WO2000009874A1 - Sistema de variacion de volumen de la camara de combustion en motores de combustión interna - Google Patents
Sistema de variacion de volumen de la camara de combustion en motores de combustión interna Download PDFInfo
- Publication number
- WO2000009874A1 WO2000009874A1 PCT/MX1999/000023 MX9900023W WO0009874A1 WO 2000009874 A1 WO2000009874 A1 WO 2000009874A1 MX 9900023 W MX9900023 W MX 9900023W WO 0009874 A1 WO0009874 A1 WO 0009874A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- combustion chamber
- further characterized
- volume variation
- variation system
- movement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/047—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of variable crankshaft position
Definitions
- the present invention is related to the techniques for the construction of internal combustion engines and more specifically, it is related to a volume variation system of the combustion chamber in internal combustion engines.
- Compression grade or compression ratio is understood as the ratio between the maximum capacity of the cylinder, including that of the combustion chamber, when the piston reaches the lower dead center, and the minimum capacity when it is in the upper dead center.
- the compression ratio is determined by the type of fuel mixture used and the filling conditions of the cylinders thereof.
- maximum efficiency is achieved when the revolutions are minimal and the throttle is fully open, so that the energy produced by the compressed fuel mixture is maximized.
- this high performance condition has a short duration in relation to the total engine usage time.
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of an internal combustion engine with longitudinally located cylinders, which incorporates a first mode of the volume variation system of the combustion chamber of the present invention.
- Figure 2 is a cross-sectional view of the fuel mixture explosion mechanism of an internal combustion engine, which incorporates a second mode of the combustion chamber volume variation system in internal combustion engines.
- Figure 3 is a cross-sectional view of the engine of Figure 2, which incorporates a further embodiment of the volume variation system of the combustion chamber in internal combustion engines of the present invention.
- Figure 4A is a side view of a preferred embodiment of the movement and motion transmission means of the combustion chamber volume variation system in internal combustion engines of the present invention.
- Figure 4B is a top plan view of the movement and movement transmission means of Figure 4A.
- the volume variation system of the combustion chamber in internal combustion engines of the present invention in general terms comprises: movement means governed by means of a control system, which generate a driving force that allows the variation of the compression ratio is carried out; motion transmission means that transmit the driving force towards vertical displacement means, which, in turn, allow the change of volume of the combustion chamber by means of the movement of at least one element that forms the combustion chamber.
- the motion transmission means 1200 comprise a control bar 1210 which, when turning on its longitudinal axis, it also rotates a plurality of pinions 1220 toothed that circumscribe it, there being a pinion 1220 for each bed support 1410 of the motor, which in turn, embed with the toothed sectors 1311 that surround some metal holders 1310 aligned eccentrics supporting the crankshaft 1400, which conform to the vertical displacement means 1300.
- the movement is transmitted to the crankshaft 1400 by means of the eccentric metal holders 1310 to move the pistons 1610-A in or out of the combustion chamber 1600-A, modifying its normal stroke and allowing it Perform an efficient combustion of the fuel mixture according to the amount that is injected from it, by changing the compression ratio of the engine, caused by the system of the present invention.
- control bar 1210 is preferably supported on the covers of the bench supports 1410.
- control bar 1210 is supported by the crankcase (not shown in the figures), which is part of conventional internal combustion engines.
- the eccentric terminal holders 1310 are in one piece, and are held together with the monobloc 1620 by first fastening means 1510, preferably screwed inserts, which prevent leakage of lubricating fluid.
- the motion transmission means 1200 and vertical displacement means 1300 are preferably immersed in the lubricating fluid.
- the transmission ratio between the toothed sectors 1311 and the pinions 1220 allows the maximum rotation of the eccentric metal holders 1310. It should be noted that there are small variations of rotation of the eccentric metal holders 1310 due to the clearance between the toothed sectors 131 1 and the pinions 1220, which are absorbed by the elastic deformation of the crankshaft 1400, since the maximum eccentricity of the eccentric metal holders 1310 is preferably between 5 and 8 millimeters approximately, depending on the diameter / stroke of the pistons 1610-A.
- the control bar 1210 is connected to the movement means
- the clutch is centered at the steering wheel by means of a bearing, while the rotation movement is transmitted to the gearbox by means of a gimbal system (not shown in the figures). It should be mentioned that for automatic transmissions the bearing is not necessary, since the gimbal system is sufficient.
- a mobile belt tensioner (not shown in the figures) is required, commanded by the same displacement of the crankshaft 1400 to guarantee transmission between the crankshaft 1400 and the camshaft (not shown in the figure); which regulates the opening and closing of the valves in the cylinders.
