BRPI0815908B1

BRPI0815908B1 - Conjunto de cabeçote de cilindro com alojamento de vela de ignição

Info

Publication number: BRPI0815908B1
Application number: BRPI0815908-4A
Authority: BR
Inventors: Vinay Chandrakant Harne; Ramachandra Babu Yalamuru; Lakshminarasimhan Varadha Iyengar; Mohan Deorao Umate; Devaraj Prabakaran
Original assignee: Tvs Motor Company Limited
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2019-10-01
Also published as: WO2009027997A3; BRPI0815908A2; WO2009027997A2

Abstract

conjunto de cabeçote de cilindro com alojamento de vela de ignição um conjunto de cabeçote de cilindro 100 para um motor de combustão interna com ignição por centelha, o qual inclui um alojamento (110) para uma primeira vela de ignição (102) é descrito. uma primeira extremidade de um conector (200) é afixada a uma extremidade terminal da primeira vela de ignição (102). um cabo de alta tensão (ht) (202) é eletricamente conectado a uma segunda extremidade do conector (200). o alojamento (110) envolve o conector (200), e é projetado para se estender por uma porção substancial da extremidade terminal da primeira vela de ignição (102). um flange (204) é provido para a afixação do alojamento (110) ao cabeçote de cilindro (104), desse modo tornando o alojamento uma peça única. um anel anular (208) é posicionado abaixo do flange (204) para se sujeitar firmemente ao cabeçote de cilindro (104).

Description

CAMPO TÉCNICO

A presente matéria em geral se refere a um motor de combustão interna com ignição por centelha e, em particular, refere-se a um conjunto de cabeçote de cilindro de um motor de combustão interna com ignição por centelha.

ANTECEDENTES

Convencionalmente, uma vela de ignição por cilindro tem sido usada em motores de combustão interna de capacidade pequena. Para a obtenção de uma melhor dirigibilidade desses motores, uma mistura de ar e combustível comparativamente mais rico é requerida, o que resulta em emissões mais altas e um consumo de combustível alto. Ainda, o uso de uma mistura de ar e combustível pobre em um arranjo como esse resulta em uma perda de potência e dirigibilidade, já que uma combustão apropriada não ocorre. Para se vencer essa dificuldade, duas velas de ignição estão sendo empregadas nesses motores. Contudo, para motores de capacidade pequena, um arranjo compreendendo duas velas de ignição tem uns poucos problemas inerentes associados a ele.

Um problema associado a este arranjo é com respeito ao posicionamento da vela de ignição adicional. No caso de motores de capacidade pequena, a vela de ignição adicional tem que ser introduzida no cabeçote de cilindro a partir do lado de câmara de corrente de carne. Em um caso como esse, a vela de ignição extra tem que ser protegida da interferência da corrente, da alta temperatura, do óleo, etc. Ainda, a abertura no lado de câmara de corrente de

2/9 came também requer um meio de vedação, para se evitar uma infiltração de óleo da câmara de corrente de came para a superfície externa do cabeçote de cilindro e evitar o ingresso de material particulado do ambiente na câmara de corrente de came.

SUMÁRIO assunto descrito aqui é dirigido a um conjunto de cabeçote de cilindro com um alojamento para pelo menos uma de uma pluralidade de velas de ignição. De acordo com um aspecto do presente assunto, o conjunto de cabeçote de cilindro tem um cabeçote de cilindro que inclui um alojamento que envolve o conector. A extremidade de fundo do conector é conectada a uma extremidade terminal de uma primeira vela de ignição. Ainda, a extremidade de fundo do alojamento se estende por um comprimento substancial da extremidade terminal da primeira vela de ignição. Um cabo de alta tensão (HT) conecta eletricamente a extremidade de topo do conector com uma bobina de ignição. O alojamento, o qual é uma única unidade de peça, assim, envolve o conector e se estende em ambos os lados do conector. 0 alojamento é afixado ao cabeçote de cilindro através de um flange por pelo menos um meio de conexão.

O presente assunto facilita o uso de uma pluralidade de velas de ignição, as quais podem ser instaladas em um motor de combustão interna. Ainda, o presente assunto facilita a proteção da extremidade terminal da primeira vela de ignição da alta temperatura e do óleo. Mais ainda, o presente assunto provê uma facilidade de execução de serviço e, assim, de manutenção das velas de ignição.

