ES2317736B1 - Conducto de admision para un motor de combustion interna. - Google Patents
Conducto de admision para un motor de combustion interna. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2317736B1 ES2317736B1 ES200601403A ES200601403A ES2317736B1 ES 2317736 B1 ES2317736 B1 ES 2317736B1 ES 200601403 A ES200601403 A ES 200601403A ES 200601403 A ES200601403 A ES 200601403A ES 2317736 B1 ES2317736 B1 ES 2317736B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- intake
- region
- flow
- flow rate
- admission
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
- F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
- F02B25/145—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke with intake and exhaust valves exclusively in the cylinder head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/102—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the spark plug being placed offset the cylinder centre axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/106—Tumble flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is horizontal
- F02B2023/107—Reverse tumble flow, e.g. having substantially vertical intake ports
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B2031/006—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Conducto de admisión para un motor de combustión
interna.
Se logra una mejora de la combustibilidad
incrementando la diferencia de la velocidad del gas de admisión
entre una región de baja velocidad de flujo (34) y regiones de alta
velocidad de flujo primera (35) y segunda (36) en un conducto de
admisión (10).
El conducto de admisión (10) de un motor de
combustión interna E tiene una zona de control de flujo de admisión
(33) provista de porciones sobresalientes primera y segunda (41,
42). En la sección transversal de paso de esta zona de control de
flujo de admisión (33) se ha previsto una región de baja velocidad
de flujo (34) y regiones de alta velocidad de flujo primera (35) y
segunda (36), formadas a ambos lados y a través de la región de baja
velocidad de flujo (34) y donde la velocidad de flujo máxima del
gas de admisión es comparativamente más grande que en la región de
baja velocidad de flujo (34).
Description
Conducto de admisión para un motor de combustión
interna.
La presente invención se refiere a conducto de
admisión para un motor de combustión interna, dispuesto en una
culata de cilindro y abierto a un espacio de combustión.
En un motor de combustión interna, existe una
técnica para controlar el flujo de admisión en un conducto de
admisión para lograr mejor combustibilidad en un espacio de
combustión incluyendo una cámara de combustión. Por ejemplo, un
conducto de admisión de un motor de combustión interna descrito en
el Documento de Patente JP-A número 143954/2004 se
compone de una porción de paso situada hacia arriba, y una porción
de paso situada hacia abajo en comunicación con una cámara de
combustión, incluyendo al mismo tiempo una porción curvada hacia
abajo de la porción de paso situada hacia arriba. Además, una
porción sobresaliente parcialmente en la dirección del centro de
curvatura se forma en la superficie de pared periférica lateral
exterior del conducto de admisión, formándose la porción
sobresaliente sobre una zona de la porción de paso situada hacia
arriba al lado descendente de una guía de válvula de admisión.
Además, en un motor de combustión interna descrito en el Documento
de Patente japonesa número 2554755, para hacer que un conducto de
admisión formado en una configuración curvada tenga una
configuración plana en sección transversal, de la superficie
interior del conducto de admisión, la superficie inferior interior
en el la de la curva se forma como una superficie inferior
elevada.
Desde el punto de vista de generar un flujo
arremolinado intenso en la cámara de combustión, ambas técnicas
relacionadas anteriores tienen la finalidad de reforzar el flujo de
gas de admisión en una región a lo largo del lado exterior del
conducto de admisión curvado, es decir, en una región del conducto
de admisión, y se ha previsto una porción sobresaliente en la
superficie de pared del conducto de admisión. Sin embargo, para
lograr mejor combustibilidad, a diferencia de generar un flujo
arremolinado tal como un flujo de torbellino o remolino, también es
efectivo generar turbulencia debido a la diferencia de velocidad
entre los flujos de gas de admisión aspirados al espacio de
combustión.
combustión.
La presente invención se ha hecho en vista de
las circunstancias antes descritas. Un primer objeto de la
invención es lograr una mejora de la combustibilidad incrementando
la diferencia en la velocidad del gas de admisión entre una región
de baja velocidad de flujo y las regiones de alta velocidad de
flujo primera y segunda en un conducto de admisión. Además, un
objeto de la invención en un segundo aspecto es evitar un aumento
de la resistencia de admisión debido a una guía de válvula. Además,
un objeto de la invención en un tercer aspecto de la presente
invención es incrementar, en un conducto de admisión que tiene
ramales de derivación, la diferencia de velocidad del gas de
admisión entre ellos.
