ES2310464B1 - Procedimiento automatizado para la verificacion de la distribucion de un motor de combustion interna. - Google Patents
Procedimiento automatizado para la verificacion de la distribucion de un motor de combustion interna. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento automatizado para la verificación
de la distribución de un motor de combustión interna, que comprende
al menos, las siguientes etapas:
- ubicación del punto muerto superior del
motor;
- introducción de los datos de calibración de
los sensores
{}\hskip0,1cm utilizados;
{}\hskip0,1cm utilizados;
- introducción de los parámetros
correspondientes al ar-
{}\hskip0,1cm chivo de datos;
{}\hskip0,1cm chivo de datos;
- configuración de la prueba;
- inicio de la prueba;
- visualización en tiempo real de los
resultados;
- finalización de la prueba;
y tiene por objeto la obtención de unos datos
con un mayor grado de fiabilidad y precisión, así como reducir el
tiempo empleado en dicho proceso.
Description
Procedimiento automatizado para la verificación
de la distribución de un motor de combustión interna.
Este procedimiento automatizado tiene por objeto
crear un nuevo procedimiento de medida del calado de la
distribución en motores de combustión interna de tipo Otto y
Diesel, para la obtención de unos datos con un mayor grado de
fiabilidad y precisión, así como reducir el tiempo empleado en
dicho proceso.
El campo de la técnica en el que se encuadra la
presente invención es en el de los procesos de fabricación y
control de calidad en la industria del automóvil.
El primer componente mecánico de la cadena
cinemática de una distribución es el cigüeñal y el último la
válvula de la cámara de combustión. La relación que se establece
entre el primero, que es el ángulo girado, y el segundo, que es el
de desplazamiento, son los datos de la distribución.
En la actualidad el proceso de verificación del
calado de la distribución se realiza de forma manual. En este
proceso se emplean dispositivos analógicos, normalmente relojes
comparadores, aunque también se usan sus versiones digitales. Para
el cálculo del ángulo girado por el cigüeñal se utiliza un disco de
medición de ángulos.
Esta solución presenta una serie de problemas.
El primero de estos problemas es que, lógicamente, la precisión
está limitada por los elementos analógicos que se utilicen. El
segundo de los problemas reside en la importancia critica del factor
humano, el cual influye de una manera muy significativa en la
medida, introduciendo una variable en la función de error muy
importante.
Del mismo modo, al tratarse de un proceso
manual, el tiempo de medida es mucho mayor que en un proceso
automático, lo que implica unos costes mayores.
Para paliar, o en su caso eliminar los problemas
arriba mencionados se presenta el procedimiento automatizado de
verificación del calado de la distribución de un motor de
combustión interna, objeto de la presente invención.
El sistema automático donde está implementado el
procedimiento objeto de la invención, comprende:
- -
- Medios de montaje, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- Una pluralidad de varillas calibradas.
- \medcirc
- Una pluralidad de pinzas de sujeción.
- \medcirc
- Un tensor de la cadena de distribución
- -
- Medios de captación, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- Una pluralidad de sensores lineales.
- \medcirc
- Un sensor rotativo.
- -
- Medios de actuación, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- Un motor eléctrico.
- -
- Medios lógicos de procesamiento de señal y control, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- Un elemento lógico reconfigurable de adquisición y control en tiempo real.
- \medcirc
- Un ordenador.
\vskip1.000000\baselineskip
Donde las varillas calibradas fijan los sensores
y dan rigidez a la estructura. En el caso de los sensores lineales,
la primera varilla va roscada en los mismos orificios roscados
donde se aloja la tapa de la culata. En cambio, la primera varilla
que se utiliza para colocar el sensor rotativo va roscada al bloque
motor en el lateral de la salida del
cigüeñal.
cigüeñal.
\newpage
Las pinzas son el elemento de unión entre dos
varillas calibradas. Para esta unión se utilizan dos pinzas con lo
que se consigue la misma funcionalidad que una rótula que permite
el movimiento de la segunda varilla con seis grados de libertad. En
el extremo de la última varilla se rosca el último útil de montaje,
que es el elemento de sustentación del sensor que soporta y sitúa
los sensores.