Estes e outros recursos, aspectos e vantagens do

3/9 presente assunto serão mais bem entendidos com referência à descrição a seguir e às reivindicações em apenso. O Sumário é provido para a introdução de uma seleção de conceitos de uma forma simplificada. Este Sumário não é pretendido para a identificação de recursos chaves ou recursos essenciais do assunto reivindicado, nem é pretendido que seja usado para limitação do escopo do assunto reivindicado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os recursos acima e outros, os aspectos e as vantagens de um conjunto de cabeçote de cilindro serão mais bem entendidas com respeito à descrição a seguir, às reivindicações em apenso e aos desenhos associados, onde:

a Fig. 1 é uma vista em seção transversal de um conjunto de cabeçote de cilindro de acordo com uma modalidade do presente assunto.

A Fig. 2 ilustra uma vista em seção transversal do conjunto de vela de ignição de acordo com uma outra modalidade do presente assunto.

DESCRIÇÃO

O presente assunto mostra um conjunto de cabeçote de cilindro que inclui um alojamento para pelo menos uma de uma pluralidade de velas de ignição para um motor de combustão interna de ignição por centelha. Para fins de descrição, o assunto conforme descrito aqui inclui um conjunto de cabeçote de cilindro com duas velas de ignição.

Uma primeira vela de ignição é alojada em um cabeçote de cilindro através de uma abertura em um lado em que uma câmara de corrente de came é alojada, no conjunto de cabeçote de cilindro. A primeira vela de ignição é provida de forma tal que uma extremidade terminal da primeira vela

4/9 de ignição seja disposta substancialmente na metade da câmara de corrente de carne. A câmara de corrente de carne inclui uma corrente sem fim, uma roda dentada de eixo de carne e uma roda dentada de árvore de carnes, de modo que ambas as rodas dentadas sejam dispostas em duas extremidades opostas da câmara de corrente de carne. Este arranjo facilita que uma força de rotação seja transferida a partir da roda dentada de árvore de carnes para a roda dentada de árvore de carnes através da corrente sem fim disposta sobre as rodas dentadas. As rodas dentadas são projetadas de modo que a corrente sem fim disposta sobre elas não tenha uma interferência com a primeira vela de ignição. Ainda, a ponta da primeira vela de ignição é disposta em uma câmara de combustão do motor de combustão interna.

A extremidade terminal da primeira vela de ignição é conectada à extremidade de fundo de um conector. O conector recebe um cabo elétrico de alta tensão (HT) na extremidade de topo. O conector é alojado em um alojamento do conjunto de cabeçote de cilindro. O alojamento se estende em ambos os lados do conector, de modo que o alojamento cubra uma porção substancial da extremidade terminal da primeira vela de ignição na extremidade de fundo do conector e o cabo de HT na extremidade de topo do conector. Assim, o alojamento atua como um alojamento para a primeira vela de ignição.

Adicionalmente, um anel anular feito de um elastômero é provido para assegurar uma sujeição entre o alojamento e a abertura no cabeçote de cilindro, onde o alojamento é disposto. Ainda, o conjunto de cabeçote de cilindro emprega um anel isolante de borracha para isolar a primeira vela de

5/9 ignição da alta temperatura e do óleo.

Um conjunto de cabeçote de cilindro como esse provê o posicionamento de uma pluralidade de velas de ignição em um motor de capacidade pequena. 0 arranjo provê um alojamento para o conector que se estende até a porção terminal da primeira vela de ignição. O alojamento conforme descrito aqui também serve para a implementação de outros recursos, tais como uma cobertura estanque a óleo para a vela de ignição e um tampão para bloquear a abertura no outro lado do cabeçote de cilindro, o que de outra forma seria implementado por meio de componentes adicionais.

A Fig. 1 mostra uma vista em seção transversal do conjunto de cabeçote de cilindro 100 de um motor de combustão interna de acordo com uma modalidade do presente assunto. Uma extremidade terminal de uma primeira vela de ignição 102 é alojada em um cabeçote de cilindro 104 em um lado de câmara de corrente de carne do cabeçote de cilindro 104. A primeira vela de ignição 102 é alojada através de uma abertura em uma parede lateral de uma câmara de corrente de carne 106 que se estende através do cabeçote de cilindro 104. A ponta da primeira vela de ignição 102 se estende para uma câmara de combustão do motor de combustão interna. Uma segunda vela de ignição 108 é disposta de forma diametralmente oposta à primeira vela de ignição 102 e está no outro lado do lado de câmara de corrente de carne. A segunda vela de ignição 108 tem sua ponta disposta na câmara de combustão e uma extremidade terminal disposta no cabeçote de cilindro 104.

