ES2405283B1 - LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS. - Google Patents

LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS. Download PDF

Info

Publication number
ES2405283B1
ES2405283B1 ES201101240A ES201101240A ES2405283B1 ES 2405283 B1 ES2405283 B1 ES 2405283B1 ES 201101240 A ES201101240 A ES 201101240A ES 201101240 A ES201101240 A ES 201101240A ES 2405283 B1 ES2405283 B1 ES 2405283B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
valves
cylinder
common
exhaust
flow
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.)
Active
Application number
ES201101240A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2405283R1 (en
ES2405283A2 (en
Inventor
David PATIÑO VILAS
Jacobo PORTEIRO FRESCO
José Luis MÍGUEZ TABARÉS
Santiago MURILLO ZAPATERO
Joaquín COLLAZO RODRÍGUEZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidade de Vigo
Original Assignee
Universidade de Vigo
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidade de Vigo filed Critical Universidade de Vigo
Priority to ES201101240A priority Critical patent/ES2405283B1/en
Publication of ES2405283A2 publication Critical patent/ES2405283A2/en
Publication of ES2405283R1 publication Critical patent/ES2405283R1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2405283B1 publication Critical patent/ES2405283B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/44Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves
    • F01L1/446Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves comprising a lift valve and at least one reed valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

La presente invención pretende mejorar la renovación de la carga en los motores térmicos de combustión interna alternativos de 4 tiempos mediante el uso de válvulas comunes para la renovación de la carga. Esto significa que todas las válvulas del cilindro se emplean tanto para admisión como para escape (mejorando el área de intercambio). Para que el motor pueda trabajar en estas condiciones es necesario regular el flujo fuera del cilindro. La solución adoptada en esta invención son unas válvulas de láminas semejantes a las empleadas en los motores térmicos de tiempos. Se situará una de ellas en el ramal de admisión y otra en el de escape justo antes de comunicarlos entre sí en un conducto o volumen común. Este volumen estará conectado con el cilindro y por el circularán tanto la mezcla fresca (o aire sólo) como los gases de escape.The present invention aims to improve the renewal of the load in the 4-stroke alternative internal combustion thermal engines by using common valves for the renewal of the load. This means that all cylinder valves are used for both intake and exhaust (improving the exchange area). In order for the engine to work in these conditions it is necessary to regulate the flow out of the cylinder. The solution adopted in this invention are reed valves similar to those used in time thermal engines. One of them will be placed on the intake branch and another on the exhaust branch just before communicating with each other in a common duct or volume. This volume will be connected to the cylinder and will circulate both the fresh mixture (or air only) and the exhaust gases.

Description

SISTEMA DE RENOVACIÓN DE LA CARGA EN MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DE 4 TIEMPOS CON VÁLVULA COMÚN Y FLUJO CONTROLADO POR LÁMINAS SYSTEM OF RENEWAL OF THE LOAD IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS

Sector de la técnica Technical sector

S S
La invención se enmarca en el sector tecnológico de los motores de combustión interna alternativos. En concreto, se encuadra en modificaciones técnicas que mejoran el proceso de renovación de la carga (admisión de aire) en los motores de cuatro tiempos. The invention is part of the technological sector of alternative internal combustion engines. Specifically, it is part of technical modifications that improve the process of renewal of the load (air intake) in four-stroke engines.

10 10
Estado de la técnica State of the art

15 fifteen
El comportamiento de los Motores de Combustión Interna Alternativos {MCIA} está en gran medida determinado por su capacidad renovación de la carga. Esto es, la capacidad del motor para evacuar los gases de escape (productos residuales de la combustión) y sustituirlos por aire o mezcla aire-combustible fresca y en condiciones adecuadas para ser combustionada y continuar el ciclo. The behavior of Alternative Internal Combustion Engines {MCIA} is largely determined by their capacity to renew the load. That is, the ability of the engine to evacuate the exhaust gases (residual products of combustion) and replace them with air or fresh air-fuel mixture and in adequate conditions to be combusted and continue the cycle.

