SISTEMA DE REFRIGERACIÓN MEJORADO PARA UN MOTOR DE VÁLVULAS ROTATIVAS.

Un sistema de refrigerante mejorado para un motor de combustión interna del tipo que utiliza un montaje de válvulas rotativas esféricas,

en el que dicho montaje de válvulas rotativas esféricas está alojado dentro de una culata de cilindro amovible (10, 12) de dos piezas de dicho motor de combustión interna, presentando dicha culata de cilindro amovible (10, 12) de dos piezas una sección de culata de cilindro superior (12) e inferior (10), de tal manera que, cuando están fijadas a dicho motor de combustión interna definen unas cavidades, estando dichas cavidades destinadas a recibir una pluralidad de válvulas (18) de admisión rotativas esféricas alineadas y una pluralidad de válvulas de escape (32) rotativas esféricas alineadas en comunicación con un cilindro (28); estando dichas válvulas de admisión (18) y de escape (32) rotativas esféricas montadas sobre un medio de árbol rotatorio (30, 34) articulado sobre unas superficies de cojinete dentro de dicha culata de cilindro (10, 12) de dos piezas y alineadas con dichos cilindros de dicho motor de combustión interna comprendiendo dicho sistema de refrigerante mejorado:

la formación de dicho medio de árbol (30, 34) con un taladro pasante longitudinal (52, 54) para el paso de refrigerante a través de este y la extensión de dicho medio de árbol (30, 34) por fuera de dicha culata de cilindro de dos piezas en ambos extremos y terminando cada extremo de dicho medio de árbol en un miembro de acoplamiento (60) fijado en relación separada al exterior de dicha culata de cilindro de dos piezas, definiendo dicho miembro de acoplamiento (60) una cámara de depósito (90), estando dicha cámara de depósito (90) en comunicación con un conducto (100) en comunicación con un sistema de refrigerante para permitir la introducción de refrigerante hasta dicha cámara de depósito (90) y hasta el interior de dicho taladro pasante (52, 54) de dicho medio de árbol (30, 34) en un primer extremo de dicho medio de árbol y un conducto en comunicación con dicha cámara de depósito (90) del miembro de acoplamiento (60) en dicho segundo extremo de dicho medio de árbol (30, 34) para desviar el refrigerante desde dicho medio de árbol (30, 34) hasta dicho sistema de refrigerante; estando dicho medio de árbol (30, 34) montado sobre un medio de cojinete (92) y permitiendo un primer medio de estanqueidad próximo a dicha pared exterior de dicha culata de cilindro de dos piezas, presentando dicho medio de árbol (30, 34) un segundo medio de estanqueidad (120, 126) situado dentro de dicha cámara de depósito (90) de dicho miembro de acoplamiento (60).

Sistema de refrigeración mejorado para un motor de válvulas rotativas.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La invención se refiere a un sistema de refrigeración mejorado para un motor de combustión interna y, en particular, a un sistema de refrigeración mejorado para un motor que utiliza válvulas rotativas esféricas.

2. Descripción de la técnica anterior El solicitante es el inventor de un nuevo montaje de válvulas rotativas esféricas como se demuestra mediante las patentes estadounidenses prioritarias del Solicitante 4, 989, 576; 4, 953, 527; 4, 989, 558; 4, 944, 261; 4, 976, 232; 5, 109, 814; y 5, 361, 739 las cuales el Solicitante incorpora en la presente memoria.

Los sistemas de refrigeración típicos para motores de combustión interna implican la circulación de agua entre un radiador el cual refrigera el agua y el montaje con camisa exterior del motor y de los colectores donde el agua es calentada debido al funcionamiento del motor, circulando entonces el agua calentada a través de unos tubos flexibles hasta el radiador para volver, desde ahí, hasta el motor para seguir refrigerándolo. Esta es la manera de refrigerar un motor típico de válvulas de barra y esta es la manera de refrigerar los motores de combustión interna de válvulas rotativas esféricas del Solicitante.

