IT9048300A1 - Motore a combustione interna con comando a valvole. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto per Invenzione

L'invenzione concerne un motore a combustione interna comandato da valvole secondo il preambolo della rivendicazione brevettuale 1.

Nel brevetto US-PS 4,617,881 è descritto un motore a combustione interna con un gruppo costituìto da tre valvole di entrata e con un altro gruppo costituito da due valvole di uscita per cilindro, le quali valvole sono disposte intorno ad una candela di accensione prevista centralmente nella camera di combustione. Per ottenere una disposizione ottimale delle valvole nella camera di combustione,dette valvole sono incorporate in modo inclinato rispetto ad un piano longitudinale mediano che.si estende lungo la serie dei fori dei cilindri. In questo caso, la valvola centrale di entrata delle tre valvole di entrata presenta una inclinazione più forte delle due valvole di entrata esterne. Di conseguenza, l'estremità dello stelo della valvola di entrata mediana è disposta nella testa cilindri in modo relativamente lontano: dal citato piano longitudinale mediano. Siccome l'azionamento della valvola di entrata mediana secondo il brevetto US-PS deve avvenire tramite uno stelo a tazza, l'albero a camme che comanda le valvole di entrata deve estendersi necessariamente sullo stelo a tazza di questa valvola mediana. Ciò fa in modo che l'asse dell'albero a camme debba essere disposto re dativamente molto esternamente nella testa cilindri, per cui la larghezza della testa cilindri cresce in modo sgradito. Siccome d'altro canto, le valvole di entrata esternedelgrupp odivalvole sono disposte in modo meno inclinato rispetto alla valvola mediana, la loro distanza dall'albero a camme a sua volta cresce obbligatoriamente e per il loro azionamento sono necessarie leve oscillanti più lunghe. Per questo fatto, la massa nell'azionamento della valvola in modo non vantaggioso e si manifestano inevitabili elasticità nel meccanismo di distribuzione dovute a leve più lunghe. Un altro inconveniente sta nel fatto che per l'ottenimento di una alzata identica per tutte le valvole di uno stesso gruppo attraverso il coman-do della valvole, da un lato, direttamente tramite pun terie a tazza e, dall'altro lato, tramite leve oscillanti, sono necessarie diverse forme di camme, per cui la produzione dell'albero a camme è più dispendiosa.

Con l'impiego di punterie a tazza e di leve oscillanti, la molteplicità delle parti, in tali meccanismi della distribuzione, cresce in modo svantaggioso.

Compito dell'invenzione è pertanto quello di realizzare, in un motore a combustione interna con domando a valvole del tipo in questione, un meccanismo di distribuzione che,pur conservando una disposizione di valvole vantaggiosa nella camera di combustione,consente una semplice disposizione degli elementi strutturali del meccanismo della distribuzione nella testa cilindri con un basso dispendio di parti e che presenta soltanto un piccolo fabbisogno di spazio nel dilindro.

Il compito viene risolto secondo l'invenzione, con i particolari citati nella parte caratterizzante della rivendicazione brevettuale 1. Altri vantaggi e forme di realizzazione emergono dalle rivendicazioni difendenti e dalla descrizione.

Un motore a combustione interna con comando a valvole presenta, per ogni cilindro, un primo gruppo di valvole costituite da tre valvole di entrata nonché un secondo gruppo di valvole costituito almeno da una valvola di uscita, l'asse di una valvola del gruppo di valvole è disposto in modo inclinato rispetto agli assi delle altre valvole del gruppo, in modo che l'el'estremità del gambo di questa valvola presenta una distanza diversa,rispetto alle estremità del gambo delle altre valvole del gruppo, da un piano longitudinale mediano ideale, che si estende lungo la fila dei fori dei cilindri del motore a combustione interna. Un albero a camme per il comando delle valvole del prima gruppo di valvole dei cilindri si estende con il suo asse longitudinale al di sopra delle estremità del gambo della valvola a distanza approssimativamente uguale dagli assi delle valvole. Camme disposte su questo albero a camme azionano, tramite leve oscillanti che sono a contatto, sulla loro estremità libera,con l'estremità del gambo della valvola, la valvola di volta in volta associata ad ess e. Le leve oscillanti di un gruppo di valvole sono collocate all'altra loro estremità, alternativamente su entrambi i lati dell'albero a camme a distanza quasi uguale da questo.

