ES2710519T3 - Motor de combustión interna - Google Patents
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Abstract
Un motor de combustión interna (100) que incluye un carburador (60, 70) con un primer puerto de eyección de combustible (38) ubicado en una sección venturi (34) para suministrar combustible a un paso de entrada (30), el carburador (60, 70) que suministra el combustible al paso de entrada (30) aspirando el combustible desde el primer puerto de eyección de combustible (38) al paso de entrada (30) con presión negativa alrededor del primer puerto de eyección de combustible (38) generada por un flujo de aire en la sección venturi (34), el motor de combustión interna (100) que comprende: una cámara de medición (26) para acumular el combustible bombeado desde un depósito de combustible (24); un primer paso de suministro de combustible (44) para suministrar el combustible en la cámara de medición (26) al primer puerto de eyección de combustible (38); un segundo puerto de eyección de combustible (38) dispuesto en la sección venturi (34) para eyectar el combustible al paso de entrada (30) con presión negativa alrededor del segundo puerto de eyección de combustible (38) generada por el flujo de aire en el paso de entrada (30), en donde el segundo puerto de eyección de combustible y el primer puerto de eyección de combustible se configuran por un puerto de eyección común (38); un primer paso de suministro de combustible adicional (46) acoplado al puerto de eyección común (38) para suministrar el combustible en la cámara de medición (26) al puerto de eyección común (38); una válvula de ajuste de caudal (48) proporcionada en el primer paso de suministro de combustible adicional (46) para ajustar un caudal del combustible que fluye a través del primer paso de suministro de combustible adicional (46); medios de detección de velocidad del motor (54) para detectar la velocidad del motor; y medios de control electrónicos (52) para recibir una señal desde los medios de detección de velocidad del motor (54) para controlar un grado de abertura de la válvula de ajuste de caudal (48); caracterizado por que el motor incluye además una válvula de ajuste manual (64) proporcionada en el primer paso de suministro de combustible (44), en donde un caudal del combustible que fluye a través del primer paso de suministro de combustible (44) puede ajustarse operando la válvula de ajuste manual (64); y por que la válvula de ajuste de caudal (48) se establece tal que un grado de abertura de referencia de la misma es una media en un intervalo de ajuste de la válvula de ajuste de caudal (48).
Description
DESCRIPCION
Motor de combustion interna
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un motor de combustion interna que incluye un carburador y, mas particularmente, a un motor que tiene un desplazamiento relativamente pequeno montado en una maquina de trabajo.
Antecedentes de la invencion
Un control electrico de motores de combustion interna recientes ha progresado. Por ejemplo, un motor de automovil realiza un control de motor preciso en funcion de cantidades fisicas detectadas por un gran numero de sensores. Mediante este control electrico, el consumo de combustible del motor de automovil se reduce en gran medida y el rendimiento de emision mejora mucho.
En una maquina de trabajo montada con un motor con un desplazamiento relativamente pequeno, en general, un carburador aun se adopta incluso ahora (Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° 2010-174773 (Bibliografia de patente 1)). Para controlar un caudal de combustible suministrado a un paso de entrada del motor, el carburador usa habilmente presion negativa generada en el paso de entrada (Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° 2009-209691 (Bibliografia de patente 2), Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° H6-33723 (Bibliografia de patente 3), Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° S62-55449 (Bibliografia de patente 4), Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° 2005-2887 (Bibliografia de patente 5), Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° 2007-77812 (Bibliografia de patente 6), y Patente japonesa abierta a inspeccion publica n.° 2012-67770 (Bibliografia de patente 7)). Las bibliografias de patente 2 y 3 divulgan carburadores de un tipo de valvula reguladora. Las bibliografias de patente 4 a 7 divulgan carburadores de un tipo de valvula rotativa. Tanto los carburadores del tipo de valvula reguladora como del tipo de valvula rotativa aspiran combustible a un paso de entrada usando presion negativa generada en el paso de entrada para suministrar asi el combustible al paso de entrada.
El desarrollo para control electronico tambien esta avanzando en el motor de pequeno desplazamiento. Sin embargo, ya que hay una fuerte demanda para una reduccion en el peso de la maquina de trabajo, es practicamente dificil adoptar un control de motor preciso realizado usando diversos sensores como en el motor de automovil.
El documento USP 7.493.889 B2 (Bibliografia de patente 8) divulga un metodo de control para un motor de combustion interna de dos tiempos adecuado para una maquina de trabajo tal como una motosierra, una desbrozadora o un soplador electrico. Especificamente, el motor divulgado en la bibliografia de patente 8 incluye un sensor de velocidad configurado para detectar una velocidad del motor, un solenoide configurado para accionar una valvula de control de caudal dispuesta en un paso de suministro de combustible para suministrar una mezcla de gas a un paso de entrada, y medios de control electronicos para controlar el solenoide segun el sensor de velocidad. El motor divulgado en la bibliografia de patente 8 incluye, como en el pasado, cerca de una valvula reguladora, una boquilla principal para suministrar el combustible al paso de entrada y primeros a terceros puertos de eyeccion de combustible de un sistema lento. El motor divulgado en la bibliografia de patente 8 incluye una bomba de combustible que opera con presion interna de una camara de ciguenal. La bomba de combustible bombea el combustible en un deposito de combustible y suministra el combustible a la boquilla principal y los puertos de eyeccion de combustible del sistema lento.
