ES2330253T3 - Dispositivo de ajuste para control de valvula variable. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de ajuste para controles de válvulas variables de motores de combustión interna, que comprende un árbol de ajuste (17) alojado de forma giratoria para el ajuste del movimiento de la válvula así como medios de activación que actúan sobre el árbol de ajuste (17) y que provocan un giro de ajuste de este árbol, caracterizado porque los medios de activación comprenden al menos: a) un engranaje mecánico reversible (28, 27, 29, 23; 28, 27, 36), que deriva la potencia de ajuste necesaria para el giro de ajuste desde el árbol de cigüeñal del motor o desde otro árbol giratorio, cuyo giro está derivado del árbol de cigüeñal,; b) medios de acoplamiento conmutables (24, 25, 26; 37, 38, 39, 40) para la transmisión de la potencia de ajuste desde el engranaje reversible (28, 27, 29, 23; 28, 27, 36) sobre el árbol de ajuste (17), c) en el que el engranaje reversible presenta un balancín de cigüeñal (27, 28, 23) o una corredera de cigüeñal (27, 28, 36), cuyo cigüeñal (27, 28) está montado en el árbol giratorio en el motor, desde el que se toma la potencia de ajuste y cuyo balancín (23) o corredera (36) están alojados con preferencia coaxialmente al árbol de ajuste (17) y se puede conectar con éste directa o indirectamente a través de un acoplamiento de conmutación.

Description

Dispositivo de ajuste para control de válvula variable.

La invención se refiere a un dispositivo de ajuste para mecanismos de válvulas variables de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Para la mejora del comportamiento de funcionamiento de motores de combustión interna, especialmente de automóviles, con respecto a la potencia, consumo y emisiones han sido desarrollados un gran número de controles de válvulas variables. Esencialmente, permiten una adaptación de la carrera de la válvula, la duración de la apertura y la posición de las fases en los estados de funcionamiento respectivos.

La presente invención se refiere al ajuste de aquellos tipos de controles de válvulas variables, que son regulados a través de la torsión de un llamado árbol de ajuste. El árbol de ajuste lleva habitualmente discos de levas que, la mayor parte de las veces para una serie de cilindros, provocan, por su parte, los movimientos de ajuste necesarios. Un ejemplo de este tipo de controles de válvulas con árbol de ajuste y disco de levas se describe en el documento DE 41 35 257. No se describe allí el accionamiento del árbol de ajuste, puesto que éste se puede realizar de manera conocida de acuerdo con el estado de la técnica a través de un motor de engranaje eléctrico. Éste hace girar el árbol de ajuste en caso necesario y después de la activación a través de la gestión del motor o bien en un primer sentido de giro, que conduce a una carrera mayor de la válvula o en otro sentido de giro opuesto, que conduce a una carrera menor de la válvula.

El ajuste a través de un motor de engranaje eléctrico tiene el inconveniente esencial de que la potencia de ajuste necesaria realmente en los discos de levas es suministrada a través de transformación múltiple de energía con rendimiento malo respectivo por el árbol de cigüeñal, de manera que la potencia tomada del árbol de cigüeñal es un múltiplo de la potencia de ajuste necesaria realmente en los discos de levas. Las pérdidas correspondientes reducen considerablemente en determinadas circunstancias las ventajas que se pueden alcanzar con el control de válvula variable.

El rendimiento general, que se obtiene a partir de los rendimientos del accionamiento del generador, del propio generador, del motor eléctrico así como del engranaje, que es la mayoría de las veces un engranaje helicoidal debido a la relación de multiplicación necesaria, se puede estimar con las siguientes hipótesis de los rendimientos individuales:

Accionamiento por correa, generador de árbol de levas: 0,95, generador 0,60, motor eléctrico 0,70, engranaje helicoidal 0,75. Para toda la cadena resulta, a través de la multiplicación de los rendimientos individuales, un rendimiento de 0,3 o 30%, o bien se toma del árbol de levas más que el triple de la potencia propiamente necesaria.

El problema de la invención es poner a disposición un dispositivo de ajuste para controles de válvulas variables, que presenta un alto rendimiento y en el que la necesidad de potencia en el árbol de levas para el ajuste es esencialmente menor que en los dispositivos de ajuste conocidos, que trabajan con un accionamiento eléctrico.

Este problema se soluciona por medio de un dispositivo de ajuste con las características de la reivindicación 1 de la patente.