- the mobile belt tensioner is replaced by an elastic system reinforced by a hydraulic shock absorber that allows the effort derived from sudden accelerations to be absorbed.
- Figure 2 represents a cross-section of a fuel mixture explosion mechanism for an engine having a movable head due to the incorporation of a second embodiment of the present invention and which includes at least one cylinder.
- the vertical displacement means 1300 are formed by the sleeves 1320 of the cylinders 1630, which are mobile and are attached to the motor head 1640, so that they can slide vertically, guided in the 1620 monobloc.
- the engine head 1640 moves vertically in order to vary the volume of the combustion chamber 1600-B by increasing or decreasing it, to optimize compression.
- the system includes sealing means 1650 to prevent losses of lubricating fluid.
- the sleeves 1320 include guide means 1651, which in turn include empty spaces for introducing a cooling fluid, which will also serve as an external lubricant of the moving sleeves 1320.
- the insulating means 1660 prevent fluid loss. refrigerant.
- the maximum distance between the engine head 1640 and the monobloc 1620 is determined by the motion transmission means 1200, and more specifically, in the embodiment described, is determined at least by a travel screw 1240 and by means of separation 1641, which will serve as a guide for at least one spring 1230, which has the additional function of returning the engine head 1640 to its normal position after a downward vertical movement made to reduce the volume of the combustion chamber 1600-B .
- connection of the motor head 1640 with the monobloc 1620 for the transport of fluids is preferably carried out externally by means of conduits.
- said connection is made using sliding means 1670, preferably sliding tubes secured with sealing elements.
- the system includes an elastic molding 1672 that prevents dirt from entering the spring 1230 and the displacement screws 1240.
- the height of the engine head 1640 relative to the piston 1610-B is regulated by movement means (not shown in Figure 2) and movement transmission means 1200, said movement means, preferably selected from mechanical or hydraulic means.
- the movement means consist of reversible electric motors, while the movement transmission means are selected from eccentric screws and cables.
- the movement and movement transmission means are hydraulic cylinders.
- this represents a cross-section of the fuel mixture explosion mechanism of Figure 2, which has a third embodiment of the system of the present invention incorporated, in which the vertical displacement means 1300 were modified, so that instead of the moving sleeve 1320 of the cylinder 1630 described in the second embodiment, a second piston 1340 is used that serves as the cover of the cylinder 1630 and is fixed to the head of the engine 1640, so that It is an integral part of it.
- the fuel mixture being inside the combustion chamber 1600-C, is compressed by the original piston 1610-B in a compression ratio determined by the distance the piston 1340 moves, which is part of 1640 engine head to achieve the highest efficiency.
- piston rings 1340 include an insulation element 1673 that prevents any gas leakage.
- the combustion chamber 1600-C is located between the walls of the cylinder 1630 in the area of the monoblock 1620 and not in the area of the engine head 1640.
- Figures 4A and 4B show a preferred embodiment thereof, preferably applicable to the modes of the system of the present invention shown in Figures 2 and 3.
- Figure 4A shows a gearmotor arrangement 1110 - engine head 1640, interconnected by the motion transmission means 1200, preferably a chain 1250, wherein the distance between the engine head 1640 and the monobloc 1620 is regulated by the screws of displacement 1240.
- the movement for the change of volume of the combustion chamber is effected by the movement means 1100, preferably by means of a turning screw 120 that rotates on its own axis, by effect of the gearmotor 1110, which in turn is connected, by middle of the chain 1250, to a rotating element 1260 supported by the motor head 1640.
- the volume variation system of the combustion chamber in internal combustion engines includes an electronic control system that varies the volume of the combustion chamber, thereby controlling the means of vertical movement, such that it places them in the ideal point for the explosion of fuel mixture depending on the amount of it entering the cylinders.
- Said control preferably uses the fuel mixture injection system signal to drive the movement means 1100 conveniently.
- the combustion chamber volume variation system in internal combustion engines has been devised to reduce the maximum compression deficiencies that occur during normal engine use, regardless of type of fuel used and based on the amount of air-fuel mixture injected into the cylinders, and it will be apparent to any person skilled in the art that the modalities of the volume variation system of the combustion chamber in internal combustion engines described above e Illustrated in the accompanying drawings, they are only illustrative but not limiting of the present invention, since numerous changes of consideration in their details are possible without departing from the scope of the invention.
