BRPI0605384B1 - system and process for engine brake generation, internal combustion engine, and cylinder head - Google Patents

Abstract

"sistema e processo para geração de freio-motor, motor de combustão interna, e cabeçote de motor”. a presente invenção refere-se a um sistema para a geração de freio-motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, o motor compreendendo pelo menos uma carcaça (1) que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento (2) operativamente associada a uma mola (3) e pelo menos um primeiro componente movimentável (4) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas (5), compreendendo ainda pelo menos um segundo componente movimentável (6) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir da movimentação angular do eixo de comando de válvulas (5), e pelo menos um primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) posicionado no primeiro componente movimentável (4) que possibilita a movimentação angular relativa do primeiro componente movimentável (4) em relação ao segundo (6)."system and process for generating engine brake, internal combustion engine, and cylinder head". The present invention relates to a system for engine brake generation, particularly designed for use in an internal combustion engine of reciprocating 4-stroke motions, the engine comprising at least one casing (1) housing at least one exhaust valve (2) operatively associated with a spring (3) and at least a first movable component (4) that drives the valve assembly / spring (2,3) from the angular movement of a camshaft (5), further comprising at least a second movable component (6) which drives the valve / spring assembly (2,3) from the movement camshaft (5), and at least a first valve movement means (7) positioned on the first movable member (4) which enables relative angular movement of the first with movable component (4) relative to the second (6).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ’’SISTEMA E PROCESSO PARA GERAÇÃO DE FREIO-MOTOR, MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA, E CABEÇOTE DE MOTOR”.Invention Patent Descriptive Report for ’’ SYSTEM AND PROCESS FOR GENERATION OF MOTOR BRAKES, INTERNAL COMBUSTION ENGINES, AND ENGINE HEADS ”.

A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna, particularmente um motor de 4 tempos que opera segundo os ciclos Otto ou Diesel, dotado de meios que possibilitam a otimização do freio-motor (a capacidade do motor em reduzir a velocidade do veículo automotor com ele equipado quando em desacelerações), característica especialmente desejada no caso de motores Diesel que equipam veículos rodoviários pesados, como ônibus e caminhões para transporte de cargas. O freio-motor auxilia a capacidade de frenagem desses veículos e poupam o sistema de freios de um aquecimento excessivo, notadamente quando os veículos estão carregados.The present invention relates to an internal combustion engine, particularly a 4-stroke engine that operates according to the Otto or Diesel cycles, equipped with means that enable the optimization of the engine brake (the engine's ability to reduce the vehicle's speed) self-propelled with it when decelerating), a feature especially desired in the case of diesel engines that equip heavy road vehicles, such as buses and trucks for cargo transportation. The engine brake helps the braking capacity of these vehicles and saves the brake system from overheating, especially when the vehicles are loaded.

A presente invenção também refere-se a um motor de combustão interna e a um cabeçote de motor dotado de meios que possibilitam a maximização do freio-motor e, finalmente, a um sistema e a um processo para geração de freio motor.The present invention also relates to an internal combustion engine and a cylinder head equipped with means that make it possible to maximize the engine brake and, finally, a system and a process for generating the engine brake.

Descrição do estado da técnicaDescription of the state of the art

Os motores de combustão interna de quatro tempos baseiam o seu funcionamento em 4 momentos de funcionamento, que ocorrem em cada um de seus cilindros, quais sejam, (i) admissão de mistura ar comprimido, (ii) compressão dessa mistura, (iii) explosão da mistura (com conseqüente movimentação violenta do conjunto pistão I biela / virabrequim), e (iv) exaustão dos gases resultantes da combustão.The four-stroke internal combustion engines base their operation on 4 operating moments, which occur in each of their cylinders, namely (i) admitting compressed air mixture, (ii) compressing this mixture, (iii) explosion of the mixture (with consequent violent movement of the piston I connecting rod / crankshaft assembly), and (iv) exhaust of the gases resulting from the combustion.

A fim de possibilitar a ocorrência desses quatro tempos de funcionamento, é necessária a existência de peto menos um eixo de comando de válvulas, sincronizado ao virabrequim, o qual possibilita a abertura e o fechamento das válvulas de admissão e escape do motor de maneira cooperante com a movimentação do(s) pistão(ões). Em cada cilindro do motor, é a abertura e fechamento das válvulas, em sincronia com a movimentação do pistão, que possibilita a ocorrência dos 4 momentos ou tempos de funcionamento.In order to allow the occurrence of these four operating times, it is necessary to have at least one camshaft, synchronized to the crankshaft, which allows the opening and closing of the intake and exhaust valves of the engine in a cooperative manner with the movement of the piston (s). In each cylinder of the engine, it is the opening and closing of the valves, in sync with the movement of the piston, that allows the occurrence of the 4 moments or times of operation.

ws/DOCS/LCD PU1695/RASCUNHO/962526v1ws / DOCS / LCD PU1695 / DRAFT / 962526v1

O eixo de comando de válvulas, então, é o componente do motor responsável por seu correto funcionamento, de maneira que a abertura e fechamento das válvulas de cada cilindro do motor ocorra nos instantes corretos (nem adiantados, nem atrasados). Em motores de projeto mais moderno, existem sistemas que variam a abertura e fechamento das válvulas em função da rotação do motor. Isso ocorre devido ao rendimento volumétrico de admissão e exaustão de ar não ser o ideal em todas as rotações nos motores sem esses sistemas.The camshaft, then, is the engine component responsible for its correct operation, so that the opening and closing of the valves of each engine cylinder occurs at the correct times (neither early nor late). In engines of more modern design, there are systems that vary the opening and closing of the valves depending on the engine speed. This is because the volumetric efficiency of intake and exhaust air is not ideal at all engine speeds without these systems.

Para tanto, o eixo de comando de válvulas possui excêntricos (carnes) que acionam as válvulas do motor à medida em que ele gira. Dependendo da configuração do motor, pode haver um excêntrico que aciona apenas uma válvula, ou então pode acontecer de um excêntrico acionar duas válvulas como ocorre comumente em motores onde os cilindros estão dispostos em “V” e o eixo de comando de válvulas se localiza no bloco do motor, ou então em motor com mais de duas válvulas por cilindro.For this, the camshaft has cams (meats) that drive the engine valves as it turns. Depending on the engine configuration, there may be an eccentric that drives only one valve, or it may happen that an eccentric drives two valves, as commonly occurs in engines where the cylinders are arranged in “V” and the camshaft is located in the engine block, or engine with more than two valves per cylinder.

Entretanto, independentemente de sua configuração, existem motores onde os excêntricos do(s) eixo(s) de comando de válvulas acionam diretamente as válvulas, por meio de seus tuchos, e motores nos quais o acionamento das válvulas é realizado por balancins, que são movimentados pelos excêntricos do(s) eixo(s) de comando de válvulas.However, regardless of their configuration, there are engines where the camshaft camshaft (s) directly drive the valves, through their tappets, and engines in which the valves are driven by rocker arms, which are moved by camshafts of the camshaft (s).

Nos motores de concepção mais tradicional, o eixo de comando de válvulas se encontra no bloco do motor, e são utilizadas varetas para o acionamento das válvulas do motor, por intermédio dos balancins, que são elementos (movimentáveis pelos excêntricos do eixo de comando de válvulas) que movimentam as válvulas. Desta forma, eles transformam o movimento rotacional dos excêntricos em um movimento linear das válvulas.In engines of more traditional design, the camshaft is located in the engine block, and rods are used to drive the engine valves, using the rocker arms, which are elements (movable by camshaft cams ) that move the valves. In this way, they transform the rotational movement of the cams into a linear movement of the valves.

Genericamente falando, os balancins apresentam um formato substancialmente de segmento anelar ou de ‘Τ’, e compreendem uma primeira extremidade cooperante com um excêntrico do eixo de comando de válvulas e uma segunda extremidade cooperante com uma válvula de motor. A fim de possibilitar o seu funcionamento, o balancim está articuladamente associado a um eixo de motor especialmente idealizado para sua fixação, e esta articulação apresenta liberdade somente na direção do comprimento longitudinal do balancim, evitando que ele articule em outras direções, o que podería levar ao não acionamento da válvula.Generally speaking, the rockers have a substantially annular or ‘Τ’ shape, and comprise a first cooperating end with a camshaft cam and a second cooperating end with a motor valve. In order to enable its operation, the rocker arm is articulated associated with a motor shaft specially designed for its fixation, and this joint presents freedom only in the direction of the longitudinal length of the rocker, preventing it from articulating in other directions, which could lead failure to activate the valve.

Nos motores de concepção mais contemporânea, todavia, o eixo de comando de válvulas está localizado no cabeçote, próximo às válvulas e, altemativamente, pode haver motores com dois eixos de comando de válvulas localizados no cabeçote. Entretanto, independentemente do número de eixos de comando de válvulas, alguns motores deste tipo possuem balancins para o acionamento das válvulas, ao invés de elas serem acionadas diretamente pelos excêntricos.In engines of more contemporary design, however, the camshaft is located in the cylinder head, close to the valves and, alternatively, there may be engines with two camshafts located in the cylinder head. However, regardless of the number of camshafts, some engines of this type have rockers for actuating the valves, instead of being driven directly by the cams.

Os motores Diesel, notadamente aqueles de maior capacidade cúbica, são muito empregados em veículos de transporte terrestres, como ônibus, caminhões e utilitários leves (vans, pick-ups), pois são extremamente adequados para tracionar cargas elevadas. Nessa situação de transporte, os motores Diesel são imbatíveis pois apresentam uma curva de torque favorável e um consumo específico reduzido, aumentando a rentabilidade do transporte.Diesel engines, notably those with greater cubic capacity, are widely used in land transport vehicles, such as buses, trucks and light utility vehicles (vans, pick-ups), as they are extremely suitable for pulling high loads. In this transport situation, diesel engines are unbeatable because they have a favorable torque curve and reduced specific consumption, increasing the profitability of transport.

