BRPI0900176B1

BRPI0900176B1 - Arranjo de balancim de um motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0900176B1
Application number: BRPI0900176-0A
Authority: BR
Inventors: Werner Vogel
Original assignee: Man Truck & Bus Ag; Man Nutzfahrzeuge Ag
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2019-07-02
Also published as: CN101509401A; US8096274B2; RU2009105152A; CN101509401B; DE502008000898D1; DE102008009170A1; EP2090757A2; US20090205600A1; RU2410548C2; BRPI0900176A2; EP2090757B1; EP2090757A3

Abstract

arranjo de balancim de um motor de combustão interna. a presente invenção refere-se a um arranjo de balancim (1) de um motor de combustão interna, que apresenta um balancim (2) e um pino de assento (4) . o pino de assento (4) apresenta uma superfície circunferencial externa projetada como superfície de rolamento (5) e engata em um furo central (3) do balancim (2) , furo esse revestido de um casquilho do mancal (6), de forma que o balancim (2) fica apoiado de modo articulável sobre a superfície de rolamento (5) do pino de assento (4) . o pino de assento (4) possui um primeiro canal de circulação de óleo (8,9) que passa em seu interior, e que desemboca em pelo menos um orifício de saida (10, 11) na superfície de rolamento (5) disposto abaixo de um eixo longitudinal central (7) do pino de assento (4) . o casquilho do mancal (6) conectado fixamente ao balancim (2) apresenta um formato oco-cilíndrico com uma superfície externa do casquilho (21) e uma superfície interna do casquilho (22) . uma metade inferior da superfície interna do casquilho (22) é provida de pelo menos uma ranhura interna (23) que passa em sentido circunferencial e termina nos dois lados abaixo do eixo longitudinal central (7) , ranhura essa qye se estende pelo menos até uma área, na qual o orifício de saida (10, 11) do primeiro canal de circulação de óleo (8,9) fica alojado em uma posição básica do balancim (2). a superfície externa do casquilho (210 é provida pelo menos de uma ranhura externa (24, 25) que passa no balancim (2) e estende até um orifício de entrada (19, 20) de um segundo canal de circulação de óleo (17, 18) que passa no balancim (2) . o casquilho do mancal (6) apresenta pelo menos um orifício de passagem (26, 27) que conecta a ranhura interna (23) e a ranhura externa (24, 25) entre si.

Description

ARRANJO DE BALANCIM DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA.

A invenção refere-se a um arranjo de balancim de um motor de combustão interna com um balancim assento, sendo que o pino de assento superfície circunferencial ' externa, superfície de rolamento, e furo central do balancim, ponto de contato entre montada no balancim e e um pino de apresenta uma formada como sendo que ele engata em um furo esse revestido com um casquilho de mancai de modo que o balancim fique apoiado de modo articulável sobre a superfície de rolamento do pino de assento, de modo que o pino de assento apresente um primeiro canal de circulação de óleo que passa em seu interior, canal este que desemboca em pelo menos um orifício de saída disposto abaixo de um eixo longitudinal central do pino de assento, na superfície de rolamento, e de modo que o casquilho do mancai conectado ao balancim apresenta um formato oco-cilíndrico com uma superfície externa de casquilho e uma superfície interna de casquilho.

No caso de arranjos de balancim desse tipo em uso atualmente, o casquilho do mancai, também designado como bucha do mancai, apresenta em sua superfície interna de casquilho, ou seja em sua superfície circunferencial voltada para seu lado interno ou para seu interior, ou seja, para o compartimento interno do cilindro oco, ranhuras internas, que ficam em contato com o primeiro canal de circulação de óleo do pino de assento. Por meio dessas ranhuras dispostas internamente no casquilho do mancai é feita tanto a lubrificação da superfície de rolamento como também a distribuição do óleo hidráulico para dois canais de circulação de óleo, que passam dentro do balancim e conduzem o óleo hidráulico aos consumidores secundários. Neste último caso, trata-se, por exemplo, do a peça de pressão de esfera a haste impulsora e/ou dos componentes do dispositivo de frenagem do motor instalado, no caso do motor de combustão interna, pelo menos parcialmente no mecanismo de conexão entre a árvore de cames e as válvulas de saída (=EVB(= Exhaust Valve Break)).

No caso de um aumento de folga e/ou sob carga forma-se na área do assento, ou seja, na área da metade superior do casquilho do mancai, uma grande fenda entre o casquilho do mancai e a superfície de rolamento do pino de assento. Essa fenda ampliada provoca em combinação com as ranhuras internas uma perda axial de óleo, no caso dos arranjos de balancim em uso.

