ES2235307T3 - Motor de piston con mando de valvula por balancin. - Google Patents

Abstract

Motor de pistón con control de válvula por empujador, en el cual los árboles del conjunto están insertados receptores del eje de levas o de los empujadores. El motor de pistón tiene receptores de eje de levas y empujadores (15, 16) directamente fundidos en la culata de cilindro (24). Los ejes del conjunto (13, 17) están directamente insertados en los receptores del eje de levas o de los empujadores. Sus cojinetes puede ser cojinetes de cilindros o cojinetes de deslizamiento. Los receptores pueden formar una pieza con la culata del cilindro o puede estar formada por separado en acero y a continuación roscado en su interior.

Description

Motor de pistón con mando de válvula por balancín.

La presente invención describe un motor de pistón con mando de válvula de balancín, según el preámbulo de la reivindicación 1. Para ello se explicará la invención, a título de ejemplo, con mayor detenimiento mediante un motor en línea de dos cilindros, pero es válido también para motores de pistón con cualquier número de cilindros.

Es ya conocido, utilizar motores con diferentes tipos de mandos de válvula, por ejemplo, según la figura 1, los cuatro mandos de válvula distintos, como se describe, por ejemplo, en el libro "Kraftfahrtechnisches Taschenbuch Bosch" VDI-Verlag, 19 edición. Una posible realización se ha representado en la figura 1, dibujo 3. Este tipo de mando de válvula se utiliza especialmente hoy en día en motores, cuya prioridad es una reducida potencia de rozamiento, y una altura constructiva reducida. Es desventajoso en este modelo, el fuerte dispendio para el mecanizado y montaje de la transmisión de válvula, el mantenimiento costoso, así como una mayor necesidad de espacio en la dirección longitudinal del cilindro.

El documento GB-A-2 157 770 da a conocer un árbol de levas convencional, montado sobre rodillos o cojinetes de fricción, estando dirigida la invención de este escrito a un dispositivo de descompresión para una motocicleta.

El documento DE-C-801 241 da a conocer un casquillo excéntrico, alrededor del cual encaja un cubo giratorio graduable axialmente, ajustable en la rotación, del dispositivo de balancín.

Por el documento US-A-5 605 077 se conoce un motor de pistón, que presenta para el alojamiento del árbol de levas puntos de apoyo con orificios para cojinetes, que, vistos en dirección de montaje, presentan diámetros crecientes para facilitar el montaje del árbol de levas. El mecanizado exacto de estos orificios de cojinete, con diferentes diámetros es, sin embargo, muy costoso. Se da a conocer también el montaje de la palanca de balancín, con iguales puntos de apoyo, estando ensanchados los puntos de apoyo de los orificios del balancín. Gracias a que los orificios del balancín se han dispuesto en la culata, puede tener lugar el montaje de la palanca del balancín sólo en la culata.

Partiendo de este estado conocido de la técnica, el objeto de la presente invención es eliminar las desventajas de los mandos de válvula de balancín ya conocidas, referidas al mayor coste para el mecanizado y montaje del árbol de levas y de la palanca del balancín, mantenimiento costoso y mayor necesidad de espacio en la dirección longitudinal de los cilindros.

Este objetivo se consigue con un motor con mando de válvulas de balancín según la reivindicación 1. Otras ventajas y realizaciones se han descrito en las subreivindicaciones.

La presente invención se explicará a continuación con mayor detenimiento mediante un dibujo de las soluciones del estado de la técnica y mediante un ejemplo de realización con un motor en línea de 2 cilindros.

La figura 1 muestra esquemáticamente cuatro posibilidades de mandos de válvula,

la figura 2 muestra esquemáticamente en una vista lateral una transmisión de válvula de un motor según la invención,

la figura 3 muestra una sección por la línea III-III de la figura 2,

la figura 4 muestra la disposición del balancín de las figuras 2 y 3 desde arriba,

la figura 5 muestra el cigüeñal y el árbol de compensación de la figura 2 desde arriba,

la figura 6 muestra esquemáticamente una primera sección por la carcasa de la culata,

la figura 7 muestra otra sección por la carcasa de la culata, y

la figura 8 muestra en una vista en perspectiva una variante para la realización según la figura 7.

Las figuras 2 a 5 muestran esquemáticamente partes del accionamiento de un motor de pistón, según la invención, con pistón 1, del cual sólo se ha representado 1, que está sujeto en el vástago de biela 2 y están unidos mediante la muñequilla del cigüeñal 3 con el cigüeñal 4. Además, se reconoce un árbol de compensación 5 con rueda dentada de cadena 5K, una rueda de cadena 6, unida directamente con el cigüeñal, una rueda de tensado de cadena 7, para poder tensar la cadena 8, que acciona la rueda dentada del árbol de levas 9, que permite el giro del árbol de levas 10, que a su vez acciona la palanca de balancín 11, que mueve las válvulas indicadas 19 a lo largo del eje de válvula 12.