Según un primer aspecto de la presente invención
se facilita un conducto de admisión para un motor de combustión
interna, dispuesto en una culata de cilindro que forma un espacio
de combustión en cooperación con un cilindro en el que está montado
alternativamente un pistón, estando provisto el conducto de
admisión de un agujero de admisión que está abierto al espacio de
combustión; y una válvula de admisión para abrir y cerrar el
agujero de admisión. El conducto de admisión tiene una zona de
control de flujo de admisión que tiene una primera porción
sobresaliente y una segunda porción sobresaliente que se han
previsto en una superficie de pared del conducto de admisión de
manera que se extiendan a lo largo de un flujo de admisión; una
sección transversal de paso de la zona de control de flujo de
admisión incluye una región de baja velocidad de flujo, y una
primera región de alta velocidad de flujo y una segunda región de
alta velocidad de flujo donde la velocidad de flujo máxima del gas
de admisión es grande en comparación con la región de baja
velocidad de flujo, formándose la región de baja velocidad de flujo
en y alrededor de una región donde se forma una distancia mínima
entre la primera porción sobresaliente y la segunda porción
sobresaliente, formándose la primera región de alta velocidad de
flujo y la segunda región de alta velocidad de flujo a ambos lados
y a través de la región de baja velocidad de flujo; y el gas de
admisión llega al agujero de admisión con una distribución de
velocidad de flujo en una relación determinada de magnitudes de
velocidades de flujo en la región de baja velocidad de flujo y las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda.
Según la estructura antes mencionada, la región
de baja velocidad de flujo se forma disponiendo las porciones
sobresalientes primera y segunda, y la velocidad de flujo en la
región de baja velocidad de flujo se reduce mediante el
establecimiento de la distancia mínima para lograr por ello un
aumento correspondiente de la velocidad de flujo en cada una de las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda. Por
consiguiente, la diferencia en la velocidad del gas de admisión
entre las regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda y
la región de baja velocidad de flujo puede ser grande. Además,
debido a las porciones sobresalientes primera y segunda opuestas
entre sí a la distancia mínima, el gas de admisión en la región de
baja velocidad de flujo puede ser desviado a las regiones de alta
velocidad de flujo primera y segunda de forma apropiada en
comparación con el caso en el que solamente se dispone una porción
sobresaliente. Esto también contribuye a un aumento de la
diferencia de velocidad.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, en el motor de combustión interna, una guía de válvula a
través de la que se introduce un vástago de válvula de la válvula
de admisión, está dispuesta en la primera porción sobresaliente, y
la guía de válvula no sobresale más allá de la primera porción
sobresaliente al conducto de admisión.
Según la estructura antes mencionada, dado que
la guía de válvula no sobresale al conducto de admisión, se evita
un aumento de la resistencia al paso del gas.
Según un tercer aspecto de la presente
invención, el conducto de admisión tiene una pluralidad de ramales
de derivación que se separan por una pared divisoria y se abren al
espacio de combustión, teniendo cada uno de los ramales de
derivación el orificio de control de flujo de admisión, y cuando la
zona de control de flujo de admisión está dividida en tres
porciones sustancialmente iguales incluyendo una porción situada
hacia arriba, una porción media, y una porción situada hacia abajo,
un borde situado hacia arriba de la pared divisoria está situado en
la porción media o la porción situada hacia arriba.
Según la estructura antes mencionada, la
distancia del orificio de control de flujo de admisión aumenta, por
lo que en cada uno de los ramales de derivación el flujo de
admisión es modificado suficientemente en cada una de las regiones
de alta velocidad de flujo primera y segunda de manera que la
distribución de velocidad se mantenga de manera satisfactoria.
Según el primer aspecto de la invención, se
alcanza el efecto siguiente: Dado que se puede incrementar la
diferencia de la velocidad del gas de admisión entre las regiones
de alta velocidad de flujo primera y segunda y la región de baja
velocidad de flujo, la diferencia de velocidad entre los flujos de
gas de admisión aspirados al espacio de combustión puede ser grande,
logrando por ello una mejora de la combustibilidad.
Según el segundo aspecto de la invención, dado
que se evita un aumento de la resistencia de admisión debido a la
guía de válvula, se asegura fácilmente la necesaria velocidad de
flujo de admisión a pesar de la provisión de las porciones
sobresalientes primera y segunda.
Según el tercer aspecto de la invención, en el
conducto de admisión que tiene la pluralidad de ramales de
derivación, la distribución de velocidad en cada uno de los ramales
de derivación se mantiene de manera satisfactoria. Por
consiguiente, la diferencia de velocidad entre los flujos de gas de
admisión aspirados al espacio de combustión resulta grande,
logrando por ello otra mejora de la combustibilidad.
La figura 1 es una vista en sección de la
porción principal del conducto de admisión, tomada a lo largo de un
motor de combustión interna al que se aplica la presente
invención.
Las figuras 2A y 2B son vistas que ilustran
visualmente el conducto de admisión representado en la figura 1, de
las que la figura 2A es una vista en planta y la figura 2B es una
vista en planta inferior.
La figura 3 es una vista en sección de la
porción principal tomada a lo largo de la línea
III-III de la figura 1.
Las figuras 4A y 4B son gráficos que muestran
una comparación entre un motor de combustión interna provisto del
conducto de admisión de la presente invención, y un motor de
combustión interna provisto de un conducto de admisión
convencional, de las que la figura 4A muestra la relación entre la
velocidad de elevación de válvula de admisión y velocidad de flujo
de admisión; y la figura 4B muestra la relación entre velocidad de
rotación del motor y salida del motor.