En el motor de la Bibliografia de patente 8, como en el motor convencional que incluye el carburador, el combustible se suministra desde el primer puerto de sistema lento al paso de entrada durante la marcha lenta. Cuando la valvula reguladora se abre, el combustible se suministra al paso de entrada desde el segundo puerto de sistema lento tambien. Cuando la valvula se abre mas, el combustible se suministra al paso de entrada desde el tercer puerto de sistema lento tambien. En un intervalo de alta velocidad del motor, el combustible se suministra al paso de entrada desde la boquilla principal tambien. En el intervalo de alta velocidad, el motor opera con el combustible sustancialmente suministrado desde la boquilla principal.
El motor divulgado en la bibliografia de patente 8 suministra el combustible bombeado desde el deposito de combustible por la bomba de combustible al paso de entrada independientemente de la presion negativa generada en el paso de entrada. El motor controla el solenoide en funcion de la velocidad del motor y controla sustancialmente, con el solenoide, un caudal del combustible suministrado al paso de entrada.
El documento US 2011/253102 A1 divulga un suministro de combustible suplementario que se controla por activacion de valvula en respuesta a ciertas condiciones o parametros de operacion de motor. Por ejemplo, el combustible suplementario puede suministrarse para facilitar iniciar y calentar un motor frio, o para enfriar y/o ralentizar un motor que opera sobre una velocidad de umbral.
El documento JP S58 185962 A divulga un mecanismo de control en un carburador para permitir una facil correccion de una relacion aire-combustible.
El documento DE 2605000 A1 divulga motores de combustion interna y en particular carburadores para motores de combustion interna, que acumulan una mezcla especifica de aire y combustible suministrada al motor de combustion interna en ciertos estados operativos del motor por un sistema de acumulacion.
El documento JP H03 138441A divulga un mecanismo de control de alta velocidad para un motor de combustion interna.
El documento JP S59 208150 A divulga una unidad de valvula pequena capaz de seguir una gran variacion de sobrealimentacion operando valvulas para abrir y cerrar un orificio de combustible auxiliar y un orificio de aire auxiliar en un carburador con una bobina electromagnetica.
Sumario de la invencion
Es cierto que la velocidad del motor es una cantidad fisica principal para control de motor. Sin embargo, la deteccion de otras cantidades fisicas es tambien necesario para realizar el control de motor preciso. Incluso si una cantidad de suministro de combustible (un caudal del combustible eyectado al paso de entrada) se controla dependiendo solo de la velocidad del motor como se divulga en la bibliografia de patente 3, es dificil optimizar una relacion de airecombustible con el control. Ademas, es dificil rastrear optimamente el control del motor en una region de transicion en el momento en que la valvula reguladora se abre rapidamente, rendimiento del motor bajo carga intermedia y similares. No hace falta decir que, incluso en el motor que tiene el desplazamiento relativamente pequeno montado en la maquina de trabajo, puede esperarse que la tendencia de computarizacion aumente mas en el futuro.
Sin embargo, en la actualidad, es necesario incorporar una pluralidad de sensores para detectar diversas cantidades fisicas. Esta es una opcion irreal en funcion de un punto de vista de una reduccion en el peso de la maquina de trabajo. Cuando la presente situacion esta en mente, puede decirse que el metodo de control del motor en funcion de la velocidad del motor, que es una cantidad fisica mas basica en el control de motor, como se propone por la bibliografia de patente 3 es una medida mejor que puede seleccionarse en la presente situacion.
A proposito, para la maquina de trabajo que incorpora un motor, se realiza el ajuste del motor en una fase en que la maquina de trabajo se envia desde una fabrica donde el motor se fabrica. Es decir, la maquina de trabajo se vende tras realizar el ajuste del motor para ajustar el motor en un estado operativo optimo como se disena. En el motor montado con un carburador, el ajuste del motor se realiza ajustando manualmente una valvula de aguja.
Sin embargo, los entornos de trabajo de usuarios son diversos. Algunos usuarios realizan trabajos en una zona montanosa y otros usuarios realizan trabajos en un area de alta temperatura o area de baja temperatura. La calidad del combustible no esta fija. Para hacer frente a este problema, es suficiente con pedir la ayuda del usuario. Es decir, el usuario puede ajustar la valvula de aguja y establecer el motor en un estado operativo mas preferente que coincide con un entorno de trabajo. Sin embargo, es problematico realizar el ajuste del carburador en cada sitio de trabajo. Entre una demanda creciente para, en particular, purificacion de gas de escape y una reduccion adicional en consumo de combustible, existe una necesidad creciente de realizar con precision el ajuste de carburador.
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un motor de combustion interna que puede mejorar la adaptabilidad a una variacion ambiental.
Es otro objeto de la presente invencion proporcionar un motor de combustion interna que puede mejorar la adaptabilidad a una variacion ambiental mientras se mantiene una configuracion simple sin incorporar una pluralidad de sensores.
Es aun otro objeto de la presente invencion proporcionar un motor de combustion interna que puede optimizar una relacion de aire-combustible en un intervalo de alta velocidad de motor.
