ES2259742T3 - Aparato de inyecciion de combustible para un motor de combustion interna. - Google Patents
Aparato de inyecciion de combustible para un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Un aparato de inyección de combustible para motor incluyendo un inyector (25) que tiene una válvula de inyección de combustible (108) para inyectar combustible, un recorrido de suministro de aire comprimido (126A) para suministrar aire comprimido a dicha válvula de inyección de combustible (108) y una válvula de inyección de combustible y aire (107) que está montada en una culata de cilindro (14) para inyectar combustible directamente a una cámara de combustión (19) junto con aire comprimido, caracterizado porque al menos parte del recorrido de suministro de aire comprimido (126A) se dispone directamente en la culata de cilindro (14) de manera que pase cerca de un orificio de escape (24) de tal manera que el aire comprimido que fluye por el recorrido de suministro de aire comprimido (126A) pueda ser calentado por el calor de los gases de escape que fluyen por el orificio de escape (24).
Description
Aparato de inyección de combustible para un
motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un aparato de
inyección de combustible para motor incluyendo un inyector que tiene
una válvula de inyección de combustible para inyectar combustible y
una válvula de inyección de combustible y aire que está montada en
una culata de cilindro para inyectar combustible con aire comprimido
directamente a una cámara de combustión.
En la técnica relacionada, dicho aparato de
inyección de combustible se conoce por
JP-A-2820782.
Sin embargo, el aparato de la técnica
relacionada antes descrita se construye de tal manera que una bomba
de aire comprimido y un inyector estén conectados por una línea de
conducto separada de una culata de cilindro, lo que puede dar lugar
no sólo a un aumento del tamaño del motor y la complejidad de la
estructura alrededor del motor, sino también a una reducción de la
eficiencia de bombeo porque el volumen de aire comprimido disminuye
al enfriarse al pasar de la bomba de aire comprimido al
inyector.
Se conoce otro ejemplo por
US-5172865.
En vista de tales circunstancias, un objeto de
la presente invención es proporcionar un aparato de inyección de
combustible para motor en el que se evitan el aumento de tamaño del
motor y la complejidad de la estructura alrededor del motor y se
mejora la eficiencia de bombeo de la bomba de aire comprimido.
Para lograr dicho objeto, la presente invención
según la reivindicación 1 proporciona un aparato de inyección de
combustible para motor incluyendo un inyector que tiene una válvula
de inyección de combustible para inyectar combustible y una válvula
de inyección de combustible y aire que está montada en una culata de
cilindro para inyectar combustible directamente a una cámara de
combustión junto con aire comprimido, caracterizado porque al menos
parte de un recorrido de suministro de aire comprimido para
suministrar aire comprimido a dicho inyector se dispone
directamente en la culata de cilindro de manera que pase cerca de un
orificio de escape de tal manera que el aire comprimido que fluye
por el recorrido de suministro de aire comprimido pueda ser
calentado por el calor de los gases de escape para fluyen por la
parte de escape.
Según la invención expuesta en la reivindicación
1, dado que al menos parte del recorrido de suministro de aire
comprimido se dispone directamente en la culata de cilindro, no es
necesario disponer un componente para introducir aire comprimido al
inyector alrededor de la culata de cilindro, y así se puede evitar
el aumento de tamaño del motor y la complejidad de la estructura
alrededor del motor. Además, dado que parte del recorrido de
suministro de aire comprimido pasa cerca del orificio de escape, el
aire comprimido que fluye en el recorrido de suministro de aire
comprimido puede ser calentado por el calor de los gases de escape,
y así se puede mejorar la eficiencia de bombeo incrementando el
volumen de aire comprimido.
Para lograr el objeto antes descrito, la
invención según la reivindicación 2 proporciona un aparato de
inyección de combustible para motor incluyendo un inyector que
tiene una válvula de inyección de combustible para inyectar
combustible y una válvula de inyección de combustible y aire que
está montada en una culata de cilindro para inyectar combustible
directamente a una cámara de combustión junto con aire comprimido,
caracterizado porque al menos parte del recorrido de suministro de
aire comprimido para suministrar el aire comprimido a dicho inyector
incluye un regulador tubular que pasa por el orificio de escape y
está montado en la culata de cilindro y un paso que está unido
directamente a dicha culata de cilindro.
Según la construcción de la invención expuesta
en la reivindicación 2, dado que al menos parte del recorrido de
suministro de aire comprimido está formada por el regulador tubular
pasando a través del orificio de escape y el paso previsto
directamente en la culata de cilindro, se puede evitar el aumento de
tamaño del motor y la complejidad de la estructura alrededor del
motor no disponiendo el componente para introducir aire comprimido
en el inyector alrededor de la culata de cilindro. Además, dado que
el regulador tubular que constituye parte del recorrido de
suministro de aire comprimido pasa por el orificio de escape, el
aire comprimido que circula por el recorrido de suministro de aire
comprimido puede ser calentado por el calor de los gases de escape,
y se puede mejorar la eficiencia de bombeo incrementando el volumen
de aire comprimido.
La invención según la reivindicación 3 se
caracteriza, además de la construcción de la invención según la
reivindicación 1, porque en la culata de cilindro se forma una
camisa de agua de lado de culata de manera que se disponga entre el
orificio de escape y el bloque de cilindros cerca de dicho orificio
de escape, y parte de dicho recorrido de suministro de aire
comprimido se dispone directamente en la culata de cilindro en el
lado opuesto de dicha camisa de agua de lado de culata con respecto
al orificio de escape. En esta disposición, se puede evitar todo lo
posible que el enfriamiento realizado por la camisa de agua de lado
de culata afecte al aire comprimido que pasa por el recorrido de
suministro de aire comprimido, y por lo tanto se puede mantener una
eficiencia de bombeo alta incluso cuando el motor es un motor
refrigerado por agua.