20 twenty
El proceso de renovación de la carga (respiración) tiene una relación directa con las prestaciones del motor. A mayor flujo másico de aire fresco admitido, mayor cantidad de combustible es susceptible de ser quemada, y por tanto, mayor par o potencia efectiva generada. Para medir la eficiencia de este proceso, suele emplearse un parámetro conocido como rendimiento volumétrico. Éste relaciona el grado de llenado logrado con gas útit respecto al máximo posible teórico. The process of renewal of the load (breathing) has a direct relationship with the performance of the engine. The greater the mass flow of fresh air admitted, the greater the amount of fuel is susceptible to being burned, and therefore, greater torque or effective power generated. To measure the efficiency of this process, a parameter known as volumetric efficiency is usually used. This relates the degree of filling achieved with gas ut with respect to the maximum theoretical possible.

25 30 25 30
Por las razones mencionadas, gran parte del desarrollo y optimización de los MCIA desde su aparición se ha centrado en la mejora del rendimiento volumétrico. Éste depende de gran cantidad de variables, pero al estar relacionado con el flujo de gas a través de los conductos del motor, las más importantes son las pérdidas de carga en el circuito y el tiempo disponible para realizar la renovación. Bajo esta perspectiva, de todos los elementos que atraviesa el flujo fresco (filtro de aire, colectores, conductos...) la mayor restricción se encuentra en las válvulas de entrada al cilindro. El clásico sistema de admisión por válvulas de asiento ofrece una superficie de paso muy pequeña, lo que acelera el flujo, en muchas ocasiones hasta alcanzar situaciones de choque (bloqueo sónico), reduciendo la capacidad del llenado. Este fenómeno es más acusado cuanto mayor es el régimen de giro del motor, ya que la velocidad del flujo se incrementa (y con ello las pérdidas dinámicas de rozamiento) y el tiempo disponible para admitir y expulsar gases es menor. For the reasons mentioned, much of the development and optimization of MCIA since its inception has focused on the improvement of volumetric performance. This depends on a large number of variables, but since it is related to the flow of gas through the motor ducts, the most important are the pressure losses in the circuit and the time available to perform the renewal. Under this perspective, of all the elements that flow through the fresh flow (air filter, manifolds, ducts ...) the greatest restriction is in the inlet valves to the cylinder. The classic intake system by seat valves offers a very small passage surface, which accelerates the flow, often reaching shock situations (sonic blocking), reducing filling capacity. This phenomenon is more pronounced the higher the engine's rotation regime, since the flow rate increases (and with it the dynamic friction losses) and the time available to admit and expel gases is less.

S S
Simplificando el caso de estudio, el problema fundamentalmente radica en que el área de paso de las válvulas se ve limitado por el tamaño del cilindro y los elementos que en el deben ser alojados (bujías, inyectores ...). Por ello, las soluciones aportadas hasta la fecha para mejorar el rendimiento volumétrico resultan bastante complejas mecánicamente. Las de mayor aplicación en la actualidad son los sistemas de distribución variable, dónde se modifica la alzada de válvula (valve lift) o el momento y duración de apertura de la misma (valve timing) según el régimen de giro del motor. Simplifying the case study, the problem fundamentally lies in the fact that the passage area of the valves is limited by the size of the cylinder and the elements that must be housed in it (spark plugs, injectors ...). Therefore, the solutions provided to date to improve volumetric performance are quite complex mechanically. The ones of greater application at present are the systems of variable distribution, where the elevation of valve is modified (valve lift) or the moment and duration of opening of the same (valve timing) according to the speed of rotation of the engine.

10 10
Por lo tanto, es conveniente para el aumento de prestaciones del motor, desarrollar mecanismos o soluciones concretas encaminados a incrementar la capacidad de renovación de carga del motor. En esta patente se proponen 2 ideas novedosas que combinadas pueden resultar viables y rentables. En la actualidad no existe ningún motor comercial con soluciones semejantes. Therefore, it is convenient for the increase of engine performance, to develop specific mechanisms or solutions aimed at increasing the capacity of renewal of engine load. This patent proposes 2 novel ideas that combined can be viable and profitable. At present there is no commercial engine with similar solutions.