La maquina de trabajo se usa en un estado a toda marcha. Es decir, un operador realiza trabajos en un estado en que una valvula reguladora se abre totalmente. En la historia del carburador, el carburador ha mejorado de forma variada con la premisa de que la valvula reguladora se usa en el estado totalmente abierto. Se considera que el carburador ha madurado a traves de la larga historia. Los inventores concibieron la presente invencion como resultado de, teniendo en mente una forma de uso de la maquina de trabajo, realizar diversos estudios en funcion de un punto de vista de si es posible avanzar la computarizacion del control de motor usando a la vez el carburador que maduro tecnicamente.
El objeto tecnico se logra proporcionando un motor de combustion interna segun la reivindicacion 1. El motor de combustion interna segun la presente invencion incluye un carburador con un primer puerto de eyeccion de
combustible para suministrar combustible a un paso de entrada, el carburador suministrando el combustible al paso de entrada aspirando el combustible desde el primer puerto de eyeccion de combustible al paso de entrada con presion negativa alrededor del primer puerto de eyeccion de combustible generada por un flujo de aire en el paso de entrada, el motor de combustion interna que incluye:
una camara de medicion para acumular el combustible bombeado desde un deposito de combustible;
un primer paso de suministro de combustible para suministrar el combustible en la camara de medicion al primer puerto de eyeccion de combustible;
un segundo puerto de eyeccion de combustible dispuesto en el paso de entrada para eyectar el combustible al paso de entrada con presion negativa alrededor del segundo puerto de eyeccion de combustible generada por el flujo de aire en el paso de entrada;
un primer paso de suministro de combustible adicional acoplado al segundo puerto de eyeccion de combustible para suministrar el combustible en la camara de medicion al segundo puerto de eyeccion de combustible; una valvula de ajuste de caudal proporcionada en el primer paso de suministro de combustible adicional para ajustar el caudal del combustible que fluye a traves del primer paso de suministro de combustible adicional; medios de deteccion de velocidad del motor para detectar la velocidad del motor; y
medios de control electronicos para recibir una senal desde los medios de deteccion de velocidad del motor para controlar un grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal.
El carburador puede ser el carburador del tipo de valvula reguladora antes explicado o puede ser el carburador del tipo de valvula rotativa. El carburador del tipo de valvula reguladora incluye una pluralidad de puertos de eyeccion de combustible. La pluralidad de puertos de eyeccion de combustible incluyen un puerto de eyeccion de combustible de un sistema lento ubicado cerca de una valvula de mariposa (llamado "valvula reguladora"), que controla una salida del motor, y una boquilla principal ubicada en una seccion venturi del paso de entrada. El combustible se suministra al puerto de eyeccion de combustible de sistema lento y la boquilla principal desde la camara de medicion, que acumula el combustible bombeado desde el deposito de combustible. El "primer puerto de eyeccion de combustible" en la presente invencion corresponde a la boquilla principal en el caso del carburador del tipo de valvula reguladora.
El carburador del tipo de valvula rotativa incluye un cuerpo de valvula con una forma cilindrica ("valvula reguladora") y controla una salida del motor segun la rotacion del cuerpo de valvula. El carburador incluye una boquilla en un eje de rotacion del cuerpo de valvula cilindrica. Una varilla de valvula desplazada arriba y abajo se inserta en la boquilla. La varilla de valvula se mueve arriba y abajo en asociacion con un angulo de rotacion del cuerpo de valvula cilindrica y controla un area de abertura eficaz de un puerto de eyeccion de la boquilla. El combustible se suministra a la boquilla desde la camara de medicion, que acumula el combustible bombeado desde el deposito de combustible. Cuando el carburador en la presente invencion es el carburador del tipo de valvula rotativa, la boquilla corresponde al "primer puerto de eyeccion de combustible" en la presente invencion.
El motor de combustion interna de la presente invencion es un motor con un desplazamiento relativamente pequeno montado en una maquina de trabajo y es normalmente un motor de dos tiempos. La maquina de trabajo incluye una motosierra, una desbrozadora, un soplador electrico, una bomba de tipo de motor, un pequeno generador, un pulverizador agroquimico etc.
El motor de combustion interna de la presente invencion incluye, ademas del primer paso de suministro de combustible para suministrar el combustible al primer puerto de eyeccion de combustible originalmente incluido en el carburador convencional, el primer paso de suministro de combustible adicional para suministrar el combustible al segundo puerto de eyeccion de combustible. El combustible se suministra al paso de entrada a traves de los dos pasos, es decir, el primer paso de suministro de combustible y el primer paso de suministro de combustible adicional. El primer y segundo puerto de eyeccion de combustible se configuran por un puerto de eyeccion comun. No hace falta decir que es razonable al reducir costes de fabricacion para acoplar, usando la boquilla incluida en el carburador convencional (la boquilla corresponde a la boquilla principal en el carburador de tipo de valvula reguladora, y a la boquilla en el carburador del tipo de valvula rotativa), el primer paso de suministro de combustible adicional a la boquilla originalmente incluida en el carburador.
