ITTO20010578A1 - Struttura di sfiato in un motore. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Struttura di sfiato in un motore"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una struttura di sfiato in un motore, e più in particolare a perfezionamenti in una struttura di sfiato per aumentare le prestazioni di separazione gas/liquido da gas di trafilamento in un motore dove un accessorio, avente un elemento rotativo accoppiato in rotazione con un albero a gomiti ed un involucro che racchiude l'elemento rotativo, è fissato al corpo principale di un motore con un coperchio collegato al corpo principale del motore come parte dell'involucro.

Tradizionalmente è nota una struttura di sfiato per separare soltanto una componente di olio da gas di trafilamento ed introdurre soltanto una componente gassosa in un depuratore di aria o simili, ad esempio dal Modello di Utilità giapponese pubblicato dopo l'esame n. Sho 55-45.044 e dal Modello di Utilità giapponese pubblicato dopo l'esame n. Sho 57-6.728.

Nella tecnica tradizionale precedente, la componente di olio è separata dal gas di trafilamento facendo passare il gas di trafilamento attraverso un canale curvo formato tra un coperchio della testata ed una piastra di sfiato fissata ad una superficie interna del coperchio della testata. Tuttavia, in questa struttura, è richiesta la piastra di sfiato ed è richiesta una operazione di fissaggio della piastra di sfiato al coperchio della testata.

La presente invenzione è stata realizzata alla luce della situazione precedente, ed il suo scopo consiste nel realizzare una struttura di sfiato in un motore in modo da ridurre il numero di componenti, ridurre il numero di fasi di lavorazione, e separare in modo efficace una componente di olio da gas di trafilamento.

Per raggiungere lo scopo precedente, l'invenzione definita nella rivendicazione 1 consiste in una struttura in un motore, in cui un accessorio, avente un elemento rotativo accoppiato in rotazione con un albero a gomiti ed un involucro che racchiude l'elemento rotativo, è fissato al corpo principale del motore con un coperchio collegato al corpo principale del motore come parte dell'involucro, in cui un passaggio di gas di trafilamento che introduce gas di trafilamento è previsto nel corpo principale del motore, ed in cui un passaggio a labirinto comunicante con un'estremità di valle del passaggio di gas di trafilamento è formato tra superfici di collegamento del corpo principale del motore e del coperchio.

Secondo questa struttura, poiché un passaggio a labirinto è formato tra il coperchio che fa parte dell'involucro dell'accessorio fissato al corpo principale del motore ed il corpo principale del motore, il passaggio a labirinto per separare efficacemente una componente di olio da gas di trafilamento può essere realizzato facilmente senza utilizzare altri componenti diversi dall'accessorio. Il numero di componenti può essere ridotto, ed il numero di fasi di lavorazione può essere ridotto.

Inoltre, nell'invenzione definita nella rivendicazione 2, in aggiunta alla struttura dell'invenzione definita nella rivendicazione 1, l'accessorio è una pompa dell'acqua fissata alla testata.Secondo questa struttura, poiché l'acqua di raffreddamento nella pompa dell'acqua non provoca condensazione di vapore d'acqua nel gas di trafilamento e mantiene la temperatura del passaggio a labirinto ad un valore tale da non gassificare l'olio nel gas di trafilamento, la componente di olio può essere separata in modo più efficace ed il livello di consumo di olio può essere ridotto.

Nel seguito, un esempio operativo della presente invenzione sarà descritto in accordo con una forma di attuazione della presente invenzione, come rappresentato nei disegni annessi.

Le figure da 1 a 5 mostrano la forma di attuazione della presente invenzione.

La figura 1 rappresenta una vista laterale di un motore,·

la figura 2 rappresenta una vista in sezione trasversale ingrandita lungo una linea 2-2 nella figura 1;

la figura 3 rappresenta una vista in sezione trasversale lungo una linea 3-3 nella figura 2;

la figura 4 rappresenta una vista in sezione trasversale lungo una linea 4-4 nella figura 2; e

la figura 5 rappresenta una vista in sezione trasversale lungo una linea 5-5 nella figura 2.