Abstract
Se describe un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna del tipo que comprende un monobloque, una cabeza y por lo menos un cilindro de combustión, caracterizado porque comprende medios de movimiento que generan una fuerza motriz que permite que la compresión se lleve a cabo bajo el mando de un sistema de control y medios de transmisión de movimiento que trasmiten la fuerza motriz hacia medios de desplazamiento vertical y que a su vez permiten el cambio de volumen de la cámara de combustión por medio del movimiento de por lo menos un elemento que conforma al mecanismo de explosión de mezcla combustible.
Description
"SISTEMA DE VARIACIÓN DE VOLUMEN DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN EN MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA"
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con las técnicas para la construcción de motores de combustión interna y más específicamente, está relacionada con un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Es ampliamente conocido que el rendimiento de un motor de combustión interna es proporcional a la presión que se alcanza dentro de la cámara de combustión del mismo durante la fase de compresión de la mezcla combustible.
Asimismo, es también conocido que la compresión acelera la combustión y aumenta el rendimiento térmico y la velocidad del émbolo, de ahí la necesidad de obtener el mayor grado de compresión posible. Se entiende por grado de compresión o relación de compresión, la relación entre la capacidad máxima del cilindro, incluyendo la de la cámara de combustión, cuando el émbolo alcanza el punto muerto inferior, y la capacidad mínima cuando se halla en el punto muerto superior.
En los motores de combustión interna, ya sean de dos o de cuatro tiempos, la relación de compresión se ve determinada por el tipo de mezcla combustible empleada y las condiciones de llenado de los cilindros del mismo. Durante el período de uso normal de un motor de combustión interna, la máxima eficiencia se alcanza cuando las revoluciones son mínimas y el acelerador se encuentra abierto en su totalidad, de manera que la energía producida por la mezcla combustible comprimida se aprovecha al máximo. Sin embargo, en el uso normal, esta condición de alto rendimiento tiene un corto tiempo de duración en relación con el tiempo total de uso del motor.
En la mayor parte del tiempo en que se usa el motor, la compresión es menor a la permitida por el motor mismo, debido a factores tales como el alto número de revoluciones con el acelerador abierto o un número intermedio de revoluciones con el acelerador parcialmente abierto Hasta la fecha, no se ha descrito ni se conoce un dispositivo que permita mantener un valor óptimo de compresión en un motor de combustión interna, ya
que hasta ahora, solamente se han empleado motores con cámara de combustión de volumen fijo, lo cual tiene como consecuencia la variación de la compresión en el motor de acuerdo a la cantidad de mezcla combustible inyectada al mismo, provocando una disminución en su eficiencia. Por consecuencia de lo anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes que presenta la operación de un motor de combustión interna que no alcanza una compresión máxima capaz de consumir de manera eficiente la mezcla combustible contenida en la cámara de combustión, mediante un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna que permite mantener la compresión del motor en un valor óptimo durante su operación.
OBJETOS DE LA INVENCIÓN
Teniendo en cuenta los defectos de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención, proveer un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna que reduzca las deficiencias de compresión máxima que se presentan durante el uso normal del motor, independientemente del tipo de mezcla combustible utilizada y con base en la cantidad de mezcla aire - combustible inyectada en los cilindros. Es otro objeto de la presente invención, proveer un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna que permita variar el volumen de la cámara de combustión por medio de un dispositivo que regule por lo menos un elemento que conforme el mecanismo de explosión de mezcla combustible. Es un objeto más de la presente invención, proveer un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna que aumente el par máximo y la potencia máxima.
Es todavía un objeto más de la presente invención proveer un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna que promueva un ahorro de combustible gracias al eficiente empleo de éste.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Los aspectos novedosos que se consideran característicos de la presente invención, se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, la invención, tanto por su organización como por su método de operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de la misma, se comprenderán mejor en la
siguiente descripción de ciertas modalidades, cuando se lea en relación con los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una vista en corte longitudinal de un motor de combustión interna con cilindros ubicados longitudinalmente, que tiene incorporada una primera modalidad del sistema de variación de volumen de la cámara de combustión de la presente invención.
La figura 2 es una vista en corte transversal del mecanismo de explosión de mezcla combustible de un motor de combustión interna, que tiene incorporada una segunda modalidad del sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna.
La figura 3 es una vista en corte transversal del motor de la figura 2, que incorpora una modalidad adicional del sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna de la presente invención.
La figura 4A es una vista lateral de una modalidad preferida de los medios de movimiento y de transmisión de movimiento del sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna de la presente invención.
