Sistema de motor.
Sistema de motor que comprende: un motor (10) de un cilindro; y un controlador (6) configurado para controlar el motor (10) de un cilindro,
en el que el motor (10) de un cilindro incluye 5 un dispositivo (19) de inyección de combustible dispuesto en un conducto (22) de admisión,
un accionador (17) de válvula configurado para accionar respectivamente una válvula (15) de admisión configurada para abrir y cerrar un orificio de admisión y una válvula (16) de escape configurada para abrir y cerrar un orificio de escape,
un dispositivo (18) de encendido configurado para encender una mezcla de aire y combustible en una cámara (31a) de combustión, y
un arrancador/generador (14) previsto en un cigüeñal (13) y configurado para hacer rotar el cigüeñal (13) en sentidos hacia delante e inverso y generar potencia eléctrica mediante una rotación del cigüeñal (13),
caracterizado porque
el controlador (6) está configurado para controlar el arrancador/generador (14) para hacer rotar el cigüeñal (13) en el sentido inverso durante el arranque,
el accionador (17) de válvula está configurado para accionar la válvula (15) de admisión de manera que el combustible inyectado por el dispositivo (19) de inyección de combustible se conduce a la cámara (31a) de combustión desde el conducto (22) de admisión a través del orificio de admisión en un primer momento en un periodo de tiempo durante el cual el cigüeñal (13) se hace rotar en el sentido inverso, y
el controlador (6) está configurado para controlar el dispositivo (18) de encendido de manera que la mezcla de aire y
combustible se enciende en un segundo momento en el que la mezcla de aire y combustible se comprime en la cámara (31a) de combustión mediante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso y un pistón no alcanza un punto muerto superior de compresión después de que el combustible se haya conducido a la cámara (31a) de combustión en el primer momento.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13188298.
Solicitante: YAMAHA HATSUDOKI KABUSHIKI KAISHA.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 2500 SHINGAI IWATA-SHI, SHIZUOKA-KEN 438-8501 JAPON.
Inventor/es: SAKAI, KOUJI, MASUDA,TAKAHIRO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F01L1/047 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01L VÁLVULAS DE FUNCIONAMIENTO CÍCLICO PARA MÁQUINAS O MOTORES. › F01L 1/00 Sistemas de distribución mediante válvulas, p. ej. válvulas que se alzan (válvulas que se alzan y sus asientos en sí F01L 3/00; sistemas de distribución mediante correderas F01L 5/00; con accionamiento no mecánico F01L 9/00; dispositivos para válvulas en el pistón o en el vástago del pistón F01L 11/00; modificaciones del sistema de distribución para permitir la inversión del sentido de marcha, el frenado, el arranque, el cambio de la relación de compresión o cualquier otra operación determinada F01L 13/00). › Ejes de levas.
- F01L1/344 F01L 1/00 […] › cambiando la relación angular entre el eje de leva y el cigüeñal, p. ej. utilizando un engranaje helicoidal.
- F02D41/06 F […] › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION. › 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 41/00 Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad). › para el arranque o el recalentamiento del motor.
- F02N11/04 F02 […] › F02N ARRANQUE DE LOS MOTORES DE COMBUSTION; MEDIOS O ACCESORIOS PARA EL ARRANQUE DE ESTOS MOTORES, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › F02N 11/00 Arranque de los motores por medio de motores eléctricos. › estando asociados los motores con generadores de corriente.
- F02N19/00 F02N […] › Accesorios de arranque para motores de combustión no previstos en otro lugar.
- F02N99/00 F02N […] › Materia no prevista en los otros grupos de esta subclase.
PDF original: ES-2527207_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de motor ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
(1) Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema de motor. 5
(2) Descripción de la técnica relacionada Existe un vehículo de motor de tipo para montar a horcajadas que incluye un motor de un cilindro tal como una motocicleta o similar en el que un generador que tiene la función de un motor de arranque (a continuación en el presente documento denominado arrancador/generador) está previsto en un cigüeñal. En un vehículo de este tipo, un par motor se transmite directamente desde el arrancador/generador hasta el cigüeñal sin un engranaje reductor. En este 10 caso, el par motor transmitido al cigüeñal es notablemente más pequeño que un par motor transmitido al cigüeñal desde el motor de arranque previsto por separado del generador a través del engranaje reductor.