- 1:
- cilindro
- 2:
- culata de cilindro
- 6:
- espacio de combustión
- 10:
- conducto de admisión
- 12:
- válvula de admisión
- 31, 32:
- ramales de derivación
- 33:
- zona de control de flujo del conducto de admisión
- 34:
- región de baja velocidad de flujo
- 35, 36:
- región de alta velocidad de flujo
- 41, 42:
- porciones sobresalientes.
A continuación se describirá una realización de
la presente invención con referencia a las figuras 1 a 4.
Con referencia a la figura 1, un motor de
combustión interna E al que se aplica la presente invención, es un
motor monocilindro de cuatro tiempos refrigerado por agua, con un
cigüeñal (no representado) montado en una motocicleta para
colocarse en una posición horizontal orientada en la dirección a lo
ancho del vehículo. El motor de combustión interna E incluye un
cilindro 1 conectado a un cárter que soporta rotativamente el
cigüeñal, una culata de cilindro 2 conectada al extremo superior
del cilindro 1, y una cubierta de culata 3 conectada al extremo
superior de la culata de cilindro 2.
Se deberá observar que el término "dirección
vertical" en el sentido en que se utiliza en esta memoria
descriptiva se refiere a la dirección paralela a un eje de cilindro
L.
Un pistón 4 está montado en un agujero de
cilindro 1a del cilindro 1 de modo que sea capaz de movimiento
alternativo. La culata de cilindro 2 está provista de una cámara de
combustión 5 formada por un rebaje que está enfrente del agujero de
cilindro 1a en la dirección de eje del cilindro, un conducto de
admisión 10 que tiene un par de agujeros de admisión 31b, 32b (véase
también la figura 2) abiertos a la cámara de combustión 5, y un
orificio de escape 11 que tiene un par de agujeros de escape 11b
abiertos a la cámara de combustión 5. Junto con una porción 1a1 del
agujero de cilindro 1a entre el pistón 4 y la culata de cilindro 2
la cámara de combustión 5 define un espacio de combustión 6 formado
por cooperación entre el cilindro 1 y la culata de cilindro 2.
La culata de cilindro 2 está provista de un par
de válvulas de admisión 12 y un par de válvulas de escape 13 para
abrir y cerrar el par de agujeros de admisión 31b, 32b y el par de
agujeros de escape 11b, respectivamente, en correspondencia con la
cámara de combustión 5. Cada una de las válvulas de admisión 12 y
escape 13 está asistida por un resorte 15 y son empujadas en la
dirección de cierre, estando cada resorte 15 retenido en una
porción de asiento 14 dispuesta en la culata de cilindro 2, y se
soportan en el cilindro 2 de manera que sean capaces de movimiento
alternativo teniendo sus vástagos respectivos 12a, 13a introducidos
mediante guías cilíndricas de válvula 16, 17 que se encajan a
presión en la culata de cilindro 2.
La descripción siguiente se referirá
principalmente al conducto de admisión 10, haciendo referencia
también a la figura 2.
El conducto de admisión 10 se compone de un
tramo común 30 que forma una porción superior del conducto de
admisión 10 y que tiene la entrada 10a, y una pluralidad de ramales
de derivación, que en esta realización son dos (31, 32) que se
separan por una pared divisoria 8 en el lado descendente del tramo
común 30 y se abren a la cámara de combustión 5 en los agujeros de
admisión 31b, 32b, respectivamente. Los respectivos ramales de
derivación 31, 32 que constituyen la porción inferior del conducto
de admisión 10 tienen los agujeros de admisión 31b, 32b definidos
por un asiento de válvula 18 dispuesto en la culata de cilindro 2, y
cada uno tiene una porción curvada que se extiende sobre una zona
predeterminada a lo largo de la dirección del flujo de admisión y
curvada en una dirección curvada C hacia el lado del cilindro 1 o
el lado de cámara de combustión 6 en la dirección del flujo de
admisión.
Además, con referencia también a la figura 3, el
conducto de admisión 10 tiene una zona de control de flujo de
admisión 33 provisto de un par de porciones sobresalientes primera
y segunda 41, 42 que se extienden sobre una superficie de pared 40
del conducto de admisión 10 a lo largo del flujo de admisión. Las
porciones sobresalientes primera y segunda 41, 42, que están
espaciadas una de otra en la dirección circunferencial del conducto
de admisión 10, se han previsto de manera que sobresalgan
suavemente de una superficie de pared exterior 40a como una primera
superficie de pared y una superficie de pared interior 40b como
una segunda superficie de pared, respectivamente, de la superficie
de pared 40. Cada una de las porciones sobresalientes 41, 42 se ha
previsto para cada uno de los ramales de derivación 31, 32 de
manera que se extienda sobre el tramo común 30 y cada uno de los
ramales de derivación 31, 32, y se extiende desde una posición
hacia arriba o anterior de un borde situado hacia arriba o
anterior 8a de la pared divisoria 8, hacia una posición hacia abajo
o posterior a lo largo del flujo de admisión.
