Distribución en los motores de cuatro tiempos por el sistema de levas conjugadas.

La válvula de émbolo alargado, junto con el sistema de levas conjugadas, es mecánicamente diferente al antiguo sistema de distribución.

La cabeza de la válvula de émbolo alargado en su retroceso por el cilindro de escape facilita el paso de los gases y a la vez hace de pantalla protectora de la pared en la que el segmento rascador ya antes ha retirado al desagüe la película de aceite

, mientras las cabezas de la válvulas de émbolo alargado están en el tiempos de compresión y expansión, en su interior hay una gran renovación de aceite que las refrigera.

La leva cóncava el rodillo y la leva convexa, los tres siempre están en contacto y cuando el rodillo pasa por los perfiles circunferenciales de las válvulas de émbolo alargado indica que están cerradas, ya que el émbolo del motor está realizando seguidos los tiempos de compresión ignición y expansión.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201300576.

Solicitante: BERNUS LAFUENTE,RAMON.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BERNUS LAFUENTE, RAMON, DOMINGUEZ NICOLAU, JOSEFA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SISTEMAS DE DISTRIBUCION POR VALVULAS, DE FUNCIONAMIENTO... > Sistemas de distribución mediante válvulas de corredera... > F01L5/04 (comprendiendo válvulas cilíndricas, de camisa, o sector anular)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SISTEMAS DE DISTRIBUCION POR VALVULAS, DE FUNCIONAMIENTO... > Sistemas de distribución mediante válvulas, p.... > F01L1/30 (caracterizados por válvulas de apertura y cierre accionadas positivamente, es decir, con mando desmodrómico)
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Distribución en los motores de cuatro tiempos por el sistema de levas conjugadas.

Fragmento de la descripción:

DISTRIBUCIÓN EN LOS MOTORES DE CUATRO TIEMPOS POR EL SISTEMA DE LEVAS CONJUGADAS

SECTOR DE LA TÉCNICA

La invención se encuadra en el sector de la fabricación de motores de gasolina y diesel de cuatro tiempos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Esta invención se apoya en el sistema de distribución de los motores cuatro tiempos utilizad casi exclusivamente desde su concepción en el Siglo IXX El motor Wenkel es bellísimo pero por sus dificultades técnicas no ha prosperado, tampoco ningún otro sistema de distribución que se conozca.

PROBLEMAS TÉCNICOS PLANTEADOS

En los motores de 4 tiempos la perdida de carga de los gases en los conductos, impide una buena velocidad de arrancada y mejor potencia de los motores, una forma de solucionarlo es construir los motores de 4 tiempos con más de 3 válvulas, o los motores sobrealimentados.

Suele ocurrir, si por falta de refrigeración y/o lubricación en el retén de goma que ajusta con la caña de la válvula de seta queda carbonizada, esta queda bloqueada, y al subir el émbolo del motor choca contra ella, preferentemente contra la válvula de escape, transformando el motor en chatarra.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

En esta invención el movimiento del sistema lo hacen dos levas, de perfiles cóncavo y convexo, conjugadas con el rodillo giratorio, que al girar en contacto tangencial este recibe un movimiento de vaivén sinusoidal junto con el brazo corto de la palanca acodadas basculante donde está articulado el rodillo, el brazo largo de la palanca acodada está articulado con la cabeza de una biela estándar y su pié, conecta con el bulón de las válvulas de émbolo alargado, que reciben el movimiento de vaivén sinusoidal desplazándolas de arriba abajo dentro de sus cilindro, abriendo y cerrando las lumbreras de admisión y escape.

La descripción de la invención se inicia en la rueda dentada del motor, que por una correa dentada transmite el movimiento de salida a una rueda dentada con el doble del número de dientes, montada en el cono con chaveta del extremo del eje conductor de levas, que consta de una rueda de engranaje y dos levas convexas no alineadas, a su lado el eje conducido de levas con otra rueda de engranaje idéntica, que engranarán, y dos levas cóncavas no alineadas; las dos primera levas que trabajarán conjugadas son las primeras de los ejes conductor y conducido que su actuación corresponderá a la admisión; las dos segundas levas que trabajarán conjugadas son las segundas de los ejes conductor y conducido que su actuación corresponderá al escape; según el ciclo del motor, la segunda leva convexa deberá de estar distanciada de la primera leva convexa unos 120° en sentido horario, y la segunda leva cóncava deberá estar distanciada de la primera unos 120° en sentido anti horario

Los perfiles de las dos levas conjugadas uno es cóncavo y el otro convexo estos salen de la aplicación de la ley de lugares geométricos que en este caso es; mientras las dos levas conjugadas con el rodillo giratorio, van girando en sincronía y en sentido contrario y dan una vuelta, el rodillo articulado en la palanca acodada, realiza juntos un movimiento a velocidad sinusoidal "o de biela manivela", de ida y vuelta, igual al diámetro del rodillo, que por la relación entre la longitudes de los brazos de la palanca acodada, largo/corto, conseguirán que las válvulas de émbolo alargado abran y cierren las lumbreras de la admisión y del escape según el ciclo predeterminado; en los puntos muertos superior he inferior de las carreras donde la aceleración es cero, implica que las válvulas de émbolo alargado generarán pocas vibraciones.