15 20 15 20
El empleo de una válvula común para admisión y escape ya ha sido abordado en patentes anteriores, pero sin éxito. En parte por la complejidad del sistema y falta de regulación de flujo sobre la solución real adoptada. El mecanismo de control propuesto, con válvulas de láminas, nunca ha sido empleado como se sugiere. Ni comercialmente ni en ninguna otra invención. Es cierto que estos mecanismos están ampliamente difundidos en el mercado de los motores de 2 tiempos, pero hasta dónde se conoce, no se ha planteado su uso como sistemas reguladores de flujo en un motor de combustión interna 4 tiempos de válvulas comunes. The use of a common valve for intake and exhaust has already been addressed in previous patents, but without success. Partly because of the complexity of the system and lack of flow regulation on the actual solution adopted. The proposed control mechanism, with reed valves, has never been employed as suggested. Neither commercially nor in any other invention. It is true that these mechanisms are widely spread in the market for 2-stroke engines, but as far as is known, their use as flow regulator systems in a 4-stroke internal combustion engine of common valves has not been considered.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

25 30 25 30
La presente invención propone un sistema especial de renovación de la carga en motores 4 tiempos. Se sugiere un sistema de válvulas comunes para admisión y escape cuyo flujo está gobernado mediante válvulas de láminas (trabajan por diferencia de presión). El objetivo perseguido es lograr una mejora del flujo de gas fresco hacia el cilindro (alto rendimiento volumétrico) de un modo más sencillo y económico que con los sistemas de distribución variable existentes hasta la fecha. Se combinan para ello ideas y elementos mecánicos ya conocidos, pero cuyo funcionamiento en conjunto representa una gran novedad. The present invention proposes a special system of renewal of the load in 4-stroke engines. A common valve system for intake and exhaust is suggested whose flow is governed by reed valves (they work by pressure difference). The objective is to improve the flow of fresh gas to the cylinder (high volumetric efficiency) in a simpler and cheaper way than with the variable distribution systems existing to date. Ideas and mechanical elements already known are combined for this, but whose operation as a whole represents a great novelty.

35 35
Conviene aclarar que la invención presentada es válida para cualquier motor de combustión interna alternativo de 4 tiempos. Esto significa que vale tanto para motores atmosféricos como sobrealimentados, de encendido por compresión (diésel) o de encendido provocado (gasolina), inyección directa o indirecta. Su funcionamiento es independiente de cualquiera de estas variables, ya que el proceso de renovación de la carga es semejante en todos ellos. No obstante, la principal ventaja de esta propuesta respecto a otras ya existentes (sistemas de distribución variable) es, como    It should be clarified that the presented invention is valid for any alternative 4-stroke internal combustion engine. This means that it applies to both atmospheric and supercharged engines, compression ignition (diesel) or ignition (gasoline), direct or indirect injection. Its operation is independent of any of these variables, since the process of renewal of the load is similar in all of them. However, the main advantage of this proposal over existing ones (variable distribution systems) is, as

mecánicas han aumentado. Para que esta situación se produzca con el régimen más mechanics have increased. For this situation to occur with the regime more

elevado posible, se aumenta en la medida de lo posible el tamaño de las válvulas, su high possible, the size of the valves is increased as much as possible

número o su longitud de apertura (alzada), buscando el máximo área de paso para el number or its opening length (raised), looking for the maximum passage area for the

gas. Sin embargo, estos parámetros se ven limitados directamente por la geometría y gas. However, these parameters are directly limited by geometry and

S S
dimensiones del cilindro. Las válvulas de admisión y escape son diferentes e cylinder dimensions. The intake and exhaust valves are different and

independientes, y sus dimensiones se ven limitadas por el calibre del cilindro y los independent, and its dimensions are limited by the caliber of the cylinder and the

elementos adyacentes (bujías, inyectores ...). Por otro lado, el alzado está limitado por adjacent elements (spark plugs, injectors ...). On the other hand, the elevation is limited by

la posibilidad de colisión de las válvulas con el pistón y también por un adecuado the possibility of collision of the valves with the piston and also by a suitable

funcionamiento del motor a bajas revoluciones que requiere aperturas de válvula low speed engine operation that requires valve openings

10 10
pequeñas. little.