Nelle figure da 1 a 3, un motore E, montato ad esempio su un motociclo tipo scooter, è ad esempio un motore a quattro tempi monocilindrico, ed il suo corpo principale 5 ha un blocco cilindro 6 avente integralmente un semi-corpo di basamento 7, un semicorpo di basamento 8 accoppiato con il semi-corpo di basamento 7 in modo da formare un basamento 9 con il semi-corpo di basamento 7, una testata 10 collegata al blocco cilindro 6 sul lato opposto al basamento 9, ed un coperchio della testata 11 collegato alla testata 10 sul lato opposto al blocco cilindro 6.

Una canna di cilindro 12 è disposta nel blocco cilindro 6. Uno stantuffo 14 formante una camera di combustione 13 tra lo stantuffo e la testata 10 si impegna in modo scorrevole con la canna di cilindro 12. Lo stantuffo 14 è collegato ad un albero a gomiti 16 (vedere figura 1) attraverso una biella 15.

Una luce di scarico 17 è disposta su una superficie sul lato inferiore della testata 10, e la luce di scarico 17 è collegata ad un sistema di scarico (non rappresentato). Inoltre,una luce di aspirazione 18 è disposta su una superficie lato superiore della testata 10, e la luce di aspirazione 18 è collegata ad un sistema di aspirazione di aria (non rappresentato). Inoltre, una valvola di scarico 19 per il collegamento/bloccaggio tra la camera di combustione 13 e la luce di scarico 17, ed una valvola di aspirazione 20 per il collegamento/bloccaggio tra la camera di combustione 13 e la luce di aspirazione 18, sono disposte nella testata 10 in mòdo da poter essere aperte/chiuse . Questa valvola di scarico 19 e questa valvola di aspirazione 20 sono azionate in apertura/chiusura da un meccanismo della distribuzione 21.

Il meccanismo della distribuzione 21 comprende un albero a camme 22, avente una linea assiale parailela all'albero a gomiti 16, che è supportato in modo rotativo dalla testata 10; perni di bilanciere lato scarico e lato aspirazione 23 e 24, aventi linee assiali parallele all'albero a camme 22, che sono supportati dalla testata 10; un bilanciere lato scarico 27, avente una prima estremità collegata alla valvola di scarico 19 e l'altra estremità in contatto di strisciamento con una camma lato scarico 25 disposta sull'albero a camme 22, che è supportato in modo oscillante dal perno di bilanciere lato scarico 23; ed un bilanciere lato aspirazione 28, avente una prima estremità collegata alla valvola di aspirazione 20 e l'altra estremità in contatto di strisciamento con una camma lato aspirazione disposta sull'albero a camme 22, che è supportato in modo oscillante dal perno di bilanciere lato aspirazione 24.

Nel corpo principale 5 del motore, una camera della catena della distribuzione 29, che funge da passaggio di gas di trafilamento per introdurre gas di trafilamento dal basamento 9, è disposta in modo da fronteggiare una estremità dell'albero a camme 22, dal basamento 9 attraverso il blocco cilindro 6 alla testata 10.Una ruota condotta per catena a tazza 30, avente un lato di fronte all'albero a camme 22 aperto, è fissata sulla prima estremità dell'albero a camme 22.Una catena della distribuzione ad anello 31 per trasmettere il moto di rotazione dall'albero a gomiti 16 è disposta in modo mobile nella camera della catena della distribuzione 29, e fatta ruotare intorno alla ruota condotta per catena 30. In questa configurazione, il moto di rotazione dall'albero a gomiti 16, ridotto nel rapporto 1/2, è trasmesso alla ruota condotta per catena 30 ed all'albero a camme 22.

Con riferimento anche alla figura 4, un foro di inserimento 32 in cui sono inseriti la ruota condotta per catena 30 e l'albero a camme 22 ed un foro di inserimento di condotto 33, adiacente al foro di inserimento 32, sono previsti in una superficie laterale della testata 10, ed una sede 34, che funge da partizione tra questi fori 32 e 33, e che circonda i due fori 32 e 33, è formata in questa posizione. Il coperchio 35 è fissato alla sede di fissaggio 34, ed il foro di inserimento 32 è chiuso dal coperchio 35.

