ES2633617T3 - Motor de carrera variable - Google Patents

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ES2633617T3
ES2633617T3 ES06017178.2T ES06017178T ES2633617T3 ES 2633617 T3 ES2633617 T3 ES 2633617T3 ES 06017178 T ES06017178 T ES 06017178T ES 2633617 T3 ES2633617 T3 ES 2633617T3
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Sei Watanabe
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Honda Motor Co Ltd
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02—Engines with prolonged expansion
    • F02B41/04—Engines with prolonged expansion in main cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads

Abstract

Un motor de carrera variable incluyendo: una biela principal (102) conectada en un extremo a un pistón (78) a través de un pasador de pistón (105); una biela subsidiaria (102) que está conectada a una muñequilla (27c; 77c) de un cigüeñal (77) soportado rotativamente en un cárter (72) de un cuerpo de motor (71) y que está conectada al otro extremo de la biela principal (102); una varilla de control (104) conectada en un extremo a la biela subsidiaria (103) en una posición desviada de una posición conectada de la biela principal (102); y un eje de pivote (100) que se soporta rotativamente en el cuerpo de motor (71) de manera que sea rotativo alrededor de un eje de excéntrica paralelo al cigüeñal (77) y que está conectado al otro extremo de la varilla de control (104) de modo que una potencia rotacional reducida en una relación de reducción de 1/2 sea transmitida desde el cigüeñal (77) al eje de pivote (100), donde un árbol de levas (86) de un mecanismo de accionamiento de válvula (85) está montado en una porción del cuerpo de motor (71), caracterizado porque el árbol de levas (86) está montado en una porción superior del cuerpo de motor (71), donde un medio de transmisión de distribución (95) para transmitir la potencia rotacional del cigüeñal (77) a una relación de reducción de 1/2 está montado entre el árbol de levas (86) del mecanismo de accionamiento de válvula (85) y el cigüeñal (77); y el eje de pivote (100) que tiene un eje excéntrico con respecto al eje rotacional del árbol de levas (77) está dispuesto en el árbol de levas (77).

Description

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DESCRIPCION
Motor de carrera variable Antecedentes de la invencion Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un motor de carrera variable, y en particular a un motor de carrera variable incluyendo: una biela principal conectada en un extremo a un piston a traves de un pasador de piston; una biela subsidiaria que esta conectada a una munequilla de un ciguenal soportado de forma rotativa en un carter de un cuerpo de motor y que esta conectada al otro extremo de la biela principal; una varilla de control conectada en un extremo a la biela subsidiaria en una posicion desviada de una posicion conectada de la biela principal; y un eje de pivote que se soporta rotativamente en el carter de manera que sea rotativo alrededor de un eje de excentrica paralelo al ciguenal y que esta conectado al otro extremo de la varilla de control de modo que potencia rotacional reducida a una relacion de reduccion de 1/2 sea transmitida desde el ciguenal al eje de pivote.
Descripcion de la tecnica relacionada
La Solicitud de Patente japonesa publicada numero 2003-314237 describe un motor de carrera variable convencional donde una varilla de control conectada en un extremo a una biela subsidiaria esta conectada en el otro extremo a un eje de pivote dispuesto en un eje rotativo que tiene un eje paralelo a un ciguenal de modo que la carrera de un piston se vane.
En el motor de carrera variable descrito en la Solicitud de Patente japonesa publicada numero 2003-314237, un mecanismo de accionamiento de valvula se ha construido como un tipo OHV en el que tambien se usa un eje rotativo como un arbol de levas. Si se usa tal mecanismo de accionamiento de valvula de tipo OHV, no solamente se incrementa el numero de piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula tal como una varilla de empuje, sino que tambien el mecanismo de accionamiento de valvula tiene un peso relativamente grande. Por lo tanto, es diffcil aumentar la velocidad rotacional, y se genera un ruido mecanico relativamente grande debido al gran numero de porciones de contacto entre las piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula.
JP 2003 013764 A, en la que se basa el preambulo de la reivindicacion 1, figuras 8 y 9, se refiere a un motor de "valvula sobre culata del tipo de varilla de empuje", con el arbol de levas montado en una porcion inferior del cuerpo de motor adyacente al ciguenal. Allf, el arbol de levas esta provisto integralmente de un eje de pivote conectado a la varilla de control para variar la carrera del piston.
Resumen de la invencion
Consiguientemente, un objeto de la presente invencion es proporcionar un motor de carrera variable donde un mecanismo de accionamiento de valvula tiene un numero reducido de piezas, la velocidad rotacional se incrementa, y el ruido mecanico se reduce.
Con el fin de lograr el objeto anterior, segun una primera caractenstica de la presente invencion, se facilita un motor segun la reivindicacion 1.
