ES2556730T3 - Motor de combustión interna con un cigüeñal y al menos una culata, así como vehículo automóvil con un motor de combustión interna de esta clase - Google Patents

Motor de combustión interna con un cigüeñal y al menos una culata, así como vehículo automóvil con un motor de combustión interna de esta clase Download PDF

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ES2556730T3 ES08759163.2T ES08759163T ES2556730T3 ES 2556730 T3 ES2556730 T3 ES 2556730T3 ES 08759163 T ES08759163 T ES 08759163T ES 2556730 T3 ES2556730 T3 ES 2556730T3
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Abstract

Motor de combustión interna que comprende un cigüeñal, al menos una culata (100, 200, 300) que puede ser recorrida por un flujo de fluido desde un canal de entrada (102, 202, 302, 402) hasta un canal de salida (112, 212, 312, 412) al menos aproximadamente en la dirección del eje del cigüeñal y que lleva unas válvulas (104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315) para abrir y cerrar los canales (102, 202, 302, 402, 112, 212, 312, 412), así como un primer árbol de levas y un segundo árbol de levas (126, 226, 227, 326, 327, 426, 427) para accionar las válvulas (104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415), estando asociados tanto el primero como el segundo árboles de levas (126, 226, 227, 326, 327, 426, 427) a una respectiva válvula de entrada (104, 204, 205, 304, 305, 404, 405) y a una respectiva válvula de salida (114, 214, 215, 314, 315, 414, 415) y estando dispuestos dichos árboles de levas al menos aproximadamente paralelos al cigüeñal, y pudiendo ser accionadas directamente las válvulas (104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415) por medio de unas palancas de arrastre (108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318), caracterizado por que el primero y el segundo árboles de levas (126, 226, 227, 326, 327, 426, 427) y las palancas de arrastre (108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318, 408, 418) con un árbol o árboles (122, 124, 222, 223, 224, 225, 322, 324, 422, 424) portadores de dichas palancas de arrastre están dispuestos en un soporte constructivamente separado (400), y el soporte (400) está dividido en dos partes a lo largo de un plano de separación (441) y comprende una parte inferior (440) y una parte superior (442).

Description

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DESCRIPCION
Motor de combustion interna con un ciguenal y al menos una culata, asf como vetuculo automovil con un motor de combustion interna de esta clase.
La invencion concierne a un motor de combustion interna que comprende un ciguenal y al menos una culata que puede ser barrida por fluido de una canal de entrada a un canal de salida al menos aproximadamente en la direccion del eje del ciguenal y que esta dotada de valvulas para abrir y cerrar los canales, asf como un primer arbol de levas y un segundo arbol de levas para accionar las valvulas, estando asociados tanto el primer arbol de levas como el segundo arbol de levas a una respectiva valvula de entrada y una respectiva valvula de salida y estando dispuestos dichos arboles al menos aproximadamente paralelos al ciguenal.
Un motor de combustion interna de esta clase es conocido, por ejemplo, por el documento DE 38 41 710 A1, en virtud del cual esta previsto, para accionar las valvulas, un unico arbol de levas con una leva de entrada y una leva de salida. Partiendo de las levas se efectua un accionamiento de las valvulas por medio de arboles de palancas basculantes situados paralelamente a los planos de las valvulas, a cuyo fin una respectiva leva acciona al mismo tiempo dos valvulas (de entrada o salida) a traves de un arbol de palancas basculantes. La leva ataca entonces en un extremo del arbol de palancas basculantes y las palancas para accionar las valvulas estan dispuestas distanciadas de la palanca de ataque de las levas a lo largo del arbol de palancas basculantes en la direccion del eje de dicho arbol. Con esta construccion se hace posible ciertamente un espacio de montaje relativamente pequeno para un controlador de valvula destinado a controlar varias valvulas del mismo tipo dispuestas en una culata, pero se puede conseguir solamente un numero limitado de revoluciones, especialmente en el caso de altas aceleraciones de las valvulas.
Se conoce por el documento DE 100 65 490 A1 una transmision de valvulas para un motor diesel pequeno con: un par de arboles de levas que estan montados de forma giratoria en una culata y que se extienden mas alla del lado superior de esta; un par de levas de entrada y de salida en cada arbol de levas para cada cilindro; dos aberturas de entrada y dos aberturas de salida que estan conformadas en la culata por encima de un punto medio del anima de cada cilindro y alrededor de este para comunicarse con el anima del cilindro; dos valvulas de entrada y dos valvulas de salida que estan dispuestas en las aberturas correspondientes para abrir y cerrar selectivamente dichas aberturas; unas palancas interruptoras, un extremo de las cuales esta unido con extremos superiores de las valvulas correspondientes; y unos ajustadores de holgura que estan unidos con otros extremos de las palancas interruptoras correspondientes para ajustar la holgura entre las palancas interruptoras y las levas; estando dispuestas las aberturas de entrada y de salida de manera que se alternan en zigzag.
