ES2319360B2 - Motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Motor de combustión interna.
Objeto: En un motor de combustión interna
incluyendo una estructura de paso de aceite lubricante del tipo de
colector seco, evitar que la presión negativa dentro de una cámara
de cigüeñal de forma sellada sea excesiva, reducir variaciones en
rotación en el periodo inicial de arranque del motor, y lograr un
mejor rendimiento del motor.
Medios de solución: En un motor de combustión
interna en el que una cámara de aceite lubricante CO está dispuesta
junto a una cámara de cigüeñal de forma sellada CC y se alimenta
aceite lubricante en la cámara de cigüeñal CC a la cámara de aceite
lubricante CO a través de una válvula unidireccional 102
concomitantemente al movimiento alternativo de un pistón 26, un
cárter 24 está provisto de un agujero de ventilación 115 para
comunicar entre sí el interior y el exterior de la cámara de
cigüeñal, y el agujero de ventilación 115 se pone de manera que no
se cierre con el pistón 26 cuando el pistón 26 esté situado en
cualquier posición en el rango del punto muerto inferior al punto
muerto superior.
Description
Motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un motor de
combustión interna, en particular a un motor de combustión interna
de cuatro tiempos que tiene una cámara de cigüeñal de forma
sellada.
Se conoce convencionalmente un motor de
combustión interna provisto de unos medios de lubricación del tipo
de colector seco incluyendo una cámara de cigüeñal de forma
sellada. En dicho motor, una válvula unidireccional 16 está
dispuesta en una pared divisoria 14 que divide la cámara de
cigüeñal 12 y una cámara de aceite 13 entre sí, se alimenta aceite
de la cámara de cigüeñal 12 a la cámara de aceite 13 por la presión
dentro de la cámara de cigüeñal 12 debido a un movimiento
descendente de un pistón 32, y una pared cilíndrica está provista
de un agujero equilibrador 22 para comunicación entre el interior
del cilindro y la cámara de aceite 13 (consúltese, por ejemplo, el
Documento de
Patente 1).
Patente 1).
Documento de Patente 1: Publicación de Patente
japonesa número Sho 61-182406
Mientras tanto, el motor de combustión interna
descrito en el Documento de Patente 1 tiene los problemas
siguientes. Dado que el agujero equilibrador está dispuesto en una
porción intermedia de la pared cilíndrica a lo largo de la que el
pistón se desliza alternativamente, en la etapa inicial donde el
pistón se mueve hacia arriba del punto muerto inferior, el agujero
equilibrador se cierra con una porción de faldilla del pistón, y la
presión negativa dentro de la cámara de cigüeñal resulta demasiado
alta. Por lo tanto, al tiempo de arrancar el motor, el cigüeñal se
debe girar contra la presión negativa dentro de la cámara de
cigüeñal. Por consiguiente, se genera una variación en la rotación
en el período inicial de arranque del motor.
La presente invención se ha realizado teniendo
en consideración las circunstancias anteriores. Por consiguiente,
un objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo motor
de combustión interna con el que se puede resolver los problemas
anteriores.
Con el fin de lograr el objeto anterior, la
invención expuesta en la reivindicación 1 reside en un motor de
combustión interna incluyendo un cigüeñal soportado rotativamente
en un cárter, un pistón que alterna en un cilindro en comunicación
con el cárter, estando conectados entre sí el cigüeñal y el pistón,
una cámara de aceite lubricante dispuesta junto a una cámara de
cigüeñal de forma sellada definida por el cárter, y alimentándose
aceite lubricante de la cámara de cigüeñal a la cámara de aceite
lubricante a través de una válvula unidireccional por una variación
en la presión dentro de la cámara de cigüeñal concomitantemente al
movimiento alternativo del pistón. El cárter está provisto de un
agujero de ventilación para comunicación entre el interior y el
exterior de la cámara de cigüeñal, y el agujero de ventilación está
dispuesto en una posición tal que no se cierre por el pistón cuando
el pistón esté situado en cualquier posición en el rango del punto
muerto inferior al punto muerto superior.
Con el fin de lograr el objeto anterior, la
invención expuesta en la reivindicación 2 se caracteriza porque, en
un motor de combustión interna expuesto en la reivindicación 1, un
cigüeñal conectado al pistón a través de una biela se soporta
rotativamente en el cárter que define la cámara de cigüeñal, el
cigüeñal tiene un brazo de manivela en el lado opuesto en la
dirección radial a un cojinete de biela de cigüeñal al que está
conectada la biela, y el agujero de ventilación se dispone dentro
de un lugar de rotación de un diámetro máximo del brazo de
manivela según se ve en la dirección axial del cigüeñal.
Con el fin de lograr el objeto anterior, la
invención expuesta en la reivindicación 3 se caracteriza porque, en
un motor de combustión interna expuesto en la reivindicación 2, el
brazo de manivela tiene forma de un arco menor según se ve en la
dirección axial, y el agujero de ventilación no se solapa con el
brazo de manivela según se ve en la dirección axial del cigüeñal
cuando el pistón está situado en el punto muerto inferior.
Con el fin de lograr el objeto anterior, la
invención expuesta en la reivindicación 4 se caracteriza porque, en
un motor de combustión interna expuesto en la reivindicación 1, el
agujero de ventilación comunica la cámara de cigüeñal y la cámara
de aceite lubricante una con otra, y está situado por encima de una
porción de eje de muñón del cigüeñal y dentro de una superficie
sobresaliente en la dirección radial del cojinete de bancada.
Con el fin de lograr el objeto anterior, la
invención expuesta en la reivindicación 5 se caracteriza porque, en
un motor de combustión interna expuesto en la reivindicación 1, el
agujero de ventilación comunica la cámara de cigüeñal y la cámara
de aceite lubricante una con otra, está dispuesto por encima de un
mecanismo de transmisión temporizada dispuesto en la cámara de
aceite lubricante, y está situado dentro de una superficie
sobresaliente en la dirección radial de una porción saliente de
pivote para soportar rotativamente un brazo de tensión del
mecanismo de transmisión temporizada.
