ES2285397T3 - Motor de combustion interna provisto de valvulas con accionamiento variable y unidades de accionamiento hidraulico que controlan las valvulas por medio de brazos de balancin. - Google Patents

Motor de combustion interna provisto de valvulas con accionamiento variable y unidades de accionamiento hidraulico que controlan las valvulas por medio de brazos de balancin. Download PDF

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Francesco C/O C.R.F. Societa C. Per A. Vattaneo
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Abstract

Motor de combustión interna multicilíndrico, que comprende: - por lo menos una válvula de admisión (7) y por lo menos una válvula de escape para cada uno de los cilindros, estando cada una de las mismas provista de unos medios de retorno elásticos (9) que fuerzan la válvula (7) hacia una posición cerrada, para controlar los conductos de admisión y de escape respectivos, - por lo menos un árbol de levas (110) para accionar las válvulas de admisión (7) y de escape (70) de los cilindros del motor por medio de taqués (16, 29) respectivos, - en los que por lo menos cada una de las válvulas de admisión (7) presenta un accionamiento variable, accionándose por medio del taqué (15) respectivo, contra la acción de dichos medios de retorno elásticos (9), gracias a la interposición de medios hidráulicos que incluyen una cámara de fluido presurizado (C), en cuyo interior se proyecta un pistón de bombeo (16) conectado al taqué (15) de la válvula de admisión, - pudiendo dicha cámara de fluido presurizado(C) conectarse por medio de una válvula solenoide (24) a un canal de escape, con el fin de desacoplar la válvula de accionamiento variable del taqué respectivo y de provocar el cierre rápido de la válvula debido al efecto de dichos medios de retorno elásticos respectivos.

Description

Motor de combustión interna provisto de válvulas con accionamiento variable y unidades de accionamiento hidráulico que controlan las válvulas por medio de brazos de balancín.
La presente invención se refiere a motores de combustión interna multicilíndricos, del tipo que comprende:
-
por lo menos una válvula de admisión y por lo menos una válvula de escape para cada uno de los cilindros, estando cada una de las mismas provista de unos medios de retorno elásticos que fuerzan la válvu- la hacia una posición cerrada, para controlar los conductos de admisión y de escape respecti- vos,
-
por lo menos un árbol de levas para accionar las válvulas de admisión y de escape de los cilindros del motor por medio de taqués respectivos,
-
en los que por lo menos cada una de las válvulas de admisión es de accionamiento variable, accionándose por medio del taqué respectivo, contra la acción de dichos medios de retorno elásticos, gracias a la interposición de medios hidráulicos que incluyen una cámara de fluido presurizado, en cuyo interior se proyecta un pistón de bombeo conectado al taqué de la válvula de admisión,
-
pudiendo dicha cámara de fluido presurizado conectarse por medio de una válvula solenoide a un canal de escape, con el fin de desacoplar la válvula de accionamiento variable del taqué respectivo y de provocar el cierre rápido de la válvula debido al efecto de los medios de retorno elásticos respectivos,
-
medios de control electrónico para controlar cada válvula solenoide de manera que varíe el tiempo y el recorrido de la abertura de la válvula de accionamiento variable, como una función de uno o más parámetros de funcionamiento del motor,
-
en el que dichos medios hidráulicos mencionados anteriormente comprenden asimismo una unidad de accionamiento para la válvula de accionamiento variable, que incluye:
-
un pistón de accionamiento montado de manera deslizante en un casquillo guía,
-
estando dicho pistón de accionamiento encarado a una cámara de volumen variable que se comunica con la cámara de fluido presurizado tanto mediante unos primeros medios de comunicación, controlados por una válvula antirretorno que permite únicamente el paso de fluido procedente de la cámara de fluido presurizado a la cámara de volumen variable, como mediante unos segundos medios de comunicación que permiten el paso entre las dos cámaras en ambas direcciones, y
-
unos medios de frenado hidráulico capaces de provocar una reducción de dichos segundos medios de comunicación en la etapa final de cierre de la válvula del motor.
Por ejemplo, en las solicitudes de patente europea 1 344 900 A2 y EP 1 091 097 A1 del mismo solicitante se describe y se ilustra un motor del tipo especificado anteriormente.
En los motores de este tipo, resulta muy difícil disponer todos los elementos del sistema de control de la válvula variable sin incrementar así el tamaño de la culata del cilindro con respecto a un motor tradicional.