A tarefa da invenção reside em apresentar um arranjo de balancim do tipo inicialmente descrito, no qual ocorre uma perda muito pequena de óleo.

Para solucionar essa tarefa, é apresentado um arranjo de balancim, de acordo com as características da reivindicação 1. No caso do arranjo de balancim, de acordo com a invenção, está prevista uma metade inferior da superfície interna de casquilho com pelo menos uma ranhura interna que passa em sentido circunferencial e termina nos dois lados abaixo do eixo longitudinal central, que se estende pelo menos até uma área, na qual o orifício de saída do primeiro canal de circulação de óleo fica alojado em uma posição básica do balancim. Além disso, a superfície externa do balancim está prevista com pelo menos uma ranhura externa que passa em sentido circunf erencial, e que se estende até um orifício de entrada de um segundo canal de circulação de óleo que passa no balancim. O casquilho do mancai apresenta pelo menos um orifício de passagem que conecta a ranhura externa entre si.

No arranjo de balancim, de acordo com a invenção, as ranhuras passam no casquilho do mancai apenas parcialmente em seu lado interno. Essas ranhuras internas terminam respectivamente abaixo do eixo longitudinal central, ou seja, abaixo de um plano horizontal que passa pelo eixo longitudinal central. Elas servem, a princípio, para lubrificar a superfície de rolamento.

Além disso, no arranjo de balancim, de acordo com a invenção, estão previstas também adicionalmente ranhuras externas, que ficam em contato com a/as ranhura(s) interna(s) e que são destinadas ao suprimento de óleo dos consumidores secundários conectados aos segundos canais de circulação de óleo. Essa distribuição é favorável. Assim, as ranhuras internas e externas podem ser dimensionadas seletivamente de acordo com sua respectiva função.

Além disso, essa medida se apresenta também favorável com relação à perda de óleo que ocorre sob carga. Como as ranhuras internas terminam já abaixo do eixo longitudinal central, as ranhuras internas são inclusive vedadas sob ação da carga através do pino de assento prensado vigorosamente contra a metade inferior do casquilho do mancai. A fenda maior que se forma sob ação de carga na área da metade superior do casquilho do mancai entre a esta e o pino de assento não provoca perda de óleo consideravelmente elevada no arranjo de balancim, de acordo com a invenção. Diferentemente do estado da técnica, essa área não é suprida com óleo. As ranhuras internas terminam antes, ou seja, ainda na metade inferior. As ranhuras externas, que podem se estender especialmente até essa área da metade superior do furo central do balancim, para alimentar com óleo os orifícios de entrada dispostos completamente ali, pertencentes aos segundos canais de circulação de óleo, são separados da fenda aumentada sob carga, devido à parede do casquilho do mancai não perfurada nessa área. Obtém-se o mesmo comportamento vantajoso de economia de óleo, quando a folga do rolamento durante o tempo de rolamento aumenta por exemplo devido a fenômenos de envelhecimento.

Configurações vantajosas do arranjo de balancim, invenção, são obtidas a partir das reivindicações dependentes de das da acordo com a características reivindicação 1.

É favorável uma variante, na qual o primeiro canal de circulação de óleo apresenta um furo transversal que orifício bastante transpassa o pino de assento e passa abaixo do eixo longitudinal central. Desse modo, resultam dois orifícios de saída na superfície de rolamento que ficam em contato com a(s) ranhura (s) interna (s), de modo que ocorre uma alimentação de óleo melhorada na(s) ranhura(s) interna(s) .

De acordo com uma outra variante vantajosa é previsto que o orifício de entrada se encontre acima do eixo longitudinal central em uma parede internado furo central do balancim, e a ranhura externa inicie abaixo do eixo longitudinal central e termine acima do eixo longitudinal central, sendo que ela se estende pelo menos até o de entrada. Nessa constelação, destacam-se as vantagens separação anteriormente em ranhura citadas, interna e condicionadas pela ranhura externa.

Preferivelmente, no balancim estão dispostos além disso pelo menos dois segundos canais de circulação de óleo e a superfície externa de casquilho é provido com pelo menos duas ranhuras externas, sendo que cada ranhura externa é atribuída somente a um dos orifícios de entrada dos segundos canais de circulação de óleo. Com isso, o suprimento de óleo pode ser ajustado seletivamente à respectiva demanda de óleo dos consumidores secundários conectados aos segundos canais de circulação de óleo.

O mesmo se aplica para o outro arranjo preferido, de o qual as ranhuras externas apresentam pelo menos parcialmente diferentes, especialmente profundidades diferentes e/ou larguras diferentes. A quantidade passada de óleo pode ser assim ajustada em cada ranhura externa seletivamente de acordo com as respectivas demandas.

