SISTEMA DE LUBRICACIÓN PARA UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS.

La presente invención se refiere a un sistema de lubricación para un motor de cuatro tiempos. 2. Técnica anterior Los motores utilitarios pequeños de dos tiempos y de cuatro tiempos convencionales se han usado ampliamente en jardinería, maquinaria agrícola y en aplicaciones industriales, tales como cortacéspedes, sierras de cadena, arados, generadores, desbrozadoras portátiles, sopladores, etc. La desventaja del motor de dos tiempos es que el lubricante del mo- tor se mezcla con el combustible, aumentando así de manera significativa la emisión de contaminantes. A medida que las normativas sobre emisiones contaminantes se vuelven más y más estrictas, los motores de dos tiempos se están sustituyendo por motores de cuatro tiempos en todas las aplicaciones posibles. Sin embargo, el motor de cuatro tiempos tiene un sistema de lubricación más complicado, que hace que el motor sea menos funcional cuando se maneja en un ángulo inclinado. La lubricación se convierte en el primer problema de diseño para todos los fabricantes de motores. En la actualidad, sólo la empresa HONDA dispone de técnicas maduras para el funcionamiento del motor de cuatro tiempos en diversos ángulos inclinados y las ha llevado a la producción en masa, véase el documento EP 835 987. Un tanque de aceite especial rodea las palas giratorias montadas en el cigüeñal para crear una niebla de aceite. Aunque es eficaz para su objetivo, el motor es más ancho, más pesado y más costoso que un motor lubricado por salpicadura según se describe a continuación. El documento US 6.213.079 de Fuji Robin muestra un motor con un sistema de lubricación complejo y probablemente vulnerable. Especialmente implica un complicado sistema de pasos de retorno de aceite des- de su cámara de brazo basculante a su caja de cigüeñal y su tanque de aceite. El motor pequeño de cuatro tiempos convencional usa una bomba de aceite para bombear el aceite lubricante para lubricar las piezas del motor (tanto los motores de cuatro tiempos de automóviles como de motocicletas se lubrican mediante este método). Otro método lubricante del motor utilitario usa un gancho que se sumerge en el aceite y salpica el aceite para lubricar el motor. Sin embargo, la lubricación por salpicadura también tiene limitaciones para el funcionamiento del motor en un ángulo inclinado del motor. Un ejemplo de lubricación por salpicadura se da a conocer en el documento US 6.202.613. El documento US 6.202.613 enseña a usar una cucharilla de aceite que se extiende hacia abajo desde una biela acoplada a un pistón. A medida que se mueve el pistón, la cucharilla de aceite entra y sale de un depósito de aceite dispuesto debajo de la caja de cigüeñal y agita el aceite en su interior para producir una niebla de aceite. Para lubricar diversas piezas del motor, las presiones cambiantes en la caja de cigüeñal facilitan la conducción de la niebla de aceite por ejemplo desde el depósito de aceite a una cámara de engranajes y a una cámara de leva y al interior de la caja de cigüeñal. Para que la cucharilla llegue hasta el aceite en el depósito de aceite se proporciona una hendidura en una parte inferior de la caja de cigüeñal. Esto implica que la caja de cigüeñal está siempre abierta al depósito de aceite. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo principal de la presente invención es proporcionar un sistema de lubricación de motor, que permita que el motor funcione apropiadamente y mantenga su función de lubricación incluso aunque el motor se maneje en ángulos inclinados, aumentando así la competitividad del motor. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de lubricación de motor de bajo coste, que pueda hacer que el motor mantenga una función de lubricación apropiada sin aumentar el coste de las piezas del motor. Aún otro objetivo de la presente invención es proporcionar un motor de poco peso, con un sistema de lubricación de bajo coste que pueda manejarse en diversos ángulos inclinados sin perder la función de lubricación. Estos objetivos se alcanzan mediante un sistema de lubricación según se describe a continuación: Sistema de lubricación para un motor de cuatro tiempos, que comprende: un depósito de aceite para almacenar aceite lubricante; una caja de cigüeñal, en la que está dispuesto un cigüeñal, cigüeñal que tiene un contrapeso y está acoplado con un pistón de un cilindro; un espacio de conjunto de engranajes; una cámara