Mas se por um lado os motores Diesel tornam viável comercialmente o transporte de elevadas cargas, de outro lado esses pesados veículos significam elevados desgastes no sistema de freios, que precisa trabalhar muito para conseguir conter a movimentação de muitas (às vezes dezenas de) toneladas. E, se em um veículo de passeio de peso entre 1 e 2 toneladas o freio-motor é suficiente para auxiliar a redução de velocidade e poupar os freios, em um caminhão de 10 ou 40 toneladas esse auxílio é praticamente insignificante.But if, on the one hand, diesel engines make transporting high loads commercially viable, on the other hand these heavy vehicles mean high wear on the brake system, which needs to work hard to be able to contain the movement of many (sometimes tens of) tons. And if, in a passenger vehicle weighing between 1 and 2 tonnes, the engine brake is sufficient to help reduce speed and save brakes, in a 10 or 40 tonne truck this assistance is practically insignificant.

Visando reduzir tanto quanto possível o desgaste do sistema de freios dos veículos pesados, os motores Diesel de elevada capacidade cúbica compreendem mecanismos internos e externos que aumentam a capacidade de freio-motor, isto é, a resistência que o próprio motor oferece à movimentação linear dos pistões no interior de seus cilindros. Tais sistemas possibilitam que, de fato, o motor consiga conter com relativo sucesso a movimentação do pesado veículo em situações de desaceleração ou durante manobras de frenagem.Aiming to reduce the wear of the brake system of heavy vehicles as much as possible, diesel engines with high cubic capacity comprise internal and external mechanisms that increase the engine-brake capacity, that is, the resistance that the engine itself offers to the linear movement of vehicles. pistons inside their cylinders. Such systems allow, in fact, the engine to be able to contain with relative success the movement of the heavy vehicle in deceleration situations or during braking maneuvers.

Um primeiro sistema de freio-motor de motores Diesel está proposto no documento de patente US 5,692,469, que revela e define um método para brecar o funcionamento de um motor de combustão interna de 4 tempos que compreende uma borboleta estranguladora no sistema de escapamento (mais especificamente, na tubulação de escapamento), em conjunto com um sistema hidráulico que possibilita a abertura parcial de uma das duas válvulas de escapamento desse motor aberta mesmo após a fase de exaustão da mistura pós combustão. A válvula de escapamento fica aberta parcialmente por meio de um dispositivo oleodinâmico posicionado no próprio balancim que pivota a partir da movimentação angular dos carnes do eixo de comando de válvulas ou, alternativamente, em uma estrutura no cabeçote entre o balancim e o tucho de válvula.A first diesel engine brake-engine system is proposed in US patent document 5,692,469, which discloses and defines a method for stopping the operation of a 4-stroke internal combustion engine that comprises a throttle butterfly in the exhaust system (more specifically , in the exhaust pipe), together with a hydraulic system that allows the partial opening of one of the two exhaust valves of this engine open even after the exhaust phase of the post-combustion mixture. The exhaust valve is partially opened by means of an oleodynamic device positioned on the rocker arm itself, which pivots from the angular movement of the camshaft meats or, alternatively, on a structure in the head between the rocker arm and the valve tappet.

Por meio desse dispositivo oleodinâmico, a válvula de escapamento é mantida parcialmente aberta, o que, em cooperação com o fechamento da borboleta estranguladora no sistema de escapamento, ocasiona um aumento considerável na pressão no interior dos cilindros do motor, acarretando considerável dificuldade para a movimentação dos pistões o que, em última análise, traz a redução da rotação do motor e da velocidade do veículo.Through this oleodynamic device, the exhaust valve is kept partially open, which, in cooperation with the closing of the throttle butterfly in the exhaust system, causes a considerable increase in pressure inside the engine cylinders, causing considerable difficulty for movement of the pistons which, in the final analysis, reduces the engine speed and the vehicle speed.

Uma outra solução de freio-motor proposta está revelada no documento de patente US 2005/0087170. Nesse sistema, o motor de combustão interna deve obrigatoriamente possuir duas ou mais válvulas de escapamento (o que não é uma solução comum em motores Diesel de elevado deslocamento volumétrico), sendo que de maneira preferencial somente uma delas é mantida parcialmente aberta por intermédio de um sistema oleodinâmico posicionado em uma ponte que une as duas ou mais válvulas de escape e é movimentada para sua abertura por intermédio de um único balancim.Another proposed engine brake solution is disclosed in US patent document 2005/0087170. In this system, the internal combustion engine must have two or more exhaust valves (which is not a common solution in diesel engines with high volumetric displacement), and preferably only one of them is kept partially open by means of a oleodynamic system positioned on a bridge that joins the two or more exhaust valves and is moved to its opening by means of a single rocker.

O sistema revelado nesse segundo documento de patente é íntrínsecamente complicado devido à necessidade da ponte que possibilita o acionamento das duas ou mais válvulas de escape, um componente de ele, k:The system disclosed in this second patent document is intrinsically complicated due to the need for the bridge that enables the activation of the two or more escape valves, a component of it, k:

vada inércia que aumenta a inércia do trem de válvulas que as molas das válvulas de escapamento devem movimentar.high inertia that increases the inertia of the valve train that the exhaust valve springs must move.

Uma outra grande desvantagem do sistema é que ele só pode ser aplicado a motores que possuem duas ou mais válvulas de escapamento (devido à obrigatoriedade do uso da ponte, na qual está localizado o sistema oleodinâmico de abertura), arquitetura de motor essa que é cara e não muito utilizada para motores de elevado deslocamento volumétrico. Objetivos da invençãoAnother major disadvantage of the system is that it can only be applied to engines that have two or more exhaust valves (due to the mandatory use of the bridge, in which the oleodynamic opening system is located), which is an expensive engine architecture and not widely used for high displacement engines. Objectives of the invention

A presente invenção tem por objetivo prover um sistema para a geração de freio-motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, que apresente funcionalidade, confiabilidade e baixo custo em relação aos sistemas de Freio Motor externos usados entre o motor e a transmissão, do tipo retarder tornando o motor com ele equipado vantajoso e atraente mercadologicamente.The present invention aims to provide a system for the generation of motor-brakes, particularly idealized for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, which presents functionality, reliability and low cost in relation to external Motor Brake systems. used between the engine and transmission, of the retarder type making the engine equipped with it advantageous and attractive on the market.

A presente invenção tem por objetivo também um processo para a geração de freio-motor, obtido pelo uso do sistema acima objetivado, que consiga aumentar de maneira substancial a capacidade de freio de motor de um motor de combustão interna de 4 tempos.The present invention also has as its objective a process for the generation of engine brakes, obtained by using the system described above, which can substantially increase the engine braking capacity of a 4-stroke internal combustion engine.

Finalmente, a presente invenção tem por objetivo um motor de combustão interna e um cabeçote de motor dotados do sistema de geração de freio-motor objetivado acima.Finally, the present invention aims at an internal combustion engine and a cylinder head equipped with the engine-brake generation system described above.

Breve descrição da invençãoBrief description of the invention

Os objetivos da presente invenção são alcançados por um sistema para a geração de freio-motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, o motor compreendendo pelo menos uma carcaça que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento operativamente associada a uma mola e pelo menos um primeiro componente movimentável que aciona o conjunto válvula/mola a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas, o sistema compreendendo ainda pelo menos um segundo componente movimentável que aciona o conjunto válvula/mola a partir da movimentação angular do eixo de comando de válvulas, pelo menos um primeiro meio acessório de movimentação de válvula posicionado no primeiro componente movímentável e possibilitando a movimentação angular relativa do primeiro componente movímentável em relação ao segundo.The objectives of the present invention are achieved by a system for the generation of engine brakes, particularly idealized for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, the engine comprising at least one housing that holds at least one exhaust valve operatively associated with a spring and at least one first movable component that drives the valve / spring assembly from the angular movement of a camshaft, the system further comprising at least one second movable component that drives the valve / spring assembly a from the angular movement of the camshaft, at least one first accessory means of valve movement positioned on the first movable component and enabling the relative angular movement of the first movable component in relation to the second.

Também, os objetivos da presente invenção são alcançados por um sistema para a geração de freio-motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, o motor compreendendo pelo menos uma carcaça que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento operativamente associada a 10 uma mola e pelo menos um primeiro componente movímentável que aciona o conjunto válvula/mola a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas, o sistema compreendendo ainda pelo menos um segundo componente movímentável que aciona o conjunto válvula/mola a partir da movimentação angular do eixo de comando de válvulas, pelo menos 15 um segundo meio acessório de movimentação de válvula operativamente associado ao segundo componente movímentável de maneira a possibilitar a movimentação angular relativa do primeiro componente movímentável em relação ao segundo.Also, the objectives of the present invention are achieved by a system for the generation of motor-brakes, particularly designed for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, the engine comprising at least one housing that holds at least one valve exhaust system operatively associated with a spring and at least one first movable component that drives the valve / spring assembly from the angular movement of a camshaft, the system further comprising at least one second movable component that drives the valve assembly / spring from the angular movement of the camshaft, at least a second accessory valve movement means operatively associated with the second movable component in order to enable the relative angular movement of the first movable component in relation to the second.