Para evitar las pérdidas esenciales anteriores se propone, de acuerdo con la invención, un dispositivo de ajuste, que está constituido esencialmente por un engranaje mecánico, dispuesto en el motor, cuya potencia de accionamiento se toma de uno de los árboles que giran en el motor en forma de energía de movimiento y cuya potencia de salida es transmitida en el sentido de giro deseado, respectivamente, en forma de energía de movimiento sobre el árbol de ajuste. De esta manera, se consigue que no se produzcan pérdidas por conversión de energía, como es el caso en los dispositivos de ajuste conocidos a partir del estado de la técnica, debido a la conversión realizada allí de energía de eléctrica y a continuación de nuevo de energía eléctrica en energía de movimiento.

Especialmente adecuado para la preparación de la potencia de ajuste es el árbol de levas del control de la válvula, debido a su proximidad espacial del árbol de ajuste. Si se requiere una velocidad de ajuste especialmente alta, entonces éste puede ser también el árbol de levas. Muy en general, cada uno de los árboles que giran sincrónicamente o no sincrónicamente en el motor con el árbol de cigüeñal se puede utilizar para el accionamiento del dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención.

Puesto que este árbol gira, en general, siempre en el mismo sentido de giro, está presente también en la entrada en el engranaje del dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención siempre el mismo sentido de giro, mientras que en la salida del engranaje deben estar disponibles ambos sentidos de giro, para accionar el árbol de ajuste o bien en el primer sentido de giro mencionado, con el que se incrementa la carrera de la válvula, o en el segundo sentido de giro opuesto para la reducción de la carrera de la válvula. Un engranaje, que cumple este requerimiento, se designa como engranaje reversible. Se puede estructurar en una parte, que genera los dos sentidos de giro, y en una parte de conmutación para el acoplamiento opcional del árbol que debe ser accionado por el engranaje, en el presente caso el árbol de ajuste. Con relación a la presente invención, bajo el concepto de engranaje reversible entran especialmente los balancines de cigüeñal y correderas de cigüeñal descritos en detalle a continuación. Otros engranajes, que poseen la funcionalidad de engranaje reversible mencionada anteriormente, están comprendidos, sin embargo, de la misma manera por la idea de la invención y caen en la zona de protección de las reivindicaciones de la patente.

Se consigue una forma de realización preferida del dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención o del engranaje utilizado a través de las siguientes consideraciones: si se utiliza un engranaje reversible del tipo de construcción aplicado con más frecuencia, en el que están previstos dos conjuntos de ruedas dentadas con transmisión de sentido de giro opuesto, respectivamente, que se conectan en unión positiva en cada caso de acuerdo con el sentido de giro deseado del árbol de ajuste, por ejemplo a través de un manguito de conmutación, entonces surgen dificultades difíciles de solucionar:

La primera dificultad surge a partir de que el árbol de ajuste debe girarse en muy poco tiempo alrededor de un ángulo determinado, que debe mantenerse con precisión, el ángulo de conmutación, por ejemplo en torno a 50º dentro de 0,020 segundos. Esto significa que el árbol de ajuste debe accionarse exactamente durante este periodo de tiempo por el engranaje reversible con un número de revoluciones de 517 rpm y que una desviación de este tiempo de conmutación en tan sólo 0,010 segundos conduciría ya a una desviación del ángulo de conmutación en torno al 50%, es decir, 25º o bien 75º, lo que sería un resultado inútil. El ejemplo muestra que la duración de conmutación debería mantenerse aproximadamente en 1 ms exactamente, lo que apenas parece posible con un acoplamiento de conmutación habitual.

La segunda dificultad resulta de que el árbol de ajuste debería llevarse durante la aplicación del acoplamiento de conmutación de golpe al número de revoluciones mencionado anteriormente (que corresponde a 3000 rpm del motor) y de que debería llevarse al final del tiempo de conexión de repente a la parada. Tales fuerzas de impacto que se producen de forma repentina son extraordinariamente indeseables.

