CONJUNTO DE CULATA Y BLOQUE MOTOR PARA MOTOR DE RELACION VOLUMETRICA VARIABLE.

Conjunto de culata y bloque motor para motor de relación volumétrica variable que comprende en su bloque motor un cárter cilindro (100),

un dispositivo de transmisión (1) constituido por al menos un émbolo (2) de un órgano de transmisión (3) que coopera por una parte con un dispositivo de guiado de rodadura (4) y por otra parte con una rueda dentada (5), cooperando la indicada rueda dentada (5) con el órgano de transmisión (3) con una cremallera reguladora (7) cuya posición vertical es pilotada por un dispositivo de control (12) que comprende un gato de accionamiento (8) y un émbolo de gato (13), caracterizado porque comprende una culata común (300) que coopera con el cárter cilindro (100) para cerrar por una parte el extremo de al menos un cilindro (110) del motor a nivel de su cámara de combustión (302), y por otra parte para cerrar el extremo de al menos un cilindro (112) de un gato de accionamiento (8) de dicho motor a nivel de la cámara superior (121) de dicho gato, y el cárter cilindro (100) y la culata (300) que comprenden respectivamente topes que cooperan con otros topes solidarios de la cremallera reguladora (7) con el fin de fijar los límites de la posición elevada y la posición baja de la indicada cremallera reguladora estando los indicados topes previstos por el lado de la cremallera reguladora (7) constituidos por un material flexible que cubre las superficies superiores e inferiores del émbolo de gato (13)

La presente invención se refiere a un conjunto de culata y bloque motor para motor de relación volumétrica variable cuya culata es común a la cámara de combustión y a los gatos de accionamiento.

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Se conoce, por la patentes internacionales WO98/51911, WO00/31377, WO03/008783 pertenecientes al solicitante, diferentes dispositivos mecánicos para motor de relación volumétrica variable.

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Se observa que la patente internacional WO98/51911 a nombre del solicitante describe un dispositivo que sirve para mejorar el rendimiento global de los motores de combustión interna con émbolos utilizados en carga y régimen variables por adaptación en funcionamiento de su 20 cilindrada efectiva y/o su relación volumétrica.

Se constata que según las patentes internacionales WO00/31377 y WO03/008783 a nombre del solicitante el dispositivo de transmisión mecánica para motor de 25 relación volumétrica variable comprende al menos un cilindro en el cual se desplaza un émbolo que es solidario, en su parte inferior, de un órgano de transmisión que coopera por un lado por medio de una cremallera de pequeña dimensión con un dispositivo de 30 guiado de rodamiento, y por otro lado por medio de otra cremallera de gran dimensión con una rueda dentada solidaria de una biela, permitiendo esto realizar la transmisión del movimiento entre el indicado émbolo y la mencionada biela. 35

El dispositivo de transmisión mecánica para motor de relación volumétrica variable comprende igualmente al menos una cremallera reguladora que coopera con la rueda dentada, medios de fijación del émbolo sobre el órgano de transmisión que ofrecen una pretensión de ajuste, medios 5 de unión que permiten rigidificar los dientes de las cremalleras, y medios de refuerzo y aligeramiento de la estructura de la rueda dentada.

Se aprecia que el cárter cilindro está cubierto por 10 dos culatas distintas: una, de un tipo conocido en sí, comprende las válvulas y su sistema de accionamiento y cierra el extremo superior del cilindro del motor de relación volumétrica variable, la otra, específica para el indicado motor, sirve para cerrar el extremo superior 15 del gato de accionamiento de dicho motor.

Se constata que esta disposición necesita la realización de dos planos de junta distintos situados a alturas diferentes para cada una de las dos culatas lo 20 cual complica considerablemente la realización del motor en comparación con los motores más clásicos que solo comprenden un único plano de junta.

Se observa igualmente que la fijación de la culata 25 del gato de accionamiento necesita tornillos cuyo número y resistencia son al menos equivalentes a los necesarios para los tornillos de la culata del motor pues la fuerza total asumida por los indicados tornillos de la culata del gato de accionamiento es comparable a la asumida por 30 los tornillos de la culata del motor.

