ITTO970432A1

ITTO970432A1 - ENDOTHERMIC ENGINE EQUIPPED WITH A ROD AND ROCKER VALVE CONTROL UNIT.

Info

Publication number: ITTO970432A1
Application number: IT97TO000432D
Authority: IT
Inventors: Massimo Carrara
Original assignee: Iveco Fiat
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-11-20
Also published as: IT1292323B1; ITTO970432A0

Description

D E S C R I Z IO N E DESCRIPTION

di brevetto per invenzione industriale patent for industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad un motore endotermico comprendente un gruppo di comando valvole a camme e bilancieri. The present invention relates to an internal combustion engine comprising a cam valve and rocker arm control unit.

Sono noti gruppi di comando valvole comprendenti un albero a camme ed una pluralità di bilancieri oscillanti intorno ad un asse di rotazione intermedio; i bilancieri sono comandati dalle rispettive camme ed azionano, ciascuno, una valvola o una coppia di valvole omologhe di un cilindro. Valve control units are known comprising a camshaft and a plurality of rocker arms oscillating around an intermediate axis of rotation; the rocker arms are controlled by the respective cams and each actuate a valve or a pair of homologous valves of a cylinder.

Per recuperare i giochi che inevitabilmente si verificano al montaggio e nel tempo, sono normalmente previsti dei dispositivi di <'>regolazione del gioco valvole di tipo manuale, comprendenti ad esempio una vite di registro munita di controdado di bloccaggio, o automatico, ad esempio punterie idrauliche. To recover the play that inevitably occurs during assembly and over time, manual valve clearance adjustment devices are normally provided, comprising for example an adjusting screw equipped with a locking nut, or automatic, for example tappets. hydraulic.

Tali dispositivi presentano un ingombro relativamente elevato, e creano pertanto difficoltà di progettazione in quanto devono essere alloggiati in una zona del motore già particolarmente critica dal punto di vista degli ingombri per la presenza delle valvole e delle relative molle e, nei motori ad iniezione, degli iniettori . These devices have a relatively large overall dimensions, and therefore create design difficulties as they must be housed in an area of the engine which is already particularly critical from the point of view of the overall dimensions due to the presence of the valves and relative springs and, in injection engines, of the injectors.

In particolare, nei moderni motori Diesel l' adozione di sistemi di alimentazione plurivalvole richiede, nella maggioranza dei casi, una disposizione dell'iniettore coassiale al cilindro, al fine di ottenere la distribuzione più uniforme possibile del combustibile nella camera di combustione. Nel caso in cui l'iniezione venga realizzata con un sistema del tipo ad accumulo, le dimensioni della porzione di comando dell'iniettore sono maggiori di quelle degli iniettori tradizionali e tali da rendere difficoltosa la progettazione dei particolari destinati alla registrazione del gioco della catena cinematica. In particular, in modern diesel engines the adoption of multi - valve fuel systems requires, in most cases, an arrangement of the injector coaxial to the cylinder, in order to obtain the most uniform possible distribution of the fuel in the combustion chamber. In the event that the injection is carried out with an accumulation type system, the dimensions of the injector control portion are larger than those of traditional injectors and such as to make it difficult to design the parts intended for adjusting the play of the kinematic chain. .