En el caso de los sensores lineales, el elemento
de sustentación debe estar totalmente paralelo al plano de la tapa
de culata para que la medición sea correcta. En cambio, la pinza de
sujeción del sensor rotativo debe estar perpendicular al eje de
rotación del cigüeñal.
Este sistema permite conectar de manera sencilla
y rápida tantas varillas como fuera necesario hasta llegar al punto
donde se quiere colocar el elemento de medición. Por otro lado, es
un sistema versátil, ya que es adaptable a cualquier estructura de
bloque y culata. El único elemento que varia de un motor a otro es
el elemento de sustentación de los-sensores
lineales, ya que tienen un orificio inclinado donde se introduce el
sensor, donde la inclinación varia en función del motor.
Debido a que la distribución en un motor es
variable, se ha utilizado un tensor de la cadena de distribución,
la cual evita el desfase entre el árbol de levas de admisión
respecto al de escape esta manera se consiguen que el sistema sea
estable y la medición corresponda a desfase nulo entre los dos
árboles de levas y unos resultados mucho más coherentes y útiles,
ya que con distribución variable, los resultados son difusos.
Dos de los sensores lineales están situados
sobre el árbol de levas y son utilizados para la medición del
desplazamiento de las válvulas; uno para la válvula de admisión y
otro para la de escape. En función de si el palpador del sensor
está en contacto con la leva o con el taque, la pieza de contacto
del sensor, o palpador, es un plano o una punta respectivamente.
Por el mismo motivo, para que el programa realice el cálculo se ha
de tener en cuenta que existe un desfase de 180º entre leva y
taque.
El tercer sensor lineal está situado justo
encima del cilindro ya que por el orificio de la bujía del primer
cilindro se coloca un palpador que apoya en la cabeza del pistón y
por su extremo superior se rosca el sensor lineal.
El objeto de este sensor es poder determinar la
posición del punto muerto superior con exactitud, esta medida se
puede comprobar, ya que todos los motores tienen una marca en la
polea del cigüeñal y en el motor que, cuando coinciden, indica que
el pistón se encuentra aproximadamente en el punto muerto
superior.
El sensor rotativo está ubicado justo delante y
unido al eje del cigüeñal. Para unir el sensor con el eje del
cigüeñal se utiliza una junta deformable que puede ser de goma
rígida, un muelle o una junta doble cardan, cuya función consiste en
absorber la pequeña desviación existente entre el eje del cigüeñal
y el del sensor con lo que desaparece la carga radial que se
crearía si la unión fuese totalmente rígida y los ejes no fueran
totalmente colineales y que provocaría un deterioro rápido de los
delicados cojinetes del sensor.
El motor eléctrico es el actuador con el que
hacemos girar el cigüeñal, ya que ha de estar engranado con la
corona del cigüeñal; el motor eléctrico está gobernado por el
elemento lógico reconfigurable de adquisición y control en tiempo
real.
El elemento lógico reconfigurable de adquisición
y control en tiempo real, es el dispositivo encargado de controlar
y almacenar las distintas señales procedentes de los sensores, así
como su procesamiento en tiempo real. El ordenador contiene un
software específico para la introducción de las instrucciones y
variables del procedimiento; estas variables son ejecutadas por el
elemento lógico reconfigurable de adquisición y control. Así mismo,
en el ordenador se visualizan los resultados en tiempo real del
procedimiento, con lo que después de realizarlo se analizarán los
resultados para poder determinar las características del calado de
la distribución.
El procedimiento automatizado para la
verificación del calado de la distribución en un motor de
combustión interna, objeto de la presente invención comprende, al
menos, las siguientes etapas:
- -
- Ubicación del punto muerto superior del motor (en adelante pms).
- -
- Introducción de los datos de calibración de los sensores utilizados.
- -
- Introducción del nombre y la ubicación del archivo de datos del ensayo.
- -
- Configuración de la prueba.
- -
- Inicio de la prueba.
- -
- Visualización en tiempo real de los resultados.
- -
- Finalización de la prueba.