La figura 4B es una vista en planta superior de los medios de movimiento y de transmisión de movimiento de la figura 4A.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
El sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna de la presente invención, en términos generales comprende: medios de movimiento gobernados por medio de un sistema de control, que generan una fuerza motriz que permite que la variación de la relación de compresión se lleve a cabo; medios de transmisión de movimiento que transmiten la fuerza motriz hacia medios de desplazamiento vertical, que a su vez, permiten el cambio de volumen de la cámara de combustión por medio del movimiento de por lo menos un elemento que conforma la cámara de combustión. Haciendo ahora referencia en forma particular a los dibujos anexos, y más específicamente a la figura 1 de los mismos, en ésta se muestra un corte longitudinal de un motor 1000 con cilindros ubicados longitudinalmente, que tiene incorporada una primera modalidad del sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna de la presente invención. En la modalidad que se describe, para lograr la variación de volumen de la cámara de combustión 1600-A, los medios de transmisión de movimiento 1200 comprenden una barra de mando 1210 que,
al girar sobre su eje longitudinal, hace girar igualmente una pluralidad de piñones 1220 dentados que la circunscriben, habiendo un piñón 1220 por cada soporte de bancada 1410 del motor, los cuales a su vez, embonan con los sectores dentados 1311 que rodean a unos portametales excéntricos 1310 alineados que soportan al cigüeñal 1400, los cuales conforman a los medios de desplazamiento vertical 1300.
Al girar la barra de mando 1210, el movimiento se transmite al cigüeñal 1400 mediante los portametales excéntricos 1310 para mover a los pistones 1610-A hacia adentro o hacia afuera de la cámara de combustión 1600-A, modificando su carrera normal y permitiendo que se realice una combustión eficiente de la mezcla combustible en función de la cantidad que se inyecte de ésta, mediante el cambio en la relación de compresión del motor, provocado por el sistema de la presente invención.
Cabe aclarar que la barra de mando 1210 se encuentra soportada preferiblemente en las tapas de los soportes de bancada 1410. En una modalidad adicional, la barra de mando 1210 se encuentra soportada por el cárter (no mostrado en las figuras), que forma parte de los motores de combustión interna convencionales.
En una modalidad preferida, los portametales excéntricos 1310 terminales son de una sola pieza, y se sostienen unidos al monobloque 1620 mediante primeros medios de sujeción 1510, preferiblemente insertos atornillados, los cuales evitan fugas de fluido lubricante. Los medios de transmisión de movimiento 1200 y de desplazamiento vertical 1300, preferiblemente se encuentran sumergidos en el fluido lubricante.
Adicionalmente, la relación de transmisión entre los sectores dentados 1311 y los piñones 1220, permite la rotación máxima de los portametales excéntricos 1310. Cabe señalar que existen pequeñas variaciones de rotación de los portametales excéntricos 1310 debidas a la holgura entre los sectores dentados 131 1 y los piñones 1220, las cuales se absorben por la deformación elástica del cigüeñal 1400, ya que la excentricidad máxima de los portametales excéntricos 1310 es preferiblemente entre 5 y 8 milímetros aproximadamente, dependiendo de la relación diámetro / carrera de los pistones 1610-A.
La barra de mando 1210 se encuentra conectada a los medios de movimiento
(no mostrados en la figura 1), los cuales, en la modalidad que se describe, consisten en un reductor y motor eléctrico reversible (no mostrado en la figura 1), que le proporcionan la fuerza necesaria para mover los pistones hasta alcanzar el grado de compresión que permite una combustión óptima.
Adicionalmente, para transmisiones estándar, el embrague se encuentra centrado al volante por medio de un rodamiento, mientras que el movimiento de rotación se transmite a la caja de cambio por medio de un sistema cardán (no mostrado en las
figuras). Cabe mencionar que para transmisiones automáticas no es necesario el rodamiento, ya que es suficiente con el sistema cardán.
Asimismo, se requiere un tensor de banda móvil (no mostrado en las figuras), comandado por el mismo desplazamiento del cigüeñal 1400 para garantizar la transmisión entre el cigüeñal 1400 y el árbol de levas (no mostrado en la figura); que regula la apertura y cierre de las válvulas en los cilindros. En una modalidad adicional, el tensor de banda móvil se sustituye por un sistema elástico reforzado por un amortiguador hidráulico que permite absorber el esfuerzo derivado de aceleraciones bruscas.