Conforme mostrado na Fig. 1, a primeira vela de ignição 102 é disposta no lado de câmara de corrente de

6/9 came do cabeçote de cilindro 104, onde a primeira vela de ignição 102 passa através de uma abertura na câmara de corrente de came 106 e se estende para a câmara de combustão. A primeira vela de ignição 102 é instalada de forma tal que a extremidade terminal da primeira vela de ignição 102 seja substancialmente disposta no cabeçote de cilindro 104 através da abertura na câmara de corrente de came 106, enquanto a extremidade de ponta da primeira vela de ignição 102 é disposta na câmara de combustão. Conforme é mostrado, o cabeçote de cilindro 104 inclui um alojamento 110 para a primeira vela de ignição 102. Ainda, um orifício de dreno 112 é provido em grande proximidade com a primeira vela de ignição 102, no canto de fundo do cabeçote de cilindro 104, para a drenagem do óleo acumulado e do material particulado do ambiente.

A segunda vela de ignição 108 é posicionada no lado oposto do lado de câmara de corrente de came. A ponta da segunda vela de ignição 108 está na câmara de combustão e o terminal é disposto no cabeçote de cilindro 104. Embora não mostrado nesta modalidade, será entendido que um alojamento similar ao alojamento 110 pode ser usado para a segunda vela de ignição 108 também.

A Fig. 2 mostra uma vista em seção transversal de um conjunto de vela de ignição de acordo com uma modalidade do presente assunto. Um conector 200, o qual é um corpo cilíndrico, é afixado à extremidade terminal da primeira vela de ignição 102 na extremidade de fundo. Ainda, um cabo, preferencialmente um cabo de alta temperatura (HT)

202, é eletricamente conectado a uma extremidade de topo do conector 200. Uma primeira extremidade do alojamento 110 se

7/9 adapta de forma próxima por um comprimento substancial da extremidade terminal da primeira vela de ignição 102. O alojamento 110 envolve o conector 200 e se adapta firmemente nele, para receber o cabo de HT 2 02, é eletricamente conectado a uma extremidade de topo do conector 200. Uma primeira extremidade do alojamento 110 se adapta proximamente por um comprimento substancial da extremidade terminal da primeira vela de ignição 102. O alojamento 110 envolve o conector 200 e se adaptar firmemente nele para receber o cabo de HT 202 em uma segunda extremidade do alojamento 110. O cabo de HT 202 que θθ projeta a partir do alojamento 110 e ainda conectado a uma bobina de ignição (não mostrada na figura).

Além disso, a Fig. 2 mostra flanges 204 que são providos no alojamento 110 para se fixar o alojamento 110 ao cabeçote de cilindro 104. Em uma implementação, parafusos de montagem 205 são usados para a fixação do alojamento 110 através dos flanges 204 ao lado de câmara de corrente de carne do cabeçote de cilindro 104. Assim, o alojamento atua como uma peça única. Um anel anular 208 é provido abaixo da seção de flange do alojamento 110. Este anel anular 208 é feito de uma substância elastomérica. 0 anel anular 208 é provido com serrilhados para se sujeitar firmemente o alojamento 110 e a abertura no lado de câmara de carne do cabeçote de cilindro 104.

Ainda, um anel isolante de borracha resistente à alta temperatura e a óleo 206 é adaptado proximamente por uma primeira extremidade do alojamento 110 e se estende parcialmente sobre a extremidade terminal da primeira vela de ignição 102. O anel isolante de borracha 206 é usado

8/9 para o isolamento do alojamento 110 de calor, bem como de óleo e, desse modo, para prolongar o intervalo de vida da vela de ignição.

Assim, o alojamento 110 incorpora múltiplos recursos além de prover um alojamento para o conector 200 e a primeira vela de ignição 102, tal como uma cobertura estanque a óleo para a primeira vela de ignição 102 e um tampão para bloqueio do orifício no lado de topo da abertura. O alojamento 110 ainda atua como um selo para se 10 evitar uma infiltração de óleo da câmara de corrente de came 106 e protege a primeira vela de ignição 102 de óleo e deposição de particulado.

Este arranjo de conjunto de cabeçote de cilindro 100 facilita a provisão de uma não interferência da corrente 15 sem fim (não mostrada) passando sobre a roda dentada de árvore de carnes (não mostrada) e a roda dentada de árvore de carnes (não mostrada) com a primeira vela de ignição.