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un motore endotermico per un veicolo, il quale sia privo degli inconvenienti connessi con i motori noti e sopra specificati. The object of the present invention is to provide an internal combustion engine for a vehicle which is free from the drawbacks associated with the known and specified engines.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un motore endotermico comprendente almeno un cilindro provvisto di almeno una valvola di aspirazione e di almeno una valvola di scarico, ed un gruppo di comando delle dette valvole comprendente, a sua volta, un albero a camme, una pluralità di bilancieri comandati da rispettive camme del detto albero a camme ed azionanti, ciascuno, almeno una rispettiva valvola e, per ciascun detto bilanciere, un elemento di regolazione del gioco nella catena cinematica compresa tra la relativa detta camma e la relativa detta valvola, caratterizzato dal fatto che i detti bilancieri comprendono un primo elemento ed un secondo elemento distinti e mobili tra loro, il detto primo elemento essendo azionato dalla rispettiva detta camma ed il detto secondo elemento azionando almeno una rispettiva detta valvola, il detto elemento di regolazione del gioco essendo interposto tra il detto primo elemento ed il detto secondo elemento. The aforesaid object is achieved by the present invention, since it relates to an endothermic engine comprising at least one cylinder provided with at least one intake valve and at least one exhaust valve, and a control unit for said valves comprising, in turn , a camshaft, a plurality of rocker arms controlled by respective cams of said camshaft and each actuating at least one respective valve and, for each said rocker arm, an element for adjusting the play in the kinematic chain comprised between the relative said cam and the relative said valve, characterized in that the said rockers comprise a first element and a second element distinct and movable from each other, the said first element being actuated by the respective said cam and the said second element actuating at least one respective said valve, the said clearance adjustment element being interposed between said first element and said second element nto.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali: For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is described below, by way of non-limiting example and with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista in elevazione laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un gruppo di comando valvole di un motore endotermico realizzato secondo la presente invenzione; la figura 2 è una vista in pianta del gruppo di figura 1; Figure 1 is a side elevation view, with parts in section and parts removed for clarity, of a valve control unit of an internal combustion engine made according to the present invention; Figure 2 is a plan view of the unit of Figure 1;

la figura.3 è una vista in elevazione laterale di un particolare della figura 1, scomposto nei suoi elementi; e Figure 3 is a side elevation view of a detail of Figure 1, broken down into its elements; And

la figura 4 è una vista in pianta del particolare di figura 3, scomposto nei suoi elementi. Figure 4 is a plan view of the detail of Figure 3, broken down into its elements.

Con riferimento alla figura 1, è indicato con 1 un gruppo di comando valvole per un motore endotermico (non illustrato nel suo complesso), ad esempio del tipo ad iniezione a ciclo Diesel, provvisto di una pluralità di cilindri e di due valvole di aspirazione e di due valvole di scarico per cilindro. In figura 1 sono parzialmente illustrate due valvole omologhe 2, ad esempio di aspirazione, associate ad un cilindro del motore . With reference to Figure 1, 1 indicates a valve control unit for an internal combustion engine (not shown as a whole), for example of the Diesel cycle injection type, provided with a plurality of cylinders and two intake valves and of two exhaust valves per cylinder. Figure 1 partially illustrates two homologous valves 2, for example intake valves, associated with an engine cylinder.

Il gruppo 1 comprende essenzialmente un albero a camme 3 di asse A, una pluralità di bilancieri 4 (dei quali uno solo è illustrato) comandati da rispettive camme 5 dell'albero 3 ed azionanti, ciascuno,' una coppia di valvole 2 omologhe.'Il gruppo 1 comprende inoltre una pluralità di dispositivi 6 di regolazione del gioco nella catena cinematica compresa tra ciascuna camma 5 e la relativa coppia di valvole 2. The unit 1 essentially comprises a camshaft 3 of axis A, a plurality of rocker arms 4 (of which only one is illustrated) controlled by respective cams 5 of the shaft 3 and each actuating 'a pair of homologous valves 2'. The unit 1 also comprises a plurality of clearance adjustment devices 6 in the kinematic chain comprised between each cam 5 and the relative pair of valves 2.

La descrizione che segue fa specifico riferimento agli organi del gruppo 1 associati alla coppia di valvole 2 illustrate in figura 1, essendo peraltro evidente che il gruppo comprende organi corrispondenti per il comando delle altre coppie di valvole, non illustrate. The following description makes specific reference to the members of the group 1 associated with the pair of valves 2 illustrated in Figure 1, it being moreover evident that the group comprises corresponding members for controlling the other pairs of valves, not shown.