Es sabido que cuanto más en frío pueda trabajar el motor, y en particular, cuanto más fría pueda mantenerse la válvula de escape, menos óxidos nitrosos y otras mezclas relacionadas con los humos tóxicos serán producidos por la combustión del combustible dentro de un motor de combustión interna. En un motor de válvulas típico, no hay forma rentable de enfriar las válvulas porque son accionadas por un árbol de levas el cual acciona repetidamente las válvulas en un movimiento en vaivén arriba y abajo extendiéndolas por el interior de la cámara de combustión.

El motor de válvulas rotativas esféricas del Solicitante emplea una válvula de admisión y una válvula de escape las cuales no requieren un árbol de levas, sino que, por el contrario, están montadas sobre un árbol y rotan dentro de su respectiva posición por encima del orificio de entrada y del orificio de salida de un cilindro de un motor de combustión interna. Las válvulas de admisión rotativas esféricas y las válvulas rotativas esféricas de la invención del Solicitante están montadas sobre un eje sobre el cual están enchavetadas, de tal manera que el eje y las válvulas rotan al unísono. Dado que la válvula de admisión rotativa esférica y la válvula de escape rotativa esférica no se desplazan en vaivén por dentro del cilindro, ya funcionan a una temperatura más fría que la de una válvula normal de barra. Sin embargo, dado que están montadas sobre un árbol cilíndrico y están en contacto con él, existe una oportunidad adicional de reducir la temperatura de las válvulas rotativas esféricas durante su funcionamiento mediante la provisión del refrigerante a través de un taladro central existente en el árbol durante su funcionamiento, refrigerante que circularía con el refrigerante ya dispuesto y que circula por dentro del montaje con camisa del motor, el colector y el radiador.

Estas típicas válvulas esféricas que incorporan dicha disposición de refrigeración se divulgan en los documentos DE 2713654A y GB 308774A.

Objetivos de la invención Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un nuevo sistema de refrigeración mejorado para un motor de combustión interna que emplea unos montajes de válvulas rotativas esféricas.

Un objetivo adicional de la presente invención consiste en proporcionar un nuevo sistema de refrigeración mejorado el cual reduciría en mayor medida las temperaturas de una válvula de admisión rotativa esférica y de una válvula rotativa esférica durante su funcionamiento.

Un objetivo adicional más de la presente invención consiste en proporcionar un nuevo montaje de refrigerante mejorado el cual reduciría la temperatura de funcionamiento de la válvula de admisión rotativa esférica y de la válvula de escape rotativa esférica y, de esta manera, reduciría las emisiones de un motor de combustión interna que empleara dicha técnica de montajes de válvulas rotativas esféricas.

Un objetivo adicional más de la presente invención consiste en proporcionar un nuevo montaje de refrigerante para el suministro y retirada del agua de un árbol de montaje de un motor de válvulas rotativas esféricas el cual asegura la inexistencia de fugas de refrigerante hasta el interior de la culata del motor.

Sumario de la invención Se proporciona un sistema de refrigeración mejorado para un motor de combustión interna que emplea unas válvulas de admisión rotativas esféricas y unas válvulas de escape rotativas esféricas montadas sobre un medio de árbol rotatorio, por medio del cual el medio de árbol rotatorio está provisto de un taladro longitudinal pasante, estando el taladro pasante en contacto de estanqueidad con un orificio de entrada. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de refrigerante mejorado para un motor de combustión interna de acuerdo con lo definido en la Reivindicación 1. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un miembro de acoplamiento de acuerdo con lo definido en la Reivindicación 5. El acoplamiento y un acoplamiento de orificio de salida están dispuestos para la circulación del refrigerante a través del árbol durante su funcionamiento, estando el refrigerante en comunicación con el depósito de refrigerante del motor, de manera que sería sometido a una refrigeración normal antes de que volviera a circular hacia el motor, proporcionando el refrigerante que pasa a través del taladro pasante del árbol rotatorio un refrigerante adicional a la válvula de admisión rotativa esférica y a la válvula de escape rotativa esférica para reducir las temperaturas de funcionamiento y las emisiones resultantes.