Como medida para paliar estos problemas, la solución principal que aporta el sistema As a measure to alleviate these problems, the main solution provided by the system

propuesto es emplear todas las válvulas del cilindro para los mismos procesos. Esto es, It is proposed to use all cylinder valves for the same processes. This is,

las mismas válvulas por las que se realiza la admisión de mezcla fresca (o sólo aire en el the same valves by which the admission of fresh mixture (or only air in the

caso de un motor diesel o de inyección directa) servirán para evacuar los gases de case of a diesel or direct injection engine) will serve to evacuate the gases from

15 fifteen
escape producto de la combustión. De este modo, prácticamente se duplicaría el área exhaust combustion product. In this way, the area would almost double

útil de paso de los gases hacia o desde el cilindro. Incluso en el caso de un motor useful for the passage of gases to or from the cylinder. Even in the case of an engine

extremadamente sencillo de 4 tiempos, no sería necesario tener como mínimo 2 extremely simple 4-stroke, it would not be necessary to have at least 2

válvulas (una de admisión y otra de escape). En este caso se podría disponer de una valves (one for intake and one for exhaust). In this case you could have a

única válvula. De aquí recibe el nombre este sistema, conocido como monoválvula single valve This system is called here, known as a single valve

20 twenty
(monovalve), de válvula común (common valve) o de válvula de doble uso (dual duty (monovalve), common valve or dual use valve (dual duty

valve). valve).

Esta concepción del motor, aunque resulta novedosa, ya que no existen demasiados This conception of the engine, although it is new, since there are not too many

motores funcionando así en el mundo (ninguno comercial), no es del todo innovadora. engines running like this in the world (none commercial), it is not entirely innovative.

Se tiene constancia de algunas patentes antiguas que versaban sobre este tipo de There is evidence of some old patents that dealt with this type of

25 25
motor. El principal problema de este tipo de mecanismo radica en conseguir mantener engine. The main problem with this type of mechanism is to maintain

el ciclo del motor 4 tiempos (sus procesos) en funcionamiento empleando sólo válvulas 4-cycle engine cycle (its processes) in operation using only valves

comunes. common.

Para que un sistema de válvula común funcione en la práctica es necesario separar el For a common valve system to work in practice it is necessary to separate the

flujo de admisión del de escape fuera del cilindro. Sino, al producirse la admisión justo Inlet flow of the exhaust out of the cylinder. But, upon fair admission

30 30
después del escape se corre el riesgo de introducir de nuevo en el cilindro una mezcla after the escape, there is a risk of introducing a mixture back into the cylinder

de gases quemados en lugar de una mezcla fresca. Es en la solución de este punto of burnt gases instead of a fresh mixture. It is in the solution of this point

dónde se cree que los intentos anteriores no tuvieron éxito, al aportar soluciones where it is believed that previous attempts were unsuccessful, by providing solutions

mecánicas extremadamente complejas o soluciones basadas en la fluido dinámica del extremely complex mechanics or solutions based on the dynamic fluid of the

gas que prácticamente no eran aplicables. La solución que se propone en esta gas that were practically not applicable. The solution proposed in this

35 35
invención es la regulación de los flujos de admisión y escape mediante sencillos invention is the regulation of intake and exhaust flows by means of simple

sistemas de válvulas de láminas que funcionan por diferencia de presiones. reed valve systems that work by pressure differences.

El esquema general del sistema propuesto puede verse en la figura 1 que acompaña The general scheme of the proposed system can be seen in the accompanying figure 1

esta memoria técnica. Los elementos que atraviesa el flujo de aire fresco en su primera    This technical memory. The elements that flow through the flow of fresh air in its first

parte del recorrido hacia el motor son los habituales en cualquier motor de part of the route to the engine are the usual ones in any engine of

combustión interna alternativo (MCIA). Partiendo desde la atmósfera (1) se pasa por el alternative internal combustion (MCIA). Starting from the atmosphere (1) it passes through the

filtro de aire (2), los conductos de admisión (3), o cualquier otro elemento que se air filter (2), intake ducts (3), or any other item that is

estime necesario. Justo al final de este grupo de elementos, antes de que el conducto deem necessary. Just at the end of this group of elements, before the duct