Con questa disposizione, la larghezza della testa cilindri può essere ridotta e per la riduzione del gran numero di parti si azionano tutte le valvole del gruppo tramite leve oscillanti dello stesso tipo. La lunghezza delle leve oscillanti è limitata e pertanto si ottiene una riduzione delle masse nonché delle elasticità. Inoltre, la struttura a tetto della camera di combustione e quindi una forma vantaggiosa della camera di combustione possono essere mantenute. Un esempio di esecuzione dell'invenzione è descritto in seguito con riferimento ai disegni. In essi:

la figura 1 mostra una vista dall'alto di un meccanismo di distribuzione secondo l'invenzione reltativo alle valvole di entrata di un cilindro,

la figura 2 mostra una sezione trasversale lungo il meccanismo di distribuzione secondo l'invenzione secondo la linea d'intersezione II-II della figura 1.

Nella figura 1 è rappresentata, in una vista dall'alto, la disposizione del meccanismo di distribuzione per le valvole di entrata di un cilindro di un motore a combustione interna. Per una migliore vista d'insieme, nella figura non sono riportati gli elementi strutturali del motore, come ad esempio la testa cilindri. Inoltre non è riportato neanche il lato di uscita, dato che questo può essere strutturato in qualsiasi modo. Così è immaginabile prevedere soltanto una valvola di uscita o più valvole di uscita per cilindro. Particolarmente vantaggiosa è anche una disposizione di valvole sul lato di uscita corrispondente alla disposizione sul lato di entrata.

Su un lato del piano longitudinale mediano

1 che si estende lungo la serie dei fori dei cilindri del motore a combustione interna è disposto un gruppo di tre valvole di entrata 2, 3 e 4 di cui, in questa figura, sono visibili le molle 3 nonché le loro piastre di sostegno. Con 7, 8 e 9 sono indicati gli assi delle valvole corrispondenti 2, 3 e rispettivamente 4. Nel punto di intersezione del piano longitudinale mediano 1 e di un piano 10 che si estende lungo l'asse 8 della valvola mediana 3 del gruppo perpendicolarmente al piano longitudinale mediano 1 è prevista una candela di accensione 11 che con ciò si trονaal centro della camera di combustione 12 indicata a tratteggio e, con ciò, in una posiziona ottimale. Nel piano della camera di combustione 12, la candela di accensione 11 viene circondata a forma di cerchio dalle teste non indicate delle valvole 2, 3 e 4 nonchè dalle teste delle valvole di uscita non indicate. Ciò produce una disposizione di valvoleecandela di accensione nella camera di combustione vantaggiosa per il funzionamento del motore a combustione interna. Per ottenere questa disposizione, gli assi 7, 8 e 9 delle valvole 2, 3 e 4 debbano essere disposti in modo inclinato rispetto al piano longitudinale mediano, e precisamente l'asse 8 della valvola mediana 3 del gruppo,più accentuatametne degli assi 7 e 9 delle due valvole 2 e 4 disposte esternamente. Per consentire un azionamento uniforme delle valvole da 2 a 4 in presenza di una forma strutturale compatta della testa cilindri, l'albero a camme 13 è disposta tra le valvole citate da 2 a 4 in modo tale che gli assi da 7 a 9 delle valvole presentano approssimativamente la stessa distanza a dall'asse longitudinale 14 dell'albero a camme 13. Il comando delle valvole avviene in questo caso, attraverso le camme di comando 15, 16 e 17 previste sull'albero a camme 13,. le quali, attraverso leve oscillanti 18, 19 e 20 corrispondenti, azionano le valvole associate 2, 3 e 4. Queste leve oscillanti 18, 20 e rispettivamente 19 dei gruppo di valvole 2, 3, 4 sono collocate alternativamente su entrambi i lati dell'albero a camme 13 a distanza approssimativamente uguale b da questo e, ad esempio su elementi idraulici 21 e rispettivamente 22 previsti nella testa cilindri 29.