El objetivo de la presente invención es concebir un motor del tipo indicado anteriormente que además permita al diseñador amplia libertad para seleccionar la disposición de las distintas partes del sistema de control de las válvulas, en particular con la intención de reducir el tamaño general de dicho motor.
Con el fin de conseguir este objetivo, la presente invención se refiere a un motor del tipo indicado al inicio de la presente descripción, que cuenta con las características establecidas en la reivindicación 1 adjunta. En las reivindicaciones subordinadas se especifican otras características preferidas y ventajosas de la invención.
Gracias a las características mencionadas anteriormente, el diseñador del motor disfruta de una amplia libertad para seleccionar la posición de los distintos componentes, con la ventaja de reducir el tamaño del sistema, especialmente en la dirección vertical.
A continuación se describirá la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan meramente a título de ejemplo no limitativo, en los que:
- la Figura 1 es una vista en sección de un motor según la técnica anterior, del tipo descrito por ejemplo en la patente europea EP 0 803 642 B1 del mismo solicitante, que se muestra en el presente documento para ilustrar los principios fundamentales de un sistema de accionamiento variable de las válvulas,
\newpage
- la Figura 2 es una vista en sección a escala ampliada de un taqué hidráulico auxiliar asociado a una válvula de admisión de un motor de un tipo similar al de la Figura 1, tal como se ha propuesto anteriormente en la solicitud de patente europea EP 1 344 900 del solicitante,
- la Figura 3 es una vista en planta esquemática del sistema de accionamiento de válvula en un motor con cuatro cilindros en línea según la invención, y
- la Figura 4 es una visita esquemática en sección por la línea IV-IV de la Figura 3.
Haciendo referencia a la Figura 1, el motor de combustión interna descrito en la solicitud de patente europea anterior número EP-A-0 803 642 del mismo solicitante es un motor multicilíndrico, por ejemplo un motor con cuatro cilindros en línea, que comprende una culata de cilindro 1. Dicha culata 1 comprende, para cada cilindro, una cavidad 2 formada por la superficie base 3 de la culata 1, definiendo la cámara de combustión, en la que tienen salida dos conductos de admisión 4, 5 y dos conductos de escape 6. La comunicación de los dos conductos de admisión 4, 5 con la cámara de combustión 2 se controla mediante dos válvulas de admisión 7, del tipo tradicional de seta, comprendiendo cada una de las mismas un vástago 8 montado de manera deslizante en el cuerpo de la culata 1. Cada válvula 7 retorna a su posición cerrada mediante los resortes 9, interpuestos entre una superficie interior de la culata 1 y una copa final 10 de la válvula. La apertura de cada una de las válvulas de admisión 7 se controla, del modo que se describirá a continuación, por medio de un árbol de levas 11 que se monta de manera que pueda girar en un eje 12 en soportes de la culata 1 y comprende una pluralidad de levas 14 para el accionamiento de dichas válvulas 7.
Cada leva 14 que controla una válvula de admisión 7 coopera con la arandela 15 de un taqué 16, montado de manera deslizante a lo largo de un eje 17, que, en el caso del ejemplo que se ilustra en el documento anterior mencionado anteriormente, está sustancialmente a 90º con respecto al eje de la válvula 7. El taqué 16 está montado de modo deslizante en un casquillo 18 dispuesto en un cuerpo 19 de un conjunto premontado 20 que incorpora la totalidad de los dispositivos hidráulicos y eléctricos asociados al accionamiento de las válvulas de admisión, según se describe en detalle a continuación. La válvula del taqué 16 puede transmitir un empuje al vástago 8 de la válvula 7, de modo que lleve a cabo la apertura de esta última contra la acción de los medios elásticos 9, mediante fluido a presión (típicamente aceite proveniente del circuito de lubricación del motor) presente en una cámara a presión C, y un pistón 21 montado de modo que se pueda deslizar en un cuerpo cilíndrico formado por un casquillo 22, que también se encuentra dispuesto en el cuerpo 19 del subgrupo 20. En la solución conocida que se ilustra en la Figura 1, la cámara de fluido presurizado C asociada a cada una de las válvulas de admisión 7 se puede disponer en comunicación con el canal de escape 23 mediante una válvula solenoide 24. Dicha válvula solenoide 24, que puede ser de cualquier tipo conocido adecuado a la función ilustrada en el presente documento, se controla mediante unos medios de control electrónicos, designados esquemáticamente con el número de referencia 25, de acuerdo con las señales S que indican los parámetros de funcionamiento del motor, como la posición del pedal de aceleración y el número de revoluciones del motor por minuto. Cuando se abre la válvula solenoide 24, la cámara C entra en comunicación con el canal 23, de modo que el fluido a presión presente en la cámara C fluye en dicho canal y se consigue un desacoplamiento de la leva 14 y del taqué 16 respectivo de la válvula de admisión 7, que a continuación retorna rápidamente a su posición cerrada bajo la acción del resorte de retorno 9. Por lo tanto, controlando la comunicación entre la cámara C y el canal de escape 23, se puede variar, según se desee, el tiempo y la carrera de apertura de cada una de las válvulas de admisión 7.
