ES2282748T3 - Estructura de acoplamiento extensible para usar en un motor. - Google Patents
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Abstract
Estructura de acoplamiento extensible usada en un motor y acoplada entre un pistón y un cigüeñal, que comprende: un primer conector (11), dicho primer conector teniendo un extremo superior pivotado a dicho pistón y un extremo inferior; un segundo conector (12), dicho segundo conector teniendo un extremo inferior pivotado a dicho cigüeñal y un extremo superior; un medio de articulación (13) acoplado entre la periferia del extremo inferior de dicho primer conector y la periferia del extremo superior de dicho segundo conector para permitir que dicho primer conector y dicho segundo conector giren uno respecto al otro entre una posición cerrada y una posición abierta; y un medio de guía por resorte (14, 15, 16) acoplado entre el extremo inferior de dicho primer conector y el extremo superior de dicho segundo conector y adaptado para el movimiento de guía de dicho primer conector y dicho segundo conector entre dicha posición cerrada y dicha posición abierta, caracterizada por el hecho de que dicho primer conector comprende un alojamiento de rótula (111) formado en su extremo inferior, dicho segundo conector comprende un agujero receptor escalonado axialmente extendido en su extremo superior; dicho medio de guía por resorte (14, 15, 16) tiene un primer extremo acoplado al alojamiento de rótula de dicho primer conector y un segundo extremo axialmente móvil acoplado al agujero receptor escalonado de dicho segundo conector.
Description
Estructura de acoplamiento extensible para usar
en un motor.
La presente invención se refiere a un motor de
combustión interna y, más específicamente, a una estructura de
acoplamiento extensible para usar en un motor para conectar un
cigüeñal a un pistón y para aumentar el par de rotación de salida
del motor.
En un motor de combustión interna típico, del
tipo encontrado actualmente en la mayoría de vehículos, una
pluralidad de pistones están montados respectivamente móviles en
una pluralidad de cilindros formados en un bloque motor. Cada uno
de los pistones tiene un extremo conectado con un vástago de pistón
y el otro extremo acoplado a un cigüeñal. Cuando se encienden las
bujías en el bloque motor para la ignición de la mezcla de
combustible, los pistones son impulsados hacia abajo para hacer
girar el cigüeñal, que en última instancia acciona todo el
vehículo. Actualmente, en un motor típico, se utilizan barras de
conexión y estas son conectadas con el respectivo primer extremo al
pistón correspondiente y el respectivo segundo extremo al cigüeñal
correspondiente. Los puntos de conexión entre las dos extremidades
de cada barra de conexión y el pistón correspondiente y cigüeñal
correspondiente están dispuestos en las extremidades del eje
longitudinal central de la barra de conexión respectiva. Mediante
el acoplamiento de la barra de conexión entre el pistón
correspondiente y el cigüeñal correspondiente, el movimiento
alternativo del pistón hace que el cigüeñal correspondiente
gire.
gire.
Actualmente, los investigadores han
proporcionado muchos estudios para mejorar el par de rotación de
salida extendiendo la distancia del movimiento de las barras de
conexión entre los pistones y los cigüeñales.
Las patentes de Estados Unidos
US-A-2 160 012 y
US-A-4 206 443 describen barras de
conexión que comprenden secciones para ser conectadas a un pasador
del pistón y a una muñequilla del cigüeñal, y que son conectadas de
forma pivotante. Las barras de conexión también comprenden medios
para limitar el movimiento pivotante de la sección una respecto a
la otra.
La presente invención ha sido realizada bajo
estas circunstancias. Un objeto de la presente invención es proveer
una estructura de acoplamiento extensible para usar en un motor
para conectar un cigüeñal a un pistón, que mejore mucho el par de
rotación de salida del motor.
Otro objeto de la presente invención es proveer
una estructura de acoplamiento extensible para usar en un motor
para conectar un cigüeñal a un pistón, que ahorre en consumo de
combustible del motor.
Otro objeto más de la presente invención es
proveer una estructura de acoplamiento extensible para usar en un
motor para conectar un cigüeñal a un pistón, que mejore el
rendimiento del motor generando una cantidad menor de materia
sólida en el gas de escape del motor.
Para conseguir estos y otros objetos y según un
aspecto de la presente invención, la estructura del acoplamiento
extensible es instalada en un motor y acoplada entre un pistón y un
cigüeñal, comprendiendo un primer conector pivotado al pistón, un
segundo conector pivotado al cigüeñal, un medio de articulación
acoplado entre el primer conector y el segundo conector, y una guía
por resorte entre el extremo inferior del primer conector y el
extremo superior del segundo conector y adaptada al movimiento de
guía del primer conector y el segundo conector entre una posición
cerrada y una posición abierta y para acelerar la rotación del
cigüeñal. Dicho primer conector comprende un alojamiento de rótula
formado en su extremo inferior. Dicho segundo conector comprende un
agujero receptor escalonado axialmente extendido en su extremo
superior. Dicho medio de guía por resorte tiene un primer extremo
acoplado al alojamiento de rótula de dicho primer conector y un
segundo extremo axialmente móvil acoplado al agujero receptor
escalonado de dicho segundo conector. Según otro aspecto de la
presente invención, la guía por resorte comprende un perno de guía
por resorte axialmente móvil suspendido en un agujero receptor
escalonado en el extremo superior del segundo conector, un elemento
de resorte montado alrededor del perno de guía por resorte en el
agujero receptor escalonado, el elemento de resorte teniendo un
extremo superior fijamente sujetado a la periferia del perno de guía
por resorte y un extremo inferior soportado en un escalón dentro
del agujero receptor escalonado, y un elemento de barra de presión
móvil, el elemento de barra de presión móvil teniendo un extremo
superior terminado en una cabeza redondeada acoplada a un
alojamiento de rótula en el extremo inferior del primer conector y
un extremo inferior terminado en un bloque circular plano
axialmente móvil ajustado en el agujero receptor escalonado y
bloqueado contra el extremo superior del elemento de resorte y el
extremo superior del pasador guía de resorte.