Se deberá observar que los términos "lado
interior" y "lado exterior" en el sentido en que se
utilizan en esta memoria descriptiva y las reivindicaciones se
refieren al lado interior y el lado exterior con respecto a la
dirección curvada, y el término "sección transversal de paso"
se refiere a la sección transversal del conducto de admisión 10
tomada a lo largo del plano ortogonal al flujo principal del flujo
de admisión.
Se ha previsto un agujero de introducción 9,
para la guía de válvula 16, en una porción de extremo situada hacia
abajo 41a de la primera porción sobresaliente 41. La primera
porción sobresaliente 41 se extiende hacia abajo del agujero de
introducción 9 y la guía de válvula 16, y hasta la proximidad del
agujero de introducción 9 en la dirección del flujo de admisión.
Además, como se representa en la figura 1, la porción inferior de
extremo de la guía de válvula 16 dispuesta en la primera porción
sobresaliente 41 está en la misma superficie de la primera porción
sobresaliente 41, enrasando con ella y no sobresale al conducto de
admisión 10.
Además, la segunda porción sobresaliente 42 está
situada hacia arriba del asiento de válvula 18 y se extiende en la
dirección del flujo de admisión hasta la proximidad de dicho
asiento de válvula 18. Esta segunda porción sobresaliente 42 es
suavemente continua respecto de la superficie periférica interna
del asiento de válvula 18 de tal manera que la segunda porción
sobresaliente 42 no sobresalga al conducto de admisión 10 más allá
de la superficie periférica interna del asiento de válvula 18.
El tramo del conducto de admisión 10 en el que
se efectúa el control de flujo de admisión referenciado con 33, se
extiende sobre la zona predeterminada en la dirección del flujo de
admisión, definida por la zona donde se han dispuesto las porciones
sobresalientes primera y segunda 41, 42 como se ve en la sección
transversal de paso. En esta realización, el tramo común 30 y los
respectivos ramales de derivación 31, 32 tienen el tramo de control
de flujo de admisión 33 extendiéndose sobre el tramo común 30.
Además, a condición de que la zona de control de flujo de admisión
33 esté dividida en tres partes: la porción situada hacia arriba,
la porción media, y la porción situada hacia abajo, el borde
situado hacia arriba 8a de la pared divisoria 8 se encuentra en la
porción media. Se deberá observar que el borde situado hacia arriba
8a puede encontrarse en la porción situada hacia arriba.
Con referencia a la figura 3, en una sección
transversal de paso específica que constituye al menos una parte de
la sección transversal de paso en la zona de control de flujo de
admisión 33 (denominada a continuación la "sección transversal de
paso específica"), se forma una región de baja velocidad de
flujo 34, y regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda
35, 36 donde la velocidad de flujo máxima del gas de admisión es
comparativamente más grande que en la región de baja velocidad de
flujo 34. En esta realización, la sección transversal de paso
específica se refiere a la sección transversal de paso en cada uno
de los ramales de derivación 31, 32.
Como se representa bien en la figura 3, en la
sección transversal de paso específica, las porciones
sobresalientes primera y segunda 41, 42 son eminentemente lineales
y simétricas con respecto a una línea recta paralela a una segunda
dirección que se describirá más adelante. Aunque en esta
realización la zona superior de cada una de las porciones
sobresalientes primera y segunda 41, 42 es esencialmente lineal en
la sección transversal de paso específica, la zona superior también
puede ser circular.
Además, la región de baja velocidad de flujo 34
se forma en y alrededor de la región donde se forma una distancia
mínima "d" entre la primera porción sobresaliente 41 y la
segunda porción sobresaliente 42. Como se ve en una primera
dirección (denominada a continuación la "primera dirección"),
las regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36 se
forman a ambos lados de la región de baja velocidad de flujo 34. La
primera dirección es la dirección ortogonal a una línea A que
conecta entre un primer punto P1 de la primera porción
sobresaliente 41 y un segundo punto P2 de la segunda porción
sobresaliente 42, definiendo la línea A la distancia mínima d.
Aunque en esta realización los valores de la distancia mínima d en
los dos ramales de derivación 31, 32 se establecen de manera que
sean esencialmente iguales, pueden ser diferentes uno de otro.
En la sección transversal de paso específica, en
el lado de la primera porción sobresaliente 41 con respecto a una
primera tangente B1 de la primera porción sobresaliente 41 que es
ortogonal a la línea A, se forman pasos primero y segundo 37a, 37b
a ambos lados con la primera porción sobresaliente 41 intermedia en
la primera dirección, y en el lado de la segunda porción
sobresaliente 42 con respecto a una segunda tangente B2 de la
segunda porción sobresaliente 42 que es ortogonal a la línea A, se
forman pasos tercero y cuarto 38a, 38b a ambos lados con la
segunda porción sobresaliente 42 intermedia en la primera
dirección. Se forma un paso central 39 entre las dos tangentes B1 y
B2. Así, la sección transversal de paso resultante tiene una
configuración en forma de H.