Adicionalmente, os objetivos da presente invenção são alcança20 dos por um processo para a geração de freio motor, particularmente para a aplicação em um motor de combustão interna dotado do sistema para a geração de freio-motor definido acima, que compreende as seguintes etapas:In addition, the objectives of the present invention are achieved by a process for the generation of engine brakes, particularly for the application in an internal combustion engine equipped with the system for the generation of engine brakes defined above, which comprises the following steps:

(i) operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula em um seu primeiro modo de funcionamento determinado e operação do 25 segundo meio acessório de movimentação de válvula em um seu primeiro modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de pelo menos um came do eixo de comando de válvulas, que atua abrindo a válvu- la;(i) operation of the first accessory valve movement means in its first determined mode of operation and operation of the second accessory valve movement means in its first determined mode of operation, from the movement of at least one cam of the camshaft, which acts by opening the valve;

(ii) operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula em um seu segundo modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de fechamento da válvula, patrocinada pela mola, concomitantemente com manutenção da operação do primeiro meio acessório de mo-(ii) operation of the second accessory means of valve movement in its second determined mode of operation, from the closing movement of the valve, sponsored by the spring, concomitantly with maintenance of the operation of the first accessory means of movement

vimentação de válvula no seu primeiro modo de funcionamento determinado; e (iii) operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula em um seu segundo modo de funcionamento determinado e manutenção da operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula no seu segundo modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de fechamento da válvula, patrocinada pela mola.valve vimentation in its first determined mode of operation; and (iii) operation of the first accessory valve movement means in its second determined operating mode and maintenance of the operation of the second accessory valve movement means in its second determined operating mode, from the valve closing movement, sponsored by the spring.

Ainda, os objetivos da presente invenção são alcançados por um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, compreendendo pelo menos uma carcaça que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento operativamente associada a uma mola e pelo menos um primeiro componente movimentável que aciona o conjunto válvula/mola a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas, que compreende pelo menos um sistema para a geração de freio-motor tal como definido acima.In addition, the objectives of the present invention are achieved by an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, comprising at least one housing that holds at least one exhaust valve operatively associated with a spring and at least one first movable component that drives the valve / spring assembly from the angular movement of a camshaft, comprising at least one system for the generation of motor-brake as defined above.

Finalmente, os objetivos da presente invenção são alcançados por um cabeçote de motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos dotado de pelo menos uma carcaça que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento operativamente associada a uma mola e pelo menos um primeiro componente movimentável que aciona o conjunto válvula/mola a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas, que compreende pelo menos um sistema para a geração de freio-motor tal como definido acima.Finally, the objectives of the present invention are achieved by an engine head, particularly designed for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements equipped with at least one housing that houses at least one exhaust valve operatively associated with a spring and at least one first movable component that drives the valve / spring assembly from the angular movement of a camshaft, which comprises at least one system for the generation of motor-brake as defined above.

Breve Descrição resumida dos desenhosBrief Brief Description of the Drawings

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:The present invention will now be described in more detail below on the basis of an embodiment shown in the drawings. The figures show:

Figura 1 - é uma vista em perspectiva de um cabeçote do motor de combustão interna objeto da presente invenção contendo os componentes do sistema de geração de freio-motor.Figure 1 - is a perspective view of an internal combustion engine head object of the present invention containing the components of the engine-brake generation system.

Figura 2 - é um primeiro diagrama hidráulico esquemático do sistema de geração de freio-motor.Figure 2 - is a first schematic hydraulic diagram of the engine-brake generation system.

Figura 3 - é um segundo diagrama hidráulico esquemático do sistema de geração de freio-motor.Figure 3 - is a second schematic hydraulic diagram of the engine-brake generation system.

Figura 4 - é uma vista do sistema de geração de freio-motor, onde pode-se visualizar seus principais componentes constituintes.Figure 4 - is a view of the engine-brake generation system, where you can see its main constituent components.

Figura 5 - é uma vista em corte do sistema de geração de freiomotor, ilustrado na figura 4.Figure 5 - is a sectional view of the freiomotor generation system, illustrated in figure 4.

Figura 6 - é uma vista em perspectiva da estrutura que contém o componente desacelerador de válvula do sistema de geração de freio-motor objeto da presente invenção.Figure 6 - is a perspective view of the structure containing the valve decelerating component of the engine-brake generation system object of the present invention.

Figura 7 - é uma vista em corte da estrutura que contém o componente desacelerador de válvula ilustrado na figura 6.Figure 7 - is a sectional view of the structure that contains the valve decelerator component illustrated in figure 6.

Figura 8 - é uma vista em perspectiva da alavanca de acionamento de válvula que é parte integrante do sistema de geração de freiomotor objeto da presente invenção.Figure 8 - is a perspective view of the valve actuation lever that is an integral part of the freiomotor generation system object of the present invention.

Figura 9 - é uma primeira vista em perspectiva do balancim de acionamento de válvula do motor de combustão interna objeto da presente invenção.Figure 9 - is a first perspective view of the valve rocker for the internal combustion engine object of the present invention.

Figura 10 - é uma segunda vista em perspectiva do balancim de acionamento de válvula do motor de combustão interna objeto da presente invenção.Figure 10 - is a second perspective view of the valve rocker for the internal combustion engine object of the present invention.

Figura 11 - é uma vista em perspectiva parcial do cabeçote de motor objeto da presente invenção.Figure 11 - is a partial perspective view of the cylinder head object of the present invention.

Figura 12 - é uma vista em perspectiva do sistema de geração de freio-motor objeto da presente invenção em uma primeira posição de funcionamento.Figure 12 - is a perspective view of the engine-brake generation system object of the present invention in a first operating position.

Figura 13 - é uma vista em perspectiva do sistema de geração de freio-motor objeto da presente invenção em uma segunda posição de funcionamento.Figure 13 - is a perspective view of the engine-brake generation system object of the present invention in a second operating position.

Figura 14 - é uma vista em perspectiva do sistema de geração de freio-motor objeto da presente invenção em uma terceira posição de funcionamento.Figure 14 - is a perspective view of the engine-brake generation system object of the present invention in a third operating position.

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Figura 15 - é uma vista em perspectiva do sistema de geração de freio-motor objeto da presente invenção em uma quarta posição de funcionamento.Figure 15 - is a perspective view of the engine-brake generation system object of the present invention in a fourth operating position.

Figura 16 - é uma vista em perspectiva do sistema de geração 5 de freio-motor objeto da presente invenção em uma quinta posição de funcionamento.Figure 16 - is a perspective view of the engine brake generation 5 system object of the present invention in a fifth operating position.

Figura 17 - é uma vista em perspectiva do sistema de geração de freio-motor objeto da presente invenção em uma sexta posição de funcionamento.Figure 17 - is a perspective view of the engine-brake generation system object of the present invention in a sixth operating position.

Descrição detalhada das figurasDetailed description of the figures

Uma concretização preferencial da invenção pode ser vista a partir da figura 1, na forma de um sistema para a geração de freio-motor aplicado a um motor de 4 tempos que opera segundo o ciclo Diesel. É evidente, entretanto, que o sistema pode ser aplicado a qualquer motor a com15 bustão interna de 4 tempos desejado, uma vez que a descrição aqui realizada é não limitante e o escopo de proteção da invenção está definido nas reivindicações apensas.A preferred embodiment of the invention can be seen from figure 1, in the form of a system for the generation of engine brakes applied to a 4-stroke engine that operates according to the Diesel cycle. It is evident, however, that the system can be applied to any engine with a desired internal combustion of 4 times, since the description given here is non-limiting and the scope of protection of the invention is defined in the attached claims.

Inicialmente, antes da descrição do sistema para a geração de freio-motor propriamente dito, cumpre tecer alguns comentários conceituais 20 sobre os motores Diesel.Initially, before describing the system for generating the engine brake itself, some conceptual comments 20 on diesel engines should be made.

O motor de 4 tempos que opera segundo o ciclo Diesel compreende um bloco de motor no qual são providos um ou mais cilindros dotados de um embolo articuladamente associado a um sistema biela-manivela, composto por biela e pelo eixo de manivelas (também conhecido como vira25 brequim). Segundo esse sistema, a movimentação linear alternativa do pistão é convertida em uma movimentação rotacional do eixo virabrequim, possibilitando a movimentação da transmissão e das rodas do veículo.The 4-stroke engine that operates according to the Diesel cycle comprises an engine block in which one or more cylinders are provided with a piston articulated associated with a connecting rod-crank system, consisting of connecting rod and the crankshaft (also known as vira25) brequim). According to this system, the alternative linear movement of the piston is converted into a rotational movement of the crankshaft, enabling the movement of the vehicle's transmission and wheels.

Para possibilitar o funcionamento do motor, é provido pelo menos um cabeçote 1, que funciona como uma “tampa” do motor e define pelo 30 menos uma região limitadora de câmara de combustão, que possui peto menos duas válvulas (descritas em detalhes mais adiante) e um espaço para o posicionamento do injetor de óleo diesel combustível I.To enable the engine to function, at least one head 1 is provided, which acts as a “cover” for the engine and defines at least one combustion chamber limiting region, which has at least two valves (described in detail below) and a space for the positioning of the fuel diesel fuel injector I.

Mais genericamente, pode-se dizer que o motor compreende uma carcaça 1, que pode significar tanto o bloco do motor quanto o cabeçote.More generally, it can be said that the engine comprises a frame 1, which can mean both the engine block and the head.

A câmara de combustão compreende ainda um espaço para o posicionamento de um elemento de compressão e aquecimento de ar, preferencialmente mas não obrigatoriamente na forma de uma vela de préaquecimento.The combustion chamber also comprises a space for the positioning of an air compression and heating element, preferably but not necessarily in the form of a preheat plug.

A região limitadora de câmara de combustão é cooperante com o cilindro provido no bloco de motor, formando, juntamente coma porção 10 superior do cilindro, a região da câmara de combustão, a qual, ainda, é delimitada pela cabeça do pistão quando este se localiza na, ou em torno da, posição denominada ponto morto superior (PMS), que corresponde à posição de máxima movimentação linear do pistão em direção ao cabeçote.The combustion chamber limiting region is cooperative with the cylinder provided in the engine block, forming, together with the upper portion of the cylinder, the combustion chamber region, which is also delimited by the piston head when it is located at, or around, the position called upper dead center (PMS), which corresponds to the position of maximum linear movement of the piston towards the head.