de brazo basculante; y un separador gas-aceite para separar gas y aceite de una mezcla de gas y aceite; en el que el depósito de aceite se comunica con la caja de cigüeñal por medio de un paso de succión de aceite, en el que está dispuesta una primera válvula de retención; la caja de cigüeñal se comunica con el espacio de conjunto de engranajes por medio de un primer paso de suministro de aceite; el espacio de conjunto de engranajes se comunica con la cámara de brazo basculante por medio de un segundo paso de suministro de aceite, y el espacio de conjunto de engranajes se comunica con el depósito de aceite por medio de un tercer paso de suministro de aceite; la cámara de brazo basculante se comunica con la caja de cigüeñal por medio de un primer paso de retorno de aceite, en el que está dispuesta una segunda válvula de retención. 2   Preferiblemente el primer paso de retorno de aceite es el único paso de retorno de aceite desde la cámara de brazo basculante. Esto proporciona una evidente simplificación en comparación con el documento US 6.213.079. Cuando el pistón del motor se mueve hacia arriba en el cilindro para formar una presión negativa en la caja de cigüeñal, la caja de cigüeñal puede succionar aceite lubricante desde el depósito de aceite, una cámara de brazo basculante y un separador gas-aceite. Cuando el pistón se mueve hacia abajo para formar una presión positiva en la caja de cigüeñal, el aceite lubricante y el gas en la caja de cigüeñal pueden comprimirse en el espacio de conjunto de engranajes. Al mismo tiempo, el espacio de conjunto de engranajes está a presión positiva. Por tanto, el aceite lubricante y el gas en el espacio de conjunto de engranajes pueden comprimirse en la cámara de brazo basculante y el depósito de aceite simultáneamente. El gas en el depósito de aceite está a presión positiva y entra en el separador gas-aceite para separar el aceite lubricante del gas. El gas separado se suministra al interior del cilindro para quemarse en el cilindro y el aceite lubricante separado se succiona al interior de la caja de cigüeñal en la siguiente carrera cuando el pistón se mueve para hacer que la caja de cigüeñal esté a presión negativa. Por consiguiente, la circulación del aceite lubricante del motor se completa. Además, cuando el motor se inclina o incluso se pone boca abajo, el aceite lubricante puede restringirse en el depósito de aceite para impedir que una gran cantidad de aceite lubricante entre en la cámara de combustión provocando una extinción de llama en el motor. Al mismo tiempo, el sistema de lubricación puede seguir funcionando. La técnica de la presente invención es que un depósito de aceite se comunica con una caja de cigüeñal por medio de un paso de succión de aceite, en el que está dispuesta una primera válvula de retención; la caja de cigüeñal se comunica con un espacio de conjunto de engranajes por medio de un primer paso de suministro de aceite en el que está dispuesta una cuarta válvula de retención; el espacio de conjunto de engranajes se comunica con una cámara de brazo basculan- te por medio de un segundo paso de suministro de aceite, y el espacio de conjunto de engranajes se comunica con el depósito de aceite por medio de un tercer paso de suministro de aceite; la cámara de brazo basculante se comunica con la caja de cigüeñal por medio de un primer paso de retorno de aceite, en el que está dispuesta una segunda válvula de retención; un separador gas-aceite se comunica con la caja de cigüeñal por medio de un segundo paso de retorno de aceite, en el que está dispuesta una tercera válvula de retención; y el separador gas-aceite se comunica con el depósito de aceite por medio de un paso de admisión de gas, y el separador gas-aceite se comunica con el cilindro por medio de un paso de salida de gas. Cuando el pistón del motor se mueve hacia arriba en el cilindro para formar una presión negativa en la caja de cigüeñal, la primera válvula de retención, la segunda válvula de retención y la tercera válvula de retención están abiertas, de modo que el aceite lubricante en el depósito de aceite, el brazo basculante, el separador gasaceite se succionan al interior de la caja de cigüeñal. Cuando el pistón se mueve hacia abajo en el cilindro para formar una presión positiva en la caja de cigüeñal, el aceite lubricante y el gas en la caja de cigüeñal se comprimen en el espa-... [Seguir leyendo]