Un motor de combustión interna del modelo de pistón, representado en el ejemplo de realización como motor en línea, posee dos cilindros no representados paralelos, dentro de los cuales se desplazan hacia arriba y hacia abajo los pistones 1. El cigüeñal 4, dispuesto debajo de los cilindros, posee dos muñequillas 3, en cada una de las cuales se ha montado una biela 2. Cada una de las bielas está unida con un pistón 1, que en cada cilindro, corre hacia arriba y hacia abajo. Las levas 18 del árbol de levas 10 accionan para ello la palanca del balancín 11, que acciona correspondientemente la correspondiente válvula 19.

El accionamiento del árbol de levas 10 tiene lugar mediante una rueda dentada del árbol de levas 9, que se encuentra entre los pares de levas para cada uno de los cilindros. En el ejemplo de realización se ha dispuesto esta rueda dentada del eje de levas en el centro del eje de levas, pero se puede desplazar en otra forma de realización también desde el centro.

El árbol de levas 10 se acciona mediante la cadena de mando 8 a través de la rueda dentada de cadena-árbol de levas 9, la rueda tensora la cadena 7, que acciona con el árbol de compensación 5 que gira en sentido contrario la rueda de accionamiento de cadena de compensación 5K y la rueda de cadena del árbol de levas 6 por el cigüeñal 4. Otra posible realización del accionamiento del árbol de levas comprende una realización con correa dentada y ruedas de correa dentada de cadena y ruedas de cadena.

Las secciones representadas en las figuras 6 y 7 muestran el montaje del árbol de levas 10 y la palanca de balancín 11 directamente en los alojamientos 15 y 16 fundidos directamente en la culata 24. Esto tiene la ventaja de un mecanizado y montaje muy simples del árbol de levas y de la palanca de balancín. Las figuras 6 y 7 muestran sólo detalles de la culata 24 y de la tapa de culata 14, en la que se han dispuesto los órganos descritos.

En el ejemplo del árbol de levas 10, se explicará a continuación detalladamente el montaje y las ventajas. Con la presente invención, los alojamientos 16 fundidos previamente de la culata 24 para él árbol de levas 10, que es un eje hueco, se deben, a la larga, sólo a la medida del eje deseado, de tal manera que el árbol de levas 10, dotado de los cojinetes de rodillos 20, se colocan entre los alojamientos 16 y el eje de árbol de levas 17 que se utiliza como eje de montaje. La tapa de la culata 14, con las superficies laterales 21 correspondientemente mecanizadas, se utiliza para ello para la fijación lateral del eje del árbol de levas 17.

Análogamente afecta también esto a la palanca de balancín 11, que asimismo está formada como árbol hueco, con cojinetes de rodillos 22 y está colocada según la figura 7 entre los alojamientos 15, introduciéndose los ejes de la palanca de balancín 13, que se utilizan como árboles de montaje, y se fijan mediante la superficies laterales 23 en la tapa de la culata 14.

Otra ventaja de la invención es con ello un mecanizado muy simple de la transmisión de las válvulas y un montaje muy simple del árbol de levas y de la palanca del balancín. Otra ventaja de la invención es la utilización de los cojinetes de rodillos para el montaje del árbol de levas y de las palancas de balancín, con lo cual se posibilitan pérdidas de rozamiento muy bajas y no es necesario ningún abastecimiento de aceite a presión.

Otra ventaja de la invención radica en que no es necesario ningún atornillado adicional o fijación de otra clase de soportes de cojinetes. Mediante la realización especial de la tapa de la culata, no se necesita para ello ningún punto de apoyo. Además, no resulta ninguna superficie de junta interrumpida entre la tapa de la culata y la cabeza de la culata y se posibilita una obturación simple del orificio de la bujía. Mediante la posibilidad de utilizar la cabeza de culata para la fijación de los ejes 13 y 17, no es necesario ningún aseguramiento del árbol de levas y de la palanca de balancín. Mediante la invención, se simplifica el mantenimiento así como los controles del juego de las válvulas y el ajuste, y los árboles de levas y las palancas de balancín se puede cambiar de forma extremadamente simple.

En la figura 8 se ha representado una variante para la realización de los alojamientos, especialmente de los alojamientos del árbol de palanca de balancín, habiéndose representado la cabeza de cilindro en una vista en perspectiva. Se ha demostrado que con ciertos modelos y alojamientos fundidos de grandes solicitaciones para los árboles de la palanca de balancín no satisfacen las solicitaciones. Los alojamientos fundidos 15, según la figura 7, se puede sustituir en estos casos según la realización de la figura 8 por alojamientos 15A de acero, que se han atornillado por pares y directamente en la culata 24. Las demás ventajas, como con los alojamientos fundidos, se mantienen completamente y el montaje de los árboles de palanca de balancín tiene lugar por el mismo método.

