ES2185519T3 - Regulacion mecanica de la carrera de la valvula de admision de un motor de combustion. - Google Patents
Regulacion mecanica de la carrera de la valvula de admision de un motor de combustion.Info
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Abstract
Ajuste mecánicamente regulable de la válvula para un motor de combustión interna, que presenta varios cilindros, con: - por lo menos una palanca de elevación (4) por cilindro que presenta - un medio (30), con el que se puede girar la palanca de elevación (4), y que está montado desplazable en un coliso (5), - un medio (31) que actúa conjuntamente con un árbol de levas (28), que impulsa la palanca de elevación (4) y - una leva de trabajo (6), - un medio (8), que actúa conjuntamente con los medios (30) de la palanca de elevación (4) y que desplaza a estos dentro de los colisos (5), - un árbol de levas (28), que actúa conjuntamente con el medio (31) de la palanca de elevación (4) y lo impulsa, - por lo menos una válvula por cilindro, que actúa conjuntamente con la leva de trabajo (6) de una palanca de elevación (4) y es desplazada por ésta, caracterizado porque el medio (8) es una regleta accionada, que está montada en la carcasa (11,12) del motor de combustión interna.
Description
Regulación mecánica del ajuste de la carrera de
la válvula de admisión de un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un ajuste
regulable mecánicamente de la carrera de una válvula. Además, la
presente invención se refiere a un motor de combustión interna con
un ajuste regulable mecánicamente de la carrera de la válvula y a un
procedimiento para regular las carreras de las válvulas en los
motores de combustión interna.
En los motores de combustión interna, al cambiar
la carga de plena carga a carga parcial, aparece un vacío parcial en
el dispositivo de aspiración, por el cual se aspira más carburante
de lo necesario en el cilindro. Con ello, se aumenta el consumo de
carburante del motor de combustión interna y eventualmente llega
carburante sin quemar al medio ambiente.
Por eso, existe la tarea de presentar un
dispositivo con el que pueda reducirse el consumo de carburante de
un motor de combustión interna.
Esta tarea se soluciona mediante la disposición
de un ajuste regulable mecánicamente de la carrera de una válvula
para un motor de combustión interna, que presenta varios cilindros,
con:
- como mínimo una palanca de elevación para cada
cilindro, que presenta
- -
- un medio con el que puede girarse la palanca de elevación y con el que está colocada de forma desplazable en una corredera,
- -
- un medio de transmisión del accionamiento que actúa conjuntamente con un árbol de levas que acciona la palanca de elevación, y
- -
- una leva de trabajo,
- un medio que actúa conjuntamente con el soporte
desplazable, giratorio de las palancas de elevación y desplaza a
éstas en las correderas,
- un árbol de levas que actúa conjuntamente con
el medio de transmisión del accionamiento de la palanca de elevación
y la acciona,
- como mínimo una válvula para cada cilindro que
actúa conjuntamente con la leva de trabajo, en cada caso, de una
palanca de elevación y es movida por ésta,
- de modo que el medio que desplaza la palanca de
elevación es una regleta accionada que está colocada de forma
desplazable en la carcasa del motor de combustión interna.
En otra forma de realización, el ajuste de la
carrera de una válvula según la invención presenta adicionalmente
una palanca de arrastre por rodillos que, por un lado, actúa
conjuntamente con la leva de trabajo de la palanca de elevación y es
accionada por ésta y, por otro lado, actúa conjuntamente con la
válvula y la mueve.
Según la invención, el ajuste de la carrera de
una válvula presenta un medio con el que puede girarse la palanca de
elevación y con el que está colocada de forma desplazable en una
corredera. Preferiblemente, este medio es un rodillo.
La corredera aloja el medio y, con ello,
representa su guiado, dentro del cual el medio, y con él la palanca
de elevación, se desplaza bajo presión y/o tracción. La corredera
puede presentar cualquier forma que el experto elija, de manera que
la palanca de elevación pueda desplazarse preferiblemente a lo largo
de una determinada recta y/o curva.