Nella figura 2 è rappresentata una sezione trasversale lungo un meccanismo di distribuzione secondo l'invenzione secondo la linea di intersezione II-II nella figura 1, dove le parti uguali ottengono i noti numeri di riferimento della figura 1. La figura mostra in sezione un cilindro 23 con con camicia 24 in un bloccomotore 25. Il cilindro 23 accoglie uno stantuffo 26 collegato tramite una biella 28 articolata al perno dello stantuffo 27 con un albero a gomiti del motore a combustione interna qui non rappresentato.

Sul blocco motore 25 è disposta, in modo noto, una testa cilindri 29 separata dal blocco motore 25 per mezzo di una guarnizione di tenuta 30. Il fissaggio della testa cilindri 29 al blocco motore 25 è generalmente noto,e pertanto non c'è bisogno qui di indicarlo più dettagliatamente e di descriverlo. Sia il blocco motore 25 sia la testa cilindri 29 sono provvisti normalmente di cavità e canali per il contenimento di mezzi refrigeranti che in questa figura, per motivi di migliore visibilità, sono stati omessi. Nella camera di combustione 12 del cilindro 23 sboccano canali di entrata chiudibili mediante valvole di entrata, delle quali qui si vede solo il canale di entrata 31 con la valvola di entrata 3 relativa. Lo stelo della valvola 3 è condotto in modo assialmente mobile nella testa cilindri 29 e la valvola 3 viene tenuta nella sua posizione di chiusura per mezzo di una molla 5 che si sostiene da un lato sulla testa cilindri 29 e, dall'altro lato, ad una piastra di sostegno 6 fissata alla valvola 3. L'asse S della valvola 3 è disposta in modo inclinato con un'angolazione α rispetto al piano longitudinale mediano 1 tagliando questo piano 1 in una linea retta S che si estende in direzione longitudinale del motore a combustione interna. Dietro la valvola 3 è disegnata parzialmente una seconda valvola 4 con uguale funzione del gruppo di valvole di entrata, il cui asse 9 forma, con il piano longitudinale mediano 1, un angoloβ minore dell'angolo α tra l'asse 8 della valvola e il piano longitudinale mediano 1, dove l'asse 9 della valvola taglia il piano longitudinale mediano 1 pure nella linea retta S. Insieme con la candela di accensione 11 disposta centralmente nella camera di combustione 12 si ottiene in questo modo, una forma di realizzazione ottimale della camera di combustione. Se gli assi delle valvole non vengono inclinati soltanto rispetto al piano longitudinale mediano 1 ma, inoltre, anche in direzione longitudinale del motore a combustione interna, allora la retta S sovrappassa in un punto in cui si intersecano tutti gli assi delle valvole nonchè l'asse longitudinale della candela di accensione 11, con cui si può realizzare una geometria adattata ad una forna sierica della camera di combustione 12.

Le valvole di entrata, delle quali qui sono rappresentate soltanto le due valvole 5 e rispettivamente 4, vengono azionate tramite corrispondenti leve oscillanti 19 e rispettivamente 20 da un albero a camme 13 provvisto di camme di comando corrispondenti (qui: le camme di comando 16 per la leva oscillante 19 della valvola 3). Le leva oscillanti di un gruppo di valvole 2 (qui non rappresentato), 3 e 4 sono disposte alternativamente su entrambi,i lati dell'albero a camme 13 in elementi idraulici 21 e rispettivamente 22 atti alla compensazione del gioco. La distanza di questi elementi idraulici 21 e rispettivamente 22 dall'asse longitudinale 14 dell'albero a camme 13,dal quale, a loro volta, presentano il più possibile uguale distanza gli assi 7, 8 e 9 delle valvole, ha in questo caso vantaggiosamente la stessa grandezza. Con questa disposizione è possibile strutturare allo stesso modo un gran numero di elementi strutturali, quali le leve oscillanti e le valvole, ed eventualmente è anche póssibile usare la stessa forma di camme per tutte le valvole di entrata. La testa cilindri 29 necessita, in questo caso, malgrado gli assi divergenti delle valvole, per effetto della vantaggiosa disposizione del meccanismo di distribuzione, soltanto di poca larghezza. Verso l'alto, la testa cilindri è chiusa tramite una parte di coperchio superiore 32, la quale è resa stagna per mezzo di una guarnizione 33 rispetto alla testata. Il fissaggio di questa parte di coperchio, in questo caso,è secondaria importanza e pertanto non è indicato.