Con el fin de lograr el objeto anterior, la
invención expuesta en la reivindicación 6 se caracteriza porque, en
un motor de combustión interna expuesto en la reivindicación 1, un
eje equilibrador se dispone rotativamente por encima del cigüeñal en
la cámara de cigüeñal, un engranaje equilibrador fijado al eje
equilibrador y operado en unión con el cigüeñal se dispone
integralmente en su superficie lateral con una porción
sobresaliente arqueada enfrentada con el agujero de ventilación, y
la porción sobresaliente cierra el agujero de ventilación cuando el
pistón se mueve del punto muerto superior al punto muerto
inferior.
\vskip1.000000\baselineskip
Según las invenciones expuestas en las
reivindicaciones, el cárter que define la cámara de cigüeñal está
provisto del agujero de ventilación para comunicación entre el
interior y el exterior de la cámara de cigüeñal, y el agujero de
ventilación está dispuesto en una posición tal que no se cierre con
el pistón cuando el pistón esté situado en cualquier posición en el
rango del punto muerto inferior al punto muerto superior. Por lo
tanto, es posible impedir que la presión negativa dentro de la
cámara de cigüeñal se eleve más de lo requerido, desde la etapa
inicial donde la presión negativa se genera en la cámara de
cigüeñal, y suprimir la variación en la rotación en el período
inicial de arranque del motor.
Según la invención expuesta en la reivindicación
2, el agujero de ventilación se dispone dentro del lugar de
rotación del diámetro exterior máximo del brazo de manivela del
cigüeñal según se ve en la dirección axial de dicho cigüeñal, de
modo que el agujero de ventilación pueda proporcionarse sin
necesidad de ampliar el volumen interior de la cámara de cigüeñal
en la dirección radial.
Según la invención expuesta en la reivindicación
3, el agujero de ventilación no se solapa con el brazo de manivela
según se ve en la dirección axial del cigüeñal cuando el pistón
está situado en el centro inferior. Por lo tanto, a pesar de que el
agujero de ventilación se dispone dentro del lugar de rotación del
diámetro exterior máximo del brazo de manivela según se ve en la
dirección axial del cigüeñal, el agujero de ventilación se puede
mantener expuesto y la generación de una presión negativa se puede
moderar por ello desde la etapa inicial donde la presión negativa
se genera concomitantemente al movimiento ascendente del pistón
desde el punto muerto inferior. Además, es posible evitar que la
presión negativa dentro de la cámara de cigüeñal se eleve más de lo
requerido, y suprimir la variación de la rotación en la etapa
inicial de arranque del motor.
Según la invención expuesta en la reivindicación
4, el agujero de ventilación está dispuesto en el lado superior
del cojinete de bancada del cigüeñal y situado dentro de la
superficie sobresaliente en la dirección radial de ese cojinete de
bancada. Por lo tanto, aunque el aceite lubricante en la cámara de
aceite lubricante salpique hacia arriba debido a vibraciones del
motor o análogos, el cigüeñal protege el aceite lubricante que
salpica, por lo que se puede impedir que el aceite lubricante se
aproxime al agujero de ventilación, y también se puede impedir que
el aceite lubricante fluya desde la cámara de aceite lubricante a
la cámara de cigüeñal.
Según la invención expuesta en la reivindicación
5, el agujero de ventilación está dispuesto por encima del
mecanismo de transmisión temporizada dispuesto en la cámara de
aceite lubricante, y está situado dentro de la superficie
sobresaliente en la dirección radial de la porción saliente de
pivote para soportar rotativamente el brazo de tensión del
mecanismo de transmisión temporizada. Por lo tanto, aunque el
aceite lubricante en la cámara de aceite lubricante salpique hacia
arriba debido a vibraciones del motor o análogos, la porción
saliente de pivote protege el aceite lubricante que salpica, por lo
que se puede impedir que el aceite lubricante se aproxime al
agujero de ventilación, y también se puede impedir que el aceite
lubricante fluya desde la cámara de aceite lubricante a la cámara
de cigüeñal.
Según la invención expuesta en la reivindicación
6, el eje equilibrador se dispone rotativamente por encima del
cigüeñal en la cámara de cigüeñal, el engranaje equilibrador fijado
al eje equilibrador y operado en unión con el cigüeñal está
provisto integralmente en su superficie lateral de la porción
sobresaliente arqueada enfrentada con el agujero de ventilación, y
la porción sobresaliente cierra el agujero de ventilación cuando el
pistón se mueve del punto muerto superior al punto muerto
inferior. Por lo tanto, el agujero de ventilación puede disponerse
en una posición alta en la cámara de cigüeñal, y puede estar
espaciado una distancia suficiente del nivel de aceite en la cámara
de aceite lubricante, por lo que es posible dificultar que el
aceite lubricante salpique hacia arriba debido a vibraciones del
motor fluyendo desde la cámara de aceite lubricante a la cámara de
cigüeñal. Además, con una estructura simple en la que el engranaje
equilibrador existente está provisto de la porción sobresaliente,
la pérdida de presión en el tiempo de compresión en la cámara de
cigüeñal se puede reducir evitando al mismo tiempo que la presión
negativa dentro de la cámara de cigüeñal se eleve más de lo
requerido desde la etapa inicial donde se genera la presión
negativa.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es una vista lateral general de una
motocicleta provista de un motor de combustión interna según la
presente invención.
La figura 2 es una vista lateral parcialmente
cortada de una porción trasera de la motocicleta.
La figura 3 es una vista en sección ampliada a
lo largo de la línea 3-3 de la figura 2.
La figura 4 es una vista ampliada de la porción
rodeada por una línea imaginaria de la figura 3.
La figura 5 es una vista en sección a lo largo
de la línea 5-5 de la figura 4.
La figura 6 es una vista en sección a lo largo
de la línea 6-6 de la figura 4.
La figura 7 es una vista en sección a lo largo
de la línea 7-7 de la figura 5.
La figura 8 es una vista en sección a lo largo
de la línea 8-8 de la figura 5.
La figura 9 es una vista en sección a lo largo
de la línea 9-9 de la figura 5.
La figura 10 es una vista en sección a lo largo
de la línea 10-10 de la figura 8.
La figura 11 es una vista en sección de una
parte esencial del motor al tiempo en que el pistón está en el
punto muerto inferior.