Se aprecia también que la voluminosidad de la culata del gato de accionamiento es tal que resulta difícil alojar los tornillos que fijan la indicada culata del 35 gato de accionamiento sobre el cárter cilindro. En efecto, la culata de gato de accionamiento está situada relativamente baja con relación al cárter cilindro y la longitud de los indicados tornillos es corta lo cual reduce su resistencia a la fatiga por aumento de la amplitud de la tensión repetida a la cual están 5 sometidos.

Otro problema proviene de la corta distancia existente entre la culata del motor y la culata del gato de accionamiento que hace difícil la disposición en la 10 fundición del cárter cilindro de los conductos de sección apropiada que permiten asegurar el retorno del aceite de lubricación de la culata del motor hacia el cárter de aceite de lubricación de dicho motor, por una parte, y que permiten la subida de los gases de « blow-by » 15 (escape de gases del cilindro) desde el mencionado cárter a la culata por otra parte.

Por último, debido al espacio vertical limitado disponible para alojar la culata del gato de 20 accionamiento entre el o los gato(s) de accionamiento y el sistema de admisión o de escape del motor, resulta difícil conferir a la indicada culata de gato una rigidez suficiente para resistir a las fuerzas de presión a las cuales está sometida, y alojar por encima de la indicada 25 culata el varillaje que permite dirigir la posición vertical de los espárragos de control del motor.

El conjunto de culata y bloque motor según la invención se distingue de la técnica anterior en que, se reduce de forma significativa la complejidad de 30 realización del motor de relación volumétrica variable según un modo particular de realización:

• La realización del conjunto de culata – bloque motor se simplifica lo cual reduce su coste de 35 fabricación;

• La rigidez del conjunto culata – bloque motor se mejora;

• El número de tornillos necesario para cerrar el extremo superior del cilindro del motor de relación volumétrica variable y el extremo superior del gato 5 de accionamiento de dicho motor se reduce;

• La longitud media de los tornillos de fijación de la culata de gato de accionamiento se aumenta y su resistencia a la fatiga se mejora;

• La disposición en el cárter cilindro de los 10 conductos de nueva bajada de aceite y de « blow-by » ( escape de gases del cilindro) se facilita.

El conjunto de culata y bloque motor según la presente invención para motor de relación volumétrica 15 variable comprende una culata común que coopera con un cárter cilindro para cerrar por una parte el extremo de al menos un cilindro del motor a nivel de su cámara de combustión, y por otra parte el extremo de al menos un cilindro de un gato de accionamiento de dicho motor a 20 nivel de la cámara superior de dicho gato, conteniendo el indicado cárter cilindro el conjunto de componentes del enganche móvil del motor de relación volumétrica variable, y el conjunto de culata y bloque motor según la presente invención comprende topes que fijan los límites 25 de la posición elevada y la posición baja de la cremallera reguladora que están constituidos, por el lado de la indicada cremallera reguladora, por un material flexible que reviste las superficies superiores e inferiores del émbolo del gato de accionamiento solidario 30 de la indicada cremallera, pudiendo el indicado material flexible entrar en contacto bien sea con la culata común, fijando así el límite de la posición elevada de la cremallera reguladora, o bien con el cárter cilindro, fijando así el límite de la posición baja de la 35 cremallera reguladora.

El conjunto de culata y bloque motor según la presente invención comprende una culata común que incluye un solo y mismo plano de junta que coopera con un solo y mismo plano de junta que lleva el cárter cilindro, 5 cooperando los indicados planos de junta con al menos una junta que permite realizar la estanqueidad entre la indicada culata común y el mencionado cárter cilindro.

El conjunto de culata y bloque motor según la 10 presente invención comprende una culata común que incluye al menos una cámara de combustión, al menos un dispositivo de encendido y al menos dos válvulas y su dispositivo que asegura su apertura y su cierre.

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El conjunto de culata y bloque motor según la presente invención comprende una culata común que incluye una cámara prevista en el extremo del espárrago superior del o de los gato(s) de accionamiento del motor, estando la indicada cámara conectada con una entrada de aceite 20 bajo presión.

El conjunto de culata y bloque motor según la presente invención comprende una culata común que incluye una cámara prevista en el extremo del espárrago de 25 control del o de los gato(s) de accionamiento del motor, estando la indicada cámara conectada con una entrada de aceite bajo presión.

El conjunto de culata y bloque motor según la 30 presente invención comprende una cámara prevista en el extremo del espárrago de control que contiene un muelle que ejerce un empuje sobre el espárrago de control apoyándose sobre el fondo de la indicada cámara...

