WO2013159163A1

WO2013159163A1 - Aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna

Info

Publication number: WO2013159163A1
Application number: PCT/BR2012/000384
Authority: WO
Inventors: Perci ERBE
Original assignee: Erbe Perci
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2013-10-31
Also published as: BR202012009964U2

Abstract

Aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna, tendo dois anéis inseridos numa mesma canaleta ou ranhura de encaixe, e ainda anexando pinos posicionadores de anéis com o intuito de evitar o alinhamento das aberturas entre os anéis causando aumento de consumo de combustível, perda de compressão ocasionando perda de rendimento do motor, caracterizado por ser formado a partir do pistão em si (1), dotado de uma canaleta ou ranhura superior (2) com duplo dimensionamento, destinada ao alojamento de dois anéis (3) de compressão e vedação, travados numa posição específica por meio de pinos de travamento (4), inseridos em orifícios (5) espaçados no perímetro da canaleta, na porção inferior do pistão há uma segunda canaleta (6), destinada ao anel de lubrificação ou raspagem (7), fixado por meio de pino de posicionamento (8).

Description

APERFEIÇOAMENTO EM POSICIONAMENTO DE ANÉIS EM PISTÃO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

O presente relatório se refere a um pedido de modelo de utilidade constituído por um aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna, constando basicamente por mudanças na configuração do pistão de maneira a inserir dois anéis numa mesma canaleta ou ranhura de encaixe, e ainda anexando pinos posicionadores de anéis com o intuito de evitar o alinhamento das aberturas entre os anéis causando aumento de consumo de combustível, perda de compressão ocasionando perda de rendimento do motor.

Atualmente, há uma infinidade de modelos de pistões para cada tipo de motor, estes pistões, por conseguinte podem ter dois anéis (em motores dois tempos), neste caso a novidade não é o pino mas, a colocação de dois anéis na mesma canaleta, três (motor quatro tempos), quatro e até cinco anéis (motor diesel), dependendo do projeto idealizado. Nos pistões de três anéis, dois são de compressão e um de raspagem de óleo. Eles têm a função de permitir o máximo aproveitamento da energia gerada pela combustão, fazendo a vedação da câmara, cilindro, pistão e cárter e evitando a passagem de óleo em excesso do cárter para o cilindro por meio de uma película fina (filme lubrificante) na parede do cilindro. Os anéis também contribuem para o controle da temperatura ao fazer a transmissão do calor do pistão para o cilindro (condução térmica). Eles são importantes porque controlam a passagem do gás da combustão para o cárter, e minimizam o indesejado poluente consumo de óleo. Além da vedação, outra tarefa, das mais importantes, que os anéis devem cumprir, é impedir que o óleo lubrificante passe em excesso para a câmara de combustão e seja queimado e ao mesmo tempo deixar que uma fina película (filme) de óleo permaneça sobre a parede do cilindro para evitar um atrito "seco" (metal com metal) dos anéis com o cilindro.

Essa película de óleo, por sua vez, deve ter uma espessura definida, nem muito fina e nem muito grossa, pois se for muito fina não deixará o óleo suficiente para lubrificar os anéis e se for muito grossa, fará com que tenha um consumo excessivo de óleo.

A espessura de película é obtida pela raspagem sucessiva feita por todos os anéis no curso descendente do pistão, cabendo, no entanto, ao primeiro anel (de compressão) a raspagem final, que não deve ser total, mas deixando a fina película de óleo a que já foi referida anteriormente.

Todavia, independentemente do número de anéis presentes em cada pistão sua conformação se a baseia numa configuração genérica, ou seja, um anel inserido em cada canaleta que possuem curso livre dentro deste encaixe detalhe este que resulta em motores com determinado tempo de uso, no indesejado alinhamento da abertura entre as pontas dos anéis.

Os anéis, como se sabe, são estruturas em forma de segmento de arco, ou seja, há uma interrupção no seu segmento resultando assim numa abertura, quando ocorre o alinhamento dos anéis há uma consequente passagem dos gases provenientes da combustão para o cárter do motor que passam pela folga existente entre o pistão e o cilindro que o contem. Esta passagem dos gases resulta em perda de rendimento do motor, aumento do consumo de combustível, contaminação do óleo do motor, carbonização da câmara de combustão e consequente entupimento do catalisador ante poluição, entre outras inconveniências de ordem mecânica.

Com a intenção de solucionar tais deficiências, desenvolveu-se o presente modelo de utilidade, através de um aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna, se revertendo assim num dispositivo eficiente e de vida útil mais prolongada gerando economia e redução da poluição do meio ambiente.

O que define a sofisticação do presente modelo é essencialmente o fato do referido pistão e sendo assim seu principal diferencial é a possibilidade de se alojar dois ou até mesmo três anéis numa mesma canaleta ou ranhura do pistão com a inclusão de um pino determinante de posição em cada anel de maneira a impedir o alinhamento entre os anéis, já que cada posição diferente para cada anel será fixada por meio de um pino inserido na canaleta, possibilitando que cada anel faça a vedação do outro que está junto de si.