Una pompa dell'acqua 36, formante un accessorio, avente un rotore 37 formante un elemento rotativo che è accoppiato in rotazione con l'albero a gomiti 16 ed un involucro 38 che racchiude il rotore 37, è fissata alla testata 10 in modo che una parte dell'involucro 38 sia accoppiata con il coperchio 35.

L'involucro 38 è costruito con un corpo principale 39 dell'involucro avente una forma cilindrica munita di fondo con un lato chiuso verso l'albero a camme 22, che è inserito nella ruota condotta per catena 30, una piastra di partizione 40 che è in impegno con, e fissata ad una estremità aperta del corpo principale 39 dell'involucro, ed il coperchio 35. L'estremità aperta del corpo principale 39 dell'involucro è inserita nel foro di inserimento 32 in modo da impegnarsi con un elemento a spallamento di impegno 41 rivolto verso l'esterno, che è previsto nel foro di inserimento 32. Il coperchio 35 è fissato alla sede di fissaggio 34 della testata 10 con la piastra di partizione 40 tra il coperchio ed il corpo principale 39 dell'involucro.

Le due estremità dì un albero rotativo 42 coassiale con l'albero a camme 22 sono supportate in modo girevole in una porzione centrale della parete di estremità chiusa del corpo principale 39 dell'involuero ed in una porzione centrale della piastra di partizione 40. Il rotore 37 fissato all'albero rotativo 42 è contenuto nel corpo principale 39 dell'involucro, ed una molteplicità di magneti 43, 43 ... sono fissati alla superficie esterna del rotore 37. D'altra parte, una molteplicità di magneti 44, 44 sono fissati alla superficie interna della ruota condotta per catena 30 coprendo il corpo principale 39 dell'involucro. Il rotore 37 ruota con l'albero rotativo 42 in corrispondenza della rotazione della ruota condotta per catena 30 accoppiata con l'albero a gomiti 16.

Un involucro a coclea 45 suddiviso dal lato del coperchio 35 mediante la piastra di partizione 40 è formato nel corpo principale 39 dell'involucro, ed una girante 46 contenuta nell'involucro a coclea 45 è disposta sul rotore 37.

Luci di aspirazione 47 ...per una comunicazione tra una camera di ingresso 48, formata tra la piastra di partizione 40 ed il coperchio 35, ed una porzione centrale dell'involucro a coclea 45, sono disposte in una molteplicità di posizioni intorno all'albero rotativo 42 nella porzione centrale della piastra di partizione 40. Inoltre, luci di mandata 49 ... per una comunicazione tra una camera di mandata 50, formata tra la piastra di partizione 40 ed il coperchio 35, e la porzione periferica dell'involucro a coclea 45, sono previste in porzioni periferiche della piastra di partizione 40. L'acqua di raffreddamento introdotta nella porzione centrale dell'involucro a coclea 45 attraverso le luci di aspirazione 47 dalla camera di ingresso 48 è pressurizzata dalla rotazione della girante 46, e pompata dalle luci di mandata 49 nella camera di mandata 50. Inoltre, la camera di mandata 50 è collegata ad una camicia di acqua 51 (rappresentata da una linea tratteggiata nella figura 2) prevista nel blocco cilindro 6 e nella testata 10 nel corpo principale 5 del motore attraverso un tubo 52. L'acqua di raffreddamento pompata dalla pompa dell'acqua 36 è restituita alla camicia di acqua 51.

Con riferimento alla figura 1, un radiatore 54 è fissato ad una porzione del corpo principale 5 del motore corrispondente al basamento 9, ed un ingresso 54a del radiatore 54 è collegato ad una prima uscita 51a della camicia di acqua 51 attraverso un tubo 55.

