ITTO20060306A1 - Motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Motore a combustione interna"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un motore a combustione interna comprendente una testa provvista di un condotto di aspirazione che sbocca in uno spazio di combustione, e più in particolare alla struttura del condotto di aspirazione.

In un motore a combustione interna, vi è una tecnica per controllare il flusso di aspirazione in un condotto di aspirazione allo scopo di ottenere una miglior combustibilità in uno spazio di combustione comprendente una camera di combustione. Ad esempio, un condotto di aspirazione di un motore a combustione interna descritto in JP-A n.

143.954/2004 è composto da una porzione di passaggio di monte, e da una porzione di passaggio di valle in comunicazione con una camera di combustione comprendente una porzione curva che è curvata verso il basso dalla porzione di passaggio di monte. Inoltre, una porzione sporgente che sporge parzialmente nella direzione del centro di curvatura è formata sulla superficie di parete laterale periferica esterna del condotto di aspirazione, con la porzione sporgente formata su un'area dalla porzione di passaggio di monte al lato di valle della guida della valvola di aspirazione. Inoltre, in un motore a combustione interna descritto nel Brevetto giapponese n.

2.554.755, allo scopo dì fare in modo che un condotto di aspirazione realizzato in una configurazione curva abbia una configurazione appiattita in sezione trasversale, nella superficie interna del condotto di aspirazione, la superficie interna di fondo sul lato interno della curva è realizzata sotto forma di una superficie di fondo rialzata.

Dal punto di vista della generazione di un forte flusso turbolento nella camera di combustione, entrambe le tecniche anteriori precedentemente descritte si propongono di rinforzare il flusso di gas di aspirazione in una regione lungo il lato esterno del condotto di aspirazione curvo, ossia in un'unica regione del condotto di aspirazione, ed un'unica porzione sporgente è prevista sulla superficie di parete del condotto di aspirazione. Tuttavia, per ottenere una miglior combustibilità, oltre a generare un flusso vorticoso, quale un flusso turbolento o un vortice, è anche opportuno generare una turbolenza a causa di una differenza di velocità tra flussi di gas di aspirazione aspirati nello spazio di combustione .

La presente invenzione è stata realizzata in considerazione delle circostanze precedentemente descritte. Uno scopo dell'invenzione in accordo con aspetti dal primo al terzo della presente invenzione consiste nell 'ottenere un miglioramento della combustibilità aumentando la differenza di velocità del gas di aspirazione tra una regione a bassa velocità di flusso ed una prima ed una seconda regione ad alta velocità di flusso in un condotto di aspirazione. Inoltre, uno scopo dell'invenzione in accordo con il secondo aspetto della presente invenzione consiste nell 'evitare un aumento della resistenza all'aspirazione a causa di una guida di valvola. Inoltre, uno scopo dell'invenzione in accordo con il terzo aspetto della presente invenzione consiste nell'aumentare, in un condotto di aspirazione avente condotti ramificati, la differenza di velocità del gas di aspirazione tra ì rispettivi condotti ramificati.

In accordo con un primo aspetto della presente invenzione, si realizza un motore a combustione interna comprendente: una testa formante uno spazio di combustione in cooperazione con un cilindro in cui uno stantuffo è inserito con possibilità di moto alternativo, in cui la testa è provvista di un condotto di aspirazione avente una luce di aspirazione che sbocca nello spazio di combustione; ed una valvola di aspirazione per aprire e chiudere la luce di aspirazione, in cui: il condotto di aspirazione ha una porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione avente una prima porzione sporgente ed una seconda porzione sporgente che sono disposte su una superficie di parete del condotto di aspirazione in modo da estendersi lungo un flusso di aspirazione; una sezione trasversale del passaggio della porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione comprende una regione a bassa velocità di flusso, ed una prime regione ad alta velocità di flusso ed una seconda regione ad alta velocità di flusso in cui la velocità massima di flusso del gas di aspirazione è elevata rispetto alla regione a bassa velocità di flusso, in cui la regione a bassa velocità di flusso è formata in ed intorno ad una regione in cui vi è la distanza minima tra la prima porzione sporgente e la seconda porzione sporgente, con la prima regione ad alta velocità di flusso e la seconda regione ad alta velocità di flusso formate sui due lati e da una parte e dall'altra della regione a bassa velocità di flusso e della prima e della seconda porzione sporgente; ed il gas di aspirazione raggiunge la luce di aspirazione con una distribuzione di velocità di flusso avente una relazione di valori di velocità di flusso nella regione a bassa velocità di flusso e nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso.