Para salvar estas dificultades y para conseguir al mismo tiempo una solución sencilla, se propone en una forma de realización preferida de la invención utilizar un balancín de cigüeñal como engranaje reversible, cuyo cigüeñal está colocado sobre aquel eje del que debe tomarse la potencia de ajuste, es decir, por ejemplo, sobre el árbol de levas y cuyo balancín está alojado con preferencia axialmente al eje de ajuste, y se puede conectar con éste a través de un acoplamiento conmutable de unión positiva. El balancín de cigüeñal acondiciona en su balancín ambos sentidos de giro en cambio rápido. Lleva a cabo un movimiento giratorio oscilante, aproximadamente armónico, cuya amplitud, por ejemplo 30º, es suficiente para un proceso de ajuste. Puesto que el embrague y desembrague del acoplamiento de conmutación se realiza en la zona de los puntos de inversión del movimiento del balancín, los requerimientos de exactitud planteados a los instantes de conmutación respectivos se agudizan y el árbol de ajuste no es impulsado durante el embrague y desembrague o solamente en una medida reducida con fuerzas de impacto perturbadoras.

De acuerdo con las particularidades constructivas, puede ser también más favorable emplean una corredera de cigüeñal en lugar del balancín de cigüeñal. Por ejemplo, cuando la distancia axial entre el árbol de levas y el árbol de ajuste es pequeña. Además, la corredera de cigüeñal tiene la propiedad de que puede aplicar pares motores de diferente altura en los dos sentidos de giro de la corredera, a saber, uno mayor cuando el muñón del cigüeñal se encuentra a la distancia mayor del eje de giro de la corredera y uno menor en el caso contrario.

Por lo tanto, es evidente conectar con el primer sentido de giro mencionado el ajuste para una carrera mayor de la válvula, que requiere un par motor esencialmente mayor en el árbol de ajuste, y a la inversa.

Como ya se ha representado, la ventaja de los balancines de cigüeñal y de la corredera de cigüeñal frente a otros mecanismos reversibles consiste en que el acoplamiento de conmutación se embraga y desembrague en las zonas de los puntos de inversión del movimiento del balancín o bien del movimiento de la corredera, donde sus velocidades angulares son pequeñas. Para mejorad adicionalmente la exactitud de conmutación se propone, además, de acuerdo con la invención seleccionar la amplitud angular duplicada del balancín y de la corredera, respectivamente, mayor que el ángulo de ajuste del árbol de ajuste y prever la diferencia como juego de giro, dentro del cual debe colocarse el proceso de embrague con requerimientos comparativamente reducidos a su instante. Además, el proceso de desembrague se puede ligar de esta manera con precisión a una posición determinada del balancín o corredera, a saber, a un punto de inversión, en el que se prevé una marcha libre de los trinquetes de bloqueo, uno por sentido de giro, como acoplamiento de conmutación.

La marcha libre de los trinquetes de bloqueo puede estar configurada en este caso de forma muy diferente. Por ejemplo, se puede conducir un trinquete de bloqueo de acción bilateral con una articulación giratoria desde el balancín o corredera y se puede encajar radialmente en un dentado, que está conectado fijo contra giro con el árbol de ajuste. En otro ejemplo de realización importante, se conducen varios pasadores que actúan como trinquetes de bloqueo desplazables axialmente en un tambor conectado de forma fija contra giro con el árbol de ajuste a través de articulaciones de empuje y se encajan en cavidades adecuadas en la zona del cubo del balancín o corredera. Entonces un proceso de ajuste se desarrolla de la siguiente manera: en la zona del juego de giro y de un primer punto de inversión del balancín o de la corredera se lleva el trinquete de bloqueo de la marcha libre a posición de bloqueo, lo que se puede realizar a través de un electroimán activado por la gestión del motor. Después de este primer punto de inversión, se mueve el balancín o corredera a medida que aumenta la velocidad angular con el arrastre del trinquete de bloqueo en la dirección del segundo punto de inversión hasta que se agota el juego de giro, el trinquete de bloqueo absorbe carga y se arrastra el árbol de ajuste. Por último, la marcha, cuando se alcanza el segundo punto de inversión, libera la unión entre balancín o bien corredera y el árbol de ajuste y el trinquete de bloqueo retorna a su posición de partida. De esta manera, el ángulo de ajuste solamente depende de la exactitud de fabricación de los componentes implicados. Cuanto mayor se selecciona el juego de giro mencionado, es decir, cuanto más eleva la amplitud angular duplicada del balancín o corredera el ángulo de ajuste del árbol de ajuste, tanto más tiempo está disponible para llevar el trinquete de bloqueo a posición de bloqueo, pero naturalmente tanto mayor es también el impacto, cuando se ha agotado el juego. Se ha revelado como compromiso más favorable un juego de 2 a 10% del ángulo de ajuste.