La prima uscita 51a è disposta in una porzione superiore della testata 10. Una seconda uscita 51b della camicia di acqua 51 è disposta nella testata 10 in una posizione adiacente alla prima uscita 51a. La seconda uscita 51b ha un diametro minore di quello della prima uscita 51a.

Un termostato tradizionale noto 55 che seleziona una condizione in cui una uscita 54b del radiatore 54 è in comunicazione con la camera di ingresso 48 della pompa dell'acqua 36 oppure una condizione in cui la seconda uscita 51b della camicia di acqua 51 è in comunicazione con la camera di ingresso 48 della pompa dell'acqua 36, in funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, è disposto sul coperchio 35.

Un corpo 56 del termostato 55 è costruito con un elemento di corpo cilindrico 57 previsto integralmente con il coperchio 35 ed un cappuccio 58 che copre una estremità aperta dell'elemento di corpo 57. Una camera di uscita 59 sempre in comunicazione con la camera di ingresso 48 della pompa dell'acqua 36, una prima camera di ingresso 60 in comunicazione con l'uscita 54b del radiatore 54 attraverso un tubo 62, ed una seconda camera di ingresso 61 in comunicazione con la seconda uscita 51b della camicia di acqua 51 attraverso un tubo 63, sono formate nel corpo 56 del termostato. Il termostato 55 funziona in modo da provocare il bloccaggio tra la prima camera di ingresso 60 e la camera di uscita 59 e provocare una comunicazione tra la seconda camera di ingresso 61 e la camera di uscita 59 quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento è bassa, mentre provoca il bloccaggio tra la seconda camera di ingresso 61 e la camera di uscita 59 e provoca una comunicazione tra la prima camera di uscita 60 e la camera di uscita 59 quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento è alta.

Facendo anche riferimento alla figura 5, una candela di accensione 64 rivolta verso la camera di combustione 13 è fissata alla testata 10, ed una estremità interna di un condotto della candela 65 per l'inserimento della candela di accensione 64 è accoppiata per inserimento a tenuta stagna nella testata 10. Una estremità esterna del condotto della candela 65 attraverso il foro di inserimento di condotto 33 previsto nella testata 10 è accoppiata per inserimento in un foro di fissaggio 66 previsto nel coperchio 35 ed è supportata in tale posizione. Un cappuccio 67a di un cavo 67 collegato alla candela di accensione 65 si impegna a tenuta stagna con l'estremità esterna del condotto della candela 65.

Un tendicatena 87 è elasticamente in contatto a scorrimento con una parte a movimento di avanzamento dalla ruota conduttrice per catena disposta sull'albero a gomiti 10 verso la ruota condotta per catena 30, ossia una parte 31a nel ramo superiore della catena della distribuzione 31 nella camera della catena della distribuzione 29.Una guida di catena 88 è in contatto di strisciamento con una parte a movimento di ritorno dalla ruota condotta per catena 30 verso la ruota conduttrice per catena, ossia una parte 31b nel ramo inferiore della catena della distribuzione 31.

Il tendicatena 87 è realizzato in modo da avere una lunghezza notevole lungo la parte 3la nel ramo superiore della catena della distribuzione 31, ed una prima estremità del tendicatena è supportata dal blocco cilindro 6 in modo girevole intorno ad una linea assiale parallela all'albero a gomiti 16. Inoltre, un organo di sollevamento del tendicatena 89 che fornisce una forza per premere il tendicatena 87 contro la parte 31a nel ramo superiore della catena della distribuzione 31, è fissato al blocco cilindro 6 in modo che l'organo di sollevamento del tendicatena sia in contatto con una porzione intermedia nella direzione della lunghezza del tendicatena 87.

Nella catena della distribuzione 31, la parte 31b nel ramo inferiore è disposta con un andamento approssimativamente lineare, mentre la parte 31a nel ramo superiore è curvata verso il basso. Intorno alla ruota condotta per catena 31, lo spazio tra una linea retta 90, parallela ad una linea assiale della canna di cilindro 12 e passante per una linea assiale della ruota condotta per catena 30, e la parte 31b nel ramo inferiore, è più grande di quello tra la linea retta 90 e la parte 31a nel ramo superiore.