La figura 12 es una vista, correspondiente a la
figura 5 para la primera realización, para una segunda
realización.
La figura 13 es una vista en sección a lo largo
de la línea 13-13 de la figura 12.
La figura 14 es una vista en sección ampliada a
lo largo de la línea 14-14 de la figura 13.
\vskip1.000000\baselineskip
- 21
- cilindro
- 24
- cárter
- 25
- cigüeñal
- 25j
- cojinete de bancada de cigüeñal
- 25p
- cojinete de biela de cigüeñal
- 25w
- brazo de manivela de cigüeñal
- 26
- pistón
- 27
- biela
- 34
- mecanismo de transmisión temporizada
- 56
- brazo de tensor
- 56b
- porción saliente de pivote
- 102
- válvula unidireccional (válvula de lámina)
- 115
- agujero de ventilación
- 121
- eje equilibrador
- 122
- engranaje equilibrador
- 127
- porción sobresaliente
- CC
- cámara de cigüeñal
- CO
- cámara de aceite lubricante
\vskip1.000000\baselineskip
Ahora, se describirá en detalle más adelante un
modo de llevar a la práctica la presente invención, en base a
realizaciones de la invención representadas en los dibujos
acompañantes.
Las realizaciones se refieren al caso donde la
presente invención se aplica a un motor de combustión interna para
una motocicleta. En la descripción siguiente, el lado de rueda
delantera de la motocicleta se denominará "delantera", el lado
de rueda trasera "trasera", el lado izquierdo según lo ve una
persona en la dirección de movimiento de la motocicleta se
denominará "izquierda", y el lado derecho, "derecha".
Ante todo, una primera realización de la
presente invención se describirá con referencia a las figuras 1 a
11, en las que la figura 1 es una vista lateral general de una
motocicleta provista de un motor de combustión interna según la
presente invención; la figura 2 es una vista lateral parcialmente
cortada de una porción trasera de la motocicleta; la figura 3 es
una vista en sección ampliada a lo largo de la línea
3-3 de la figura 2; la figura 4 es una vista
ampliada de la porción rodeada por una línea imaginaria de la
figura 3; la figura 5 es una vista en sección a lo largo de la
línea 5-5 de la figura 4; la figura 6 es una vista
en sección a lo largo de la línea 6-6 de la figura
4; la figura 7 es una vista en sección a lo largo de la línea
7-7 de la figura 5; la figura 8 es una vista en
sección a lo largo de la línea 8-8 de la figura 5;
la figura 9 es una vista en sección ampliada a lo largo de la línea
9-9 de la figura 5; la figura 10 es una vista en
sección ampliada a lo largo de la línea 10-10 de la
figura 8; y la figura 11 es una vista en sección de una parte
esencial del motor al tiempo en que el pistón está en el punto
muerto inferior.
En las figuras 1 y 2, una motocicleta tipo
scooter tiene una configuración en la que una horquilla delantera 2
que soporta rotativamente una rueda delantera WF se soporta de
forma dirigible en un tubo delantero 1 en el extremo delantero de
un bastidor de carrocería de vehículo F, y un manillar de dirección
3 está dispuesto en una porción superior de la horquilla delantera
2. Además, una unidad de potencia de tipo oscilante PU se soporta
de forma verticalmente oscilante en una porción trasera del
bastidor de carrocería de vehículo F a través de unos medios de
suspensión S que se describirán más adelante. La unidad de potencia
de tipo oscilante PU incluye un motor de combustión interna E
dispuesto a lo largo de la dirección
delantera-trasera con relación al bastidor de
carrocería de vehículo F, una transmisión M que se extiende hacia
atrás del motor de combustión interna E, y una rueda trasera WR
soportada rotativamente en una porción trasera de la transmisión
M.
Los medios de suspensión S incluyen
articulaciones superior e inferior 6, 7 y un amortiguador trasero
8. La articulación superior 6 se soporta rotativamente en su
extremo superior en el bastidor de carrocería de vehículo F y en su
extremo inferior en una porción sustentadora en una porción
superior delantera de la unidad de potencia PU, de tal manera que
pueda oscilar en la dirección delantera-trasera. La
articulación inferior 7 se soporta rotativamente en su extremo
superior en una porción sustentadora en una porción inferior
delantera de la unidad de potencia PU y en su extremo inferior en
el bastidor de carrocería de vehículo F, de tal manera que pueda
oscilar en la dirección delantera-trasera. El
amortiguador trasero 8 está conectado en su extremo superior al
bastidor de carrocería de vehículo F y en su extremo inferior a una
porción trasera de la unidad de potencia PU. Por lo tanto, la
unidad de potencia de tipo oscilante PU está suspendida de forma
verticalmente oscilante del bastidor de carrocería de vehículo F
mediante los medios de suspensión S que incluyen las articulaciones
superior e inferior 6, 7 y el amortiguador trasero 8.
El motor de combustión interna E en la unidad de
potencia PU es del tipo de cuatro tiempos, cilindro único, cuatro
válvulas, inyección de combustible refrigerado por agua, y su eje
de cilindro L-L se extiende de forma
sustancialmente horizontal (ligeramente inclinado hacia adelante
hacia arriba) a lo largo de la dirección
delantera-trasera del bastidor de carrocería de
vehículo F. Además, la transmisión M en la unidad de potencia PU se
compone de una transmisión no etápica del tipo de correa en V
conocida convencionalmente, que transmite la salida del motor de
combustión interna E a la rueda trasera WR mediante reducción de
velocidad no etápica por una correa de transmisión en V y
poleas.
Como se representa en la figura 2, un asiento en
tándem SE está montado en carriles de asiento 5 en una porción
trasera del bastidor de carrocería de vehículo F. El asiento en
tándem SE tiene un asiento delantero 10 y un asiento trasero 12
dispuestos en forma en tándem a lo largo de la dirección
delantera-trasera. El asiento delantero 10 está
provisto de un respaldo 11 en su porción trasera, y el asiento
trasero 12 está provisto de un respaldo 13 en su porción trasera.
