Dispositivo que permite medir directamente sobre el pistón la relación volumétrica efectiva de un motor con índice de compresión variable.

Dispositivo que permite medir la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro (110) de un motor con índice de compresión variable,

comprendiendo dicho motor con índice de compresión variable un dispositivo de transmisión mecánica (1) que consta en la parte inferior de un pistón (2) un órgano de transmisión (3) que coopera por una parte con un dispositivo de guiado de rodadura (4) que consta de un rodillo sincronizado (40) y por otra parte con una rueda dentada (5) y una biela (6) unida a un cigüeñal (9), caracterizado porque comprende al menos un sensor del paso del objetivo (91) fijado sobre la camisa del cilindro (100) y situado bajo la superficie de rodadura del rodillo sincronizado (40) del dispositivo de guiado de rodadura (4) que detecta el paso de al menos un objetivo (92) situado sobre el órgano de transmisión (3) unido al pistón (2) de dicho motor, cooperando dicho sensor de paso del objetivo (91) con al menos un sensor de posición angular del cigüeñal de dicho motor (93), y un calculador (94).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2008/000530.

Solicitante: RABHI, VIANNEY.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 14 QUAI DE SERBIE 69006 LYON FRANCIA.

Inventor/es: RABHI, VIANNEY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02B75/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02B MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES DE COMBUSTION EN GENERAL (válvulas operadas cíclicamente para este efecto F01L; lubricación de los motores de combustión interna F01M; silenciadores o dispositivos de escape para este efecto F01N; refrigeración de motores de combustión interna F01P; turbinas de combustión interna F02C; plantas motrices en las que los motores utilizan productos de combustión F02C, F02G). › F02B 75/00 Otros motores, p. ej. motores de un solo cilindro. › Motores con distancias variables entre los pistones y las cabezas de los cilindros a las posiciones del punto muerto superior.
  • F02D15/02 F02 […] › F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 15/00 Variación de la relación de compresión (modificación del control de las válvulas F01L). › por alteración o desplazamiento de la carrera del pistón.

PDF original: ES-2527947_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo que permite medir directamente sobre el pistón la relación volumétrica efectiva de un motor con índice de compresión variable La presente invención tiene por objeto un dispositivo que permite medir directamente sobre el pistón la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro de un motor con índice de compresión variable que comprende al menos un sensor fijado sobre la camisa del cilindro de dicho motor que detecta el paso de al menos un objetivo unido al pistón de dicho motor, cooperando dicho sensor con al menos un sensor de posición angular del cigüeñal de dicho motor, y un calculador.

Se conoce, a partir de las patentes internacionales WO 98/51911, WO 00/31377, WO 03/008783 que pertenecen al solicitante, diferentes dispositivos mecánicos para motores de cilindrada variable.

Se hace constar que la patente internacional WO 98/51911 a nombre del solicitante describe un dispositivo que sirve para mejorar el rendimiento global de los motores de combustión interna, en el que los pistones se utilizan con cargas y regímenes variables mediante la adaptación en marcha de su cilindrada efectiva y/o de su relación volumétrica. A este tipo de motor lo conoce el experto en la materia con la denominación "motor con índice de compresión variable", esta denominación se conservará en el siguiente texto.

Se constata que de acuerdo con la patente internacional WO 00/31377 a nombre del solicitante, el dispositivo de transmisión mecánica para motores con índice de compresión variable comprende un pistón unido por su parte inferior a un órgano de transmisión que coopera por una parte con un dispositivo de guiado de rodadura, y por otra parte con una rueda dentada unida a una biela que permite realizar la transmisión del movimiento entre dicho pistón y dicha biela.

Cabe destacar que de acuerdo con la patente internacional WO 03/008783 a nombre del solicitante, el dispositivo de transmisión mecánica para motores con índice de compresión variable comprende al menos un cilindro en el que se desplaza un pistón que está unido, por su parte inferior, a un órgano de transmisión que coopera por una parte mediante una cremallera de pequeño tamaño con un dispositivo de guiado de rodadura, y por otra parte mediante otra cremallera de gran tamaño con una rueda dentada unida a una biela.

Dicho dispositivo de transmisión mecánica para motores con índice de compresión variable también comprende al menos una cremallera de accionamiento que coopera con la rueda dentada, unos medios de fijación del pistón sobre el órgano de transmisión que ofrecen un pretensado de apriete, de los medios de unión que permiten rigidificar los dientes de las cremalleras, y unos medios de reforzado y de aligerado de la estructura de la rueda dentada.

Se observa que de acuerdo con las patentes internacionales WO 98/51911 y PCT/FR2007/000149, el índice de compresión del motor con índice de compresión variable se ajusta mediante un empujador hidráulico de accionamiento cuyo desplazamiento viene dado por los esfuerzos resultantes de la inercia de las piezas en movimiento y por la presencia de los gases del motor que se aplican en la cremallera de accionamiento a la que está unido dicho empujador.

Cabe destacar que de acuerdo con las patentes WO 98/51911, WO 2005/098219 y FR Nº 06/00708, se puede prever un sensor para medir la posición de la cremallera de accionamiento del motor con índice de compresión variable con el fin de informar al calculador de gestión de dicho motor sobre la posición de dicha cremallera de accionamiento.

Se aprecia, que en el conjunto de las solicitudes de patentes y patentes de invención anteriormente mencionadas a nombre del solicitante, el sistema de transmisión de potencia del motor con índice de compresión variable consta de más piezas móviles que el de un motor clásico con índice de compresión fija. Esta particularidad alarga la cadena de cotas de la que depende la posición del pistón con respecto a la culata.

