SISTEMA PARA MOTOR DE COMBUSTION DE DOS TIEMPOS CON AIRE ADICIONAL CONTROLADO.

Un sistema (1) para suministra una mezcla de aire y combustible a un motor (2) de combustión interna de dos tiempos,

que comprende un carburador (3) que tiene una válvula (4) de mariposa y una válvula (5) de estrangulación, cuyo sistema tiene además un conducto de paso (6) de transferencia entre una cámara de cárter (7) del cigüeñal y una cámara de combustión (8) de dicho motor (2), en donde un conducto de alimentación para aire adicional (9) que tiene una válvula (10) de aire para dicho aire adicional, estando destinado dicho conducto (9) de alimentación para aire adicional a descargar el aire adicional al interior de la parte más alta de dicho conducto de paso (6) de transferencia, o bien directamente a través de una válvula de retención o bien por medio de un rebajo practicado en un pistón (26) de motor, durante una parte de un ciclo de dicho motor (2) de combustión interna de dos tiempos, caracterizado porque dicha válvula (10) de aire se controla mediante dicha válvula (4) de mariposa con el fin de efectuar un estado de apertura de válvula de aire cuando se efectúa el estado de apertura de dicha válvula de mariposa, y porque el estado de apertura de dicha válvula (10) de aire está delimitado por un estado estrangulado de dicha válvula (5) de estrangulación independientemente del estado de apertura de la válvula de mariposa

Sistema para motor de combustión de dos tiempos con aire adicional controlado.

Campo de aplicación del invento

El presente invento se refiere a un motor de combustión interna de dos tiempos con barrido de cárter del cigüeñal en el que un conducto de paso de aire para aire adicional está dispuesto entre una admisión de aire y la parte superior de un conducto de transferencia. El aire fresco se añade en la parte más alta del conducto de transferencia y está destinado a servir como un compensador intermedio contra la mezcla de aire y combustible situada en la parte inferior. Este compensador principalmente se pierde en la descarga del escape durante el proceso de barrido de los gases quemados. De ese modo se reducen el consumo de combustible y las emisiones de escape.

Antecedentes técnicos

En el caso de los motores convencionales de combustión de dos tiempos, es bien conocida la forma de controlar la mezcla de aire y combustible, pero se produce un alto nivel de emisiones de hidrocarburos no quemados, porque en este motor el proceso de barrido de los gases de escape se realiza exclusivamente mediante una mezcla de aire y combustible. Una parte de la mezcla de aire y combustible se mezcla con los gases de escape, y de ese modo se pierde una parte del combustible no quemado con los gases de escape.

Los motores de combustión de dos tiempos que usan la técnica de aire adicional durante el barrido de los gases de escape se conocían anteriormente en la técnica (véase, por ejemplo, el documento WO 2004/005692). Estos motores reducen el consumo de combustible y las emisiones de gases de escape. Pero para estos motores de la técnica anterior constituye un problema controlar la mezcla de aire y combustible durante el funcionamiento normal y durante el arranque. Un procedimiento común de arranque para un motor convencional de dos tiempos se realiza con una válvula de estrangulación cerrada y una válvula de mariposa completamente abierta. En combinación con una técnica "convencional" de aire adicional, este procedimiento proveerá demasiado aire para unas condiciones óptimas de arranque. Como esta clase de motores se utilizan en muchos ambientes diferentes y están sometidos a condiciones dificultosas, es de desear un funcionamiento robusto. Una solución con los motores que usen la técnica del aire adicional consiste en proveer también una buenas propiedades para el arranque. Las condiciones operativas para esta clase de motores pueden ser de temperatura, humedad, presión atmosférica , etc., variables.

Por tanto, existe una necesidad para un sistema perfeccionado para un motor de dos tiempos que use la técnica del aire adicional para conseguir buenas propiedades para el funcionamiento normal y en el arranque. Además, resulta ventajoso combinar un funcionamiento adecuado de esta clase de motor con un funcionamiento pobre y que no perjudique al medio ambiente. Finalmente, sería ventajoso proveer un sistema robusto, rentable y de alta calidad para esta clase de motor.

Sumario del invento

El objeto del presente invento es proveer un sistema para suministrar una mezcla de aire y combustible a un motor de combustión interna de dos tiempos que solucione como mínimo algunos de los temas anteriormente mencionados y presente un control perfeccionado de la mezcla de aire y combustible que entra en el motor.

De acuerdo con el invento, se ha provisto un sistema para suministrar una mezcla de aire y combustible a un motor de combustión interna de dos tiempos, que comprende un carburador que tiene una válvula de mariposa o de regulación y una válvula de estrangulación. El sistema tiene además un conducto de paso de transferencia entre una cámara de cárter del cigüeñal y una cámara de combustión de dicho motor, y un conducto de alimentación para aire adicional que tiene una válvula de aire para dicho aire adicional. El conducto de alimentación para aire adicional está destinado a descargar el aire adicional al interior de la parte más alta de dicho conducto de paso de transferencia, ya sea directamente a través de una válvula de retención o bien a través de un rebajo practicado en un pistón del motor, durante una parte de un ciclo de dicho motor de combustión interna de dos tiempos. La válvula de aire se controla mediante dicha válvula de mariposa con el fin de efectuar un estado de apertura de válvula de aire cuando se efectúe dicho estado de apertura de la válvula de mariposa, y el estado de apertura de dicha válvula de aire se delimita mediante un estado estrangulado de dicha válvula de estrangulación con independencia del estado de apertura de la válvula de mariposa. En los motores de dos tiempos de la técnica anterior dotados de un sistema de aire adicional, se plantea un problema cuando hay demasiado aire adicional a través del conducto de alimentación cuando la válvula de estrangulación instalada en el carburador está cerrada. El presente invento aporta una solución perfeccionada para los motores de dos tiempos que usen aire adicional. Con esta solución, es posible controlar la mezcla de aire y combustible durante la puesta en marcha, el funcionamiento normal y otras condiciones del motor.

Ventajosamente, la válvula de aire está conectada de forma elástica a dicha válvula de mariposa, con el fin de efectuar un estado de apertura de válvula de aire cuando se efectúe el estado de apertura de la válvula de mariposa y la válvula de estrangulación en un estado estrangulado se destine a delimitar el estado de apertura de dicha válvula de aire independientemente del estado de apertura de la válvula de mariposa. Esta conexión elástica entre la válvula de aire y la válvula de mariposa se puede realizar de diferentes maneras, por ejemplo mediante palancas unidas por un muelle, un vástago cargado con muelle con longitud flexible, un vástago telescópico, o unos orificios ovales en combinación con muelles o palancas con dientes que interactúen. En un diseño alternativo del sistema, se puede proveer junto a la válvula de aire un dispositivo de control para controlar el suministro de aire adicional debido al estado de apertura de estrangulación, con influencia de la válvula de estrangulación.

Preferiblemente, el eje de dicha válvula de mariposa está provisto de una palanca de válvula de mariposa, cuya palanca está interconectada con una palanca de válvula de aire, instalada sobre un eje de dicha válvula de aire. En una realización del invento, esta interconexión se provee mediante un vástago unido de forma elástica a la palanca de válvula de mariposa y a la palanca de válvula de aire. Esta interconexión, como se ha indicado anteriormente, depende de la posición de la válvula de estrangulación. Por consiguiente, existe un control variable entre la válvula de mariposa y la válvula de aire, que depende también de otros parámetros que una conexión directa y rígida al estado de apertura de la válvula de mariposa. Los medios elásticos para controlar el estado de apertura de la válvula de aire adicional se pueden proveer directos entre la palanca de válvula de mariposa y la palanca accionada por muelle, las cuales se han provisto sobre el eje de la válvula de mariposa.

Alternativamente, los medios elásticos para controlar el estado de apertura de la válvula de aire adicional se pueden proveer en la válvula para aire adicional; en ambos casos, por ejemplo, se puede usar un vástago para conectar la palanca de válvula de mariposa con una palanca provista en la válvula para aire adicional.

Ventajosamente, la palanca de válvula de mariposa está interconectada, a través de un muelle, con dicha válvula de aire. El muelle es suficientemente rígido para llevar a funcionamiento a la válvula de aire cuando se accione la válvula de mariposa, pero no tan rígido que impida que la válvula de estrangulación prevenga la apertura de la válvula de aire cuando no se desee.

Ventajosamente, la interconexión de la palanca de válvula de mariposa y la válvula de aire se realiza por medio de un muelle en espiral fijado a la palanca de válvula de mariposa y que actúa sobre una palanca accionada por muelle unida a rotación con dicho eje de la válvula de mariposa. Existen diseños alternativos para esto, por ejemplo, por medio de unos medios de control electrónico o de otros mecanismos mecánicos.

Preferiblemente, la palanca de la válvula de aire está interconectada por un vástago con la palanca accionada por muelle. Este vástago transfiere el movimiento de la válvula de mariposa a la válvula de aire. En la realización actual del invento, hay un muelle que realiza este movimiento de transferencia desde la...

