WO2018053612A1

WO2018053612A1 - Alargador de guia de válvulas

Info

Publication number: WO2018053612A1
Application number: PCT/BR2017/050255
Authority: WO
Inventors: Miguel HANNA
Original assignee: Hanna Miguel
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2018-03-29
Also published as: BR102016022172A2; BR102016022172B1

Abstract

Trata-se a presente invenção de um alargador de guia de válvulas, pertencente à área mecânica, mais particularmente trata-se de um alargador de guia de válvulas com geometria helicoidal aplicado na usinagem de acabamento de guias de válvula de cabeçotes de motores automotivos para gerar o furo da guia, concêntrico com o anel sede de válvula. O alargador é formado por um corpo cilíndrico, dotado internamente de furos central (FC) e radiais (FR) para refrigeração e condução dos cavacos para fora do duto de admissão/escape (D), o qual compreende duas regiões, uma de corte (1) e outra de guia (2), ambas com geometrias helicoidais, separadas por um pequeno canal (3), onde na extremidade, a região de corte (1) é dotada de uma geometria de corte helicoidal direita e a região de guia (2) é dotada de uma geometria helicoidal esquerda.

Description

ALARGADOR DE GUIA DE VÁLVULAS

CAMPO DA TÉCNICA

[01] Trata-se a presente invenção de um alargador de guia de válvulas, pertencente à área mecânica, mais particularmente trata-se de um alargador de guia de válvulas com geometria helicoidal aplicado na usinagem de acabamento de guias de válvula de cabeçotes de motores automotivos para gerar o furo da guia, concêntrico com o anel sede de válvula.

[02] No processo de fabricação de motores automotivos, estes são formados pelo bloco e pelo cabeçote. No bloco encontra-se o virabrequim e os pistões, entre outros componentes e no cabeçote o comando de válvulas. Particularmente com relação ao cabeçote, em cada duto de admissão/escape (D) são previstos o anel sede (AS) de válvula e a guia (G) de válvula (vide figuras 5 a 9) que são previamente sinterizados e/ou usinados em desbaste, e depois inseridos nos respectivos alojamentos no cabeçote do motor. Nessa fase é comum haver entre os elementos citados um desvio de concentricidade, que deve ser corrigido pelo alargador de acabamento de modo que o anel sede (AS) e a guia (G) fiquem concêntricos com a máxima precisão, em geral com tolerância máxima de 50 microns.

ESTADO DA TÉCNICA

[03] No decorrer do tempo, houve uma evolução no material utilizado e no diâmetro dos furos, onde no caso da guia, esta era produzida em latão e atualmente utiliza-se o ferro sinterizado. O anel, por sua vez, era produzido em aço-liga e evoluiu muito com o surgimento dos motores "flex", onde o material passou a ser exigido para resistir mais ao calor e a corrosão, com isso o material utilizado atualmente tem mais elementos de liga que torna a usinagem mais difícil.

[04] Assim, o que se busca no mercado é uma usinagem precisa para se alcançar máxima concentricidade, a qual é feita com as peças cravadas no cabeçote que são apenas previamente preparadas, prontas para receberem a usinagem final com máxima concentricidade, que são feitas em duas etapas, onde a primeira ferramenta faz um pré-acabamento do anel sede e simultaneamente um pré-furo piloto na guia. Após essa operação, um segundo alargador de acabamento faz a usinagem final da guia da válvula.

[05] Ao alcançar a etapa de usinagem, o anel sede e a guia chegam com desvio de concentricidade que ocasiona um desbalanceamento das forças de usinagem, assim, durante esta, a ferramenta, por não usinar as peças de forma uniforme, acaba tendendo a fazer um desvio.

[06] Contribuindo com tal situação, no estado da técnica, as ferramentas utilizadas na usinagem são de corte reto (vide figuras 11 e 12), o que por não possibilitar uma inclinação de ataque (o ataque é em ângulo reto), acaba causando um esforço de corte maior, tendendo a desviar ainda mais, fugindo da concentricidade ideal e com isso causando a vedação imperfeita das válvulas, que causa fuga de gases de combustão e consequentemente alguns inconvenientes como:

- perda de eficiência do motor;

- maior consumo de combustível; e

- aumento de emissão de poluentes.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[07] Assim, a invenção tem como objetivo, propor um alargador que, com sua geometria helicoidal, permita um ataque em ângulo (menor do que 90 graus) e consequentemente com esforço menor durante a usinagem, proporcionando maior precisão na concentricidade entre o anel sede e a guia de válvula, solucionando assim os inconvenientes acima mencionados, além de proporcionar outras vantagens decorrentes de sua concepção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[08] A invenção consiste de um alargador dotado de duas regiões, uma de corte e outra de guia, com geometrias helicoidais separadas por um pequeno canal, onde na extremidade é prevista uma geometria de corte helicoidal direita, para a zona de corte, que objetiva reduzir os esforços de corte, a fim de minimizar o desvio e assim melhorar o poder de correção da concentricidade guia / sede de válvula. Já na região mediana do alargador, é prevista uma geometria helicoidal esquerda, para a zona de guia, destinada a otimizar o fluxo de refrigerante / lubrificante, uma vez que com a alta rotação, as geometrias helicoidais no mesmo sentido faria com que o fluido tendesse a retornar, já com os sentidos contrários, o helicoide esquerdo suga o fluído.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[09] A presente patente de invenção será melhor compreendida através dos desenhos anexos que de modo esquemático representam uma realização preferencial do dispositivo, mas não limitativa, conforme segue: Figura 1 : vista em perspectiva do alargador de guia de válvulas;