Adicionalmente, cumpre notar que, comercialmente, existem 15 motores de combustão interna a diesel dotados de um a mais de dezesseis cilindros, mas a grande quantidade de motores a Diesel possui entre três e doze cilindros, e a maioria dos motores a Diesel utilizados em veículos automotores apresenta quatro, seis ou oito cilindros. A arquitetura desses motores é variável, e preferencialmente encontram-se motores com os cilindros 20 dispostos em linha ou dispostos em “V”.In addition, it should be noted that, commercially, there are 15 diesel internal combustion engines equipped with one to more than sixteen cylinders, but the large number of diesel engines has between three and twelve cylinders, and most diesel engines used in vehicles self-propelled features four, six or eight cylinders. The architecture of these engines is variable, and preferably there are engines with cylinders 20 arranged in line or arranged in "V".

De modo geral, os motores de cilindros em linha apresentam um único cabeçote 1, ao passo que um motor com os cilindros em “V” apresenta dois cabeçotes 1, uma para cada bancada de cilindros. Todavia, é evidente que essa regra pode variar, pois são conhecidos motores a Diesel onde ca25 da cilindro possui o seu respectivo cabeçote 1, independentemente do número de cilindros e sua disposição. Da mesma forma, é tecnicamente possível e viável construir motores dotados de um cabeçote 1 para cada dois cilindros, ou ainda qualquer outra variação necessária ou desejável. Na concretização preferencial da presente invenção, o motor Diesel apresenta ca30 beçotes individuais.In general, inline cylinder engines have a single cylinder head 1, while an engine with “V” cylinders has two cylinder heads 1, one for each cylinder bank. However, it is clear that this rule may vary, since diesel engines are known where each cylinder has its respective head 1, regardless of the number of cylinders and their arrangement. Likewise, it is technically possible and feasible to build engines equipped with a head 1 for every two cylinders, or any other necessary or desirable variation. In the preferred embodiment of the present invention, the diesel engine has about 30 individual heads.

O funcionamento do motor de 4 tempos Diesel baseia-se na compressão de ar atmosférico a uma elevada razão de compressão (usual mente a uma razão de mais de 15 para 1), o que aquece intensamente. A compressão é realizada pelo pistão que se movimenta em direção ao ponto morto superior (PMS).The operation of the 4-stroke diesel engine is based on the compression of atmospheric air at a high compression ratio (usually at a ratio of more than 15 to 1), which heats up intensely. Compression is carried out by the piston moving towards the upper dead center (PMS).

Nos instantes de maior compressão do ar, ou seja, quando o pistão está próximo no ponto morto superior (PMS), o sistema de injeção de combustível injeta óleo diesel combustível (também sob elevada pressão) no interior da câmara de combustão, onde, em contato com o ar comprimido e aquecido, ele se inflama espontaneamente, liberando de maneira instantânea energia que movimenta o pistão, possibilitando a movimentação rotational do virabrequim. Cumpre notar entretanto que o instante e o tempo de injeção de combustível são variáveis que dependem de motor para motor.In the moments of greater air compression, that is, when the piston is close to the upper dead center (PMS), the fuel injection system injects diesel fuel oil (also under high pressure) into the combustion chamber, where, in contact with the compressed and heated air, it ignites spontaneously, instantly releasing energy that moves the piston, enabling the rotational movement of the crankshaft. It should be noted, however, that fuel injection timing and time are variables that depend on engine to engine.

Evidentemente, o motor de combustão interna objeto da presente invenção pode apresentar qualquer uma das configurações mencionadas, ou ainda qualquer outra, contanto que funcional e viável.Of course, the internal combustion engine object of the present invention can have any of the mentioned configurations, or any other, as long as it is functional and viable.

O cabeçote 1 compreende pelo menos uma válvula de admissão (não ilustrada) e pelo menos uma válvula de escapamento 2. A válvula de admissão é responsável por permitir a entrada de ar no interior do cilindro, abrindo-se quando o motor admite ar (movimento do pistão afastando-se do cabeçote).Head 1 comprises at least one intake valve (not shown) and at least one exhaust valve 2. The intake valve is responsible for allowing air to enter the cylinder, opening when the engine admits air (movement piston away from the head).

A válvula de escapamento 2, por sua vez, abre-se após a explosão da mistura ar-comprimido, permitindo a saída dos gases queimados a sua posterior liberação através do sistema de escapamento.The exhaust valve 2, in turn, opens after the explosion of the compressed air mixture, allowing the exhausted gases to escape and their subsequent release through the exhaust system.

As válvulas de admissão e escapamento 2 abrem-se devido à movimentação angular de um eixo de comando de válvulas 5 e fecham-se devido à ação de molas 3.The intake and exhaust valves 2 open due to the angular movement of a camshaft 5 and close due to the action of springs 3.

Qualquer que seja a configuração do motor, é preciso sincronizar de maneira exata o movimento dos pistões com o momento em que ocorre a admissão de ar/mistura e com o momento em que ocorre a exaustão dos gases queimados. Falhas nessa sincronização podem causar desde uma grande queda na eficiência do motor, até a parada total de funcionamento devido ao contato indesejado entre válvulas e pistões. De todo modo, evidentemente que a sincronização leva em conta os já mencionados siste mas que variam a abertura e fechamento das válvulas em função da rotação do motor, se existentes.Whatever the engine configuration, it is necessary to synchronize the piston movement exactly with the moment when the air / mixture is admitted and with the moment when the exhausted gases are exhausted. Failures in this synchronization can cause from a great drop in the efficiency of the engine, until the complete stop of operation due to the unwanted contact between valves and pistons. In any case, it is evident that the synchronization takes into account the aforementioned systems, which vary the opening and closing of the valves according to the engine speed, if any.

Em outras palavras, para que o ar ou a mistura ar/combustível entre e saia das câmaras de combustão de um motor de 4 tempos, as já mencionadas válvulas de admissão e de escapamento 2 precisam abrir e fechar sincronizadamente em relação ao movimento dos pistões, virabrequim, sistema de injeção de combustível, etc.In other words, for the air or air / fuel mixture to enter and exit the combustion chambers of a 4-stroke engine, the aforementioned intake and exhaust valves 2 already need to open and close synchronously in relation to the piston movement, crankshaft, fuel injection system, etc.

A tarefa de acionar as válvulas sincronizadamente aos demais componentes do motor é realizada por meio de pelo menos um eixo de comando de válvulas 5 (ou eixo de carnes) dotado de excêntricos ou carnes dispostos èm posições diferentes (uns em relação aos outros), de modo que os excêntricos ou carnes acionam as válvulas, quando o eixo 5 está em rotação.The task of driving the valves synchronously to the other engine components is performed by means of at least one camshaft 5 (or meat axis) equipped with cams or meat arranged in different positions (in relation to each other), in so that the eccentrics or meat actuate the valves, when the axis 5 is in rotation.

Para tanto, o eixo de comando de válvulas 5 é provido com uma pluralidade de carnes, excêntricos ou ressaltos dispostos em posições diferentes (uns em relação aos outros) ao longo do eixo, de modo que cada excêntrico ou carne respectivamente acione uma válvula em um determinado momento dos ciclos de combustão.For this purpose, the camshaft 5 is provided with a plurality of meats, cams or shoulders arranged in different positions (in relation to each other) along the axis, so that each cam or cam respectively drives a valve on a determined moment of the combustion cycles.

É fundamental que o eixo de comando de válvulas 5 seja corretamente sincronizado com os demais componentes do motor (virabrequim, pistões, sistema de injeção, etc.), para que seus excêntricos impulsionem as válvulas de modo sincronizado e, conseqüentemente, possibilitarem a realização correta dos ciclos de combustão. Caso contrário, quando o eixo 5 estiver girando, seus excêntricos acionarão as válvulas em momentos inadequados, permitindo uma incorreta entrada ou saída de gases da câmara de combustão, prejudicando ou impedindo a realização do ciclo e podendo, nos casos mais severos, causar danos ao motor.It is essential that the camshaft 5 is correctly synchronized with the other engine components (crankshaft, pistons, injection system, etc.), so that its eccentrics drive the valves in a synchronized manner and, consequently, enable the correct performance combustion cycles. Otherwise, when axis 5 is rotating, its eccentrics will activate the valves at inappropriate times, allowing an incorrect entry or exit of gases from the combustion chamber, impairing or preventing the performance of the cycle and may, in the most severe cases, cause damage to the motor.

O eixo de comando de válvulas 5 é acionado pelo virabrequim do motor, e este acionamento pode se dar de diversas formas, sendo as mais usuais engrenagens, correntes ou correias dentadas (compostas de borracha, fibras e malha (tecido)). Qualquer que seja o meio de acionamento, entretanto, ele deve garantir a perfeita sincronia de rotação entre o vira'75 brequim e o eixo de comando de válvulas 5, isto é, não pode haver nenhum deslizamento de um deles em relação ao outro a não ser que seja de forma controlada, por meio dos já mencionados sistemas que variam a abertura e fechamento das válvulas em função da rotação do motor, se existentes, sob pena de choque entre componentes internos do motor, podendo levar à sua quebra. A relação das velocidades de rotação entre eles é de 1:2, isto é, para cada volta do eixo de comando de válvulas 5, o virabrequim dá duas voltas.The camshaft 5 is driven by the engine crankshaft, and this drive can take place in several ways, the most common of which are gears, chains or toothed belts (composed of rubber, fibers and mesh (fabric)). Whatever the means of actuation, however, it must guarantee the perfect synchronization of rotation between the vir'75 bracket and the camshaft 5, that is to say, there cannot be any sliding of one of them in relation to the other unless be it in a controlled manner, by means of the aforementioned systems that vary the opening and closing of the valves according to the engine rotation, if any, under penalty of shock between internal components of the engine, which may lead to their breakage. The ratio of the rotation speeds between them is 1: 2, that is, for each turn of the camshaft 5, the crankshaft makes two turns.