Il bilanciere 4, secondo la presente invenzione, comprende un primo elemento 10 ed un secondo elemento 11, distinti fra loro e mobili l'uno rispetto all'altro, i quali cooperano rispettivamente con la camma 5 dell'albero 3 e con la coppia di valvole 21 II dispositivo 6 di regolazione del gioco è interposto tra i suddetti elementi 10,11. The rocker arm 4, according to the present invention, comprises a first element 10 and a second element 11, distinct from each other and movable with respect to each other, which cooperate respectively with the cam 5 of the shaft 3 and with the pair of valves 21 The clearance adjustment device 6 is interposed between the aforementioned elements 10, 11.

Gli elementi 10, 11 (figura 3) comprendono rispettive porzioni di vincolo 12, 13 incernierate intorno ad un perno 14 comune di asse B parallelo all'asse A, e rispettivi bracci 15, 16, estendentisi a sbalzo dalle rispettive porzioni di vincolo 12, 13 da parti opposte rispetto al perno 14. The elements 10, 11 (figure 3) comprise respective constraint portions 12, 13 hinged around a common pin 14 of axis B parallel to axis A, and respective arms 15, 16, extending cantilevered from the respective constraint portions 12, 13 on opposite sides with respect to the pin 14.

L'elemento 10 (figura 4) presenta struttura a forcella simmetrica rispetto ad un piano P mediano ortogonale agli assi A e B. La porzione di vincolo 12 è costituita da una coppia di boccole 12a, 12b di asse B, assialmente spaziate tra loro; il braccio 15 dell'elemento 10 è definito da una coppia di pareti 15a,· 15b estendentisi dalle rispettive boccole 12a, 12b parallelamente al piano P, e collegate integralmente tra loro da una parete trasversale 17 disposta lungo una zona periferica superiore della porzione di vincolo 12. L'elemento 10 coopera con la camma 5 mediante un rullo 18 folle portato da un perno 19 di asse C parallelo agli assi A e B e supportato dalle pareti 15a, 15b. The element 10 (Figure 4) has a fork structure that is symmetrical with respect to a median plane P orthogonal to the axes A and B. The constraint portion 12 consists of a pair of bushings 12a, 12b of axis B, axially spaced apart; the arm 15 of the element 10 is defined by a pair of walls 15a, 15b extending from the respective bushings 12a, 12b parallel to the plane P, and integrally connected to each other by a transverse wall 17 arranged along an upper peripheral zone of the constraint portion 12. The element 10 cooperates with the cam 5 by means of an idle roller 18 carried by a pin 19 of axis C parallel to the axes A and B and supported by the walls 15a, 15b.

La porzione di vincolo 13 dell'elemento 11 è costituita da una boccola assialmente '-interposta, in uso, tra le boccole 12a, 12b della porzione di vincolo 12. L'elemento 11 coopera con le valvole 2 mediante un traversino 20 portato da un'estremità 21 libera a forcella del braccio 16 ed incernierato a tale estremità mediante un perno 22 di asse D parallelo agli assi A e B. The constraint portion 13 of the element 11 consists of an axially interposed bush, in use, between the bushings 12a, 12b of the constraint portion 12. The element 11 cooperates with the valves 2 by means of a cross member 20 carried by a free fork end 21 of arm 16 and hinged to this end by means of a pin 22 of axis D parallel to axes A and B.

Dalla parete 17 dell'elemento 10 si estende frontalmente, verso il braccio 16 dell'elemento 11, un naso 23 terminante con una superficie 24 piana estendentesi in direzione sostanzialmente radiale rispetto alla porzione di vincolo 12. Il braccio 16 dell'elemento 11 presenta, in posizione affacciata alla superficie 24, una sede 26 cilindrica, avente asse E sostanzialmente tangenziale rispetto alla porzione di vincolo 13, nella quale è alloggiato il dispositivo 6 di regolazione del gioco. From the wall 17 of the element 10 a nose 23 extends frontally, towards the arm 16 of the element 11, ending with a flat surface 24 extending in a substantially radial direction with respect to the constraint portion 12. The arm 16 of the element 11 has, in a position facing the surface 24, a cylindrical seat 26, having axis E substantially tangential with respect to the constraint portion 13, in which the clearance adjustment device 6 is housed.

