ES2345665T3 - Motor de combustion interna de dos tiempos. - Google Patents
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Abstract
Motor de combustión interna de dos tiempos con al menos un cilindro (1), con una caja de cigüeñal (2) unida por flujo al cilindro (1) a través de al menos un canal de rebose (3), dotada de un conducto de aspiración de aire (4) y con una instalación de inyección para la introducción a elección de un combustible en el cilindro (1) o en la caja de cigüeñal (2), caracterizado porque la instalación de inyección comprende al menos una tobera de inyección (11), que está orientada hacia la región de afluencia (12) del canal de rebose (3) que sale del conducto de aspiración de aire (4) y puede activarse, dependiendo de la dirección de movimiento del émbolo (5) y del control del canal de rebose (3).
Description
Motor de combustión interna de dos tiempos.
La invención se refiere a un motor de combustión
interna de dos tiempos con al menos un cilindro, con una caja de
cigüeñal unida por flujo al cilindro a través de al menos un canal
de rebose, dotada de un conducto de aspiración de aire y con una
instalación de inyección para la introducción a elección de un
combustible en el cilindro o en la caja de cigüeñal.
Para reducir las pérdidas de barrido de motores
de combustión interna de dos tiempos con una formación de mezcla
mediante una inyección de combustible en el aire fresco, aspirado en
la caja de cigüeñal, el combustible puede inyectarse, o bien al
rebosar el aire aspirado en la caja de cigüeñal en el cilindro, en
la región del canal de rebose (documento JP 07259707A), o
directamente en el cilindro (documento EP 0980969 A2). En ambos
casos es posible una inyección de combustible retardada en el tiempo
para reducir las pérdidas de barrido. La inyección de combustible
retardada en el tiempo va acompañada sin embargo de una formación de
mezcla incompleta, lo que conduce a una menor resistencia al número
de revoluciones y a una combustión incompleta. Para evitar estos
inconvenientes ya se ha propuesto (documento US 47 79 581 A1)
inyectar el combustible, dependiendo de la carga del motor o del
número de revoluciones del motor, ya sea en el aire aspirado en la
caja de cigüeñal o bien, en la región de escape del conducto de
rebose, a través de la misma en el cilindro. Con este fin se
dispone en cada caso una tobera de inyección en el conducto de
aspiración de aire de la caja de cigüeñal y en la región de
desembocadura del canal de rebose, en donde las toberas de inyección
se activan a elección sobre una instalación de control, en
dependencia del número de revoluciones del motor, de tal modo que en
el caso de elevados números de revoluciones el combustible se
inyecta a través de la tobera de inyección, en el conducto de
aspiración de aire para formar la mezcla, en el aire aspirado en la
caja de cigüeñal, pero en el caso números de revoluciones
reducidos, a través de la tobera de inyección e el lado del
cilindro, en el aire de combustión que rebosa desde la caja de
cigüeñal en el cilindro. Sin embargo, el inconveniente de esta
instalación de inyección conocida es la complejidad constructiva,
que se produce a causa de las toberas de inyección asociadas por un
lado a la caja de cigüeñal y por otro lado al cilindro.
La invención se ha impuesto de este modo la
tarea de configurar de tal modo un motor de combustión interna de
dos tiempos de la clase descrita al comienzo, que se haga posible
una formación de mezcla dependiente de la carga del motor ya sea en
la caja de cigüeñal o en el cilindro, sin tener que contentarse con
la mayor complejidad constructiva a causa de toberas de inyección
específicas.
La invención resuelve la tarea impuesta por
medio de que la instalación de inyección comprende al menos una
tobera de inyección, que está orientada hacia la región de afluencia
del canal de rebose que sale del conducto de aspiración de aire y
puede activarse, dependiendo de la dirección de movimiento del
émbolo y del control del canal de rebose.