As modalidades mencionadas anteriormente do assunto e equivalentes das mesmas têm muitas vantagens, incluindo 20 aquelas as quais são descritas abaixo.

O conjunto de cabeçote de cilindro conforme descrito aqui vantajosamente facilita o posicionamento de uma vela de ignição extra em um motor de combustão interna de capacidade pequena. O conjunto de cabeçote de cilindro 100 25 permite o projeto de rodas dentadas de forma tal que a corrente sem fim, que passa sobre as rodas dentadas, não tenha uma interferência com a vela de ignição. Também, as extremidades terminais da primeira vela de ignição 102 e da segunda vela de ignição 108 são protegidas de alta 30 temperatura e óleo. Qualquer óleo e partículas do ambiente

9/3 que se infiltrem no conjunto de cabeçote de cilindro 100 são drenados para fora através do orifício de dreno 112 no canto de fundo do cabeçote de cilindro 104. O conjunto de cabeçote de cilindro 102 também impede uma infiltração de 5 óleo da câmara de corrente de carne 106 ao atuar como um gelo para óleo. Além das vantagens acima, o presente assunto provê facilidade de execução de serviço ou manutenção das velas de ignição. A combinação de todos esses aspectos, quando tomados em conjunto, reduz a 10 magnitude do trabalho e os custos envolvidos. Portanto, como um todo, a performance geral do motor de combustão interna de ignição por centelha de capacidade pequena é melhorada.

Embora o assunto em questão tenha sido descrito em detalhes consideráveis com referência a uma certa modalidade preferida do mesmo, outras modalidades são possíveis. Como tal, o espírito e o escopo das reivindicações em apenso não deve ser limitado à descrição das modalidades preferidas contidas aqui.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de cabeçote de cilindro (100) para um motor de combustão interna de ignição por centelha, o referido conjunto de cabeçote de cilindro compreendendo:

um cabeçote de cilindro (104);

uma pluralidade de velas de ignição montadas no referido cabeçote de cilindro (104), onde uma primeira vela de ignição (102) da referida pluralidade de velas de ignição é montada no referido cabeçote de cilindro (104) através de uma abertura de uma câmara de corrente de came (106);

um conector (200) conectado à referida primeira vela de ignição (102), onde uma extremidade de fundo do referido conector (200) é conectada a uma extremidade terminal da referida primeira vela de ignição (102); e um alojamento (110) para referida primeira vela de ignição (102);

caracterizado pelo fato de que:

o referido alojamento (110) envolver o referido conector (200) e uma porção substancial da referida primeira vela de ignição (102) e bloquear um topo da abertura da câmara de corrente de came (106), onde a referida porção substancial da referida primeira vela de ignição (102) inclui a referida extremidade terminal da referida primeira vela de ignição (102), e onde o referido alojamento (110) é afixado ao referido cabeçote de cilindro (104) através de um flange (204) por pelo menos um meio de conexão;

um anel anular (208) fornecido abaixo do referido

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2 / 3 flange (204) na abertura de uma câmara de corrente de came (106) ; e um anel isolante de borracha (206) montado sobre uma extremidade inferior do referido alojamento (110) na referida extremidade terminal da referida primeira vela de ignição (102), em que o referido anel isolante de borracha (206) se estende sobre uma parte do referido alojamento (110) e sobre uma parte da referida primeira vela de ignição (102).

2. Conjunto de cabeçote de cilindro (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido alojamento (110) com o referido flange (204) ser uma peça única.
3. Conjunto de cabeçote de cilindro (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido alojamento (110) incluir uma abertura para o recebimento de um cabo a ser afixado em uma extremidade de topo do referido conector (200).
4. Conjunto de cabeçote de cilindro (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido alojamento (110) se estender através da referida abertura da referida câmara de corrente de came (106) e a referida extremidade de terminal da referida primeira vela de ignição (102) se estender para dentro do alojamento (110).
5. Conjunto de cabeçote de cilindro (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os referidos meios de conexão serem parafusos (205).
6. Conjunto de cabeçote de cilindro (100), de acordo

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3 / 3 com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um orifício de dreno (112) ser provido adjacente à referida primeira vela de ignição (102) no fundo do cabeçote de cilindro (104) .
7. Conjunto de cabeçote de cilindro (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o alojamento (110) ser constituído por um material de isolamento elétrico e térmico.