S S
se divida a cada uno de los diferentes cilindros (en el supuesto de que el motor no sea divide each of the different cylinders (assuming the engine is not

monocilíndrico) se instalaría una válvula de láminas (4) semejante a las empleadas single cylinder) a reed valve (4) similar to those used would be installed

para admisión a cárter en los motores de 2 tiempos. Una imagen genérica de la misma for admission to crankcase in 2-stroke engines. A generic image of it

puede verse en la figura 2. Su posición correcta sería la que se indica en la figura 1, con it can be seen in figure 2. Its correct position would be the one indicated in figure 1, with

el vértice de las láminas en el sentido de avance del aire de entrada. the vertex of the sheets in the direction of advance of the incoming air.

10 10
Esta válvula desemboca en un volumen de pequeñas dimensiones (5) que se ha This valve flows into a volume of small dimensions (5) that has been

denominado conducto común ya se comunica también con el ramal de gases de called common duct already communicates with the branch of gases of

escape. Este volumen puede ser un pequeño tramo de conducto u tener una escape. This volume can be a small section of duct or have a

geometría todo lo compleja que interese, pero de forma general, interesará que sea lo geometry everything complex that interests, but in general, it will be interesting

más pequeño posible para evitar el almacenamiento de gases entre ciclos. as small as possible to avoid gas storage between cycles.

15 fifteen
La válvula de láminas de escape (8) es semejante a la de admisión pero está situada en The exhaust leaf valve (8) is similar to the intake valve but is located in

sentido inverso. Esto es, con el vértice de las láminas hacia el sentido de salida de los reverse direction. That is, with the vertex of the sheets towards the direction of exit of the

gases de escape. Aguas abajo de las láminas de escape, se encontrarán todos los exhaust gases. Downstream of the exhaust blades, all the

elementos típicos y necesarios que puede tener un MCIA. Conductos de escape (9), typical and necessary elements that a MCIA can have. Exhaust ducts (9),

sistemas de tratamiento de humos, catalizadores, silenciadores, etc (10), hasta evacuar smoke treatment systems, catalysts, silencers, etc. (10), until evacuating

20 twenty
los gases a la atmósfera (1). the gases to the atmosphere (1).

El conducto común (S), por el que circulan tanto gases frescos como gases de escape The common duct (S), through which both fresh and exhaust gases circulate

se comunica inmediatamente con la(s) válvula(s) del cilindro (6). Durante la fase de It communicates immediately with the cylinder valve (s) (6). During the phase of

escape del motor 4 tiempos, los gases quemados abandonarán el cilindro (7) por estos 4-stroke engine exhaust, burned gases will leave the cylinder (7) for these

conductos, mientras que en la posterior (fase de admisión) el aire limpio fluirá hacia el ducts, while in the rear (intake phase) clean air will flow into the

25 25
interior del mismo. El mezclado de ambos se evita al regular el flujo con las válvulas de inside of it. Mixing of both is avoided by regulating the flow with the valves of

láminas, como se explica a continuación basándose en el esquema de la figura 1. sheets, as explained below based on the scheme in Figure 1.

Durante la fase de escape, las válvulas del cilindro están abiertas y los gases producto During the exhaust phase, the cylinder valves are open and the product gases

de la combustión que poseen presión superior a la atmosférica (3-4 [bar]) y alta of combustion that have higher atmospheric pressure (3-4 [bar]) and high

temperatura inundan los conductos de entrada al cilindro y el conducto común. Como temperature flood the inlet ducts to the cylinder and the common duct. How

30 30
la presión es alta en esa zona, se abren las láminas de escape, dejando que el gas fluya the pressure is high in that area, the exhaust blades open, letting the gas flow

hacia el ramal de escape. A medida que el pistón asciende desde el punto muerto towards the escape branch. As the piston rises from the neutral

inferior (PMI) hacia el punto muerto superior (PMS) se va evacuando este gas, y la lower (PMI) towards the upper dead center (PMS) this gas is evacuated, and the

presión del conducto común se va acercando a la atmosférica. Common duct pressure is approaching atmospheric.