1. Conjunto de culata y bloque motor para motor de relación volumétrica variable que comprende en su bloque motor un cárter cilindro (100), un dispositivo de 5 transmisión (1) constituido por al menos un émbolo (2) de un órgano de transmisión (3) que coopera por una parte con un dispositivo de guiado de rodadura (4) y por otra parte con una rueda dentada (5), cooperando la indicada rueda dentada (5) con el órgano de transmisión (3) con 10 una cremallera reguladora (7) cuya posición vertical es pilotada por un dispositivo de control (12) que comprende un gato de accionamiento (8) y un émbolo de gato (13), caracterizado porque comprende una culata común (300) que coopera con el cárter cilindro (100) para cerrar por una 15 parte el extremo de al menos un cilindro (110) del motor a nivel de su cámara de combustión (302), y por otra parte para cerrar el extremo de al menos un cilindro (112) de un gato de accionamiento (8) de dicho motor a nivel de la cámara superior (121) de dicho gato, y el 20 cárter cilindro (100) y la culata (300) que comprenden respectivamente topes que cooperan con otros topes solidarios de la cremallera reguladora (7) con el fin de fijar los límites de la posición elevada y la posición baja de la indicada cremallera reguladora estando los 25 indicados topes previstos por el lado de la cremallera reguladora (7) constituidos por un material flexible que cubre las superficies superiores e inferiores del émbolo de gato (13).

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2. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque la culata común (300) comprende un solo y mismo plano de junta (301) que coopera con un solo y mismo plano de junta (190) que comprende el cárter cilindro (100), cooperando los 35 indicados planos de junta con al menos una junta (305) que permite realizar la estanqueidad entre la indicada culata común (300) y el indicado cárter cilindro (100).

3. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque la culata común 5 (300) comprende al menos una cámara de combustión (302), al menos un dispositivo de encendido y al menos dos válvulas y su dispositivo que asegura su apertura y su cierre.

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4. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque la culata común (300) comprende una primera cámara (184) prevista en el extremo del espárrago superior (10) del o de los gato(s) de accionamiento (8) del motor, estando la indicada 15 cámara (184) conectada con una entrada de aceite a presión.

5. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque la culata común 20 (300) comprende una segunda cámara (186) prevista en el extremo del espárrago de control (20) del o de los gato(s) de accionamiento (8) del motor, estando la indicada cámara conectada con una entrada de aceite a presión. 25

6. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 5, caracterizado porque la segunda cámara (186) prevista en el extremo del espárrago de control (20) contiene un muelle que ejerce un empuje sobre el 30 espárrago de control (20) apoyándose sobre el fondo de la indicada cámara por una parte y sobre el extremo del indicado espárrago de control por otra parte.

7. Conjunto de culata y bloque motor según la 35 reivindicación 4, caracterizado porque la culata común (300) comprende canales previstos en su masa que unen entre si las primeras cámaras (184) previstas en el extremo del espárrago superior (10) de cada gato de accionamiento (8).

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8. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 5, caracterizado porque la culata común (300) comprende canales previstos en su masa que unen entre si las segundas cámaras (186) previstas en el extremo de los espárragos de control (20) de cada gato de 10 accionamiento (8).

9. Conjunto de culata y bloque motor según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque la culata común (300) comprende canales previstos en su masa que 15 unen la o las primera(s) cámara(s) (184) prevista(s) en el extremo del espárrago superior (10) de cada gato de accionamiento (8) a la o a las segunda(s) cámara(s) (186) prevista(s) en el extremo de los espárragos de control (20) de cada gato de accionamiento (8). 20

10. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque la culata común (300) comprende medios para fijar los órganos periféricos necesarios para el funcionamiento del motor y del 25 vehículo por una parte, y para fijar el motor al vehículo por otra parte.

11. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque el cárter cilindro (100) comprende un árbol de levas de control (803) 30 situado bajo el o los gato(s) de accionamiento (8) del motor y por encima de una o más cremallera(s) reguladoras (7) de dicho motor, apoyándose el o los espárragos(s) de control (20) de dicho motor sobre el indicado árbol de levas. 35

12. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 11, caracterizado porque el árbol de levas de control (803) está alojado en cojinetes (191) en los cuales puede girar.