Como consecuencia de la orientación de la tobera
de inyección en dirección a la región de afluencia del canal de
rebose, que parte del conducto de aspiración de aire, el recorrido
de alimentación del combustible inyectado depende de la circulación
de aire que reina en la región de la tobera de inyección y, de este
modo, de la dirección de movimiento del émbolo y del control del
canal de rebose mediante el émbolo. Si durante la carrera de
compresión del émbolo se aspira aire a través del conducto de
aspiración de aire en la caja de cigüeñal, el combustible inyectado
hacia la región de afluencia del canal de rebose es arrastrado, con
el aire aspirado, en la caja de cigüeñal para formar la mezcla. En
el caso de una inyección de combustible al final de la carrera de
trabajo del émbolo, sin embargo, el combustible es arrastrado con el
canal de rebose abierto con el aire, alimentado desde la caja de
cigüeñal a través del canal de rebose en el cilindro, de tal modo
que la formación de mezcla puede producirse en el canal de rebose y
en el cilindro con retardo de tiempo respecto al barrido. Mediante
la elección de los intervalos de inyección, en dependencia de la
dirección de movimiento del émbolo y del control del canal de
rebose, puede de este modo producirse la formación de mezcla en la
caja de cigüeñal o fuera de la misma, según el número de
revoluciones del motor o de la carga del motor, para por un lado
mantener reducidas las pérdidas de barrido y, por otro lado,
garantizar una buena resistencia al número de revoluciones.
Se obtienen una relaciones constructivas
especialmente sencillas, con relación a esto, si la tobera de
inyección está dispuesta en el lado periférico del conducto de
aspiración de aire opuesto a la región de afluencia del canal de
rebose. En este caso el cono de pulverización de la tobera de
inyección se extiende transversalmente al conducto de aspiración de
aire, lo que para el arrastre del combustible inyectado crea
relaciones de circulación ventajosas, tanto durante la aspiración
del aire en la caja de cigüeñal como durante el rebose del aire
aspirado en el cilindro.
Se obtiene una variante constructiva si la
tobera de inyección desemboca, distanciada de la región de
afluencia, en el canal de rebose y está orientada en contra de la
dirección de rebose. A causa del combustible inyectado en el canal
de rebose, en sentido contrario a la circulación de aire, se
consigue un mezclado especialmente íntimo con el aire que rebosa,
que introduce en el cilindro el combustible en contra de la
dirección de inyección. Con el canal de rebose cerrado, el
combustible inyectado entra en la región de afluencia del canal de
rebose y se alimenta, con el aire aspirado, en la caja de cigüeñal
para formar la mezcla.
En el dibujo se ha representado el objeto de la
invención a modo de ejemplo. Aquí muestran
la figura 1 un motor de combustión interna de
dos tiempos conforme a la invención en una posición giratoria,
característica para la inyección de combustible para formar la
mezcla por fuera de la caja de cigüeñal, en un corte axial
esquemático,
la figura 2 el motor de combustión interna de
dos tiempos según la figura 1, en una posición giratoria para la
inyección de combustible para formar la mezcla dentro de la caja de
cigüeñal y
las figuras 3 y 4 una representación
correspondiente a las figuras 1 y 2 de un motor de combustión
interna de dos tiempos con una disposición de la tobera de
inyección, diferente a la de las figuras 1 y 2.
El motor de combustión interna de dos tiempos
conforme a las figuras 1 y 2 presenta al menos un cilindro 1, que
forma un bloque de motor con una caja de cigüeñal 2. Entre la caja
de cigüeñal 2 y el cilindro 1 está previsto al menos un canal de
rebose 3, que parte del conducto de aspiración de aire 4, a través
del cual se aspira aire en la caja de cigüeñal 2 a través de una
válvula de retención preconectada, y precisamente con ayuda de la
bomba de caja de cigüeñal que se obtiene mediante el émbolo. El
émbolo 5 guiado en el cilindro, que controla tanto el canal de
rebose 3 así como otros canales de rebose dado el caso previstos así
como el canal de salida 6, está unido de forma habitual a través de
una barra articulada 7 a un eje de cigüeñal 8 montado en la caja de
cigüeñal 2, cuya gualdera de cigüeñal que aloja el muñón de cigüeñal
9 para el pivotamiento de la barra articulada 7 se ha designado con
10.