Por otra parte, la figura 2 representa un corte transversal de un mecanismo de explosión de mezcla combustible para un motor que tiene cabeza móvil debido a la incorporación de una segunda modalidad de la presente invención y que incluye por lo menos un cilindro. Se puede observar que en esta modalidad, los medios de desplazamiento vertical 1300 están formados por las camisas 1320 de los cilindros 1630, las cuales son móviles y están sujetas a la cabeza del motor 1640, de manera que pueden deslizarse en sentido vertical, guiadas en el monobloque 1620.
Durante el funcionamiento del pistón 1610-B, la cabeza del motor 1640 se mueve verticalmente con el fin de variar el volumen de la cámara de combustión 1600-B aumentándolo o disminuyéndolo, para optimizar la compresión. En la modalidad que se describe, el sistema incluye medios de sellado 1650 para evitar pérdidas de fluido lubricante.
Así mismo, las camisas 1320 incluyen medios de guía 1651 , que a su vez incluyen espacios vacíos para introducir un fluido refrigerante, el cual servirá además como lubricante exterior de las camisas móviles 1320. Adicionalmente, los medios de aislamiento 1660 evitan la pérdida del fluido refrigerante. La distancia máxima entre la cabeza del motor 1640 y el monobloque 1620 está determinada por los medios de transmisión de movimiento 1200, y más específicamente, en la modalidad que se describe, está determina por lo menos por un tornillo de desplazamiento 1240 y por medios de separación 1641 , que servirán de guía a por lo menos un resorte 1230, el cual tiene como función adicional regresar la cabeza del motor 1640 a su posición normal después de un movimiento vertical descendente efectuado para reducir el volumen de la cámara de combustión 1600-B.
La conexión de la cabeza del motor 1640 con el monobloque 1620 para el transporte de fluidos, se realiza preferiblemente por el exterior por medio de conductos. En una modalidad adicional, dicha conexión se realiza utilizando medios de deslizamiento 1670, preferiblemente tubos deslizantes asegurados con elementos de cierre hermético
1671.
Como se puede observar en la figura 2, el sistema incluye una moldura elástica 1672 que evita la entrada de suciedad al resorte 1230 y a los tornillos de desplazamiento 1240.
La altura de la cabeza del motor 1640 con relación al pistón 1610-B es regulada por medios de movimiento (no mostrados en la figura 2) y medios de transmisión de movimiento 1200, dichos medios de movimiento, preferiblemente seleccionados entre medios mecánicos o hidráulicos. En la modalidad en que se utilizan medios mecánicos, los medios de movimiento consisten en motores reversibles eléctricos, mientras que los medios de transmisión de movimiento, se seleccionan entre tornillos excéntricos y cables. En la modalidad en que se utilizan medios hidráulicos, los medios de movimiento y de transmisión de movimiento son cilindros hidráulicos.
Por lo que se refiere a la figura 3, ésta representa un corte transversal del mecanismo de explosión de mezcla combustible de la figura 2, el cual tiene incorporada una tercera modalidad del sistema de la presente invención, en la cual los medios de desplazamiento vertical 1300 fueron modificados, de forma que en lugar de la camisa móvil 1320 del cilindro 1630 descrita en la segunda modalidad, se utiliza un segundo pistón 1340 que sirve de tapa del cilindro 1630 y que se encuentra fijo a la cabeza del motor 1640, de manera que forma parte integral de ésta. De esta manera, la mezcla combustible, al estar dentro de la cámara de combustión 1600-C, se comprime por el pistón original 1610-B en una relación de compresión determinada por la distancia que se mueve el pistón 1340, el cual forma parte de la cabeza del motor 1640 para lograr la mayor eficiencia.
En la modalidad que se describe, los anillos del pistón 1340 incluyen un elemento de aislamiento 1673 que evita cualquier fuga de los gases. En esta modalidad, a diferencia de la mostrada en la figura 2, la cámara de combustión 1600-C se encuentra entre las paredes del cilindro 1630 en el área del monobloque 1620 y no en el área de la cabeza del motor 1640.
Por lo que se refiere a los medios de movimiento 1100 y a los medios de transmisión de movimiento 1200, las figuras 4A y 4B muestran una modalidad preferida de los mismos, aplicable preferiblemente a las modalidades del sistema de la presente invención mostradas en las figuras 2 y 3.
La figura 4A presenta un arreglo motorreductor 1110 - cabeza del motor 1640, interconectados por los medios de transmisión de movimiento 1200, preferiblemente una cadena 1250, en donde la distancia entre la cabeza del motor 1640 y el monobloque 1620 se regula a través de los tornillos de desplazamiento 1240.