El árbol de ajuste no sólo tiene que girar ahora en vaivén entre dos posiciones alrededor del ángulo de ajuste, sino que debe ser posible también ajustar el árbol de ajuste varias veces una detrás de otra alrededor del mismo ángulo de ajuste de forma continua en el mismo sentido de giro. De esta manera se eleva o bien se reduce gradualmente la carrera de la válvula. Toda la zona de ajuste desde la carrera cero hasta la carrera máxima puede estar cubierta, por ejemplo, por siete posiciones angulares del árbol de ajuste o escalones, entre las cuales se encuentra seis veces el ángulo de ajuste de 50º, por ejemplo. Toda la zona angular del árbol de ajuste sería entonces 300º. Puesto que con cada rotación del árbol que acciona el dispositivo de ajuste se puede ajustar el árbol de ajuste solamente una vez el ángulo de ajuste, un número pequeño de escalones tiene la ventaja de un ajuste rápido sobre toda la zona y, en el funcionamiento práctico, un número pequeño de procesos de conmutación con potencia de ajuste media, correspondientemente reducida. En cambio, un número mayor de escalones tiene la ventaja de una adaptación más fina de la carrera de la válvula a las condiciones de funcionamiento, de ángulos de ajuste más pequeños y de impactos más pequeños en la inserción del trinquete de bloqueo. En la práctica se muestra que se consigue, en general, un compromiso más favorable con cinco a siete posiciones del árbol de ajuste o bien escalones, pudiendo asociarse la primera posición a la carrera cero de las válvulas y la posición máxima, es decir, 5, 6 ó 7 a la carrera máxima.

Si se realizasen iguales todos los discos de levas colocados sobre un árbol de ajuste, entonces la primera posición según la especificación anterior conduciría a que se desconectarían todos los cilindros. Pero esto no es conveniente en la mayoría de los casos, tal como, por ejemplo, en el tipo de construcción del motor realizado con mayor frecuencia con cuatro cilindros en serie y un árbol de ajuste, por ejemplo, para todas las válvulas de entrada. Aquí se desconectarían solamente dos cilindros, mientras que los otros dos deberían continuar cediendo potencia. Por este motivo, los discos de levas de un árbol de ajuste deberían estar realizados, en general, de forma diferente en caso de desconexión de los cilindros, por ejemplo de manera que en los cilindros no desconectados, en la primera posición aparezca ya aproximadamente la carrera de la válvula de una posición más elevada. Qué carrera de la válvula se ajusta en una válvula no depende, por lo tanto, solamente de la posición angular del árbol de ajuste, sino también del disco de levas asociado en el funcionamiento a esta válvula.

Si la rotación de los árboles de levas conduce a una modificación continua de la carrera de la válvula, entonces las fuerzas que son tomadas de los discos de levas conducen a momentos, que tienden a modificar la posición angular de los discos de levas, o bien conducen a desviaciones en la carrera de la válvula. Además, las posiciones angulares de los discos de levas están sometidas a ciertas tolerancias. Por estos motivos, se propone de acuerdo con la invención formar los discos de levas de tal forma que la desviación de la carrera de la válvula después del ángulo de giro del disco de levas en la zona de los puntos de ataque de las posiciones conmutadas es cero. Expresado de otra manera, los discos de levas están realizados en la zona de los puntos de ataque de las posiciones conmutadas como arcos de círculo concéntricos sobre una extensión de al menos 3º.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra una sección perpendicular al eje a través de un control de válvula variable, que se ajusta a través de la rotación de un árbol de ajuste, en la que se ajusta la carrera cero de la válvula.

La figura 2 muestra una sección perpendicular al eje a través del control de la válvula según la figura 1, en la que se ajusta la carrera máxima de la válvula.

La figura 3 muestra una sección longitudinal a través de partes del control de la válvula a lo largo del eje A-A en la figura 1.

La figura 4 muestra una vista perpendicular al eje de un dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención utilizando un balancín de cigüeñal y un trinquete de bloqueo de acción bilateral, guiado por el balancín con una articulación giratoria. Se representa una posición final del balancín.

La figura 5 muestra el dispositivo de ajuste de acuerdo con la figura 4 en la sección longitudinal a lo largo de B-B en la figura 4.