Además, la primera región de alta velocidad de
flujo 35 incluye los pasos primero y tercero 37a, 38a que están
uno enfrente de otro en una segunda dirección paralela a la línea A
(denominada a continuación la "segunda dirección"), y una
primera porción de alta velocidad de flujo 39a del paso central 39
situado entre los dos pasos 37a, 38a en la segunda dirección. La
segunda región de alta velocidad de flujo 36 incluye los pasos
segundo y cuarto 37b, 38b que están uno enfrente de otro en la
segunda dirección, y una segunda porción de alta velocidad de flujo
39b del paso central 39 situado entre los dos pasos 37b, 38b en la
segunda dirección. Además, la región de baja velocidad de flujo 34
incluye una porción de baja velocidad de flujo 39c del paso central
39 situada entre las porciones de alta velocidad de flujo primera y
segunda 39a, 39b.
En esta realización, la anchura de la región de
baja velocidad de flujo 34 en la primera dirección es
esencialmente igual a la anchura de la guía de válvula 16 en la
primera dirección y, también a la anchura de cada una de las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36 en la
primera dirección. Además, las velocidades de flujo en las dos
regiones de alta velocidad de flujo 35, 36 son sensiblemente
iguales entre sí.
La distancia mínima d disminuye gradualmente en
la dirección del flujo de admisión. Después de hacerse mínima
cerca de una posición hacia arriba de la guía de válvula 16, la
distancia mínima d aumenta después gradualmente en la dirección del
flujo de admisión. Por consiguiente, cuando el gas de admisión
fluye en la zona de control de flujo de admisión 33 hacia la
sección transversal de paso específica donde la distancia mínima d
resulta mínima, debido a un aumento de la resistencia de admisión
producida por las porciones sobresalientes primera y segunda 41,
42, el gas de admisión en la región de baja velocidad de flujo 34
diverge a las regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda
35, 36, contribuyendo así a una mayor velocidad de admisión en cada
una de las regiones de alta velocidad de flujo 35, 36.
Además, como se representa en la figura 3, como
se ve en la dirección ortogonal a la sección transversal de paso
específica, el vástago de válvula 12a de cada válvula de admisión
12 se extiende esencialmente en paralelo a la segunda dirección, y
cada vástago de válvula 12a ocupa una posición que solapa la región
de baja velocidad de flujo 34 en el conducto de admisión 10 (véase
la figura 3).
El gas de admisión que ha pasado por la zona de
control de flujo de admisión 33 llega a los agujeros de admisión
31b, 32b con una distribución de velocidad que depende de las
magnitudes de velocidades de flujo en la región de baja velocidad
de flujo 34 y regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda
35, 36, y fluye posteriormente a la cámara de combustión 5 (véase
la figura 1).
Además, en la segunda porción sobresaliente 42,
que está situada en el lado del cilindro 1 con respecto a la
primera porción sobresaliente 41, se ha previsto un paso de agua
refrigerante 50 formado en la culata de cilindro 2 de manera que
esté embebido en ella de modo que el paso de agua refrigerante 50
ocupe una posición que solapa los pasos tercero y cuarto 38a, 38b
en la dirección axial del cilindro o el paso de agua refrigerante
50 ocupa una posición que solapa los pasos tercero y cuarto 38a,
38b como se ve en la dirección de la línea central de rotación del
cigüeñal.
A continuación se describirán la operación y los
efectos de esta realización construida como se ha descrito
anteriormente.
El conducto de admisión 10 tiene la zona de
control de flujo de admisión 33 provista de las porciones
sobresalientes primera y segunda 41, 42. En la sección transversal
específica de esta zona de control de flujo de admisión 33, la
región de baja velocidad de flujo 34, y las regiones de alta
velocidad de flujo primera y segunda 35, 36 se forman a ambos lados
en la primera dirección. El gas de admisión llega a los agujeros de
admisión 31b, 32b, teniendo la distribución de velocidades de flujo
y la relación de las magnitudes de velocidades de flujo
correspondientes en la región de baja velocidad de flujo 34 y las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36. Por
consiguiente, la región de baja velocidad de flujo 34 se forma
previendo las porciones sobresalientes primera y segunda 41, 42, y
la velocidad de flujo en la región de baja velocidad de flujo 34 se
puede reducir mediante el establecimiento de la distancia mínima d,
logrando por ello un aumento correspondiente de la velocidad de
flujo en cada una de las regiones de alta velocidad de flujo
primera y segunda 35, 36. Así, la diferencia de la velocidad del
gas de admisión entre las regiones de alta velocidad de flujo
primera y segunda 35, 36 y la región de baja velocidad de flujo 34
puede ser grande. Además, debido a las porciones sobresalientes
primera y segunda 41, 42 opuestas entre sí a la distancia mínima d,
el gas de admisión en la región de baja velocidad de flujo 34 puede
ser desviado a las regiones de alta velocidad de flujo primera y
segunda 35, 36 de forma apropiada en comparación con el caso en el
que solamente se dispone una porción sobresaliente. Esto contribuye
también a un aumento de la diferencia de velocidad. Como resultado,
se puede incrementar la diferencia en la velocidad de admisión
entre las regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35,
36 y la región de baja velocidad de flujo 34, y por ello la
diferencia de velocidad entre los flujos de gas de admisión
aspirados al espacio de combustión 6 para lograr por ello mejor
combustibilidad.
