UN SISTEMA DE ESCAPE MEJORADO DE UN MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA DE CUATRO TIEMPOS DE UN SOLO CILINDRO.

Un vehículo comprendiendo un sistema de escape para mejorar las características del par de un motor,

comprendiendo el sistema de escape un colector de escape de longitud fija con un primer extremo (12) conectado a una lumbrera de escape de dicho motor, una cámara (14) de volumen predeterminado, un silenciador (15) y un tubo colector (1) conectando dicho primer extremo (12) de dicho colector de escape y dicho silenciador (15) caracterizado por el hecho de que dicho motor es un motor de cuatro tiempos de un solo cilindro y dicha cámara (14) es una cámara de mejora del par motor (14) para mejorar el par en un rango de velocidades del motor más bajo seleccionado y está conectado al tubo colector (1) y situado externamente a dicho tubo colector (1) entre dicho primer extremo (12) del colector de escape y dicho silenciador (15) en un punto entre el 40% y el 60% a lo largo de la longitud desarrollada del tubo colector (1)

Un sistema de escape mejorado de un motor de encendido por chispa de cuatro tiempos de un solo cilindro.

La presente invención se refiere a un vehículo comprendiendo un sistema de escape para mejorar las características del par de un motor, en particular de un motor de encendido por chispa de cuatro tiempos de un solo cilindro.

La invención se refiere también a la mejora en un sistema de escape de un vehículo, en particular en vehículos que usan un motor de encendido por chispa de cuatro tiempos de un solo cilindro, lo cual resulta en un rendimiento mejorado.

Más particularmente, la invención habilita una mejora en la producción del par motor a velocidades de motor inferiores. Por ejemplo, el solicitante ha diseñado motores que utilizan la invención en la cual las mejoras del par se han hecho a velocidades de motor que varían de 3000 a 5000 r.p.m., lo cual es típicamente una zona de transmisión de vehículo normal, mientras que se siguen consiguiendo rendimientos de alta potencia a mayores velocidades del motor. Esta invención es especialmente útil para motores usados como motores primarios para dos y tres vehículos con ruedas. Para simplificar la explicación, una referencia a "vehículos" en esta especificación debería entenderse por una referencia a vehículos que usan motores de encendido por chispa de cuatro tiempos de un solo cilindro, y una referencia a 'motores' en esta especificación se entiende por motores de encendido por chispa de cuatro tiempos de un solo cilindro.

Los vehículos están generalmente equipados con un sistema de escape para conseguir características de rendimiento del motor deseadas, reducir el ruido de combustión del motor y funcionar con productos de combustión de mezcla de combustible y aire para su emisión a la atmósfera en una dirección definida. Por ejemplo, un sistema de escape de motocicleta simple consiste en tubo colector, un silenciador y si es necesario, un dispositivo de seguridad o escudo térmico. El tubo colector puede ser de un único diámetro o con una o más etapas de diferentes diámetros. Un extremo del sistema de escape se fija a la lumbrera de escape del motor y otro extremo está situado en la parte de atrás del vehículo. El sistema de escape se acopla cuidadosamente dentro del espacio disponible en la motocicleta.

Una de las dificultades cursadas con sistemas de escape convencionales para los motores anteriormente mencionados es que cuando el sistema de escape se diseña para conseguir niveles de rendimiento deseados, un compromiso adecuado entre el par disponible a velocidades inferiores y el rendimiento a velocidades más altas es difícil. Por lo tanto, para conseguir un mejor rendimiento, particularmente la máxima potencia neta a velocidades de motor más altas, es frecuentemente necesario sacrificar la mejor disponibilidad del par a velocidades de motor inferiores.

Otra dificultad es que la mejora en el rendimiento, normalmente, está unida al aumento en el nivel de ruido, el cual es indeseable y también puede exceder los límites estatutarios.

Para superar al menos algunos de los problemas anteriores, los solicitantes han inventado un sistema de escape donde se produce mayor par a velocidades de motor inferiores mientras que se sigue manteniendo el rendimiento del motor deseado y el par a mayores velocidades de motor y también manteniendo niveles de ruido deseables. Esto se consigue conectando una cámara de volumen predeterminado, externamente al tubo colector (en etapas o de otra forma) del sistema de escape en un punto preferiblemente entre el 40% y el 60% de la longitud desarrollada del tubo colector a partir de la parte delantera de la brida de escape a lo largo de la longitud de dicho tubo colector bien directamente o a través de un tubo de conexión. Convenientemente, la ubicación de la cámara se selecciona para alojarse dentro de un espacio disponible en la motocicleta y sin sacrificar la distancia con el suelo.

Normalmente, si un motor conocido típico se modifica para tener una potencia neta máxima a 8000 r.p.m., entonces un buen motor puede conseguir un par con un valor máximo a 6000 r.p.m. En este caso, el par a 3500 r.p.m. sería aproximadamente un 15% inferior al valor del par máximo. Esto resulta en una facilidad de conducción del vehículo pobre a velocidades de motor bajas, mientras que ofrece un buen funcionamiento a velocidades de motor más altas. Al contrario, si los motores se modificasen para conseguir un valor del par máximo a velocidades inferiores, por ejemplo 5000 r.p.m., la potencia máxima ocurriría a aproximadamente 7000 r.p.m. pero normalmente sería de valor inferior. En base a una comparación usando las mismas proporciones de engranaje del vehículo, esto significaría que los vehículos con motores de este tipo tendrían mejor facilidad de conducción a velocidades bajas pero también un peor rendimiento a velocidades altas.

