WO2023138745A1 - Doble valvula rotativa de carter de motor - Google Patents

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WO2023138745A1
WO2023138745A1 PCT/DO2022/050002 DO2022050002W WO2023138745A1 WO 2023138745 A1 WO2023138745 A1 WO 2023138745A1 DO 2022050002 W DO2022050002 W DO 2022050002W WO 2023138745 A1 WO2023138745 A1 WO 2023138745A1
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valve
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rotary valve
covers
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Albert Emmanuel GIRALDI MONCION
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Giraldi Moncion Albert Emmanuel
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    • F02B25/20—Means for reducing the mixing of charge and combustion residues or for preventing escape of fresh charge through outlet ports not provided for in, or of interest apart from, subgroups F02B25/02 - F02B25/18
    • F02B25/24—Inlet or outlet openings being timed asymmetrically relative to bottom dead-centre

Definitions

  • the present invention is related to small two-stroke internal combustion engines, especially for motorcycles and karting engines, and seeks to provide a greater mixture of air and fuel to the engine crankcase, allowing a greater volumetric performance of the cylinder at high revs.
  • FIG. 1 shows the disc and its location in the crankcase.
  • the intake port is on the crankcase wall and not on the cylinder wall.
  • the rotation of the valve is driven by the movement of the crankshaft and closes the intake port, or opens it, when the disc passes through it.
  • the Rotex company designed a rotary valve engine for motorcycles called the Bombardier, whose carburettor was located behind the engine and connected, via a tube, to a rotary valve next to the crankcase (see https://www.rotax.com/en/100-years/historical-vehicles-engines/detail/type-124.html).
  • the same Rotax company designed an engine with a single rotary valve, for karting competitions, whose carburettor was transversely connected to the rotary valve (see https://www.rotax.com/en/100-years/historical-vehicles-engines/detail/ty pe-100-kart.html).
  • the double rotary valve technology makes it possible to connect the two intake ports with a single carburettor, since it is possible for both ports to open and land at the same time, being able to be controlled by a single carburetor and provide a greater mixture of air and fuel to the crankcase, than with a single rotary valve.
  • This utility model for two-stroke engines, is to facilitate the connection of the carburettor with two rotary valves, placed one on each side of the engine casing, adding an additional cover to the valve, whose width of the cover is greater, which allows a hole to be made in the upper part of the cover that serves as a conduit and connects in parallel with the intake port, through the rotating disk.
  • This allows the separation of the rotary valve with other parts of the engine, such as the dutch, the transmission, the engine starting system or the electrical system.
  • the aim is to provide a greater mixture of air and fuel to the engine crankcase, allowing a greater volumetric performance of the cylinder at high revolutions; since it provides two rotary valves, which are actuated by the rotary movement of the crankshaft. and that control the passage of the mixture of air and fuel from the two intake ports was born into the engine crankcase.
  • the intake ports are on the crankcase wall, one on each side, and not on the cylinder wall.
  • the rotation of the valves closes the intake ports or opens them simultaneously, when the discs pass through them. From the time the port begins to open until it closes, the valves rotate almost 180 degrees, as the turntables are cut nearly in half. The mixture of air and fuel, therefore, can enter the crankcase at almost half a turn of the crankshaft. This twist is much greater than in the case where the opening and closing of the intake port is controlled by the movement of the piston.
  • intake With the transfer port, intake can take place only after the piston has risen high enough to expose the intake port to the crankcase and stops when the piston, on its descent, covers the intake port. This would mean turning the crankshaft 90 degrees, against 160 degrees for the rotary valve.
  • valve cover holes can be of different diameters and depths, this will depend on the design of the engine and the volume of the cylinder. Therefore, the covers can have different types of holes, depending on the needs of the manufacturer.
  • the connection to the carburettor can be made by tubes or by ducting that runs through the cylinder and connects the valve covers with a double butterfly valve carburettor or with two carburettors.
  • Figure 1 is a side view of the casing, without the cover, where one of the rotating discs in front of the intake port can be seen.
  • Figure 2 presents a view of the inside of one of the rotary valve covers and its connection with the casing and the intake port.
  • Figure 3 shows a front view of the engine with the two rotary valves and their corresponding covers on each side of the casing.
  • This utility model for two-stroke internal combustion engines, has two rotary valves, one on each side of the crankcase (2), whose plates (1) are cut at 160 degrees, as seen in figure 1.
  • the intake ports (4) are one on each side of the crankcase wall and not on the cylinder wall. The rotation of the valve is driven simultaneously by the movement of the crankshaft and closes the intake port on the downstroke of the piston, when the disc passes through it, and opens it on the upstroke.
  • the rotary valves have a second valve cover (5), additional to the main cover, which are thicker or wider, allowing holes to be made in the upper part of the cover (6) that connect at the top with the duct that goes to the carburetor, and at the bottom it is symmetrically aligned with the intake port (4).
  • the center of the valve cover has a bearing that allows the rotational movement of the crankshaft shaft (3), allowing other parts of the engine to be placed on each side of the valve covers, such as the Dutch, the transmission, the engine starting system or the electrical system.
  • the aim is to provide a greater mixture of air and fuel to the engine crankcase, allowing a greater volumetric performance of the cylinder at high revs, since it provides two rotary valves that control the passage of the mixture of air and fuel, through the intake port, to the engine crankcase.
  • the holes in the valve covers (6) can have different diameters and depths, this will depend on the design of the engine and the volume of the cylinder. Therefore, the covers can have different types of holes, depending on the manufacturer's needs.
  • the connection to the carburettor can be made by tubes or ducts which pass through the cylinder and connect the valve covers (6) with a double butterfly valve carburettor or with two carburettors.