El dibujo anexo se incluye para proveer una
mejor comprensión de la invención, y se incorpora y constituye una
parte de esta especificación. El dibujo ilustra una forma de
realización de la invención y, con la descripción, sirve para
explicar los principios de la invención. En el dibujo,
Fig. 1 es una vista en planta en sección del
diseño según la técnica anterior.
Fig. 2 es una vista en sección que muestra la
estructura detallada de una estructura de acoplamiento extensible
según la presente invención.
Fig. 3 es un dibujo esquemático que muestra la
acción de la estructura de acoplamiento extensible según la
presente invención.
Figs. 4A\sim4D son dibujos esquemáticos que
muestran un ciclo del movimiento de la estructura de acoplamiento
extensible con el pistón desde el punto muerto superior hacia el
punto muerto inferior y luego desde el punto muerto inferior de
nuevo hacia el punto muerto superior según la presente
invención.
A continuación se hará referencia con detalle a
la forma de realización ilustrativa de la presente invención, cuyos
ejemplos están ilustrados en los dibujos anexos. Allí donde es
posible se usan los mismos números de referencia en los dibujos y
la descripción para referirse a las mismas partes o partes
similares.
En referencia a las Figs. 2 y 3, se muestra una
estructura de acoplamiento extensible 1 compuesta por un primer
conector 11, un segundo conector 12, un medio de articulación 13,
un elemento de resorte 14, un pasador de guía por resorte 15 y un
elemento de barra de presión móvil 16.
El primer conector 11 tiene un extremo, es
decir, el extremo superior pivotado a un pistón A por un pasador de
pivote 110, y el otro extremo, es decir, el extremo inferior,
termina en un alojamiento de rótula 111.
El segundo conector 12 tiene un extremo, es
decir, el extremo inferior pivotado a un cigüeñal B por un pasador
de pivote 120, y el otro extremo, es decir, el extremo superior,
está provisto de un agujero receptor escalonado extendido
axialmente 121.
El medio de articulación 13 está conectado entre
la periferia del extremo inferior del primer conector 11 y la
periferia del extremo superior del segundo conector 12, para
permitir que el primer conector 11 y el segundo conector 12 giren
uno con respecto al otro.
El perno de guía por resorte 14 está suspendido
axialmente móvil en el agujero receptor escalonado 121 en el
segundo conector 12.
El elemento de resorte 15 según esta forma de
realización, es un muelle de compresión montado alrededor del perno
de guía por resorte 14 en el agujero receptor escalonado 121, que
tiene un extremo superior fijamente sujetado a la periferia del
perno de guía por resorte 14 y un extremo inferior soportado en un
escalón 122 dentro del agujero receptor escalonado 121.
El elemento de barra de presión móvil 16 tiene
un extremo superior terminado en una cabeza redondeada 161 acoplada
al alojamiento de rótula 111 del primer conector 11, y un extremo
inferior terminado en un bloque circular plano 162 ajustado
axialmente móvil en el agujero receptor escalonado 121 y bloqueado
contra el extremo superior del elemento de resorte 15 y el perno de
guía por resorte 14.
En referencia a la Fig. 3 nuevamente, dado que
el primer conector 11 y el segundo conector 12 están conectados
juntos por el medio de articulación 13, pueden ser cerrados
(movidos uno en dirección al otro) y abiertos (separados uno del
otro). Cuando el primer conector 11 y el segundo conector 12 están
cerrados, el elemento de barra de presión móvil 16 es forzado hacia
abajo para comprimir el elemento de resorte 15, y el perno de guía
por resorte 14 es bajado para tocar el extremo inferior interno del
agujero receptor escalonado 121. Por el contrario, cuando el primer
conector 11 no suministra ninguna presión al elemento de barra de
presión móvil 16, el elemento de resorte 15 vuelve inmediatamente a
su forma anterior, impartiendo una presión ascendente al perno de
guía por resorte 14 y el elemento de barra de presión móvil 16.
Además, como el elemento de barra de presión móvil 16 se acopla
entre el alojamiento de rótula 111 del primer conector 11 y el
agujero receptor escalonado 121 del segundo conector 12, limita el
ángulo de rotación entre el primer conector 11 y el segundo
conector 12 a un intervalo limitado.
Como una forma alternativa de la presente
invención, el perno de guía por resorte 14 puede ser formado
íntegro con el bloque circular plano 162 del elemento de barra de
presión móvil 16.
En referencia a las Figs. 4A\sim4D, cuando la
estructura de acoplamiento extensible 1 es movida con el pistón A
hacia el punto muerto superior en el motor de combustión, se libera
el elemento de resorte 15. Cuando el pistón A se mueve hacia abajo
desde el punto muerto superior en el motor de combustión hacia el
punto muerto inferior, el elemento de resorte 15 es comprimido por
el elemento de barra de presión móvil 16, y el perno de guía por
resorte 14 es bajado para tocar el extremo inferior interno del
agujero receptor escalonado 121, impartiendo una presión para
forzar el cigüeñal B a girar, y en consecuencia el pistón A es
movido con la estructura de acoplamiento extensible 1 rápidamente
hacia abajo hacia el punto muerto inferior en el motor de
combustión. Cuando el pistón A es movido con la estructura de
acoplamiento extensible 1 hacia el punto muerto inferior en el
motor de combustión, se libera el elemento de resorte 14. Cuando el
elemento de resorte 15 vuelve a su forma anterior durante un
movimiento alternativo del pistón A, imparte una presión al segundo
conector 12 contra el cigüeñal B, acelerando la rotación del
cigüeñal B. En consecuencia, el elemento de resorte 15 es
comprimido y liberado alternativamente durante el movimiento
alternativo del pistón A, y la velocidad oscilante del pistón A es
acelerada.
Como se ha indicado anteriormente, la estructura
de acoplamiento extensible de la presente invención usa un elemento
de resorte para acelerar el movimiento giratorio del cigüeñal
durante el movimiento alternativo del pistón, aumentando de ese
modo el par de rotación de salida del motor. Dado que la invención
mejora mucho el rendimiento del motor, el motor puede ahorrar mucho
combustible y reducir la producción de gas de escape.
Se ha construido un prototipo de la estructura
de acoplamiento extensible para usar en un motor con las
características de las Figs. 1-4. La estructura de
acoplamiento extensible para usar en un motor funciona sin
problemas con todas las características provistas comentadas
anteriormente.
Claims (4)
1. Estructura de acoplamiento extensible usada
en un motor y acoplada entre un pistón y un cigüeñal, que
comprende:
- un primer conector (11), dicho primer conector teniendo un extremo superior pivotado a dicho pistón y un extremo inferior;
- un segundo conector (12), dicho segundo conector teniendo un extremo inferior pivotado a dicho cigüeñal y un extremo superior;
- un medio de articulación (13) acoplado entre la periferia del extremo inferior de dicho primer conector y la periferia del extremo superior de dicho segundo conector para permitir que dicho primer conector y dicho segundo conector giren uno respecto al otro entre una posición cerrada y una posición abierta; y
- un medio de guía por resorte (14, 15, 16) acoplado entre el extremo inferior de dicho primer conector y el extremo superior de dicho segundo conector y adaptado para el movimiento de guía de dicho primer conector y dicho segundo conector entre dicha posición cerrada y dicha posición abierta, caracterizada por el hecho de que dicho primer conector comprende un alojamiento de rótula (111) formado en su extremo inferior, dicho segundo conector comprende un agujero receptor escalonado axialmente extendido en su extremo superior; dicho medio de guía por resorte (14, 15, 16) tiene un primer extremo acoplado al alojamiento de rótula de dicho primer conector y un segundo extremo axialmente móvil acoplado al agujero receptor escalonado de dicho segundo conector.
2. Estructura de acoplamiento extensible según
la reivindicación 1, donde dicho medio de guía por resorte
comprende un perno de guía por resorte (14) axialmente móvil
suspendido en dicho agujero receptor escalonado del segundo
conector, dicho perno de guía por resorte teniendo un extremo
superior dirigido hacia dicho alojamiento de rótula de dicho primer
conector, un elemento de resorte (15) montado alrededor de dicho
perno de guía por resorte en dicho agujero receptor escalonado,
dicho elemento de resorte teniendo un extremo superior fijamente
sujetado a la periferia de dicho perno de guía por resorte y un
extremo inferior soportado en un escalón dentro de dicho agujero
receptor escalonado, y un elemento de barra de presión móvil (16),
dicho elemento de barra de presión móvil teniendo un extremo
superior terminado en una cabeza redondeada acoplada a dicho
alojamiento de rótula de dicho primer conector y un extremo
inferior terminado en un bloque circular plano axialmente móvil
ajustado en dicho agujero receptor escalonado y bloqueado contra el
extremo superior de dicho elemento de resorte y el extremo superior
de dicho perno de guía de resorte.
3. Estructura de acoplamiento extensible según
la reivindicación 2, donde dicho elemento de resorte (15) es un
muelle de compresión.
4. Estructura de acoplamiento extensible según
la reivindicación 2, donde dicho perno de guía de resorte (14)
tiene su extremo superior formado íntegro con el bloque circular
plano de dicho elemento de barra de presión móvil.
Applications Claiming Priority (4)
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