El motor incluye: una biela conectada en un extremo a un piston a traves de un pasador de piston; una biela subsidiaria que esta conectada a una munequilla de un ciguenal soportado rotativamente en un carter de un cuerpo de motor y que esta conectada al otro extremo de la biela principal; una varilla de control conectada en un extremo a la biela subsidiaria en una posicion desviada de una posicion conectada de la biela principal; y un eje de pivote que se soporta rotativamente en el carter de manera que sea rotativo alrededor de un eje excentrico paralelo al ciguenal y que esta conectado al otro extremo de la varilla de control de modo que potencia rotacional reducida a una relacion de reduccion de 1/2 sea transmitida desde el ciguenal al eje de pivote, donde un arbol de levas de un mecanismo de accionamiento de valvula montado en una porcion superior del cuerpo de motor y el eje de pivote estan conectados operativamente uno a otro.
Con la primera caractenstica, el mecanismo de accionamiento de valvula se ha construido del tipo OHC, y, por lo tanto, es posible reducir el numero de piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula, y aumentar facilmente la velocidad rotacional construyendo el mecanismo operativo de valvula de manera que tenga un peso relativamente pequeno. Ademas, es posible reducir el ruido mecanico disminuyendo el numero de las porciones de contacto entre las piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula.
De 1/2 del ciguenal al arbol de levas del mecanismo de accionamiento de valvula esta montado entre el arbol de levas y el eje rotativo al que se transmite potencia rotacional reducida a 1/2 desde el ciguenal. Por lo tanto, es posible reducir el tamano de la rueda accionada montada en el arbol de levas para reducir el tamano de la porcion superior del cuerpo de motor. Ademas, solamente una componente de una fuerza explosiva recibida por el ciguenal
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a traves de la biela principal y la biela subsidiaria se aplica al eje rotativo que tiene el eje de pivote dispuesto encima. Por lo tanto, es posible hacer el diametro del eje rotativo mas pequeno que el del ciguenal, reducir el diametro de la rueda motriz, en comparacion con un caso donde la rueda motriz esta montada en el ciguenal, y reducir correspondientemente el diametro de la rueda accionada. Tambien es posible construir de forma compacta el medio de transmision de distribucion, reduciendo por ello el tamano del cuerpo de motor no solamente en su porcion superior, sino tambien en su totalidad, dando lugar a una mejora de la montabilidad en una maquina de trabajo o analogos. Ademas, si el diametro de la rueda motriz es demasiado pequeno, el radio de enrollamiento de la correa sinffn de transmision de potencia disminuye, dando lugar a un aumento de la carga de curvatura originando un problema de durabilidad. Sin embargo, montando la rueda motriz en el eje rotativo donde la velocidad rotacional se ha reducido a 1/2, el diametro de la rueda motriz se puede poner en un rango apropiado, dando lugar a una mejora de la durabilidad de la correa sinffn de transmision de potencia.
Segun una tercera caractenstica de la presente invencion, ademas de la segunda caractenstica, un medio de accionamiento de eje rotativo para transmitir la potencia rotacional desde el ciguenal al eje rotativo a una relacion de reduccion de 1/2 y el medio de transmision de distribucion estan dispuestos por separado en lados axialmente opuestos de la munequilla.
Con la tercera caractenstica, el medio de accionamiento de eje rotativo para reducir la potencia rotacional procedente del ciguenal a 1/2 y el medio de transmision de distribucion estan dispuestos por separado en los lados axialmente opuestos de la munequilla, respectivamente, de modo que una componente de una fuerza explosiva recibida por el ciguenal se aplique a una porcion sustancialmente central del eje rotativo. Por lo tanto, las distancias entre cojinetes en extremos opuestos del ciguenal y el eje rotativo se pueden poner de modo que sean sustancialmente iguales, dando lugar a una mejora de la durabilidad del eje rotativo, y las cargas de eje aplicadas a los extremos opuestos del eje rotativo 46 pueden igualarse sustancialmente, y asf se pueden reducir los tamanos de porciones de soporte en los extremos opuestos del eje rotativo 46.
Segun una cuarta caractenstica de la presente invencion, ademas de la segunda caractenstica, el carter incluye un cuerpo de carter con su lado abierto, y una cubierta lateral acoplada a un extremo del lado abierto del cuerpo de carter; y un medio de accionamiento de eje rotativo para transmitir la potencia rotacional desde el ciguenal al eje rotativo a una relacion de reduccion de 1/2 y el medio de transmision de distribucion estan dispuestos entre la munequilla y la cubierta lateral, estando dispuesto el medio de transmision de distribucion en el lado de la cubierta lateral.
Con la cuarta caractenstica, el medio de transmision de distribucion y el medio de accionamiento de eje rotativo estan dispuestos secuencialmente a partir del lado de la cubierta lateral entre la munequilla del ciguenal y la cubierta lateral. Por lo tanto, se puede montar la rueda motriz del medio de transmision de distribucion que tienen que coincidir en distribucion.
Segun una segunda caractenstica de la presente invencion, ademas de la primera caractenstica, el medio de transmision de distribucion para transmitir la potencia rotacional del ciguenal a una relacion de reduccion de 1/2 esta montado entre el arbol de levas del mecanismo de accionamiento de valvula montado en una porcion superior del cuerpo de motor y el ciguenal; y el eje de pivote que tiene un eje excentrico con respecto al eje rotacional del arbol de levas esta dispuesto en el arbol de levas.