Más específicamente, con referencia a la figura
4A, en el motor de combustión interna E con el conducto de
admisión según esta realización, en el que el volumen de paso se
reduce 4% en comparación con el de un conducto de admisión sin
porciones sobresalientes primera y segunda 41, 42 (conducto de
admisión convencional), a pesar de una disminución de la superficie
de paso debida a la provisión de las porciones sobresalientes
primera y segunda 41, 42, se asegura una velocidad de flujo de
admisión más grande que la del conducto de admisión convencional en
una parte del conducto de admisión según esta realización debido a
la mayor velocidad del flujo de admisión en cada una de las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36.
Además, debido a la mejor combustibilidad lograda por el aumento de
la diferencia de velocidad de admisión en el espacio de combustión
6, como se representa en la figura 4B, suponiendo que la región de
velocidad de rotación está dividida en una región de rotación a
baja velocidad y una región de rotación a alta velocidad, la salida
del motor aumenta en la región de rotación a alta velocidad.
La guía de válvula 16, mediante la que se
introduce el vástago de válvula 12a de cada válvula de admisión 12,
está dispuesta en la primera porción sobresaliente 41. Dado que la
guía de válvula 16 no sobresale más allá de la primera porción
sobresaliente 41, se evita un aumento de la resistencia de admisión
debido a la guía de válvula 16. Por consiguiente, la necesaria
velocidad de flujo de admisión se puede asegurar fácilmente a pesar
de la provisión de las porciones sobresalientes primera y segunda
41, 42.
Cada uno de los ramales de derivación 31, 32 del
conducto de admisión 10 tiene la zona de control de flujo de
admisión 33, y el borde situado hacia arriba 8a de la pared
divisoria 8 está situado en la porción media o situada hacia arriba
de la zona de control de flujo de admisión 33. Por consiguiente,
dado que aumenta la longitud de paso de la zona de control de flujo
de admisión 33, en cada uno de los ramales de derivación 31, 32, se
rectifica suficientemente el flujo de admisión en cada una de las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36, y la
distribución de velocidad se mantiene de manera satisfactoria. La
diferencia de velocidad entre los flujos de gas de admisión
aspirados al espacio de combustión 6 resulta así grande, logrando
por ello otra mejora en la combustibilidad.
La anchura de la región de baja velocidad de
flujo 34 en la primera dirección es esencialmente igual a la
anchura de cada una de las regiones de alta velocidad de flujo
primera y segunda 35, 36 en la primera dirección. Por lo tanto,
desviando una cantidad apropiada de gas de admisión en la región de
baja velocidad de flujo 34 a las regiones de alta velocidad de
flujo primera y segunda 35, 36, se puede incrementar la velocidad de
flujo de admisión en cada una de las regiones de alta velocidad de
flujo primera y segunda 35, 36, y, además, se puede asegurar una
zona superficial de paso relativamente grande para cada una de las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36, por
lo que se suprime un aumento de la resistencia de admisión, y se
puede asegurar fácilmente la necesaria velocidad de flujo de
admisión.
Como se ve en la dirección ortogonal a la
sección transversal de paso específica, el vástago de válvula 12a
de cada válvula de admisión 12 se extiende básicamente en paralelo
a la segunda dirección, y el vástago de válvula 12a ocupa la
posición que solapa la región de baja velocidad de flujo 34 en el
conducto de admisión 10. Por consiguiente, dado que la velocidad de
flujo del gas de admisión en la porción correspondiente al vástago
de válvula 12a en el conducto de admisión 10 es baja, la
disminución de la velocidad de flujo de admisión y la velocidad de
flujo debido al vástago de válvula 12a resulta pequeña. Esto
facilita asegurar la necesaria velocidad de flujo de admisión, y
contribuye a un aumento de la diferencia de velocidad de admisión a
los agujeros de admisión 31b, 32b y en el espacio de combustión 6.
Además, dado que la anchura de la región de baja velocidad de flujo
34 en la primera dirección es esencialmente igual a la anchura de
la guía de válvula 16 en la primera dirección, la influencia de la
guía de válvula 16 en la velocidad de flujo de admisión y la
diferencia de velocidad de admisión puede ser pequeña.
En la segunda porción sobresaliente 42, el paso
de agua refrigerante 50 formado en la culata de cilindro 2 se
dispone embebido de manera que ocupe la posición que solapa las
regiones de alta velocidad de flujo primera y segunda 35, 36 con
respecto a la dirección axial del cilindro. Por consiguiente,
debido a un aumento de la zona de transferencia de calentamiento
entre el gas de admisión en el conducto de admisión 10 y el agua de
refrigeración, el gas de admisión es enfriado efectivamente por el
agua de refrigeración, por lo que se logra una mejora en términos
de la eficiencia de carga logrando un aumento de salida del
motor.