El movimiento para el cambio de volumen de la cámara de combustión se efectúa por los medios de movimiento 1100, preferiblemente mediante un tornillo de giro 120 que gira sobre su propio eje, por efecto del motorreductor 1110, que a su vez se encuentra unido, por medio de la cadena 1250, a un elemento giratorio 1260 soportado por la cabeza del motor 1640.
Como se puede observar en la figura 4B, el movimiento del elemento giratorio 1260 se transmite por medio de cadenas 1250 a los otros cilindros que forman parte de los mecanismos de explosión de mezcla combustible.
Adicionalmente, el sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna, incluye un sistema de control electrónico que varía el volumen de la cámara de combustión, controlando así los medios de movimiento vertical, de tal manera que los sitúa en el punto ideal para la explosión de mezcla combustible en función de la cantidad del mismo que entra a los cilindros. Dicho control, preferiblemente utiliza la señal del sistema de inyección de mezcla combustible para accionar los medios de movimiento 1100 de manera conveniente.
De conformidad con lo anteriormente descrito, se podrá observar que el sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna, ha sido ideado para reducir las deficiencias de compresión máxima que se presentan durante el uso normal del motor, independientemente del tipo de combustible utilizado y basándose en la cantidad de mezcla aire — combustible inyectada en los cilindros, y será evidente para cualquier experto en la materia que las modalidades del sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna descrito anteriormente e ilustrado en los dibujos que se acompañan, son únicamente ilustrativas más no limitativas de la presente invención, ya que son posibles numerosos cambios de consideración en sus detalles sin apartarse del alcance de la invención.
Aún cuando se ha ilustrado y descrito una modalidad específica de la invención, debe hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones a la misma, como pueden ser cambios en el tipo de medios de movimiento, medios de transmisión de movimiento o medios de desplazamiento vertical empleados. Por lo tanto, la presente invención no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el espíritu de las reivindicaciones anexas.
Claims
NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión en motores de combustión interna del tipo que comprende un monobloque, una cabeza y por lo menos un cilindro de combustión, caracterizado porque comprende medios de movimiento gobernados por medio de un sistema de control, que generan una fuerza motriz que permite que se lleve a cabo una variación en la relación de compresión; y, medios de transmisión de movimiento que transmiten la fuerza motriz hacia medios de desplazamiento, los cuales permiten el cambio de volumen de la cámara de combustión por medio del movimiento de por lo menos un elemento que conforma al mecanismo de explosión de mezcla combustible.
2.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el motor incluye una pluralidad de cilindros ubicados longitudinalmente; un cigüeñal; un árbol de levas; y, una pluralidad de soportes de bancada.
3.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque los medios de transmisión de movimiento comprenden una barra de mando que al girar sobre su eje longitudinal, hace girar igualmente una pluralidad de piñones dentados que la circunscriben, habiendo un piñón por cada soporte de bancada del motor; dichos piñones, embonando con los sectores dentados que rodean a unos portametales excéntricos alineados que soportan al cigüeñal, los cuales conforman a los medios de desplazamiento.
4.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la barra de mando se encuentra soportada en las tapas de los soportes de bancada.
5.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la barra de mando se encuentra soportada por el cárter.
6.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque los portametales excéntricos terminales son de una sola pieza y se sostienen unidos al monobloque mediante primeros medios de sujeción, los cuales evitan fugas de fluido lubricante.
7 - Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque los primeros medios de sujeción son unos insertos atornillados.
8.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los medios de transmisión de movimiento y de desplazamiento se encuentran sumergidos en fluido lubricante.
9.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la relación de transmisión entre los sectores dentados y los piñones, permite la rotación máxima de los portametales excéntricos.
10.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la excentricidad máxima de los portametales excéntricos es preferiblemente entre 5 y 8 milímetros aproximadamente, dependiendo de la relación diámetro / carrera de los pistones.
11.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la barra de mando se encuentra conectada a los medios de movimiento, los cuales consisten en un reductor y motor eléctrico reversible que le proporciona la fuerza necesaria para mover los pistones hasta alcanzar el grado de compresión que permite una combustión óptima.
12.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el movimiento de rotación se transmite a la caja de cambio por medio de un sistema cardán.
13.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el embrague se encuentra centrado al volante por medio de un rodamiento.
14.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el motor comprende por lo menos un cilindro y porque los medios de desplazamiento están formados por las camisas del cilindro, las cuales son móviles y están sujetas a la cabeza del motor de manera que pueden deslizarse en sentido vertical guiadas en el monobloque.
15.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el sistema incluye medios de sellado para evitar pérdidas de fluido lubricante.