Con la segunda caractenstica, la potencia rotacional reducida por el medio de transmision de distribucion a una relacion de reduccion de 1/2 es transmitida des del ciguenal al arbol de levas del mecanismo de accionamiento de valvula montado en la porcion superior del cuerpo de motor. En esta disposicion, dado que el eje de pivote esta dispuesto en el arbol de levas, no hay que asegurar un espacio para la colocacion del eje rotativo, en comparacion con un caso donde el eje rotativo que tiene el eje de pivote se soporta rotativamente en el carter. Asf, es posible construir de forma compacta el carter y hacer mas baja la altura del motor. Ademas, no hay que proporcionar un mecanismo de accionamiento reductor para mover el eje rotativo entre el eje rotativo y el ciguenal, y por lo tanto es posible reducir la longitud del ciguenal para construir de forma compacta todo el motor. Tambien es posible reducir el numero de piezas eliminando la necesidad del eje rotativo. Ademas, la varilla de control se ha formado entre las porciones inferior y superior del cuerpo de motor de manera que tenga una longitud relativamente grande, pero es posible suprimir el desgaste por una cantidad de deflexion reducida de la varilla de control en un punto de conexion a la biela subsidiaria. Ademas, la varilla de control que tiene un peso incrementado debido a la longitud relativamente grande realiza una funcion de contrapeso, y asf es posible mejorar el equilibrio dinamico del ciguenal.
Segun una tercera caractenstica de la presente invencion, ademas de la sexta caractenstica, las lmeas centrales de la biela principal y la varilla de control estan dispuestas en el mismo plano. Con la tercera caractenstica, la biela principal, la biela subsidiaria y la varilla de control se pueden disponer de forma compacta en la direccion perpendicular al eje del ciguenal, y la distancia entre los cojinetes en extremos opuestos del ciguenal puede reducirse. Ademas, una carga en la biela principal y la biela subsidiaria debida a una fuerza explosiva puede reducirse por el desplazamiento de la varilla de control hacia el ciguenal.
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Los anteriores y otros objetos, caracteiisticas y ventajas de la invencion seran evidentes por las realizaciones preferidas tomadas en union con los dibujos acompanantes.
Breve descripcion de los dibujos
Las figuras 1 y 2 muestran una primera realizacion no de la presente invencion donde la figura 1 es una vista en seccion vertical de un motor; tomada a lo largo de una lmea 1-1 en la figura 2; y la figura 2 es una vista en seccion tomada a lo largo de una lmea 2-2 en la figura 1.
La figura 3 es una vista en seccion similar a la figura 2, pero segun una segunda realizacion no segun la invencion.
Las figuras 4 y 5 muestran una tercera realizacion de la presente invencion donde la figura 4 es una vista en seccion vertical de un motor, tomada a lo largo de una lmea 4-4 en la figura 5; y la figura 5 es una vista en seccion tomada a lo largo de una lmea 5-5 de la figura 4.
Descripcion detallada de realizaciones preferidas
Una primera realizacion se describira ahora con referencia a las figuras 1 y 2. Un motor segun la primera realizacion es un motor monocilindro refrigerado por aire usado, por ejemplo, en una maquina de trabajo o analogos, y tiene un cuerpo de motor 21 que incluye: un carter 22; un bloque de cilindro 23 ligeramente inclinado hacia arriba y que sobresale de un lado del carter 22; y una culata de cilindro 24 acoplada a una culata del bloque de cilindro 23. Gran numero de aletas de refrigeracion por aire 23a y 24a estan dispuestas en superficies exteriores del bloque de cilindro 23 y la culata de cilindro 24. El carter 22 se instala en una culata de cilindro de cualquier maquina de trabajo mediante una superficie de instalacion 22a de su cara inferior.
El carter 22 incluye un cuerpo de carter 25 formado integralmente con el bloque de cilindro por vaciado de manera que tenga un lado abierto, y una cubierta lateral 26 acoplada a un extremo del lado abierto del cuerpo de carter 25. Un ciguenal 27 incluye integralmente un par de lastres de equilibrio 27a y 27b, y una munequilla 27c que interconecta ambos lastres de equilibrio 27a y 27b, y se soporta rotativamente en el cuerpo de carter 25 y la cubierta lateral 26.
En el bloque de cilindro 23 se ha formado un agujero de cilindro 29 que recibe deslizantemente un piston 28. Una camara de combustion 30 esta formada entre el bloque de cilindro 23 y la culata de cilindro 24 de modo que una parte superior del piston 28 mire a la camara de combustion 30. Un orificio de admision 31 y un orificio de escape 32 estan formados en la culata de cilindro 24 de modo que puedan comunicar con la camara de combustion 30. Una valvula de admision 33 para conectar y desconectar el orificio de admision 31 y la camara de combustion 30 uno de otro, asf como una valvula de escape 34 para conectar y desconectar el orificio de escape 32 y la camara de combustion 30 uno de otro, estan dispuestas de forma abrible y cerrable en la culata de cilindro 24.