Para conseguir un mejor rendimiento de este motor, el sistema de escape mejorado por los solicitantes según esta invención habilita al menos dos picos de par a producir en la relación de velocidad entre el par y el motor.

En una forma de realización determinada de la invención, uno de los picos del par ocurre a aproximadamente 4500 r.p.m. del motor y el segundo a aproximadamente 6000 r.p.m. del motor. En tal solicitud, se descubrió que el sistema de escape habilita la disponibilidad del par a 3500 r.p.m. para estar entre el 5% del pico del par y 6000 r.p.m.

El sistema de escape mejorado según la presente invención funciona según los principios del ajuste por impulso del sistema de escape. La cámara de un volumen predeterminado se conecta directamente o mediante un tubo de diámetro y longitud predeterminados a un tubo colector a una distancia desarrollada que preferiblemente varía del 40% al 60% de la longitud total desarrollada del tubo colector de la parte delantera de la brida de escape. Los dos picos del par se producen por la combinación de la reflexión de las ondas de presión del extremo del tubo colector y las de la boca de la cámara.

En el pasado, se realizaron diferentes invenciones en el campo de los sistemas de escape. No obstante, sus instrucciones son muy diferentes a las de la presente invención, para poner un ejemplo:

1. Un vehículo comprendiendo un sistema de escape para mejorar las características del par de un motor, comprendiendo el sistema de escape un colector de escape de longitud fija con un primer extremo (12) conectado a una lumbrera de escape de dicho motor, una cámara (14) de volumen predeterminado, un silenciador (15) y un tubo colector (1) conectando dicho primer extremo (12) de dicho colector de escape y dicho silenciador (15) caracterizado por el hecho de que dicho motor es un motor de cuatro tiempos de un solo cilindro y dicha cámara (14) es una cámara de mejora del par motor (14) para mejorar el par en un rango de velocidades del motor más bajo seleccionado y está conectado al tubo colector (1) y situado externamente a dicho tubo colector (1) entre dicho primer extremo (12) del colector de escape y dicho silenciador (15) en un punto entre el 40% y el 60% a lo largo de la longitud desarrollada del tubo colector (1).

2. Un vehículo según la reivindicación 1 donde dicho tubo colector (1) comprende un tubo colector delantero conectado a dicho primer extremo (12) del colector de escape y un tubo colector trasero (17) conectado a dicho silenciador (15), estando interconectados dicho tubo colector delantero (11) y dicho tubo colector trasero (17) con un tubo de unión (16) al cual se ajusta dicha cámara (14) con un tubo de conexión (13) de un volumen predeterminado.

3. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) mejora operativamente el par en un rango de velocidades del motor de 3.000 r.p.m. a 5.000 r.p.m.

4. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde se consigue dicha mejora en el par en un rango de velocidades del motor más bajo mientras que se mantiene el par en un rango de velocidades de motor más alto.

5. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicho sistema de escape se aplica a un segundo o tercer vehículo con ruedas.

6. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicho sistema de escape se aplica a un segundo vehículo con ruedas, teniendo dicho vehículo sus ruedas alineadas a lo largo de un eje longitudinal del vehículo, estando colocado un motor entre dichas ruedas y estando localizada la cámara (14) debajo del motor.

7. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) tiene una forma plana donde sus dimensiones verticales son significativamente más pequeñas que sus dimensiones horizontales.

8. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) hecha de metal en lámina tiene dicho volumen predeterminado.

9. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) es rectangular en su forma con una mitad superior y una mitad inferior, estando unidas dichas dos mitades la una a la otra para formar dicho volumen predeterminado.

10. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) tiene una superficie inferior (26) inclinada hacia abajo hacia el tubo de conexión (13) para drenar la humedad acumulada de la cámara (14) de vuelta en el tubo de conexión (13).

11. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) está localizada horizontalmente debajo del motor manteniendo la distancia con el suelo y no extendiéndose más allá de la anchura del vehículo.

12. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicho tubo de conexión (13) dispone de una boquilla para permitir la medición de los valores de emisión del escape de gases.

13. Un vehículo según la reivindicación 2 donde dicho tubo de unión (16) dispone de una boquilla para permitir la medición de los valores de emisión del escape de gases.

14. Un vehículo según la reivindicación 2 donde está provisto un soporte de refuerzo (18) entre dicha cámara (14) y dicho tubo colector trasero (17).

15. Un vehículo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde dicha cámara (14) se conecta al tubo colector (1) mediante un tubo de conexión (13) y la mejora de las características del par depende de la longitud del tubo de conexión (13).

16. Un vehículo según la reivindicación 15 donde dicha cámara (14) se conecta al tubo colector (1) mediante un tubo de conexión (13) y la mejora de las características del par depende de la longitud, el diámetro y el volumen del tubo de conexión (13).