Il condotto della candela 65, disposto tra la parte 3la nel ramo superiore e la parte 31b nel ramo inferiore, è inserito attraverso il foro di inserimento di condotto 33.Come precedentemente descritto, è assicurato un ampio spazio sotto la linea retta 90 intorno alla ruota condotta per catena.Di conseguenza, il condotto della candela 65 è inclinato in modo che la sua posizione si abbassi verso il lato dell'estremità esterna·. Poiché il condotto della candela è inclinato, il condotto della candela 65 può essere disposto più vicino alla linea assiale della ruota condotta per catena 30 in una direzione lungo la linea retta precedente 90, e le dimensioni del corpo principale 5 del motore possono essere ridotte in una direzione lungo la linea assiale del cilindro. Inoltre, poiché il condotto della candela 65 è inclinato in modo che la sua posizione si abbassi verso il lato dell'estremità esterna, è facilmente possibile ottenere lo spurgo dal condotto della candela 65.

Il condotto della candela 65 è inserito attraverso il foro di inserimento di condotto 33 realizzando un passaggio di comunicazione 69 collegato alla camera della catena della distribuzione 29 tra il condotto ed una superficie laterale del foro di inserimento di condotto 33 nella testata 10. In una porzione circondata dalla sede di fissaggio 34 della testata 10, si forma un passaggio a labirinto 68 collegato con il passaggio di comunicazione 69 nella sua parte inferiore tra le superfici di collegamento della testata 10 e del coperchio 35. Il passaggio a labirinto 68 è ottenuto formando un elemento concavo 70 in almeno una delle superfici di collegamento della testata 10 e del coperchio 35 (in entrambe in questa forma di attuazione) e prevedendo una molteplicità di elementi sporgenti 71, 71 ... da una superficie laterale dell'elemento concavo 70. La parte inferiore del passaggio a labirinto 68 è collegata con l'estremità di valle di una porzione della camera della catena della distribuzione 29 che funge da passaggio di gas di trafilamento.

Inoltre, un tubo di scarico 72 collegato ad una parte superiore del passaggio a labirinto 68 è fissato al coperchio 35. Il tubo di scarico 72 è collegato ad un filtro dell'aria (non rappresentato) di un sistema di aspirazione dell'aria nel motore E.

In particolare nelle figure 2 e 3, un coperchio di valvola 74 è fissato al coperchio della testata 11, ed una valvola di anticipo 75 è disposta tra il coperchio di valvola 74 ed il coperchio della testata 11.

La valvola di anticipo 75 ha una piastra di supporto 79 che forma una camera di valvola di monte 80a tra la valvola di anticipo ed il coperchio di valvola 74 e forma una camera di valvola di valle 80b tra la valvola di anticipo ed il coperchio della testata 11 e che è trattenuta tra il coperchio della testata 11 ed il coperchio di valvola 74, un arresto 85 fissato alla piastra di supporto 79 nella camera di valvola di valle 80b, una lamina di valvola 77 ed una piastra della valvola di anticipo 78 trattenute tra la piastra di supporto 79 e l'arresto 85. Un foro di valvola 76 che può essere chiuso dalla piastra della valvola di anticipo 78 è disposto nella piastra di supporto 79 e nella lamina di valvola 77.

Un ingresso di introduzione di aria 81 per introdurre aria secondaria dosata dal filtro dell'aria del sistema di aspirazione dell'aria nel motore E nella camera di valvola di monte 79 è previsto nel coperchio di valvola 74. Inoltre, la camera di valvola di valle 80b è in comunicazione con un passaggio di aria secondaria 83 previsto nella testata 10 in modo che il passaggio di aria sbocchi nella luce di scarico 17, attraverso un perno cilindrico cavo 82 sopra la testata 10 ed il coperchio della testata 11.