La figura 6 muestra la vista perpendicular al eje de un dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención utilizando una corredera de cigüeñal y por cada posición angular, un trinquete de bloqueo guiado con una articulación de empuje, respectivamente, en el árbol de ajuste.

La figura 7 muestra el dispositivo de ajuste según la figura 6 en la sección a lo largo de C-C en la figura 6.

La figura 8 muestra la vista en perspectiva de una forma de realización del balancín en la zona del cubo.

La figura 9 muestra la vista de un disco de levas.

La figura 1 muestra un control de válvula variable, que es típico para el ajuste a través de torsión de un árbol de ajuste. El control de válvula 1 es accionado por un árbol de levas 3 alojado en la carcasa 2, sobre el que se encuentran levas 4. En controles de válvulas convencionales no variables, las levas 4 se encuentran en engrane directo con el rodillo 5, que se encuentra en la palanca de arrastre 6 que, por su parte, acciona la válvula 7 y se apoya en la carcasa 2 a través del elemento hidráulico de compensación del juego de la válvula 8. En oposición a ello, en el control de válvula variable 1 en el flujo de fuerza entre levas 4 y rodillo de la palanca de arrastre 5 está insertado otro miembro de engranaje, un llamado miembro intermedio 9. Este miembro está engranado, por una parte, con la leva 4 a través de un rodillo de levas 10 o también a través de un contacto deslizante y, por otra parte, a través de una leva de control 11 con el rodillo de la palanca de arrastre. Además, el miembro intermedio 9 está alojado en una carcasa intermedia 12 de forma giratoria alrededor del eje 13. La carcasa intermedia 12 está alojada en la carcasa 2 de forma giratoria alrededor del eje 14 y se lleva a una posición angular determinada a través del empujador 15 guiado en la carcasa 2. El empujador 15 es activado, por una parte, a través de un disco de levas 16, que se encuentra sobre el árbol de ajuste 17 alojado en la carcasa 2. De esta manera, una rotación del árbol de ajuste 17 provoca una rotación más pequeña de la carcasa intermedia 12 alrededor de su eje de giro 14. En la figura, la carcasa intermedia 12 es girada a través de la posición correspondiente del árbol de ajuste 17 o bien del disco de levas 16 y del empujador 15 a la posición final izquierda en el sentido de la representación. En esta posición no se produce ninguna carrera de la válvula, aunque la punta de la leva esté engranada, porque la sección de control 18 de la leva de control 11 no engrana con el rodillo de la palanca de arrastre 5, sino solamente la sección de retención. El eje del rodillo de la palanca de arrastre 5 coincide con el eje de giro 14 de la carcasa intermedia 12.

La figura 2 muestra el control de la válvula de la figura 1 después de la rotación del árbol de ajuste 7 aproximadamente alrededor de 270º en el sentido horario, lo que tiene como consecuencia una rotación de la carcasa intermedia 12 aproximadamente alrededor de 20º en el sentido horario, de manera que se consigue toda la carrera de la válvula cuando la punta de la leva está engranada. El rodillo de la palanca de arrastre 5 alcanza su posición máxima en la sección de control 18 de la leva de control 11. De esta manera, en la forma de realización mostrada en la figura, se asocia al ángulo de giro del árbol de ajuste 17 alrededor de 170º una modificación de la carrera de la válvula desde cero hasta el valor máximo.

La figura 3 muestra una sección que corresponde a la sección A-A en la figura, que muestra que para dos válvulas paralelas respectivas, la entrada o la salida de un cilindro, respectivamente, se puede utilizar una carcasa intermedia común 12, de manera que también son necesarios solamente un empujador y un disco de levas. La carcasa intermedia 12 tiene un plano de simetría 20, en el que se puede encontrar también el empujador no representado, y está alojado con el pivote 21 a ambos lados de la carcasa 2 de forma giratoria alrededor del eje 14. En la carcasa intermedia 12 están alojados los miembros intermedios 9, que llevan los rodillos de levas y las secciones de retención 19 de las levas de control están en contacto con los rodillos de palancas de arrastre 5, en virtud de las fuerzas de recuperación de los elementos hidráulicos de compensación del juego de la válvula. La carcasa intermedia 12 contiene, además, para cada miembro intermedio 9, un muelle en espiral 22, que mantiene el contacto entre las levas 4 y el rodillo de levas 10 en cada fase del movimiento. Para mayor claridad, los signos de referencia de la figura 3 solamente se indican para los componentes en la mitad derecha de la representación.