O sistema compreendido por eixo de comando de válvulas, correia/corrente(s)/engrenagens e respectivas polias, se aplicável, é chamado de sistema de distribuição do motor.The system comprising the camshaft, belt / chain (s) / gears and respective pulleys, if applicable, is called the engine distribution system.

No motor equipado com a concretização preferencial do sistema para geração de freio-motor objeto da presente invenção, são providas duas válvulas de admissão e duas válvulas de escapamento 2 e o eixo de comando de válvulas 5 tanto pode estar posicionado no bloco do motor, adjacente ao virabrequim, quanto no cabeçote.In the engine equipped with the preferred embodiment of the engine-brake generation system object of the present invention, two intake valves and two exhaust valves 2 are provided and the camshaft 5 can be positioned either in the adjacent engine block the crankshaft and the head.

Se o eixo comando de válvulas 5 estiver posicionado no bloco, o motor é denominado OHV (abreviatura em inglês para overhead valve). Nos motores do tipo OHV, as válvulas de admissão e escapamento 2 são acionadas por varetas e por meio de componentes movimentáveis denominados balancins.If the camshaft 5 is positioned on the block, the engine is called OHV (abbreviation for overhead valve). In OHV type engines, the intake and exhaust valves 2 are driven by rods and by means of movable components called rockers.

De outro lado, se o eixo comando de válvulas 5 estiver posicionado sobre o cabeçote 2, essa disposição é conhecida pelos técnicos no assunto como OHC (abreviatura em inglês para overhead camshaft).On the other hand, if the camshaft 5 is positioned over the head 2, this arrangement is known to those skilled in the art as OHC (abbreviation for overhead camshaft).

Conforme já mencionado anteriormente, os motores diesel que equipam veículos pesados para transporte de cargas possuem sistemas para geração de freio-motor que possibilitam um aumento da contrapressão à movimentação alternativa dos pistões do motor em condições de frenagem do veículo, possibilitando que, de fato, o motor consiga conter com relativo sucesso a movimentação dos pesados veículos em situações de desaceleração ou durante manobras de frenagem.As previously mentioned, diesel engines that equip heavy vehicles for cargo transportation have engine-brake generation systems that allow an increase in backpressure to the alternative movement of the engine pistons under vehicle braking conditions, enabling, in fact, the engine is able to contain the movement of heavy vehicles with relative success in slowdown situations or during braking maneuvers.

De maneira genérica, os sistemas para geração de freio-motorIn general, the systems for generating motor-brakes

2o conhecidos compreendem uma borboleta estranguladora (não ilustrada) no sistema de escapamento (mais especificamente, na tubulação de escapamento) e um sistema oleodinâmico que possibilita a abertura parcial de uma válvula de escapamento 2 e sua manutenção nessa posição mesmo após a 5 fase de exaustão dos gases queimados.2nd known ones include a throttle butterfly (not shown) in the exhaust system (more specifically, in the exhaust pipe) and an oil-dynamic system that allows partial opening of an exhaust valve 2 and maintaining it in this position even after the 5 exhaust phase of the flared gases.

A manutenção da válvula de escapamento 2 na posição parcialmente aberta, em cooperação com o fechamento da borboleta estranguladora no sistema de escapamento, ocasiona um aumento considerável na pressão no interior dos cilindros do motor, que dificulta consideravelmente a 10 movimentação dos pistões o que, em última análise, traz a redução da rotação Ho motor e da velocidade do veículo.The maintenance of the exhaust valve 2 in the partially open position, in cooperation with the closing of the throttle butterfly in the exhaust system, causes a considerable increase in pressure inside the engine cylinders, which considerably hinders the movement of the pistons, which, in Ultimately, it brings about a reduction in engine speed and vehicle speed.

Em essência, o sistema para geração de freio-motor objeto da presente invenção compreende pelo menos um primeiro componente movimentável 4 e um segundo componente movimentável 6 que acionam o con15 junto válvula/mola 2,3 posicionada no cabeçote 1 a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas 5. O sistema compreende ainda:In essence, the motor-brake generation system object of the present invention comprises at least one first movable component 4 and a second movable component 6 that actuate the con15 together with valve / spring 2,3 positioned in the head 1 from the angular movement of a camshaft 5. The system also comprises:

(i) pelo menos um primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7 posicionado no primeiro componente movimentável 4 e possibili- tando a movimentação angular relativa do primeiro componente movimentável 4 em relação ao segundo 6; e (ii) pelo menos um segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 operativamente associado ao segundo componente movimentável 6 de maneira a possibilitar a movimentação angular relativa do primeiro componente movimentável 4 em relação ao segundo 6.(i) at least one first valve moving accessory means 7 positioned on the first movable component 4 and enabling the relative angular movement of the first movable component 4 with respect to the second 6; and (ii) at least one second valve moving means 8 operatively associated with the second movable component 6 so as to enable the relative angular movement of the first movable component 4 with respect to the second 6.

O primeiro componente movimentável 4 assume a concretização preferencial de um balancim 4, ilustrado em detalhes nas figuras 9 e 10.The first movable component 4 assumes the preferred embodiment of a rocker arm 4, illustrated in detail in figures 9 and 10.

O balancim 4 é o responsável pela movimentação linear de uma das válvulas de escapamento 2 a partir da movimentação angular do eixo de 30 comando de válvulas 5. Pode haver um outro balancim para acionamento das válvulas de admissão que não está aqui descrito por não ser relevante para a definição do escopo de proteção da presente invenção.Rocker arm 4 is responsible for the linear movement of one of the exhaust valves 2 from the angular movement of the 30 camshaft 5. There may be another rocker for actuating the intake valves which is not described here because it is not relevant for defining the scope of protection of the present invention.

Geometricamente falando, o balancim 4 compreende um corpo principal 40 de formato substancialmente cilíndrico ou afim, que compreende uma abertura passante circular 41.Geometrically speaking, the rocker 4 comprises a main body 40 of substantially cylindrical shape or the like, which comprises a circular through opening 41.

O corpo 40 define duas porções de extremidade longitudinais, a partir das quais se projetam radialmente primeira e segunda alavancas de acionamento 43,44, respectivamente, melhor descritas logo adiante.The body 40 defines two longitudinal end portions, from which the first and second actuation levers 43.44 are projected radially, respectively, which are better described below.

O balancim 4 é associado ao cabeçote 1 de maneira que pivota em tomo e um eixo de balancins fixo 50. A associação se dá de tal forma que o eixo de balancins fixo fica posicionado no interior da abertura passante circular 41. Então, o balancim 4 movimenta-se rotacionalmente (pivotando) em relação ao eixo de balancins fixo 50.The rocker 4 is associated with the head 1 in such a way that it pivots around and a fixed rocker axis 50. The association occurs in such a way that the fixed rocker axis is positioned inside the circular through opening 41. Then, the rocker 4 moves rotationally (pivoting) in relation to the fixed rocker axis 50.

A primeira alavanca rígida 43, que se projeta radialmente a partir de uma das duas porções de extremidade longitudinais, apresenta um formato substancialmente protuberante e possui uma primeira superfície plana 42 para cooperação com uma primeira válvula de escapamento (não ilustrada). Evidentemente, o formato específico dessa primeira alavanca 43 pode variar enormemente sem que o balancim 4 deixe de estar incluído no escopo de proteção das reivindicações apensas.The first rigid lever 43, projecting radially from one of the two longitudinal end portions, has a substantially protruding shape and has a first flat surface 42 for cooperation with a first exhaust valve (not shown). Of course, the specific shape of that first lever 43 can vary enormously without the rocker 4 being no longer included in the scope of protection of the attached claims.

A segunda alavanca rígida 44 projeta-se radialmente a partir da outra porção de extremidade longitudinal do corpo 40, no mesmo sentido da primeira alavanca 43 e substancialmente paralela a ela. No que tange ao seu formato, a segunda alavanca 44 possui uma extremidade também de formato cilíndrico 45, substancialmente ortogonal (preferencialmente perpendicular) à abertura cilíndrica do corpo 41. No interior dessa extremidade cilíndrica 45 é provido um primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7, que será melhor descrito mais adiante.The second rigid lever 44 protrudes radially from the other longitudinal end portion of the body 40, in the same direction as the first lever 43 and substantially parallel thereto. Regarding its shape, the second lever 44 has an end also cylindrical in shape 45, substantially orthogonal (preferably perpendicular) to the cylindrical opening of the body 41. Within that cylindrical end 45, a first accessory means of valve movement 7 is provided. , which will be better described later.

Evidentemente, o formato específico da segunda alavanca 44 pode variar enormemente sem que o balancim 4 deixe de estar incluído no escopo das reivindicações apensas.Of course, the specific shape of the second lever 44 can vary enormously without the rocker 4 being no longer included in the scope of the attached claims.

Finalmente, cumpre ainda notar que o balancim 4 compreende ainda primeira e segunda galerias para circulação de óleo lubrificante 46,47, que serão descritas em detalhes mais adiante e que têm a função precípua de possibilitar o correto funcionamento do primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7.Finally, it should also be noted that the rocker arm 4 also includes first and second galleries for circulating lubricating oil 46,47, which will be described in detail later and which have the primary function of enabling the correct operation of the first accessory means of valve movement 7.

O segundo componente movimentável 6 é uma alavanca de acionamento para movimentação linear da segunda válvula de escapamento, 5 que é justamente a válvula ilustrada com o número 2 nas figuras. Geometricamente, a alavanca de acionamento 6 (vide figura 8) apresenta um formato substancialmente delgado, tendo uma primeira porção extrema 60 em formato anelar com abertura passante 61 uma segunda extremidade oposta, livre 64 e uma porção intermediária 62 dotada de (i) uma primeira superfície 10 retificada 63 para movimentação da válvula de escapamento 2 e (ii) uma segundo superfície 63’, oposta, para interação operativa com o primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7. A extremidade livre 64 interage operativamente com o já mencionado segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 de uma forma que será melhor explicada mais adi15 ante.The second movable component 6 is an actuation lever for linear movement of the second exhaust valve, 5 which is the valve illustrated with the number 2 in the figures. Geometrically, the actuation lever 6 (see figure 8) has a substantially thin shape, having a first ring-shaped end portion 60 with a through opening 61, an opposing second free end 64 and an intermediate portion 62 provided with (i) a first ground surface 10 63 for movement of the exhaust valve 2 and (ii) a second surface 63 ', opposite, for operative interaction with the first accessory means of valve movement 7. The free end 64 interacts operatively with the aforementioned second accessory means of valve movement 8 in a way that will be better explained further.