Cuando se detiene el motor de un cilindro, un pistón se mueve normalmente mediante inercia a una posición inmediatamente antes de alcanzar un punto muerto superior de compresión en el que la presión en una cámara de combustión es máxima. Por tanto, se requiere un par motor mayor para que el pistón supere el primer punto muerto 15 superior de compresión en el arranque del motor. Sin embargo, tal como se describió anteriormente, cuando el par motor se transmite directamente desde el arrancador/generador hasta el cigüeñal, puede no obtenerse un par motor suficiente para arrancar el motor y es posible que el pistón no pueda superar el primer punto muerto superior de compresión. Por tanto, existe una técnica para hacer rotar el cigüeñal en un sentido hacia delante después de hacer rotar el cigüeñal en un sentido inverso con el fin de mejorar la capacidad de arranque del motor. 20
En un dispositivo de control de arranque de motor descrito en el documento JP 2005-248921 A, el cigüeñal se hace rotar en un sentido inverso hasta una posición predeterminada mediante el arrancador/generador previsto en el cigüeñal después de detenerse el motor, y el cigüeñal se hace rotar en el sentido hacia delante desde la posición en el arranque del motor. En este caso, se detecta una posición de rotor del arrancador/generador mediante un sensor de rotor, y se determina un sentido de rotación del motor basándose en una señal de salida del sensor de rotor. Se prohíben una 25 inyección y encendido de combustible durante la rotación inversa del motor basándose en su resultado de determinación.
El documento US 2007/204827 A1 describe un dispositivo de arranque de motor que inyecta combustible en la preparación para un encendido realizado en un cilindro de un motor después de arrancar un motor de arranque en un sentido rotacional hacia delante para arrancar el motor, y que realiza el encendido en una posición de encendido 30 adecuada en el momento de arranque del motor mientras el motor de arranque se acciona en un sentido rotacional hacia delante. El dispositivo de arranque del motor continúa accionando el motor de arranque en un sentido para arrancar el motor, incluso cuando un cigüeñal se detiene antes de que un pistón en un cilindro del motor alcance un punto muerto superior de una carrera de compresión.
El documento US 2010/275872 A1 describe un método para arrancar un motor de combustión interna que tiene al 35 menos un cilindro, una válvula de entrada y una de salida, y un pistón que interacciona con un cigüeñal. El pistón se mueve a una posición de arranque definida en contra de un sentido rotacional normal del cigüeñal por medio de un accionamiento, se inyecta combustible y se enciende el combustible.
El documento EP 1 840 369 A1 describe un sistema de arranque de motor que incluye medios de control de rearranque y un motor de arranque. Los medios de control de rearranque pueden hacerse funcionar para ejecutar una estrategia de 40 control de arranque respaldada para activar el motor de arranque en un momento dado en el transcurso de un proceso de control de rearranque automático de tal manera que se determina que la estrategia de control de arranque respaldada es necesaria cuando cualquiera de los cilindros pasa más allá de un punto muerto superior debido a una continuación de un estado de rotación inversa del motor después de la combustión para hacer rotar de manera inversa el motor, y se establece un momento para aplicar una fuerza de accionamiento desde el motor de arranque en la 45 estrategia de control de arranque respaldada aproximadamente en un momento en el que el motor cambia del estado de rotación inversa a un estado de rotación normal.
El documento JP 2007-092720 A describe el arranque de un motor utilizando eficazmente un cilindro con carrera de compresión después de volver a la rotación normal desde la rotación inversa. El combustible para el rearranque se inyecta al cilindro con carrera de compresión. Se introduce aire en el cilindro con carrera de compresión abriendo una 50 válvula de admisión del cilindro con carrera de compresión cuando el motor rota de manera inversa al comienzo del rearranque, y se inyecta combustible para la rotación normal. Cuando se alcanza el primer punto muerto superior, se realiza un autoencendido comprimido por el cilindro con carrera de compresión.
BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de motor en el que puede arrancarse de manera estable un motor y puede reducirse un tamaño del motor.
Este objeto se consigue mediante un sistema de motor según la reivindicación 1.
Los inventores han encontrado que en enfoques convencionales, incluso aunque el cigüeñal se haga rotar en el sentido 5 hacia delante después de hacerse rotar en el sentido inverso, puede no obtenerse un par motor suficiente y es posible que el pistón no pueda superar el primer punto muerto superior de compresión.