Para inyectar el combustible se usa una tobera
de inyección 11, que se activa a través de una instalación de
control no representada. Esta tobera de inyección 11 está dispuesta
en el lado del conducto de aspiración de aire 4 opuesto a la región
de afluencia 12 del canal de rebose 3 y está orientada en dirección
a la región de afluencia 12 del canal de rebose 3. Si la activación
de la tobera de inyección 11 conforme a la figura 1 se realiza al
final de la carrera de trabajo, antes de que el émbolo 5 haya
alcanzado el punto muerto inferior, se inyecta el combustible en el
aire que rebosa desde la caja de cigüeñal 2 a través del canal de
rebose 3, como se ha indicado mediante las flechas de circulación
indicadas a trazos y puntos para el guiado de aire en la figura 1.
Esto significa que la formación de mezcla se realiza por fuera de la
caja de cigüeñal 2 en la región del canal de rebose 3 y a
continuación en el cilindro 1 y, después de esto, puede controlarse
temporalmente de tal modo que se reducen pérdidas de barrido en el
caso de bajos números de revoluciones del motor o en el caso de
carga parcial.
Para mayores números de revoluciones y plena
carga tiene importancia un buen tratamiento de la mezcla en la caja
de cigüeñal, si el intervalo de inyección en la fase de aspiración
del aire se desplaza conforme a la figura 2, es decir a la región
de la carrera de compresión del émbolo 5. En este caso es arrastrado
el combustible inyectado hacia la región de afluencia 12 del canal
de rebose 3 con la circulación, representada con las flechas de
circulación indicadas a trazos y puntos, del aire aspirado en la
caja de cigüeñal 2, para alimentar en la región final de la carrera
de trabajo subsiguiente del émbolo 5 una mezcla tratada de forma
correspondiente a través del canal de rebose 3 en el cilindro. De
este modo puede elegirse el intervalo de inyección para la tobera
de inyección 11, en dependencia de la dirección de movimiento
respectiva, de tal modo que el combustible se entrega con un
retardo de tiempo del aire de barrido, a través del canal de rebose
3, o del aire fresco aspirado por la bomba de la caja de cigüeñal
en la caja de cigüeñal 2.
A diferencia del ejemplo de ejecución según las
figuras 1 y 2, según las figuras 3 y 4 la tobera de inyección 11 no
está asociada al conducto de aspiración de aire 4 sino al canal de
rebose 3, y precisamente la tobera de inyección 11 desemboca
distanciada de la región de afluencia 12 en el canal de rebose 3, en
donde el combustible se inyecta en contra de la dirección de rebose
hacia la región de afluencia. A causa de esta disposición de la
tobera de inyección 11 se inyecta de este modo el combustible, en el
caso de una formación de mezcla por fuera de la caja de cigüeñal 2
conforme a la figura 3, en contra de la dirección del aire que
rebosa desde la caja de cigüeñal 2 en el cilindro 1. Para formar la
mezcla dentro de la caja de cigüeñal 2 se inyecta el combustible,
de forma correspondiente a la figura 4,a través del canal de rebose
3 en el conducto de aspiración de aire 4, en donde es arrastrado
por el aire fresco aspirado en la caja de cigüeñal 2.
Claims (3)
1. Motor de combustión interna de dos tiempos
con al menos un cilindro (1), con una caja de cigüeñal (2) unida
por flujo al cilindro (1) a través de al menos un canal de rebose
(3), dotada de un conducto de aspiración de aire (4) y con una
instalación de inyección para la introducción a elección de un
combustible en el cilindro (1) o en la caja de cigüeñal (2),
caracterizado porque la instalación de inyección comprende al
menos una tobera de inyección (11), que está orientada hacia la
región de afluencia (12) del canal de rebose (3) que sale del
conducto de aspiración de aire (4) y puede activarse, dependiendo de
la dirección de movimiento del émbolo (5) y del control del canal
de rebose (3).
2. Motor de combustión interna de dos tiempos
según la reivindicación 1, caracterizado porque la tobera de
inyección (11) está dispuesta en el lado periférico del conducto de
aspiración de aire (4) opuesto a la región de afluencia (12) del
canal de rebose (3).
3. Motor de combustión interna de dos tiempos
según la reivindicación 1, caracterizado porque la tobera de
inyección (11) desemboca, distanciada de la región de afluencia
(12), en el canal de rebose (3) y está orientada en contra de la
dirección de rebose.
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