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Abstract

La invención trata da un motor de dos tiempos con dos válvulas rotativas, en forma de discos (1). una a cada lado del cárter (2), y cuyos platos están cortados a 160 grados (1). Las válvulas rotativas poseen tapas adicionales (5) que tienen un grosor que permiten realizarles orificios, en la parte superior de la tapa (6), que conectan en la parte superior con el conducto que va al carburador, y en la parte inferior esta simétricamente alineado con la lumbrera de admisión (4), Esto permite conectar dos lumbreras de admisión con un carburador y controlar la entrada de aire y combustible al cárter del motor, haciendo que las lumbreras de admisión permanezcan abiertas por más tiempo en la carrera ascendente del pistón, esto aumenta la cantidad de mezcla de aire y combustible que entra al cárter.

Description

DOBLE VALVULA ROTATIVA DE CARTER DE MOTOR
CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
La presente invención se relaciona con los pequeños motores de combustión interna de dos tiempos, especialmente para motocicletas y motores de karting, y busca proveer de una mayor mezcla de aire y combustible al Carter del motor, permitiendo un mayor rendimiento volumétrico del cilindró a altas revoluciones.
DESCRIPCION DEL ARTE PREVIO
Algunos motores de dos tiempos para proporcionar la admisión de la mezcla de aire y combustible al cárter, utilizan una válvula de disco giratorio o válvula rotativa. La figura 1 muestra el disco y ubicación en el cárter. La lumbrera de admisión está en la pared del cárter y no en la del cilindro. La rotación de la válvula es accionada por el movimiento del cigüeñal y cierra la lumbrera de admisión, o la abre, cuándo el disco pasa a través de ella.
Desde el momento en que la lumbrera empieza a abrirse hasta que se cierra, la válvula gira casi 160 grados, ya que el plato giratorio esta cortado casi a la mitad. La mezcla de aire y combustible, por tanto, puede entrar al cárter a casi media vuelta del cigüeñal. Este giro es mucho mayor que en el caso en que la abertura y cierre de la lumbrera de admisión este controlado por el movimiento del pistón. Con la lumbrera de transferencia, la admisión puede tener lugar sólo después de que el pistón haya ascendido lo suficiente para descubrir la lumbrera de admisión que va al cárter y se detiene cuando el pistón, en su descenso, cubre la lumbrera de admisión. Esto supondría un giro del cigüeñal de 90 grados, contra tos 180 grados de la válvula rotativa.
En la década de tos años 1970, la compañía Rótex diseñó un motor con una sote válvula rotativa para motocicletas llamado Bombardier, cuyo carburador estaba colocado detrás del motor y conectaba, mediante un tubo, a una válvula rotativa junto al cárte (ver https://www.rotax.com/en/100-years/historical-vehicles-engines/detail/type- 124.html). También, en la década de los años 1980, la misma compañía Rotax diseñó un motor con una sola válvula rotativa, para competiciones de karting, cuyo carburador estaba conectado transversalmente con la válvula rotativa (ver https://www.rotax.com/en/100- years/historical-vehicles-engines/detail/ty pe-100-kart.html).
En la patente ES203039U, con fecha de publicación 1974'05-28, de título: MOTOR DE TIEMPOS PERFECCIONADO, se reivindica un motor de dos tiempos con doble lumbrera de admisión, una en el cárter controlada por una válvula rotativa y otra lumbrera de admisión regulada por el propio pistón. Este sistema presenta desventajas con respecto al sistema de doble válvula rotativa, ya que la lumbrera de admisión, que es regulada por el pistón, permanece cerrada durante 70 grados más, de la vuelta del cigüeñal, que la válvula rotativa.