La invención según la reivindicación 4 se
caracteriza, además de la construcción expuesta en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, porque una bomba de aire comprimido a
conectar a dicho recorrido de suministro de aire comprimido está
dispuesta en el lado del bloque de cilindros correspondiente a dicho
orificio de escape. Con esta disposición, la bomba de aire
comprimido se puede colocar en el espacio para disponer el motor
incluyendo el tubo de escape que está conectado al orificio de
escape.
La invención según la reivindicación 5 se
caracteriza, además de la construcción expuesta en la reivindicación
4, porque un cárter de bomba de dicha bomba de aire comprimido se
forma integralmente con el bloque de cilindros. Con esta
disposición, el número de los componentes se puede reducir, y
simultáneamente se puede evitar el aumento de tamaño del motor y la
complejidad de la estructura del motor cerca de la bomba de aire
comprimido.
Ahora se describirá una realización de la
presente invención con referencia al dibujo.
La figura 1 es una vista en sección transversal
parcialmente vertical de un motor de cuatro tiempos y de inyección
de combustible-aire tomada a lo largo de la línea
1-1 en la figura 2.
La figura 2 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 2-2 en la figura 1
mostrando un estado en el que una cubierta de culata está
quitada.
La figura 3 es un dibujo de una culata de
cilindro tomada a lo largo de la línea 3-3 en la
figura 1.
La figura 4 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 4-4 en la figura
2.
La figura 5 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 5-5 en la figura
4.
La figura 6 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 6-6 en la figura
4.
La figura 7 es una vista lateral vertical en
sección transversal del motor tomada a lo largo de la línea
7-7 en la figura 2.
La figura 8 es una vista parcialmente despiezada
de una segunda realización, correspondiente a la figura 2.
En la figura 1, un cuerpo de motor 11 del motor
de cuatro tiempos y de inyección de aire-combustible
incluye un cárter 12, un bloque de cilindros 13 conectado al cárter
12, una culata de cilindro 14 conectada al bloque de cilindros 13
en el lado opuesto de dicho cárter 12, y una cubierta de culata 15 a
conectar a la culata de cilindro 14 en el lado opuesto del bloque
de cilindros 13.
Un pistón 17 que se monta deslizantemente en un
agujero de cilindro 16 formado en dicho bloque de cilindros 13,
está conectado a un cigüeñal (no representado) soportado
rotativamente por el cárter 12 mediante una biela 18 y una
muñequilla (no representada), y entre el bloque de cilindros 13 y la
culata de cilindro 14 se forma una cámara de combustión 19 a la que
se expone la cabeza del pistón 17.
Con referencia también a la figura 2 y la figura
3, la culata de cilindro 14 incluye orificios de válvula de
admisión primero y segundo 20, 21 que se abren en la superficie de
techo de la cámara de combustión 19, un orificio de entrada de aire
23 que se abre en un lado de la culata de cilindro 14 en
comunicación común con los orificios de válvula de admisión 20, 21,
un orificio único de válvula de escape 22 que se abre en la
superficie de techo de la cámara de combustión 19, y un orificio de
escape 24 que se abre en el otro lado de la culata de cilindro 14
en comunicación con el orificio de válvula de escape 22, donde un
inyector 25 para inyectar combustible directamente a la cámara de
combustión 19 junto con aire comprimido está colocado en el eje del
agujero de cilindro 16, es decir, en el eje de cilindro C y unido a
él.
El orificio de la primera válvula de admisión 20
y el orificio de válvula de escape 22 están dispuestos en ambos
lados de dicho eje de cilindro C, es decir, el inyector 25, en la
figura sobresaliente en el plano que interseca el eje de cilindro
C, y el orificio de la segunda válvula de admisión 21 está dispuesto
en un lado del eje de cilindro C, es decir, el inyector 25, en una
línea recta L2 sustancialmente ortogonal a otra línea recta L1 que
conecta el orificio de la primera válvula de admisión 20 y el
orificio de válvula de escape 22. Una bujía de encendido 26 está
montada en la culata de cilindro 14 de manera que esté expuesta en
la cámara de combustión 19 en la posición que evita la interferencia
con el orificio de la primera válvula de admisión 20, el orificio
de la segunda válvula de admisión 21, y el orificio de válvula de
escape 22.
La culata de cilindro 14 incluye válvulas de
admisión primera y segunda 27, 28 que pueden abrir y cerrar los
orificios de válvula de admisión primero y segundo 20, 21 dispuestos
respectivamente de manera que sean capaces de movimiento de
apertura y cierre, y una válvula de escape 29 que puede abrir y
cerrar el orificio de válvula de escape 22 dispuesto de manera que
sea capaz de movimiento de apertura y cierre. Las válvulas de
admisión primera y segunda 27, 28 están montadas deslizantemente en
cilindros de guía 30 que están fijados a la culata de cilindro 14
respectivamente, y muelles de válvula 32 ··· están dispuestos entre
el retén 31 fijado respectivamente a los extremos superiores de
ambas válvulas de admisión 27, 28 sobresaliendo de los cilindros de
guía 30 y la culata de cilindro 14, respectivamente. Ambas válvulas
de admisión 27, 28 son empujadas en la dirección de cierre por una
fuerza elástica ejercida por los muelles de válvula 32. La válvula
de escape 29 se monta deslizantemente en un cilindro de guía 33, que
está fijado a la culata de cilindro 14, y un muelle de válvula 35
está dispuesto entre un retén 34 fijado al extremo superior de la
válvula de escape 29 que sobresale del cilindro de guía 33 y la
culata de cilindro 14. La válvula de escape 29 es empujada en la
dirección de cierre por la fuerza elástica ejercida por el muelle de
válvula 35.