É além disso favorável uma variante na qual o orifício de passagem fica dispostos no casquilho do mancai na área na qual o orifício de saída do primeiro canal de circulação de óleo se encontra em uma posição básica do balancim. Assim, obtém-se o melhor ou pelo menos um excelente acordo com geometrias suprimento de óleo aos consumidores secundários. O óleo pode chegar então diretamente do primeiro canal de circulação de óleo para a(s) ranhura(s) externa(s), ou seja, especialmente sem desvio maior dentro da(s) ranhura(s) interna(s).

Além disso, está previsto, preferivelmente, que a ranhura interna e a ranhura externa sejam projetadas respectivamente como ranhura estampada. Um casquilho do mancai estampado nos dois lados pode ser fabricado facilmente e a baixo custo. No caso de um casquilho do mancai fabricado normalmente por estampagem e/ou laminação não ocorre despesa extra essencial através das ranhuras externas adicionais, ou seja, através da estampagem prevista nos dois lados.

Outras características, vantagens e pormenores da invenção constam na descrição a seguir de um exemplo de concretização com auxilio do desenho, onde:

A Figura 1 mostra um exemplo de concretização de um arranjo de balancim de um motor de combustão interna com um casquilho do mancai, que apresenta no lado interno e no lado externo ranhuras que conduzem óleo, e

A Figura 2 mostra um segmento ampliado, que mostra um rolamento de balancim do arranjo de balancim de acordo com a figura 1.

Partes correspondentes entre si são assinaladas com os mesmos sinais de referência na figura 1 e 2.

Na figura 1 e 2 é mostrado um exemplo de concretização de um arranjo de balancim 1 de um motor de combustão interna não ilustrado em pormenores. Ele compreende um balancim 2 com um furo central 3 assim como um pino de assento 4, cuja superfície circunferencial externa representa uma superfície de assento ou de rolamento 5, sobre a qual o balancim 2 fica apoiado por meio de um casquilho do mancai 6, rotacionalmente articulável. O casquilho do mancai 6 é prensado para tanto no furo central 3 do balancim, de modo que resulte uma união mecânica fixa entre esses dois componentes. O pino de assento 4 engata pela sua superfície de rolamento 5 no casquilho do mancai 6, em torno de um eixo longitudinal central 7 do pino de assento 4 de modo rotacionalmente articulável sobre o pino de assento 4.

Dentro do pino de assento 4 passa em sentido axial, ou seja, em direção do eixo longitudinal central 7, excentricamente e na metade inferior do pino de assento 4, um canal longitudinal de circulação de óleo 8, do qual na altura do balancim 2, deriva um canal transversal de circulação de óleo 9 na direção da superfície de rolamento 5. O canal transversal de circulação de óleo 9 é projetado como um furo transversal, que transpassa o pino de assento 4 totalmente, e desemboca na superfície de rolamento 5 em dois orifícios de saída 10 e 11. O canal transversal de circulação de óleo 9 passa tal como o canal longitudinal de circulação de óleo 8, abaixo do eixo longitudinal central 7, ou abaixo de um plano horizontal que compreende o eixo longitudinal central 7. Os dois furos de saída 10 e 11 também se encontram na metade interior do pino de assento 4.

O balancim 2 apresenta dois braços de alavanca 12 e 13, dos quais um é conectado mecanicamente a uma árvore de carnes não ilustrada detalhadamente, por meio de uma peça de pressão de esfera 14 prensada nesse braço de alavanca 12 e de uma impulsora 15, enquanto que o outro braço de alavanca 13 fica em contato mecânico com uma ponte de válvula 16. Por meio da ponte de válvula 16, podem ser acionadas duas válvulas de cilindro do motor de combustão interna. Em cada um dos braços de alavanca 12 e 13 passa respectivamente um canal de circulação de óleo 17 ou 18, que abastece com óleo a ponte de válvula 16 e os componentes acionados hidraulicamente ali opcionalmente conectados ou a peça de pressão de esfera 14 como consumidor secundário de óleo. Os canais de circulação de óleo 17 e 18 apresentam respectivamente um orifício de entrada 19 e 20 disposto na metade superior do furo central 3 do balancim 2, ou seja acima do eixo longitudinal central 7, em uma parede interna do furo central 3.