Tale dispositivo è convenientemente costituito da una punteria idraulica, di tipo in sé noto, avente un corpo 27 alloggiato nella sede 26, a contatto con una superficie 28 di fondo della sede stessa affacciata alla superficie 24, ed un pistone 29 unidirezionalmente scorrevole lungo l'asse E e posto a contatto con la superficie 24. This device is conveniently constituted by a hydraulic tappet, of a per se known type, having a body 27 housed in the seat 26, in contact with a bottom surface 28 of the seat itself facing the surface 24, and a piston 29 sliding unidirectionally along the axis E and placed in contact with the surface 24.

La boccola 13 presenta un foro 30 sostanzialmente radiale, comunicante con la sede 26, per l'alimentazione idraulica del dispositivo 6 mediante l'olio lubrificante del motore, addotto in modo noto nella zona di accoppiamento tra la boccola 13 ed il perno 14 attraverso canalizzazioni (non illustrate) ricavate nel perno 14 stesso. The bush 13 has a substantially radial hole 30, communicating with the seat 26, for the hydraulic supply of the device 6 by means of the lubricating oil of the engine, fed in a known way in the coupling area between the bush 13 and the pin 14 through channels (not shown) obtained in the pin 14 itself.

Il dispositivo 6 si comporta come un corpo rigido quando sollecitata a compressione, in modo noto, ma il relativo pistone 29 può fuoriuscire assialmente, sotto la spinta dei propri organi interni, per recuperare automaticamente eventuali giochi che si producano nella catena cinematica. The device 6 behaves like a rigid body when compressed, in a known manner, but the relative piston 29 can axially protrude, under the thrust of its own internal members, to automatically recover any play that occurs in the kinematic chain.

Il funzionamento del gruppo 1, già in parte evidente da quanto precede, è il seguente. The operation of group 1, already partially evident from the foregoing, is as follows.

Il bilanciere 4 si comporta, in assenza di giochi, come un bilanciere rigido di tipo convenzionale, in quanto i carichi agenti sul bilanciere 4 vengono trasmessi tra l'elemento 10 e l'elemento 11 attraverso il dispositivo 6, che risulta pertanto sollecitato a compressione, in modo rigido. The balance wheel 4 behaves, in the absence of play, like a rigid balance wheel of the conventional type, since the loads acting on the balance wheel 4 are transmitted between the element 10 and the element 11 through the device 6, which is therefore stressed by compression. , in a rigid way.

L'eventuale gioco nella catena cinematica viene ripreso automaticamente dal dispositivo 6, che estendendosi assialmente varia la posizione relativa tra l'elemento 10 e l'elemento 11 del bilanciere 4. Any play in the kinematic chain is automatically taken up by the device 6, which by extending axially varies the relative position between the element 10 and the element 11 of the rocker arm 4.

Da un esame delle caratteristiche del motore realizzato secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere. <' >In particolare, la collocazione del dispositivo 6 "a bcrdo" del bilanciere 4, realizzato allo scopo in due elementi distinti e mobili l'uno rispetto all'altro, consente di eliminare ogni ingombro aggiuntivo nella zona delle valvole e dell'eventuale iniettore. From an examination of the characteristics of the engine made according to the present invention, the advantages that it allows to be obtained are evident. <'> In particular, the positioning of the device 6 "on the side" of the rocker arm 4, made for the purpose in two distinct and movable elements with respect to each other, allows to eliminate any additional encumbrance in the area of the valves and any injector.

Inoltre, la conformazione delle porzioni di vincolo 12,13 degli elementi 10 e 11 consente di vincolare assialmente tra loro gli elementi stessi in modo semplice, senza prevedere organi di collegamento aggiuntivi. Furthermore, the conformation of the fastening portions 12, 13 of the elements 10 and 11 allows the elements to be axially constrained to each other in a simple way, without providing additional connection members.