Una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada a traves del primer paso de suministro de combustible del carburador se denomina "cantidad de suministro de combustible fija" y una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada a traves del primer paso de suministro de combustible adicional se denomina "cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente". El ajuste con respecto a una variacion ambiental se realiza segun la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente. En el intervalo de alta velocidad de motor, una relacion de la cantidad de suministro de combustible fija y la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente es arbitraria. Por ejemplo, la relacion de la cantidad de suministro de combustible fija y la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente puede ser 50:50 o puede ser 60:40 u 80:20. Esta relacion se determina sustancialmente por un area en seccion de paso eficaz del primer paso de suministro de combustible para especificar la cantidad de suministro de combustible fija, un area en seccion de paso eficaz del primer paso de suministro de combustible adicional para especificar la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente, y un grado de abertura de referencia de la valvula de ajuste de caudal. Cuando la relacion de la
cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente aumenta, el intervalo de correccion por la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente se expande. Por lo tanto, es posible realizar de forma sensible el control con respecto a un cambio en la relacion de aire-combustible debido a la variacion ambiental.
Cuando el grado de abertura de referencia de la valvula de ajuste de caudal, es decir, el grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal en el diseno del envio de fabrica se establece en, por ejemplo, un grado de abertura del 50 %, en el sitio, es probable que la valvula de ajuste de caudal pueda ajustarse electronicamente en un intervalo del grado de abertura de 50 % a 0 %. Ademas, es probable que la valvula de ajuste de caudal pueda ajustarse electronicamente en un intervalo del grado de abertura de 50 % a 100 %. No hace falta decir que el grado de abertura de referencia de la valvula de ajuste de caudal es arbitrario.
Es decir, el motor de combustion interna de la presente invencion realiza ajustes, es decir, correccion de una cantidad de suministro de combustible en uso en un entorno diferente desde un entorno en envio de motor mediante el control electronico usando, como esta, el rendimiento de suministro de combustible basico en marcha lenta, la region de baja velocidad, la region de velocidad intermedia y el intervalo de alta velocidad incluidas originalmente en el carburador convencional. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invencion, es posible mejorar la adaptabilidad a una variacion ambiental aplicando un control electronico relativamente simple en el carburador mecanico manteniendo una simple configuracion sin requerir una senal de deteccion distinta de la velocidad del motor.
Otros objetos, funciones y efectos de la presente invencion seran obvios desde la explicacion detallada de las realizaciones preferidas.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama para explicar esquematicamente un motor de cilindro unico y dos tiempos en una realizacion;
la figura 2 es un diagrama de configuracion de un carburador (un tipo de valvula reguladora) incluido en un motor en un primer ejemplo de referencia;
la figura 3 es un diagrama de configuracion de un carburador (el tipo de valvula reguladora) incluido en un motor en una primera realizacion;
la figura 4 es un diagrama de configuracion de un carburador (el tipo de valvula reguladora) incluido en un motor en una
segunda realizacion; y
la figura 5 es un diagrama de configuracion de un carburador (el tipo de valvula rotativa) incluido en un motor en un segundo ejemplo de referencia.
Descripcion detallada de la invencion
Las realizaciones preferidas de la presente invencion se explican a continuacion en funcion de los dibujos adjuntos.
Con referencia a la figura 1, el numero de referencia 100 representa un motor de combustion interna. El motor de combustion interna 100 es un motor de cilindro unico de dos tiempos enfriado por aire. El motor 100 es un motor con un desplazamiento relativamente pequeno y se monta en una maquina de trabajo portatil como una motosierra, una desbrozadora, un soplador electrico, una bomba de tipo de motor, un pequeno generador electrico o un pulverizador agroquimico.
El motor 100 incluye un ciguenal 2, que es un arbol de salida de motor. El ciguenal 2 se acopla a un piston 6 por una varilla de conexion 4. Un movimiento alterno del piston 6 se convierte en un movimiento rotativo por el ciguenal 2.
Un sistema de entrada del motor 100 se configura por un filtro de aire 8, un carburador 10 y una tuberia de acoplamiento (un aislante) 12. El aire filtrado por el filtro de aire 8 se mezcla con un componente de combustible atomizado por el carburador 10 para ser una mezcla de gas. La mezcla de gas se carga en una camara de combustion 18 mediante un paso de barrido 16 que pasa por una camara de ciguenal 14 del motor 100.
La mezcla de gas llenada en la camara de combustion 18 se comprime por el piston 6 que asciende (un tiempo de compresion). La mezcla de gas se enciende por una bujia 20 cerca de un centro muerto superior (T.D.C.) y se quema, por lo que el piston 6 desciende (un tiempo de expansion). En un proceso en que el piston 6 desciende, un puerto de escape 22 se abre y luego un puerto de barrido se abre. La mezcla de gas en la camara de ciguenal 14 se conduce a
la camara de combustion 18 mediante el paso de barrido 16 que se comunica con el puerto de barrido. El barrido de la camara de combustion 18 se realiza por la mezcla de gas (un tiempo de barrido). En un proceso en que el piston 6 asciende desde un centro muerto inferior (B.D.C.), la mezcla de gas se carga en la camara de ciguenal 14 mediante un puerto de entrada 28. Un mecanismo del motor de combustion interna 100 de dos tiempos en la realizacion es igual que el mecanismo convencional. Por lo tanto, una explicacion detallada del mecanismo se omite.
Primer ejemplo de referenda (Figura 2):
El carburador 10 incluido en un primer ejemplo de referencia es un carburador de tipo valvula reguladora. La estructura detallada del carburador del tipo valvula reguladora se explica en detalle en, por ejemplo, La Bibliografia de patente 2. Como se explica en la Bibliografia de patente 2, el carburador 10 del tipo valvula reguladora incluye una camara de medicion 26 configurada para acumular combustible bombeado desde un deposito de combustible 24.