1. Sistema de lubricación para un motor de cuatro tiempos, que comprende: - un depósito (1) de aceite para almacenar aceite lubricante; - una caja (2) de cigüeñal, en la que está dispuesto un cigüeñal (6), cigüeñal (6) que tiene un contrapeso (61) y está acoplado con un pistón (62) de un cilindro (5); - un espacio (3) de conjunto de engranajes; - una cámara (4) de brazo basculante, y - un separador (7) gas-aceite para separar gas y aceite de una mezcla de gas y aceite; comunicándose el espacio (3) de conjunto de engranajes con la cámara (4) de brazo basculante por medio de un segundo paso (41) de suministro de aceite y comunicándose el espacio (3) de conjunto de engranajes con el depósito (1) de aceite por medio de un tercer paso (31) de suministro de aceite; caracterizado porque el depósito (1) de aceite se comunica con la caja (2) de cigüeñal por medio de un paso (21) de succión de aceite, en el que está dispuesta una primera válvula (211) de retención; la caja (2) de cigüeñal se comunica con el espacio (3) de conjunto de engranajes por medio de un primer paso (22) de suministro de aceite; la cámara (4) de brazo basculante se comunica con la caja (2) de cigüeñal por medio de un primer paso (42) de retorno de aceite, en el que está dispuesta una segunda válvula (421) de retención. 2. Sistema de lubricación según la reivindicación 1, en el que el primer paso (42) de retorno de aceite es el único paso de retorno de aceite desde la cámara (4) de brazo basculante. 3. Sistema de lubricación según la reivindicación 1 ó 2, en el que el separador (7) gas-aceite se comunica con la caja (2) de cigüeñal por medio de un segundo paso (71) de retorno de aceite en el que está dispuesta una tercera válvula (711) de retención, para permitir un flujo de aceite lubricante separado a la caja (2) de cigüeñal desde el separador (7) gas-aceite para presión negativa en la caja (2) de cigüeñal. 4. Sistema de lubricación según la reivindicación 3, en el que al menos dos y preferiblemente las tres válvulas de retención primera (211), segunda (421) y tercera (711) son una misma válvula (211, 421, 711), una misma válvula (211, 421, 711) que tiene forma de una válvula giratoria o una válvula que se abre y se cierra por el pistón (62) en movimiento. 5. Sistema de lubricación según la reivindicación 1 ó 2, en el que el separador (7) gas-aceite se comunica con el depósito (1) de aceite por medio del segundo paso (71) de retorno de aceite en el que está dispuesta una tercera válvula (711) de retención, para permitir un flujo de aceite lubricante separado desde el separador (7) gas-aceite al depósito (1) de aceite para presión negativa en el depósito (1) de aceite. 6. Sistema de lubricación según la reivindicación 1 ó 2, en el que el separador (7) gas-aceite se comunica con el depósito (1) de aceite por medio del segundo paso (71) de retorno de aceite y una tercera válvula (711) de retención está dispuesta en dicho segundo paso (71) de retorno de aceite, para impedir un flujo de aceite desde el depósito (1) de aceite al separador (7) gas-aceite. 7. Sistema de lubricación según 3 ó 5, en el que la segunda (421) y la tercera válvula (711, 711) de retención están hechas de un material polimérico o de caucho. 8. Sistema de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el depósito (1) de aceite se comunica con el separador (7) gas-aceite por medio de un paso (72) de admisión de gas, para permitir un flujo de gas desde el depósito (1) de aceite al separador (7) gas-aceite, para presión positiva en el depósito (1) de aceite. 9. Sistema de lubricación según la reivindicación 8, en el que el paso (72) de admisión de gas tiene una abertura en una punta en el depósito (1) de aceite, que está por encima del nivel de aceite independientemente de un ángulo de inclinación del motor. 10. Sistema de lubricación según la reivindicación 8 ó 9, en el que el depósito (1) de aceite está dotado de un paso (23) de suministro de gas que se comunica con el paso (72) de admisión de gas, en el que está dispuesto una espiga (24) de pasador; cuando el motor está boca abajo, la espiga (24) de pasador puede de taponar la salida del paso (23) de suministro de gas debido al peso de la espiga (24) de pasador, de modo que se impide que el gas y el aceite lubricante se suministren al interior del separador (7) gas-aceite. 11. Sistema de lubricación según la reivindicación 10, en el que un extremo de la espiga (24) de pasador está formado con una parte (241) de sección decreciente, cuyo diámetro externo es mayor que la salida del paso (23) de suministro de gas de modo que la salida del paso (23) de suministro de gas puede quedar bloqueada por la parte (241) de sección decreciente. 