\newpage
Donde la etapa de ubicación del punto muerto
superior del motor comprende, al menos, las siguientes etapas:
- -
- Colocación del motor en su punto muerto superior aproximado, alineando la marca de la polea del cigüeñal con la marca del motor. El movimiento del motor eléctrico está gobernado por medio del panel de control, con lo que se consigue el movimiento del cigüeñal.
- -
- Colocación por el orificio de la bujía del primer cilindro, de un palpador del sensor lineal que a contactar con la la cabeza del pistón.
- -
- Alojamiento y sujeción del sensor de desplazamiento lineal en el soporte correspondiente para medir la carrera del pistón.
- -
- Búsqueda del punto muerto superior del motor.
- -
- Detección del punto muerto superior del motor y parada del ensayo.
- -
- Comprobación de que el punto muerto superior ha sido calculado correctamente, es decir que están alineadas las marcas de la polea y el motor con una tolerancia de \pm 1.5º.
- -
- Si el punto muerto superior del motor no ha sido calculado correctamente, repetir los pasos del subproceso.
- -
- Si el punto muerto superior se ha calculado correctamente, es decir, las marcas están alineadas correctamente con una tolerancia de \pm 1.5º, se procede a retirar el sensor que mide el desplazamiento del pistón y la punta especifica para el pistón.
- -
- Emplazar este sensor (desplazamiento lineal) en el soporte correspondiente a la primera válvula de admisión y la punta necesaria para el ensayo que vaya a ser realizado.
\vskip1.000000\baselineskip
En la etapa de calibración de los
sensores-utilizados, se introduce en el panel de
control la cantidad de pulsos generados por una de las señales del
sensor en una vuelta para los sensores angulares y pulsos por
milímetro para los sensores lineales.
En la etapa de introducción de los parámetros
correspondientes al archivo de datos, se indica el nombre y la ruta
de archivado de los resultados de la prueba.
Una vez que completadas estas etapas, el ensayo
está listo para ser lanzado.
La etapa de configuración de la prueba
comprende, al menos, las siguientes etapas:
- -
- Indicar el número de pares de vueltas de inicialización que el motor girará antes del inicio del registro de los datos.
- -
- Indicar la posición inicio de registro. Cero corresponde al punto muerto superior.
- -
- Indicar la posición fin de registro. Posición final absoluta en la cual se finalizará el registro.
- -
- Indicar la ubicación del palpador lineal. Seleccionar taqué si ha sido posible la ubicación del palpador sobre este. Si el palpador ha sido ubicado sobre la leva en un plano paralelo al taqué seleccionar leva.
- -
- Indicación de modo de trabajo automático/manual, donde si se selecciona manual los parámetros deben ser configurados manualmente por el usuario. Si se selecciona automático los parámetros de configuración de ensayo se establecen a unos valores predeterminados.
\vskip1.000000\baselineskip
Una vez que el ensayo haya sido configurado
correctamente, se inicia la etapa de ejecución del ensayo en el
ordenador.
En la etapa de visualización, los diferentes
datos obtenidos se muestran en indicadores gráficos e indicadores
numéricos en el ordenador.
El ensayo finalizará en el momento que el
usuario lo desee.
La presente innovación cumple los objetivos de
medir el calado de la distribución del motor de combustión interna
con mayor fiabilidad y precisión. La automatización del ensayo
reduce el tiempo empleado a la mitad y se minimiza la posibilidad de
cometer errores.
\newpage
Con la presente innovación se pueden determinar
con precisión el juego entre el cojinete de la cabeza de biela y el
bulón, también entre el cojinete del el pie de la biela y al
cigüeñal.
Este dispositivo presenta una alta facilitad de
montaje, adaptándose fácil y rápidamente a cualquier motor.