Ahora se describirá una realización que
representa una modificación parcial de la construcción de la
realización antes descrita con respecto a la construcción
modificada.
El conducto de admisión previsto para cada
cámara de combustión puede no tener un tramo común, sino que puede
estar compuesto por un par de orificios independientes separados
por una pared divisoria y teniendo cada uno un agujero de admisión,
o puede constar de un conducto de admisión que tiene un agujero de
admisión.
La primera superficie de pared puede ser una
superficie de pared situada cerca del eje de cilindro L y la
segunda superficie de pared puede ser una superficie de pared
situada lejos del eje de cilindro L con respecto a la primera
superficie de pared. Además, estas superficies de pared pueden no
estar relacionadas con la dirección curvada y el eje de cilindro L.
La segunda dirección puede no ser la dirección esencialmente
paralela a los vástagos de válvula de las válvulas de admisión.
Las porciones sobresalientes primera y segunda
41, 42 pueden estar desviadas en la primera dirección en la
sección transversal de paso específica. Además, las configuraciones
de la región de baja velocidad de flujo y las regiones de alta
velocidad de flujo primera y segunda pueden ser diferentes entre
los múltiples ramales de derivación.
Las anchuras de las regiones de alta velocidad
de flujo primera y segunda en la primera dirección pueden ser
diferentes una de otra. En este caso, la velocidad de flujo en una
de las regiones de alta velocidad de flujo se puede hacer más alta
que la velocidad de flujo en la otra región de alta velocidad de
flujo, y la otra región de velocidad de flujo puede servir como la
región para asegurar el caudal necesario.
Claims (3)
1. Conducto de admisión para un motor de
combustión interna, incluyendo el motor (E): una culata de cilindro
(2) que forma un espacio de combustión (6) en cooperación con un
cilindro (1) en el que está montado alternativamente un pistón (4),
estando dotada la culata de cilindro (2) de un conducto de admisión
que tiene un agujero de admisión que está abierto al espacio de
combustión (6); y una válvula de admisión (12) para abrir y cerrar
el agujero de admisión, caracterizado porque:
tiene una zona de control de flujo de admisión
(33) que tiene una primera porción sobresaliente (41) y una
segunda porción sobresaliente (42) que se han previsto en una
superficie de pared (40) del conducto de admisión (10) de manera
que se extiendan a lo largo del flujo de admisión;
una sección transversal de paso de la zona de
control de flujo de admisión (33) incluye una región de baja
velocidad de flujo (34), y una primera región de alta velocidad de
flujo (35) y una segunda región de alta velocidad de flujo (36)
donde la velocidad de flujo máxima del gas de admisión es grande en
comparación con la región de baja velocidad de flujo (34),
formándose la región de baja velocidad de flujo (34), en y
alrededor de, una región donde se forma una distancia mínima
"d" entre la primera porción sobresaliente (41) y la segunda
porción sobresaliente (42), formándose la primera región de alta
velocidad de flujo (35) y la segunda región de alta velocidad de
flujo (36) a ambos lados de la región de baja velocidad de flujo
(34); y
llegando gas de admisión al agujero de admisión
(31b, 32b) con una distribución de la velocidad de flujo en una
relación correspondiente con las magnitudes de velocidades de flujo
en la región de baja velocidad de flujo (34) y las regiones de alta
velocidad de flujo primera (41) y segunda (42).
2. Conducto de admisión para un motor de
combustión interna, según la reivindicación 1, caracterizado
porque:
una guía de válvula (16) a través de la que se
introduce el vástago de la válvula de admisión (12), está dispuesta
en la primera porción sobresaliente (41); y
la guía de válvula (16) no sobresale más allá de
la primera porción sobresaliente (41) al conducto de admisión
(10).