Al llegar al PMS e iniciar el descenso (fase de admisión), se genera una depresión en la Upon reaching the PMS and starting the descent (admission phase), a depression is generated in the

35 35
zona común, de modo que las láminas de escape se cierran y al estar montadas en common area, so that the exhaust plates are closed and when mounted in

sentido inverso se abren las de admisión, dejando paso libre al aire fresco a través del in the opposite direction, the admission ones are opened, leaving fresh air free passage through the

ramal de admisión. De este modo, se regula el flujo fuera del cilindro permitiendo al    admission branch. In this way, the flow outside the cylinder is regulated allowing the

motor trabajar con válvulas de doble flujo sin problema de que se mezclen los flujos de admisión y escape. Engine work with double flow valves without problem of mixing the intake and exhaust flows.

S S
Como ventajas añadidas a esta idea, al hacer trabajar las válvulas del cilindro con flujos intermitentes (frío/caliente), se produce una mejor refrigeración del motor. Los posibles problemas de los gases de escape por alta temperatura también son minimizados, y sobre todo se reducen los problemas de refrigeración y resistencia mecánica de las válvulas de escape, que a menudo es un problema en los motores de este tipo. As added advantages to this idea, by working the cylinder valves with intermittent flows (hot / cold), better engine cooling occurs. The possible problems of high temperature exhaust gases are also minimized, and especially the problems of cooling and mechanical resistance of the exhaust valves are reduced, which is often a problem in engines of this type.

10 15 10 15
Por tanto, la presente invención no supone la creación de un motor innovador de válvulas comunes, ya que se tenía constancia del mismo en anteriores patentes. Tampoco las válvulas de láminas son en sí mismas una idea novedosa. La innovación de la presente idea viene de la mano de la combinación de ambas soluciones. La posibilidad de hacer viable una idea antigua como era el motor monoválvula gracias a su combinación con un sistema de sobra conocido y muy sencillo como son las válvulas de láminas. Therefore, the present invention does not involve the creation of an innovative common valve engine, since it was recorded in previous patents. Nor are reed valves themselves a novel idea. The innovation of the present idea comes from the combination of both solutions. The possibility of making an old idea viable as was the single-valve motor thanks to its combination with a well-known and very simple system such as reed valves.

20 25 20 25
Las láminas simplemente permiten que sea factible prácticamente una concepción de motor que de por sí puede obtener un rendimiento volumétrico superior a los motores comerciales habituales. La ventaja de esta propuesta respecto a los actuales sistemas de distribución variable con los que se logran grandes rendimientos volumétricos es la sencillez y economía de este nuevo modelo. Las válvulas de asiento del cilindro están menos solicitadas térmicamente, con lo cual podría reducirse su coste de fabricación. Existe un único árbol de levas para admisión y escape que puede ser fijo. Se eliminan todos los mecanismos para variar el alzado de válvula o el tiempo de apertura y cierre de válvula de un sistema variable. Como contrapartida es necesario incluir unos nuevos elementos que son las válvulas de láminas. Sin embargo su coste es muy inferior a cualquiera de los anteriormente mencionados. The blades simply allow a motor design to be practically feasible, which in itself can obtain a volumetric performance superior to the usual commercial engines. The advantage of this proposal with respect to the current systems of variable distribution with which large volumetric yields are achieved is the simplicity and economy of this new model. Cylinder seat valves are less thermally requested, which could reduce their manufacturing cost. There is a single camshaft for intake and exhaust that can be fixed. All mechanisms to vary the valve elevation or the valve opening and closing time of a variable system are eliminated. As a counterpart, it is necessary to include new elements that are reed valves. However, its cost is much lower than any of the aforementioned.

