Disposición de pre-cámara para motor de pistón.

Un motor de pistón (1) que comprende al menos un cilindro (3),

una lumbrera de entrada (6) provista de unaválvula de entrada (7) para transportar aire de combustión dentro de una cámara de combustión (5) del cilindro, yuna disposición de accionamiento (13, 14) para hacer funcionar la válvula de entrada (7), comprendiendo ladisposición de accionamiento un yugo (13) y un brazo oscilante (14) dispuestos en conjunto con el vástago de laválvula de entrada (7), por medio de cuyo brazo oscilante (14), el yugo (13) y, por tanto, la válvula de entrada (7)están presionados hacia una posición abierta.

Una disposición de pre-cámara adaptada en la parte superior (2) del cilindro, comprendiendo la disposición de precámara una pre-cámara (17), una válvula de pre-cámara cargada con muelle (19) provista de una superficie depistón (32) para la alimentación de una mezcla de aire de combustión y combustible en la pre-cámara (17), y mediosde encendido (20) para encender la mezcla de aire de combustión y combustible en la pre-cámara (17), válvula depre-cámara (19) que puede moverse entre una posición abierta y cerrada y que es presionada hacia la posicióncerrada por un muelle (24), comprendiendo la disposición de pre-cámara (15) una cámara (28) para el medio depresión y una segunda cámara (27) para el medio de presión en conexión fluida con la cámara (28), cámara (28) queestá delimitada por la superficie de pistón (32) de la válvula de pre-cámara sobre cuya superficie de pistón actúa lapresión del medio de presión para mover la válvula pre-cámara (19) hacia la posición abierta, y segunda cámara (27)que está delimitada por la superficie de pistón (31) de un segundo pistón (29) móvil, caracterizado por que ladisposición de pre-cámara comprende un conducto (30) para transportar el medio de presión a la segunda cámara(27) y para descargarlo desde la segunda cámara (27), conducto (30) que está dispuesto para cerrarse y abrirse deacuerdo con la posición del segundo pistón (29), y por que el yugo (13) y el brazo oscilante (14) de la válvula deentrada están dispuestos para mover el segundo pistón (29).

Disposición de pre-cámara para motor de pistón [0001] La presente invención se refiere a una disposición de pre-cámara para un motor de pistón provisto de una pre-cámara adaptable en la parte superior de un cilindro de motor.

Cuando una mezcla de combustible y aire se quema en los motores de combustión, se forman óxidos de nitrógeno (NOx) . Típicamente, la cantidad de óxidos de nitrógeno aumenta simultáneamente con el aumento de la temperatura de combustión. Altas temperaturas de combustión máximas favorecen, en particular, la formación de óxidos de nitrógeno. Las temperaturas de combustión máximas se pueden reducir y, por lo tanto, la cantidad de óxidos de nitrógeno formados durante el proceso de combustión disminuye al aumentar la relación aire/combustible de la mezcla de combustible, es decir, mediante el uso de una mezcla de combustible más pobre. Debido a la mezcla de combustible pobre, la combustión puede, sin embargo, ser incompleta, en particular, en los motores de pistón, en los que el diámetro del cilindro es grande.

Con el fin de mejorar la eficiencia de la combustión algunos motores de combustión pobre están provistos con una pre-cámara, que está en conexión con la cámara de combustión del cilindro. La pre-cámara se alimenta con una mezcla más rica de combustible, que se enciende y transporta a la cámara de combustión, con lo que la mezcla de combustible más pobre en la cámara de combustión se enciende. Una pre-cámara se utiliza especialmente en motores de ciclo Otto de combustión pobre que utilizan gas como combustible. En estos casos, la pre-cámara está provista de una bujía de encendido con la que se enciende la mezcla de combustible rica. El suministro de la mezcla rica en combustible en la pre-cámara es controlado por una válvula de pre-cámara de acuerdo con el ciclo del motor. Existe un engranaje de válvula separado para la válvula de pre-cámara controlado por el árbol de levas del motor. El

árbol de levas está provisto de una leva separada para la válvula de pre-cámara. Una desventaja con esta disposición es su complejidad, puesto que la válvula de pre-cámara requiere una leva, una varilla de empuje y su propio brazo oscilante. Además, la elevación de la válvula de pre-cámara es decir, la longitud de trayecto entre las posiciones extremas es corta, lo que dificulta el control de la válvula.