Además, el asiento delantero 10 está articulado en su extremo
delantero al bastidor de carrocería de vehículo F de tal manera que
se pueda abrir y cerrar en la dirección vertical; así, el asiento
delantero 10 puede abrir y cerrar una entrada de un compartimiento
portaobjetos B dispuesto en su lado inferior. Directamente debajo
del asiento en tándem SE, el compartimiento portaobjetos B de
longitud aproximadamente igual al asiento en tándem SE a lo largo
de la dirección delantera-trasera se soporta
integralmente en el bastidor de carrocería de vehículo F, y la
unidad de potencia de tipo oscilante PU está dispuesta debajo del
compartimiento portaobjetos B. La entrada se abre en la superficie
superior de una porción delantera del compartimiento portaobjetos
B.
Ahora, se describirá más adelante la
configuración de la unidad de potencia de tipo oscilante PU con
referencia principalmente a las figuras 3 a 10. La unidad de
potencia PU se forma de manera que sea alargada en la dirección
delantera-trasera del bastidor de carrocería de
vehículo F. Como se representa en las figuras 3 a 5, un bloque
motor 20 del motor de combustión interna E que constituye una
porción de accionamiento de la unidad de potencia PU incluye un
único bloque de cilindro 22 que tiene un cilindro 21, y una culata
de cilindro 23 unida a una superficie delantera (superficie de
cubierta) del bloque de cilindro 22, y se extiende de forma
sustancialmente horizontal a lo largo de la dirección
delantera-trasera del bastidor de carrocería de
vehículo F. Además, un cárter 24 en el que soportar rotativamente
un cigüeñal 25, se une a una superficie trasera (una superficie en
el lado opuesto de la culata de cilindro 23) del bloque de
cilindros 20, y los tres elementos, es decir, el bloque de cilindro
20, la culata de cilindro 23, y el cárter 24 están conectados
integralmente conjuntamente por una pluralidad de pernos pasantes
36 (véase la figura 4).
Un pistón 26 montado de forma alternativa en el
cilindro 21 del bloque de cilindro 22 y cojinete de biela 25p de un
cigüeñal 25 están conectados entre sí a través de una biela 27. Un
par de orificios de entrada 28 y un par de orificios de escape 29
que se abren a una cámara de combustión de la culata de cilindro 23
están equipados respectivamente con un par de válvulas de entrada
30 y un par de válvulas de escape 31 de modo que las válvulas 30,
31 se puedan abrir y cerrar. Las válvulas 30, 31 se abren y cierran
a tiempos predeterminados por un mecanismo operativo de válvula 33
conocido convencionalmente dispuesto en la culata de cilindro 23.
Una bujía 44 está dispuesta en la cámara de combustión de la culata
de cilindro 23. Una cubierta de culata 35 para cubrir el mecanismo
operativo de válvula 33 se une a una superficie exterior de la
culata de cilindro 23. Un cigüeñal operativo de válvula 32 del
mecanismo operativo de válvula 33 es operado en unión con el
cigüeñal 25 a través de un mecanismo de transmisión temporizada 34,
y es movido por el cigüeñal 25 de manera que gire con una relación
de reducción de velocidad de 1/2.
Como se representa en las figuras 2 y 5, un
sistema de admisión In está conectado a los orificios de entrada 28
formados en porciones superiores de la culata de cilindro 23. El
sistema de admisión In se extiende hacia atrás en el lado superior
del motor de combustión interna E, con una válvula de inyección de
combustible 40 y un cuerpo de regulador 41 dispuestos en su porción
inferior, y un filtro de aire 42 está conectado a su extremo
situado hacia arriba. Además, un sistema de escape Ex está
conectado a los orificios de escape 29 formados en porciones
inferiores de la culata de cilindro 23. El sistema de escape Ex se
extiende hacia atrás en el lado inferior del motor de combustión
interna E, y un silenciador de escape 43 (véase la figura 1) está
conectado a su extremo situado hacia abajo.
Como se representa en las figuras 3 a 5, el
cárter 24 se divide en la dirección de la anchura del vehículo en
una mitad de cárter izquierda 24L en el lado izquierdo del
bastidor de carrocería de vehículo F y una mitad de cárter derecha
24R en el lado derecho del bastidor de carrocería de vehículo F.
Las mitades de cárter izquierda y derecha 24L y 24R están acopladas
integralmente una con otra por una pluralidad de pernos de conexión
37. Las mitades de cárter izquierda y derecha 24L y 24R del cárter
24 tienen paredes laterales izquierda y derecha paralelas una a
otra, y las paredes laterales izquierda y derecha están formadas
integralmente con porciones de soporte de muñón izquierda y
derecha. El cigüeñal 25 dispuesto de forma sustancialmente
horizontal a través del bastidor de carrocería de vehículo F se
soporta rotativamente en las porciones de soporte de muñón
izquierda y derecha a través de casquillos lisos 50, 50.
Como se representa en las figuras 3 a 8, una
cámara de cigüeñal de forma sellada CC definida por el cárter 24 no
está provista de un cárter de aceite, y se forma de manera que
tenga un volumen interior comparativamente pequeño. La cámara de
cigüeñal CC está configurada de modo que los intervalos formados
entre ella misma y un cojinete de biela 25p de cigüeñal y los
brazos de manivela 25w, 25w del cigüeñal 25 contenidos son lo más
pequeños que sea posible.
Como se representa en la figura 3, un cuerpo
principal de caja de transmisión 64 se forma integralmente en el
exterior de la mitad de cárter izquierda 24L del cárter 24; además,
una cubierta de caja de transmisión 65 está fijada a una superficie
exterior de una abertura del cuerpo principal de caja de
transmisión 64, y el cuerpo principal de caja de transmisión 64 y
la cubierta de caja de transmisión 65 constituyen una caja de
transmisión 66. La caja de transmisión 66 define una cámara de
transmisión CT. La caja de transmisión 66 se extiende hacia el lado
trasero del bastidor de carrocería de vehículo F, la transmisión no
etápica del tipo de correa en V anterior M se contiene en la
cámara de transmisión CT, y una porción de extremo de eje 251 en el
lado izquierdo del cigüeñal 25 que se extiende a la caja de
transmisión 66 a través de una junta estanca de aceite 51, está
conectada al lado de entrada de la transmisión no etápica M. La
transmisión no etápica M se extiende hacia atrás dentro de la
cámara de transmisión CT, y un contraeje 68 soportado rotativamente
en la caja de transmisión 66 está conectado al lado de salida de la
transmisión no etápica M. El contraeje 68 es operado en unión con
un eje trasero 70 suspendido rotativamente de una porción trasera
de la caja de transmisión 66, mediante un grupo de engranajes de
reducción de velocidad 69 dispuesto en una porción trasera de la
caja de transmisión 66, y la rueda trasera WR se soporta
integralmente en el extremo exterior del eje trasero 70.