L'alimentazione idraulica del dispositivo 6 viene effettuata sfruttando le canalizzazioni già previste nel perno 14 per la lubrificazione delle zone dì accoppiamento con il bilanciere 4. The hydraulic supply of the device 6 is carried out by exploiting the channels already provided in the pin 14 for the lubrication of the coupling areas with the rocker arm 4.

Il traversino incernierato al bilanciere assicura l'intervento simultaneo delle valvole evitando l'impiego, allo scopo, di un ulteriore organo di registrazione . The crossbar hinged to the rocker arm ensures the simultaneous intervention of the valves avoiding the use, for this purpose, of an additional adjustment device.

Risulta infine chiaro che al gruppo 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di tutela delle rivendicazioni. Finally, it is clear that modifications and variations may be made to the group 1 described which do not depart from the scope of protection of the claims.

In particolare, il dispositivo 6 può essere a registrazione manuale, ad esempio mediante una vite di registro, anziché automatica. In particular, the device 6 can have manual adjustment, for example by means of an adjusting screw, rather than automatic.

Claims

CLAIMS 1.- Endothermic engine comprising at least one cylinder provided with at least one intake valve (2) and at least one exhaust valve, and a control unit (1) for said valves (2) comprising, in turn, a shaft with cams (3), a plurality of rocker arms (4) controlled by respective cams (5) of said camshaft (3) and each actuating at least one respective valve (2), and, for each said rocker arm (4), a device (6) for adjusting the play in the kinematic chain comprised between the relative said cam (5) and the relative said valve (2), characterized in that the said rocker arms (4) comprise a first element (10) and a second element (11) distinct and movable from each other, said first element (10) being operated by the respective said cam (5) and said second element (11) by actuating at least one respective said valve (2), said element (6 ) for adjusting the clearance being interposed between said first element (10) and said second do element (11). 2.- Motor according to Claim 1, characterized in that said first element (10) and said second element (11) comprise respective constraint portions (12, 13) hinged around a common pin (14). 3.- Motor according to Claim 2, characterized in that said first and second elements (10, 11) comprise respective arms (15, 16) extending from said respective constraint positions (12, 13) on opposite sides with respect to the said common pin (14), said clearance adjustment device (6) being interposed between said arms (15, 16). 4.- Engine according to any one of the preceding claims, characterized in that said clearance adjustment device (6) is a hydraulic tappet. 5.- Motor according to Claim 4, characterized by the fact that said clearance adjustment device (6) comprises a body (27) housed in a seat (26) obtained in one (11) of said first and second element (10). , 11) of said rocker arm (4), and a movable member (29) sliding unidirectionally with respect to said body (27) and cooperating with an abutment surface (24) carried by another (10) of said first and second element (10, 11) of said balance wheel (4). 6.- Engine according to Claim 5, characterized in that said element (11) of said rocker arm (4) provided with said seat (26) comprises means (30) for feeding an operating fluid into said seat (26) for the hydraulic feeding of said groove adjustment device (6). 7.- Motor according to Claim 6, characterized in that the said adduction means comprise a hole (30) communicating with the said seat (26) and with a coupling area between the said constraint portion (13) of the relative said element (11) of said rocker arm (4) and said common pin (14), said pin (14) comprising means for supplying lubricating oil to said coupling area. 8.- Motor according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that said clearance adjustment device comprises manual adjustment means. 9.- Engine according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that each said rocker arm (4) controls a pair of homologous valves (2), and by the fact that it comprises, for each said rocker arm (4), a cross member (20) control of said pair of homologous valves (2) hinged to said second element (11) of the rocker arm (4) itself. 10.- Endothermic engine according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the said constraint portion (12) of one (10) of the said elements (10, 11) of the said rocker arm (4) comprises a pair of bushings (12a, 12b) axially spaced between them, said portion of constraint of another (11) of said elements (10, 11) of said rocker arm (4) comprises a bush (13) axially interposed between the bushings ( 12a, 12b) of the said pair. 11.- Endothermic engine, substantially as described and illustrated in the attached drawings.