La figura 2 muestra un paso de entrada 30 incluido en el carburador 10. En la figura, una flecha A indica una direccion de flujo del aire de entrada. Una valvula reguladora 32 se dispone en el paso de entrada 30. La valvula reguladora 32 se abre y cierra en funcion de la operacion reguladora de un usuario. Una salida del motor 100 se controla segun un grado de abertura de la valvula reguladora 32. El paso de entrada 30 incluye una seccion venturi 34 de tipo fijo ubicada en un lado corriente arriba de la valvula reguladora 32.
Como el carburador convencional, el carburador 10 del tipo de valvula reguladora incluye una pluralidad de puertos de eyeccion de combustible abiertos al paso de entrada 30. Especificamente, la pluralidad de puertos de eyeccion de combustible incluidos en el carburador 10 incluyen un puerto de eyeccion de combustible 36 de un sistema lento ubicado cerca de la valvula reguladora 32 y una boquilla principal 38 ubicada en la seccion venturi 34. El puerto de eyeccion de combustible 36 del sistema lento se configura por tres puertos de sistema lento 36a, 36b y 36c. Los tres puertos de sistema lento 36a, 36b, 36c se ubican en la direccion de flujo A del aire de entrada separados entre si. Los tres puertos de sistema lento 36a, 36b, 36c se denominan primer puerto de sistema lento 36a, segundo puerto de sistema lento 36b y tercer puerto de sistema lento 36c en orden desde un lado corriente abajo a un lado corriente arriba en la direccion de flujo A del aire de entrada. El combustible se aspira desde el primer puerto de sistema lento 36a al paso de entrada 30 durante la marcha lenta en un estado en que la valvula reguladora 32 se cierra. Cuando la valvula reguladora 32 comienza a abrirse, el combustible se aspira ademas desde el segundo puerto de sistema lento 36b al paso de entrada 30. Cuando la valvula reguladora 32 se abre mas, el combustible se aspira ademas desde el tercer puerto de sistema lento 36c al paso de entrada 30.
En un intervalo de alta velocidad de motor, la valvula reguladora esta en un estado totalmente abierto. El combustible se aspira desde la boquilla principal 38 al paso de entrada 30 por presion negativa generada en la seccion venturi 34. En el intervalo de alta velocidad de motor, sustancialmente toda la cantidad del combustible cargado en el paso de entrada 30 se suministra desde la boquilla principal 38.
Con referencia a la figura 2 de nuevo, el combustible se suministra a la boquilla principal 38 desde la camara de medicion 26. El combustible se suministra a los puertos de eyeccion de combustible primero a tercero 36a a 36c de un sistema lento desde una camara de sistema lento 40. El combustible se suministra a la camara de sistema lento 40 desde la camara de medicion 26.
Es decir, los puertos de sistema lento primero a tercero 36a a 36c se comunican con la camara de sistema lento 40. La camara de sistema lento 40 se comunica con la camara de medicion 26 mediante un paso de suministro de combustible de sistema lento 42. Por otro lado, la boquilla principal 38 se comunica con la camara de medicion 26 a traves de un primer paso de suministro de combustible 44 originalmente incluido en el carburador 10.
La boquilla principal 38 ademas se comunica con la camara de medicion 26 mediante un primer paso de suministro de combustible adicional 46. Una valvula de ajuste de caudal 48 se interpone en el primer paso de suministro de combustible adicional 46. En el primer ejemplo de referencia, la valvula de ajuste de caudal 48 se acciona por un accionador de solenoide 50 (figura 1). El accionador de solenoide 50 se controla por una unidad de control 52 configurada por, por ejemplo, un microordenador (figura 1). La velocidad del motor se introduce en la unidad de control 52 desde una unidad de deteccion de velocidad del motor 54. La unidad de control 52 genera una senal de control de accionamiento en funcion de la velocidad del motor y suministra la senal de control de accionamiento al accionador de solenoide 50.
El accionador de solenoide 50 recibe la senal de control de accionamiento y opera. La valvula de ajuste de caudal 48 se controla en un estado, que es un grado de abertura, correspondiente a la velocidad del motor por el accionador de solenoide 50. En el primer ejemplo de referencia, el grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal 48 se ajusta en una frecuencia de abertura de valvula por tiempo unitario. No hace falta decir que otras cantidades fisicas, por ejemplo, temperatura exterior y presion atmosferica pueden detectarse para realizar el control del accionador de solenoide 50. El grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal 48 puede controlarse segun estos parametros.
La unidad de deteccion de velocidad del motor 54 detecta la velocidad del motor con una fuerza electromotriz desde una bobina de encendido conocida en el pasado. Es decir, un iman permanente se establece en un volante acoplado al ciguenal 2. La deteccion de la velocidad del motor se realiza segun una tension alterna generada entre el iman permanente y la bobina de encendido fija. Es decir, la velocidad del motor se detecta segun la frecuencia de una tension alterna de onda sinusoidal generada entre la bobina y el iman.