Sin embargo, preferiblemente, la corredera tiene
una forma fundamentalmente rectangular, estando configurados
preferiblemente los lados cortos del rectángulo en forma de un
semicírculo. Esta forma de la corredera es adecuada especialmente
para alojar rodillos. Esta corredera puede estar dispuesta
horizontal o verticalmente, o bien en un ángulo cualquiera respecto
a la horizontal o vertical.
Según la invención, el motor de combustión
interna presenta como mínimo dos cilindros, con lo que a cada
cilindro está asignada como mínimo una palanca de elevación. Estas
palancas de elevación modifican su posición mediante una regleta
accionada que está colocada de forma desplazable en la carcasa del
motor de combustión interna, para ajustar la carrera de los
cilindros. Preferiblemente, la regleta se mueve hacia delante y
hacia atrás a lo largo de una recta.
En una forma preferida de realización de la
presente invención, un cilindro presenta dos válvulas de admisión y,
de forma correspondiente, dos palancas de elevación. Estas dos
palancas de elevación pueden desplazarse según la invención o bien
con una regleta accionada, o bien con dos regletas accionadas, de
modo que, en el último caso, una regleta mueve una palanca de
elevación en cada caso. La última forma de realización tiene la
ventaja de que la palanca de elevación y, con ello, las válvulas,
pueden ajustarse independientemente unas de otras, con lo que el
control del motor de combustión interna puede producirse de forma
aún más variable. En el caso extremo, en una válvula se realiza una
denominada carrera 0, mientras que la otra válvula se abre
completamente.
La regleta puede accionarse de la forma corriente
para el experto. Por ejemplo, el accionamiento se realiza de forma
hidráulica o neumática, con un electroimán elevador, con un motor
eléctrico que presenta preferiblemente un engranaje, o con un motor
piezoeléctrico.
Preferiblemente, el medio que actúa conjuntamente
con el árbol de levas es un rodillo.
El control de válvula según la invención es
adecuado para válvulas de cualquier tipo. Sin embargo,
preferiblemente, las válvulas son válvulas de motores de combustión
interna, de forma especialmente preferida, válvulas de admisión de
motores de combustión interna.
Por eso, otro objeto de la presente invención se
refiere a un motor de combustión interna que presenta como mínimo un
control de las válvulas según la invención.
Otro objeto de la presente invención es un
procedimiento para controlar la carrera de una válvula de admisión
de un motor de combustión interna utilizando el control de las
válvulas según la invención, en el que como mínimo dos palancas de
elevación con una regleta accionada se desplazan en la corredera de
forma correspondiente a los requisitos de potencia del motor de
combustión interna.
Con carga parcial, la palanca de elevación se
desplaza y se mantiene en esta posición durante un cierto tiempo, de
manera que la válvula o la palanca de arrastre por rodillos está en
contacto con una parte de la leva de trabajo de la palanca de
elevación, que provoca una carrera reducida de la válvula.
Con plena carga, la palanca de elevación se
desplaza y se mantiene en esta posición durante un cierto tiempo, de
manera que la válvula o la palanca de arrastre por rodillos está en
contacto con una parte de la leva de trabajo de la palanca de
elevación, que provoca la carrera máxima de la válvula.
La presente invención tiene la ventaja de que la
carrera de la válvula puede aumentarse o reducirse respectivamente
según los requisitos de potencia. Mediante el ajuste de la carrera
de la válvula según la invención se reduce el trabajo de cambio de
carga en motores Otto y se logran ahorros de carburante de hasta un
10% en comparación con el control de las válvulas según el estado de
la técnica. El control mecánico es fundamentalmente más sencillo y,
con ello, se fabrica de forma más rentable que, por ejemplo, los
controles electrónicos de la carrera de las válvulas. El control de
las válvulas según la invención es muy robusto y no es propenso a
requerir mantenimientos. Al emplear una regleta que desplaza la
palanca de elevación en su posición, se necesitan fundamentalmente
menos componentes que en el estado de la técni-
ca.
ca.