Una realización preferente del procedimiento
automatizado para la verificación de la distribución de un motor de
combustión interna, del tipo Otto o Diesel, comprende, al menos,
las siguientes etapas:
- -
- ubicación del punto muerto superior del motor;
- -
- introducción de los datos de calibración de los sensores utilizados;
- -
- introducción de los parámetros correspondientes al archivo de datos;
- -
- configuración de la prueba;
- -
- inicio de la prueba;
- -
- visualización en tiempo real de los resultados;
- -
- finalización de la prueba;
donde estas etapas son implementadas en un
sistema que comprende, al menos:
- -
- medios de montaje, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- una pluralidad de varillas calibradas;
- \medcirc
- una pluralidad de pinzas de sujeción;
- \medcirc
- un tensor de la cadena de distribución;
- -
- medios de captación, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- una pluralidad de sensores lineales;
- \medcirc
- un sensor rotativo;
- -
- medios de actuación, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- un motor eléctrico;
- -
- medios lógicos de procesamiento de señal y control, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- un elemento lógico reconfigurable de adquisición y control en tiempo real;
- \medcirc
- un ordenador;
donde el ordenador y el elemento lógico están
conectados entre si, recibiendo las señales procedentes de los
medios de captación y enviando las órdenes a los medios de
actuación.
\vskip1.000000\baselineskip
La etapa de ubicación del pinto muerto superior
del motor comprende, al menos, las siguientes etapas:
- -
- Colocación del motor en su punto muerto superior aproximado, alineando la marca de la polea del cigüeñal con la marca del motor. El movimiento del motor eléctrico está gobernado por medio del panel de control, con lo que se consigue el movimiento del cigüeñal.
- -
- Colocación por el orificio de la bujía del primer cilindro, de un palpador del sensor lineal que a contactar con la la cabeza del pistón.
- -
- Alojamiento y sujeción del sensor de desplazamiento lineal en el soporte correspondiente para medir la carrera del pistón.
- -
- Búsqueda del punto muerto superior del motor.
- -
- Detección del punto muerto superior del motor y parada del ensayo.
- -
- Comprobación de que el punto muerto superior ha sido calculado correctamente, es decir que están alineadas las marcas de la polea y el motor con una tolerancia de \pm 1.5º, en el caso que el punto muerto superior no haya sido calculado correctamente, repetir los pasos del subproceso.
\vskip1.000000\baselineskip
La etapa de calibración de los sensores
utilizados, se indica al sistema la cantidad de pulsos por vuelta
para los sensores angulares y pulsos por milímetro para los sensores
lineales; y donde en la etapa de introducción de los parámetros
correspondientes al archivo de datos, se indica el nombre y la ruta
de archivado de los resultados de la prueba.
La etapa de configuración de la prueba
comprende, al menos, las siguientes etapas:
- -
- indicar el número de pares de vueltas de inicialización que el motor girará antes del inicio del registro de los datos;
- -
- indicar la posición inicio de registro, que es el cero que corresponde al punto muerto superior;
- -
- indicar la posición fin de registro; que es la posición final absoluta en la cual se finalizará el registro;
- -
- indicar la ubicación del palpador lineal; donde se ha de seleccionar una entre las siguientes opciones:
- \medcirc
- opción taqué: si ha sido posible la ubicación del palpador sobre este;
- \medcirc
- opción leva: si el palpador ha sido ubicado sobre la leva en un plano paralelo al taqué;
- -
- indicar el modo de trabajo, uno seleccionado entre:
- \medcirc
- automático: los parámetros de configuración de ensayo se establecen a unos valores predeterminados;
- \medcirc
- manual: los parámetros deben ser configurados manualmente por el usuario.
Una vez se inicia el ensayo, los diferentes
datos obtenidos de los medios de captación se muestran en
indicadores gráficos e indicadores numéricos al usuario; y donde el
ensayo finalizará en el momento que el usuario lo desee.