La totalidad de los canales de escape 23 de las distintas válvulas solenoide 24 tienen salida en uno y el mismo canal longitudinal 26 que se comunica con los acumuladores de presión 27, de los que únicamente uno es visible en la Figura 1. Todos los taqués 16 con los casquillos asociados 18, los pistones 21 con los casquillos asociados 22, las válvulas solenoide 24 y los canales correspondientes 23, 26 están dispuestos en y realizados a partir del cuerpo 19 del conjunto premontado 20, con la ventaja de una mayor rapidez y facilidad de montaje del motor.
Las válvulas de escape 27 asociadas a cada uno de los cilindros se controlan, en la forma de realización ilustrada en la Figura 1, de modo tradicional, mediante un árbol de levas 28 respectivo, a través de taqués 29 respectivos, a pesar de que, en principio, no se excluye, ni en el caso del documento anterior ya mencionado, ni en el caso de la presente invención, una aplicación del sistema de accionamiento variable para el control de las válvulas de escape.
Haciendo referencia otra vez a la Figura 1, la cámara de volumen variable definida en el casquillo 22 por el pistón 21 (que en la Figura 1 se ilustra en su condición de volumen mínimo, estando el pistón 21 en su posición de punto muerto superior) se comunica con la cámara de fluido presurizado C por medio de una abertura 30 realizada en una pared final de dicho casquillo 22. Dicha abertura 30 se acopla mediante un saliente final 31 del pistón 21, de manera que se consiga un frenado hidráulico del movimiento de la válvula 7 en su etapa de cierre, cuando la válvula se encuentra próxima a su posición cerrada, ya que el aceite presente en la cámara de volumen variable se ve forzado a fluir en la cámara de fluido presurizado C, pasando a través de la holgura existente entre el saliente final 31 y la pared de la abertura 30 donde se acopla. Además de la comunicación formada por la abertura 30, la cámara de fluido presurizado C y la cámara de volumen variable del pistón 21 se comunican entre sí por medio de pasos internos realizados en el cuerpo del pistón 21 y controlados por una válvula antirretorno 32 que permite el paso de fluido únicamente desde la cámara presurizada C a la cámara de volumen variable del pistón 21.
Durante el funcionamiento normal del motor según la técnica anterior ilustrado en la Figura 1, cuando la válvula solenoide 24 corta la comunicación entre la cámara de fluido presurizado C y el canal de escape 23, el aceite presente en dicha cámara transmite el movimiento del taqué 16 impartido por la leva 14 al pistón 21 que controla la abertura de la válvula 7. En la etapa inicial del movimiento de abertura de la válvula, el fluido procedente de la cámara C alcanza la cámara de volumen variable del pistón 21, pasando a través de un orificio axial perforado en el saliente 31, por la válvula antirretorno 32 y a través de otros pasos que ponen en comunicación la cavidad interna del pistón 21, que presenta una conformación tubular, con la cámara de volumen variable. Después de un primer desplazamiento del pistón 21, el saliente 31 se retira de la abertura 30, de manera que el fluido que sale de la cámara C puede pasar directamente al interior de la cámara de volumen variable a través de dicha abertura 30, que ahora está libre. En el movimiento inverso de cierre de la válvula, tal como ya se ha mencionado, durante la etapa final, el saliente 31 entra en la abertura 30, provocando el frenado hidráulico de la válvula, para evitar cualquier impacto del cuerpo de la válvula contra su asiento.
La Figura 2 muestra el dispositivo descrito anteriormente en la forma modificada propuesta en la solicitud de patente europea anterior nº EP 0 1 344 900 del mismo solicitante.