El documento US 4023543 describe un motor con una cámara de combustión principal y una pre-cámara. Una válvula de pre-cámara se pone en funcionamiento mediante un brazo oscilante para hacer funcionar una válvula de entrada principal de la cámara de combustión principal. Una pared cilíndrica se posiciona aguas debajo del asiento de válvula de la válvula de pre-cámara para evitar que se abra un paso que va a la pre-cámara hasta que el cabezal de válvula de la válvula de pre-cámara se haya elevado más allá de un punto predeterminado.

El documento US 4106446 muestra un motor de pistón en el que una válvula de pre-cámara se pone en funcionamiento de forma independiente de una válvula de entrada mediante un mecanismo que opera una válvula hidráulica, que comprende un dispositivo de suministro de fluido conectado a un filtro de la válvula de pre-cámara por medio de un paso de suministro de fluido.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una solución de la disposición por medio de la que se pueda mejorar el funcionamiento de la válvula de pre-cámara.

Los objetos de la invención se consiguen como se describe en la reivindicación 1 adjunta. Un motor de pistón 45 de acuerdo con la invención que comprende al menos un cilindro, una lumbrera de entrada provista de una válvula de entrada para transportar aire de combustión dentro de una cámara de combustión del cilindro y una disposición de accionamiento para hacer funcionar la válvula de entrada. La disposición de accionamiento comprende un yugo y un brazo oscilante dispuestos en conjunto con el vástago de la válvula de entrada, por medio de cuyo brazo oscilante, el yugo y por lo tanto la válvula de entrada se presionan hacia una posición abierta. Una disposición de pre-cámara se adapta en la parte superior del cilindro. La disposición pre-cámara comprende una pre-cámara, una válvula de pre-cámara impulsada por muelle provista de una superficie de pistón para suministrar una mezcla de aire de combustión y combustible en la pre-cámara, y medios de encendido para encender la mezcla de aire de combustión y combustible en la pre-cámara. La válvula de pre-cámara se puede mover entre una posición abierta y cerrada y se presiona hacia la posición cerrada por medio de un muelle. La disposición de pre-cámara comprende 55 una cámara para el medio de presión y una segunda cámara para el medio de presión en conexión fluida con la misma. La cámara está delimitada por la superficie de pistón de la válvula de pre-cámara sobre cuya superficie de pistón actúa la presión del medio de presión para mover la válvula pre-cámara hacia la posición abierta. La segunda cámara está delimitada por la superficie de pistón de un segundo pistón móvil. La disposición de pre-cámara comprende un conducto para transportar el medio de presión a la segunda cámara y para descargarlo desde la segunda cámara. El conducto se dispone para cerrarse y abrirse de acuerdo con la posición del segundo pistón. Además el yugo y el brazo oscilante de la válvula de entrada se disponen para mover el segundo pistón.

Considerables ventajas se consiguen con la presente invención.

Al cambiar la relación entre el área de la superficie de pistón de la válvula de pre-cámara y la de la superficie de pistón del segundo pistón, la elevación de la válvula de pre-cámara se puede cambiar como una función del tiempo en una forma deseada. Después, la válvula de pre-cámara se puede poner en funcionamiento por la misma disposición de accionamiento que la válvula de entrada del cilindro. La estructura de disposición puede ser simple, ya que no se requiere necesariamente una leva separada para el árbol de levas ni un mecanismo para transmitir el movimiento de la leva a la válvula de pre-cámara.

A continuación, la invención se explica con más detalle, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

Las Figuras 1 a 6 muestran una vista esquemática en sección transversal de la parte superior de un cilindro del motor de pistón y una disposición de pre-cámara de acuerdo con la invención en diferentes fases operativas.

La Figura 7 muestra la elevación de la válvula pre-cámara y de la válvula de entrada como una función del tiempo en la realización de acuerdo con las Figuras 1 a 6.