Con referencia también a las figuras 4 a 6, las
válvulas de admisión primera y segunda 27, 28, y la válvula de
escape 29 se abren y cierran por un engranaje de válvula 38, y el
engranaje de válvula 38 incluye un árbol de levas 41 que gira y
tiene excéntricas de lado de admisión y de lado de escape 39, 40, un
primer brazo oscilante de lado de admisión 42 que bascula en
asociación con dicha excéntrica de lado de admisión 39, un primer
brazo oscilante de lado de escape 43 que bascula en asociación con
dicha excéntrica de lado de escape 40, un segundo brazo oscilante de
lado de admisión 44 que tiene un par de brazos de presión 44a, 44b
que entran en contacto con los extremos superiores de las válvulas
de admisión primera y segunda 27, 28, un segundo brazo oscilante de
lado de escape 45 que tiene un brazo de presión 45a que entra en
contacto con el extremo superior de la válvula de escape 29, un
vástago de empuje de lado de admisión 46 previsto entre los brazos
oscilantes de lado de admisión primero y segundo 42, 44 para
transmitir un movimiento basculante del primer brazo oscilante de
lado de admisión 42 al segundo brazo oscilante de lado de admisión
44, y un vástago de empuje de lado de escape 47 previsto entre los
brazos oscilantes de lado de escape primero y segundo 43, 45 para
transmitir un movimiento basculante del primer brazo oscilante de
lado de escape 43 al segundo brazo oscilante de lado de escape
45.
Una primera cámara de válvula 48 para alojar las
porciones superiores de los segundos brazos oscilantes de lado de
admisión y de lado de escape 44, 45 y los vástagos de empuje de lado
de admisión y de lado de escape 46, 47 de dicho engranaje de
válvula 38 se forma entre la culata de cilindro 14 y la cubierta de
culata 15, y el cárter 12, el bloque de cilindros 13, y la culata
de cilindro 14 se forman con una segunda cámara de válvula 49 en
comunicación con la primera cámara de válvula 48 de manera que se
extienda en paralelo con el eje de cilindro C en el lado del agujero
de cilindro 16.
El árbol de levas 41 del engranaje de válvula 38
se aloja y dispone en la segunda cámara de válvula 49 de manera que
no interfiera con la primera cámara de válvula 48 entre la culata de
cilindro 14 y la cubierta de culata 15, ambos extremos del árbol de
levas 41 con un eje paralelo con el cigüeñal se soportan
rotativamente en el bloque de cilindros 13 y una cubierta 50 fijada
al bloque de cilindros 13 para formar la superficie exterior de la
segunda cámara de válvula 49 mediante cojinetes de bolas 51, 51.
Una primera rueda dentada movida 52 está
conectada a un árbol de levas 41 de manera que no sea capaz de
rotación relativa, y una cadena excéntrica 53 para reducir a la
mitad la velocidad de potencia rotativa del cigüeñal y transmitirla
al árbol de levas 41 se enrolla alrededor de la primera rueda
dentada movida 52.
Los primeros brazos oscilantes de lado de
admisión y de lado de escape 42, 43 tienen rodillos 54, 55 que
entran en contacto rodante con las excéntricas de lado de admisión y
de lado de escape 39, 40 desde arriba, respectivamente. Los primeros
brazos oscilantes de lado de admisión y de lado de escape 42, 43
tienen ejes paralelos con dicho árbol de levas 41 y se soportan de
forma basculante por los primeros ejes basculantes de lado de
admisión y de lado de escape 56, 57 previstos entre el bloque de
cilindros 13 y la cubierta 50. Los primeros brazos oscilantes de
lado de admisión y de lado de escape 42, 43 están provistos
integralmente de porciones de presión en forma de cuenco abiertas
hacia arriba 42a, 43a en la posición encima de dichos rodillos 54,
55, respectivamente.
Por otra parte, en la primera cámara de válvula
48, los segundos ejes basculantes de lado de admisión y de lado de
escape 58, 59 que tienen ejes paralelos con dicho árbol de levas 41
se soportan por la culata de cilindro 14 de manera que dispongan en
ambos lados de dicho inyector 25. El segundo brazo oscilante de lado
de admisión 42 que tiene un par de brazos de presión bifurcados 44a,
44b que se soportan de forma basculante por el eje basculante de
lado de admisión 58, y el segundo brazo oscilante de lado de escape
43 se soportan basculantemente por el eje basculante de lado de
escape 59.
El segundo brazo oscilante de lado de admisión
44 está provisto integralmente de una porción de recepción de
presión en forma de cuenco abierta hacia abajo 44c en el lado
opuesto de ambos brazos de presión 44a, 44b con respecto al segundo
eje basculante de lado de admisión 58, y el segundo brazo oscilante
de lado de escape 45 está provisto integralmente de una porción de
recepción de presión en forma de cuenco abierta hacia abajo 45b en
el lado opuesto del brazo de presión 45a con respecto al segundo eje
basculante de lado de escape 59.