Un mecanismo de accionamiento de valvula 35 para abrir y cerrar la valvula de admision 33 y la valvula de escape 34 esta montado en una porcion superior del cuerpo de motor 21. El mecanismo de accionamiento de valvula 35 incluye: un arbol de levas 36 movido rotativamente en una relacion de reduccion de 1/2 del ciguenal 27; una excentrica de lado de admision 37 y una excentrica de lado de escape 38 fijadas al arbol de levas 36 de manera que puedan girar junto con el arbol de levas 36; y brazos basculantes de lado de admision y de lado de escape 39 y 40 que basculan siguiendo las excentricas 37 y 38. Cada uno de los brazos basculantes de lado de admision y de lado de escape 39 y 40 se soporta basculantemente en un extremo en la culata de cilindro 24 a traves de un eje basculante de soporte comun 41 que tiene un eje paralelo al ciguenal 27. Tornillos de empuje 42 y 43 estan enganchados a rosca con los otros extremos de los brazos basculantes de lado de admision y de lado de escape 39 y 40 apoyando contra los extremos superiores de la valvula de admision 33 y la valvula de escape 34, de modo que sus posiciones avanzada y retirada puedan regularse.
El arbol de levas 36 se soporta rotativamente en la culata de cilindro 24, y tiene un eje paralelo al ciguenal 27. Un agujero de encaje 44 para encaje del eje de excentrica 36 esta dispuesto de modo que se abra a un lado de la culata de cilindro 24. Asf, el mecanismo de accionamiento de valvula 35 esta cubierto con una cubierta de culata 45, que esta acoplada a la culata de cilindro 24 y tiene una porcion de tapa 45a para cerrar un extremo exterior del agujero de encaje 44 con el fin de inhibir la salida del arbol de levas 36 del agujero de encaje 44.
Un eje rotativo 46 que tiene un eje paralelo al ciguenal 27 y un eje rotacional encima del eje del ciguenal 27 se soporta rotativamente en sus extremos opuestos en el cuerpo de carter 25 y la cubierta lateral 26 del carter 22. Un medio de accionamiento de eje rotativo 47A esta montado entre el eje rotativo 46 y el ciguenal 27, y transmite la potencia rotacional del ciguenal 27 al eje rotativo 46 con reduccion de potencia rotacional. Por otra parte, un medio de transmision de distribucion 50 esta montado entre el arbol de levas 36 del mecanismo de accionamiento de valvula 35 y el eje rotativo 46, y transmite la potencia rotacional del eje rotativo 46 sin reduccion de potencia rotacional. Ademas, el medio de accionamiento de eje rotativo 47A y el medio de transmision de distribucion 50 estan dispuestos de modo que esten dispuestos por separado en lados axialmente opuestos de la munequilla 27c, y la munequilla 27c esta dispuesta entre el par de lastres de equilibrio 27a y 27b. Por lo tanto, el medio de
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accionamiento de eje rotativo 47A y el medio de transmision de distribucion 50 estan dispuestos en lados opuestos del par de lastres de equilibrio 27a y 27b dispuestos en el ciguenal 27.
El medio de accionamiento de eje rotativo 47A incluye un engranaje de accionamiento 48A fijado al ciguenal 27, y un engranaje movido 49A dispuesto integralmente en el eje rotativo 46 de manera que engrane con el engranaje de accionamiento 48A. El engranaje de accionamiento 48A esta fijado al ciguenal 27 entre un lastre 27b del par de lastres de equilibrio 27a y 27b del ciguenal 27 enfrente de la cubierta lateral 26 y el extremo cerrado del cuerpo 25. El engranaje movido 49A esta formado integralmente en el eje rotativo 46 en correspondencia con el engranaje de accionamiento 48A.
El medio de transmision de distribucion 50 esta dispuesto entre un lastre 27a del par de lastres de equilibrio 27a y 27b del ciguenal 27 en el lado de la cubierta lateral 26, y la cubierta lateral 26. El medio de transmision de distribucion 50 incluye: un pinon de accionamiento 51 como una rueda de accionamiento fijada al eje rotativo 46; un pinon accionado 52 como una rueda movida montada en el arbol de levas 36; y una correa de distribucion dentada 53 como una banda de transmision sinfm enrollada alrededor del pinon de accionamiento 51 y el pinon accionado 52. Una camara de correa de distribucion 54, en la que puede avanzar la correa de distribucion 53, esta formada en el bloque de cilindro 23 y la culata de cilindro 24.
Un eje de pivote 55 que tiene un eje en una posicion excentrica con respecto al eje del eje rotativo 46 esta dispuesto integralmente en el eje rotativo 46 en una posicion entre el par de lastres de equilibrio 27a y 27b del ciguenal 27. El eje de pivote 55, el piston 28 y el ciguenal 27 estan conectados uno a otro a traves de un mecanismo de articulacion 58.
El mecanismo de articulacion 58 incluye: una biela principal 60 conectada en un extremo al piston 28 a traves de un pasador de piston 59; una biela subsidiaria 61 dispuesta entre ambos lastres de equilibrio 27a y 27b del ciguenal 27, conectada a la munequilla 27c, y conectada al otro extremo de la biela principal 60; y una varilla de control 62 conectada en un extremo a la biela subsidiaria 61 en una posicion desviada de la posicion conectada de la biela principal 60, y conectada en otro extremo al eje de pivote 55.