La figura 4 muestra un dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención utilizando un balancín de cigüeñal y un trinquete de bloqueo 25 de acción bilateral, guiado por el balancín 23 con una articulación giratoria 24. El dentado que colabora con el trinquete de bloqueo 25 está colocado sobre un disco 26, que está presionado, por su parte, sobre el extremo frontal del árbol de ajuste 17. El cigüeñal, que está constituido por un muñón de cigüeñal 27 y una gualdera de cigüeñal 28, está colocado en el extremo frontal del árbol de levas 3 y desplaza el balancín 23, que está alojado de forma giratoria sobre el árbol de ajuste 17, a través de la biela motriz 29 en un movimiento giratorio oscilante. Se representa una posición final del balancín 23, que se puede alcanzar al final de un arrastre del árbol de ajuste 17 en contra del sentido horario alrededor del ángulo de ajuste, después de que el diente 30 del trinquete de bloqueo 25 se ha liberado del disco dentado 26. Pero la misma posición puede estar también al comienzo de una rotación del árbol de ajuste 17 en el sentido horario, que se aplica realmente cuando se activa el electroimán 33, el juego de giro está agotado y el diente 31 del trinquete de bloqueo 25 incide sobre el flanco del diente 32. El juego de giro resulta a partir de la diferencia entre la amplitud duplicada del movimiento giratorio del balancín y el ángulo de ajuste y da tiempo al electroimán para llevar el trinquete de bloqueo 25 a posición de bloqueo. Una lámina de resorte 34 encaja en el disco dentado 26 y amarra el árbol de ajuste 17 en la posición ajustada, respectivamente.

La figura 5 muestra el dispositivo de ajuste de la figura 4 en la sección longitudinal B-B. El árbol de ajuste 17 está alojado en la carcasa 2. Con él están conectados de forma fija contra giro el disco dentado 26 y los discos de levas 16, de manera que una rotación del disco dentado 26 alrededor del ángulo de ajuste provoca también una rotación de los discos de levas alrededor del mismo ángulo. Para el balancín 23, el árbol de ajuste 17 forma el eje, sobre el que se apoya a través de un cojinete 35.

La figura 6 muestra el dispositivo de ajuste de acuerdo con la invención utilizando una corredera de cigüeñal en la vista perpendicular al eje. A diferencia de la realización con un balancín de cigüeñal según la figura 4, el muñón 27 del cigüeñal encaja en una corredera 36 que, como el balancín, está alojado de forma giratoria o bien articulada sobre el árbol de ajuste 17. Además, a diferencia de la forma de realización según las figuras 4 y 5, en lugar del disco dentado, un tambor perforado 37 está presionado sobre el extremo frontal del árbol de ajuste 17. Cada uno de los taladros 38 paralelos al eje del tambor perforado 37 contiene y guía un pasador cilíndrico 40, uno de los cuales se puede engranar, respectivamente, de la misma manera con la ayuda de un electroimán, opcionalmente con una de dos escotaduras, cada una para un sentido de giro, en la zona del cubo de la corredera. Estas escotaduras 41 y 42 están configuradas, como se muestra en detalle en la figura 8, de tal forma que el pasador cilíndrico de engrane 40 solamente puede transmitir en un sentido de giro un par motor sobre la corredera, pero cuando se invierte el sentido de giro, se desplaza de retorno a su posición de partida. A tal fin, el fondo de las escotaduras 41, 42 están perfilados de forma correspondiente.

El pasador cilíndrico 40 representa, por lo tanto, un trinquete de bloqueo guiado en una articulación de empuje. Se representa una posición, en la que una rotación del árbol de levas en sentido horario provoca la velocidad angular máxima de la corredera en contra del sentido horario, pero que implica un par motor mínimo en la corredera. Por lo tanto, es adecuado para una conexión a una carrera más pequeña de la válvula. En el ejemplo se representa un tambor perforado 37 con siete pasadores cilíndricos o bien trinquetes de bloqueo, respectivamente, a distancias de 360º/7 = 51,4291 para siete posiciones del árbol de ajuste 17. La amplitud angular representada de la corredera es 28º, de manera que la amplitud angular duplicada es mayor en el factor 2 x 28/51,429 = 1,09 que el ángulo de ajuste. El juego de giro es 4,571º.