Di conseguenza, in accordo con la pulsazione di scarico prodotta nella luce di scarico 17, la valvola di anticipo 75 si apre e si chiude, per cui l'aria secondaria si miscela nel gas di scarico, per cui componenti tossici incombusti come HC e CO possono essere ossidati e depurati.

Inoltre, nella camera di valvola di valle 80b, una piastra di isolamento termico 84 del tipo di una piastra porosa, che evita l'esposizione della valvola di anticipo 75 al gas di scarico ad alta temperatura che rifluisce dal lato della luce di scarico 17, è fissata al coperchio della testata 11.

Nel seguito sarà descritto il funzionamento della forma di attuazione. La camera della catena della distribuzione 29 formante un passaggio di gas di trafilamento per introdurre gas di trafilamento è prevista nel corpo principale 5 del motore, ed il passaggio a labirinto 68, collegato all'estremità di valle di una porzione della camera della catena della distribuzione 29 che funge da passaggio di gas di trafilamento, è formato tra superfici di collegamento della testata 10 del corpo principale 5 del motore e del coperchio 35 collegato alla testata 10. Inoltre, il coperchio 35 forma una parte dell'involucro 38 della pompa dell'acqua 36 fissata alla testata 10.

Di conseguenza, il passaggio a labirinto 68 per separare in modo efficace una componente di olio dal gas di trafilamento può essere facilmente formato senza utilizzare altri componenti diversi dalla pompa dell'acqua 36. Rispetto alla struttura di sfiato tradizionale in cui una piastra di sfiato è fissata al corpo principale di un motore, il numero di componenti può essere ridotto ed il numero di fasi di lavorazione può essere ridotto.

Inoltre, poiché una parte del passaggio a labirinto 68 è formata con il coperchio 35 che costituisce parte dell'involucro 38 della pompa dell'acqua 36, l'acqua di raffreddamento nella pompa dell'acqua 36 mantiene in modo molto efficace la temperatura del passaggio a labirinto 68. In altre parole, non avviene condensazione di vapore d'acqua nel gas di trafilamento e la temperatura del passaggio a labirinto viene mantenuta in modo da non gassificare l'olio nel gas di trafilamento, la componente di olio può essere separata in modo più efficace dal passaggio a labirinto 68, ed è possibile ridurre il livello di consumo di olio.

La forma di attuazione della presente invenzione è stata descritta in precedenza, ma la presente invenzione non è limitata alla forma di attuazione precedente. Diverse varianti di progetto possono essere apportate senza allontanarsi dall'ambito della presente invenzione definita nelle rivendicazioni annesse.

Come precedentemente descritto,secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 1, poiché un passaggio a labirinto per separare in modo efficace una componente di olio da gas di trafilamento può essere realizzato facilmente senza utilizzare componenti diversi da un accessorio, il numero di componenti può essere ridotto ed il numero di fasi di lavorazione può essere ridotto.

Inoltre, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 2,poiché non avviene condensazione di vapore d'acqua nel gas di trafilamento e la temperatura del passaggio a labirinto viene mantenuta in modo da non gassificare l'olio nel gas di trafilamento, la componente di olio può essere separata in modo più efficace dal passaggio a labirinto, ed è possibile ridurre il livello di consumo di olio.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di sfiato in un motore, in cui un accessorio (36), avente un elemento rotativo (37) accoppiato in rotazione con un albero a gomiti (16) ed un involucro (38) che racchiude l'elemento rotativo suddetto (37), è fissato al corpo principale (5) di un motore con un coperchio (35) collegato al corpo principale (5) del motore come parte dell'involucro suddetto (38), in cui un passaggio di gas di trafilamento (29) che introduce gas di trafilamento è ricavato nel corpo principale (5) del motore, ed in cui un passaggio a labirinto (68) comunicante con una estremità di valle del passaggio di gas di trafilamento suddetto (29) è formato tra superfici di collegamento del corpo principale suddetto (5) del motore e del coperchio suddetto (35).
2. 2. Struttura di sfiato in un motore secondo la rivendicazione 1, in cui l'accessorio suddetto è una pompa dell'acqua (36) fissata ad una testata (10).