La biela subsidiaria 61 se ha formado de modo que entre en contacto deslizante con una mitad de una superficie periferica de la munequilla 27c. Una tapa de manivela 63 montada de modo que entre en contacto deslizante con la mitad restante de la superficie periferica de la munequilla 27c esta fijada a la biela subsidiaria 61.
La biela principal 60 esta conectada rotativamente en el otro extremo a un extremo de la biela subsidiaria 61 a traves de un primer pasador 64. La varilla de control 62 esta conectada rotativamente en un extremo a la biela subsidiaria 61 a traves de un segundo pasador 65, y un agujero circular de eje 66 esta dispuesto en el otro extremo de la varilla de control 62, de modo que el eje de pivote 55 este montado de forma relativamente deslizante en el agujero circular de eje 66.
Asf, el eje rotativo 46 es movido rotativamente en una relacion de reduccion de 1/2 en respuesta a la rotacion del ciguenal 27, y cuando el eje de pivote 55 gira alrededor del eje rotacional del eje rotativo 46, el mecanismo de articulacion 58 es operado de modo que la carrera del piston 28 en la carrera de expansion sea mayor que en la carrera de compresion, realizando por ello una tarea de expansion mayor con la misma cantidad de mezcla de aire- carburante aspirada. De esta manera, se puede mejorar la eficiencia de ciclo de calor.
La operacion de la primera realizacion se describira a continuacion. El arbol de levas 36 del mecanismo de accionamiento de valvula 35 montado en la porcion superior del cuerpo de motor 21 esta conectado al eje de pivote 55 a traves del medio de transmision de distribucion 50, y el mecanismo de accionamiento de valvula 35 se ha construido del tipo OHC. Por lo tanto, es posible disminuir el numero de piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula 35, y construir el mecanismo de accionamiento de valvula 35 con un peso relativamente pequeno, incrementando por ello facilmente la velocidad rotacional. Ademas, es posible reducir el ruido mecanico disminuyendo el numero de porciones de contacto entre las piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula 35.
Ademas, el eje de pivote 55 esta montado en la posicion excentrica con relacion al eje rotativo 46 al que se transmite la potencia rotacional reducida a 1/2 desde el ciguenal 27. El medio de transmision de distribucion 50 incluye el pinon accionado 52 montado en el arbol de levas 36, y el pinon de accionamiento 51 montado en el eje rotativo 46, y la correa de distribucion dentada 53 enrollada alrededor del pinon de accionamiento 51 y el pinon accionado 52; y esta montado entre el arbol de levas 36 y el eje rotativo 46 con el fin de transmitir la potencia rotacional reducida a 1/2 desde el ciguenal 27 al arbol de levas 36. Por lo tanto, es posible reducir el tamano del pinon accionado 52 montado en el arbol de levas 36 para reducir el tamano de la porcion superior del cuerpo de motor 21. Ademas, solamente una componente de una fuerza explosiva recibida por el ciguenal 27 a traves de la biela principal 60 y la biela subsidiaria 61 se aplica al eje rotativo 46 que tiene el eje de pivote 55 dispuesto encima. Por lo tanto, es posible hacer el diametro del eje rotativo 46 mas pequeno que el del ciguenal 27, y reducir el diametro del pinon de accionamiento 51, en comparacion con un caso donde el pinon de accionamiento 51 esta montado en el ciguenal 27, y correspondientemente reducir el diametro del pinon accionado 52. Asf, es posible construir de forma compacta
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el medio de transmision de distribucion 50, reduciendo por ello el tamano del cuerpo de motor 21 no solamente en su porcion superior, sino tambien su totalidad, dando lugar a una mejora de la montabilidad en una maquina de trabajo o analogos.
Ademas, si el diametro del pinon de accionamiento 51 es demasiado pequeno, el radio de enrollamiento de la correa de distribucion dentada 53 disminuye, dando lugar a un aumento de la carga de curvatura originando un problema de durabilidad. Sin embargo, montando el pinon de accionamiento 51 en el eje rotativo 46 donde la velocidad rotacional ya se ha reducido a 1/2, el diametro del pinon de accionamiento 51 se puede poner en un rango apropiado, dando lugar a una mejora de la durabilidad de la correa de distribucion dentada 53.
Disponiendo el eje rotacional del eje rotativo 46 encima del eje del ciguenal 27, la distancia entre el pinon de accionamiento 51 y el pinon accionado 52 se puede poner de modo que sea relativamente pequena, dando lugar a una disminucion de la longitud de la correa de distribucion dentada 53.
El medio de accionamiento de eje rotativo 47A para transmitir la potencia rotacional desde el ciguenal 27 al eje rotativo 46 en una relacion de reduccion de 1/2 y el medio de transmision de distribucion 50, estan dispuestos por separado en los lados axialmente opuestos de la munequilla 27c, respectivamente, de modo que la componente de la fuerza explosiva recibida por el ciguenal 27 se aplique a una porcion sustancialmente central del eje rotativo 46. Por lo tanto, las distancias entre los cojinetes en extremos opuestos del ciguenal 27 y el eje rotativo 46 se pueden poner de modo que sean sustancialmente iguales, mejorando por ello la durabilidad del eje rotativo 46, y las cargas axiales aplicadas a los extremos opuestos del eje rotativo 46 pueden igualarse sustancialmente, por lo que se puede reducir el tamano de las porciones de soporte en los extremos opuestos del eje rotativo 46.