A continuación, la invención se explica mediante
las figuras 1 a 5. Estas explicaciones son sólo a modo de ejemplo y
no limitan la idea general de la invención.
La figura 1a muestra el control de válvula según
la invención para un cilindro de dos válvulas.
La figura 1b muestra una forma de realización del
soporte de la palanca de elevación en un cilindro de cuatro
válvulas.
La figura 2 muestra otra forma de realización del
soporte de la palanca de elevación en un cilindro de cuatro
válvulas.
La figura 3 muestra un paralelogramo para
accionar la regleta.
La figura 4 muestra dos actuadores para accionar
la regleta.
La figura 5 muestra dos actuadores para accionar
la regleta con una balanza 32 de potencia.
En la figura 1a se muestra el control de válvula
según la invención para un motor de dos válvulas (una válvula de
admisión y una de escape). Una palanca 4 de elevación está colocada
de forma desplazable y giratoria con el rodillo 30 en una corredera
5. La palanca de elevación se desplaza en la corredera mediante la
regleta 8 y el muelle 14 de retroceso. La corredera 5 y el soporte o
guiado de la regleta 8 están integrados en una cubierta 11 del
motor, que está montada exactamente orientada a la cabeza 13 del
cilindro o a un soporte 12 intermedio. El experto entenderá que la
palanca 4 de elevación también puede mantenerse en una determinada
posición dentro de la corredera mediante la regleta 8 y el muelle 14
de retroceso. La regleta 8 se extiende perpendicularmente al plano
del papel en todos los cilindros presentes en el motor o en sus
válvulas de admisión, que están dispuestas en una hilera. La
posición de la regleta 8 se registra mediante un sensor del
recorrido (no mostrado) o, por ejemplo, mediante las revoluciones de
un motor eléctrico, que acciona la regleta, y se transmite como
valor real a un dispositivo electrónico de control. Este dispositivo
de control regula la posición deseada de la válvula de admisión
mediante una comparación entre valor teórico/real.
Además, la palanca 4 de elevación cuenta con un
rodillo 31 adicional que actúa conjuntamente con el árbol 28 de
levas y que acciona la palanca 4 de elevación.
En la parte inferior, la palanca 4 de elevación
presenta una leva 6 de trabajo. Esta leva de trabajo está en
contacto con el rodillo 7, que está montado en la palanca 1 de
arrastre por rodillos. A su vez, la palanca 1 de arrastre por
rodillos mueve la válvula 3 (mostrada parcialmente).
La parte izquierda de la leva de trabajo es, de
forma preferida, un círculo alrededor del punto central del rodillo
30. Con ello, se garantiza una carrera cero en la posición
mostrada.
La transición de la izquierda (área de carrera
cero) a la derecha (área de carrera) de la leva de trabajo define la
rampa de aceleración del movimiento de la válvula de admisión. La
rampa de aceleración del árbol 28 de levas sirve sólo para la
aceleración de la palanca 4 de elevación y ya no actúa en la
aceleración de la válvula.
Si, por ejemplo, un motor de combustión interna
se acciona con carga parcial, la palanca 4 de elevación se desplaza
en la corredera 5 de tal manera que la palanca 1 de arrastre por
rodillos actúa conjuntamente con la parte izquierda de la leva 6 de
trabajo, de manera que la carrera de la válvula 3 se reduce. Por el
contrario, con plena carga, la palanca 4 de elevación se desplaza en
la corredera 5 de tal manera que la parte derecha de la leva 6 de
trabajo está en contacto con la palanca 1 de arrastre por rodillos,
de manera que la carrera de la válvula 3 es máxima.