En la Figura 2, las partes en común con la Figura 1 se designan con el mismo número de referencia.
Una primera diferencia evidente del dispositivo de la Figura 2 con respecto al de la Figura 1 es que, en el caso de la Figura 2, el taqué 16, el pistón 21 y el vástago 8 de la válvula están alineados mutuamente a lo largo de un eje 40. Esta diferencia no recae dentro del alcance de la invención, debido a que ya se contemplaba en la técnica anterior. De forma similar, la invención también se podría aplicar al caso en el que los ejes del taqué 16 y del vástago 8 formasen un ángulo entre sí.
De forma similar a la solución de la Figura 1, el taqué 16, con la arandela 15 respectiva que coopera con la leva del árbol de levas 11 está montado de manera que se pueda deslizar en un casquillo 18. En el caso de la Figura 2, dicho casquillo 18 se enrosca en un asiento cilíndrico roscado 18a obtenido en el cuerpo metálico 19 del conjunto premontado 20. Se interpone una junta de estanqueidad 18b entre la pared inferior del casquillo 18 y la pared inferior del asiento 18a. Un resorte 18c retorna la arandela 15 al contacto con la leva del árbol de levas 11.
También en el caso de la Figura 2, como en la Figura 1, el pistón 21 se desliza en un casquillo 22 que se recibe en una cavidad cilíndrica 32 obtenida en el cuerpo metálico 19, con la interposición de juntas de estanqueidad. Dicho casquillo 22 se mantiene en la condición montada por medio de una tuerca de anillo roscada en su parte final de la cavidad 32 y que presiona el cuerpo del casquillo 22 contra una superficie de apoyo 35 de dicha cavidad 32. Entre la tuerca de anillo de bloqueo 33 y la pestaña 34 se interpone una arandela Belleville 36 con el fin de asegurar una carga axial controlada que compense las distintas expansiones térmicas entre los distintos materiales que constituyen el cuerpo 19 y el casquillo 22.
La diferencia principal de la solución según la técnica anterior que se muestra en la Figura 2 y la que se muestra en la Figura 1, ya conocida, es que en este caso, la válvula antirretorno 32 que permite el paso del fluido presurizado desde la cámara C hasta la cámara del pistón 21 no se sujeta en el pistón 21, sino en un elemento separado 37 que es fijo con respecto al cuerpo 19 y que cierra por la parte superior la cavidad del casquillo 22 en la que se monta el pistón 21 de manera que se pueda deslizar. Además, el pistón 21 no presenta la conformación complicada de la Figura 1, con el saliente final 31, sino que presenta una forma como un elemento cilíndrico en forma de copa sencillo, con una pared inferior encarada a la cámara de volumen variable que recibe fluido presurizado de la cámara C a través de la válvula antirretorno 32.
El elemento 37 está constituido por una placa anular que está bloqueada en su posición entre una superficie de apoyo 35 y la superficie final del casquillo 22, como resultado del apriete de la tuerca de anillo de bloqueo 33. La placa anular está provista de una proyección cilíndrica central que sirve como contenedor para la válvula antirretorno 32 y que está provista de un orificio central superior para el paso del fluido. También en el caso de la Figura 2, la cámara C y la cámara de volumen variable delimitadas por el pistón 21 se comunican entre sí, así como a través de la válvula antirretorno 32, a través de un paso adicional, constituido por una cavidad lateral 38 obtenida en el cuerpo 19, una cavidad periférica 39 definida mediante un aplanado de la superficie exterior del casquillo 22, y por una abertura (que no se muestra en la Figura 2) de un tamaño mayor y un orificio 42 de un tamaño menor obtenidos radialmente en la pared del casquillo 22. Estas aberturas presentan una forma y están dispuestas entre sí de manera que se consiga el funcionamiento con el freno hidráulico en la etapa de cierre final de la válvula, para cuando el pistón 21 ha obstruido la abertura de tamaño mayor, el orificio 42 queda libre, lo que intercepta un paso final periférico 43 definido por una ranura circular final del pistón 21. Para asegurar que ambas aberturas mencionadas anteriormente interceptan de forma correcta el paso fijo 38, se debe montar el casquillo 34 en una posición angular precisa, que se asegura mediante un perno axial 44. Esta solución se prefiere con respecto a la disposición de un paso circular en la superficie exterior del casquillo 22, ya que esto incrementaría el volumen de aceite en juego, con las desventajas de funcionamiento posteriores. También se prevé un orificio calibrado 320 en el elemento 37, que pone la cámara anular definida por el paso 43 directamente en comunicación con la cámara C. Dicho orificio 320 asegura el funcionamiento correcto a temperatura baja, cuando el fluido (aceite de lubricación del motor) es muy viscoso.