En el intervalo de alta velocidad de motor, el combustible se aspira principalmente desde la boquilla principal 38 al paso de entrada 30. En el primer ejemplo de referencia, en el intervalo de alta velocidad de motor, el combustible se suministra a la boquilla principal 38 a traves de dos pasos, es decir, el primer paso de suministro de combustible 44 y el primer paso de suministro de combustible adicional 46. Un caudal del primer paso de suministro de combustible 44 se fija como en el pasado. Por otro lado, un caudal del primer paso de suministro de combustible adicional 46 es variable por la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48.
El motor 100 que incluye el carburador 10 en el primer ejemplo de referencia o una maquina de trabajo montada con el motor 100 se somete a diversos ajustes antes del envio desde una fabrica. El ajuste de una relacion de airecombustible en el intervalo de alta velocidad de motor es uno de los ajustes. En el ajuste del motor antes del envio, la valvula de ajuste de caudal 48 se establece tal que un grado de abertura de referencia de la misma es una media en un intervalo de ajuste. Cuando el usuario consigue el motor o maquina, el usuario no necesita realizar el ajuste de una valvula de aguja requerida en el motor convencional por ejemplo, al realizar trabajos en zonas montanosas o un area de presion atmosferica baja. Cuando el usuario trabaja en un entorno en presion atmosferica baja, la frecuencia de valvula de abertura de la valvula de ajuste de caudal 48 del motor 100 se reduce por ajuste de control electronico. En consecuencia, la cantidad de suministro de combustible en el intervalo de alta velocidad del motor se estrecha, y la mezcla de gas aspirada por el motor 100 se ajusta automaticamente a una relacion adecuada de aire-combustible para el entorno.
Primera realizacion (Figura 3):
La figura 3 muestra un diagrama para explicar un carburador 60 incluido en una primera realizacion. El carburador 60 mostrado en la figura 3 es tambien el carburador del tipo de valvula reguladora. En la explicacion del carburador 60 mostrado en la figura 3, los mismos componentes que los componentes del carburador 10 incluido en el primer ejemplo de referencia (Figura 2) se indican por los mismos numeros de referencia y signos y la explicacion de los componentes se omite. Las porciones caracteristicas del carburador 60 mostrado en la figura 3 se explican a continuacion.
Con referencia a la figura 3, un segundo paso de suministro de combustible adicional 62 se acopla a la boquilla principal 38 y se comunica con la camara de medicion 26. Un puerto de eyeccion del segundo paso de suministro de combustible adicional 62 puede ser un tercer puerto de eyeccion de combustible provisto desde la boquilla principal 38 y/o el primer paso de suministro de combustible adicional 46. No hace falta decir que el tercer puerto de eyeccion de combustible se coloca en la seccion venturi 34.
En el primer paso de suministro de combustible 44, una valvula de ajuste manual (una valvula de ajuste) 64 para ajustar una cantidad de combustible que pasa por el primer paso de suministro de combustible 44 se proporciona. El ajuste por la valvula de ajuste manual 64 puede realizarse manualmente por el usuario o un agente de un fabricante.
En el carburador 60 en la primera realizacion, el combustible se suministra a la boquilla principal 38 mediante tres pasos, es decir, el primer paso de suministro de combustible 44, el primer paso de suministro de combustible adicional 46 y el segundo paso de suministro de combustible adicional 62 en el intervalo de alta velocidad de motor. Un caudal del segundo paso de suministro de combustible adicional 62 se fija. Por otro lado, un caudal del primer paso de suministro de combustible adicional 46 es variable por la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48. Un caudal del primer paso de suministro de combustible 44 puede ajustarse por la valvula de ajuste manual 64.
Una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada 30 mediante el segundo paso de suministro de combustible adicional 62 se denomina "cantidad de suministro de combustible fija", una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada 30 a traves del primer paso de suministro de combustible adicional 46 se denomina "cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente" y una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada 30 a traves del primer paso de suministro de combustible 44 se denomina "cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente". Es aconsejable anadir el ajuste de la "cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente" al ajuste de una relacion de aire-combustible antes del envio. Es decir, en el intervalo de alta velocidad de motor, es aconsejable operar la valvula de aguja 64 para realizar el ajuste de caudal para el primer paso de suministro de combustible 44 tal que un valor de referencia de un grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48 es una media en un intervalo de ajuste. En el intervalo de alta velocidad de motor, una relacion de la cantidad de suministro de combustible fija, la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente y la cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente es arbitraria. Por ejemplo, como la relacion de la cantidad de suministro de combustible fija, la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente y la cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente, 60:20:20 puede
ilustrarse. En zonas montanosas o un area de presion atmosferica baja, el usuario puede ajustar la valvula de ajuste manual 64 en una direccion de cierre de valvula. En este caso, un caudal basico de suministro de combustible se define con concentracion de combustible establecida por el ajuste manual. Una porcion de ajuste fino se realiza segun la "cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente".
Segunda realizacion (Figura 4):
La figura 4 muestra un diagrama para explicar un carburador 70 incluido en una segunda realizacion. El carburador 70 mostrado en la figura 4 es tambien el carburador del tipo de valvula reguladora. En la explicacion del carburador 70 mostrado en la figura 4, los mismos componentes que los componentes del carburador 10 mostrado en la figura 2 y el carburador 60 mostrado en la figura 3 se indican por los mismos numeros de referencia y signos y la explicacion de los componentes se omite. Las porciones caracteristicas del carburador 70 mostrado en la figura 4 se explican a continuacion.