Ademas, el pinon de accionamiento 51 del medio de transmision de distribucion 50 que tiene que coincidir en el tiempo, esta montado en el eje rotativo 46 entre la cubierta lateral 26 y un lastre 27a del par de lastres de equilibrio 27a y 27b del ciguenal 27 en el lado de la cubierta lateral 26. Por lo tanto, es posible facilitar la verificacion visual en una marca de tiempo y mejorar la montabilidad.
Ademas, dado que el ciguenal 27 incluye el par de lastres de equilibrio 27a y 27b dispuestos en los lados opuestos de la biela subsidiaria 61, el equilibrio de la fuerza aplicada al ciguenal 27 puede ser excelente.
La figura 3 representa una segunda realizacion, donde las porciones y los componentes correspondientes a los de la primera realizacion se designan con los mismos numeros de referencia, y se representan de forma simple, y se omite su descripcion detallada.
Un medio de accionamiento de eje rotativo 47B para transmitir la potencia rotacional desde un ciguenal 27 a un eje rotativo 46' en una relacion de reduccion de 1/2 incluye un engranaje de accionamiento 48B fijado al ciguenal 27, y un engranaje movido 49B dispuesto integralmente en el eje rotativo 46' de modo que engrane con el engranaje de accionamiento 48B. El engranaje de accionamiento 48B esta fijado al ciguenal 27 entre una munequilla 27c del ciguenal 27 y una cubierta lateral 26, y extremos opuestos de la munequilla 27c interconectan un par de lastres de equilibrio 27a y 28b. Por lo tanto, el engranaje de accionamiento 48B esta fijado al ciguenal 27 entre la cubierta lateral 27 y un lastre 27a de los lastres de equilibrio 27a y 28b en el lado de la cubierta lateral 26.
Ademas, un medio de transmision de distribucion 50 esta montado entre el arbol de levas 36 del mecanismo de accionamiento de valvula 35 y el eje rotativo 46', y dispuesto entre la cubierta lateral 27 y un lastre 27a de los lastres de equilibrio 27a y 28b en el lado de la cubierta lateral 26. El medio de transmision de distribucion 50 incluye un pinon de accionamiento 51 fijado al eje rotativo 46', un pinon accionado 52 montado en el arbol de levas 36, y una correa de distribucion 53 enrollada alrededor del pinon de accionamiento 51 y el pinon accionado 52.
A saber, el medio de accionamiento de eje rotativo 47B y el medio de transmision de distribucion 50 estan dispuestos entre el lastre de equilibrio 27a conectado a un extremo de la munequilla 27c y la cubierta lateral 26, pero el medio de transmision de distribucion 50 esta dispuesto en una posicion mas proxima a la cubierta lateral 26 que el medio de accionamiento de eje rotativo 47B.
Segun la segunda realizacion, el pinon de accionamiento 51 del medio de transmision de distribucion 50 que tiene que coincidir en distribucion puede montarse en el lado de la cubierta lateral 26, facilitando por ello la verificacion visual en una marca de distribucion, y facilitando tambien el montaje del medio de accionamiento de eje rotativo 47B mejorando la montabilidad.
Una tercera realizacion de la presente invencion se describira ahora con referencia a las figuras 4 y 5. Un motor es un motor monocilindro refrigerado por aire usado, por ejemplo, en una maquina de trabajo o analogos, y tiene un cuerpo de motor 71 que incluye: un carter 72; un bloque de cilindro 73 ligeramente inclinado hacia arriba y que sobresale de un lado del carter 72; una culata de cilindro 74 acoplada a una culata del bloque de cilindro 23; y una cubierta de culata 75 acoplada a la culata de cilindro 74. El carter 72 se instala en una culata de cilindro de cualquier maquina de trabajo mediante una superficie de instalacion 72a de su cara inferior.
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Un ciguenal 77 se soporta rotativamente en un carter 72, y esta provisto integralmente de un par de lastres de equilibrio 77a y 77b y una munequilla 77c que interconecta ambos lastres de equilibrio 77a y 77b.
Un agujero de cilindro 79 que recibe deslizantemente un piston 78 esta formado en el bloque de cilindro 73. Se ha formado una camara de combustion 80 entre el bloque de cilindro 73 y la culata de cilindro 74 de modo que una parte superior del piston 78 mire a la camara de combustion 80. Un orificio de admision 81 y un orificio de escape 82 estan formados en la culata de cilindro 24 de modo que puedan comunicar con la camara de combustion 80. Una valvula de admision 83 para conectar y desconectar el orificio de admision 81 y la camara de combustion 80 uno de otro, asf como una valvula de escape 84 para conectar y desconectar el orificio de escape 82 y la camara de combustion 80 uno de otro, estan dispuestos de forma abrible y cerrable en la culata de cilindro 24.