Además, la transmisión continua del tipo de
correa en V M es la conocida convencionalmente, por lo que la
rotación del cigüeñal 25 se pueda transmitir a la rueda trasera WR
a través de reducción de velocidad continua.
Como se representa en las figuras 7 y 8, la
mitad de cárter derecha 24R del cárter 24 se forma integralmente
con una porción de pared de extensión 71 que se extiende a lo
largo de la dirección del cigüeñal 25, y una cubierta de cárter 72
está fijada a una superficie exterior de la porción de pared de
extensión 71. La mitad de cárter derecha 24R y la cubierta de
cárter 72 definen una cámara sellada de aceite lubricante CO
adyacente a la cámara de cigüeñal de forma sellada CC, y un magneto
de volante 75 se contiene en el lado superior en la cámara de
aceite lubricante CO. El magneto de volante 75 está conectado con
una porción de extremo de eje 25r en el lado derecho del eje de
cigüeñal 25 que se extiende a la cámara de aceite lubricante CO
penetrando al mismo tiempo a través de la porción de soporte de
muñón de la mitad de cárter derecha 24R, y es movido por el
cigüeñal 25.
Como se representa en las figuras 7 y 8, la
cámara de aceite lubricante CO se extiende desde un lado lateral
del cárter 24 al lado inferior del cárter 24. En la cámara de
aceite lubricante CO, dos piñones de accionamiento 76 y 77 y un
engranaje de arranque 78 están fijados al cigüeñal 25. El mecanismo
de transmisión temporizada antes indicado 34 (figuras 4 y 6)
dispuesto en el bloque de cilindro 20 está conectado al piñón de
accionamiento 76 en un lado, mientras que una bomba de aceite
(bomba de alimentación) 80 (figuras 5 y 7) que se describirá más
adelante está conectada al piñón de accionamiento 77 en el otro
lado. Además, un motor de arranque 110 (figura 7) para mover un
dispositivo de arranque está conectado al engranaje de arranque
78.
Como se representa en las figuras 4, 6 y 10, el
mecanismo de transmisión temporizada 34 para operar el cigüeñal 25
y el cigüeñal operativo de válvula 32 en unión entre sí se compone
del piñón de accionamiento 76 fijado al cigüeñal 25, un piñón
accionado 53 fijado al cigüeñal operativo de válvula 32, y una
cadena de transmisión en forma de bucle 54 enrollada alrededor de
los piñones 76 y 53. La rotación del cigüeñal 25 se transmite al
cigüeñal operativo de válvula 32 a través del mecanismo de
transmisión temporizada 34, con una relación de reducción de
velocidad de 1/2. En el lado de holgura de la cadena de transmisión
en forma de bucle 54, se ha previsto un tensor 55 para impartir una
tensión predeterminada a la cadena de transmisión 54. El tensor 55
se compone de un brazo de tensor 56 dispuesto a lo largo del
exterior del lado de holgura de la cadena de transmisión 54, y un
ajustador de sujeción 57 para ajustar la presión del brazo de
tensor 56 hacia la cadena de transmisión 54. Como se representa en
las figuras 6, 8 y 10, una porción saliente de pivote 56b en el
extremo de base del brazo de tensor 56 está conectada
pivotantemente a través de un pasador de pivote 60 a una porción de
saliente de pivote 59 que sobresale de la mitad de cárter derecha
24R del cárter 24, directamente encima del cigüeñal 25, por lo que
el brazo de tensor 56 se puede avanzar y retirar con relación a la
cadena de transmisión 55. El brazo de tensor 56 se presiona hacia
la cadena de transmisión 54 por el ajustador de sujeción 57, por lo
que se imparte una tensión predeterminada a la cadena de
transmisión 54. Además, como se representa en la figura 6, un
elemento de sujeción 61 está dispuesto en el lado de tensión de la
cadena de transmisión en forma de bucle 55.
El motor de combustión interna E está provisto
de unos medios de lubricación del tipo de colector seco. A
continuación se describirá la configuración de los medios de
lubricación.
Los medios de lubricación del tipo de colector
seco se abren y cierran por variaciones en la presión generada en
la cámara de cigüeñal de forma sellada CC por las operaciones de la
bomba de aceite (bomba de alimentación) 80 y el motor de combustión
interna E. Los medios de lubricación incluyen una válvula
unidireccional, es decir, una válvula de lámina 102, el aceite
lubricante en la cámara de aceite lubricante CO es aspirado hacia
arriba y alimentado a cada porción a lubricar del cigüeñal 25 por
la bomba de aceite 80, y el aceite lubricante recogido en la
cámara de cigüeñal se hace volver a la cámara de aceite lubricante
CO abriendo la válvula de lámina 102.
En las figuras 5 a 8, el aceite lubricante se
reserva en una porción inferior del interior de la cámara sellada
de aceite lubricante CO. En la cámara de aceite lubricante CO, la
bomba de aceite 80 (véase la figura 8) está dispuesta en una
porción inferior de la mitad de cárter derecha 24R del cárter 24.
Un piñón accionado 82 fijado a un eje de bomba 81 de la bomba de
aceite 80 es operado en unión con el piñón de accionamiento 77
integral con el cigüeñal 25 a través de una cadena de transmisión
en forma de bucle 83, y es movido por el cigüeñal 25. El lado de
aspiración de la bomba de aceite 80 se comunica con un filtro de
aceite 84 sumergido en el aceite lubricante en la cámara de aceite
lubricante CO. El aceite lubricante procedente de la bomba de
aceite 80 se suministra a través de un circuito de aceite Ci a las
porciones a lubricar del cigüeñal 25 y análogos. Específicamente,
un tercer paso de aceite bifurcado 85 en comunicación con el lado
de descarga de la bomba de aceite 80 se comunica con una entrada de
un filtro de aceite 86 (véase las figuras 7 y 8) dispuesto en un
lado de una porción inferior del cárter 24, y una salida del filtro
de aceite 86 se comunica con una galería principal 87 formada en
una pared inferior del cárter 24.