Il lato di uscita della testa cilindri 29. è provvisto di un canale di uscita 34 chiuso per mezzo di una valvola 35. Lo stelo di questa valvola 35 porta, analogamente alle valvole di entrata già descritte, una piastra di supporto 6 a cui si sostiene una molla di valvola 5 rimanendo così in posizione di chiusura. L'asse 40 della valvola è inclinato con un'angolazione δ rispetto al piano longitudinale mediano 1 tagliandò detto piano nelle linee di intersezione e rispettivamente nel-punto di intersezione S. La valvola 35 viene azionata da un albero a camme 36 provvisto di camme di comando 37 tramite una leva oscillante 38 collocata su un elemento idraulico 39. Il lato di usci -ta rappresentato può presentare sia una valvola diuscita per cilindro sia un gruppo di valvole di uscita. In modo vantaggioso, questo gruppo di valvoledi uscita può essere disposto e costruito comeiLgruppo di valvole di entrate descritto avanti, cioè può presentare tre valvole di uscita per gruppo.In questo caso, l'angolo (qui:δ) formato tra il piano longitudinale mediano 1 e l'asse corrispondente della valvola (qui: 40) corrisponde all'angolo corrispondente α e rispettivamente β sul lato di entrata. Anche il vano formato in questa parte della testa cilindri 29 viene chiuso verso l'alto da una parte di coperchio superiore 32 con guarnizione 33. Il lato di entrata e il lato di uscita sono poi uguali ad immagine riflessa, ad eccezione delle diverse forme di camme tra l'entrata e l'uscita,

L'impiego del comando delle leve oscillanti consente, contrariamenteall'impiego di punterie a tazza, anche in presenza di andamenti diversi degli assi delle valvole, un comando a valvole con un albero a camme per grupdo di valvole, cioè con albero a camme che comanda la entrata e un 'albero a camme che comanda l'uscita, senza limitazioni nell'andamento dell'alzata della valvola

in presenza di contemporaneo piccolo fabbisogno di spazio.

Sebbene nell'esempio di esecuzione qui descritto dell'invenzione, il meccanismo di distribuzione è

stato rappresentato soltanto per un solo cilindro di

un motore a combustione interna, è evidente che

l 'invenzione non è limitata a questo esempio di esecuzione ma che l'invenzione può essere impiegata anche in motori a combustione interna a più cilindri di qualsiasi tipo conosciuto, come ad esempio i motori in linea, i motori a V ecc.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Motore a combustione interna con comando a valvole con un primo gruppo di valvole costituito da tre valvole di entrata e con un secondo gruppo di valvole costituito da almeno una valvola di uscita per ogni cilindro del motore a combustione interna, dove l'asse diuna valvola di uno stesso gruppo è disposto, rispetto agli assi delle altre valvole del gruppo, con un'angolazione diversa rispetto ad un piano longitudinale mediano che si estende lungo una serie di fori di cilindri del motore a combustione interna e presenta una distanza diversa dal piano longitudinale mediano citato nonchè con un albero a camme che comanda le valvole di entrata e con un secondo albero a camme che comanda le valvole di uscita e con leve oscillanti collocate su assi in modo girevole per l'azionamento delle valvole relative mediante le relative camme di comando degli alberi a camme, caratterizzato dal fatto che gli assi (7, 8, 9)delle valvole preaentano quasi la stessa di stanza (a) dall'asse longitudinale (14) dell'albero a camme e dal fatto che le leve oscillanti (18, 19,20)per le valvole (2, 3, 4) di un gruppo sono disposte altern ativamente su entrambi i lati dell'albero a camme (13) quasi alla stessa distanza (b) da questo 2. Motore a combustione interna secondo la rivendicazione caratterizzato dal fatto che gli assi (7, 8, 9) delle valvolehanno la stessa distanza (a) dall'asse longitudinale (14) dell'albero a camme (13) e dal fatto che le leve oscillanti (18, 19, 20) per le valvole (2,3, 4) di un gruppo sono disposte alternatìvamente su entrambi i lati dell'albero a camme (13) alla stessa distanza (b) da questo. 3. Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che le leve oscillanti (19) delle valvole mediane (3) di un gruppo di valvole e le leve oscillanti (18, 20) delle valvole esterne (2, 4) di un gruppo di valvole sono disposte di volta in volta su un proprio albero (21 e rispettivamente 22).