En funcionamiento, cuando la válvula necesita abrirse, el aceite presurizado, forzado por el taqué 16, fluye desde la cámara C a la cámara del pistón 21, a través de la válvula antirretorno 32. Tan pronto como el pistón 21 se ha alejado de su posición de punto medio superior, el aceite puede fluir directamente en la cámara de volumen variable a través del paso 38 y de las dos aberturas mencionadas anteriormente (la mayor y la menor 42), evitando la válvula antirretorno 32. En el movimiento de retorno, cuando la válvula se encuentra próxima a su posición cerrada, el pistón 21 intercepta primero la abertura mayor y, a continuación, la abertura 42 que determina el frenado hidráulico. También se puede prever un orificio calibrado en la pared del elemento 37 para reducir el efecto de frenado a temperaturas bajas, cuando la viscosidad de la pared provocaría una reducción excesiva en el movimiento de la válvula.
Tal como se puede apreciar fácilmente, la diferencia principal con respecto a la solución que se muestra en la Figura 1 es que las operaciones para fabricar el pistón 21 son mucho más sencillas, dado que dicho pistón presenta una conformación mucho menos complicada que la que se contempla en la técnica anterior. La solución según la invención también permite reducir el volumen de aceite en la cámara asociada con el pistón 21, que permite obtener un movimiento de cierre normal de la válvula, sin rebotes hidráulicos, una reducción en el tiempo de cierre requerido, un funcionamiento uniforme del taqué hidráulico, sin bombeo, una reducción en la fuerza de impulso en los resortes de las válvulas del motor y una reducción del ruido hidráulico.
Una característica adicional de la solución según la técnica anterior que se muestra en la Figura 2 es la provisión de un taqué hidráulico entre el pistón 21 y el vástago 8 de la válvula. El taqué 400 comprende dos casquillos deslizables concéntricos 401, 402. El casquillo interno 402 define con la cavidad interna del pistón 21 una cámara 403 alimentada por un fluido presurizado a través de pasos 405, 406 en el cuerpo 19, un orificio 407 en el casquillo 22 y pasos 408, 409 en el casquillo 403 y en el pistón 21.
Una válvula antirretorno 410 controla un orificio central en una pared frontal que se apoya en el casquillo 402.
Haciendo referencia a las Figuras 3, 4, se ilustra en ellas un motor de cuatro cilindros según la presente invención. El número 1 designa generalmente la culata del cilindro del motor en una vista en planta en la Figura 3. Los cilindros se indican de forma esquemática con líneas suspensivas y se identifican con la referencia CY. En la forma de realización que se ilustra, cada uno de los cilindros del motor está provisto de dos válvulas de admisión 7 y de dos válvulas de escape 27, ilustradas esquemáticamente en la Figura 3. En dicha Figura, la referencia A designa cada una de las unidades de accionamiento hidráulico que accionan las válvulas de admisión 7. Cada unidad de accionamiento A puede, por ejemplo, estar constituida de acuerdo con la solución que se muestra en la Figura 2. La unidad de accionamiento A comprende principalmente el pistón de accionamiento 21 montado de manera que se pueda deslizar en el casquillo guía 22 respectivo y puede comprender el taqué hidráulico auxiliar 400 asociado al pistón 21.
Una característica fundamental de la presente invención es que el pistón 21 de cada unidad de accionamiento A no está situado con su eje en línea con el vástago 8 de la válvula de admisión 7 respectiva, como en la solución de la técnica anterior que se muestra en la Figura 2, sino que acciona la válvula de admisión respectiva a través de una transmisión mecánica, concretamente a través de un brazo de balancín 500. Tal como también se muestra en la Figura 4, que ilustra en su totalidad un brazo de balancín similar 500 que se utiliza, tal como se describirá más adelante, para accionar las válvulas de escape 27, cada brazo de balancín 500 está montado de manera que pueda oscilar en su propia zona intermedia sobre el cuerpo del motor, específicamente en el cuerpo del cabezal alrededor de un eje de articulación 501 y presenta unos extremos opuestos 502, 503 que cooperan respectivamente con el accionador A y con una válvula accionada en el lugar.