Como se representa en la figura 8, la galería
principal 87 se bifurca en pasos de aceite bifurcados primero,
segundo, y tercero 91, 92, y 93 que se forman en la cubierta de
cárter 72 y el cárter 24. El aceite lubricante procedente del
filtro de aceite 86 se suministra a través de los pasos de aceite
bifurcados primero y segundo 91, 92 a los cojinetes de bancada 25j,
25j del cigüeñal 25, respectivamente. Además, el aceite lubricante
se suministra a través del tercer paso de aceite bifurcado 93 al
cojinete de biela 25p.
Los cojinetes de bancada 25j, 25j del cigüeñal
25 se soportan rotativamente a través de los casquillos lisos 50,
50, y la junta estanca de aceite 51 está dispuesta junto al
casquillo liso 50 en el lado de cámara de transmisión CT.
Como se representa en la figura 8, un regulador
de presión de aceite 88 está conectado al circuito de aceite Ci.
Cuando la presión de aceite en el circuito de aceite Ci excede de
una presión predeterminada, el circuito de aceite Ci se
cortocircuita a la cámara de aceite lubricante CO a través del
regulador de presión de aceite 88.
Como se representa en las figuras 5 y 9, en
porciones inferiores de la cámara de cigüeñal de forma sellada CC y
la cámara sellada de aceite lubricante CO se forma un paso de
aceite bifurcado 101 para comunicarlas una con otra. La válvula
unidireccional, es decir, la válvula de lámina 102 abierta y cerrada
por las variaciones en la presión dentro de la cámara de cigüeñal
CC está dispuesta en el paso de aceite bifurcado 101. Cuando se
genera una variación en la presión dentro de la cámara de cigüeñal
de forma sellada CC debido a la operación del motor de combustión
interna E, la válvula de lámina 102 se abre intermitentemente, por
lo que el aceite lubricante en la cámara de cigüeñal se puede
recircular a la cámara de aceite lubricante CO a través del paso de
comunicación de aceite 101.
Como se representa en las figuras 6 y 10, una
cámara de respiración 105 se forma en un lado de una porción
superior del interior de la mitad de cárter derecha 24R y la
cubierta de cárter 72. La cámara de respiración 105 se comunica con
la cámara de aceite lubricante CO a través de un orificio de
comunicación 106 formado en su porción inferior, mientras que su
porción superior se abre a la atmósfera a través de un tubo de
respiración 107, y el interior de la cámara de aceite lubricante CO
puede respirar a través de la cámara de respiración 105. Además,
el interior de la cámara de respiración 105 se forma de manera que
sea un laberinto proporcionando una pluralidad de chapas
deflectoras 108 dispuestas en zigzag, de modo que una neblina de
aceite mezclado en aire se separe por ello y vuelva a la cámara de
aceite lubricante CO.
Como se representa en las figuras 5 y 7, el
motor de arranque 110 se soporta por puente en el lado superior del
cárter 24, y el eje motor 111 del motor de arranque 110 es operado
en unión con el engranaje de arranque 78 a través de piñón loco 112
soportado en el cárter 24.
Como se representa en las figuras 5, 6, 8 y 11,
la pared divisoria entre el cárter CC y la cámara de aceite
lubricante CO dispuestos uno junto a otro, específicamente la mitad
de cárter derecha 24R del cárter 24, está provista en su porción
superior de un agujero de ventilación 115 compuesto de un agujero
principal perforado para comunicación entre el interior de la cámara
de cigüeñal y el interior de la cámara de aceite lubricante CO. El
agujero de ventilación 115 es para evitar que la presión dentro de
la cámara de cigüeñal de forma sellada CC sea una presión negativa
excesiva de modo que obstruya la operación del motor E cuando el
pistón 26 se mueva desde el punto muerto inferior (véase la figura
11) al punto muerto superior (véase la figura 5) durante la
operación del motor E. El agujero de ventilación 115 está
dimensionado de manera que la presión positiva dentro de la cámara
de cigüeñal y la presión negativa dentro de la cámara de cigüeñal
CC tengan valores absolutos aproximadamente iguales.
Según la primera realización anterior, se
asegura, en todas las condiciones de operación del motor E, que el
agujero de ventilación 115 siempre se mantenga expuesto cuando el
pistón 26 se mueva hacia arriba del punto muerto inferior al punto
muerto superior, es decir, de la etapa inicial donde se genera una
presión negativa dentro del la cámara de cigüeñal CC donde cesa la
generación de la presión negativa, y que la buena función de
ventilación del agujero de ventilación 115 no quede obstaculizada
por la operación del motor E, haciendo los dispositivos como se
describe en los párrafos siguientes (1) a (4).
(1) Como se representa en las figuras 5 y 11, el
agujero de ventilación 115 está dispuesto en una posición superior
dentro de la cámara de cigüeñal, espaciada de la porción de
faldilla 26s del pistón 26 al tiempo en que el pistón 26 está
situado en el punto muerto inferior. Esto asegura que el agujero de
ventilación 115 no sea cerrado por el pistón 26 cuando el pistón 26
esté situado en cualquier posición en el rango del punto muerto
inferior al punto muerto superior (la región donde hay una presión
negativa en la cámara de cigüeñal CC). Por lo tanto, la presión
negativa dentro de la cámara de cigüeñal CC es moderada desde la
etapa inicial a la etapa final de la generación de la presión
negativa dentro de la cámara de cigüeñal, por lo que la presión
negativa dentro de la cámara de cigüeñal también se puede impedir
más de lo requerido, y se pueden suprimir las variaciones en la
rotación en el período inicial de arranque del motor.