Figura 2: vista em perspectiva em linhas do alargador de guia de válvulas; Figura 3: vista frontal do alargador de guia de válvulas;

Figura 4: vista frontal em linhas do alargador de guia de válvulas;

Figura 5 : vista em perspectiva do cabeçote de um motor; Figura 6: detalhe ampliado dos dutos de admissão/escape;

Figura 7: vista em perspectiva com corte transversal do cabeçote de um motor;

Figura 8: detalhe ampliado em corte dos dutos de admissão/escape;

Figura 9: detalhe de um duto de admissão/escape com o anel e a guia de válvula;

Figura 10: vista frontal do alargador sendo aplicado no duto de admissão/escape;

Figura 11 : vista em perspectiva de um alargador com corte reto, pertencente ao estado da técnica; e

Figura 12: vista frontal de um alargador com corte reto, pertencente ao estado da técnica.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[10] De acordo com as figuras 1 a 4, o alargador é formado por um corpo cilíndrico, dotado internamente de furos central (FC) e radiais (FR) para refrigeração e condução dos cavacos para fora do duto de admissão/escape (D), o qual compreende duas regiões, uma de corte (1) e outra de guia (2), ambas com geometrias helicoidais, separadas por um pequeno canal (3), onde na extremidade, a região de corte (1) é dotada de uma geometria de corte helicoidal direita, para a zona de corte (ZC), formada por helicoides direitos (11) com canais (12) que reduzem o esforço de corte na guia (G) da válvula. A região de guia (2) é dotada de uma geometria helicoidal esquerda, para a zona de guia (ZG), formada por helicoides esquerdos (21) com facetas de lubrificação (22) destinadas a otimizarem o fluxo de refrigerante / lubrificante e conduzirem eventuais cavacos para fora do duto de admissão/escape (D). [11] Para dar mais resistência ao alargador, ditas facetas de lubrificação (22) têm profundidades menores e o comprimento maior em comparação aos canais (12) que são mais profundos e mais curtos.

FUNCIONAMENTO DO INVENTO

[12] A aplicação do presente alargador tem o mesmo propósito dos alargadores do estado da técnica, mas com o objetivo de efetuar o corte na guia (G) da válvula, com menor esforço e com isso alcançar uma maior concentricidade entre o anel sede (AS) e a guia (G), assim, a região de corte (1) com sua geometria helicoidal direita, faz com que os helicoides direito (11) usinem a guia de válvula, com um ataque em ângulo causando um esforço de corte menor do que os alargadores com corte reto que têm um ataque em ângulo de 90 graus.

[13] Já na região mediana do alargador, onde é prevista a região de guia (2) com geometria helicoidal esquerda, para a zona de guia, esta, com sua geometria helicoidal contrária a da região de corte (1), faz com que os helicoides esquerdos (21) suguem o fluído otimizando o fluxo de refrigerante/lubrificante na zona de corte.

VANTAGENS DO INVENTO

[14] O alargador de guia de válvulas, assim obtido, proporciona as seguintes e vantagens:

- Torna mais precisa a concentricidade entre o anel de sede da válvula e o furo da guia da válvula;

- Permite uma melhor refrigeração/lubrificação na usinagem;

- Trabalha com ataque em ângulo, exigindo menor esforço de corte;

- Maior resistência do alargador; e

- Proporciona uma maior vida útil do alargador. [15] A abrangência da presente patente de invenção, não deve ser limitada à construtividade do alargador, mas sim, aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. - ALARGADOR DE GUIA DE VÁLVULAS, o qual é formado por um corpo cilíndrico, dotado internamente de furos central (FC) e radiais (FR) para refrigeração e condução dos cavacos para fora do duto de admissão/escape (D), caracterizado por compreender duas regiões, uma de corte (1) e outra de guia (2), ambas com geometrias helicoidais, separadas por um pequeno canal (3).

2. - ALARGADOR DE GUIA DE VÁLVULAS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por na extremidade, a região de corte (1) ser dotada de uma geometria de corte helicoidal direita, formada por helicoides direitos (11) com canais (12).

3 - ALARGADOR DE GUIA DE VÁLVULAS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pela região de guia (2) ser dotada de uma geometria helicoidal esquerda, formada por helicoides esquerdos (21) com facetas de lubrificação (22).

4.- ALARGADOR DE GUIA DE VÁLVULAS, de acordo com as reivindicação 2 e 3, caracterizado pelas facetas de lubrificação (22) terem profundidades menores e o comprimento maior em comparação aos canais (12) que são mais profundos e mais curtos.