A alavanca de acionamento 6 é posicionada paralela e adjacente ao balancim 4_t de tel modo que o já mencionado eixo de balancins fixo 50 fica posicionado no interior da abertura passante 61. Então, tal e qual o balancim 4, a alavanca de acionamento 6 movimenta-se rotacionalmente (pívo20 tando) em relação ao eixo de balancins fixo 50. O posicionamento da alavanca de acionamento 6 ao lado do balancim 4 pode ser vista nas figuras 4, 11 e 13a 17.The actuation lever 6 is positioned parallel and adjacent to the rocker arm 4 _t so that the aforementioned fixed rocker axis 50 is positioned inside the through opening 61. Then, just like the rocker arm 4, the actuation lever 6 moves rotationally (pivot 20) in relation to the fixed rocker axis 50. The positioning of the operating lever 6 next to the rocker 4 can be seen in figures 4, 11 and 13a 17.

O sistema para geração de freio-motor objeto da presente invenção compreende ainda uma estrutura 85 de formato substancialmente 25 cilíndrico, rigidamente associada ao cabeçote 1, na qual está localizado o segundo meio acessório de movimentação de válvula 8.The engine brake generation system object of the present invention further comprises a structure 85 of substantially cylindrical shape, rigidly associated with the head 1, in which the second accessory means of moving the valve 8 is located.

Conforme pode ser visto especialmente nas figuras 6 e 7, a estrutura 85 compreende um corpo principal circular 85’, dotado de uma primeira extremidade 86 associada ao cabeçote e uma segunda extremidade 30 87, oposta, a partir da qual se projeta uma porção de batente radial 88. Essa porção de batente 88 contém meios para regulagem de movimentação, preferenciaimente na forma de um conjunto 88’ formado por um parafuso ros17 queável com contra-porca de segurança.As can be seen especially in Figures 6 and 7, the structure 85 comprises a circular main body 85 ', provided with a first end 86 associated with the head and a second end 30 87, opposite, from which protrudes a stop portion radial 88. This stop portion 88 contains means for regulating movement, preferably in the form of a set 88 'formed by a threadable screw17 with locking nut.

O conjunto 88’ delimita a movimentação angular máxima do balancim 4 para o fechamento das válvulas, e pode ser regulada quando desejado, como por exemplo por ocasião do procedimento de regulagem da folga das válvulas.The 88 'set delimits the maximum angular movement of the rocker arm 4 for closing the valves, and can be adjusted when desired, such as during the valve clearance adjustment procedure.

Paralela e adjacentemente ao corpo principal 85' é provida uma cavidade cilíndrica 89 no interior da quai está localizado o segundo meio acessório de movimentação de válvula 8.Parallel to and adjacent to the main body 85 ', a cylindrical cavity 89 is provided within which the second accessory means of moving the valve 8 is located.

A estrutura 85 é fixada ao cabeçote 1 de modo que seu posicionamento não interfira na livre movimentação angular do balancim 4 até o ·· ... · -Λ ·: --i¹'·'-.K-.ihh-ír.s— -,,-4.:--..¾ instante de fechamento das válvulas e que, de outro lado, o segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 possa interagir operativamente com a alavanca de acionamento. Para tanto, o posicionamento da estrutura 85 é tal que o segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 fica por sobre a alavanca de acionamento 6.Structure 85 is fixed to the head 1 so that its position does not interfere with the free angular movement of rocker 4 until ·· ... · -Λ ·: --i ¹ '·' -. K-.ihh-ír. s— - ,, - 4.:--..¾ moment of closing of the valves and that, on the other hand, the second accessory valve movement means 8 can interact operatively with the actuation lever. For this purpose, the positioning of the structure 85 is such that the second accessory means of moving the valve 8 is above the actuation lever 6.

O primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7, localizado no interior da extremidade cilíndrica 45 da segunda alavanca 44 do balancim 4, compreende pelo menos (e preferencialmente) um cilindro oleodinâmico 70 no interior do qual movimenta-se um primeiro embolo 71, associado a uma primeira mola helicoidal 72.The first accessory valve movement means 7, located inside the cylindrical end 45 of the second lever 44 of the rocker arm 4, comprises at least (and preferably) an oleodynamic cylinder 70 inside which a first piston 71, associated with a first coil spring 72.

São providas ainda uma primeira válvula oleodinâmíca de uma via 73 (também conhecida como check valve) e, opcionalmente, uma segunda válvula de uma via 74, cada qual comunicada com uma respectiva galeria de óleo 46,47.There is also provided a first one-way valve 73 (also known as a check valve) and, optionally, a second one-way valve 74, each communicated with a respective oil gallery 46,47.

O segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 compreende pelo menos (e preferencialmente) um cilindro oleodinâmico 80 no interior do qual movimenta-se um segundo êmboio 81, associado opcionalmente a uma segunda mola helicoidal. De maneira preferencial, a partir do segundo êmboio 81 projeta-se, na direção da alavanca de acionamento 6, uma haste de acionamento 83 substancialmente concêntrica a ete. Mais particularmente, o cilindro oleodinâmico e demais componentes ficam localizados no interior da cavidade cilíndrica 89.The second accessory valve movement means 8 comprises at least (and preferably) an oleodynamic cylinder 80 within which a second piston 81, optionally associated with a second helical spring, moves. Preferably, starting from the second piston 81, a driving rod 83 substantially concentric to the ete is projected towards the actuation lever 6. More particularly, the oleodynamic cylinder and other components are located inside the cylindrical cavity 89.

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O segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 compreende ainda uma, mas preferencialmente duas, válvulas oleodinámicas 83,84, ligadas respectivamente a uma galeria para alimentação do cilindro com óleo 90 e uma galeria para drenagem de óleo 90’.The second accessory valve handling means 8 further comprises one, but preferably two, oleodynamic valves 83.84, connected respectively to a gallery for supplying the cylinder with oil 90 and a gallery for draining oil 90 '.

Finalmente, terminando a descrição dos componentes do sistema para geração de freio-motor objeto da presente invenção, é provido pelo menos um elemento estrangulador posicionado no sistema de escapamento ou exaustão de gases do motor, na forma preferencial de uma borboleta estranguladora (não ilustrada) no sistema de escapamento (mais especifica10 mente, na tubulação de escapamento).Finally, at the end of the description of the system components for the generation of the engine brake object of the present invention, at least one choke element is provided positioned in the exhaust system or exhaust of the engine gases, in the preferential form of a throttle butterfly (not shown) in the exhaust system (more specifically, in the exhaust pipe).

Funcionamento do sistema:System operation:

Quando o motor de combustão interna dotado do sistema para geração de freio-motor objeto da presente invenção precisa operar em situação de freio- motor, o elemento estrangulador (borboleta ou afim) é movi15 mentado obstruindo a tubulação de escapamento e impedindo a saída dos gases queimados. A maneira pela qual a movimentação da borboleta é realizada (se eletricamente, hidraulicamente, pneumaticamente, etc.) não é relevante para a definição do escopo da presente invenção, assim como não o é o controle desse fechamento (se mecânico, se manual, se microprocessa20 do, etc.).When the internal combustion engine equipped with the engine-brake generation system object of the present invention needs to operate in the engine-brake situation, the strangler element (butterfly or the like) is moved, blocking the exhaust pipe and preventing the escape of gases burned. The way in which the butterfly movement is carried out (whether electrically, hydraulically, pneumatically, etc.) is not relevant for defining the scope of the present invention, nor is the control of this closure (if mechanical, if manual, if microprocessor, etc.).

Concomitantemente, ocorre o funcionamento de todos os componentes do sistema internos ao motor, nas situações de funcionamento que podem ser verificadas através das figuras 12 a 17.Concomitantly, the operation of all system components internal to the engine occurs, in the operating situations that can be verified through figures 12 to 17.

Durante a fase de exaustão do motor Diesel, o eixo de comando 25 de válvulas 5 abre as válvulas de escapamento os gases queimados são expulsos do interior do cilindro pelo próprio movimento do pistão de encontro ao cabeçote. Para tanto, o came do eixo de comando de válvulas 5 movimenta o balancim 4 e a alavanca de acionamento 6, que está ele associada. A movimentação do balancim 4 faz com que a primeira válvula de escapa30 mento (que não sofre atuação do sistema gerador de freio motor) abra, a partir do contato da haste dessa válvula com a já mencionada primeira superfície plana 42 da primeira alavanca rígida 43.During the exhaust phase of the diesel engine, the camshaft 25 of valves 5 opens the exhaust valves. The flared gases are expelled from the interior of the cylinder by the piston movement against the cylinder head. For this purpose, the camshaft cam 5 moves the rocker arm 4 and the drive lever 6, which is associated with it. The movement of rocker arm 4 causes the first exhaust valve (which does not suffer from the engine brake generator system) to open, from the contact of the stem of this valve with the aforementioned first flat surface 42 of the first rigid lever 43.

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A movimentação da alavanca de acionamento 6 se dá pois, em função de seu posicionamento paralelo ao balancim 4, a porção inferior da extremidade cilíndrica 45 da segunda alavanca rígida 44, onde se localiza o primeiro embolo oleodinâmico 71, empurra a alavanca 6 forçando-a de en5 contro à haste da válvula de escapamento 2, abrindo-a.The movement of the actuation lever 6 therefore occurs, due to its positioning parallel to the rocker 4, the lower portion of the cylindrical end 45 of the second rigid lever 44, where the first oleodynamic piston 71 is located, pushes the lever 6 forcing it of en5 against the stem of the exhaust valve 2, opening it.