Se conoce por el documento US 4 635 592 A un controlador de valvulas para un motor de combustion interna con al menos un cilindro, cuya culata presenta al menos un par de valvulas dispuestas inclinadas una con relacion a otra y orientadas radialmente con respecto a la camara de combustion, las cuales pueden ser accionadas por un arbol de levas comun por medio de levas de forma conica, en cuyo controlador estan previstos unos taques de taza montados de manera desplazable en la culata entre las valvulas radialmente orientadas y las levas de forma conica.
Se conoce por el documento JP H06 317110 A un estructura de una culata con una cubierta de arboles de palancas basculantes para soportar dichos arboles de palancas basculantes, estando configurada la cubierta de arboles de palancas basculantes como una estructura de bastidor en escalera en la que estan formados varios segmentos de cubierta que soportan un respectivo arbol de palancas basculantes y forman una sola pieza con segmentos de soporte que soportan ambos lados de cada segmento de cubierta.
Por tanto, la invencion se basa en el problema de proporcionar un motor de combustion interno de la clase citada al principio en el que un controlador de valvulas para controlar varias valvulas dispuestas en una culata requiere tan solo un pequeno espacio de montaje y el cual ofrece al mismo tiempo una via de transmision especialmente directa y ngida, de modo que se pueden alcanzar altos numeros de revoluciones especialmente a altas aceleraciones de las valvulas. Ademas, se pretende proporcionar un vetuculo automovil con un motor de combustion interna de esta clase.
La solucion de este problema se efectua con un motor de combustion interna dotado de las caractensticas de la reivindicacion 1, en el que las valvulas pueden ser accionadas directamente por medio de palancas de arrastre, el primer arbol de levas y el segundo arbol de levas, asf como las palancas de arrastre con un arbol o arboles de palancas de arrastre estan dispuestos en un soporte constructivamente separado y el soporte esta dividido en dos partes a lo largo de un plano de separacion y comprende una parte inferior y una parte superior. Ademas, el problema se resuelve con un vetuculo automovil dotado de las caractensticas de la reivindicacion 3, que comprende un motor de combustion interna de esta clase. Esta disposicion hace posible una construccion especialmente compacta y economizadora de espacio y son necesarios tan solo unos pocos componentes, con lo que se reducen los costes de fabricacion, montaje y mantenimiento y se hace posible una via de transmision directa y ngida para el accionamiento de las valvulas.
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Realizaciones y perfeccionamientos especialmente preferidos son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Es muy ventajoso que la valvula o valvulas de entrada y de salida esten inclinadas hacia fuera con sus extremos del lado de las levas con respecto a un plano medio que divide el cilindro en la direccion de flujo. La culata puede realizarse entonces como una culata radial, de modo que se consiguen especialmente ventajas de espacio de montaje, y asf, por ejemplo, se puede ganar espacio de montaje para alojar una bobina de encendido.
Segun un perfeccionamiento preferido de la invencion, el primer arbol de levas y el segundo arbol de levas, asf como las palancas de arrastre con un arbol o arboles de palancas de arrastre estan dispuestos en un soporte constructivamente separado, de modo que la transmision de las valvulas esta constructivamente separada de estas. De este modo, no solo es posible una fabricacion simplificada (por hacerse por separado) de la culata y del soporte de control con la transmision de las valvulas, sino que se simplifica tambien el montaje debido a que la transmision de las valvulas se puede premontar por separado.
A continuacion, haciendo referencia a las figuras se explica con mas detalle un ejemplo de realizacion especialmente preferible de la invencion, mostrando en estas figuras esquematicamente y a tftulo de ejemplo:
La figura 1, una culata que puede ser recorrida por fluido de un canal de entrada a un canal de salida en la direccion del eje del ciguenal y que lleva dos arboles de levas paralelos al ciguenal, en vista lateral,
La figura 2, la misma culata, en vista en planta,
La figura 3, una culata que puede ser recorrida por fluido de un canal de entrada a un canal de salida en la direccion del eje del ciguenal y que lleva dos arboles de levas paralelos al ciguenal, en vista isometrica, y
La figura 4, la misma culata con soporte del controlador de las valvulas.