Con referencia a la figura 4, el primer paso de suministro de combustible 44 y el primer paso de suministro de combustible adicional 46 se acoplan a la boquilla principal 38. El carburador 70 es el mismo que el carburador 10 en el primer ejemplo de referencia (figura 2) en este sentido.
La valvula de ajuste de caudal 48 del tipo de control electronico se interpone en el primer paso de suministro de combustible adicional 46. Por otro lado, en el primer paso de suministro de combustible 44, la valvula de ajuste manual (la valvula de aguja) 64 explicada en la primera realizacion (figura 3) se proporciona. Una cantidad del combustible que pasa a traves del primer paso de suministro de combustible 44 puede ajustarse por la valvula de ajuste manual 64. Como en la primera realizacion, el ajuste por la valvula de ajuste manual 64 puede realizarse manualmente por el usuario o un agente de un fabricante.
Una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada 30 a traves del primer paso de suministro de combustible 44 se denomina "cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente" y una cantidad del combustible suministrado al paso de entrada 30 a traves del primer paso de suministro de combustible adicional 46 se denomina "cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente". Es aconsejable anadir el ajuste de la "cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente" al ajuste de una relacion de aire-combustible antes del envio. Es decir, en el intervalo de alta velocidad de motor, es aconsejable operar la valvula de aguja 64 para realizar el ajuste de caudal para el primer paso de suministro de combustible 44 tal que un valor de referencia de un grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48 es una media en un intervalo de ajuste. En el intervalo de alta velocidad de motor, una relacion de la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente y la cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente es arbitraria. Por ejemplo, como la relacion de la cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente y la cantidad de suministro de combustible ajustada manualmente, 80:20 puede ilustrarse. En esta realizacion, como se ha explicado anteriormente en la realizacion, el ajuste requerido en trabajo en el entorno se realiza segun la "cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente". En zonas montanosas o un area de presion atmosferica baja, el usuario puede ajustar la valvula de ajuste manual 64 para ajustar el caudal del primer paso de suministro de combustible 44 a un estado relativamente pequeno. Sin embargo, incluso cuando el usuario no realiza el ajuste, la optimizacion de una relacion de aire-combustible con respecto a una variacion ambiental se realiza por control electronico de la "cantidad de suministro de combustible controlada electronicamente".
Segundo ejemplo de referencia (Figura 5):
La figura 5 muestra un diagrama para explicar un carburador 80 incluido en un segundo ejemplo de referencia. El carburador 80 mostrado en la figura 5 es un carburador del tipo de valvula rotativa. La configuracion del carburador del tipo de valvula rotativa se explica en detalle en la Bibliografia de patente 4.
Con referencia a la figura 5, el carburador rotativo 80 incluye una valvula reguladora cilindrica 82 como en el pasado. La valvula reguladora 82 puede rotar alrededor de un eje de la misma, por lo que una salida del motor se controla. Una boquilla 84 se dispone en el eje de la valvula reguladora 82. La boquilla 84 incluye una abertura 84a en una pared lateral de la misma.
Una varilla de valvula 86 se inserta en la boquilla 84. La varilla de valvula 86 puede moverse arriba y abajo en asociacion con un movimiento rotativo alrededor del eje de la valvula reguladora 82. Un area de abertura eficaz de la abertura de boquilla 84a se controla moviendo arriba y abajo la varilla de valvula 86.
El combustible en la camara de medicion 26 se suministra a la boquilla 84. Como una estructura de suministro de combustible entre la camara de medicion 26 y la boquilla 84, en un ejemplo mostrado en la figura 5, la estructura adoptada en la primera realizacion (figura 3) se adopta. No hace falta decir que la estructura adoptada en el primer ejemplo de referencia (figura 2) o la segunda realizacion (figura 4) puede adoptarse.
Con referencia a la figura 5 de nuevo, el primer paso de suministro de combustible 44, el primer paso de suministro de combustible adicional 46 y el segundo paso de suministro de combustible adicional 62 se comunican con la boquilla 84 incluida originalmente en el carburador rotativo 80. Los puertos de eyeccion de combustible del primer paso de suministro de combustible adicional 46 y el segundo paso de suministro de combustible adicional 62 pueden configurarse como boquillas o puertos separados de la boquilla 84. En el caso del carburador rotativo 80, la estructura mostrada en la figura 5 en la que el primer paso de suministro de combustible 44, el primer paso de suministro de combustible adicional 46 y el segundo paso de suministro de combustible adicional 62 se comunican con la boquilla comun 84 seria la mas realista.
En el carburador rotativo 80, el combustible se suministra al paso de entrada 30 mediante la boquilla 84 en estados operativos desde marcha lenta a alta velocidad. En el segundo ejemplo de referencia, el control de la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48 del primer paso de suministro de combustible adicional 46 (control de grado de abertura basado en la velocidad del motor) se limita a solo el intervalo de alta velocidad del motor. En los otros estados operativos (la marcha lenta, la region de baja velocidad y la region de velocidad intermedia), el grado de abertura es fijo (por ejemplo, 50 %). Con esta configuracion, es posible suprimir la fluctuacion en una relacion de airecombustible acompanada con una variacion ambiental en el intervalo de alta velocidad de motor por el control de la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48. No hace falta decir que el control de la valvula de ajuste de caudal controlada electronicamente 48 del primer paso de suministro de combustible adicional 46 (el control de grado de abertura basado en la velocidad del motor) puede realizarse en la marcha lenta, la region de baja velocidad y la region de velocidad intermedia tambien.