Con el fin de arrancar de manera estable el motor usando el arrancador/generador tal como se describió anteriormente, se requiere generar mediante el arrancador/generador una cantidad de par motor igual a un par motor transmitido desde el motor de arranque hasta el cigüeñal a través del engranaje reductor. Esto requiere un arrancador/generador de alto 10 rendimiento. Sin embargo, un tamaño de un arrancador/generador de este tipo es mayor que el generador proporcionado por separado del motor de arranque. Por tanto, se aumenta un tamaño del motor. Además, si el arrancador/generador de mayor tamaño funciona como generador, y particularmente la velocidad de rotación del motor es alta, es probable que se genere potencia eléctrica en exceso y aumente una pérdida de potencia eléctrica.
(1) Según un aspecto de la presente invención, un sistema de motor incluye un motor de un cilindro y un controlador 15 configurado para controlar el motor de un cilindro, en el que el motor de un cilindro incluye un dispositivo de inyección de combustible dispuesto en un conducto de admisión, un accionador de válvula configurado para accionar respectivamente una válvula de admisión configurada para abrir y cerrar un orificio de admisión y una válvula de escape configurada para abrir y cerrar un orificio de escape, un dispositivo de encendido configurado para encender una mezcla de aire y combustible en una cámara de combustión, y un arrancador/generador previsto en un cigüeñal y configurado 20 para hacer rotar el cigüeñal en sentidos hacia delante o inverso y generar potencia eléctrica mediante una rotación del cigüeñal, el controlador está configurado para controlar el arrancador/generador para hacer rotar el cigüeñal en el sentido inverso durante el arranque, el accionador de válvula está configurado para accionar la válvula de admisión de manera que el combustible inyectado por el dispositivo de inyección de combustible se conduce a la cámara de combustión desde el conducto de admisión a través del orificio de admisión en un primer momento en un periodo de 25 tiempo durante el cual el cigüeñal se hace rotar en el sentido inverso, y el controlador está configurado para controlar el dispositivo de encendido de manera que la mezcla de aire y combustible se enciende en un segundo momento en el que la mezcla de aire y combustible se comprime en la cámara de combustión mediante la rotación del cigüeñal en el sentido inverso y un pistón no alcanza un punto muerto superior de compresión después de que el combustible se haya conducido a la cámara de combustión en el primer momento. 30
En este sistema de motor, el cigüeñal se hace rotar en el sentido inverso mediante el arrancador/generador en el arranque del motor de un cilindro. En el primer momento en un periodo durante el cual el cigüeñal se hace rotar en el sentido inverso, la válvula de admisión se acciona mediante el accionador de... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema de motor que comprende:
un motor (10) de un cilindro; y
un controlador (6) configurado para controlar el motor (10) de un cilindro, en el que el motor (10) de un cilindro incluye 5
un dispositivo (19) de inyección de combustible dispuesto en un conducto (22) de admisión,
un accionador (17) de válvula configurado para accionar respectivamente una válvula (15) de admisión configurada para abrir y cerrar un orificio de admisión y una válvula (16) de escape configurada para abrir y cerrar un orificio de escape,
un dispositivo (18) de encendido configurado para encender una mezcla de aire y combustible en una cámara (31a) de combustión, y 10
un arrancador/generador (14) previsto en un cigüeñal (13) y configurado para hacer rotar el cigüeñal (13) en sentidos hacia delante e inverso y generar potencia eléctrica mediante una rotación del cigüeñal (13) ,
caracterizado porque
el controlador (6) está configurado para controlar el arrancador/generador (14) para hacer rotar el cigüeñal (13) en el sentido inverso durante el arranque, 15
el accionador (17) de válvula está configurado para accionar la válvula (15) de admisión de manera que el combustible inyectado por el dispositivo (19) de inyección de combustible se conduce a la cámara (31a) de combustión desde el conducto (22) de admisión a través del orificio de admisión en un primer momento en un periodo de tiempo durante el cual el cigüeñal (13) se hace rotar en el sentido inverso, y
el controlador (6) está configurado para controlar el dispositivo (18) de encendido de manera que la mezcla de aire y 20 combustible se enciende en un segundo momento en el que la mezcla de aire y combustible se comprime en la cámara (31a) de combustión mediante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso y un pistón no alcanza un punto muerto superior de compresión después de que el combustible se haya conducido a la cámara (31a) de combustión en el primer momento.