Descripción de los dibujos Description of the drawings

30 30
La figura 1 muestra el esquema general del sistema de carga en un motor de combustión interna alternativos de 4 tiempos con válvula común y control de flujo mediante válvulas. El aire de combustión se admite directamente desde la atmósfera Figure 1 shows the general scheme of the charging system in a 4-stroke alternative internal combustion engine with common valve and flow control by valves. The combustion air is admitted directly from the atmosphere

35 35
(1) a través del filtro (2) y circula por los diferentes conductos de admisión (3}. Al final de este ramal se encuentra con la válvula de láminas de admisión (4) que comunica con el volumen o conducto común (5}. Partiendo de este volumen el flujo puede viajar hacia el escape a través de la válvula de láminas de escape (8}, atravesando los conductos de escape (9} y los diversos sistemas de tratamiento de gases (10} para finalmente ser evacuados a la atmósfera (1}.    (1) through the filter (2) and circulates through the different intake ducts (3). At the end of this branch you find the intake reed valve (4) that communicates with the volume or common duct (5} From this volume the flow can travel to the exhaust through the exhaust leaf valve (8}, through the exhaust ducts (9} and the various gas treatment systems (10} to finally be evacuated to the atmosphere (1}.

El otro camino que puede tomar el flujo desde el volumen común (S) The other path the flow can take from the common volume (S)
es hacia el is to him

interior del cilindro (7), al cual tendrá acceso a través de las válvulas de asiento (6). inside the cylinder (7), to which you will have access through the seat valves (6).

En In
la figura 2 se muestra un esquema de una válvula de láminas desde dos the figure 2 be sample a scheme from a valve from sheets since two

perspectivas diferentes. El cuerpo de la válvula (1) presenta unos orificios o ventanas different perspectives The valve body (1) has holes or windows

S S
(3) a través de los cuales el flujo puede circular. Para ello es necesario que las láminas (3) through which the flow can circulate. For this it is necessary that the sheets

metálicas (4) que los tapan (cierran) en su posición normal de reposo se encuentren metal (4) that cover (close) them in their normal resting position

deformadas como muestra la figura 2. En deformed as shown in figure 2. In
esa situación se dice que la válvula está that situation is says the valve is

abierta y la circulación de flujo es posible. Para evitar una excesiva apertura de las open and flow circulation is possible. To avoid excessive opening of the

láminas, sheets,
estas presentan un tope de apertura (4) que es metálico y rígido (no these present a stop, top, maximum as a noun, top as an adverb from opening (4) that is metal and rigid (no

10 10
deformable).    deformable).

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de renovación de la carga en motores de combustión interna alternativos 1. Load renewal system in alternative internal combustion engines
de 4 tiempos caracterizado por comprender: 4-stroke characterized by understanding:
a. to.
Una o varias válvulas comunes que sirven a la vez para la admisión de aire (o One or several common valves that serve both for the admission of air (or
S S
mezcla de aire/combustible) hacia el interior del cilindro y también para air / fuel mixture) into the cylinder and also to
evacuar los gases de escape procedentes de la combustión. evacuate exhaust gases from combustion.
b. b.
Un conducto de admisión y otro de escape independientes en su parte inicial An independent intake and exhaust duct in its initial part
que los comunica that communicates them
con la atmósfera, pero comunicados en un volumen with the atmosphere, but releases in a volume
común muy pequeño que se encuentra después de las válvulas de control very small common found after control valves
10 10
(laminas) si se sigue el sentido del flujo hacia el interior del cilindro. (sheets) if the direction of flow into the cylinder is followed.
c. C.
Una válvula de láminas en el conducto de admisión situada en posición tal A reed valve in the intake duct located in such position
que se abrirá cuando la presión del conducto de admisión supere a la del which will open when the pressure in the intake duct exceeds that of the
volumen común. common volume
d. d.
Una válvula de láminas en el conducto de escape situada en posición tal que A reed valve in the exhaust duct located in such a position that
15 fifteen
se abrirá cuando la presión en el volumen común exceda la presión en el it will open when the pressure in the common volume exceeds the pressure in the
conducto de escape. Esto significa que está situada en posición inversa a la exhaust duct This means that it is located in an inverse position to the
de admisión. of admission.
2. Sistema de renovación de la carga en motores de combustión interna alternativos 2. Load renewal system in alternative internal combustion engines
de 4 tiempos según reivindicación 1, en el que el flujo hacia el interior del cilindro 4-stroke according to claim 1, wherein the flow into the cylinder
20 twenty
está controlado por la apertura y cierre de la válvula común de tipo asiento It is controlled by the opening and closing of the common seat type valve
mientras las válvulas de láminas ejercen un control sobre el flujo que entra o sale while the reed valves exert control over the flow entering or leaving
en el volumen común. in the common volume.
ES201101240A 2011-11-22 2011-11-22 LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS. Active ES2405283B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201101240A ES2405283B1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201101240A ES2405283B1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ES2405283A2 ES2405283A2 (en) 2013-05-30
ES2405283R1 ES2405283R1 (en) 2013-11-18
ES2405283B1 true ES2405283B1 (en) 2014-05-29