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13. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 12, caracterizado porque el radio de al menos un cojinete (191) en el cual gira el árbol de levas de control (803) es superior al radio más grande de las levas (804) de dicho árbol de levas. 10

14. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 12, caracterizado porque los cojinetes (191) en los cuales gira el árbol de levas de control (803) son de diferentes diámetros con el fin de facilitar 15 el montaje de dicho árbol de levas.

15. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 11, caracterizado porque el árbol de levas de control (803) comprende un muelle (805) de retroceso 20 en rotación.

16. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 11, caracterizado porque el árbol de levas de control (803) comprende medios de transmisión 25 intermediarios (806) que permiten acoplarlo a un motor eléctrico (802) capaz de arrastrar en rotación el indicado árbol de levas.

17. Conjunto de culata y bloque motor según las 30 reivindicaciones 1, 6, y 11 caracterizado porque el cárter cilindro (100) comprende al menos un balancín (813) que impone al espárrago de control (20) una posición vertical en función de la posición angular del árbol de levas (803), y en el extremo del cual el 35 indicado espárrago de control (20) se apoya, manteniéndose el indicado espárrago en contacto con el indicado extremo del balancín (803) mediante un muelle alojado en la cámara (186) prevista en el extremo del indicado espárrago y/o por la presión hidráulica que reina en la indicada cámara. 5

18. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 17, caracterizado porque el balancín (813) se apoya sobre el cárter cilindro (100) por una parte, y sobre una de las levas (804) del árbol de levas (803) por 10 otra parte.

19. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 18, caracterizado porque el balancín (813) se apoya sobre el cárter cilindro (100) por mediación de 15 una unión (814) cuya posición vertical con relación al cárter cilindro (100) puede regularse por medio de un dispositivo de regulación (816).

20. Conjunto de culata y bloque motor según la 20 reivindicación 19, caracterizado porque el dispositivo de regulación (816), que permite regular la posición vertical de la unión entre el balancín y el cárter cilindro (100), está constituido por un soporte roscado en el indicado cárter cilindro que se detiene en rotación 25 por un medio de tope.

21. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque los topes que fijan los límites de la posición elevada y de la posición 30 baja de la cremallera reguladora (7) están constituidos, por el lado de la indicada cremallera reguladora, por un material flexible que reviste las superficies superiores e inferiores del émbolo de gato de accionamiento (13) solidario de la indicada cremallera, pudiendo el indicado 35 material flexible entrar en contacto bien sea con la culata común (300), fijando así el límite de la posición elevada de la cremallera reguladora (7), o con el cárter cilindro (100), fijando así el límite de la posición baja de la indicada cremallera.

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22. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque el cárter cilindro (100) comprende al menos una ventana rectangular (192) obstruida por una placa rectangular fijada al cárter cilindro mediante tornillos, y que constituye el soporte 10 de un dispositivo de rodamiento (4) del motor.

23. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 1, caracterizado porque el cárter cilindro (100) comprende medios para fijar los órganos periféricos 15 necesarios para el funcionamiento del motor y del vehículo por una parte, y para fijar el motor al vehículo por otra parte.

24. Conjunto de culata y bloque de motor según la 20 reivindicación 2, caracterizado porque la junta (305) colocada entre la culata común (300) y el cárter cilindro (100) es atravesada por al menos un canal que asegura el paso del aceite de lubricación bajo presión del motor entre el indicado cárter cilindro y la mencionada culata 25 común.

25. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 2, caracterizado porque la junta (305) situada entre la culata común (300) y el cárter cilindro 30 (100) es atravesada por al menos un canal que permite al aceite que ha asegurado la lubricación de las piezas mecánicas de la culata común (300) volver a bajar por gravedad en el cárter cilindro (100).

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26. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 2, caracterizado porque la junta (305) situada entre la culata común (300) y el cárter cilindro (100) es atravesada por al menos un canal que permite a los gases de «blow-by» (escape de gases del cilindro) presentes en el cárter cilindro (100) volver a subir a la 5 culata común (300).

27. Conjunto de culata y bloque motor según la reivindicación 2, caracterizado porque la junta (305) colocada entre la culata común (300) y el cárter cilindro 10 (100) es atravesada por al menos un canal que permite al fluido de refrigeración del motor circular entre las cámaras de agua (303) del cárter cilindro (100) y las cámaras de agua (304) de la culata común (300).