Breve descripción de los dibujos Estos y otros objetivos de la presente invención se pondrán en evidencia, especialmente a la luz de las ilustraciones que siguen, en las que:

La Figura 1 es una vista desde arriba de un montaje de culata dividida de cuatro cilindros con la mitad superior retirada que ilustra el posicionamiento de la válvula de admisión rotativa esférica y de la válvula de escape rotativa esférica;

la Figura 2 es una vista en sección transversal a lo largo del plano 2 - 2 de la Figura 1;

la Figura 3 es una vista frontal del miembro de acoplamiento para comunicar el refrigerante con el árbol de montaje de las válvulas rotativas esféricas;

la Figura 4 es una vista desde atrás del miembro de acoplamiento;

la Figura 5 es una vista lateral del miembro de acoplamiento;

la Figura 6 es una vista en despiece ordenado lateral del miembro de acoplamiento;

la Figura 7 es una vista frontal del interior del miembro de acoplamiento;

la Figura 8 es una vista recortada lateral del miembro de acoplamiento a lo largo del plano 8 - 8 de la Figura 4 que ilustra el miembro de acoplamiento fijado a la culata; y la Figura 9 es una vista en despiece ordenado lateral del medio de estanqueidad empleado dentro del miembro de acoplamiento sobre el árbol de montaje de las válvulas rotativas esféricas.

Descripción detallada de los dibujos La principal diferencia entre un motor de válvulas de barra estándar y un motor que utiliza unas válvulas rotativas esféricas es que no se requiere el árbol de levas, los balancines, los vástagos de válvula y las válvulas de barra de un motor convencional. El árbol sobre el cual están montadas las válvulas rotativas esféricas y las propias válvulas en esencia forman el árbol de levas y el montaje de válvulas como un todo. Las válvulas están montadas sobre un árbol y enchavetadas en posición para efectuar la sincronización con respecto a cada carrera de admisión, compresión, potencia y escape de cada cilindro individual. El solicitante no entra en detalles con respecto al diseño y funcionamiento del motor de válvulas rotativas esféricas sino que, más bien, incorpora las patentes mencionadas con anterioridad concedidas al Solicitante en la presente solicitud como si fueran desarrolladas en toda su extensión y detalle.

La Figura 1 es una vista desde arriba de un montaje de cuatro cilindros de culata dividida con la mitad superior retirada, que utiliza unas válvulas... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de refrigerante mejorado para un motor de combustión interna del tipo que utiliza un montaje de válvulas rotativas esféricas, en el que dicho montaje de válvulas rotativas esféricas está alojado dentro de una culata de cilindro amovible (10, 12) de dos piezas de dicho motor de combustión interna, presentando dicha culata de cilindro amovible (10, 12) de dos piezas una sección de culata de cilindro superior (12) e inferior (10) , de tal manera que, cuando están fijadas a dicho motor de combustión interna definen unas cavidades, estando dichas cavidades destinadas a recibir una pluralidad de válvulas (18) de admisión rotativas esféricas alineadas y una pluralidad de válvulas de escape (32) rotativas esféricas alineadas en comunicación con un cilindro (28) ; estando dichas válvulas de admisión (18) y de escape (32) rotativas esféricas montadas sobre un medio de árbol rotatorio (30, 34) articulado sobre unas superficies de cojinete dentro de dicha culata de cilindro (10, 12) de dos piezas y alineadas con dichos cilindros de dicho motor de combustión interna comprendiendo dicho sistema de refrigerante mejorado:

la formación de dicho medio de árbol (30, 34) con un taladro pasante longitudinal (52, 54) para el paso de refrigerante a través de este y la extensión de dicho medio de árbol (30, 34) por fuera de dicha culata de cilindro de dos piezas en ambos extremos y terminando cada extremo de dicho medio de árbol en un miembro de acoplamiento (60) fijado en relación separada al exterior de dicha culata de cilindro de dos piezas, definiendo dicho miembro de acoplamiento (60) una cámara de depósito (90) , estando dicha cámara de depósito (90) en comunicación con un conducto (100) en comunicación con un sistema de refrigerante para permitir la introducción de refrigerante hasta dicha cámara de depósito (90) y hasta el interior de dicho taladro pasante (52, 54) de dicho medio de árbol (30, 34) en un primer extremo de dicho medio de árbol y un conducto en comunicación con dicha cámara de depósito (90) del miembro de acoplamiento (60) en dicho segundo extremo de dicho medio de árbol (30, 34) para desviar el refrigerante desde dicho medio de árbol (30, 34) hasta dicho sistema de refrigerante; estando dicho medio de árbol (30, 34) montado sobre un medio de cojinete (92) y permitiendo un primer medio de estanqueidad próximo a dicha pared exterior de dicha culata de cilindro de dos piezas, presentando dicho medio de árbol (30, 34) un segundo medio de estanqueidad (120, 126) situado dentro de dicha cámara de depósito (90) de dicho miembro de acoplamiento (60) .