Las realizaciones de la presente invencion se explican arriba. El carburador usado en el motor 100 de la presente invencion se configura para ser adaptable a una variacion ambiental sin cambiar sustancialmente el mecanismo y la funcion del carburador convencional y anadiendo el control electronico realizado normalmente usando solo la velocidad del motor como un valor de deteccion. Por tanto, es posible, mientras se mantiene una simple configuracion incluyendo un sensor limitado, en otras palabras, mientras se mantiene una simple configuracion sin usar una pluralidad de sensores, suprimir la fluctuacion en una relacion de aire-combustible en el intervalo de alta velocidad de motor y un estado transitorio y optimizar una relacion de aire-combustible al operar el motor a alta velocidad para realizar trabajo.
Lista de signos de referencia
100 Motor
10 Carburador (un tipo de valvula reguladora) montado en el motor en el primer ejemplo de referencia
26 Camara de medicion
30 Paso de entrada del carburador
32 Valvula reguladora
34 Seccion venturi del carburador
36 Puerto de eyeccion de combustible de sistema lento del carburador
38 Puerto de eyeccion de combustible (boquilla principal)
44 Primer paso de suministro de combustible
46 Primer paso de suministro de combustible adicional
48 Valvula de ajuste de caudal
50 Accionador de solenoide
52 Unidad de control electronico
54 Unidad de deteccion de velocidad del motor
60 Carburador (el tipo de valvula reguladora) incluido en la primera realizacion
62 Segundo paso de suministro de combustible adicional
64 Valvula de ajuste manual (valvula de aguja)
70 Carburador (el tipo de valvula reguladora) incluido en la segunda realizacion
80 Carburador (un tipo de valvula rotativa) incluido en el segundo ejemplo de referencia
84 Boquilla del carburador rotativo
86 Varilla de valvula del carburador rotativo
Claims (5)
1. Un motor de combustion interna (100) que incluye un carburador (60, 70) con un primer puerto de eyeccion de combustible (38) ubicado en una seccion venturi (34) para suministrar combustible a un paso de entrada (30), el carburador (60, 70) que suministra el combustible al paso de entrada (30) aspirando el combustible desde el primer puerto de eyeccion de combustible (38) al paso de entrada (30) con presion negativa alrededor del primer puerto de eyeccion de combustible (38) generada por un flujo de aire en la seccion venturi (34), el motor de combustion interna (100) que comprende:
una camara de medicion (26) para acumular el combustible bombeado desde un deposito de combustible (24); un primer paso de suministro de combustible (44) para suministrar el combustible en la camara de medicion (26) al primer puerto de eyeccion de combustible (38);
un segundo puerto de eyeccion de combustible (38) dispuesto en la seccion venturi (34) para eyectar el combustible al paso de entrada (30) con presion negativa alrededor del segundo puerto de eyeccion de combustible (38) generada por el flujo de aire en el paso de entrada (30), en donde el segundo puerto de eyeccion de combustible y el primer puerto de eyeccion de combustible se configuran por un puerto de eyeccion comun (38);
un primer paso de suministro de combustible adicional (46) acoplado al puerto de eyeccion comun (38) para suministrar el combustible en la camara de medicion (26) al puerto de eyeccion comun (38);
una valvula de ajuste de caudal (48) proporcionada en el primer paso de suministro de combustible adicional (46) para ajustar un caudal del combustible que fluye a traves del primer paso de suministro de combustible adicional (46);
medios de deteccion de velocidad del motor (54) para detectar la velocidad del motor; y
medios de control electronicos (52) para recibir una senal desde los medios de deteccion de velocidad del motor (54) para controlar un grado de abertura de la valvula de ajuste de caudal (48);
caracterizado por que el motor incluye ademas una valvula de ajuste manual (64) proporcionada en el primer paso de suministro de combustible (44), en donde un caudal del combustible que fluye a traves del primer paso de suministro de combustible (44) puede ajustarse operando la valvula de ajuste manual (64); y por que la valvula de ajuste de caudal (48) se establece tal que un grado de abertura de referencia de la misma es una media en un intervalo de ajuste de la valvula de ajuste de caudal (48).
2. El motor de combustion interna (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el carburador es un carburador (60, 70) de un tipo de valvula reguladora.
3. El motor de combustion interna (100) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, que comprende adicionalmente:
un tercer puerto de eyeccion de combustible (38) dispuesto para enfrentarse a la seccion venturi (34) en el paso de entrada (30); y
un segundo paso de suministro de combustible adicional (62) configurado para provocar que el tercer puerto de eyeccion de combustible (38) y la camara de medicion (26) se comuniquen entre si.
4. El motor de combustion interna (100) de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde el tercer puerto de eyeccion de combustible (38) es comun para el primer puerto de eyeccion de combustible y el segundo puerto de eyeccion de combustible.
5. El motor de combustion interna (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el motor de combustion interna (100) es un motor de dos tiempos.
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