(2) Como se representa en las figuras 5 y 11, el
agujero de ventilación 115 está dispuesto sustancialmente justo
encima del cigüeñal 25 en la cámara de cigüeñal, y está situado
dentro del lugar de rotación del diámetro exterior máximo del brazo
de manivela 25w según se ve en la dirección axial del cigüeñal 25.
Además, el brazo de manivela 25w del cigüeñal 25 está dispuesto en
el lado opuesto del cojinete de biela 25p del cigüeñal 25 en la
dirección radial, y se forma en forma de un arco menor (un arco de
longitud inferior a 180°) según se ve en la dirección axial del
cigüeñal 25. Por lo tanto, a pesar de que el agujero de ventilación
115 se dispone dentro del lugar de rotación del diámetro exterior
máximo del brazo de manivela 25w del cigüeñal 25, el agujero de
ventilación 115 no se cerrará con ese brazo de manivela 25w cuando
el pistón 26 se mueva desde el punto muerto inferior al punto
muerto superior. Específicamente, en las figuras 5 y 11, cuando el
cigüeñal 25 se gire en la dirección de la flecha "a" (hacia la
izquierda), el agujero de ventilación 115 no se cerrará con el
brazo de manivela 25w cuando el pistón 26 se mueva desde el punto
muerto inferior (véase la figura 11) al punto muerto superior
(véase la figura 5). Por lo tanto, durante este período, el agujero
de ventilación 115 siempre está expuesto, de modo que se mantiene
la acción de ventilación deseada, la presión negativa dentro de la
cámara de cigüeñal CC se puede impedir que sea más de la requerida,
y se puede suprimir las variaciones en la rotación en el período
inicial de arranque del motor.
(3) Como se representa en las figuras 5 y 11, el
agujero de ventilación 115 se dispone dentro de la superficie
sobresaliente en la dirección radial del cojinete de bancada 25j
del cigüeñal 25, por encima de ese cojinete de bancada 25j del
cigüeñal 25. Esto asegura que incluso aunque el aceite en la cámara
de aceite lubricante CO salpique hacia arriba debido a oscilación,
vibración, o análogos del motor E, el aceite salpicado se puede
bloquear por el cigüeñal 25. Como resultado, se puede evitar que el
aceite salpicado se aproxime al agujero de ventilación 115, y se
puede impedir para que el aceite salpicado en la cámara de aceite
lubricante CO fluya a la cámara de cigüeñal a través del agujero de
ventilación 115.
(4) Como se representa en las figuras 6, 8 y 10,
la porción saliente de pivote 56b del brazo de tensor 56 está
dispuesta entre el cojinete de bancada 25j del cigüeñal 25 y el
agujero de ventilación 115 situado por encima del citado cojinete
de bancada 25j, y el agujero de ventilación 115 está situado dentro
de la superficie sobresaliente en la dirección radial de la porción
saliente de pivote 56b. Esto asegura que aunque el aceite en la
cámara de aceite lubricante CO salpique hacia arriba debido a
oscilación, vibración, o análogos del motor E, el aceite salpicado
puede ser bloqueado por la porción saliente de pivote 56b del
tensor 55. Como resultado, se puede evitar que el aceite salpicado
se aproxime al agujero de ventilación 115, y se puede impedir que
el aceite salpicado en la cámara de aceite lubricante CO fluya a la
cámara de cigüeñal a través del agujero de ventilación 115.
Además, como se representa en la figura 10, la
pared divisoria, específicamente una superficie de pared superior
de la mitad de cárter derecha 24R, está provista integralmente de
una pluralidad de nervios de refuerzo 116, 117, y los nervios de
refuerzo 116, 117 rodean el agujero de ventilación 115 desde el
lado inferior conjuntamente con la porción saliente de pivote 56b.
Por lo tanto, la entrada del aceite salpicado al agujero de
ventilación 115 se puede evitar mejor por los nervios de refuerzo
116, 117 y la porción saliente de pivote 56b.
A continuación se describirá una segunda
realización de la presente invención, con referencia a las figuras
12 a 14.
La figura 12 es una vista, correspondiente a la
figura 5 para la primera realización, de la segunda realización;
la figura 13 es una vista en sección a lo largo de la línea
13-13 de la figura 12; y la figura 14 es una vista
en sección ampliada a lo largo de la línea 14-14 de
la figura 13. En las figuras, los mismos elementos que los de la
primera realización se designan con los mismos símbolos que los
usados anteriormente.
En la segunda realización, un equilibrador 120
está dispuesto en una porción superior del interior de la cámara
de cigüeñal. En el lado superior de un eje equilibrador 121 del
equilibrador 120, la pared divisoria entre la cámara de cigüeñal CC
y la cámara de aceite lubricante CO, es decir, la mitad de cárter
derecha 24R está provista de un agujero de ventilación 115. El
agujero de ventilación 115 está diseñado de manera que, cuando el
pistón 26 se mueva desde el punto muerto inferior al punto muerto
superior, el agujero de ventilación 115 se mantenga expuesto, por
lo que se evita que la presión negativa dentro de la cámara de
cigüeñal sea superior a la requerida, y se evita el flujo de
entrada del aceite lubricante al agujero de ventilación 115.
Como se representa en las figuras 12 y 13, en
una porción superior del interior de la cámara de cigüeñal CC, un
eje equilibrador 121 se soporta rotativamente en la mitad de cárter
derecha 24R del cárter 24 en el lado inferior del agujero de
ventilación 115. El eje equilibrador 121 es movido por el cigüeñal
25, a través de un engranaje equilibrador 122 integral con el eje
equilibrador 121, y un engranaje de accionamiento primario 123
fijado al cigüeñal 25 y engranado con el engranaje equilibrador
122, para girar en la dirección inversa con una relación de
rotación de 1:1, cancelando por ello la vibración del motor de
combustión interna monocilindro E.
El engranaje equilibrador 122 está provisto de
un mecanismo Sellers conocido convencionalmente 125. Para ser más
específicos, el engranaje equilibrador 122 se compone de un
engranaje principal 122m y un subengranaje 122s que están
dispuestos uno en otro, y el engranaje principal 122m se soporta
fijamente por el eje equilibrador 121, mientras que el subengranaje
122s se soporta rotativamente en el eje equilibrador 121. Entre el
engranaje principal 122m y el subengranaje 122s se ha previsto una
pluralidad de muelles 126 para generar una diferencia en la
dirección de rotación entre estos engranajes. Esto hace posible
excluir un juego entre el engranaje equilibrador 122 y el engranaje
de accionamiento primario 123, y reducir simultáneamente
ruidos.