Secondo la struttura precedentemente menzionata, la regione a bassa velocità di flusso è realizzata predisponendo la prima e la seconda porzione sporgente, e la velocità di flusso nella regione a bassa velocità di flusso è ridotta mediante l'impostazione della distanza minima ottenendo così un aumento corrispondente della velocità di flusso nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso. Di conseguenza, la differenza di velocità del gas di aspirazione tra la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso e la regione a bassa velocità di flusso può essere resa elevata. Inoltre, grazie alla prima ed alla seconda porzione sporgente opposte 1'una all'altra con la distanza minima tra loro, il gas di aspirazione nella regione a bassa velocità di flusso può essere deviato nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso in un modo appropriato rispetto al caso in cui è prevista un'unica porzione sporgente. Ciò contribuisce anche ad un aumento della differenza di velocità .

In accordo con un secondo aspetto della presente invenzione, nel motore a combustione interna in accordo con il primo aspetto della presente invenzione, una guida di valvola attraverso la quale è inserito uno stelo della valvola di aspirazione è disposta nella prima porzione sporgente, e la guida di valvola non sporge oltre la prima porzione sporgente entro il condotto di aspirazione.

Secondo la struttura precedentemente menzionata, poiché la guida di valvola non sporge entro il condotto di aspirazione, si evita un aumento della resistenza all'aspirazione dovuto alla guida di valvola .

In accordo con un terzo aspetto della presente invenzione, nel motore a combustione interna in accordo con il primo aspetto, il condotto di aspirazione comprende una molteplicità di condotti ramificati che sono separati da una parete di separazione e sboccano nello spazio di combustione in corrispondenza della luce di aspirazione, con ciascun dei condotti ramificati avente la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione, e quando la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione è divisa in tre porzioni sostanzialmente uguali comprendenti una porzione di monte, una porzione centrale, ed una porzione di valle, un bordo di monte della parete di separazione è disposto nella porzione centrale o nella porzione di monte.

Secondo la struttura precedentemente menzionata, la lunghezza del passaggio del condotto di controllo del flusso di aspirazione aumenta, per cui, in ciascuno dei condotti ramificati, il flusso di aspirazione è sufficientemente raddrizzato nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso in modo da mantenere la distribuzione di velocità in una maniera soddisfacente.

In accordo con il primo aspetto dell'invenzione, si ottiene il seguente effetto. In altre parole, poiché è possibile aumentare la differenza di velocità del gas di aspirazione tra la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso e la regione a bassa velocità di flusso, è possibile rendere grande la differenza di velocità tra i flussi del gas di aspirazione aspirato nello spazio di combustione, ottenendo così un miglioramento della combustibilità .

In accordo con il secondo aspetto dell'invenzione, si ottiene il seguente effetto, in aggiunta all'effetto dell'aspetto dell'invenzione precedentemente menzionato. In altre parole, poiché si evita un aumento della resistenza all'aspirazione a causa della guida di valvola, è facile assicurare una portata di aspirazione richiesta malgrado la predisposizione della prima e della seconda porzione sporgente .

In accordo con il terzo aspetto dell'invenzione, si ottiene il seguente effetto, in aggiunta all'effetto dell'aspetto dell'invenzione precedentemente menzionato. In altre parole, nel condotto di aspirazione comprendente la molteplicità di condotti ramificati, la distribuzione di velocità in ciascuno dei condotti ramificati è mantenuta in un modo soddisfacente. Di conseguenza, la differenza di velocità tra i flussi del gas di aspirazione aspirato nello spazio di combustione diventa elevata, ottenendo così un ulteriore aumento della combustibilità.

Nel seguito, una forma di attuazione della presente invenzione sarà descritta con riferimento alle figure da 1 a 4.

La figura 1 rappresenta una vista in sezione di una porzione principale, lungo un piano ortogonale all'asse di rotazione di un albero a gomiti, di un motore a combustione interna a cui è applicata la presente invenzione.

Le figure 2 rappresentano delle viste che illustrano visivamente un condotto di aspirazione rappresentato nella figura 1, in cui la figura 2(A) rappresenta una vista guardando dall'alto, e la figura 2(B) rappresenta una vista guardando dal basso.

La figura 3 rappresenta una vista in sezione di una porzione principale lungo la linea III - III nella figura 1.

Le figure 4 riportano dei grafici, ciascuno dei quali mostra un confronto tra un motore a combustione interna provvisto del condotto di aspirazione secondo la presente invenzione, che rappresenta il motore a combustione interna a cui è applicata la presente invenzione, ed un motore a combustione interna provvisto di un condotto di aspirazione comparativo, in cui la figura 4(A) mostra la relazione tra l'alzata della valvola di aspirazione e la portata di aspirazione, e la figura 4 (B) mostra la relazione tra la velocità di rotazione del motore e la potenza sviluppata dal motore.