Los vástagos de empuje de lado de admisión y de
lado de escape 46, 47 se extienden verticalmente entre la segunda
cámara de válvula 49 y la primera cámara de válvula 48, y los
extremos esféricos inferiores de los vástagos de empuje de lado de
admisión y de lado de escape 46, 47 están montados de forma
basculante en las porciones de presión 42a, 43a de los primeros
brazos oscilantes de lado de admisión y de lado de escape 42, 43, y
los extremos esféricos superiores de los vástagos de empuje de lado
de admisión y de lado de escape 46, 47 están montados de forma
basculante en las porciones de recepción de presión 44c, 45b de los
segundos brazos oscilantes de de lado de admisión y de lado de
escape 44, 45.
En el engranaje de válvula 38 descrito
anteriormente, el vástago de empuje de lado de admisión 46 se mueve
verticalmente como resultado del movimiento basculante vertical del
primer brazo oscilante de lado de admisión 42 mediante la excéntrica
de lado de admisión 39 en respuesta a la rotación del árbol de levas
41, al que se transmite potencia rotativa del cigüeñal a una
relación de reducción de velocidad de la mitad.
Correspondientemente, el segundo brazo oscilante de lado de
admisión 44 bascula, y por lo tanto las válvulas de admisión primera
y segunda 27, 28 se abren y cierran. Por otra parte, el vástago de
empuje de lado de escape 47 se mueve verticalmente como resultado
del movimiento basculante vertical del primer brazo oscilante de
lado de escape 43 mediante la excéntrica de lado de escape 40.
Correspondientemente, el segundo brazo oscilante de lado de escape
45 bascula y así la válvula de escape 29 se abre y cierra.
El inyector 25 recibe aire comprimido de una
bomba de aire comprimido 61, y la bomba de aire comprimido 61 está
dispuesta en el lado del bloque de cilindros 13 correspondiente al
orificio de escape 24 previsto en la culata de cilindro 14. Además,
el bloque de cilindros 13 se forma con una cámara operativa 62
dispuesta en el lado del agujero de cilindro 16 para comunicar con
dicha segunda cámara de válvula 49 sustancialmente en forma de L en
un plano ortogonal al eje de cilindro C, y dicha bomba de aire
comprimido 61 está dispuesta en la porción de conexión entre la
segunda cámara de válvula 49 y la cámara operativa 62.
Con referencia también a la figura 7, un cárter
de bomba 63 de la bomba de aire comprimido 61 tiene un eje que es
paralelo con el eje de cilindro c, y se forma integralmente con el
bloque de cilindros 13 en una forma cilíndrica abierta en el lado de
culata de cilindro 14 y cerrada en el fondo. Un elemento de tapa 64
para cerrar herméticamente el agujero en dicho lado de culata de
cilindro 14 del cárter de bomba 63 está fijado al bloque de
cilindros 13. Además, el cárter de bomba 63 se encaja
deslizantemente con un pistón 66 que define una cámara de bomba 65
con respecto a dicho elemento de tapa 64.
El pistón 66 está provisto de un agujero
deslizante 67 que se extiende a lo largo de su diámetro rectilíneo
y que tiene un eje que pasa a través del eje de dicho árbol de levas
41, y el agujero deslizante 67 está provisto deslizantemente de una
pieza deslizante 68. Por otra parte, un elemento cilíndrico de
soporte 69 que tiene un eje paralelo con el eje de dicho árbol de
levas 41 y que pasa por el eje de dicho pistón 66 está dispuesto en
la cámara operativa 62, y el elemento de soporte 69 está fijado por
pernos 71, respectivamente, a múltiples, por ejemplo, cuatro,
salientes de fijación 70 que sobresalen del bloque de cilindros 13.
Además, una cubierta 72 que define la superficie lateral exterior de
la cámara operativa 62, está fijada al bloque de cilindros 13, y
dichos pernos 71 se pueden apretar y aflojar cuando se abre la
cubierta 72.
Un eje giratorio 73 se introduce coaxialmente en
dicho elemento de soporte 69, y un cojinete de rodillos 74 está
interpuesto entre un extremo del elemento de soporte 69 y el eje
giratorio 73, y un cojinete de bolas 75 está interpuesto entre el
otro extremo del elemento de soporte 69 y el eje giratorio 73. En
otros términos, el eje giratorio 73 se soporta rotativamente por el
elemento de soporte 69 que está fijado al bloque de cilindros
13.
Un eje excéntrico 73a está dispuesto
integralmente en un extremo del eje giratorio 73 sobresaliendo de un
extremo de dicho elemento de soporte 69 en su posición excéntrica, y
el extremo distal del eje excéntrico 73a está conectado a dicha
pieza deslizante 68. Por lo tanto, el eje excéntrico 73a gira
alrededor del eje del eje giratorio 73 según la rotación del eje
giratorio 73, y por lo tanto el pistón 66 desliza en el cárter de
bomba 63 para aumentar y disminuir el volumen de la cámara de bomba
65.
Por lo tanto, el cárter de bomba 63 se forma con
un agujero 76 por el que se introduce un extremo del eje giratorio
73, y el pistón 66 se forma con un agujero de introducción 77, que
permite la introducción del eje excéntrico 73a de manera que sea
capaz de moverse en la dirección a lo largo del eje del agujero
deslizante 67 según la rotación del eje giratorio 73, en
comunicación con el centro longitudinal del agujero deslizante
67.