En caso de que sea necesario, se puede sustituir también los alojamientos 16 de los árboles de levas fundidos por alojamientos prefabricados, que se atornillan entonces en la culata.

Se ha demostrado, además, que la utilización de alojamientos, a por alojamientos fundidos o prefabricados y atornillados, aporta también el montaje de árboles de levas conocidos o palancas de balancín ventajas esenciales y ahorros. De forma análoga a ello, ha resultado que la utilización de árboles huecos para el montaje de árboles de levas y palancas de balancín, ofrece también ventajas en las disposiciones ya conocidos.

Especialmente de la figura 3 se desprende que el árbol de levas 10, la rueda tensora de cadena 7 y el eje de compensación 5 rotativo en sentido contrario, se accionan con la rueda tensora de cadena 5K por sólo una cadena 8, en línea con el cigüeñal 4, con la rueda dentada de cadena 6. Esto tiene la ventaja, debido a la construcción compacta de poder construir de forma estrecha y permite, además, ahorrar componentes, por ejemplo, árboles intermedios. Esta guía de cadena permite también, por la disposición de la rueda de cadena 7, una inversión del sentido de giro del árbol de compensación 5 y un ángulo de abrazamiento de cadena suficientemente grande de todos los componentes accionados y a accionar. Para ello se dispone la rueda tensora de cadena 7 en línea con la rueda de cadena del árbol de levas 6, de tal manera que se consigue tanto un ángulo de abrazamiento suficientemente grande para todos los árboles como también una inversión del sentido de votación para el árbol de compensación 5. La rueda tensora de cadena 7 para la reducción de la fricción puede estar montada sobre rodillos y con ello lubricarse suficientemente a través del aceite que salpica de la cadena.

También esta medida de la invención permite una construcción muy simple y compacta de la transmisión de válvulas. Además de una realización con la transmisión de cadena, es posible también una realización de la invención con correas dentadas. Para ello se sustituye la rueda de cadena por ruedas de correa dentada.

Claims (10)

1. Motor de pistón, con por lo menos un cilindro y un mando de válvulas de balancín, con pistones (1), que están sujetos en una biela (2) y están unidos mediante una muñequilla de cigüeñal (3) con un cigüeñal (4), un árbol de compensación (5) y un árbol de levas (10) accionado por el cigüeñal (4), que a su vez acciona la palanca de balancín (11), estando dispuesto este órgano en una carcasa del cigüeñal con culata (24) y la tapa de la culata (14), caracterizado porque la culata presenta alojamientos que se utilizan para la fijación de un árbol de levas no rotativo (17).

2. Motor de pistón, según la reivindicación 1, caracterizado porque la culata (24) está prefabricada de acero y presenta alojamientos atornillados (15A), que se utilizan para la fijación de un eje de la palanca de balancín no giratorio (13).

3. Motor de pistón, según la reivindicación 1 o 2 caracterizado porque el árbol de levas (10) y/o la palanca o palancas de balancín (11) son huecas y presentan cojinetes interiores (20, 22), y está montada o están montadas en un árbol de levas adicional (10) o eje no rotativo (17, 13) o palanca basculante (11).

4. Motor de pistón, según la reivindicación 3, caracterizado porque los cojinetes del árbol de levas o de la palanca de balancín (20, 22) son cojinetes de rodillos o de fricción.

5. Motor de pistón, según la reivindicación 1, caracterizado porque los alojamientos (16) están fundidos de una sola pieza con la culata (24).

6. Motor de pistón, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la tapa de la culata (14) presenta superficies laterales, que se utilizan para el posicionado y fijación del eje de levas (10) y del eje del árbol de levas (17).

7. Motor de pistón, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la tapa de la culata (14) presenta superficies laterales (23), que se utilizan para el posicionado y fijación de la palanca basculante (11) y los ejes de la palanca basculante correspondientes (13).

8. Motor de pistón, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la rotación del árbol de levas (10) tiene lugar a través de medios de accionamientos móviles (8), que están accionados por una rueda de accionamiento (6) unida con el árbol de levas y comprende una rueda tensora (7), para tensar los medios de accionamiento (8), caracterizado porque el árbol de levas (10), la rueda tensora (7) y el árbol de compensación (5), que gira en sentido contrario, está accionado sólo por una cadena (8) o sólo por una correa dentada en línea con el cigüeñal (4).

9. Motor de pistón, según la reivindicación 8, caracterizado porque la rueda tensora (7) que se encuentra en línea con la rueda del árbol de levas (6) está dispuesto de tal manera que consigue tanto un gran ángulo de abrazamiento para todos los árboles como también una inversión del sentido de giro para el árbol de compensación (5).

10. Motor de pistón, según la reivindicación 8, caracterizado porque la rueda de tensado (7) para la reducción del rozamiento está montada sobre rodillos y mediante el aceite que salpica la cadena está suficientemente lubricada.