Con riferimento alla figura 1, un motore a combustione interna E, a cui è applicata la presente invenzione, è un motore a quattro tempi monocilindrico raffreddato ad acqua, con un albero a gomiti (non illustrato) montato su un motociclo in modo da essere disposto in una posizione orizzontale orientata nella direzione della larghezza del veicolo. Il motore a combustione interna E comprende un cilindro 1 collegato ad un basamento che supporta in modo girevole l'albero a gomiti, una testa 2 collegata all'estremità superiore del cilindro 1, ed un coperchio della testa 3 collegato all'estremità superiore della testa 2.

Si deve notare che l'espressione "direzione verticale", come è utilizzata nella presente descrizione, si riferisce alla direzione parallela all'asse del cilindro L.

Uno stantuffo 4 è inserito in un foro di cilindro la del cilindro 1 in modo da poter eseguire un movimento alternativo. La testa 2 è provvista di una camera di combustione 5 formata da una rientranza che è contrapposta al foro di cilindro la nella direzione dell'asse del cilindro, di un condotto di aspirazione 10 avente una coppia di luci di aspirazione 31b, 32b (si veda anche la figura 2) che sboc cano nella camera di combustione 5, e di un condotto di scarico 11 avente una coppia di luci di scarico llb che sboccano nella camera di combustione 5. La camera di combustione 5 forma, insieme con una porzione lai del foro di cilindro la tra lo stantuffo 4 e la testa 2, uno spazio di combustione 6 che è formato dalla cooperazione tra il cilindro 1 e la testa 2.

La testa 2 è provvista di una coppia di valvole di aspirazione 12 e di una coppia di valvole di scarico 13 per aprire e chiudere rispettivamente la coppia di luci di aspirazione 31b, 32b e la coppia di luci di scarico llb, in corrispondenza della camera di combustione 5. Ciascuna delle valvole di aspirazione e di scarico 12, 13 è composta da una valvola a movimento perpendicolare alla sede. Le rispettive valvole di aspirazione 12 e valvole di scarico 13, che sono sollecitate nella direzione di chiusura da una molla di valvola 15 trattenuta in una porzione di sede di molla 14 prevista nella testa 2, sono supportate sulla testa 2 in modo da poter eseguire un movimento alternativo per il fatto che i rispettivi steli 12a, 13a sono inseriti con possibilità di moto alternativo attraverso guide di valvola cilindriche 16, 17 che sono inserite a pressione nella testa 2.

Le rispettive valvole di aspirazione 12 e valvole di scarico 13 sono aperte e chiuse in fasi predeterminate in sincronismo con la rotazione dell'albero a gomiti per mezzo di un sistema di comando valvole 21 del tipo ad albero a camme in testa. Il sistema di comando valvole 21 è disposto all'interno di una camera di comando valvole 20 formata dalla cooperazione tra la testa 2 ed il coperchio della testa 3. Il sistema di comando valvole 21 comprende un albero a camme 22 supportato in modo girevole sulla testa 2 e provvisto di una coppia di camme di aspirazione 22a e di una camma di scarico 22b, una coppia di alzavalvola 23 azionati dalla coppia di camme di aspirazione 22a in modo da muoversi con moto alternativo nella direzione assiale delle valvole di aspirazione 12, ed un bilanciere 24 che è condotto dalla camma di scarico 22b, che è disposto tra la coppia di camme di aspirazione 22a, in modo da eseguire un movimento oscillante intorno ad un perno del bilanciere 25.

L'albero a camme 22 è fatto ruotare dal moto dell'albero a gomiti trasmesso attraverso un meccanismo di trasmissione comprendente una catena della distribuzione, ad una velocità di rotazione che è 1/2 della velocità di rotazione dell'albero a gomiti. Inoltre, le rispettive valvole di aspirazione 12 sono comandate dalle camme di aspirazione 22a attraverso gli alzavalvola 23 in modo da essere aperte. Le rispettive valvole di scarico 13 sono comandate dalla camma di scarico 22b in modo da aprirsi tramite il bilanciere 24 avente una coppia di porzioni di braccio ramificate 24a che si ramificano in due direzioni in modo da appoggiare contro ciascuna valvola della coppia di valvole di scarico 13.