Un mecanismo de accionamiento de valvula 85 para abrir y cerrar la valvula de admision 83 y la valvula de escape 84 incluye: un arbol de levas 86 movido rotativamente en una relacion de reduccion de 1/2 del ciguenal 27; una excentrica de lado de admision 87 y una excentrica de lado de escape 88 dispuestas en el arbol de levas 36; un brazo basculante de lado de admision 89 que bascula siguiendo la excentrica de lado de admision 87; y un brazo basculante de lado de escape (no representado) que bascula siguiendo la excentrica de lado de escape 88. Cada uno de los brazos basculantes de lado de admision y de lado de escape 89 y 80 se soporta basculantemente en un extremo en la culata de cilindro 74 a traves de un eje de soporte basculante comun 91 que tiene un eje paralelo al ciguenal 27. Un tornillo de empuje 92 esta enganchado a rosca con el otro extremo del lado de brazo basculante de admision 89 y 40 apoyando contra un extremo superior de la valvula de admision 83, de modo que se puedan regular sus posiciones avanzada y retirada. Un tornillo de empuje (no representado) esta enganchado a rosca con el otro extremo del brazo basculante de lado de escape apoyando contra un extremo superior de la valvula de escape 84, de modo que sus posiciones avanzada y retirada puedan ser reguladas.
El arbol de levas 86 se soporta rotativamente entre la culata de cilindro 74 y la cubierta de culata 75, y tiene un eje paralelo al ciguenal 77. Un medio de transmision de distribucion 95 esta montado entre el arbol de levas 86 y el ciguenal 77, y dispuesto entre un lastre 77a del par de lastres de equilibrio 77a y 77b del ciguenal 77 y el carter 72. El medio de transmision de distribucion 95 incluye un pinon de accionamiento 96 fijado al eje rotativo 77, un pinon accionado 97 montado en el arbol de levas 86, y una correa de distribucion 98 enrollada alrededor del pinon de accionamiento 96 y el pinon accionado 97. Una camara de correa 99, en la que la correa de distribucion 53 puede moverse, esta formada en el bloque de cilindro 73 y la culata de cilindro 74.
Un eje de pivote 100 que tiene un eje excentrico con relacion al eje rotacional del arbol de levas 86 esta dispuesto integralmente en el arbol de levas 86 entre la excentrica de lado de admision 87 y la excentrica de lado de escape 88. El eje de pivote 100, el piston 78 y el ciguenal 77 estan conectados uno a otro a traves de un mecanismo de articulacion 101.
El mecanismo de articulacion 101 incluye: una biela principal 102 conectada en un extremo al piston 78 a traves de un pasador de piston 105; una biela subsidiaria 103 conectada a la munequilla 77c del ciguenal 77 y conectada al otro extremo de la biela principal 102; y una varilla de control 104 conectada en un extremo a la biela subsidiaria 103 en una posicion desviada de la posicion conectada de la biela principal 102, y conectada en otro extremo al eje de pivote 100.
La biela subsidiaria 103 se ha formado de manera que entre en contacto deslizante con una mitad de una superficie periferica de la munequilla 77c. Una tapa de manivela 106 montada de manera que entre en contacto deslizante con la mitad restante de la superficie periferica de la munequilla 77c esta fijada a la biela subsidiaria 103.
La biela principal 102 esta conectada rotativamente en otro extremo a un extremo de la biela subsidiaria 103 a traves de un primer pasador 107. La varilla de control 104 esta conectada rotativamente en un extremo a la biela subsidiaria 103 a traves de un segundo pasador 108. Un agujero circular de eje 109 esta dispuesto en el otro extremo de la varilla de control 104, de modo que el eje de pivote 100 este montado de forma deslizante en el agujero circular de eje 109.
Ademas, las lmeas centrales de la biela principal 102 y la varilla de control 104 estan dispuestas en el mismo plano perpendicular al eje del ciguenal 77. La varilla de control 104 se extiende verticalmente a traves de una camara operativa 110 dispuesta en el bloque de cilindro 73 adyacente al agujero de cilindro 79.
Asf, cuando el eje de pivote 100 gira en una relacion de reduccion de 1/2 en respuesta a la rotacion del ciguenal 77, el mecanismo de articulacion 101 es operado de modo que la carrera del piston 78 en la carrera de expansion sea mayor que en la carrera de compresion, realizando por ello una mayor tarea de expansion con la misma cantidad de mezcla de aire-carburante aspirada. De esta manera, se puede mejorar la eficiencia termica del ciclo.
La operacion de la tercera realizacion se describira a continuacion. El medio de transmision de distribucion 95 que tiene la finalidad de transmitir la potencia rotacional del ciguenal 77 en una relacion de reduccion de 1. Esta montado entre el arbol de levas 86 del mecanismo de accionamiento de valvula 85 montado en la porcion superior del cuerpo de motor 21 y el ciguenal 77. El eje de pivote 100 que tiene el eje excentrico con relacion al eje rotacional
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del arbol de levas 86 esta dispuesto en el arbol de levas 86, y la varilla de control 104 que constituye una porcion del mecanismo de articulacion 101 esta conectada al eje de pivote 100.