2. El sistema de refrigerante mejorado para un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho extremo de dicho medio de árbol (30, 34) de dicha cámara de depósito (90) de dicho miembro de acoplamiento (60) está unido de forma estanca a dicho miembro de acoplamiento (60) por medio de una junta de material cerámico y de un mecanismo de estanqueidad (110, 112, 120) por resorte.

3. El sistema de refrigerante mejorado para un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho miembro de acoplamiento (60) es una estructura de dos piezas que presenta un miembro de carcasa (62) y un miembro de cierre (64) asegurados mediante un medio de fijación (84) el cual asegura, de manera simultánea, dicho miembro de acoplamiento (60) a dicha culata de cilindro (10, 12) .

4. Un miembro de acoplamiento (60) para proporcionar un refrigerante a un árbol rotatorio (30, 34) que presenta un taladro pasante y que soporta unas válvulas rotativas esféricas (18, 32) situadas dentro de un motor de combustión interna, comprendiendo dicho miembro de acoplamiento:

un miembro de carcasa (60) definido por una pared trasera (66) que presenta una pared lateral periférica, genéricamente perpendicular, presentando dicha pared trasera una abertura (72) a través de aquella y una pluralidad de patas (70) que se extienden hacia fuera desde aquella;

un miembro de cierre (64) que presenta un borde periférico coextensivo con dicha pared lateral periférica de dicho miembro de carcasa (60) presentando dicho miembro de cierre (64) una abertura a través de ella, presentando dicha abertura un miembro de tobera tubular (88) que se extiende hacia fuera respecto de éste para su comunicación con un sistema de refrigeración, presentando dicho miembro de carcasa (60) y dicho miembro de cierre (64) una pluralidad de aberturas alineables que lo atraviesan para la recepción de un medio de aseguramiento (84) para asegurar dicho miembro de cierre (64) a dicho miembro de carcasa (60) en encaje de estanqueidad y para asegurar dicho miembro de carcasa (60) y dicho miembro de cierre (64) a dicha culata de cilindro (10, 12) de un motor de combustión interna en encaje de estanqueidad con un extremo de un medio de árbol (30, 34) de soporte de las válvulas que se extiende hacia fuera desde dicha culata de cilindro, presentando dicho medio de árbol (30, 34) un taladro pasante longitudinal (52, 54) para el paso de un refrigerante, estando dicho extremo de dicho medio de árbol (30, 34) en encaje de estanqueidad con dicho miembro de acoplamiento (60) .

5. El miembro de acoplamiento (60) de acuerdo con a reivindicación 4, en el que dicho encaje de estanqueidad de dicho medio de árbol con dicho miembro de acoplamiento comprende una junta de material cerámico y una junta de estanqueidad (110, 112, 120) por resorte aseguradas alrededor de dicho miembro de árbol (30, 34) dentro de dicho miembro de acoplamiento (60) .

6. El miembro de acoplamiento (60) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que cada uno de dichos miembros de acoplamiento (60) está asegurado a los extremos opuestos de dicho medio de árbol (30, 34) por fuera de dicha culata de cilindro, estando cada uno de dichos miembros de acoplamiento (60) destinado a la introducción de un refrigerante dentro de dicho taladro pasante (52, 54) de dicho medio de árbol (30, 34) y estando cada uno de dichos miembros de acoplamiento destinado a la evacuación de dicho refrigerante desde dicho taladro pasante (52, 54) de dicho medio de árbol hasta dicho sistema de refrigeración.