La figura 1b muestra un detalle de un motor de
cuatro válvulas (dos válvulas de admisión y dos de escape). En este
caso, el motor presenta dos válvulas de admisión para cada cilindro,
cuyo comportamiento de carrera se regula independientemente una de
otra mediante las dos palancas 4a, 4b de elevación, por lo que sólo
se muestra la palanca 4a de elevación. En este ejemplo, la regleta 8
puede estar dividida en dos partes, lo que se muestra mediante las
regletas 15, 16. Las regletas 15, 16 se accionan independientemente
una de otra. Con esta disposición las carreras de las válvulas de
las dos válvulas de admisión pueden regularse independientemente una
de otra. Por ejemplo, puede ajustarse una válvula de admisión a la
carrera 0 y emplear sólo la carrera de la otra válvula para la
regulación del par. También, en esta forma de realización se
registra la posición de las regletas 15, 16 correspondientes y se
emplea para la regulación. También las regletas 15, 16 se extienden
por todos los cilindros que están dispuestos en una hilera, o sus
válvulas, cuya carrera es modificada por a la regleta
correspondiente.
La figura 2 muestra otra forma de realización del
soporte de las palancas 4a, 4b de elevación en un cilindro de cuatro
válvulas. En este caso, las dos palancas 4a, 4b de elevación están
colocadas resistentes al giro en un eje 17 común. A su vez, el eje
17 está colocado giratorio en un cojinete 18 antifricción. La
regleta 8 puede desplazar el cojinete 18 antifricción a lo largo de
la corredera 5. La regleta 8 no está dividida en dos partes.
El eje 17 también puede extenderse por todos los
cilindros, de manera que todas las palancas de elevación están
alineadas en un eje y se sujetan en la posición de la válvula, por
ejemplo, mediante manguitos de separación.
La figura 3 muestra una posible forma de
accionamiento de la regleta 8 o de las regletas 15, 16, que en el
presente ejemplo se forma como paralelogramo mediante las regletas 8
y 19 y las dos palancas 21. A continuación, sólo se hace referencia
a las regletas 8 y 19. Las regletas 8 y 19 y las palancas 21 están
unidas unas con otras de forma giratoria al nivel del papel, con lo
que se emplean como mínimo dos palancas 21 en un motor de cuatro
cilindros y, también tres o más, en un motor de seis cilindros. La
regleta 19 está colocada, mediante cojinetes, de forma desplazable
en ambos sentidos a lo largo de la horizontal, lo que se indica
mediante la flecha doble 20. Los cojinetes 22, que se encuentran en
la cabeza del cilindro, pueden ser cojinetes de fricción o cojinetes
antifricción. La regleta 8 se conduce, mediante los cojinetes 23, en
la cabeza del cilindro, a lo largo de la vertical, y su posición
puede determinarse mediante sensores del recorrido. La regleta 19 se
ajusta mediante un motor 24 y mediante una rosca fileteada. En este
caso, la posición de la regleta 8 y, con ello, la carrera ajustada
de la válvula de admisión, puede medirse mediante un sensor 25 del
recorrido, que registra la posición de la regleta 19. Asimismo, la
posición de la regleta 8 puede medirse mediante el registro de las
revoluciones de motor. El experto reconocerá que muchos otros
medios, por ejemplo, un sistema hidráulico, un electroimán elevador,
un motor paso a paso, una palanca accionada mecánicamente o un cable
de accionamiento, son adecuados para realizar el ajuste de la
regleta 19. El movimiento horizontal 20 de la regleta 19 se apoya
mediante los resortes 24 y 25.
La figura 4 muestra el accionamiento de la
regleta 8 mediante al menos dos actuadores 27. Estos actuadores
pueden ser, por ejemplo, imanes elevadores, motores eléctricos con o
sin engranaje, motores piezoeléctricos o medios mecánicos,
hidráulicos o neumáticos.
Adicionalmente a la figura 4, la figura 5 muestra
una balanza 32 de potencia, que actúa conjuntamente con los
actuadores 27. Gracias a esta disposición se aumenta la exactitud de
la carrera de la válvula en ralentí.