2. Sistema de motor según la reivindicación 1, en el que 25
el primer momento está incluido en un periodo durante el cual el pistón baja desde un punto muerto superior de escape durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
3. Sistema de motor según la reivindicación 1 ó 2, en el que el accionador (17) de válvula está configurado para
accionar la válvula (16) de escape de manera que el orificio de escape se abre durante un periodo en el que un ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un primer intervalo, y 30
accionar la válvula (15) de admisión de manera que el orificio de admisión se abre durante un periodo en el que el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un segundo intervalo, durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante y
accionar la válvula (15) de admisión de manera que el orificio de admisión se abre durante un periodo en el que el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un tercer intervalo dentro del primer intervalo durante la rotación del 35 cigüeñal (13) en el sentido inverso, y
el tercer intervalo es mayor que un intervalo en el que el primer intervalo y el segundo intervalo se superponen entre sí.
4. Sistema de motor según la reivindicación 3, en el que
el segundo intervalo y el tercer intervalo están separados entre sí.
5. Sistema de motor según la reivindicación 3 ó 4, en el que el accionador (17) de válvula está configurado para 40 accionar la válvula (16) de escape de manera que el orificio de escape no se abre durante un periodo en el que el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está al menos en el tercer intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
6. Sistema de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que
el controlador (6) está configurado para controlar el dispositivo (19) de inyección de combustible de manera que el combustible se inyecta cuando el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un cuarto intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante y el combustible se inyecta cuando el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un quinto intervalo diferente del cuarto intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
7. Sistema de motor según la reivindicación 6, en el que 5
se establece que el quinto intervalo esté situado a un ángulo adelantado mayor que el cuarto intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
8. Sistema de motor según la reivindicación 6 ó 7, en el que el quinto intervalo está dentro del segundo intervalo.
9. Sistema de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en el que
el accionador (17) de válvula incluye 10
un árbol (210) previsto de modo que se hace rotar junto con la rotación del cigüeñal (13) , una primera leva (240) de admisión prevista de modo que se hace rotar de manera solidaria con el árbol (210) y configurada para hacer funcionar la válvula (15) de admisión,
una segunda leva (245) de admisión prevista de modo que puede hacerse rotar con respecto al árbol (210) y configurada para hacer funcionar la válvula (15) de admisión, 15
un primer mecanismo (241, 246) de limitación configurado para limitar un movimiento de la segunda leva (245) de admisión con respecto al árbol (210) y
un primer elemento (255) de activación configurado para activar la segunda leva (245) de admisión, en el que el primer mecanismo (241, 246) de limitación está previsto de manera que la rotación de la segunda leva (245) de admisión en un primer sentido se bloquea en una primera posición del árbol (210) y la rotación de la segunda leva (245) 20 de admisión en un segundo sentido opuesto al primer sentido se bloquea en una segunda posición del árbol (210) ,
la segunda leva (245) de admisión está configurada para hacer funcionar la válvula (15) de admisión en la primera posición y para no hacer funcionar la válvula (15) de admisión en la segunda posición,
el primer elemento (255) de activación está configurado para activar la segunda leva (245) de admisión en el primer sentido, 25
una contrafuerza mayor que una fuerza de activación del primer elemento (255) de activación se aplica a la segunda leva (245) de admisión desde la válvula (15) de admisión de manera que la segunda leva (245) de admisión se mueve en el segundo sentido durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante, y
la segunda leva (245) de admisión está configurada para moverse a la primera posición mediante la fuerza de activación del primer elemento (255) de activación de manera que la segunda leva (245) de admisión hace funcionar la válvula (15) 30 de admisión durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
10. Sistema de motor según la reivindicación 9, en el que
la primera leva (240) de admisión tiene una primera nariz (240T) de leva, la segunda leva (245) de admisión tiene una segunda nariz (245T) de leva, y
la segunda nariz (245T) de leva entera se superpone con la primera nariz (240T) de leva cuando la segunda leva (245) 35 de admisión está en la segunda posición, y al menos parte de la segunda nariz (245T) de leva no se superpone con la primera nariz (240T) de leva cuando la segunda leva (245) de admisión está en la primera posición.