Se entiende que el tambor perforado 37, como se ha descrito anteriormente, también de una manera muy similar puede colaborar con el balancín 23, como se ha descrito con relación a los ejemplos de realización según las figuras 4 y 5. A tal fin, el balancín 23 debe estar configurado en su zona del cubo como se ha descrito anteriormente con relación a la zona del cubo de la corredera 36.

En este lugar hay que indicar que evidentemente también el dispositivo de conmutación descrito anteriormente con relación al balancín 23, que presenta un disco dentado 26 y un trinquete de bloqueo 25 que colabora con el dentado de este disco dentado 26, puede colaborar con la corredera 36. Los engranajes reversibles descritos (balancín de cigüeñal y corredera de cigüeñal) y los dispositivos de conmutación descritos (disco dentado 26 con trinquete de bloqueo 25 y tambor perforado 37 con pasadores cilíndricos 40) se pueden combinar opcionalmente entre sí en el marco de la presente invención.

La figura 7 representa una sección longitudinal a través del dispositivo de ajuste según la figura 6 de acuerdo con la indicación de la sección C-C. Se puede ver el árbol de ajuste 17 alojado en la carcasa 2, la corredera 36 alojada sobre el mismo y el tambor perforado 37 presionado encima. En uno de los taladros 38 representados del tambor perforado 37 se encuentra un pasador cilíndrico 40 en la posición de partida, en otro taladro 38 se encuentra el pasador cilíndrico 40a en la posición conmutada. Los pasadores cilíndricos 40 que actúan como trinquetes de bloqueo son guiados, por loo tanto, en el tambor perforado 37 a través de articulaciones de empuje, que se forman por las superficies envolventes 39 de los pasadores cilíndricos 40 y las paredes de los taladros 38. El pasador cilíndrico 40 a conectar en cada caso es llevado a la posición conectada a través de un electroimán no representado. Según la dirección de ajuste deseada, para carrera mayor o menor de la válvula, esto debe realizarse en la zona de una u otra posición final.

La figura 8 muestra en perspectiva un balancín 23, que está configurado para la colaboración con un tambor perforado no representado similar a las figuras 6 y 7. El balancín 23 presenta en la zona del cubo la escotadura 41 para el arrastre de un pasador cilíndrico con tambor perforado junto con el árbol de ajuste en el sentido horario y la escotadura 42 para la rotación en contra del sentido horario. Con un giro opuesto respectivo del balancín 23 en retroceso, se desplaza el pasador cilíndrico conectado anteriormente y que actúa como trinquete de bloqueo (no se representa) a lo largo de una de las rampas 43 de retorno a su posición de partida, de manera que se produce una marcha libre del tambor perforado (no representado).

La figura 9 muestra un disco de levas 16, que está formado en la zona de las posiciones conectadas I-VII a través de secciones de arco circular R1 a R7 concéntricas al eje del árbol de ajuste, que se extienden, respectivamente, sobre un ángulo de 4º.

Índice de signos de referencia

1

Control de válvula

2

Carcasa

3

Arbol de levas

4

Levas

5

Rodillo de palanca de arrastre

6

Palanca de arrastre

7

Válvula

8

Elemento hidráulico de compensación del juego de la válvula

9

Miembro intermedio

10

Rodillo de levas

11

Leva de control

12

Carcasa intermedia

13

Eje de giro del miembro intermedio

14

Eje de giro de la carcasa intermedia

15

Empujador

16

Disco de levas

17

Arbol de ajuste

18

Sección de control

19

Sección de retención

20

Plano de simetría

21

Muñón (carcasa intermedia)

22

Muelle helicoidal

23

Balancín

24

Articulación giratoria para trinquete de bloqueo

25

Trinquete de bloqueo

26

Disco dentado para trinquete de bloqueo

27

Muñón de cigüeñal

28

Gualdera de cigüeñal

29

Biela motriz

30

Diente izquierdo del trinquete de bloqueo

31

Diente derecho del trinquete de bloqueo

32

Flanco de diente

33

Electroimán

34

Lámina de resorte

35

Cojinete de balancín

36

Corredera

37

Tambor perforado

38

Taladros (en el tambor perforado)

39

Superficie envolvente de los pasadores cilíndricos

40

Pasadores cilíndricos

40a

Pasador cilíndrico

41

Escotadura

42

Escotadura

43

Rampa

Claims (17)