1. Un sistema (1) para suministra una mezcla de aire y combustible a un motor (2) de combustión interna de dos tiempos, que comprende un carburador (3) que tiene una válvula (4) de mariposa y una válvula (5) de estrangulación, cuyo sistema tiene además un conducto de paso (6) de transferencia entre una cámara de cárter (7) del cigüeñal y una cámara de combustión (8) de dicho motor (2), en donde un conducto de alimentación para aire adicional (9) que tiene una válvula (10) de aire para dicho aire adicional, estando destinado dicho conducto (9) de alimentación para aire adicional a descargar el aire adicional al interior de la parte más alta de dicho conducto de paso (6) de transferencia, o bien directamente a través de una válvula de retención o bien por medio de un rebajo practicado en un pistón (26) de motor, durante una parte de un ciclo de dicho motor (2) de combustión interna de dos tiempos,

caracterizado porque dicha válvula (10) de aire se controla mediante dicha válvula (4) de mariposa con el fin de efectuar un estado de apertura de válvula de aire cuando se efectúa el estado de apertura de dicha válvula de mariposa,

y porque el estado de apertura de dicha válvula (10) de aire está delimitado por un estado estrangulado de dicha válvula (5) de estrangulación independientemente del estado de apertura de la válvula de mariposa.

2. Un sistema (1) según la reivindicación 1, en el que dicha válvula (10) de aire está conectada elásticamente a dicha válvula de mariposa (4) con el fin de efectuar un estado de apertura de válvula de aire cuando se efectúe un estado de apertura de dicha válvula de mariposa, y en el que dicha válvula (5) de estrangulación en un estado estrangulado está destinada a delimitar el estado de apertura de dicha válvula (10) de aire con independencia del estado de apertura de la válvula de mariposa.

3. Un sistema (1) según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que un eje (16) de dicha válvula de mariposa está provisto de una palanca (11) de válvula de mariposa, cuya palanca está interconectada con una palanca (12) de válvula de aire, provista en un eje (13) de dicha válvula de aire.

4. Un sistema (1) según la reivindicación 3, en el que dicha palanca (11) de válvula de mariposa está interconectada, por medio de un muelle (14), con dicha válvula (10) de aire.

5. Un sistema (1) según la reivindicación 4, en el que dicha interconexión se realiza por medio de un muelle (14) en espiral fijado a dicha palanca (11) de válvula de mariposa y que actúa sobre una palanca (15) accionada por muelle conectada a rotación con dicho eje (16) de la válvula de mariposa.

6. Un sistema (1) según la reivindicación 5, en el que dicha palanca (13) de válvula de aire está interconectada con la palanca (15) accionada por muelle mediante un vástago (17).

7. Un sistema (1) según las reivindicaciones 5 ó 6, en el que dicho muelle en espiral (14) describe un plano paralelo a un plano definido por dicha palanca (11) de válvula de mariposa y la palanca (15) accionada por muelle.

8. Un sistema (11) según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que se ha provisto dicha palanca (15) accionada por muelle para su interacción con una palanca (18) de válvula de estrangulación cuando se altere el estado de apertura de dicha válvula de estrangulación para limitar el estado de apertura de dicha válvula (10) de aire, cuando la válvula (5) de estrangulación haya abandonado su posición abierta.

9. Un sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que al menos una de entre dicha palanca (15) accionada por muelle y de dicha palanca (18) de estrangulación está provista de una leva (19) para su interacción, cuando dicha válvula (5) de estrangulación se desplaza desde una posición abierta.

10. Un sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha válvula (4) de mariposa y dicha válvula (5) de estrangulación tienen al menos un estado de arranque que se inter-enclava mutuamente, en el que cada una de dichas válvulas está enclavada en un estado de apertura predefinido.

11. Un sistema (1) según la reivindicación 10, en el que dicho eje (16) de válvula de mariposa y dicho eje (22) de válvula de estrangulación están provistos de unos grilletes con aspecto de palanca, en los que a uno de dichos grilletes, en un extremo dirigido hacia el otro grillete, se le ha provisto de una orejeta (20) en la que dicho otro grillete (21), en dicho estado de inter-enclavamiento mutuo donde dicha válvula (10) de aire adicional está en una posición cerrada, está acoplado de forma enclavable.

12. Un sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, en el que dicha válvula (4) de mariposa y dicha válvula (5) de estrangulación tienen como mínimo dos estados de arranque que se interenclavan mutuamente, en los que cada una de dichas válvulas está enclavada en estados de apertura predefinidos.

13. Un sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que dicho estado de arranque que se interenclava mutuamente de la válvula (4) de mariposa y de dicha válvula (5) de estrangulación proporciona a la válvula (4) de mariposa, a la válvula (5) de estrangulación y a la válvula (10) de aire unas posiciones sustancialmente cerradas.

14. Un motor (2) de combustión interna de dos tiempos provisto de un sistema (1) para suministrar una mezcla de aire y combustible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Una herramienta manual de trabajo entregada con un motor (2) de combustión interna de dos tiempos que tiene un sistema (1) para suministrar una mezcla de aire y combustible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.