Una segunda rueda dentada movida 78 está fijada
a un extremo del eje giratorio 73 en la posición entre el cárter de
bomba 63 y el elemento de soporte 69, una cadena sinfín 80 está
enrollada alrededor de un piñón de accionamiento 79 formado
integralmente con la primera rueda dentada movida 52, alrededor de
la que se enrolla una cadena excéntrica 53, y dicha segunda rueda
dentada movida 78, de manera que el eje giratorio 73, es decir, la
bomba de aire comprimido 61 se haga girar por la potencia
transmitida por dicho árbol de levas 41.
Se forman agujeros pasantes 81, 82 en ambos
extremos del elemento de soporte 69 en el centro entre el cojinete
de bolas 75 y el cojinete de rodillos 74, respectivamente. El
elemento de soporte 69 se forma integralmente con una guía de
aceite 83 para guiar parte del aceite caído a la cámara operativa 62
a la zona entre el elemento de soporte 69 y el eje giratorio 73, en
una posición correspondiente a un agujero pasante 81. En otros
términos, en la culata de cilindro 14 se forma un paso de retorno
de aceite 84 formado en la culata de cilindro 14 para guiar aceite
desde la primera cámara de válvula 48, y en el bloque de cilindros
13 se forma un paso de retorno de aceite 85 en comunicación con el
paso de retorno de aceite 84 y abierto a la cámara operativa 62. La
guía de aceite 83 se forma integralmente en el elemento de soporte
69 para guiar el aceite caído del paso de retorno de aceite 85 al
agujero pasante 81. Parte del aceite introducido en la zona entre el
elemento de soporte 69 y el eje giratorio 73 se utiliza para
lubricar el cojinete de rodillos 74 y el cojinete de bolas 75, y el
aceite restante cae a la cámara operativa 62 a través del agujero
pasante 82. El aceite acumulado en la parte inferior de la cámara
operativa 62 se devuelve al cárter 12 mediante un paso de retorno de
aceite 86 formado en el bloque de cilindros 13 en comunicación con
la porción inferior de la cámara operativa 62.
El bloque de cilindros 13 está unido con una
bomba de agua 90 que tiene un eje de rotación coaxial con el eje
giratorio 73 en el lado opuesto de la bomba de aire comprimido 61
con respecto a dicho elemento de soporte 69. Un cárter de bomba 91
de la bomba de agua 90 incluye un cuerpo de alojamiento 92 que tiene
una porción en forma de plato 92b formada integralmente con el
extremo abierto de una porción cilíndrica con fondo 92a, que se
cierra en el lado del eje rotativo 73, y una cubierta de bomba 93
para cerrar el extremo abierto del cuerpo de alojamiento 92. La
cubierta de bomba 93 está fijada al bloque de cilindros 13 para
fijar la periferia externa del extremo abierto del cuerpo de
alojamiento 92 con el bloque de cilindros 13.
Ambos extremos de un eje de bomba 94, que es
coaxial con el eje giratorio 73, se soportan rotativamente en el
centro del extremo cerrado de la porción cilíndrica con fondo 92a y
en el centro de la cubierta de bomba 93, y una pluralidad de imanes
96 están adheridos a un rotor 95 que se introduce en la porción
cilíndrica con fondo 92a de manera que pueda girar integralmente
con el eje de bomba 94. Por otra parte, un elemento rotativo 97 que
tiene una porción cilíndrica 97a que encierra coaxialmente la
porción cilíndrica con fondo 92a de dicho cuerpo de alojamiento 92,
está fijado al otro extremo del eje giratorio 73 proyectando el otro
extremo del elemento de soporte 69, y una pluralidad de imanes 98
están adheridos en la superficie interior de dicha porción
cilíndrica 97a. Por consiguiente, cuando el elemento rotativo 97
gira junto con el eje giratorio 73, el rotor 95 gira con el eje de
bomba 94.
Se ha formado una cámara de remolino 99 entre el
cuerpo de alojamiento 92 y la cubierta de bomba 93, y un impulsor
100 almacenado en la cámara de remolino 99 está dispuesto en el
rotor 95.
La cubierta de bomba 93 se forma con una
pluralidad de orificios de entrada 101 que se abren hacia el centro
de la cámara de remolino 99, y el agua de refrigeración introducida
en la cámara de remolino 99 por los orificios de entrada 101 se
presuriza por la rotación del impulsor 100. Por lo tanto, se
suministra agua refrigerante descargada de la bomba de agua 90
mediante una camisa de agua de lado de bloque 102 formada en el
bloque de cilindros 13 y una camisa de agua de lado de culata 103
formada en la culata de cilindro 14 en comunicación con la camisa
de agua de lado de bloque 102. Por lo tanto, un estado en el que
agua refrigerante descargada de la camisa de agua de lado de culata
103 se guía al radiador y análogos, no representado, y un estado en
el que agua de refrigeración deja a un lado el radiador o análogos y
vuelve a los orificios de entrada 101 se puede conmutar por un
termostato 104 según la temperatura del agua de refrigeración. El
alojamiento de termostato 105 del termostato 104 se forma
integralmente en la cubierta de bomba 93 de dicha bomba de agua
90.
Considerando especialmente la figura 6, el
inyector 25 incluye una válvula de inyección de combustible y aire
107 que tiene una boquilla 106 sumergida en la cámara de combustión
19 y montada en la culata de cilindro 14, y una válvula de
inyección de combustible 108 conectada a la válvula de inyección de
combustible y aire 107 para inyectar combustible a la válvula de
inyección de aire y combustible 107 por detrás. La válvula de
inyección de combustible y aire 107 inyecta combustible con aire
comprimido directamente a la cámara de combustión 19.