A saber, el mecanismo de accionamiento de valvula 85 se ha construido del tipo OHC, y por lo tanto es posible disminuir el numero de piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula 85 y construir el mecanismo de accionamiento de valvula 85 con un peso relativamente pequeno, incrementando por ello facilmente la velocidad rotacional. Ademas, es posible reducir el ruido mecanico disminuyendo el numero de porciones de contacto entre las piezas que constituyen el mecanismo de accionamiento de valvula 85.
Ademas, la potencia rotacional reducida por el medio de transmision de distribucion 95 en una relacion de reduccion de 1/2 es transmitida desde el ciguenal 77 al arbol de levas 86 del mecanismo de accionamiento de valvula 85. Dado que el eje de pivote 100 esta dispuesto en el arbol de levas 86, no es necesario asegurar un espacio para disposicion del eje rotativo, en comparacion con un caso donde el eje rotativo que tiene el eje de pivote se soporta rotativamente en el carter. De esta manera, es posible construir de forma compacta el carter 72 y hacer que la altura del motor sea mas baja. Ademas, no hay que proporcionar un mecanismo de accionamiento reductor para mover el eje rotativo entre el eje rotativo y el ciguenal, y por lo tanto es posible reducir la longitud del ciguenal 77 construyendo de forma compacta todo el motor. Tambien es posible reducir el numero de piezas eliminando la necesidad del eje rotativo.
Ademas, la varilla de control 104 se ha formado entre las porciones inferior y superior del cuerpo de motor 71 de manera que tenga una longitud relativamente grande, pero es posible suprimir el desgaste reduciendo la cantidad de deflexion de la varilla de control 104 en un punto de conexion a la biela subsidiaria 103. Ademas, la varilla de control 104 que tiene un peso incrementado debido a la longitud relativamente grande realiza una funcion de contrapeso, y asf es posible mejorar el equilibrio dinamico del ciguenal 77.
Adicionalmente, dado que las lmeas centrales de la biela principal 102 y la varilla de control 104 estan dispuestas en el mismo plano, la biela principal 102, la biela subsidiaria 103 y la varilla de control 104 se pueden disponer de forma compacta en una direccion a lo largo del eje del ciguenal 77, dando lugar a una reduccion de la distancia entre los cojinetes en los extremos opuestos del ciguenal 77. Ademas, una carga en la biela principal 102 y la biela subsidiaria 103 debido a la fuerza explosiva puede reducirse por el desplazamiento de la varilla de control 104 hacia el ciguenal 77.
Aunque las realizaciones de la presente invencion se han descrito en detalle, la presente invencion no se limita a las realizaciones antes descritas, y se puede hacer varias modificaciones de diseno sin apartarse del alcance de la invencion definida en las reivindicaciones.
Un motor de carrera variable incluye un eje de pivote que se soporta rotativamente en un carter de manera que sea rotativo alrededor de un eje de excentrica paralelo a un ciguenal y que esta conectado a una varilla de control de modo que una potencia rotacional reducida en una relacion de reduccion de 1/2 sea transmitida desde el ciguenal al eje de pivote. Un arbol de levas de un mecanismo de accionamiento de valvula montado en una porcion superior de un cuerpo de motor y el eje de pivote estan conectados operativamente uno a otro. Asf, es posible disminuir el numero de piezas del mecanismo de accionamiento de valvula, aumentar la velocidad rotacional, y ademas reducir el ruido mecanico.

Claims (2)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un motor de carrera variable incluyendo:
    una biela principal (102) conectada en un extremo a un piston (78) a traves de un pasador de piston (105);
    una biela subsidiaria (102) que esta conectada a una munequilla (27c; 77c) de un ciguenal (77) soportado rotativamente en un carter (72) de un cuerpo de motor (71) y que esta conectada al otro extremo de la biela principal (102);
    una varilla de control (104) conectada en un extremo a la biela subsidiaria (103) en una posicion desviada de una posicion conectada de la biela principal (102); y
    un eje de pivote (100) que se soporta rotativamente en el cuerpo de motor (71) de manera que sea rotativo alrededor de un eje de excentrica paralelo al ciguenal (77) y que esta conectado al otro extremo de la varilla de control (104) de modo que una potencia rotacional reducida en una relacion de reduccion de 1/2 sea transmitida desde el ciguenal (77) al eje de pivote (100), donde un arbol de levas (86) de un mecanismo de accionamiento de valvula (85) esta montado en una porcion del cuerpo de motor (71),
    caracterizado porque el arbol de levas (86) esta montado en una porcion superior del cuerpo de motor (71), donde un medio de transmision de distribucion (95) para transmitir la potencia rotacional del ciguenal (77) a una relacion de reduccion de 1/2 esta montado entre el arbol de levas (86) del mecanismo de accionamiento de valvula (85) y el ciguenal (77); y el eje de pivote (100) que tiene un eje excentrico con respecto al eje rotacional del arbol de levas (77) esta dispuesto en el arbol de levas (77).
  2. 2. Un motor de carrera variable segun la reivindicacion 1, donde las lmeas centrales de la biela principal (102) y la varilla de control (104) estan dispuestas en el mismo plano.
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