16.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque las camisas incluyen
medios de guía, que a su vez incluyen espacios vacíos para introducir un fluido refrigerante, el cual servirá además como lubricante exterior de las camisas móviles.
17.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la distancia máxima entre la cabeza del motor y el monobloque está determinada por los medios de transmisión de movimiento.
18.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque los medios de transmisión de movimiento comprenden por lo menos un tornillo de desplazamiento y medios de separación que sirven de guía a por lo menos un resorte, el cual tiene como función adicional regresar la cabeza del motor a su posición normal después de un movimiento vertical descendente efectuado para reducir el volumen de la cámara de combustión.
19.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la conexión de la cabeza del motor con el monobloque, para el transporte de fluidos, se realiza por el exterior por medio de conductos.
20.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la conexión de la cabeza del motor con el monobloque, para el transporte de fluidos, se realiza utilizando medios de deslizamiento.
21.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque los medios de deslizamiento son unos tubos deslizantes asegurados con elementos de cierre hermético.
22.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el sistema incluye una moldura elástica que evita la entrada de suciedad al resorte y al tomillo de desplazamiento.
23.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los medios de movimiento y los medios de transmisión de movimiento preferiblemente se seleccionan entre medios mecánicos o hidráulicos.
24.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque los medios de movimiento son mecánicos y consisten en motores reversibles eléctricos.
25.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque los medios de transmisión de movimiento son mecánicos y se seleccionan entre tornillos excéntricos y cables.
26.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque los medios hidráulicos están conformados por cilindros hidráulicos.
27.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los medios de desplazamiento comprenden un segundo pistón que sirve de tapa del cilindro y que se encuentra fijo a la cabeza del motor, de manera que forma parte integral de ésta de forma que la mezcla combustible, al estar dentro de la cámara de combustión se comprime por el pistón original en una relación de compresión determinada por la distancia que se mueve el segundo pistón.
28.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque los anillos del segundo pistón incluyen un elemento de aislamiento que evita cualquier fuga de los gases.
29.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque la cámara de combustión se encuentra entre las paredes del cilindro en el área del monobloque.
30.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 14 o 27, caracterizado además porque los medios de movimiento comprenden un arreglo motorreductor - cabeza del motor, interconectados por los medios de transmisión de movimiento.
31.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque los medios de transmisión de movimiento comprenden por lo menos una cadena; y, por lo menos un tomillo de desplazamiento que permite regular la distancia entre la cabeza del motor y el monobloque.
32.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque los medios de movimiento incluyen un tomillo de giro que gira sobre su propio eje, por efecto del motorreductor, que a su vez se encuentra unido, por medio de la cadena, a un elemento giratorio soportado por la cabeza del motor, el cual forma parte de los medios de transmisión de movimiento.
33.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque el movimiento del elemento giratorio se transmite por medio de por lo menos una cadena a los cilindros que forman parte de los mecanismos de explosión de mezcla combustible.
34.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sistema incluye un sistema de control electrónico que varía el volumen de la cámara de combustión, controlando así ios medios de movimiento vertical, de tal manera que los sitúa en el punto ideal para la explosión de mezcla combustible en función de la cantidad del mismo que entra a los cilindros.
35.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado además porque el control electrónico utiliza la señal del sistema de inyección de mezcla combustible para accionar a los medios de movimiento de manera conveniente.
36.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la transmisión entre el cigüeñal y el árbol de levas, que regula la apertura y cierre de las válvulas en los cilindros, el sistema incluye un tensor de banda móvil, comandado por el mismo desplazamiento del cigüeñal.