Cabe destacar, no obstante, que la solicitud de patente en Francia Nº 06/00708 a nombre del solicitante describe un dispositivo de ajuste inicial del índice de compresión, cilindro a cilindro, aplicable al motor con índice de compresión variable, concretamente durante el montaje del mismo, y que permite minimizar las dispersiones del índice de compresión entre los cilindros de un mismo motor.

Teniendo en cuenta el número importante de piezas móviles del motor con índice de compresión variable, de la suma de las tolerancias funcionales entre dichas piezas, de las dilataciones diferenciales entre dichas piezas que están sometidas a temperaturas de funcionamiento variables, del desgaste y deformaciones plásticas a las que están sometidas sustancialmente las superficies de contacto de dichas piezas durante la vida útil de dicho motor, no es posible garantizar que el valor de la relación volumétrica de dicho motor comunicado por un sensor que mide la posición de la cremallera de accionamiento de dicho motor corresponde bien a la relación volumétrica efectiva de dicho motor.

Precisamente para resolver este problema el dispositivo de acuerdo con la invención, permite medir la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro del motor con índice de compresión variable directamente sobe el pistón mientras que este último efectúa un movimiento de traslación alternativo dentro de dicho cilindro.

A estos efectos, el dispositivo de acuerdo con la invención permite, a partir de la captación de dos señales y de un cálculo efectuado por un calculador, informar al sistema de gestión del motor con índice de compresión variable sobre la altitud efectiva del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) con respecto a la culata de dicho motor.

De este modo, el dispositivo de acuerdo con la invención permite mejorar en gran medida la fiabilidad de la medición de la relación volumétrica efectiva de dicho motor dado que:

- La medición directa sobre el pistón del motor con índice de compresión variable de la altitud de dicho pistón durante el funcionamiento de dicho motor permite reducir los errores inducidos por la falta de homogeneidad en la dilatación de los diferentes componentes de dicho motor, dicha falta de homogeneidad en las dilataciones llevan a una diferencia entre la posición del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) de dicho motor, calculado a partir de la posición de la cremallera de accionamiento, medida mediante un sensor implantado directamente sobre dicha cremallera, y la posición efectiva del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) de dicho motor del que depende la relación volumétrica efectiva de dicho motor.

- La medición directa sobre el pistón del motor con índice de compresión variable de la altitud de dicho pistón durante el funcionamiento de dicho motor permite reducir los errores inducidos por las variaciones en las tolerancias de funcionamiento entre los diferentes componentes de dicho motor, dichas variaciones en las tolerancias llevan a una diferencia entre la posición del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) de dicho motor calculado a partir de la posición de la cremallera de accionamiento medida mediante un sensor implantado directamente en dicha cremallera, y la posición efectiva del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) de dicho motor del que depende la relación volumétrica efectiva de dicho motor.

- La medición directa sobre el pistón del motor con índice de compresión variable de la altitud de dicho pistón durante el funcionamiento de dicho motor permite reducir los errores inducidos por el desgaste, la deformación plástica o la deformación de los diferentes componentes de dicho motor, pudiendo dicho desgaste, dicha deformación plástica o dicha deformación llevar a una diferencia entre la posición del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) de dicho motor calculada a partir de la posición de la cremallera de accionamiento medida mediante un sensor implantado directamente sobre dicha cremallera, y la posición efectiva del pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) de dicho motor del que depende la relación volumétrica efectiva de dicho motor.

Por tanto, para volver más fiable y precisa la medición de la relación volumétrica del motor con índice de compresión variable el dispositivo, de acuerdo con la invención, prevé medir la relación volumétrica efectiva de dicho motor en funcionamiento directamente sobre el pistón de dicho motor, lo que permite:

â?¢ reducir considerablemente las incertidumbres vinculadas con la medición de la relación volumétrica efectiva del motor con índice de compresión variable, que dichas incertidumbres estén vinculadas a dilataciones heterogéneas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo que permite medir la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro (110) de un motor con índice de compresión variable, comprendiendo dicho motor con índice de compresión variable un dispositivo de transmisión 5 mecánica (1) que consta en la parte inferior de un pistón (2) un órgano de transmisión (3) que coopera por una parte con un dispositivo de guiado de rodadura (4) que consta de un rodillo sincronizado (40) y por otra parte con una rueda dentada (5) y una biela (6) unida a un cigüeñal (9) , caracterizado porque comprende al menos un sensor del paso del objetivo (91) fijado sobre la camisa del cilindro (100) y situado bajo la superficie de rodadura del rodillo sincronizado (40) del dispositivo de guiado de rodadura (4) que detecta el paso de al menos un objetivo (92) situado sobre el órgano de transmisión (3) unido al pistón (2) de dicho motor, cooperando dicho sensor de paso del objetivo (91) con al menos un sensor de posición angular del cigüeñal de dicho motor (93) , y un calculador (94) .

2. Dispositivo que permite medir la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro de un motor con índice de compresión variable siguiendo la reivindicación 1, caracterizado porque el objetivo (92) está colocado sobre la cara 15 del órgano de transmisión (3) que consta de una cremallera de pequeño tamaño (37) .

3. Dispositivo que permite medir la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro de un motor con índice de compresión variable siguiendo la reivindicación 1, caracterizado porque el objetivo (92) está constituido por un orificio o análogo habilitado en el órgano de transmisión (3) .

4. Dispositivo que permite medir la relación volumétrica efectiva de al menos un cilindro de un motor con índice de compresión variable siguiendo la reivindicación 1, caracterizado porque el objetivo (92) está constituido por un peón o análogo unido al órgano de transmisión (3) .


 

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