El engranaje equilibrador 122 está provisto
integralmente en su superficie lateral de una porción semicircular
sobresaliente 127. La porción sobresaliente 127 está enfrentada con
el agujero de ventilación 115, y cierra el agujero de ventilación
115 cuando el engranaje equilibrador 122 gira. Específicamente,
como se representa en la figura 12, cuando el pistón 26 se mueve
desde el punto muerto superior al punto muerto inferior, la porción
sobresaliente 127 se sitúa de manera que cierre el agujero de
ventilación 115; por otra parte, cuando el pistón 26 se mueve desde
el punto muerto inferior al punto muerto superior, la porción
sobresaliente 127 se sitúa en una posición espaciada del agujero de
ventilación 115, de modo que se cancele el cierre del agujero de
ventilación 115. Por lo tanto, al tiempo en que el pistón 26 se
mueve desde el punto muerto inferior al punto muerto superior y se
genera por ello una presión negativa, se puede evitar que la
presión negativa dentro de la cámara de cigüeñal CC sea excesiva.
Por otra parte, al tiempo en que el pistón 26 se mueve desde el
punto muerto superior hacia el punto muerto inferior y por ello se
realiza compresión, el agujero de ventilación 115 se cierra con la
porción sobresaliente 127, por lo que se puede reducir una pérdida
de presión dentro de la cámara de cigüeñal.
Así, según la segunda realización, el agujero de
ventilación 115 está suficientemente espaciado del nivel de aceite
lubricante, por lo que resulta difícil que el aceite lubricante
fluya desde la cámara de aceite lubricante CO a la cámara de
cigüeñal CC. Además, la pérdida de presión al tiempo de la
compresión dentro de la cámara de cigüeñal se puede reducir
mediante la utilización de un engranaje equilibrador existente.
Aunque las realizaciones de la presente
invención se han descrito anteriormente, la invención no se limita
a las realizaciones, y varias modificaciones son posibles dentro
del alcance de la invención.
Por ejemplo, el caso de aplicar el motor de
combustión interna de la presente invención a una motocicleta se ha
descrito en las realizaciones anteriores; la invención se puede
llevar a cabo para motores de combustión interna para otros
usos.
Claims (5)
1. Un motor de combustión interna incluyendo un
cigüeñal (25) soportado rotativamente en un cárter (24), un pistón
(26) que alterna en un cilindro (21) en comunicación con dicho
cárter (24), estando conectados entre sí dicho cigüeñal (25) y
dicho pistón (26), una cámara de aceite lubricante (CO) dispuesta
junto a una cámara de cigüeñal de forma sellada (CC) definida por
dicho cárter (24), y alimentándose aceite lubricante en dicha
cámara de cigüeñal (CC) a dicha cámara de aceite lubricante (CO) a
través de una válvula unidireccional (102) por una variación en la
presión dentro de dicha cámara de cigüeñal (CC) concomitante al
movimiento alternativo de dicho pistón (26), donde
dicho cárter (24) está provisto de un agujero de
ventilación (115) para comunicación entre el interior y el exterior
de dicha cámara de cigüeñal (CC), y dicho agujero de ventilación
(115) está dispuesto en una posición tal que no se cierre por el
pistón (26) cuando el mismo esté situado en cualquier posición en
el rango del punto muerto inferior al punto muerto superior, y
donde el cigüeñal (25) conectado a dicho pistón (26) a través de
una biela (27) se soporta rotativamente en dicho cárter (24) que
define dicha cámara de cigüeñal (CC), dicho cigüeñal (25) tiene un
brazo de manivela (25w) en el lado opuesto en la dirección radial
a un cojinete de biela (25p), y dicho agujero de ventilación (115)
se dispone dentro de un lugar de rotación de un diámetro máximo de
dicho brazo de manivela (25w) según se ve en la dirección axial de
dicho cigüeñal (25).
2. El motor de combustión interna expuesto en la
reivindicación 1, donde dicho brazo de manivela (25w) tiene forma
de un arco menor según se ve en la dirección axial, y dicho agujero
de ventilación (115) no se solapa con dicho brazo de manivela (25w)
según se ve en la dirección axial de dicho cigüeñal (25) cuando
dicho pistón (26) está situado en el punto muerto inferior.
3. El motor de combustión interna expuesto en la
reivindicación 1, donde dicho agujero de ventilación (115)
comunica dicha cámara de cigüeñal (CC) y dicha cámara de aceite
lubricante (CO) una con otra, y está situado por encima de un
cojinete de bancada (25j) de dicho cigüeñal (25) y dentro de una
superficie sobresaliente en la dirección radial de dicho cojinete
de bancada (25j).
4. El motor de combustión interna expuesto en la
reivindicación 1, donde dicho agujero de ventilación (115)
comunica dicha cámara de cigüeñal (CC) y dicha cámara de aceite
lubricante (CO) una con otra, está dispuesto por encima de un
mecanismo de transmisión temporizada (34) dispuesto en dicha cámara
de aceite lubricante (CO), y está situado dentro de una superficie
sobresaliente en la dirección radial de una porción saliente de
pivote (56b) para soportar rotativamente un brazo de tensión (56)
de dicho mecanismo de transmisión temporizada (34).
5. El motor de combustión interna expuesto en la
reivindicación 1, donde un eje equilibrador (121) está dispuesto
rotativamente por encima de dicho cigüeñal (25) en dicha cámara de
cigüeñal (CC), un engranaje equilibrados (122) fijado a dicho eje
equilibrador (121) y operado en unión con dicho cigüeñal (25) está
provisto integralmente en su superficie lateral de una porción
sobresaliente arqueada (127) enfrentada con dicho agujero de
ventilación (115), y dicha porción sobresaliente (127) cierra dicho
agujero de ventilación (115) cuando dicho pistón (26) se mueve del
punto muerto superior al punto inferior.
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