Las Figuras 1 a 6 muestran una parte de un motor de pistón 1, más específicamente, la parte superior de su cilindro. En aras de la claridad, las líneas diagonales que indican las áreas de sección se han omitido. El motor de pistón 1 comprende un bloque de motor con una pluralidad de cilindros 3. El motor 1 es un motor de ciclo Otto, es decir, una mezcla de combustible y aire de combustión se enciende mediante una bujía de encendido. El combustible utilizado en el motor es gas, por ejemplo, gas natural. El motor 1 comprende también una culata 2, que, junto con un pistón y una camisa de cilindro define una cámara de combustión 5 del cilindro. La culata 2 está provista de una lumbrera de entrada 6 que se abre en la cámara de combustión 5, a través de cuya lumbrera de entrada se deja entrar la mezcla de combustible y aire en la cámara de combustión 5. El combustible se mezcla con aire de combustión en la lumbrera de entrada 6. El flujo de la mezcla de combustible y aire de combustión desde la lumbrera de entrada 6 en la cámara de combustión 5 es controlado por una válvula de entrada 7. La culata 2 está

también provista de una lumbrera de escape 8 que se abre en la cámara de combustión 5, a través de cuya lumbrera de escape se descargan los gases de escape formados durante la combustión desde la cámara de combustión 5. El flujo de gas de escape de la cámara de combustión 5 a la lumbrera de escape 8 se controla mediante una válvula de escape 9.

Una disposición de accionamiento se proporciona en conjunto con tanto la válvula de entrada 7 y la válvula de escape 9 para mover las válvulas 7, 9. La disposición de accionamiento para la válvula de entrada comprende un yugo 13 y un brazo oscilante 14 dispuesto en conjunto con el vástago de la válvula de entrada 7, por cuyo brazo oscilante el yugo 13 y, por lo tanto, la válvula de entrada 7 se presiona hacia abajo con el fin de abrirlo. Del mismo modo, la disposición de accionamiento para la válvula de escape comprende un yugo 13' y... [Seguir leyendo]

1. Un motor de pistón (1) que comprende al menos un cilindro (3) , una lumbrera de entrada (6) provista de una válvula de entrada (7) para transportar aire de combustión dentro de una cámara de combustión (5) del cilindro, y

una disposición de accionamiento (13, 14) para hacer funcionar la válvula de entrada (7) , comprendiendo la disposición de accionamiento un yugo (13) y un brazo oscilante (14) dispuestos en conjunto con el vástago de la válvula de entrada (7) , por medio de cuyo brazo oscilante (14) , el yugo (13) y, por tanto, la válvula de entrada (7) están presionados hacia una posición abierta. Una disposición de pre-cámara adaptada en la parte superior (2) del cilindro, comprendiendo la disposición de pre

cámara una pre-cámara (17) , una válvula de pre-cámara cargada con muelle (19) provista de una superficie de pistón (32) para la alimentación de una mezcla de aire de combustión y combustible en la pre-cámara (17) , y medios de encendido (20) para encender la mezcla de aire de combustión y combustible en la pre-cámara (17) , válvula de pre-cámara (19) que puede moverse entre una posición abierta y cerrada y que es presionada hacia la posición cerrada por un muelle (24) , comprendiendo la disposición de pre-cámara (15) una cámara (28) para el medio de presión y una segunda cámara (27) para el medio de presión en conexión fluida con la cámara (28) , cámara (28) que está delimitada por la superficie de pistón (32) de la válvula de pre-cámara sobre cuya superficie de pistón actúa la presión del medio de presión para mover la válvula pre-cámara (19) hacia la posición abierta, y segunda cámara (27) que está delimitada por la superficie de pistón (31) de un segundo pistón (29) móvil, caracterizado por que la disposición de pre-cámara comprende un conducto (30) para transportar el medio de presión a la segunda cámara (27) y para descargarlo desde la segunda cámara (27) , conducto (30) que está dispuesto para cerrarse y abrirse de acuerdo con la posición del segundo pistón (29) , y por que el yugo (13) y el brazo oscilante (14) de la válvula de entrada están dispuestos para mover el segundo pistón (29) .

2. Un motor de pistón de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el área de la superficie de pistón 25 (32) de la válvula de pre-cámara es más grande que el área de la superficie de pistón (31) del segundo pistón (29)

3. Un motor de pistón de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el orificio del conducto (30) está dispuesto en la pared lateral de la segunda cámara (27) .

4. Un motor de pistón de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cámara (28) y la segunda cámara (27) están adaptadas dentro de un cuerpo (16) , y por que el segundo pistón (29) se puede mover desde fuera del cuerpo (16) .

5. Un motor de pistón de acuerdo con la reivindicación 1 ó 3, caracterizado por que un conducto (30) está en 35 conexión fluida con el sistema de lubricación de aceite del motor.

6. Un motor de pistón de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el yugo (13) está en conexión operativa con el segundo pistón (29) de modo que el yugo (13) presiona simultáneamente tanto la válvula de entrada (7) como el segundo pistón (29) .