La culata de cilindro 14 se forma con un agujero
de encaje 109 para encajar herméticamente dicha boquilla 106, y un
cilindro de introducción 110 que está en comunicación coaxial con el
agujero de encaje 109 y que tiene un diámetro interior mayor que el
agujero de encaje 109 de manera que sea coaxial con el eje de
cilindro C. La boquilla 106 de la válvula de inyección de
combustible y aire 107 se encaja herméticamente en el agujero de
encaje 109, y se introduce en un cilindro de introducción 110 hasta
que apoya sobre un saliente anular 111 formado entre el agujero de
encaje 109 y el cilindro de introducción 110. Además, una porción de
conexión de conductor 107a dispuesta en la porción trasera de la
válvula de inyección de combustible y aire 107 está dispuesta en
una ranura 110a formada en el extremo trasero del cilindro de
introducción 110, y un par de conductores 112 que salen de la
porción de conexión de conductor 107a fuera del cilindro de
introducción 110 atraviesan una arandela de goma 113 fijada a la
superficie de acoplamiento entre la culata de cilindro 14 y la
cubierta de culata 15.
Por otra parte, la cubierta de culata 15 se
forma integralmente con un alojamiento cilíndrico de inyector 114
para encajar y mantener la válvula de inyección de combustible 108 y
fijar dicha válvula de inyección de combustible y aire 107 con la
culata de cilindro 14, y el extremo distal del alojamiento de
inyector 114 apoya sobre el extremo trasero de la válvula de
inyección de combustible y aire 107 cuando la cubierta de culata 15
está conectada a la culata de cilindro 14.
Una cámara de combustión anular 116 que comunica
con el interior de la válvula de inyección de combustible 108 se
forma entre el alojamiento de inyector 114 y la válvula de inyección
de combustible 108, y un par de elementos obturadores 117, 118 que
fijan la cámara de combustión 116 por ambos lados están interpuestos
entre la válvula de inyección de combustible 108 y el alojamiento de
inyector 114.
La cubierta de culata 15 está provista
directamente de un paso de suministro de combustible 119 que
comunica con dicha cámara de combustión 116, y una manguera 120 que
guía combustible procedente de una fuente de alimentación de
combustible, no representada, está conectada al paso de suministro
de combustible 119 mediante una junta 121.
Una cámara anular de aire 122 que comunica con
el interior de la válvula de inyección de aire y combustible 107 se
forma entre el extremo distal de la válvula de inyección de
combustible 108 y el extremo trasero de la válvula de inyección de
combustible y aire 107 y el alojamiento de inyector 114, y aire
comprimido de dicha bomba de aire comprimido 61 se suministra a la
cámara de aire 122.
Considerando las figuras 2 y 7, se ha previsto
un conducto de admisión 124, al que está conectada una manguera
para guiar aire de un filtro de aire, no representado, en el
elemento de tapa 64 de la bomba de aire comprimido 61, y el
conducto de admisión 124 está conectado a la cámara de bomba 65
mediante una válvula de avance (no representada) incorporada en el
elemento de tapa 64.
Una válvula de avance 125 que se abre según el
aumento de presión en la cámara de bomba 65, se construye en dicho
elemento de tapa 64, y mediante dicha válvula de avance 125 y un
recorrido de suministro de aire comprimido 126A se suministra aire
comprimido descargado de la bomba de aire comprimido 61 a la cámara
de aire 122. El recorrido de suministro de aire comprimido 126A
incluye un elemento de tubo 127 que está conectado al elemento de
tapa 64 para comunicar con dicha válvula de avance 125 en un extremo
y con la culata de cilindro 14 en el otro extremo, un paso 128 que
está dispuesto directamente en la culata de cilindro 14 para
comunicar con el elemento de tubo 127, y un paso 129 formado
directamente en la cubierta de culata 15 para comunicar con el paso
128 y para comunicar con la cámara de aire 122.
Parte del paso 128 formado directamente en la
culata de cilindro 14 pasa por la zona cerca del orificio de escape
24. Especialmente cerca del orificio de escape 24, la camisa de agua
de lado de culata 103 está dispuesta entre el orificio de escape 24
y el bloque de cilindros 13, mientras que dicho paso 128 pasa a lo
largo del lado opuesto de dicha camisa de agua de lado de culata
103 con respecto al orificio de escape 24.
Ambos extremos de un pasador 130 que se extiende
a través de la superficie de acoplamiento entre la culata de
cilindro 14 y la cubierta de culata 15 se introducen en la culata de
cilindro 14 y la cubierta de culata 15, y los pasos 128, 129
dispuestos directamente en la culata de cilindro 14 y la cubierta de
culata 15 para formar parte del recorrido de suministro de aire
comprimido 126A se ponen en comunicación entre sí mediante dicho
pasador 130. Una junta tórica 133 que encierra el pasador 130 está
interpuesta entre la culata de cilindro 14 y la cubierta de culata
15 en su superficie de acoplamiento.
Se ha formado un orificio 131 en el pasador 130,
y una válvula de seguridad 132 conectada a dicho paso 128 formada
hacia arriba del orificio 131 está montada en la culata de cilindro
14.