Family

ID=48483950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201101240A Active ES2405283B1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS.

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2405283B1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2742028A (en) * 1952-11-28 1956-04-17 Jacob G Robinson Valve mechanism
IT1238307B (en) * 1989-12-22 1993-07-12 HEAD FOR ENDOTHERMAL ALTERNATIVE ENGINES EQUIPPED WITH AT LEAST ONE VALVE OPERATED BOTH FOR INTAKE AND FOR EXHAUST.
DE4105848C1 (en) * 1991-02-25 1992-08-06 Franz 7069 Berglen De Rupp Four-stroke IC engine with single cylinder valve - has secondary valves open during piston compression and work strokes
DE19943305A1 (en) * 1999-09-10 2001-03-15 Georg Albersinger Cylinder head with valve system for IC engines with one opening into combustion chamber for each cylinder, sealed by plate valve with associated regulator element
US7802552B1 (en) * 2007-04-27 2010-09-28 TSR Technologies, L.L.C. Gas channeling cylinder head assembly

Also Published As

Publication number Publication date
ES2405283R1 (en) 2013-11-18
ES2405283A2 (en) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2281732T3 (en) MULTICILINARY DIESEL ENGINE WITH VALVES ACTUALLY VARIABLE.
ES2850626T3 (en) Internal combustion steam engine
CN104454194B (en) The control device of compression ignition engine
CN103670873B (en) Spark-ignition direct injection engine
CN104074664B (en) The control gear of spark ignition engines
ES2700131T3 (en) Reel slide transfer valve in split-cycle motor
WO2017011927A1 (en) Gas intake and exhaust system for a cylinder of a four-stroke internal combustion engine with a gas exchange chamber that allows the valves of the cylinder, which can be electronically actuatable, to act with a dual intake-exhaust function
US2742028A (en) Valve mechanism
ES2405283B1 (en) LOAD RENEWAL SYSTEM IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF 4 TIMES WITH COMMON VALVE AND FLOW CONTROLLED BY SHEETS.
US20140182544A1 (en) System and method of improving efficiency of an internal combustion engine
ES2436696A1 (en) Load renewal system in 4-stroke internal combustión engines with common valve and flow controlled by diaphragms (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
ES2885057A1 (en) VENTILATION CYCLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
ES2932271B2 (en) INTERNAL COOLING METHOD FOR ENGINES AND ENGINE IN WHICH IT IS APPLIED
US1323445A (en) Intebnal-combustion engine
ES2877923B2 (en) INTERNAL COOLING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
WO2005066484A1 (en) Combined-cycle ignition engine based on supplying carbon dioxide (co2) to the combustion gases
BR112021004456A2 (en) method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine or commercial vehicle with an internal combustion engine
ES2376927A1 (en) Internal combustión explosion motor. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
AU2008201574B2 (en) "Martin" cross-flow, 4 stroke side-valve engine
US1557763A (en) Internal-combustion engine
JP2005194915A (en) Air intake and exhaust device of engine
CZ35429U1 (en) Two-stroke internal combustion engine with variable intake timing
ES2226534B1 (en) MOBILE CYLINDER MOTOR.
ES2954608A1 (en) DUAL VALVE DRIVING METHOD AND VALVE DRIVING SYSTEM WHERE IT IS APPLIED (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US898768A (en) Two-cycle diesel engine.

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2405283

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20140529