear un
mecanismo de distribución por válvulas, del tipo en cuestión, de un
motor de combustión interna, a través de cuyo mecanismo sea posible
emplear el mismo árbol dentado y las mismas piezas de levas para el
árbol de levas para válvulas de admisión y/o de escape de una
multiplicidad de versiones de motor, ya que un perfilado unificado
significa costes bajos de herramientas y las mismas piezas en bruto
para el árbol dentado y las piezas de levas.
La tarea de la invención es resuelta mediante el
recurso de que las cuñas, entalladuras o dientes del perfil de
árbol y de cubo están en un número tal que con los mismos árboles
dentados y piezas de levas pueden ponerse en práctica las diversas
posiciones de leva de motores de combustión interna de cuatro
tiempos de estructura arbitraria, tales como motores en línea, en V
o en W, y números arbitrarios de cilindros.
La denominación de cuñas, entalladuras o dientes
con relación a los perfiles de árbol y de cubo debe hacer
referencia a que existen perfiles de árbol y de cubo normalizados de
diferentes tipos, todos los cuales deben ser considerados por la
presente invención. Si debe emplearse a saber un único perfil y con
ello un único árbol dentado así como una única pieza de levas
básica para los ángulos más diferentes, entonces es necesario poder
llevar a cabo posiciones angulares distintas.
En un motor en línea de tres cilindros con igual
intervalo de encendido, la separación tanto de las levas de
admisión entre sí como también de las levas de escape entre sí es de
respectivamente 120º, en el motor en línea de cuatro cilindros es
de 90º, en el motor en línea de seis cilindros y también en el motor
en V de seis cilindros con igual intervalo de encendido el ángulo
tiene un valor de 60º, en un motor en V de ocho cilindros es de 45º
y en un motor en V de doce cilindros de 30º. Estas separaciones
angulares son válidas para todo el motor y en consecuencia sólo
cuando por cada motor se llega a aplicar un árbol de levas para
válvulas de admisión y un árbol de levas para válvulas de escape o
un árbol de levas unitario común para válvulas de admisión y de
escape. Si en motores en V se emplea por cada línea de cilindros o
banco de cilindros al menos un árbol de levas propio, la secuencia
de encendido del motor entra en las consideraciones. Si la secuencia
de encendido cambia de una línea de cilindros a la otra, se dobla
la separación angular de las levas de admisión y las levas de
escape sobre el o los árboles de levas de una de las líneas de
cilindros. Pero como pueden llegar a aplicarse otros motores, a
saber motores en línea, en V y en W con hasta veinte cilindros,
deben representarse todas las separaciones de las levas entre sí
mediante el número apropiado de cuñas, entalladuras o dientes.
En una estructuración preferida de la invención
se propone que el número de cuñas, entalladuras o dientes en
motores en línea con tres, cuatro y seis cilindros y adicionalmente
en motores en V con igual intervalo de encendido con seis cilindros
así como en motores en V de ocho y doce cilindros sea de
preferentemente 24 o un múltiplo de 24. Esto resulta por el hecho
de que la separación angular entre un motor de seis cilindros y de
ocho cilindros así como entre un motor de ocho cilindros y un motor
de doce cilindros tiene un valor de respectivamente 15º entre dos
levas de admisión y dos levas de escape, de forma que para un giro
del árbol de levas de 360º deben poder realizarse separaciones de
15º, a través de lo que resulta un número de 24 dientes. Si por
cada línea de cilindros, como se ha expuesto ya anteriormente, se
emplea un árbol de levas o un árbol de levas de admisión y uno de
escape, puede reducirse el número de dientes.
Se propone además que el número de cuñas,
entalladuras o dientes sea de preferentemente 120 o un múltiplo de
120 cuando además deba tenerse en cuenta un motor en línea de cinco
cilindros y un motor en V de diez cilindros. Esto resulta por el
hecho de que al tener en cuenta estos motores deben ser posibles
también desplazamientos angulares de las piezas de levas entre sí
de 6º y 9º, de forma que resulta un divisor común de 3º y con ello
resultan 120 dientes, cuando llegue a aplicarse nuevamente un árbol
de levas único o un árbol de levas de admisión y uno de escape por
cada motor. Para árboles de levas propios por cada línea de
cilindros se reduce dado el caso a su vez el número de dientes.
Hay que hacer referencia expresa al hecho de que
también pueden y deben representarse otros motores diferentes,
tales como motores en W o también motores en V de hasta veinte
cilindros. Entonces, el diámetro del árbol dentado y de las piezas
de levas puede mantenerse desde luego dentro de límites, ya que
además de los perfiles de árbol indicados existen también perfiles
finos, a través de los que es posible representar pequeños
desplazamientos angulares para diámetros que pueden ser soportados,
sobre todo cuando en estos motores es habitual emplear varios
árboles de levas.
Para una explicación adicional de la invención
se hace referencia a los dibujos, en los que está representado de
forma simplificada un ejemplo de realización de la invención.
Muestran:
la figura 1 una vista lateral de un árbol de
levas con válvulas selectoras de circuito de gas y
la figura 2 un corte a través del árbol de levas
con árbol dentado y pieza de levas según la línea
II-II de la figura 1.
En las figuras 1 y 2, en tanto que está
representado en particular, está esbozado con 1 un cilindro de un
motor de combustión interna alternativo con piezas de un mecanismo
de distribución por válvulas. A las piezas pertenecen entre otras
un árbol dentado 2 con piezas de levas 3, dos espigas de actuador 4
y 5, elementos de transmisión 6 y 7 entre las piezas de levas y
válvulas selectoras de circuito de gas designadas por 8. Las
válvulas selectoras de circuito de gas 8 pueden estar conformadas
como válvulas de admisión o de escape.