37.- Un sistema de variación de volumen de la cámara de combustión, de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque la transmisión entre el cigüeñal y el árbol de levas, que regula la apertura y cierre de las válvulas en los cilindros, se realiza por medio de un sistema elástico reforzado por un amortiguador hidráulico que permita absorber el esfuerzo derivado de aceleraciones bruscas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU53089/99A AU5308999A (en) | 1998-08-14 | 1999-08-13 | System for varying the combustion chamber volume in internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MX986600 | 1998-08-14 | ||
| MXPA/A/1998/006600A MXPA98006600A (es) | 1998-08-14 | Sistema de variacion de volumen de la camara de combustion en motores de combustion interna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2000009874A1 true WO2000009874A1 (es) | 2000-02-24 |
Family
ID=19745052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/MX1999/000023 WO2000009874A1 (es) | 1998-08-14 | 1999-08-13 | Sistema de variacion de volumen de la camara de combustion en motores de combustión interna |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU5308999A (es) |
| WO (1) | WO2000009874A1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014010018A1 (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1361110A (en) * | 1918-09-19 | 1920-12-07 | Charles E Van Vleck | Internal-combustion engine |
| US1872856A (en) * | 1929-09-11 | 1932-08-23 | Clinton L Walker | Internal combustion engine |
| GB680477A (en) * | 1949-04-25 | 1952-10-08 | Lohmann Werke Ag | Improvements in or relating to two-stroke internal-combustion engines |
| EP0560701A1 (fr) * | 1992-03-13 | 1993-09-15 | MATESIC, Alex | Moteur à combustion interne, avec taux de compression et masse tournante du volant moteur ajustables en marche |
| DE4211589A1 (de) * | 1992-04-07 | 1993-10-14 | Audi Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit veränderbarer Verdichtung |
| WO1994000681A1 (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-06 | Fanja Ltd. | A method and a device for changing the compression ratio in an internal combustion engine |
| US5427063A (en) * | 1994-08-30 | 1995-06-27 | Anderson; Eric M. | Variable compression ratio cylinder |
-
1999
- 1999-08-13 WO PCT/MX1999/000023 patent/WO2000009874A1/es active Application Filing
- 1999-08-13 AU AU53089/99A patent/AU5308999A/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1361110A (en) * | 1918-09-19 | 1920-12-07 | Charles E Van Vleck | Internal-combustion engine |
| US1872856A (en) * | 1929-09-11 | 1932-08-23 | Clinton L Walker | Internal combustion engine |
| GB680477A (en) * | 1949-04-25 | 1952-10-08 | Lohmann Werke Ag | Improvements in or relating to two-stroke internal-combustion engines |
| EP0560701A1 (fr) * | 1992-03-13 | 1993-09-15 | MATESIC, Alex | Moteur à combustion interne, avec taux de compression et masse tournante du volant moteur ajustables en marche |
| DE4211589A1 (de) * | 1992-04-07 | 1993-10-14 | Audi Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit veränderbarer Verdichtung |
| WO1994000681A1 (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-06 | Fanja Ltd. | A method and a device for changing the compression ratio in an internal combustion engine |
| US5427063A (en) * | 1994-08-30 | 1995-06-27 | Anderson; Eric M. | Variable compression ratio cylinder |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014010018A1 (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JP5831636B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2015-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JPWO2014010018A1 (ja) * | 2012-07-09 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| US9410489B2 (en) | 2012-07-09 | 2016-08-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5308999A (en) | 2000-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2341301T3 (es) | Perfeccionamiento del motor de relacion volumetrica variable. | |
| US4026252A (en) | Engine construction | |
| ES2347775T3 (es) | Dispositivo de piston libre con motor electrico lineal. | |
| ES2338277T3 (es) | Arbol de levas ensamblado y motor de combustion interna dotado de arbol de levas ensamblado. | |
| JP2007531842A (ja) | ロータリーピストンエンジンおよびこのタイプのエンジンを備える車両 | |
| US7124718B2 (en) | Multi-chamber internal combustion engine | |
| JP2019011761A (ja) | 内燃機関 | |
| ES2717890T3 (es) | Motor de combustión interna | |
| ES2287390T3 (es) | Dispositivo de lubricacion para motor de combustion. | |
| ES2271238T3 (es) | Motor de combustion. | |
| WO2000009874A1 (es) | Sistema de variacion de volumen de la camara de combustion en motores de combustión interna | |
| ES2253861T3 (es) | Motor de cilindros de combustion interna. | |
| WO2012004630A1 (es) | Motor de combustión interna | |
| CN105765183B (zh) | 活塞式机器 | |
| ES2301934T3 (es) | Motor de levas en culata. | |
| JP2005113839A (ja) | 可変圧縮比内燃機関 | |
| US6953015B2 (en) | Engine | |
| US20180045047A1 (en) | Offset rotational internal combustion engine with centrifugal gasoline pressure | |
| ES2644731T3 (es) | Sistema de distribución directa por motor de combustión interna | |
| CN101218425A (zh) | 特别用于摩托车或四轮驱车的四冲程单缸液冷内燃发动机 | |
| ES2443086B1 (es) | Motor de doble pistón | |
| ES2336855T3 (es) | Unidad de potencia. | |
| WO2020130777A1 (es) | Motor de combustión interna a cuatro tiempos | |
| US9239002B2 (en) | Orbiting planetary gearing system and internal combustion engine employing the same | |
| ES2292502T3 (es) | Motor de combustion interna. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AE AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DE DK DM EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT UA UG US UZ VN YU ZA ZW |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| REG | Reference to national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |