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.
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.
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