Las palancas acodadas en su extremo más corto, tiene en la articulación hembra montado un rodillo; desde el eje de ese agujero y en la zona acodada macho y a la distancia adecuada, se hace un agujero que con otro agujero de un soporte hembra se articularán con un bulón, este soporte hembra está ya fijado en el piso del recinto, así cuando todo este montado los rodillos giratorios quedarán a la altura de los dos ejes de levas conjugadas en contacto tangencial (de ajuste amplio para evitar bloqueo) y recibir los movimientos de vaivén sinusoidal, en el extremo más largo de la palanca acodada y en el cono macho con espiga, se acopla el cono hembra de una articulación hembra mediante una tuerca de presión, (el colocar esta como última pieza, permite el

montaje más cómodo de la invención); en esa articulación hembra se acopla la cabeza macho de una biela con un bulón y dos anillos de fijación, y en el pié de la misma biela se articulada la válvula de émbolo alargado mediante un bulón dos anillos de fijación y dos juntas tóricas, junto a tres segmentos los de estanqueidad, engrase y el rascador

Las válvulas de émbolo alargados lo son para evitar que en los largos paros del motor, el aceite acumulado dentro de algunos de sus cilindros fluya entre las paredes de la válvulas de émbolo corto y penetre por las uniones de las puntas de cierre de los tres segmento de estanqueidad hacia el interior de la cámara cóncava de combustión del émbolo del motor.

La válvula de émbolo alargado al trabajar con movimientos de vaivén en posición invertida, renueva de su interior una gran cantidad de aceite que por salpicaduras la lubricará y refrigerará muy bien su cabeza que esta en contacto con el fuego, esto permite elevar algo la temperatura general del motor, mejorando algo el rendimiento. Importante hay que tener en cuenta que en los motores actuales las válvulas de seta abren hacia abajo y sus cabezas quedan como un obstáculo frenando el paso de los gases.

Solución a los problemas planteados y otros.

Las dos juntas tóricas de goma instaladas en el bulón de la válvula de émbolo alargado, por no tener ningún roce mecánico y estar muy bien refrigeradas, será imposible que se calcinen;

El ajuste exterior de la válvula de émbolo alargado lo hacen los segmentos de estanqueidad metálicos, como no se pueden quemar, no se pueden calcinar.

La válvula de émbolo alargado por el diseño del sistema, no es posible que entre dentro de la cámara cóncava de combustión del émbolo, tampoco si se rompe la correa dentada del motor, será imposible el choque con el émbolo del motor y su envío a la chatarra.

Esta invención no precisa de la complicada culata, ni de la junta de culata, ni los espárragos de fijación encastados al bloque, ni las tuercas de apriete, ni el planeado del bloque motor, ni el de la culata, ni sus montajes; ni el sistema de taqués hidráulico compensatorios, no se pueden producir resonancias o rebotes al no tener las válvulas

de émbolo alargado muelles de retomo; comodidad porque el montaje y desmontaje del sistema de distribución se hace desde arriba.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.

Figura 1 - Sección del alzado del bloque motor, donde se ve el piso del recinto que contiene el sistema de distribución, el cilindro con el émbolo principal del motor con la cámara cóncava de combustión, las válvulas de émbolo alargado con los tres segmentos de estanqueidad, los árboles de levas con sus cojinetes de apoyos; las duchas para la lubricación y refrigeración de las levas conjugadas y engranajes. Figura 2 - Planta donde se ve del recinto que contiene el sistema de distribución; la situación de los árboles de levas y la conexión entre ellos con sus dos engranajes; una articulación hembra conectada a la palanca acodada mediante un cono y una tuerca de presión; un agujero como mínimo para el retomo del aceite al cárter; la meda dentada para correa dentada fijada en un cono con un tomillo presión

Figura 3 - Sección del perfil en que se ven todas las articulaciones incluida el contrapeso de amortiguación de las...