Nesse instante, não há fluxo de óleo considerável no interior do primeiro cilindro oleodinâmico 70, de modo que não ocorre movimentação relativa da alavanca 6 em relação ao balancim 4,At that moment, there is no considerable oil flow inside the first oleodynamic cylinder 70, so that there is no relative movement of the lever 6 in relation to the rocker arm 4,

Ainda durante o ciclo de exaustão, o segundo cilindro oleodinâ10 mico 80 foi preenchido com óleo lubrificante e esse fluido movimentou o segundo êmbolo 81 de maneira que a haste de acionamento 3 acompanhou a movimentação da segunda extremidade livre 64 da alavanca 6.Still during the exhaustion cycle, the second oleodynamic cylinder 80 was filled with lubricating oil and this fluid moved the second plunger 81 so that the driving rod 3 followed the movement of the second free end 64 of the lever 6.

Esse preenchimento com óleo é possibilitado devido à existência das duas válvulas check 83,84, onde uma primeira válvula possibilita a rápida alimentação de óleo e a outra das válvulas permite uma saída de menor quantidade de óleo. Em termos práticos, o que distingue uma válvula da outra é a pressão de óleo necessária para acioná-la, ou abri-la. A válvula de entrada de óleo 83 é acionada a baixa pressão, pressão de óleo normal que circula da bomba de óleo até o cabeçote. Já a válvula de saída 84, é acionada a alta pressão, exatamente para criar uma condição de amortecimento no final do curso do cilindro 83 aonde ocorre um pico de pressão, um colchão” de óleo). Somente a baixa pressão exercida pela bomba de óleo não é suficiente para acioná-la.This filling with oil is made possible due to the existence of two check 83.84 valves, where a first valve enables rapid oil supply and the other valve allows a smaller amount of oil to escape. In practical terms, what distinguishes one valve from the other is the oil pressure required to start or open it. The oil inlet valve 83 is activated at low pressure, normal oil pressure circulating from the oil pump to the head. The outlet valve 84, on the other hand, is activated at high pressure, exactly to create a condition of damping at the end of the stroke of the cylinder 83 where a pressure peak occurs, an oil mattress). Only the low pressure exerted by the oil pump is not enough to start it.

Na seqüência, termina o ciclo de exaustão do motor e inicia-se o ciclo de admissão, com fechamento das válvulas de escapamento e abertura das válvulas de admissão, Essa á a denominada primeira situação de funcionamento do sistema para geração de freio-motor ilustrada na figuraThen, the engine exhaust cycle ends and the intake cycle begins, with the exhaust valves closed and the intake valves opened. This is the so-called first operating situation of the system for engine brake generation illustrated in figure

12.12.

A primeira válvula de escapamento, que é acionada diretamente 30 pelo balancim 4, fecha devido à pressão da respectiva mola, que iniciat a movimentação do conjunto válvula/balancim tão logo o carne do eixo de comando de válvulas 5 tenha finalizado sua movimentação. Sua movimenta20 ção não será descrita pois não é relevante para a definição do escopo e proteção da invenção.The first exhaust valve, which is directly operated by rocker 4, closes due to the pressure of the respective spring, which initiates the movement of the valve / rocker assembly as soon as the camshaft cam 5 has finished moving. Its movement will not be described as it is not relevant for defining the scope and protection of the invention.

Como pode ser visto nas figura 12 a 14, a válvula de escapamento 2 permanece parcialmente aberta, pois a sua velocidade de fecha5 mento é ditada não pela força elástica exercida pela mola 3, mas sim pela capacidade de drenagem do óleo acumulado do interior do segundo cilindro oleodinâmico 80. A mola 3 consegue movimentar a alavanca 6 em um movimento amortecido, à medida em que a haste 83 vai empurrando o êmbolo 81, na mesma medida em que o óleo vai fluindo pela válvula check 84. Evi10 dentemente, tal característica de funcionamento ocorre devido à propriedade de íncõmpréssibilidade dos fluidos.As can be seen in figures 12 to 14, the exhaust valve 2 remains partially open, as its closing speed is dictated not by the elastic force exerted by the spring 3, but by the drainage capacity of the accumulated oil inside the second oleodynamic cylinder 80. The spring 3 is able to move the lever 6 in a cushioned movement, as the stem 83 pushes the plunger 81, as the oil flows through the check valve 84. Evidently, this characteristic of operation occurs due to the fluid's impermissible property.

Portanto, o segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 atua como um amortecedor, retardando a velocidade de fechamento da válvula de escapamento 2, não importa a força que a mola 3 faça para seu rápido fechamento.Therefore, the second accessory valve movement means 8 acts as a shock absorber, slowing the closing speed of the exhaust valve 2, no matter the force that the spring 3 makes for its fast closing.

Sempre considerando que o motor continua em funcionamento, e que o pistão continua na fase de admissão, afastando-se do cabeçote, o êmbolo 81 continua sua movimentação lenta de retração, à medida em que o óleo no interior do cilindro continua a ser drenado através da válvula 84.Always considering that the engine continues to run, and that the piston remains in the intake phase, moving away from the head, the piston 81 continues its slow retraction movement, as the oil inside the cylinder continues to be drained through valve 84.

Esses diversos instantes sucessivos podem ser visualizados nas figuras 12 a 14.These several successive moments can be seen in figures 12 to 14.

Cumpre ainda notar que, para que ocorra a drenagem adequada do óleo através da válvula 84, fez-se necessário que a entrada de óleo no interior do cilindro 80 pelo circuito de alimentação, através da válvula 83, 25 seja interrompida. Tal situação se opera pois tanto a válvula de entrada de óleo 83, quanto a de saída 84 são de sentido único, isto é, caso o óleo tente voltar o fluxo ela se fecha automaticamente. Portanto, enquanto ocorre o processo descrito no parágrafo anterior o fluxo de óleo no canal da válvula 83 se inverte, fechando a válvula.It should also be noted that, in order for the oil to drain properly through valve 84, it was necessary that the oil entry into cylinder 80 through the supply circuit, through valve 83, 25 be interrupted. This situation occurs because both the oil inlet valve 83 and the outlet valve 84 are one-way, that is, if the oil tries to return the flow, it closes automatically. Therefore, while the process described in the previous paragraph occurs, the oil flow in the valve channel 83 is reversed, closing the valve.

No interior do primeiro cilindro oleodinâmico 70 do primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7, durante os instantes representados nas figuras 12 a 14, ocorre um fluxo constante de óleo, alimentado pela primeira galeria 46 e drenado pela segunda galeria 47, ambas posicionadas no balancim. O fluxo de óleo entra no cilindro 70 após atravessar a válvula check 73.Inside the first oleodynamic cylinder 70 of the first accessory valve movement means 7, during the moments represented in figures 12 to 14, a constant flow of oil occurs, fed by the first gallery 46 and drained by the second gallery 47, both positioned on the rocker . The oil flow enters cylinder 70 after passing check valve 73.

Sempre considerando que o motor continua a girar, no instante seguinte, ilustrado na figura 15, ocorre um bloqueio no fluxo de óleo drenado do cilindro 70 através da segunda galeria 47 localizada no balancim 4. Assim passa a ocorrer um preenchimento mais acelerado do cilindro, movimentando o primeiro embolo 71 de encontro à alavanca 6.Always considering that the engine continues to rotate, in the next instant, illustrated in figure 15, there is a blockage in the flow of oil drained from the cylinder 70 through the second gallery 47 located on the rocker arm 4. Thus, a faster filling of the cylinder occurs, moving the first piston 71 against lever 6.

Para melhor entendimento desse processo, deve-se relacionar a figura 11. Enquanto ocorre o processo de fechamento da válvula de escape ilustradonas figuras 12 à 14, nesse período a saída de óleo da galeria 47 está aberta. Pois a galeria 47 está coincidindo com o canal do cabeçote ilustrado na figura 11 detalhe A, portanto todo óleo que entrar pela galeria 46 estará saindo pela galeria 47.For a better understanding of this process, refer to figure 11. While the exhaust valve closing process illustrated in figures 12 to 14 occurs, in this period the oil outlet of gallery 47 is open. Because gallery 47 is coinciding with the head channel illustrated in figure 11 detail A, so any oil that enters gallery 46 will be coming out through gallery 47.

No momento que o balancim 4 estiver na posição ilustrado na figura 15 a galeria 47 estará fechada, pois não estará mais coincidindo com o canal do cabeçote tal como ilustrado na figura 11 detalhe A. Cumpre notar que a condição da figura 15 somente ocorre pois o cilindro 81 está em fase de amortecimento.When the rocker 4 is in the position shown in figure 15, gallery 47 will be closed, as it will no longer coincide with the head channel as shown in figure 11 detail A. It should be noted that the condition in figure 15 only occurs because the cylinder 81 is in the cushioning phase.

Com essa movimentação, ocorre uma movimentação angular relativa da alavanca de acionamento 6 em relação ao balancim 4, permitindo a manutenção da válvula 2 parcialmente aberta mesmo levando-se em conta a movimentação do balancim 4 no sentido do fechamento. É nesse instante que ocorre uma diferença na velocidade do fechamento entre a válvula de escapamento acionada diretamente pelo balancim 4 e a válvula de escapamento 2 acionada pela alavanca 6.With this movement, there is a relative angular movement of the actuation lever 6 in relation to the rocker arm 4, allowing the maintenance of the valve 2 partially open even taking into account the movement of the rocker arm 4 in the closing direction. It is at that moment that a difference in closing speed occurs between the exhaust valve directly driven by rocker arm 4 and the exhaust valve 2 driven by lever 6.