Una miscela aria-carburante di un gas di aspirazione e di un carburante alimentato da una valvola di iniezione di carburante, quale dispositivo per formare la miscela aria-carburante, è alimentata da un sistema di aspirazione collegato ad una porzione di collegamento lato aspirazione 2a della testa 2 su cui è previsto un ingresso 10a del condotto di aspirazione 10. All'apertura delle rispettive valvole di aspirazione 12, la miscela aria-carburante entra nella camera di combustione 5 attraverso il condotto di aspirazione 10, ed è accesa da una candela di accensione (non illustrata) disposta in un tubo ricevente 7 previsto nella testa 2, provocando così la combustione. Quindi, lo stantuffo 4 esegue un movimento alternativo essendo azionato dalla pressione dei gas di combustione nello spazio di combustione 6, e provoca la rotazione dell'albero a gomiti attraverso una biella. Inoltre, all'apertura delle valvole di scarico 13, i gas di combustione escono dal condotto di scarico 11 sotto forma di gas di scarico, e sono scaricati all'esterno attraverso un sistema di scarico avente un tubo di scarico collegato alla porzione di collegamento lato scarico della testa 2 su cui è disposto lo sbocco del condotto di scarico 11.

Nel seguito, sarà fornita una descrizione principalmente del condotto di aspirazione 10, con riferimento anche alla figura 2.

Il condotto di aspirazione 10 è composto da un condotto comune 30 formante una porzione di condotto superiore del condotto di aspirazione 10 ed avente l'ingresso 10a, e da una molteplicità di condotti ramificati, che, in questa forma di attuazione, sono due condotti ramificati 31, 32 che sono separati da una parete di separazione 8 sul lato di valle del condotto comune 30 e sboccano nella camera di combustione 5 rispettivamente in corrispondenza delle luci di aspirazione 31b, 32b. I rispettivi condotti ramificati 31, 32 che costituiscono la porzione di condotto inferiore del condotto di aspirazione 10 presentano le luci di aspirazione 31b, 32b delimitate da una sede di valvola 18 disposta nella testa 2, e ciascuno di essi ha una porzione curva che si estende su un'area predeterminata lungo la direzione del flusso di aspirazione e curvata in una direzione di curvatura C verso il lato del cilindro 1 o il lato della camera di combustione 6 nella direzione del flusso di aspirazione.

Inoltre, con riferimento anche alla figura 3, il condotto di aspirazione 10 comprende una porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 provvista di una coppia di porzioni sporgenti formata da una prima e da una seconda porzione sporgente 41, 42 che si estendono su una superficie di parete 40 del condotto di aspirazione 10 lungo il flusso di aspirazione. La prima e la seconda porzione sporgente 41, 42, che sono distanziate 1<1>una dall'altra nella direzione circonferenziale del condotto di aspirazione 10, sono rispettivamente disposte in modo da sporgere leggermente da una superficie di parete esterna 40a, quale prima superficie di parete, e da una superficie di parete interna 40b, quale seconda superficie di parete, della superficie di parete 40. Ciascuna delle porzioni sporgenti 41, 42 è prevista in ciascuno dei condotti ramificati 31, 32 in modo da estendersi nel condotto comune 30 ed in ciascuno dei condotti ramificati 31, 32, e si estende da una posizione a monte di un bordo di monte 8a della parete di separazione 8 verso una posizione di valle lungo il flusso di aspirazione.

Si deve notare che le espressioni "lato interno" e "lato esterno", nel senso utilizzato nella presente descrizione e nelle rivendicazioni, si riferiscono al lato interno ed al lato esterno rispetto alla direzione di curvatura, e l'espressione "sezione trasversale del passaggio" si riferisce alla sezione trasversale del condotto di aspirazione 10 considerata lungo il piano ortogonale al flusso di aspirazione principale.

Un foro di inserimento 9 nel quale è inserita una guida di valvola 16 è predisposto in una porzione di estremità di valle 41a della prima porzione sporgente 41. La prima porzione sporgente 41 si estende a valle del foro di inserimento 9 e della guida di valvola 16 e fino vicino al foro di inserimento 9 nella direzione del flusso di aspirazione. Inoltre, come è illustrato nella figura 1, la porzione di estremità inferiore della guida di valvola 16 prevista nella prima porzione sporgente 41 si trova sostanzialmente nella stessa posizione della superficie della prima porzione sporgente 41 e non sporge nel condotto di aspirazione 10 dalla prima porzione sporgente 41.

Si deve notare che il termine "sostanzialmente", come è utilizzato nella presente descrizione, include i casi in cui vi è "sostanzialmente" senza modificatori e significa che non vi è una differenza significativa in termini di effetto rispetto a casi in cui vi è "sostanzialmente" senza modificatori.