En las figuras 1-4 se representa en forma extractada una culata 100, 200, 300 que puede ser recorrida por fluido de un canal de entrada 102, 202, 302, 402 a una canal de salida 112, 212, 312, 412 en la direccion del eje del ciguenal y que lleva dos arboles de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 paralelos al ciguenal, llevando dicha culata en la figura 4 un soporte 400 de un controlador de las valvulas. En este caso, la figura 1 muestra una vista lateral, la figura 2 una vista en planta y las figuras 3 y 4 unas vistas isometricas.
La culata 100, 200, 300 es parte de un motor de combustion interna de dos cilindros, no representado aqrn con detalle, construido en la modalidad de motor de cilindros antagonicos, que se emplea preferiblemente para el accionamiento de una motocicleta. El motor de combustion interna esta dispuesto en el vehuculo con su ciguenal orientado en la direccion longitudinal del vetuculo. Cada culata 100, 200, 300 puede ser recorrida por fluido al menos aproximadamente en la direccion del eje del ciguenal desde un canal de entrada 102, 202, 302, 402 dirigido hacia la parte trasera del vetuculo hasta un canal de salida 112, 212, 312, 412 dirigido hacia el frente del vetuculo. En las figuras se representan el canal de entrada 102, 202, 302, 402 y el canal de salida 112, 212, 312, 412 por medio del respectivo volumen rodeado por la pared de los canales.
Para abrir y cerrar los canales 102, 202, 302, 402, 112, 212, 312, 412 estan previstas por los lados de entrada y de salida dos respectivas valvulas 104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415 solicitadas por fuerza elastica en la direccion de cierre por medio de muelles de valvula 106, 116, 306, 307, 316, 317. Un accionamiento de las mismas se efectua por medio de arboles de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 accionados por el ciguenal. A este fin, los arboles de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 presentan una respectiva rueda de accionamiento 128, 328, 329 que es accionable desde el ciguenal por medio de un organo de traccion. Como alternativa, solamente un arbol de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 puede ser accionado
tambien desde el ciguenal, y los arboles de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 pueden estar en union de
accionamiento uno con otro. Eventualmente, el accionamiento de uno de los dos arboles de levas 126, 226, 227,
326, 327, 426, 427 puede ser conmutable, de modo que las valvulas correspondientes 104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415 pueden mantenerse sin accionamiento incluso con el motor de combustion interna en marcha.
Los arboles de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 estan provistos de dos respectivas levas 110, 120, 210, 220, 310, 320 y 211, 221, 311, 321, de modo que se pueden accionar cada vez con un arbol de levas 126, 226, 227, 326,
327, 426, 427 una valvula de entrada 104, 204, 205, 304, 305, 404, 405 y una valvula de salida 114, 214, 215, 314, 315, 414, 415.
Una transmision de fuerza/movimiento de las levas 110, 120, 210, 211, 220, 221, 310, 311, 320, 321 a las valvulas 104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415 se efectua directamente por un corto camino a traves de unas palancas de arrastre 108, 118, 208, 219, 218, 219, 308, 318, 408, 418 que estan montadas de forma basculable sobre arboles 122, 124, 222, 223, 224, 225, 322, 324, 422, 424 portadores de dichas palancas de arrastre. Como alternativa, en lugar de las palancas de arrastre 108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318, 408, 418 se
pueden prever tambien taques de taza, eventualmente con un dispositivo de compensacion de holgura de las
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valvulas, entre las levas 110, 120, 210, 211, 220, 221, 310, 311, 320, 321 y las valvulas 104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415.
Las valvulas de entrada y salida 104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415 estan inclinadas hacia fuera con sus extremos del lado de las levas con respecto a un plano medio que divide el cilindro en la direccion de flujo, de modo que la culata 100, 200, 300 puede representarse como una culata radial. De manera correspondiente, las palancas de arrastre 108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318, 408, 418 estan colocadas oblicuas (figura 1) con sus arboles 122, 124, 222, 223, 224, 225, 322, 324, 422, 424 y las levas 110, 120, 210, 211, 220, 221, 310, 311, 320, 321 presentan superficies de deslizamiento oblicuas.