3. Conducto de admisión para un motor de
combustión interna, según la reivindicación 1, caracterizado
porque:
el conducto de admisión (10) tiene una
pluralidad de ramales de derivación (31, 32) que se separan por una
pared divisoria (8) y abiertos al espacio de combustión (6) en el
conducto de admisión (10), teniendo cada uno de los ramales de
derivación (31, 32) la zona de control de flujo de admisión (33);
y
cuando la zona de control de flujo de admisión
(33) se divide en tres partes incluyendo una porción situada hacia
arriba, una porción media, y una porción situada hacia abajo, el
borde situado hacia arriba (8a) de la pared divisoria (8) se
encuentra en la porción media o en la porción situada hacia
arriba.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005188979A JP4290147B2 (ja) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | 内燃機関 |
| JP2005-188979 | 2005-06-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2317736A1 ES2317736A1 (es) | 2009-04-16 |
| ES2317736B1 true ES2317736B1 (es) | 2010-02-11 |
Family
ID=37565807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200601403A Expired - Fee Related ES2317736B1 (es) | 2005-06-28 | 2006-05-29 | Conducto de admision para un motor de combustion interna. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7270109B2 (es) |
| JP (1) | JP4290147B2 (es) |
| ES (1) | ES2317736B1 (es) |
| IT (1) | ITTO20060306A1 (es) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4876022B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2012-02-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関 |
| US20130333656A1 (en) * | 2012-02-04 | 2013-12-19 | David Endrigo | Valve seats for cylinder heads in aircraft engines |
| CN103244303A (zh) * | 2012-02-04 | 2013-08-14 | D.恩德里戈 | 飞机发动机的汽缸盖 |
| US10344705B2 (en) * | 2016-10-18 | 2019-07-09 | Ford Global Technologies, Llc | Intake valve fairing for a cylinder head of an engine |
| JP6606523B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2019-11-13 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB535065A (en) * | 1939-09-21 | 1941-03-27 | Bristol Tramways & Carriage Co | Improvements in the cylinders or cylinder-heads of internal-combustion engines |
| JPS5949407B2 (ja) * | 1976-11-15 | 1984-12-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼室 |
| US4159011A (en) * | 1978-02-21 | 1979-06-26 | General Motors Corporation | Engine cylinder inlet port |
| JPS5820369B2 (ja) * | 1978-07-20 | 1983-04-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼室構造 |
| JPS58204932A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-11-29 | Toyota Motor Corp | ヘリカル型吸気ポ−ト |
| JPS60233314A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気制御装置 |
| JP2554755B2 (ja) | 1989-11-21 | 1996-11-13 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関における吸気装置 |
| JPH06185312A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Toyota Motor Corp | ２サイクル機関の燃焼室 |
| JPH10299494A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Yamaha Motor Co Ltd | 筒内燃料噴射式エンジンにおける吸気開口部構造 |
| US6666186B2 (en) * | 2001-02-01 | 2003-12-23 | Avl List Gmbh | Spark ignited internal combustion engine with at least one cylinder |
| JP2004143954A (ja) | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Suzuki Motor Corp | 内燃機関の吸気ポート構造 |
-
2005
- 2005-06-28 JP JP2005188979A patent/JP4290147B2/ja active Active
-
2006
- 2006-04-27 IT IT000306A patent/ITTO20060306A1/it unknown
- 2006-05-29 ES ES200601403A patent/ES2317736B1/es not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-28 US US11/475,899 patent/US7270109B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4290147B2 (ja) | 2009-07-01 |
| US7270109B2 (en) | 2007-09-18 |
| JP2007009747A (ja) | 2007-01-18 |
| ES2317736A1 (es) | 2009-04-16 |
| US20060288980A1 (en) | 2006-12-28 |
| ITTO20060306A1 (it) | 2006-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2317736B1 (es) | Conducto de admision para un motor de combustion interna. | |
| ES2626799T3 (es) | Construcción ligera de un émbolo diesel | |
| ES2316922T3 (es) | Turbomaquina que dispone de sectores de anillo refrigerados. | |
| JP4438643B2 (ja) | エンジンのシリンダヘッド構造 | |
| JP4337851B2 (ja) | シリンダヘッドの冷却水通路構造 | |
| ES2327057T3 (es) | Sistema de purificacion de gases de escape. | |
| US20160186641A1 (en) | Cooling structure of internal combustion engine | |
| ES2910020T3 (es) | Conjunto de válvula | |
| JP2007278065A (ja) | 排気マニホールド一体型シリンダヘッドの冷却構造 | |
| JP2014070624A (ja) | 内燃機関の排気通路構造 | |
| ES2387930T3 (es) | Motocicleta | |
| JP4791305B2 (ja) | 水冷式多気筒エンジン | |
| ES2354226T3 (es) | Repartidor de aire de alimentación para motor de combustión interna. | |
| BRPI0403972B1 (pt) | estrutura para passagem de fluxo de ar de refrigeração para um cabeçote de cilindro | |
| JP2019196734A (ja) | ウォータジャケット構造 | |
| JP2011157827A (ja) | 内燃機関におけるシリンダヘッド | |
| ES2363485T3 (es) | Motor de vehículo automóvil que comprende un circuito de refrigeración innovador. | |
| ES2542037T3 (es) | Estructura de válvula de control de aceite para elevación variable de válvula de motor | |
| JP6064858B2 (ja) | 内燃機関 | |
| ES2553217T3 (es) | Aparato de válvula variable para motor de combustión interna de tipo OHC | |
| ES2625076T3 (es) | Mecanismo de válvula para un motor de combustión interna, motor de combustión interna y vehículo motorizado | |
| BR102012007584A2 (pt) | Motor refrigerado a óleo | |
| ES2175947T5 (es) | Motor de combustion interna con sistema de refrigeracion por fluido. | |
| ES2673549T3 (es) | Motor de combustión interna y vehículo del tipo de montar a horcajadas que lo incluye | |
| JP6036767B2 (ja) | 過給式内燃機関のインタークーラ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090416 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2317736B1 Country of ref document: ES |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20211125 |