Inoltre, la seconda porzione sporgente 42 è disposta a monte della sede di valvola 18 e si estende nella direzione del flusso di aspirazione fino vicino alla sede di valvola 18. La seconda porzione sporgente 42 è uniformemente continua con la superficie periferica interna della sede di valvola 18 in maniera tale per cui la seconda porzione sporgente 42 non sporga nel condotto di aspirazione 10 oltre la posizione di massima estensione della superficie periferica interna della sede di valvola 18.

La porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33, che si estende sull'area predeterminata nella direzione del flusso di aspirazione, è composta dalla porzione in cui sono previste la prima e la seconda porzione sporgente 41, 42, considerando la sezione trasversale del passaggio. In questa forma di attuazione, il condotto comune 30 ed i rispettivi condotti ramificati 31, 32 presentano la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 che si estende lungo il condotto comune 30. Inoltre, poiché la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 è divisa in tre parti sostanzialmente uguali costituite dalla porzione di monte, dalla porzione centrale, e dalla porzione di valle, il bordo di monte 8a della parete di separazione 8 è disposto nella porzione centrale. Si deve notare che il bordo di monte 8a può essere disposto nella porzione di monte.

Con riferimento alla figura 3, in una sezione trasversale specifica del passaggio che costituisce almeno una parte della sezione trasversale del passaggio nella porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 (indicata nel seguito come "sezione trasversale specifica del passaggio"), sono formate una regione a bassa velocità di flusso 34, ed una prima ed una seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 in cui la velocità di flusso massima del gas di aspirazione è relativamente maggiore di quella nella regione a bassa velocità di flusso 34. In questa forma di attuazione, la sezione trasversale specifica del passaggio si riferisce alla sezione trasversale del passaggio in ciascuno dei condotti ramificati 31, 32.

Come è chiaramente illustrato nella figura 3, nella sezione trasversale specifica del passaggio, la prima e la seconda porzione sporgente 41, 42 sono sostanzialmente simmetriche rispetto ad una linea retta parallela ad una seconda direzione che sarà descritta in seguito. Benché in questa forma di attuazione la porzione superiore di ciascuna porzione sporgente tra la prima e la seconda porzione sporgente 41, 42 sia sostanzialmente lineare nella sezione trasversale specifica del passaggio, la porzione superiore può anche essere circolare.

Inoltre, la regione a bassa velocità di flusso 34 è formata nella ed intorno alla regione in cui si produce una distanza minima d tra la prima porzione sporgente 41 e la seconda porzione sporgente 42. Guardando in una prima direzione (indicata nel seguito come "prima direzione"), la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 sono formate su ogni lato e da una parte e dall'altra della regione a bassa velocità di flusso 34 e della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42. La prima direzione è la direzione ortogonale ad una linea A che collega un primo punto P1 della prima porzione sporgente 41 ed un secondo punto P2 della seconda porzione sporgente 42, in cui la linea A definisce la distanza minima d. Benché, in questa forma di attuazione, i valori della distanza minima d nei due condotti ramificati 31, 32 siano impostati in modo da essere sostanzialmente uguali, essi possono essere impostati a valori differenti l'uno rispetto al-1'altro .

Nella sezione trasversale specifica del passaggio, sul lato della prima porzione sporgente 41 rispetto ad una prima tangente B1 alla prima porzione sporgente 41 che è ortogonale alla linea A, sono formati un primo ed un secondo passaggio 37a, 37b sui due lati con la prima porzione sporgente 41 tra loro nella prima direzione, e sul lato della seconda porzione sporgente 42 rispetto ad una seconda tangente B2 alla seconda porzione sporgente 42 che è ortogonale alla linea A, sono formati un terzo ed un quarto passaggio 38a, 38b sui due lati, con la seconda porzione sporgente 42 tra loro, nella prima direzione. Un passaggio centrale 39 è formato tra le due tangenti B1 e B2. Così, la sezione trasversale del passaggio risultante ha una configurazione a forma di H.

Inoltre, la prima regione ad alta velocità di flusso 35 comprende il primo ed il terzo passaggio 37a, 38a che sono opposti l'uno all'altro in una seconda direzione parallela alla linea A (nel seguito indicata come "seconda direzione"), ed una prima porzione ad alta velocità di flusso 39a del passaggio centrale 39 disposta tra i due passaggi 37a, 38a nella seconda direzione. La seconda regione ad alta velocità di flusso 36 comprende il secondo ed il quarto passaggio 37b, 38b che sono opposti l'uno all'altro nella seconda direzione, ed una seconda porzione ad alta velocità di flusso 39b del passaggio centrale 39, disposta tra i due passaggi 37b, 38b nella seconda direzione. Inoltre, la regione a bassa velocità di flusso 34 comprende una porzione a bassa velocità di flusso 39c del passaggio centrale 39, disposta tra la prima e la seconda porzione ad alta velocità di flusso 39a, 39b.