O casquilho do mancai 6 conectado fixamente ao balancim 2 é projetada como cilindro oco, que apresenta no lado externo uma superfície externa do casquilho 21, que forma a superfície circunferencial externa do cilindro oco, e no lado interno de uma superfície interna do casquilho 22, que forma a superfície interna, ou seja a superfície circunferencial voltada para o compartimento interno do cilindro oco. No estado montado, a superfície externa da 21 do casquilho do mancai 6 fica diretamente em contato e bem ajustado na parede interna do furo central 3 do balancim.

A superfície interna do casquilho 22 é provida de uma ranhura interna 23 que termina em ambos os lados abaixo do eixo longitudinal central 7, ou seja, por sua vez, abaixo do plano horizontal que passa pelo eixo longitudinal central 7. Ela passa em sentido circunferencial e se estende na posição básica mostrada na figura 1 e 2 do balancim 2, nas duas extremidades aproximadamente por todo o respectivo orifício de saída 10 ou 11 do canal de circulação de óleo 9. O canal transversal de circulação de óleo 9 fica em contato com essa ranhura interna 23 por meio de seus dois orifícios de saída 10 e 11, e abastece com óleo esta última pelo menos na posição básica do balancim 2, pelos dois lados. Nessa posição básica, na qual a haste impulsora fica em contato com o circuito da árvore de carnes, e as válvulas acionáveis pelas pontes 16 ficam fechadas, os dois orifícios de saída 10 e 11 ficam adjacentes à ranhura interna 23 .

A superfície externa do casquilho 21 é provida de duas ranhuras externas 24 e 25, que passam igualmente em sentido circunferencial. Elas iniciam respectivamente na metade inferior do furo central 3 e se estendem na metade superior do furo central 3 até por todo um dos orifícios de entrada 19 e 20. Cada um dos canais de circulação de óleo 17 e 18 fica em contato por meio de seu orifício de entrada 19 ou 20 com uma das ranhuras externas 24 e 25. Cada uma das ranhuras externas 24 e 25 abastece com óleo o canal de circulação de óleo 17 ou 18 a elas atribuído.

A ranhura interna 23 fica conectada a cada uma das duas ranhuras externas 24 e 25. Neste caso, é prevista no casquilho do mancai 6, respectivamente, um orifício de passagem 2 6 ou 2 7 projetado como furo de passagem. Cada um dos orifícios de passagem 26 e 27 fica defronte a um dos dois orifícios de saída 10 e 11 do canal transversal de circulação de óleo 9, quando o balancim 2 se encontra na posição básica.

A seguir, são descritos mais detalhadamente o modo de ação e vantagens especiais do arranjo de balancim 1.

O óleo conduzido através do canal transversal de circulação de óleo 9 é necessário, por um lado, para a lubrificação da superfície de rolamento 5, e por outro, para a alimentação dos consumidores secundários conectados aos canais de circulação de óleo 17 e 18. Para essas duas tarefas são previstos meios construtivos basicamente separados entre si, no arranjo do balancim 1.

rolamento 5 é fluxo de óleo diretamente dos das ranhuras externas exigências respectivas

O fornecimento de óleo da superfície de feito através da ranhura interna 23 . Um parcial correspondente, que segue orifícios de saída 10 e 11 para dentro da ranhura interna 23, é assinalado pelo número 28. Em contrapartida, as ranhuras externas 24 e 25 são previstas para o suprimento de óleo dos consumidores secundários. Um fluxo de óleo parcial respectivo, que segue do orifício de saída 10 e 11, passando pelo orifício de passagem 26 ou 27, pela ranhura eterna 24 ou 25, pelo orifício de entrada 19 ou 20, indo para dentro do canal de circulação de óleo 17 ou 18, é assinalado com o número 2 9 ou 30. A quantidade passada de óleo para o suprimento de óleo aos consumidores secundários pode ser ajustada, em cada uma 24 dos e 25, seletivamente às consumidores secundários respectivamente conectados, através da geometria de ranhura individualmente pré-determinável, por exemplo pela profundidade respectiva de ranhura ou pela largura respectiva de ranhura. As duas ranhuras externas 24 e 25 podem também apresentar parâmetros de geometria divergentes entre si.

As ranhuras 23 a 25 previstas, no caso do arranjo de balancim 1, tanto no lado interno como também no lado externo do casquilho do mancal 6, e sua disposição geométrica especial, atuam favoravelmente sobre situações de funcionamento, durante as quais o pino de assento 4, por exemplo, se movimenta sob ação de uma carga na direção da seta 31. Forma-se então, na área da metade superior do pino de assento 4, uma fenda 32 entre a superfície de rolamento 5 e a superfície interna 22 do casquilho do mancal 6. Uma fenda desse tipo pode se formar durante o tempo de funcionamento também devido a um aumento da folga do rolamento. Em arranjos do balancim convencionais, uma fenda desse tipo provoca perda de óleo, que pxecisa ser compensada através de um fornecimento de óleo correspondentemente calculado.