11. Sistema de motor según la reivindicación 9 ó 10, en el que
el accionador (17) de válvula incluye además
una leva (230) de escape prevista de modo que puede hacerse rotar con respecto al árbol (210) y configurada para 40 hacer funcionar la válvula de escape,
un bloqueador (330) previsto de modo que puede moverse entre una posición de rotación bloqueada en la que la rotación de la leva (230) de escape con respecto al árbol (210) se bloquea en una posición predeterminada del árbol (210) y una posición con posibilidad de rotación en la que la leva (230) de escape puede hacerse rotar con respecto al árbol (210) , y 45
un elemento (320) de movimiento configurado para mover el bloqueador (330) a la posición de rotación bloqueada durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante y a la posición con posibilidad de rotación durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
12. Sistema de motor según la reivindicación 11, en el que el accionador (17) de válvula incluye además un segundo mecanismo (217, 231) de limitación configurado para limitar un movimiento de la leva (230) de escape con 5 respecto al árbol (210) ,
el segundo mecanismo (217, 231) de limitación está previsto para bloquear la rotación de la leva (230) de escape en el primer sentido en una tercera posición del árbol (210) y la rotación de la leva (230) de escape en el segundo sentido en una cuarta posición del árbol (210) ,
se aplica una contrafuerza desde la válvula (16) de escape a la leva (230) de escape de manera que la leva (230) de 10 escape se mueve en el primer sentido, durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso, y
el bloqueador (330) está configurado para bloquear la leva (230) de escape en la cuarta posición en la posición de rotación bloqueada.
13. Sistema de motor según la reivindicación 12, en el que el accionador (17) de válvula incluye además un segundo elemento (225) de activación configurado para activar la leva (230) de escape en el segundo sentido, y 15
una fuerza de activación del segundo elemento (225) de activación es menor que la contrafuerza en el primer sentido aplicada desde la válvula (16) de escape a la leva (230) de escape durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.
14. Sistema de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que
el controlador (6) está configurado para controlar de manera que la mezcla de aire y combustible se enciende mediante 20 el dispositivo (18) de encendido mientras el cigüeñal (13) se hace rotar en el sentido hacia delante en el segundo momento.
15. Sistema de motor según la reivindicación 14, en el que
el controlador (6) está configurado para controlar de manera que el cigüeñal (13) se acciona en el sentido hacia delante mediante el arrancador/generador (14) después del segundo momento. 25
Patentes similares o relacionadas:
Motor de combustión interna, del 10 de Julio de 2019, de AUDI AG: Motor de combustión interna con al menos un árbol de levas , así como un soporte del cojinete para el apoyo con posibilidad de giro del árbol de levas […]
Motor para vehículos con sillín y vehículo con sillín, del 13 de Marzo de 2019, de YAMAHA HATSUDOKI KABUSHIKI KAISHA: Un motor para un vehículo para montar a horcajadas , que comprende:
un cilindro ;
una culata acoplada al cilindro ;
una cámara […]
Aparato antidesbaste y procedimientos para reducir el desbaste de un árbol rotativo, del 2 de Agosto de 2017, de Towne, Raymond A: Un aparato que mejora la rotación de un árbol rotativo, alrededor de un eje, teniendo el árbol rotativo un par de desbaste cíclico […]
Procedimiento y dispositivo para el montaje de un compuesto, especialmente de un árbol de levas y una carcasa, del 12 de Octubre de 2016, de VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT: Dispositivo para el montaje de un compuesto, que está constituido por al menos un árbol que soporta elementos funcionales. Especialmente formado por el árbol […]
Conjunto de árbol de accionamiento, del 13 de Abril de 2016, de Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l: Un conjunto de árbol de accionamiento para impartir una elevación a un elemento móvil, comprendiendo el conjunto una leva y un árbol ; comprendiendo la leva […]
Árbol de levas construido para máquinas de combustión interna controladas por válvulas, del 22 de Diciembre de 2015, de AUDI AG: Árbol de levas construido para máquinas de combustión interna controladas por válvulas, en el que un cuerpo de buje que presenta al menos […]
Estructura de órgano motor para válvula variable de motor, del 25 de Febrero de 2015, de KWANG YANG MOTOR CO., LTD.: Una estructura de órgano motor para válvula variable de motor, en la que el motor comprende un cárter , un bloque de cilindros […]
MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE DIMENSIONES MÍNIMAS, del 12 de Diciembre de 2011, de SCHMITZ, GERHARD: Motor de combustión interna, del tipo que comprende, como mínimo, un cilindro dotado de una cámara de trabajo de volumen variable por el desplazamiento […]