In questa forma di attuazione, la larghezza della regione a bassa velocità di flusso 34 nella prima direzione è sostanzialmente uguale alla larghezza della guida di valvola 16 nella prima direzione, e, inoltre, alla larghezza sia della prima sia della seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 nella prima direzione. Inoltre, le velocità di flusso nelle due regioni ad alta velocità di flusso 35, 36 sono sostanzialmente uguali tra loro. La distanza minima d diminuisce gradualmente nella direzione del flusso di aspirazione. Dopo aver assunto un minimo in vicinanza di una posizione a monte della guida di valvola 16, la distanza minima d aumenta quindi gradualmente nella direzione del flusso di aspirazione. Di conseguenza, mentre il gas di aspirazione scorre nella porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 verso la sezione trasversale specifica del passaggio in cui la distanza minima d diventa minima, a causa di un aumento della resistenza all'aspirazione prodotto dalla prima e dalla seconda porzione sporgente 41, 42, il gas di aspirazione nella regione a bassa velocità di flusso 34 è deviato nella prima e nella seconda regione ad alta velocità dì flusso 35, 36, contribuendo così ad un aumento della velocità di aspirazione in ciascuna delle regioni ad alta velocità di flusso 35, 36.

Inoltre, come è illustrato nella figura 3, guardando nella direzione ortogonale alla sezione trasversale specifica del passaggio, lo stelo di valvola 12a di ciascuna valvola di aspirazione 12 si estende sostanzialmente in una direzione parallela alla seconda direzione, e ciascuno stelo di valvola 12a occupa una posizione che si sovrappone alla regione a bassa velocità di flusso 34 nel condotto di aspirazione 10 (si veda la figura 3).

Il gas di aspirazione che è passato attraverso la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 raggiunge le luci di aspirazione 31b, 32b con una distribuzione di velocità avente la relazione tra i valori delle velocità di flusso nella regione a bassa velocità di flusso 34 e nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 nella porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33, e quindi prosegue nella camera di combustione 5 (si veda la figura 1).

Inoltre, un passaggio di acqua di raffreddamento 50 ricavato nella testa 2 è previsto nella seconda porzione sporgente 42, che è disposta sul lato del cilindro 1 rispetto alla prima porzione sporgente 41, in modo da essere incassato in essa in maniera tale per cui il passaggio di acqua di raffreddamento 50 occupi una posizione sovrapposta al terzo ed al quarto passaggio 38a, 38b nella direzione dell'asse del cilindro o il passaggio di acqua di raffreddamento 50 occupi una posizione sovrapposta al terzo ed al quarto passaggio 38a, 38b guardando nella direzione dell'asse di rotazione dell'albero a gomiti .

Nel seguito, saranno descritti il funzionamento e gli effetti di questa forma di attuazione costruita come precedentemente descritto.

Il condotto di aspirazione 10 comprende la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 provvista della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42. Nella sezione trasversale specifica della porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33, la regione a bassa velocità di flusso 34, e la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36, in cui la massima velocità di flusso del gas di aspirazione è relativamente maggiore di quella nella regione a bassa velocità di flusso 34, sono formate sui due lati e da una parte e dall'altra della regione a bassa velocità di flusso 34 e della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42 nella prima direzione. Il gas di aspirazione raggiunge le luci di aspirazione 31b, 32b con la distribuzione di velocità di flusso avente la relazione tra i valori delle velocità di flusso nella regione a bassa velocità di flusso 34 e nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36. Di conseguenza, la regione a bassa velocità di flusso 34 è formata predisponendo la prima e la seconda porzione sporgente 41, 42, e la velocità di flusso nella regione a bassa velocità di flusso 34 può essere ridotta attraverso l'impostazione della distanza minima d, ottenendo così un aumento corrispondente della velocità di flusso sia nella prima sia nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36. La differenza della velocità del gas di aspirazione tra la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 e la regione a bassa velocità di flusso 34 può così essere resa grande. Inoltre, a causa della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42 opposte l'una all'altra alla distanza minima d, il gas di aspirazione nella regione a bassa velocità di flusso 34 può essere deviato nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 in un modo appropriato rispetto al caso in cui è prevista un'unica porzione sporgente. Ciò contribuisce anche ad un aumento della differenza di velocità. Come risultato, la differenza della velocità di aspirazione tra la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 e la regione a bassa velocità di flusso 34 può essere aumentata, per cui aumenta la differenza di velocità tra i flussi del gas di aspirazione aspirato nello spazio di combustione 6 ottenendo così una miglior combustibilità.