La incorporación de la característica mencionada anteriormente permite reducir considerablemente las dimensiones del motor según la invención, particularmente en la dirección vertical, tanto, que es sustancialmente similar, desde este punto de vista, a un motor tradicional sin control de válvula hidráulico. Contrariamente, esta ventaja no se encontraba en las soluciones anteriores de motores con accionamiento de válvula variable, por ejemplo, en el caso de los motores de las Figuras 1, 2 en los que cada válvula de accionamiento variable se controlaba por una unidad de accionamiento hidráulico que estaba alineada con el eje de la válvula.
Continuando con la descripción del sistema de control de las válvulas de admisión 7, la cámara de volumen variable de cada unidad de accionamiento A se conecta de forma hidráulica a la cámara presurizada C asociada con un equipo de bombeo P respectivo. Dicha comunicación hidráulica se muestra de forma esquemática en la Figura 3 mediante conductos de conexión cortos entre cada accionador A y cada equipo de bombeo P. Cada uno de dichos equipos de bombeo puede ser del tipo que se muestra, por ejemplo, en la Figura 2, con un pistón de bombeo 16 controlado por una leva 14 respectiva del árbol de levas 11. Sin embargo, tal como muestra claramente la Figura 4, la leva 14 controla el pistón 16 de cada equipo de bombeo P a través del brazo de balancín 505. En el caso del ejemplo ilustrado, dicho brazo de balancín 505 se monta de manera que pueda oscilar en uno de sus extremos 506 en un soporte 507 sujeto al cuerpo del motor, específicamente al cuerpo de la culata del cilindro, y su extremo opuesto 508 coopera con el pistón de bombeo 16. En su zona intermedia, el brazo de balancín 505 está provisto de un rodillo que puede girar libremente 509 que sigue la leva 14.
Haciendo referencia también a la Figura 3, en el caso de la forma de realización preferida ilustrada en el presente documento, las dos válvulas de escape 27 de cada uno de los cilindros CY están controladas por un extremo de un brazo de balancín único 500 que está montado de manera que pueda oscilar en su zona intermedia alrededor de un eje 501 en el cuerpo del motor y cuyo extremo opuesto 502 (tal como se muestra claramente en la Figura 4) coopera con una unidad de accionamiento A del tipo ilustrado, por ejemplo, en la Figura 2. La unidad de accionamiento se encuentra en comunicación hidráulica a través de un paso 504, que se muestra esquemáticamente en los dibujos, con el equipo de bombeo P controlado por una leva 28 de un segundo árbol de levas 280 que controla las válvulas de escape.
Tal como se muestra, gracias a la disposición ilustrada anteriormente, se pueden disponer todos los elementos del sistema de control hidráulico para las válvulas de admisión y de escape durante la etapa de diseño que se supongan por ello unas dimensiones mayores, especialmente en la dirección vertical.
Tal como se pone de manifiesto a partir de la descripción anterior y de las Figuras 3, 4, el brazo de balancín 500 que controla cada válvula de admisión y el brazo de balancín 505 asociado a la leva que controla dicha válvula de admisión están dispuestos en planos ortogonales al eje del árbol de levas, que están separados entre sí. Esto significa que el eje de cada válvula de admisión 7 y el eje del equipo de bombeo P que controla dicha válvula de admisión están dispuestos en planos que son ortogonales al eje del árbol de levas y separados entre sí. De forma similar, el plano ortogonal al eje del árbol de levas 280 en el que se dispone el brazo de balancín 500 que controla las válvulas de escape 27 está separado del plano, ortogonal al eje del árbol de levas 280, en el que se disponen los equipos de bombeo P respectivos, el brazo de balancín 505 respectivo y la leva 28 respectiva.
Obviamente, tal como se muestra en la Figura 2, se puede asociar a cada unidad de accionamiento A un taqué hidráulico auxiliar 400 que se interpone de forma operativa entre la unidad de accionamiento A y el brazo de balancín 500 respectivo.
Obviamente, sin alterar el principio de la invención, los detalles de construcción y las formas de realización pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito e ilustrado meramente a título de ejemplo en el presente documento, sin apartarse por ello del alcance de la presente invención.

