Máquina de combustión interna de cuatro tiempos con al menos un cilindro con una culata (16),

así como al menos un árbol de levas (2), un engrase a presión en circuito cerrado y, en un caso dado, un sobrealimentador, en la que un compresor de poca potencia con al menos un cilindro con culata (11) asignada transporta aire y colabora con al menos una válvula de sobrealimentación controlada por leva,

caracterizada por que al menos un canal de sobrealimentación (14) separado de los otros canales de entrada de la máquina de combustión interna se controla por al menos una válvula de sobrealimentación (14) de carrera corta que se dispone en la culata (16) de la máquina de combustión interna, después de la terminación de entrada, de tal manera conforme a la sincronización que la sincronización de aspiración/sobrealimentación del método de cuatro tiempos se conserva en su totalidad o parcialmente, en la que el compresor de poca potencia está controlado por leva y trabaja para la sobrealimentación conforme a la sincronización del al menos un cilindro de la máquina de combustión interna con el número de revoluciones del árbol de levas, o el compresor de poca potencia está controlado por cigüeñal y trabaja con el número de revoluciones del árbol de levas o con un aumento del números de revoluciones conforme a la sincronización en comparación con el número de revoluciones del árbol de levas (2) para la sobrealimentación conforme a la sincronización del al menos un cilindro de la máquina de combustión interna

Máquina de combustión interna.

Campo de la invención

La invención se refiere a una máquina de combustión interna de cuatro tiempos, que se sobrealimenta por un compresor de poca potencia. En este contexto, compresor de poca potencia significa que su cilindrada tiene un dimensionado inferior a la cilindrada de un cilindro de la máquina de combustión interna.

Estado de la técnica

Mientras que en el caso de motores de automóviles en el ámbito de alta potencia los sobrealimentadores son el estado de la técnica, en el sector de vehículos de dos ruedas se prefieren, debido a la característica de transporte y los costes de producción, el concepto de altos números de revoluciones.

A partir del documento JP 56 110517 A se conoce previamente un compresor en una máquina de combustión interna de varios cilindros, en el que el tamaño de la cilindrada del compresor corresponde con las cilindradas individuales de la máquina de combustión interna. La proporción del número de revoluciones entre el compresor y la máquina de combustión interna de cuatro cilindros está determinada debido al cigüeñal común, de tal manera que el compresor ejecuta medio ciclo de trabajo durante un ciclo de trabajo de la máquina de combustión interna. El aire comprimido se suministra a través de un canal de sobrealimentación de la máquina de combustión interna común de los cilindros de la máquina de combustión interna, que desemboca varias veces. Esto conduce, debido a la modificación de presión en la sobrealimentación anterior, a que el cilindro de la máquina de combustión interna que se sobrealimenta en primer lugar recibe una cantidad de carga superior en comparación con el siguiente cilindro, lo que conduce a oscilaciones de presión poco adecuadas en el canal de sobrealimentación. No se garantiza un suministro conforme a la sincronización con las mismas cantidades del aire de sobrealimentación.

A partir del documento WO 02/20958 A1 se conoce previamente una máquina de combustión interna con un canal de entrada previamente controlado por una válvula de membrana, en el que desemboca un canal de sobrealimentación controlado por una válvula bajo presión de resorte. La culata de la máquina de combustión interna presenta una válvula de entrada.

El documento WO 02/084089 A1 muestra una máquina de combustión interna sobrealimentada por un compresor. El compresor y la máquina de combustión interna están unidos directamente por un canal de sobrealimentación. Por lo tanto, durante la sobrealimentación, la cilindrada del compresor tiene un dimensionado superior a la cilindrada de la máquina de combustión interna. Este tipo constructivo conduce a masas oscilantes del compresor superiores en comparación con un compresor de poca potencia.

El documento DE 27 46 022 A1 muestra una máquina de combustión interna de cuatro tiempos de varios cilindros con sobrealimentador, en la que un compresor de poca potencia controlado por cigüeñal transporta aire por canales de sobrealimentación que se disponen de forma separada. Los canales de sobrealimentación no se controlan de forma particular.

A partir del documento US 5.785.015 A se conoce una máquina de combustión interna con compresor controlado por cigüeñal. Se utiliza para la formación de mezclas en una máquina de combustión interna de dos tiempos y no tiene ninguna función primaria de sobrealimentación.