Più in particolare, con riferimento alla figura 4 (A), nel motore a combustione interna E avente il condotto di aspirazione in accordo con questa forma di attuazione (il condotto di aspirazione in accordo con la presente invenzione) , in cui il volume di passaggio è ridotto del 4% rispetto a quello di un condotto di aspirazione privo della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42 (condotto di aspirazione comparativo) , malgrado una diminuzione della superficie del passaggio a causa della predisposizione della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42, è assicurata una portata di aspirazione superiore a quella del condotto di aspirazione comparativo in una parte del condotto di aspirazione in accordo con questa forma di attuazione a causa della maggiore velocità del flusso di aspirazione sia nella prima sia nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36. Inoltre, grazie alla miglior combustibilità ottenuta mediante l'aumento della differenza di velocità di aspirazione nello spazio di combustione 6, come è illustrato nella figura 4(B), supponendo che la regione delle velocità di rotazione sia divisa in una regione a bassa velocità di rotazione ed in una regione ad alta velocità di rotazione, la potenza sviluppata dal motore aumenta nella regione ad alta velocità di rotazione.

La guida di valvola 16, attraverso la quale è inserito lo stelo 12a di ciascuna valvola di aspirazione 12, è disposta nella prima porzione sporgente 41. Poiché la guida di valvola 16 non sporge oltre la prima porzione sporgente 41, si evita un aumento della resistenza all'aspirazione dovuto alla guida di valvola 16. Di conseguenza, è possibile assicurare facilmente una portata di aspirazione richiesta malgrado la predisposizione della prima e della seconda porzione sporgente 41, 42.

Ciascuno dei condotti ramificati 31, 32 del condotto di aspirazione 10 comprende la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33, ed il bordo di monte 8a della parete di separazione 8 è disposto nella parte centrale o nella parte di monte della porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33. Di conseguenza, poiché la lunghezza del passaggio della porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione 33 aumenta, in ciascuno dei condotti ramificati 31, 32, il flusso di aspirazione sia nella prima sia nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 è sufficientemente raddrizzato e la distribuzione di velocita è mantenuta in un modo soddisfacente. La differenza di velocità tra i flussi del gas di aspirazione aspirato nello spazio di combustione 6 diventa così elevata, ottenendo quindi un ulteriore miglioramento della combustibilità.

La larghezza della regione a bassa velocità di flusso 34 nella prima direzione è sostanzialmente uguale alla larghezza della prima e della seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 nella prima direzione. Pertanto, deviando una quantità appropriata del gas di aspirazione nella regione a bassa velocità di flusso 34 entro la prima e la seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36, è possibile aumentare la velocità del flusso di aspirazione sia nella prima sia nella seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36, e, inoltre, è possibile assicurare un'area superficiale di passaggio relativamente grande sia per la prima sia per la seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36, per cui si evita un aumento della resistenza all'aspirazione, ed è possibile assicurare facilmente una portata di aspirazione richiesta.

Guardando nella direzione ortogonale alla sezione trasversale specifica del passaggio, lo stelo 12a di ciascuna valvola di aspirazione 12 si estende in una direzione sostanzialmente parallela alla seconda direzione, e lo stelo di valvola 12a occupa una posizione sovrapposta alla regione a bassa velocità di flusso 34 nel condotto di aspirazione 10. Di conseguenza, poiché la velocità di flusso del gas di aspirazione nella porzione corrispondente allo stelo di valvola 12a nel condotto di aspirazione 10 è bassa, la diminuzione della portata di aspirazione e della velocità di flusso a causa dello stelo di valvola 12a si riduce. Ciò rende facile assicurare una portata di aspirazione richiesta, e contribuisce ad un aumento della differenza di velocità di aspirazione in corrispondenza delle luci di aspirazione 31b, 32b e nello spazio di combustione 6. Inoltre, poiché la larghezza della regione a bassa velocità di flusso 34 nella prima direzione è sostanzialmente uguale alla larghezza della guida di valvola 16 nella prima direzione, l'influenza della guida di valvola 16 sulla portata di aspirazione e sulla differenza di velocità di aspirazione può essere mantenuta piccola.