Ahora se describirá la operación de la primera
realización. Dado que al menos parte del recorrido de suministro de
aire comprimido 126A para suministrar aire comprimido al inyector
25, es decir, parte del paso 128 formado directamente en la culata
de cilindro 14 y que constituye parte del recorrido de suministro de
aire comprimido 126A, pasa por la zona cerca del orificio de escape
24, el aire comprimido que fluye por el recorrido de suministro de
aire comprimido 126A puede ser calentado por el calor de los gases
de escape que circulan por el orificio de escape 24, y así aumenta
el volumen de aire comprimido. Como consecuencia, se mejora la
eficiencia de bombeo.
Además, cerca del orificio de escape 24, aunque
parte de la camisa de agua de lado de culata 103 está dispuesta
entre el orificio de escape 24 y el bloque de cilindros 13, el paso
128 que forma parte de dicho recorrido de suministro de aire
comprimido 126A está dispuesto en el lado opuesto de la camisa de
agua de lado de culata 103 con respecto al orificio de escape 24.
Por lo tanto, se puede evitar todo lo posible que el enfriamiento
realizado por la camisa de agua de lado de culata 103 afecte al aire
comprimido que pasa por el recorrido de suministro de aire
comprimido 126A, y por lo tanto se puede mantener una eficiencia de
bombeo alta incluso cuando el motor es un motor refrigerado por
agua.
La bomba de aire comprimido 61 conectada al
recorrido de suministro de aire comprimido 126A está dispuesta en el
lado del bloque de cilindros 13 correspondiente al orificio de
escape 24, y así la bomba de aire comprimido 61 puede estar
dispuesta en el espacio para disponer el motor incluyendo el tubo de
escape que está conectado al orificio de escape 24. Además, dado que
el cárter de bomba 63 de la bomba de aire comprimido 61 se forma
integralmente con el bloque de cilindros 13, se puede reducir el
número de los componentes, y simultáneamente se puede evitar el
aumento de tamaño del motor y la complejidad de la estructura del
motor cerca de la bomba de aire comprimido 61.
La válvula de inyección de combustible 108 del
inyector 25 está encajada y es soportada por el alojamiento de
inyector 114. Dado que el alojamiento de inyector 114 se forma
integralmente con la cubierta de culata 15, no hay que disponer un
elemento que constituye el alojamiento de inyector 114 alrededor de
la culata de cilindro 14, y así se puede reducir el número de
componentes, y simultáneamente se puede evitar el aumento de tamaño
del motor y la complejidad de la estructura alrededor del motor.
Dado que el paso de suministro de combustible
119 para suministrar combustible y aire comprimido al alojamiento
de inyector 114 y el paso 129 que es al menos parte del recorrido de
suministro de aire comprimido 126A se forman directamente en la
cubierta de culata 15, no hay que disponer una línea de conducto o
análogos para suministrar combustible y aire comprimido al
alojamiento de inyector 114 alrededor del alojamiento de inyector
114, se puede reducir el número de componentes, y simultáneamente se
puede evitar el aumento de tamaño del motor y la complejidad de la
estructura alrededor del motor.
El árbol de levas 41, que constituye parte del
engranaje de válvula 38 que mueve la primera válvula de admisión 27
y la segunda válvula de admisión 28 dispuestas en la culata de
cilindro 14 y la válvula de escape 29, está dispuesto en el lado
del bloque de cilindros 13 evitando al mismo tiempo la interferencia
con la porción entre la culata de cilindro 14 y la cubierta de
culata 15. Por lo tanto, se puede evitar la disposición del árbol
de levas 41 entre la culata de cilindro 14 y la cubierta de culata
15 y así aumenta la flexibilidad de disposición del alojamiento de
inyector 114, y la flexibilidad de la disposición del paso de
suministro de combustible 119 y el paso 129 que se forman
directamente en la cubierta de culata 15.
Además, el inyector 25 está dispuesto en el eje
de cilindro C, el orificio de la primera válvula de admisión 20 y
el orificio de válvula de escape 22 están dispuestos en ambos lados
de dicho inyector 25 en la figura sobresaliendo en el plano que
interseca el eje de cilindro C, y el orificio de la segunda válvula
de admisión 21 está dispuesto en un lado del inyector 25 en la
línea recta L2 sustancialmente ortogonal a una línea recta L1 que
conecta el orificio de la primera válvula de admisión 20 y el
orificio de válvula de escape 22. Por lo tanto, disponiendo el
inyector 25 en el centro de la cámara de combustión 19, se puede
evitar variaciones en la distancia de propagación del fuego en la
cámara de combustión 19 y por lo tanto se puede mejorar la
eficiencia de combustión. Además, previendo los orificios de válvula
de admisión primero y segundo 20, 21, se puede lograr una mejora de
la eficiencia de llenado de aire y una reducción de la pérdida de
bombeo. Además, la bujía de encendido 26 se puede disponer evitando
fácilmente la interferencia con las dos válvulas de admisión 27, 28
y la única válvula de escape 29 de manera que la bujía de encendido
26 se pueda disponer muy cerca del inyector 25 para mejorar la
eficiencia de la combustión.
La válvula de inyección de combustible y aire
107 del inyector 25 se soporta por la cubierta de culata 15, y el
paso que es al menos parte del recorrido de suministro de aire
comprimido 126A para suministrar aire comprimido a la válvula de
inyección de combustible y aire 107, se prevé directamente en la
cubierta de culata 15. Por lo tanto, se puede evitar la disposición
del componente para guiar aire comprimido al inyector 25 alrededor
de la cubierta de culata 15, y así se puede evitar el aumento de
tamaño del motor y la complejidad de la estructura alrededor del
motor.