1. Dispositivo de ajuste para controles de válvulas variables de motores de combustión interna, que comprende un árbol de ajuste (17) alojado de forma giratoria para el ajuste del movimiento de la válvula así como medios de activación que actúan sobre el árbol de ajuste (17) y que provocan un giro de ajuste de este árbol, caracterizado porque los medios de activación comprenden al menos:

a)

un engranaje mecánico reversible (28, 27, 29, 23; 28, 27, 36), que deriva la potencia de ajuste necesaria para el giro de ajuste desde el árbol de cigüeñal del motor o desde otro árbol giratorio, cuyo giro está derivado del árbol de cigüeñal,;

b)

medios de acoplamiento conmutables (24, 25, 26; 37, 38, 39, 40) para la transmisión de la potencia de ajuste desde el engranaje reversible (28, 27, 29, 23; 28, 27, 36) sobre el árbol de ajuste (17),

c)

en el que el engranaje reversible presenta un balancín de cigüeñal (27, 28, 23) o una corredera de cigüeñal (27, 28, 36), cuyo cigüeñal (27, 28) está montado en el árbol giratorio en el motor, desde el que se toma la potencia de ajuste y cuyo balancín (23) o corredera (36) están alojados con preferencia coaxialmente al árbol de ajuste (17) y se puede conectar con éste directa o indirectamente a través de un acoplamiento de conmutación.

2. Dispositivo de ajuste de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de acoplamiento (24, 25, 26; 37, 38, 39, 40) están integrados en el engranaje mecánico reversible o están acoplados directamente con éste.

3. Dispositivo de ajuste de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por la extracción de la potencia de ajuste desde un árbol de levas (3).

4. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la amplitud angular duplicada del balancín (23) o corredera (36) es mayor que el ángulo de ajuste del árbol de ajuste (17).

5. Dispositivo de ajuste de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por una amplitud angular duplicada del balancín (23) o corredera (36), que es entre 2 y 10% mayor que el ángulo de ajuste del árbol de ajuste (17).

6. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el acoplamiento de conmutación entre balancín (23) o corredera (36) y árbol de ajuste (17) se forma por medio de una marcha libre de los trinquetes de bloqueo conmutable, de acción bilateral.

7. Dispositivo de ajuste de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque están previstos dos trinquetes de bloqueo separados para los dos sentidos de giro.

8. Dispositivo de ajuste de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque está previsto un trinquete de bloqueo (25) común, de doble acción, para ambos sentidos de giro.

9. Dispositivo de ajuste de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por un trinquete de bloqueo separado, formado por ejemplo por un pasador cilíndrico (40), respectivamente, para cada posición de conmutación del árbol de ajuste (17).

10. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (25) o los trinquetes de bloqueo están colocados en el balancín (23) o corredera (36) y el dentado correspondiente está previsto en el árbol de ajuste (17) o en un componente (26, 37) conectado con éste de forma fija contra giro.

11. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (25) o los trinquetes de bloqueo están colocados en el árbol de ajuste (17) o en un componente (37, 26) conectado con éste de forma fija contra giro y el dentado correspondiente está previsto en forma de escotaduras (41, 42) en el balancín (23) o corredera (36).

12. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado por articulaciones giratorias (24) para la guía de los trinquetes de bloqueo (25).

13. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado por articulaciones de empuje (38, 39) para la guía de los trinquetes de bloqueo configurados como pasadores, especialmente pasadores cilíndricos (40).

14. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un imán de elevación (33) eléctrico, que puede ser activado por la gestión del motor, para la activación del trinquete de bloqueo a conmutar, respectivamente.

\newpage

15. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado por cinco a siete posiciones angulares conmutables del árbol de ajuste (17), que están dispuestas, respectivamente, a distancia del ángulo de ajuste y que cubren todo el espectro de la carrera de la válvula desde la carrera cero de la válvula (7) hasta la carrera completa.

16. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque sobre el árbol de ajuste (17) están colocados discos de levas (16) formados de manera diferente que, con un único giro de ajuste del árbol de ajuste (17) provocan diferentes movimientos de control de las válvulas (7) asociadas a ellos.

17. Dispositivo de ajuste de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado por discos de levas (16), que están formados en la zona de los puntos de ataque de las posiciones conmutadas como arcos de círculo concéntricos al eje del árbol de ajuste (17).