O arranjo do balancim 1, em contrapartida, é construído de tal forma que não ocorra essa perda de óleo, ou pelo menos que não ocorra em uma escala considerável. Quando o pino de assento 4 se movimenta na direção da seta 31, nas duas áreas laterais 33 e 34 da superfície de rolamento 5, que se encontram aproximadamente na altura do eixo longitudinal central 7, em todo caso porém acima das duas extremidades superiores, isso provoca uma vedação da ranhura interna 23 com relação á fenda 32 que se forma na metade superior. Desse modo, impede-se um vazamento de óleo axial nessa fenda 32.

Ao mesmo tempo, é permanentemente assegurado o fornecimento de óleo da superfície de rolamento 5, por meio da ranhura interna 23 vedada então de modo particular, como também um fornecimento de óleo dos consumidores secundários por meio das ranhuras externas e 25. O arranjo do balancim 1 destaca-se também por uma perda de óleo extremamente pequena, especialmente em caso de ação de carga sobre o pino de assento 4, mas também no caso de um aumento da folga do rolamento condicionado de outra forma.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1.Arranjo de balancim de um motor de combustão interna, apresentando um balancim e um pino de assento, caracterizado pelo fato de:

a) de o pino de assento (4) apresentar uma superfície circunferencial externa projetada como superfície de rolamento (5), e de ele engatar em um furo central (3) do balancim (2), furo esse revestido com um casquilho do mancal (6) , de modo que o balancim (2) ficar apoiado de modo articulável sobre a superfície de rolamento (5) do pino de assento (4);

b) de o pino de assento (4) apresentar um primeiro canal de circulação de óleo (8, 9) que passa em seu interior, que desemboca em pelo menos um orifício de saída (10,11) na superfície de rolamento (5) , disposto abaixo de um eixo longitudinal central (7) do pino de assento (4);

c) de o casquilho do mancal (6) conectado fixamente ao balancim (2) , ter um formato oco-cilíndrico com uma superfície externa (21) do casquilho e uma superfície interna (22) do casquilho;

d) de uma metade inferior da superfície interna do casquilho (22) ser provida de pelo menos uma ranhura interna (23) que passa em sentido nos dois lados abaixo do circunferencial e eixo longitudinal termina central (7) , que se estende pelo menos até uma área, na qual fica disposto um orifício de saída (10, 11) do primeiro canal de circulação de óleo (8, 9) em uma posição básica do balancim (2) ;

e) de a superfície externa do casquilho (21) ser provida pelo menos de uma ranhura externa (24, 25) que passa em sentido circunferencial, e se estende até um orifício de entrada (19, 20) de um segundo canal de circulação de óleo (17, 18) que passa no balancim (2); e

f) de o casquilho do mancal (6) apresentar pelo menos um orifício de passagem (26, 27) que conecta a ranhura interna (23) e a ranhura externa (24, 25) entre si.
2. Arranjo do balancim, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro canal de circulação de óleo (8,9) apresentar um furo transversal (9) que transpassa totalmente o pino de assento e passa abaixo do eixo longitudinal central (7).
3. Arranjo do balancim, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o orifício de entrada (19, 20) se encontrar acima do eixo longitudinal central (7) em uma parede interna do furo central (3) do balancim (2), e de a ranhura externa (24, 25) iniciar abaixo do eixo longitudinal central (7) e de terminar acima do eixo longitudinal central (7) , sendo que ela se estende pelo menos até o orifício de entrada (19, 20) .
4. Arranjo do balancim, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de no balancim (2) estarem alojados pelo menos dois segundos canais de circulação de óleo (17, 18) e de a superfície externa do casquilho (21) ser provida de pelo menos duas ranhuras externas (24, 25), sendo que cada ranhura externa (24, 25) é atribuída somente a um dos orifícios de entrada (19, 20) dos segundos canais de circulação de óleo (17, 18) .
5. Arranjo do balancim, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de as ranhuras externas (24, 25) apresentarem pelo menos geometrias parcialmente diferentes.
6. Arranjo do balancim, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o orifício de passagem (26, 27) ficar disposto na área, na qual o orifício de saída (10, 11) do primeiro canal de circulação de óleo (8,9) se encontra em uma posição básica do balancim (2).
7. Arranjo do balancim, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a ranhura interna (23) e a ranhura externa (24, 25) serem projetadas respectivamente como ranhura estampada.