Ambos extremos del pasador cilíndrico 130 que se
extiende a través de la superficie de acoplamiento entre la culata
de cilindro 14 y la cubierta de culata 15, se introducen en la
culata de cilindro 14 y la cubierta de culata 15, y los pasos 128,
129, que constituyen al menos parte del recorrido de suministro de
aire comprimido 126A y se disponen directamente en la culata de
cilindro 14 y la cubierta de culata 15 respectivamente, se ponen en
comunicación entre sí mediante el pasador 130. Por lo tanto, aunque
por ello las posiciones relativas de la culata de cilindro 14 y la
cubierta de culata 15 están fijadas por el pasador 130, y el
inyector 25 se soporta por la cubierta de culata 15 y la culata de
cilindro 14 de forma cooperante, no se ejerce un esfuerzo excesivo
en el inyector 25. Además, también es posible usar el pasador 130
como un elemento de conexión para el paso 128 de la culata de
cilindro 14 y el paso 129 de la cubierta de culata 15 para evitar la
necesidad de un componente específico para conectar pasos, lo que
contribuye a la reducción del número de componentes.
Dado que el orificio 131 se forma en el pasador,
la presión del aire comprimido suministrado al inyector 25 se puede
ajustar, y además, no se necesita un componente específico para
regular la presión. Por lo tanto, el número de componente se puede
reducir.
La figura 8 muestra una segunda realización de
la presente invención, y los mismos números de referencia designan
las partes correspondientes.
El recorrido de suministro de aire comprimido
126B para suministrar aire comprimido al inyector 25 incluye el
elemento de tubo 127 que está conectado al elemento de tapa 64 en un
extremo para comunicar con dicha válvula de avance 125 y con la
culata de cilindro 14 en el otro extremo, un paso 128a dispuesto
directamente en la culata de cilindro 14 para comunicar con el
elemento de tubo 127, un regulador cilíndrico 134 montado en la
culata de cilindro 14 de manera que pase por el orificio de escape
24 y comunique con dicho paso 128a, un paso 128b dispuesto
directamente en la culata de cilindro 14 de manera que comunique con
el regulador 134, y el paso 129 (véase la primera realización)
dispuesto directamente en la cubierta de culata 15 para comunicar
con el paso 128b.
También según la segunda realización, es posible
calentar el aire comprimido que circula por el recorrido de
suministro de aire comprimido 126B por el calor de escape de los
gases de escape que fluyen por el orificio de escape 24, y así se
puede incrementar el volumen de aire comprimido, mejorando por ello
la eficiencia de bombeo. Además, se puede evitar el aumento de
tamaño del motor y la complejidad de la estructura alrededor del
motor no disponiendo los componentes para introducir aire comprimido
al inyector 25 alrededor de la culata de cilindro 14 y la cubierta
de culata 15.
Aunque hasta ahora se han descrito las
realizaciones de la presente invención, la presente invención no se
limita a las realizaciones antes indicadas, y se puede hacer varias
modificaciones en el diseño sin apartarse de la presente invención
indicada en las reivindicaciones.
Claims (5)
1. Un aparato de inyección de combustible para
motor incluyendo un inyector (25) que tiene una válvula de inyección
de combustible (108) para inyectar combustible, un recorrido de
suministro de aire comprimido (126A) para suministrar aire
comprimido a dicha válvula de inyección de combustible (108) y una
válvula de inyección de combustible y aire (107) que está montada en
una culata de cilindro (14) para inyectar combustible directamente a
una cámara de combustión (19) junto con aire comprimido,
caracterizado porque al menos parte del
recorrido de suministro de aire comprimido (126A) se dispone
directamente en la culata de cilindro (14) de manera que pase cerca
de un orificio de escape (24) de tal manera que el aire comprimido
que fluye por el recorrido de suministro de aire comprimido (126A)
pueda ser calentado por el calor de los gases de escape que fluyen
por el orificio de escape (24).
2. Un aparato de inyección de combustible para
motor incluyendo un inyector (25) que tiene una válvula de inyección
de combustible (108) para inyectar combustible y una válvula de
inyección de combustible y aire (107) que está montada en una culata
de cilindro (14) para inyectar combustible directamente a una cámara
de combustión (19) junto con aire comprimido,
caracterizado porque al menos parte de un
recorrido de suministro de aire comprimido (126B) para suministrar
el aire comprimido a dicho inyector (25) incluye un regulador
tubular (134) que pasa por un orificio de escape (24) y está montado
en la culata de cilindro (14) y pasos (128a, 128b) que están
directamente unidos a dicha culata de cilindro (14).
3. Un aparato de inyección de combustible para
motor según la reivindicación 1,
caracterizado porque una camisa de agua
de lado de culata (103) se forma en la culata de cilindro (14) de
manera que esté dispuesta entre el orificio de escape (24) y un
bloque de cilindros (13) cerca de dicho orificio de escape (24), y
parte de dicho recorrido de suministro de aire comprimido (126A) se
ha previsto directamente en la culata de cilindro (14) en el lado
opuesto de dicha camisa de agua de lado de culata (103) con respecto
al orificio de escape (24).
4. Un aparato de inyección de combustible para
motor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque una bomba de aire
comprimido (61) a conectar a dichos recorridos de suministro de aire
comprimido (126A, 126B) está dispuesta en el lado del bloque de
cilindros (13) correspondiente a dicho orificio de escape (24).
5. Un aparato de inyección de combustible para
motor según la reivindicación 4,
caracterizado porque un cárter de bomba
(63) de dicha bomba de aire comprimido (61) se forma integralmente
con el bloque de cilindros (13).
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