Desta forma, com anéis alojados e fixados por meio de pinos em posições distintas fica impossibilitado o alinhamento entre as aberturas dos anéis evitando assim um duplo vazamento, o primeiro modelo de pistão citado, se torna mais poluente em virtude do direcionamento de partes dos gases da combustão para a parte inferior do motor ou cárter e emitindo assim gases provenientes de um combustão incompleta e o segundo vazamento, de óleo lubrificante, que é perdido parcialmente por estas aberturas, gerando maior carbonização do cabeçote e do pistão, válvulas, velas, catalisadores, bicos injetores, sensores de gases e escapamentos.

O não alinhamento dos anéis resultante de sua fixação permite também que se tenha uma combustão mais completa já que são extremamente reduzidos os pontos de fuga por meio das aberturas dos anéis, aumentando consideravelmente o rendimento do motor, tanto em baixa, média e alta rotação, e mesmo sob regime severo de potência e compressão interna da câmara de combustão, os anéis duplamente alojados conseguem melhor manter e otimizar a potência do motor, com menor consumo e maior rentabilidade de redução da poluição.

O referido aperfeiçoamento de fixação, por meio de pino posicionador, dos anéis na canaleta pode também ser aplicado ao anel de lubrificação ou raspagem.

O aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna ou compressores que utilizam pistões com anéis supre de todas as formas os modelos atuais ora conhecidos, onde por suas vantagens permite se ter um pistão com funcionamento melhorado, com aumento do rendimento do motor, maior economia de combustível, com emissão reduzida de poluentes por resultar numa combustão mais completa, sendo desta maneira o objeto do presente modelo de utilidade, será mais bem descrito com base nos desenhos esquemáticos abaixo listados, mas não pretendendo o mesmo de gerar um caráter limitativo de proteção da patente.

FIGURA 1 : Representa uma vista em perspectiva do referido pistão. FIGURA 2: Representa uma vista em perspectiva do referido pistão, ilustrando seus componentes separadamente. FIGURA 3: Representa uma vista em perspectiva e em corte do referido pistão, ilustrando o encaixe dos anéis nas suas posições distintas que serão determinadas pelo projetista do referido pistão.

FIGURA 4: Representa uma vista frontal do referido pistão. FIGURA 5: Representa uma vista lateral do referido pistão.

FIGURA 6: Representa uma vista superior do referido pistão.

FIGURA 7: Representa uma vista inferior do referido pistão.

Convém esclarecer que o modelo aqui apresentado é ilustrado em caráter demonstrativo e não restritivo, cuja concepção pode variar quanto às medidas, podendo também, o dito embolo e/ou pistão, sofrer diversificações quanto as suas dimensões e inclusive materiais, sem fugir, logicamente, do escopo principal criativo do objeto cuja proteção é reivindicada.

O aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna, assim concebido é formado a partir do pistão em si (1), dotado de uma canaleta ou ranhura superior (2) com duplo dimensionamento, destinada ao alojamento de dois anéis ou mais (3) de compressão e vedação, travados numa posição específica por meio de pinos de travamento (4), inseridos em orifícios (5) espaçados no perímetro da canaleta, na porção inferior do pistão há uma segunda canaleta (6), destinada ao anel de lubrificação ou raspagem (7), fixado por meio de pino de posicionamento (8).

O aperfeiçoamento em posicionamento de anéis em pistão de motores de combustão interna possui uma utilidade funcional, evidenciando um novo conceito ao setor a que se destina, propondo desta maneira que quando confrontado com os modelos atuais sejam facilmente caracterizados as vantagens descritas, assumindo o privilégio do registro de modelo de utilidade, pois elegeu facilidades através de uma nova forma para um sistema conhecido.

Por ser um aperfeiçoamento, que ainda não é compreendido pelo Estado da Técnica e por possuir os requisitos necessários, com base no dispositivo legal art. 9^o da Lei n° 9279/96 o objeto do presente pedido de patente se faz merecedor da proteção como patente de modelo de utilidade, que ora se pleiteia.

Claims

REIVINDICAÇÕES

APERFEIÇOAMENTO EM POSICIONAMENTO DE ANÉIS EM PISTÃO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA caracterizado por ser formado a partir do pistão (1) uma canaleta superior (2) dois anéis (3) de compressão e vedação, pinos de travamento (4), orifícios (5) na canaleta, uma segunda canaleta (6), destinada ao anel de lubrificação ou raspagem (7), e pino de posicionamento (8).

APERFEIÇOAMENTO EM POSICIONAMENTO DE ANÉIS EM PISTÃO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA caracterizado por poder ser usado em pistões para motores dois e quatro tempos à gasolina, álcool, gás, querosene, diesel, vapor, hidrogénio, óleo bruto, ar comprimido, entre outros.