9   12. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la caja (2) de cigüeñal se comunica con el separador (7) gas-aceite por medio de un paso (72) de admisión de gas, para permitir un flujo de gas desde la caja (2) de cigüeñal al separador (7) gas-aceite para presión positiva en la caja (2) de cigüeñal. 13. Sistema de lubricación según la reivindicación 12, en el que el paso (72) de admisión de gas está dotado de una quinta válvula (721) de retención, para impedir un flujo en una dirección desde el separador (7) gas-aceite a la caja (2) de cigüeñal. 14. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la cámara (4) de brazo basculante se comunica con el separador (7) gas-aceite por medio de un canal (81) de admisión de gas, para permitir un flujo desde la cámara (4) de brazo basculante al separador (7) gas-aceite. 15. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el separador (7) gasaceite se comunica con una entrada de aire del cilindro (5) por medio de un paso (73) de salida de gas para permitir un flujo desde el separador (7) gas-aceite al cilindro (5). 16. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer paso (22) de suministro de aceite está dotado de una cuarta válvula (221) de retención, por ejemplo en forma de una válvula giratoria, para impedir un flujo desde el espacio (3) de conjunto de engranajes a la caja (2) de cigüeñal para presión negativa en la caja (2) de cigüeñal. 17. Sistema de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera válvula (211) de retención comprende un cuerpo (2111) de válvula dispuesto en el paso (21) de succión de aceite, una bola (2112) y un resorte (2113) que actúa sobre la bola (2112); cuando la primera válvula (211) de retención no experimenta fuerzas externas, la bola (2112) sigue taponando el cuerpo (2111) de válvula y bloqueando el paso (21) de succión de aceite para impedir que el aceite lubricante en la caja (2) de cigüeñal fluya de regreso al depósito (1) de aceite. 18. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una ranura puede disponerse en un plano de montaje entre un cuerpo (2A) de caja de cigüeñal y un cilindro (5) o en un plano de montaje entre dos cuerpos de caja de cigüeñal, de manera que se crea al menos un conducto (22) desde la cámara (20) de cigüeñal al cigüeñal (6) y está previsto para actuar conjuntamente con un rebaje en el cigüeñal (6). 19. Sistema de lubricación según la reivindicación 18, en el que el primer paso (22) de suministro de aceite está formado como el al menos un conducto entre un cuerpo (2A) de caja de cigüeñal y un cilindro (5), estando dotado el primer paso (22) de suministro de aceite de una cuarta válvula (221) de retención, que es la válvula giratoria formada como un rebaje en el cigüeñal (6), permitiendo un flujo fuera de la cámara (20) de cigüeñal para determinadas posiciones del pistón (62), preferiblemente para presión positiva en la cámara (20) de cigüeñal. 20. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un extremo inferior del paso (21) de succión de aceite, que sirve como una entrada de aceite desde el depósito (1) de aceite, está rodeado por primeras paredes (11) interiores en un primer cuerpo (2A) y segundas paredes (12) interiores coincidentes en un segundo cuerpo 2B, las paredes (11, 12) interiores separan un volumen (10) de admisión de aceite del depósito (1) de aceite que tiene un volumen inferior al 50%, y preferiblemente inferior al 40%, del volumen total del depósito de aceite, y estando conectado al volumen (15) externo del depósito (1) de aceite a través de varios pequeños orificios. 21. Sistema de lubricación según la reivindicación 20, en el que el volumen (10) de admisión de aceite es inferior al 30%, y preferiblemente inferior al 20%, del volumen total del depósito de aceite. 22. Sistema de lubricación según la reivindicación 20 ó 21, en el que al menos uno del tercer paso (31) de suministro de aceite o un tercer paso (43; 43; 43) de retorno de aceite o un canal (44) de derivación tiene un extremo de salida dentro del volumen (10) de admisión de aceite para ayudar a llenar este volumen. 23. Sistema de lubricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una abertura del paso (21) de succión de aceite en el depósito (1) de aceite no está cubierta en aceite para un estado boca abajo del motor.   11   12   13   14     16   17   18   19     21   22   23   24