Nella seconda porzione sporgente 42, il passaggio di acqua di raffreddamento 50 ricavato nella testa 2 è formato in una posizione incassata in modo da occupare la posizione sovrapposta alla prima ed alla seconda regione ad alta velocità di flusso 35, 36 rispetto alla direzione dell'asse del cilindro. Di conseguenza, a causa di un aumento dell'area di scambio di calore tra il gas di aspirazione nel condotto di aspirazione 10 e l'acqua di raffreddamento, il gas di aspirazione è efficacemente raffreddato dall'acqua di raffreddamento, per cui si ottiene un miglioramento in termini di rendimento di carica ottenendo un aumento della potenza sviluppata dal motore .

Sarà ora descritta una forma di attuazione che rappresenta una modifica parziale della struttura della forma di attuazione precedentemente descritta, con riferimento alla struttura modificata.

Il condotto di aspirazione previsto per ciascuna camera di combustione può non avere un condotto comune ma può essere composto soltanto da una coppia di condotti indipendenti separati da una parete di separazione, ciascuno dei quali ha una luce di aspirazione, oppure può essere costituito da un unico condotto di aspirazione avente un'unica luce di aspirazione .

La prima superficie di parete può essere una superficie di parete disposta vicino all'asse del cilindro L e la seconda superficie di parete può essere una superficie di parete disposta lontano dall'asse del cilindro L rispetto alla prima superficie di parete. Inoltre, queste superfici di parete possono non essere correlate con la direzione di curvatura e con l'asse del cilindro L. La seconda direzione può non essere la direzione sostanzialmente parallela agli steli delle valvole di aspirazione.

La prima e la seconda porzione sporgente 41, 42 possono essere sfalsate nella prima direzione nella sezione trasversale specifica del passaggio. Inoltre, le configurazioni della regione a bassa velocità di flusso e della prima e della seconda regione ad alta velocità di flusso possono essere differenti tra la molteplicità di condotti ramificati.

Le larghezze della prima e della seconda regione ad alta velocità di flusso nella prima direzione possono essere differenti 1'una dall'altra. In questo caso, la velocità di flusso in una delle regioni ad alta velocità di flusso può essere resa maggiore della velocità di flusso nell'altra regione ad alta velocità di flusso, e l'altra regione ad alta velocità di flusso può fungere da regione per assicurare una portata richiesta.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motore a combustione interna comprendente: una testa formante uno spazio di combustione in cooperazione con un cilindro in cui uno stantuffo è inserito con possibilità di moto alternativo, in cui la testa è provvista di un condotto di aspirazione avente una luce di aspirazione che sbocca nello spazio di combustione; ed una valvola di aspirazione per aprire e chiudere la luce di aspirazione, in cui: il condotto di aspirazione ha una porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione avente una prima porzione sporgente ed una seconda porzione sporgente che sono disposte su una superficie di parete del condotto di aspirazione in modo da estendersi lungo un flusso di aspirazione; una sezione trasversale del passaggio della porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione comprende una regione a bassa velocità di flusso, ed una prima regione ad alta velocità di flusso ed una seconda regione ad alta velocità di flusso in cui la velocità massima del flusso del gas di aspirazione è elevata rispetto alla regione a bassa velocità di flusso, in cui la regione a bassa velocità di flusso è formata in ed intorno ad una regione in cui si ha una distanza minima tra la pri ma porzione sporgente e la seconda porzione sporgente, in cui la prima regione ad alta velocità di flusso e la seconda regione ad alta velocità di flusso sono formate sui due lati e da una parte e dall'altra della regione a bassa velocità di flusso e della prima e della seconda porzione sporgente; e il gas di aspirazione raggiunge la luce di aspirazione con una distribuzione di velocità di flusso avente una relazione di valori di velocità di flusso nella regione a bassa velocità di flusso e nella prima e nella seconda regione ad alta velocità di flusso.
2. 2. Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1, in cui: una guida di valvola attraverso la quale è inserito uno stelo della valvola di aspirazione è disposta nella prima porzione sporgente; e la guida di valvola non sporge oltre la prima porzione sporgente entro il condotto di aspirazione.
3. 3. Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1, in cui: il condotto di aspirazione comprende una molteplicità di condotti ramificati che sono separati da una parete di separazione e che sboccano nello spazio di combustione in corrispondenza della luce di aspirazione, in cui ciascuno dei condotti ramificati comprende la porzione di condotto di con-trollo del flusso di aspirazione; e quando la porzione di condotto di controllo del flusso di aspirazione è divisa in tre porzioni sostanzialmente uguali comprendenti una porzione di monte, una porzione centrale, ed una porzione di valle, un bordo di monte della parete di separazione è disposto nella porzione centrale o nella porzione di monte.