El documento CH 539 198 A muestra una máquina de combustión interna sobrealimentada con control por guía deslizante. La disposición no tiene ninguna función primaria de sobrealimentación.

El documento US 4.106.445 A muestra una máquina de combustión interna con una entrada adicional controlada por pistón. El pistón de control no tiene ninguna función primaria de sobrealimentación.

El documento GB 1 549 969 A describe una máquina de combustión interna con un pistón muy pequeño en la culata. No tiene ninguna función primaria de sobrealimentación.

En el documento US 6.295.965 B1 se muestra una máquina de combustión interna con un canal de entrada y un canal de salida. Otros canales de la máquina de combustión interna están controlados por una ranura.

El documento US 1.555.454 describe una máquina de combustión interna con una disposición adicional de pistón y válvula. El sistema no tiene ninguna función primaria de sobrealimentación.

Planteamiento

Partiendo de este estado de la técnica, la invención se basa en el objetivo de crear una máquina de combustión interna de cuatro tiempos sobrealimentada por un compresor de poca potencia capaz de altos números de revoluciones.

Este objetivo se resuelve por una máquina de combustión interna con las características de la reivindicación 1.

Un sistema de pistón bajo presión de resorte, controlado por el árbol de levas de la máquina de combustión interna, forma el elemento oscilante del compresor de poca potencia. La cilindrada del compresor de poca potencia comprende, por ejemplo, una quinta parte del volumen de cilindrada de la máquina de combustión interna. La máquina de combustión interna se sobrealimenta por el compresor de tal manera que, a modo de ejemplo, solamente una fracción de la carga se sobrecarga para un ciclo de trabajo de la máquina de combustión interna y se suministra a la máquina de combustión interna a través de un canal de sobrealimentación separado con ayuda de una válvula de carrera corta controlada por un árbol de levas después de la terminación de entrada. En este caso, se conserva el recorrido de entrada convencional de una máquina de combustión interna. El compresor con su canal de sobrealimentación controlado de forma particular presenta una buena característica de transporte con un buen rendimiento. El sistema de sobrealimentación que se ha propuesto contribuye por torbellinos durante el procedimiento de sobrealimentación a una formación de mezclas mejorada. Por consiguiente, se puede presuponer un efecto adecuado sobre la combustión y las emisiones primarias.

El sistema de pistón se orienta en la disposición de una válvula de desplazamiento rectilíneo. En lugar del disco de válvula se encuentra el pistón de metal ligero. El vástago de válvula de una válvula de desplazamiento rectilíneo se complementa por un seguro oval contra el giro, se conserva el resorte de la válvula, sus accesorios y, en un caso dado, el empujador de taza.

Preferiblemente, la entrada del compresor de poca potencia está controlada por una ranura. La entrada de la máquina de combustión interna se controla por dos o tres válvulas de entrada, controlando respectivamente una válvula de carrera corta el canal de sobrealimentación.

En función de la cilindrada del compresor de poca potencia y de las masas oscilantes, se puede proporcionar un pistón controlado por cigüeñal. El accionamiento del compresor de poca potencia se produce en este caso preferiblemente en combinación con un árbol de levas y con un número de revoluciones idéntico.

Para no estorbar en esta realización el procedimiento de aspiración por un flujo del canal de sobrealimentación que se superpone, se proporciona una válvula bajo presión de resorte en la culata del compresor de poca potencia. Esta válvula inicia el procedimiento de sobrealimentación conforme a la sincronización. Después, se abre la válvula de sobrealimentación de carrera corta, controlada por leva, en la culata de la máquina de combustión interna. La purga de la caja de cigüeñal de la máquina se produce en este tipo constructivo a través del compresor de poca potencia.

En el caso de motores de varios cilindros se aumenta el número de revoluciones del compresor de poca potencia conforme a la sincronización.

La máquina que se ha propuesto permite esperar valores característicos competitivos en

• el rendimiento por litro

• el momento de giro,

• el rendimiento,

• las emisiones primarias y

• los costes por kilovatio

Por lo tanto, el compresor de poca potencia puede representar una característica de distinción eficaz con respecto a la publicidad para una máquina de alta potencia.

Breve descripción de las figuras

A continuación, se describe la invención mediante un ejemplo de realización que se representa en las figuras adjuntas. Se muestra:

En la Figura 1, un corte longitudinal del compresor de poca potencia integrado en la culata de la máquina...

1. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos con al menos un cilindro con una culata (16), así como al menos un árbol de levas (2), un engrase a presión en circuito cerrado y, en un caso dado, un sobrealimentador, en la que un compresor de poca potencia con al menos un cilindro con culata (11) asignada transporta aire y colabora con al menos una válvula de sobrealimentación controlada por leva,

caracterizada por que al menos un canal de sobrealimentación (14) separado de los otros canales de entrada de la máquina de combustión interna se controla por al menos una válvula de sobrealimentación (14) de carrera corta que se dispone en la culata (16) de la máquina de combustión interna, después de la terminación de entrada, de tal manera conforme a la sincronización que la sincronización de aspiración/sobrealimentación del método de cuatro tiempos se conserva en su totalidad o parcialmente, en la que el compresor de poca potencia está controlado por leva y trabaja para la sobrealimentación conforme a la sincronización del al menos un cilindro de la máquina de combustión interna con el número de revoluciones del árbol de levas, o el compresor de poca potencia está controlado por cigüeñal y trabaja con el número de revoluciones del árbol de levas o con un aumento del números de revoluciones conforme a la sincronización en comparación con el número de revoluciones del árbol de levas (2) para la sobrealimentación conforme a la sincronización del al menos un cilindro de la máquina de combustión interna.

2. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el compresor de poca potencia controlado por leva con al menos un cilindro con culata (11) asignada transporta aire, suministrando el compresor de poca potencia con ayuda de la válvula de sobrealimentación (15) controlada por el árbol de levas (2) el aire a la máquina de combustión interna.

3. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que el canal de sobrealimentación (14) se dispone entre el compresor de poca potencia controlado por leva y la máquina de combustión interna sin ninguna válvula bajo presión de resorte en la culata (11) del compresor de poca potencia.

4. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el compresor de poca potencia presenta para el control previo de la sobrealimentación una válvula preferiblemente bajo presión de resorte y suministra con ayuda de la válvula de sobrealimentación (15) controlada por el árbol de levas el aire a la máquina de combustión interna, disponiéndose el canal de sobrealimentación (14) entre el compresor de poca potencia y la máquina de combustión interna.

5. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que presenta varios cilindros, en la que el compresor de poca potencia controlado por cigüeñal transporta aire con al menos un cilindro con culata (11) asignada, proporcionándose para el control previo de la sobrealimentación válvulas controladas conforme a la sincronización para el suministro del aire a la máquina de combustión interna, controlándose los canales de sobrealimentación (14) por las válvulas de sobrealimentación (15).

6. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que las válvulas de sobrealimentación (15) se disponen en la culata (16) de la máquina de combustión interna y están controladas por el árbol de levas (2).

7. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que un flujo de sobrealimentación provocado por el compresor de poca potencia conducido a través del canal de sobrealimentación (14) separado, controlado por válvula, inicia una formación de torbellinos debida a una cantidad de aire de sobrealimentación, en el sentido de una formación de mezclas mejorada y un efecto adecuado sobre la combustión y las emisiones primarias.

8. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que en un vástago del pistón (6) del compresor de poca potencia se proporciona un seguro oval contra el giro (7).

9. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la culata (11) del compresor de poca potencia presenta un contrasoporte (10).

10. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que se produce una purga de la caja de cigüeñal a través del compresor de poca potencia.

11. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el compresor de poca potencia y el árbol de levas (2) de la máquina de combustión interna presentan un accionamiento por correa o cadena común.

12. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que se proporcionan válvulas de admisión interconectadas electrónicamente en la máquina de combustión interna y en el compresor de poca potencia.

13. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el compresor de poca potencia es un compresor de pistón de movimiento de vaivén o un compresor de otro tipo constructivo de compresor/sobrealimentador y por que el compresor de poca potencia presenta preferiblemente una geometría variable.

14. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que se proporcionan dos o tres válvulas de entrada para el control de la entrada de la máquina de combustión interna, proporcionándose respectivamente una válvula de carrera corta para el control del canal de sobrealimentación (14).

15. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que presenta un refrigerador de aire de sobrealimentación.

16. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que un motor diesel, debido al tipo constructivo, puede presentar un volumen del compresor considerablemente superior en comparación con un motor Otto comparable.

17. Máquina de combustión interna de cuatro tiempos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que presenta un árbol de equilibrio de la masa que se sitúa de forma paralela al cigüeñal para el accionamiento del compresor de poca potencia.