La transmision de control de las valvulas que comprende los arboles de levas 126, 226, 227, 326, 327, 426, 427 y las palancas de arrastre 108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318 con sus arboles 122, 124, 222, 223, 224, 225, 322, 324, 422, 424 esta dispuesta en un soporte de controlador de valvulas constructivamente separado 400. El soporte 400 del controlador de las valvulas esta dividido en dos partes a lo largo de un plano de separacion 441 y comprende una parte inferior 440 y una parte superior 442. El plano de separacion 441 discurre en el plano de los arboles de levas al menos aproximadamente en la zona de los ejes de dichos arboles, de modo que, durante el montaje, se pueden colocar los arboles de levas dentro de la parte inferior 440 y seguidamente se puede montar la parte superior 442. La parte superior y la parte inferior 442, 440 estan atornilladas varias veces una con otra y/o con la culata por medio de unos tornillos 448, 449, estando dispuestos los tornillos 448, 449 en el presente caso en forma de respectivas parejas opuestas a lo largo de los arboles de levas. La parte superior 442 es de construccion cerrada a manera de caperuza en la zona de los arboles de levas 426, 427, mientras que la zona comprendida entre los arboles de levas 426, 427 esta abierta hacia arriba. En la zona de las levas del lado de entrada estan previstas unas uniones a manera de estribos con la zona de la parte superior 442 correspondiente al lado de accionamiento de los arboles de levas. La parte inferior 440 comprende lateralmente unos alojamientos cilmdricos 444, 446. En estos estan introducidos los arboles 422, 424 de las palancas de arrastre y estos estan asegurados allf por medio de anillos de seguridad axiales 423, 425. El soporte 400 del controlador de las valvulas se ha fabricado por fundicion a presion de aluminio y se ha mecanizado posteriormente con arranque de virutas. Por tanto, la culata y la transmision de control pueden mecanizarse y montarse inicialmente por separado y luego pueden ensamblarse, lo que ofrece considerables ventajas de fabricacion y montaje o mantenimiento.
Con el motor de combustion interna segun la invencion se pueden alcanzar altos numeros de revoluciones junto con, al mismo tiempo, una alta aceleracion de las valvulas y este motor se puede fabricar a bajo coste debido especialmente al pequeno numero de componentes. Como consecuencia del flujo existente a traves de la culata 100, 200, 300 en la direccion longitudinal del vehnculo desde la trasera del vehnculo hacia el frente del mismo, el lado de salida es sometido a un barrido producido por el viento de marcha, con lo que es posible una refrigeracion por aire del motor de combustion interna. Esta disposicion ofrece, ademas, ventajas respecto del diseno, ya que los codos de salida estan dirigidos hacia delante y la inyeccion o el carburador pueden disponerse dirigidos hacia la trasera del vehnculo. La pequena superficie de proyeccion en la direccion de marcha produce un coeficiente muy bueno de resistencia al flujo. Un vehfculo con un motor de combustion interna de esta clase en la modalidad de construccion de cilindros antagonicos permite una postura especialmente ergonomica del conductor.

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Motor de combustion interna que comprende un ciguenal, al menos una culata (100, 200, 300) que puede ser recorrida por un flujo de fluido desde un canal de entrada (102, 202, 302, 402) hasta un canal de salida (112, 212, 312, 412) al menos aproximadamente en la direccion del eje del ciguenal y que lleva unas valvulas (104, 114, 204,
    5 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315) para abrir y cerrar los canales (102, 202, 302, 402, 112, 212, 312, 412), asf como
    un primer arbol de levas y un segundo arbol de levas (126, 226, 227, 326, 327, 426, 427) para accionar las valvulas (104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415), estando asociados tanto el primero como el segundo arboles de levas (126, 226, 227, 326, 327, 426, 427) a una respectiva valvula de entrada (104, 204, 205, 304, 305, 404, 405) y a una respectiva valvula de salida (114, 214, 215, 314, 315, 414, 415) y estando dispuestos 10 dichos arboles de levas al menos aproximadamente paralelos al ciguenal, y pudiendo ser accionadas directamente las valvulas (104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415) por medio de unas palancas de arrastre (108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318), caracterizado por que el primero y el segundo arboles de levas (126, 226, 227, 326, 327, 426, 427) y las palancas de arrastre (108, 118, 208, 209, 218, 219, 308, 318, 408, 418) con un arbol o arboles (122, 124, 222, 223, 224, 225, 322, 324, 422, 424) portadores de dichas palancas de arrastre 15 estan dispuestos en un soporte constructivamente separado (400), y el soporte (400) esta dividido en dos partes a lo largo de un plano de separacion (441) y comprende una parte inferior (440) y una parte superior (442).
  2. 2. Motor de combustion interna segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la valvula o valvulas de entrada y de salida (104, 114, 204, 205, 214, 215, 304, 305, 314, 315, 404, 405, 414, 415) estan inclinadas hacia fuera con sus extremos del lado de las levas con respecto a un plano medio que divide el cilindro en la direccion de flujo.
    20 3. Vehuculo automovil, especialmente motocicleta, que comprende un motor de combustion interna segun cualquiera
    de las reivindicaciones anteriores.
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