Claims (5)
1. Procedimiento automatizado para la
verificación de la distribución de un motor de combustión interna,
caracterizado porque comprende, al menos, las siguientes
etapas:
- -
- ubicación del punto muerto superior del motor;
- -
- introducción de los datos de calibración de los sensores utilizados;
- -
- introducción de los parámetros correspondientes al archivo de datos;
- -
- configuración de la prueba;
- -
- inicio de la prueba;
- -
- visualización en tiempo real de los resultados;
- -
- finalización de la prueba;
donde estas etapas son implementadas en un
sistema que comprende, al menos:
- -
- medios de montaje, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- una pluralidad de varillas calibradas;
- \medcirc
- una pluralidad de pinzas de sujeción;
- \medcirc
- un tensor de la cadena de distribución;
- -
- medios de captación, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- una pluralidad de sensores lineales;
- \medcirc
- un sensor rotativo;
- -
- medios de actuación, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- un motor eléctrico;
- -
- medios lógicos de procesamiento de señal y control, que a su vez comprenden, al menos:
- \medcirc
- un elemento lógico reconfigurable de adquisición y control en tiempo real;
- \medcirc
- un ordenador;
donde el ordenador y el elemento lógico están
conectados entre si, recibiendo las señales procedentes de los
medios de captación y enviando las órdenes a los medios de
actuación.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento automatizado para la
verificación de la distribución de un motor de combustión interna,
según reivindicación primera, caracterizado porque la etapa
de ubicación del punto muerto superior del motor comprende, al
menos, las siguientes etapas:
- -
- Colocación del motor en su punto muerto superior aproximado, alineando la marca de la polea del cigüeñal con la marca del motor. El movimiento del motor eléctrico está gobernado por medio del panel de control, con lo que se consigue el movimiento del cigüeñal.
- -
- Colocación por el orificio de la bujía del primer cilindro, de un palpador del sensor lineal que a contactar con la cabeza del pistón.
- -
- Alojamiento y sujeción del sensor de desplazamiento lineal en el soporte correspondiente para medir la carrera del pistón.
- -
- Búsqueda del punto muerto superior del motor.
- -
- Detección del punto muerto superior del motor y parada del ensayo.
- -
- Comprobación de que el punto muerto superior ha sido calculado correctamente, es decir que están alineadas las marcas de la polea y el motor con una tolerancia de \pm 1.5º, en el caso que el punto muerto superior no haya sido calculado correctamente, repetir los pasos del subproceso.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento automatizado para la
verificación de la distribución de un motor de combustión interna,
según reivindicación primera, caracterizado porque en la
etapa de calibración de los sensores utilizados, se indica al
sistema la cantidad de pulsos por vuelta para los sensores
angulares y pulsos por milímetro para los sensores lineales; y
donde en la etapa de introducción de los parámetros correspondientes
al archivo de datos, se indica el nombre y la ruta de archivado de
los resultados de la prueba.
4. Procedimiento automatizado para la
verificación de la distribución de un motor de combustión interna,
según reivindicación primera, caracterizado porque la etapa
de configuración de la prueba comprende, al menos, las siguientes
etapas:
- -
- indicar el número de pares de vueltas de inicialización que el motor girará antes del inicio del registro de los datos;
- -
- indicar la posición inicio de registro, que es el cero que corresponde al punto muerto superior;
- -
- indicar la posición fin de registro; que es la posición final absoluta en la cual se finalizará el registro;
- -
- indicar la ubicación del palpador lineal; donde se ha de seleccionar una entre las siguientes opciones:
- \medcirc
- opción taqué: si ha sido posible la ubicación del palpador sobre este;
- \medcirc
- opción leva: si el palpador ha sido ubicado sobre la leva en un plano paralelo al taqué;
- -
- indicar el modo de trabajo, uno seleccionado entre:
- \medcirc
- automático: los parámetros de configuración de ensayo se establecen a unos valores predeterminados;
- \medcirc
- manual: los parámetros deben ser configurados manualmente por el usuario.
5. Procedimiento automatizado para la
verificación de la distribución de un motor de combustión interna,
según reivindicación primera, caracterizado porque una vez se
inicia el ensayo, los diferentes datos obtenidos de los medios de
captación se muestran en indicadores gráficos y indicadores
numéricos al usuario; y donde el ensayo finalizará en el momento
que el usuario lo desee.
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|---|---|---|---|
| ES200603298A ES2310464B1 (es) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Procedimiento automatizado para la verificacion de la distribucion de un motor de combustion interna. |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| ES2310464A1 ES2310464A1 (es) | 2009-01-01 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES (1) | ES2310464B1 (es) |
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2006
- 2006-12-28 ES ES200603298A patent/ES2310464B1/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2310464A1 (es) | 2009-01-01 |
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|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090101 Kind code of ref document: A1 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180912 |