 


Reivindicaciones:

1. Nuevo sistema de distribución para los motores de cuatro tiempos caracterizado por que consta de unas válvulas de émbolo alargado (8) articuladas por un bulón con el pié de unas bielas estándar (11) y esta por su cabeza a la articulación hembra de una pieza intermedia provista de una conexión cónica hembra (45), enclavada por una tuerca de presión a la rosca final del cono del brazo largo de una palanca acodada (14); en el extremo corto de la palanca acodada en una articulación hembra hay instalado un rodillo giratorio (20) en contacto permanente a la vez, con una leva convexa de un eje conductor y una leva cóncava de un eje conducido, que al girar sincrónicamente en sentido contrario le transmiten un movimiento de vaivén sinusoidal, que es el que recibirán las válvulas de émbolo alargado para abrir y cerrar las lumbreras (5) (6); un eje de levas consta de dos levas cóncavas no alineadas y una rueda dentada (22), el otro eje de levas consta de dos levas convexas no alineadas y una rueda dentada igual a la anterior (23) que trabajarán engranadas, ambos ejes los soportan cojinetes (34) del bloque principal, el eje con las levas convexas en un extremo tiene fijada una rueda dentada conducida con doble número de dientes (38) que la rueda dentada conductora del motor.

2. Nuevo sistema de distribución según la reivindicación 1 caracterizado porqué cuando los dos ejes de levas (22) (23) dan una vuelta completa, el rodillo giratorio (20) en contacto tangencial con los perfiles cóncavos y convexos de ambas levas, recibirá un movimiento basculante de ida y vuelta de velocidad sinusoidal "o biela manivela", el recorrido de ida y vuelta es igual al diámetro del rodillo (20), que al multiplicarlo por la relación entre los brazos largo/corto de la palanca acodada, será igual al trayecto que las válvula de émbolo alargado realizarán para abrir y cerrar las lumbreras de la admisión y el escape.

La suma de los radios de contacto de la leva cóncava y de la convexa con el rodillo, más el diámetro del rodillo, es constante.

3. Nuevos sistema de distribución según la reivindicación 1 caracterizado porqué la válvula de embolo alargado (8) es un cilindro cerrado por la parte en contacto con el fuego, por la zona exterior inferior tiene ranuras para los segmentos metálicos de, fuego (9), de engrase (42) y rascador (43), la atraviesa un agujero para el apoyo del bulón (12) que articula el pié de la biela estándar (11) y que es fijado con dos anillos elásticos (10) y dos juntas tóricas de hermeticidad (16) sin roce y bien refrigeradas.

4. Nuevo sistema de distribución según la reivindicación 1 caracterizado porqué en el extremo del brazo corto de la palanca acodada, tiene una articulación hembra y en ella un bulón (15) para el rodillo giratorio (20) fijado con anillos elásticos (10); desde ese eje y a una distancia predeterminada en la zona acodada macho se realizara un agujero de giro para un bulón, y concéntricamente un sector radial dentado; la palanca se montará en un bulón que atraviesa los dos agujeros de un soporte acanalado hembra (18).

5. Nuevo sistema de distribución según las reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque se realiza un contrapeso (16) con el peso en un extremo y en el otro extremo macho un agujero de giro para un bulón y un sector dentado concéntrico y de igual radio que el de la palanca acodada, se monta el contrapeso engranando su sector dentado con los de la palanca acodada con un bulón en el segundo agujero del mismo soporte hembra; el contrapeso en el balanceo actuará como amortiguador de las vibraciones; todo ello se fija con espárragos en el piso del recinto de la distribución (53), quedando el rodillo giratorio a la altura precisa entre los dos ejes de levas.

6. Nuevo sistema de distribución según las reivindicaciones 1, 4 y 5 caracterizado porqué en el extremo largo de la palanca acodada y en el cono macho con espiga roscada, se acopla una pieza soporte (45) que tiene un cono hembra y se fija por medio de una tuerca de presión, esta pieza tiene además una articulación hembra en la cual se acoplará con un bulón (15) a la cabeza de la biela (11), esta pieza soporte al desacoplar el sistema facilita el montaje.

7. Nuevo sistema de distribución según la reivindicación 1 caracterizado porque el aceite para lubricación y refrigeración enviado por la bomba del motor es expulsado desde las duchas sobre las levas conjugadas los dos engranajes y las válvulas de 5 émbolo alargado, parte va descendiendo entre las paredes de los cilindros y las de

su válvula de émbolo alargado, se inicia el ciclo en el punto muerto inferior que al subir el segmento rascador (43) eleva la película de aceite (evitando que se queme) al punto muerto superior que sumada con la película que va bajando por gravedad, crea una cantidad sobrante que el mismo segmento rascador (43) empuja y desvía 1 o por los dos agujeros (48) de los cilindros (3) y (4) al colector de retomo del aceite (47), la cantidad de aceite subida, es menor que la que baja, hay un consumo, por lo que el ciclo de lubricación tendrán continuidad. La posición de los segmentos (9) (42) (43) en sus ranuras ha de ser la contraria y en el otro sentido a la que tienen los segmentos en los émbolos de los motores.

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