Claims (8)
1. Ajuste regulable mecánicamente de la carrera
de las válvulas para un motor de combustión interna que presenta
varios cilindros con:
- como mínimo una palanca (4) de elevación para
cada cilindro, que presenta
- -
- un medio (30) con el que puede girarse la palanca (4) de elevación y con el que está colocada de forma desplazable en una corredera (5),
- -
- un medio (31) que actúa conjuntamente con un árbol (28) de levas que acciona la palanca (4) de elevación, y
- -
- una leva (6) de trabajo,
- un medio (8) que actúa conjuntamente con los
medios (30) de las palancas (4) de elevación y las desplaza en
correderas (5),
- un árbol (28) de levas que actúa conjuntamente
con el medio (31) de la palanca (4) de elevación y la acciona,
- como mínimo una válvula para cada cilindro, que
actúa conjuntamente con la leva (6) de trabajo en cada caso de una
palanca (4) de elevación y es movida por ésta,
caracterizado porque el
medio (8) es una regleta accionada que está colocada de forma
desplazable en la carcasa (11, 12) del motor de combustión
interna.
2. Ajuste regulable mecánicamente de la carrera
de las válvulas para un motor de combustión interna que presenta
varios cilindros con:
- como mínimo una palanca (4) de elevación para
cada cilindro, que presenta
- -
- un medio (30) con el que puede girarse la palanca (4) de elevación y con el que está colocada de forma desplazable en una corredera (5),
- -
- un medio (31) que actúa conjuntamente con un árbol (28) de levas que acciona la palanca (4) de elevación, y
- -
- una leva (6) de trabajo,
- un medio (8) que actúa conjuntamente con los
medios (30) de las palancas (4) de elevación y las desplaza en una
corredera (5),
- un árbol (28) de levas que actúa conjuntamente
con el medio (31) de la palanca (4) de elevación y la acciona,
- una palanca (1) de arrastre por rodillos que
actúa conjuntamente con la leva (6) de trabajo de la palanca (41) de
elevación y es accionada por ésta,
- como mínimo una válvula para cada cilindro que
actúa conjuntamente con la leva (6) de trabajo en cada caso de una
palanca (4) de elevación y es movida por ésta,
caracterizado porque el
medio (8) es una regleta accionada que está colocada de forma
desplazable en la carcasa (11, 12) del motor de combustión
interna.
3. Ajuste regulable mecánicamente de la carrera
de válvulas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado
porque a un cilindro están asignadas dos palancas (4) de elevación
que una regleta (8) desplaza conjuntamente o dos regletas (15, 16)
desplazan independientemente entre sí.
4. Ajuste regulable mecánicamente de la carrera
de válvulas según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque se registra la posición de la regleta
(8, 15, 16, 19) y esta posición se emplea como valor real para la
regulación de la carrera de las válvulas.
5. Ajuste regulable mecánicamente de la carrera
de válvulas según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque la regleta (8, 15, 16) se acciona
mediante un paralelogramo.
6. Ajuste regulable mecánicamente de la carrera
de válvulas según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque la válvula es una válvula de admisión de
un motor de combustión interna.
7. Motor de combustión interna,
caracterizado porque presenta como mínimo un ajuste regulable
mecánicamente de la carrera de válvulas según una de las
reivindicaciones 1 a 6.
8. Procedimiento para controlar la carrera de una
válvula de admisión de un motor de combustión interna al emplear un
ajuste de la carrera de válvulas según una de las reivindicaciones 1
a 6, caracterizado porque como mínimo dos palancas (4) de
elevación con una regleta (8, 15, 16) accionada se desplazan en la
corredera (5) de forma correspondiente a los requisitos de potencia
del motor de combustión interna.
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| EP01110782A EP1255027B1 (de) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Mechanische Regelung der Hubverstellung des Einlassventils eines Verbrennungsmotors |
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