Por este motivo, la tecnología de doble válvula rotativa, hace posible la conexión de las dos lumbreras de admisión con un soto carburador, ya qué es posible que ambas lumbreras abran y aterren al mimo tiempo, podiendo ser controladas por un solo carburador y proporcionar una mayor mezcla de aire y combustible al cárter, que con una sola Válvula rotativa.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
El objeto del presente modelo de utilidad, para motores de dos tiempos, es facilitar la conexión del carburador con dos válvulas rotativas, colocadas una a cada lado del cárter del motor, añadiendo una tapa adicional a la válvula, cuyo ancho de la tapa es mayor, lo que permite realizarle un orificio en la parte superior de la tapa que sírva de conducto y conecte paralelamente con la lumbrera de admisión, a través del disco giratorio. Esto permite la separación de la válvula rotativa con otras piezas del motor, como el dutch, la transmisión, el Sistema de arranque del motor o el sistema eléctrico.
Por medio de este modelo de utilidad se busca proveer de una mayor mezcla de aire y combustible al cárter del motor, permitiendo un mayor rendimiento volumétrico del cilindró a altas revoluciones; ya que proporciona dos válvulas rotativas, que son accionadas por el movimiento giratorio del cigüeñal. y que controlan el paso de la mezda de aíre y combustible de las dos lumbreras de admisión nacía al carter del motor.
Las lumbreras de admisión están en la pared del cárter, una a cada lado, y no en la del cilindro. La rotación de las válvulas cierra las lumbreras de admisión o la abren simultáneamente, cuando los discos pasan a través de ellas. Desde el momento en que la lumbrera empieza a abrirse hasta que se cierra, las válvulas giran casi 180 grados, ya que los platos giratorios están cortados casi a la mitad. La mezda de aire y combustible, por tanto, puede entrar al cárter a casi medía vuelta del cigüeñal. Este giro es mucho mayor que en el caso en que la abertura y cierre de la lumbrera de admisión este controlado por el movimiento del pistón. Con la lumbrera de transferencia, la admisión puede tener lugar sólo después de que el pistón haya ascendido lo suficiente para descubrir la lumbrera de admisión que va al cárter y se detiene cuando el pistón, en su descenso, cubre la lumbrera de admisión. Esto supondría un giro del cigüeñal de 90 grados, contra los 160 grados de la válvula rotativa.
Los orificios de las tapas de las válvulas pueden ser dé diferentes diámetros y profundidades, esto dependerá del diseño del motor y del volumen del cilindro. Por lo cuál las tapas pueden poseer diferentes tipos de orificios, dependiendo de tes necesidades del fabricante. La conexión con el carburador puede realizarse mediante tubos o por conductos que pasen a través del cilindro y conecten las tapas de las válvulas con un carburador de doble válvula de mariposa o con dos carburadores.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 ee una vista lateral del cárter, sin la tapa, donde se puede apreciar uno de los discos rotativos frente a la lumbrera de admisión.
La figura 2 presenta una vista del interior de una de las tapas de la válvula rotativa y su conexión con el cárter y la lumbrera de admisión.
La figura 3 muestra una vista frontal del motor con las dos válvulas rotativas y sus correspondientes tapas a cada lado del cárter. DESCRIPCION DETALLA DE LA INVENCION