El árbol dentado 2 tiene al menos sobre
segmentos de su extensión longitudinal un perfil de árbol 9. De
forma concordante con éste, las piezas de levas 3 están dotadas de
un perfil de cubo 10, a través del que éstas están dispuestas de
forma solidaria en rotación pero axialmente desplazable sobre el
árbol dentado 2.
Las piezas de levas 3 tienen sobre su perímetro
exterior respectivamente una zona de soporte 11, que sirve para el
apoyo de la pieza de levas 3 y con ello del árbol dentado 2. Las
zonas de soporte 11 llevan asociados soportes 12, que, de forma no
representada, están fijados a una cabeza de cilindro. A continuación
de las zonas de soporte 11 de las piezas de levas 3 hay por ambos
lados pistas de leva 13 y 14. Las pistas de leva 13 y 14 tienen
recorridos de leva diferentes, pero tienen el mismo diámetro de
circunferencia básica. Esto último es significativo, para que no se
produzca ningún bloqueo entre los elementos de transmisión 6 y 7 y
las pistas de levas 13 y 14 al desplazarse las piezas de levas 3. A
continuación de las pistas de leva 13 y 14 vienen segmentos
cilíndricos 16, con los cuales terminan las piezas de levas 3. Los
segmentos cilíndricos 16 tienen para cada dirección de
desplazamiento respectivamente una ranura de desplazamiento 17 y 18.
Éstas están preferentemente conformadas y dispuestas de forma
especular entre sí, de forma que la pendiente de ambas ranuras de
desplazamiento 17 y 18 va en sentido contrario. Poseen una pendiente
que para una vuelta de las piezas de levas 3 corresponde a su
medida de desplazamiento.
Las ranuras de desplazamiento 17 y 18 terminan
en el perímetro de los segmentos cilíndricos 16 en piezas extremas
19 con separación y de forma desplazada entre sí.
Las espigas de actuador 4, 5 están soportadas en
alojamientos de actuador no representados. Son introducidas
alternativamente en las ranuras de desplazamiento 17 y 18. A través
de ello se provoca el desplazamiento axial de las piezas de
levas.
Como puede deducirse en particular de la figura
2, el perfil de árbol 9 está estructurado como perfil de cubo
dentado con dientes 20 y rebajos 21, sobre el que están ajustados
dientes interiores y rebajos interiores correspondientes del perfil
de cubo 10, conformado como perfil de cubo dentado, de las piezas de
levas 3.
Mediante un número apropiado de dientes del
perfil de cubo dentado y del perfil de árbol dentado pueden llevarse
a la práctica los desplazamientos angulares deseados de las piezas
de levas 3 entre sí sobre un único árbol dentado 2, de forma que
para un número de dientes de 24 o un múltiplo de 24 pueden
realizarse un gran número de motores con un único árbol dentado y
las mismas piezas de levas básicas. Si se añaden además motores en
línea de cinco cilindros y motores en V de diez cilindros, para
cubrir con ello la gama de motores habituales en vehículos, pueden
ser convenientes preferentemente 120 dientes o un múltiplo por cada
perfil de árbol dentado y cada perfil de cubo dentado, para
alcanzar el desplazamiento angular deseado.
- 1
- Cilindro
- 2
- Arbol dentado
- 3
- Piezas de levas
- 4
- Espiga de actuador
- 5
- Espiga de actuador
- 6
- Elemento de transmisión
- 7
- Elemento de transmisión
- 8
- válvulas selectoras de circuito de gas
- 9
- Perfil de árbol
- 10
- Perfil de cubo
- 11
- Zona de soporte
- 12
- Soporte
- 13
- Pista de leva
- 14
- Pista de leva
- 16
- Segmento cilíndrico
- 17
- Ranura de desplazamiento
- 18
- Ranura de desplazamiento
- 19
- Pieza extrema
- 20
- Dientes
- 21
- Rebajos.
Claims (2)
1. Mecanismo de distribución por válvulas de un
motor de combustión interna con al menos un árbol de levas, que
tiene un árbol dentado (2) y al menos una pieza de levas (3) con
varias pistas de leva (13, 14) diferentes, dispuestas una junto a
otra, para la diferente activación de válvulas selectoras de
circuito de gas (8) por desplazamiento de las piezas de levas (3)
mediante actuadores (espigas de actuador 4 y 5) sobre el árbol
dentado (2), en que el árbol dentado (2) tiene un perfil de árbol
(9) y las piezas de levas (3) un perfil de cubo (10) que casa con
el anterior, caracterizado porque el número de cuñas,
entalladuras o dientes (19) del perfil de árbol (9) y del perfil de
cubo (10) es de 24 o un múltiplo de 24, de forma que con iguales
árboles dentados (2) y piezas de levas (3) pueden llevarse a la
práctica las diversas posiciones de leva de motores de combustión
interna de cuatro tiempos en las versiones de motores en línea con
tres, cuatro y seis cilindros así como motores en V de seis
cilindros con igual intervalo de encendido y motores en V de ocho y
doce cilindros.
2. Mecanismo de distribución por válvulas de un
motor de combustión interna según la reivindicación 1,
caracterizado porque el número de cuñas, entalladuras o
dientes (19) en motores en línea de cinco cilindros y en motores en
V de diez cilindros, adicionalmente dotados de árboles dentados (2)
y piezas de levas (3) iguales, es preferentemente de 120 o un
múltiplo de 120.
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