Claims (4)

1. Motor de combustión interna multicilíndrico, que comprende:
-
por lo menos una válvula de admisión (7) y por lo menos una válvula de escape para cada uno de los cilindros, estando cada una de las mismas provista de unos medios de retorno elásticos (9) que fuerzan la válvula (7) hacia una posición cerrada, para controlar los conductos de admisión y de escape respec- tivos,
-
por lo menos un árbol de levas (110) para accionar las válvulas de admisión (7) y de escape (70) de los cilindros del motor por medio de taqués (16, 29) respectivos,
-
en los que por lo menos cada una de las válvulas de admisión (7) presenta un accionamiento variable, accionándose por medio del taqué (15) respectivo, contra la acción de dichos medios de retorno elásticos (9), gracias a la interposición de medios hidráulicos que incluyen una cámara de fluido presurizado (C), en cuyo interior se proyecta un pistón de bombeo (16) conectado al taqué (15) de la válvula de admisión,
-
pudiendo dicha cámara de fluido presurizado (C) conectarse por medio de una válvula solenoide (24) a un canal de escape, con el fin de desacoplar la válvula de accionamiento variable del taqué respectivo y de provocar el cierre rápido de la válvula debido al efecto de dichos medios de retorno elásticos respectivos,
-
medios de control electrónico (25) para controlar cada válvula solenoide de manera que varíe el tiempo y el recorrido de la abertura de la válvula de accionamiento variable, como una función de uno o más parámetros de funcionamiento del motor,
-
en el que dichos medios hidráulicos mencionados anteriormente comprenden asimismo una unidad de accionamiento (A) para la válvula de accionamiento variable, que incluye:
-
un pistón de accionamiento (21) montado de manera que se pueda desplazar en un casquillo guía (22),
-
estando dicho pistón de accionamiento (21) encarado a una cámara de volumen variable que se comunica con la cámara de fluido presurizado tanto mediante unos primeros medios de comunicación, controlados por una válvula antirretorno (32) que permite únicamente el paso de fluido procedente de la cámara de fluido presurizado a la cámara de volumen variable, como mediante unos segundos medios de comunicación que permiten el paso entre las dos cámaras en ambas direcciones, y
-
unos medios de frenado hidráulico capaces de provocar una reducción de dichos segundos medios de comunicación en la etapa final de cierre de la válvula del motor,
caracterizado porque dicho pistón de accionamiento (21) que forma parte de dicha unidad de accionamiento (A) de la válvula de accionamiento variable presenta su eje separado del eje de la válvula (7) y controla dicha válvula (7) mediante una transmisión mecánica (500),
porque dicha transmisión mecánica está constituida por un brazo de balancín (500),
porque el eje del pistón de bombeo (16) asociado a dicha unidad de accionamiento (A) de la válvula de accionamiento variable, y el eje de dicha válvula se encuentran en planos respectivos, ortogonales al eje del árbol de levas, que están separados entre sí,
porque dicho pistón de bombeo (16) se controla mediante la leva respectiva (14) del árbol de levas (11) a través de un brazo de balancín (505),
porque se prevé una unidad de accionamiento (A) con un brazo de balancín (500) respectivo para cada válvula de admisión (7),
porque las válvulas de escape (27) del motor también presentan un accionamiento variable,
porque dicho motor presenta dos válvulas de escape (27) para cada cilindro (CY) que están controladas por medio de un único brazo de balancín (500) por una única unidad de accionamiento (A),
porque dicho motor está provisto de dos válvulas de admisión (7) por cilindro, que están controladas por medio de brazos de balancín (500) respectivos por unidades de accionamiento (A) respectivas, y porque dicho motor comprende dos árboles de levas separados (11, 280) para accionar las válvulas de admisión y de escape (7, 27),
de manera que para cada uno de los cilindros, el árbol de levas (11) que acciona las válvulas de admisión (7) está provisto de dos levas (14) que accionan dos brazos de balancín (505) que controlan dos unidades de bombeo (P) conectadas de forma hidráulica a dos unidades de accionamiento (A) que a su vez accionan las válvulas de admisión (7) a través de dos brazos de balancín separados (500), estando dichos cuatro brazos de balancín escalonados entre sí en la dirección axial del árbol de levas (11) que controla las válvulas de admisión (7),
mientras que el árbol de levas (280) que acciona las válvulas de escape (27) está provisto de una única leva (28) para cada uno de los cilindros, que acciona un brazo de balancín (505) controlando una única unidad de bombeo (P) que está conectada de forma hidráulica a una unidad de accionamiento (A) que a su vez controla ambas válvulas de escape (27) a través de un único brazo de balancín (500), estando ambos brazos de balancín asociados a las válvulas de escape de cada cilindro escalonados entre sí a lo largo del eje del árbol de levas (280) que controla las válvulas de escape.
2. Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho brazo de balancín (500) que controla cada una de las válvulas está montado de manera que pueda oscilar en el cuerpo del motor y está provisto de dos extremos opuestos (502, 503) que cooperan respectivamente con el pistón de accionamiento (21) y con la válvula.
3. Motor según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho brazo de balancín (505) que controla el pistón de bombeo (16) presenta un extremo (506) montado de manera que pueda oscilar en un soporte sujeto al cuerpo del motor, estando el extremo opuesto (508) que coopera con el pistón de bombeo (16) y una zona intermedia provistos de un rodillo que puede girar libremente, que coopera con una leva respectiva (14) del árbol de levas (11).
4. Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque entre la unidad de accionamiento (A) y el brazo de balancín (500) mencionado anteriormente se interpone de manera operativa un taqué hidráulico auxiliar.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2108800B1 (en) 2008-04-10 2010-05-26 C.R.F. Società Consortile per Azioni Turbo-charged gasoline engine with variable control of the intake valves
ATE520866T1 (de) 2008-11-07 2011-09-15 Fiat Ricerche Dieselmotor mit nocken zum betätigen von einlassventilen, welche einen hauptnocken und einen hilfsnocken, die miteinander verbunden sind,aufweisen
ATE499511T1 (de) * 2008-11-07 2011-03-15 Fiat Ricerche Dieselmotor mit variabler einlassventilbetätigung und einer internen abgasrückführung
EP2204566B1 (en) 2008-12-29 2011-06-29 Fiat Group Automobiles S.p.A. Adaptive control system of the air-fuel ratio of an internal combustione engine with a variable valve timing system
EP2397674B1 (en) 2010-06-18 2012-10-24 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engine with cylinders that can be de-activated, with exhaust gas recirculation by variable control of the intake valves, and method for controlling an internal combustion engine
KR101272942B1 (ko) * 2011-09-30 2013-06-11 현대자동차주식회사 가변밸브 장치
EP2653703B1 (en) 2012-04-19 2014-04-30 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engine with cylinders which can be deactivated, in which the deactivated cylinders are used as pumps for recirculating exhaust gases into the active cylinders, and method for controlling this engine
US9303534B2 (en) * 2013-02-22 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Cylinder valve system and method for altering valve profile
DE202015004589U1 (de) 2015-06-26 2015-09-03 Tobias Klauß Verbrennungskraftmaschine mit selektiver Zylinderabschaltung und Abgasnachexpansion in den abgeschalteten Zylindern
CN119084105B (zh) * 2024-11-06 2025-03-11 宁波东方动力部件有限公司 一种内燃机缸内制动组合式摇臂系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5674833U (es) * 1979-11-09 1981-06-18
DE3115423A1 (de) * 1981-04-16 1982-11-11 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Hydraulische einrichtung zum betaetigen von gaswechselventilen
JPH05156914A (ja) * 1991-12-09 1993-06-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
JP3551578B2 (ja) * 1995-10-17 2004-08-11 日産自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
IT1285853B1 (it) 1996-04-24 1998-06-24 Fiat Ricerche Motore a combustione interna con valvole ad azionamento variabile.
JPH10110634A (ja) * 1996-10-08 1998-04-28 Mitsubishi Motors Corp エンジン補助ブレーキ装置
IT1307361B1 (it) * 1999-10-06 2001-11-06 Fiat Ricerche Perfezionamenti ai motori a combustione interna con valvole adazionamento variabile.
ITTO20010272A1 (it) * 2001-03-23 2002-09-23 Fiat Ricerche Motore a combustione interna con valvole ad azionamento variabile e punteria idraulica ausiliaria.
ITTO20020234A1 (it) 2002-03-15 2003-09-15 Fiat Ricerche Motore pluricilindrico a combustione interna con dispositivo idraulico a controllo elettronico per l'azionamento variabile delle valvole e d

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