El presente modelo de utilidad, para motores de combustión interna de dos tiempos, posee dos válvulas rotativas, una a cada lado dél cárter (2), cuyos platos (1) están cortados a 160 grados, tal como se observa en la figura 1. Las lumbreras dé admisión (4) están una a cada todo de la pared del cárter y no en la del cilindro. La rotación de la válvula es accionada simultáneamente por el movimiento del cigüeñal y cierra la lumbrera de admisión en la carrera descendente dél pistón, cuando el disco pasa a través de ella, y la abre en la carrera ascendente.
Las válvulas rotativas poseen una segunda tapa (5) dé las válvulas, adicional a la tapa principal, que tienen un mayor grosor o ancho, permitiendo realizarles orificios en la parte superior de la tapa (6) que conectan en la parte superior con el conducto que va al carburador, y en la parte inferior esta simétricamente alineado con la lumbrera de admisión (4). El centro de la tapa de la válvula posee un rodamiento que permite el movimiento giratorio del eje del cigüeñal (3), permitiendo qué a cada lado de las tapas de las válvulas pueden colocarse otras piezas del motor, corno él dutch, la transmisión, el sistema de arranque del motor o el sistema eléctrico.
La rotación de las válvulas cierra las lumbreras de admisíón o la abren, cuando los discos pasan a través de ellas. Desde el momento en que la lumbrera empieza a. abrirse hasta que se cierra, las válvulas giran casi 180 grados, ya que los platos giratorios están cortados casi a la mitad. Por medio de este innovación se busca proveer de una mayor mezcla de aire y combustible al cárter del motor, permitiendo un mayor rendimiento volumétrico del cilindro a altes revoluciones, ya que proporciona dos válvulas rotativas que controlan el paso de la mezcla de aire y combustible, por la lumbrera de admisión, al cárter dél motor.
Los orificios de las tapas de tas válvulas (6) pueden ser de diferentes diámetros y profundidades, esto dependerá del diserto del motor y del volumen del cilindro Por lo cual las tapas pueden poseer diferentes tipos de orificios, dependiendo de las necesidades del fabricante. La conexión con el carburador puede realizarse mediante tubos o por conductos qué pasen a través del cilindro y conecten las tapas de las válvulas (6) con un carburador de doble válvula de mariposa o con dos Carburadores.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Motor de dos tiempos con doble válvula rotativa en el cárter (2), caracterizado porque tiene dos válvulas rotativas, una a cada lado del cárter, cuyos platos (1) están colocados paralelamente con el cigüeñal y son accionados, al mismo tiempo, por el eje del cigüeñal.
2. Motor de dos tiempos con doble válvula rotativa en el cárter (2)¡ de acuerdó a te reivindicación 1, caracterizado porque las dos válvulas rotativas están conectadas simultáneamente con un solo carburador.
3. Motor de dos tiempos con doble válvula rotativa en el cárter (2). de acuerdo a la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque posee dos tapas adicionales dé las válvulas (5), una a cada lado de las tapas principales, que tienen un ancho o grosor mayor y que permiten realizarles orificios, en la parte superior de la tapa (6), que conectan el carburador por medio de tubos con las lumbreras de admisión (4), pasando a través de las válvulas rotativas; lo que hace posible que a cada lado de las tapas de las válvulas (5) puedan colocarse otras piezas del motor, como el clutch, te transmisión, el sistema de arranque del motor o el sistema eléctrico.
4. Motor de dos tiempos con doble válvula rotativa en el cárter (2), de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado porque la conexión entré el carburador y las válvulas rotativas se realiza por medio de conductos del cilindro con las tapas de las Válvulas (5)
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Citations (4)

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