Considerando que o motor continua a girar, o balancim 4 continua a se movimentar e, em que pese a movimentação relativa da alavanca 6 (e da válvula 2) em relação ao balancim 4, no instante ilustrado na figura 16 a movimentação angular do balancim 4 (onde ftca focalizado o primeiro embolo 71) acaba por permitir a continuação da movimentação da alavanca 6 no sentido do fechamento da válvula 2, sempre na velocidade determina2,5 da pelo segundo êmbolo 81 no interior do segundo cilindro oleodinâmico 80.Considering that the motor continues to rotate, the rocker 4 continues to move and, despite the relative movement of the lever 6 (and the valve 2) in relation to the rocker 4, at the moment illustrated in figure 16 the angular movement of the rocker 4 (where ftca focused the first piston 71) ends up allowing the movement of the lever 6 in the direction of the closing of the valve 2, always at the speed determined by the second piston 81 inside the second oil cylinder 80.

Finalmente, no instante ilustrado na figura 17, o segundo cilindro oleodinâmico 80 está vazio, mas a válvula 2 ainda é mantida parcialmente aberta por conta da movimentação exercida pelo primeiro êmbolo 71, devido ao óleo sob pressão no interior do primeiro cilindro 70.Finally, at the instant shown in figure 17, the second oleodynamic cylinder 80 is empty, but valve 2 is still kept partially open due to the movement exerted by the first piston 71, due to the oil under pressure inside the first cylinder 70.

Finalmente, ocorre a drenagem do primeiro cilindro 70 e a mola 3 força a válvula 2 à posição fechada, movendo o primeiro êmbolo 71 até sua posição retraída. Nesse instante, o pistão chegou ao ponto porto superior (PMS) no interior do cilindro e inicia-se a fase de explosão, na qual todas as válvulas (admissão e escapamento) permanecem fechadas.Finally, the first cylinder 70 drains and the spring 3 forces the valve 2 to the closed position, moving the first piston 71 to its retracted position. At that moment, the piston reached the upper port point (PMS) inside the cylinder and the explosion phase begins, in which all valves (intake and exhaust) remain closed.

Após, as válvulas de escapamento são abertas pelo eixo de comando de válvulas 5 e reinicia-se o ciclo de funcionamento do sistema para geração de freio-motor, descrito acima.Afterwards, the exhaust valves are opened by the camshaft 5 and the operating cycle of the system for motor-brake generation, described above, is restarted.

Portanto, quando o motor opera em regime de freio-motor, uma das válvulas de escapamento é mantida parcialmente aberta. Nessa situação, tendo sido obstruída a saída dos gases por atuação da borboleta, os gases queimados são forçados a reentrar na câmara de combustão e, para isso, pelo menos uma das válvulas de escapamento 2 deve estar aberta. A abertura das duas válvulas de escapamento não é desejada pois nesse caso havería entrada ainda menor de ar fresco de admissão. A abertura das válvulas de admissão e de somente uma válvula de escapamento 2 gera uma situação ideal de contrapressão que dificulta o movimento dos pistões.Therefore, when the engine operates under engine-brake regime, one of the exhaust valves is kept partially open. In this situation, having the gas outlet blocked by the actuation of the throttle, the burned gases are forced to re-enter the combustion chamber and, for this, at least one of the exhaust valves 2 must be open. The opening of the two exhaust valves is not desired as in that case there would be even less entry of fresh intake air. The opening of the intake valves and only one exhaust valve 2 creates an ideal back pressure situation that makes the pistons' movement difficult.

O motivo para se utilizar somente uma válvula para freio motor é por causa da carga aplicada no sistema de trem de válvulas (componentes de acionamento das válvulas, do carne até as próprias válvulas). Caso fossem utilizadas as duas válvulas de escape abertas a carga seria maior, forçando ainda mais o sistema. Em relação ao desempenho de frenagem nas duas condições o rendimento seria o mesmo, dependendo apenas do cálculo para determinar o quanto a(s) válvula(s) deve(m) ficar aberta(s) para atingir a condição ideal de frenagem.)The reason for using only one engine brake valve is because of the load applied to the valve train system (valve drive components, from the meat to the valves themselves). If the two open exhaust valves were used, the load would be greater, further forcing the system. Regarding the braking performance in both conditions, the yield would be the same, depending only on the calculation to determine how much the valve (s) must be open to achieve the ideal braking condition.)

É provido ainda um pino 49 que possui duas funções, sendo a primeira impossibilitar que o cilindro 70 gire em torno de seu eixo e a segun da servir como um batente limitando o curso de funcionamento do cilindro 70.There is also provided a pin 49 which has two functions, the first being to prevent the cylinder 70 from rotating around its axis and the second to serve as a stop limiting the operating stroke of the cylinder 70.

É ainda uma invenção nova e inventiva um processo para a geração de freio motor, particufarmente para a aplicação em um motor de combustão interna dotado do sistema para a geração de freio-motor ora definido, compreendendo as seguintes etapas:It is also a new and inventive invention a process for the generation of engine brakes, particularly for the application in an internal combustion engine equipped with the system for the generation of engine brakes now defined, comprising the following steps:

(iv) operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7 em um seu primeiro modo de funcionamento determinado (sem que o primeiro êmbolo 71 exerça pressão, o que já foi comentado acima) e operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 em um seu primeiro módo dé funcionamento determinado (quando o segundo êmbolo oferece resistência à movimentação da alavanca 6, como já comentado acima), a partir da movimentação de pelo menos um carne do eixo de comando de válvulas 5, que atua abrindo a válvula de escapamento 2;(iv) operation of the first accessory valve movement means 7 in its first determined mode of operation (without the first piston 71 exerting pressure, as already mentioned above) and operation of the second accessory valve movement means 8 in a first method of determined operation (when the second piston offers resistance to the movement of lever 6, as already mentioned above), from the movement of at least one cam of the camshaft 5, which acts by opening the exhaust valve 2;

(v) operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) em um seu segundo modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de fechamento da válvula (2), patrocinada pela mola (3), concomitantemente com manutenção da operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) no seu primeiro modo de funcionamento determinado;(v) operation of the second accessory valve movement means (8) in a second determined mode of operation, from the valve closing movement (2), sponsored by the spring (3), concomitantly with maintenance of the operation of the first accessory valve movement means (7) in its first determined mode of operation;

(vi) operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) em um seu segundo modo de funcionamento determinado (quando o primeiro êmbolo 71 exerce pressão na alavanca 6, determinando uma sua movimentação relativa em relação ao balancim 4, o que já foi comentado acima) e manutenção da operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) no seu segundo modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de fechamento da válvula 2, patrocinada pela mola 3;(vi) operation of the first accessory means of valve movement (7) in a second determined mode of operation (when the first piston 71 exerts pressure on lever 6, determining its relative movement in relation to rocker 4, which has already been commented above) and maintaining the operation of the second accessory valve movement means (8) in its second determined operating mode, from the closing movement of valve 2, sponsored by spring 3;

A etapa (ii) é precedida de, ou concomitante à, uma etapa de obstrução ao menos parcial de uma tubulação de escapamento do motor, o que também já foi comentado acima, visando uma contrapressão que dificulta o movimento dos pistões.Step (ii) is preceded by, or concomitant with, a step of at least partial obstruction of an exhaust pipe from the engine, which has also been commented above, aiming at a counter pressure that makes the pistons' movement difficult.

Na etapa (i), o primeiro modo de funcionamento determinado do primeiro meio acessono de movimentação de válvula 7 corresponde à manutenção de seu embolo 71 em uma primeira posição, retraído, e o primeiro modo de funcionamento determinado do segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 corresponde à movimentação linear de seu êmbolo 81 até a posição de deslocamento máximo, com efeito amortecedor, que oferece resistência à movimentação da alavanca 6.In step (i), the first determined mode of operation of the first access means in the valve movement 7 corresponds to the maintenance of its piston 71 in a first position, retracted, and the first determined mode of operation of the second accessory means of valve movement 8 corresponds to the linear movement of its piston 81 to the maximum displacement position, with a damping effect, which offers resistance to the movement of the lever 6.

Nas etapas (ii) e (iii), o segundo modo de funcionamento determinado do segundo meio acessório de movimentação de válvula 8 corresponde à movimentação paulatina de retorno de seu êmbolo 81 da posição de deslocamento máximo até a posição de retorno, com efeito amortecedor. A movimentação paulatina do êmbolo 81 da posição de deslocamento máximo até a posição de retorno começa no início na etapa (ii) e finaliza-se no término da etapa (iii).In steps (ii) and (iii), the second determined mode of operation of the second accessory valve movement means 8 corresponds to the gradual movement of the return of its piston 81 from the maximum displacement position to the return position, with a damping effect. The gradual movement of the piston 81 from the maximum displacement position to the return position starts at the beginning in step (ii) and ends at the end of step (iii).

Finalmente, na etapa (iii), o segundo modo de funcionamento determinado do primeiro meio acessório de movimentação de válvula 7 corresponde à movimentação linear de seu êmbolo 71 até a posição de deslocamento máximo.Finally, in step (iii), the second determined mode of operation of the first accessory valve movement means 7 corresponds to the linear movement of its piston 71 to the maximum displacement position.

São ainda invenções novas e inventivas, incluídas no escopo de proteção das reivindicações anexas, um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, compreendendo pelo menos uma carcaça 1 que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento 2 operativamente associada a uma mola 3 e pelo menos um primeiro componente movimentável 4 que aciona o conjunto válvula/mola 2,3 a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas 5, possuindo ainda pelo menos um sistema para a geração de freio-motor tal como definido acima, e, ainda, um cabeçote de motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos dotado de pelo menos uma carcaça 1 que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento 2 operativamente associada a uma mola 3 e pelo menos um primeiro componente movimentável 4 que aciona o conjunto válvula/mola 2,3 a partir da movimentação angular de um eixo de comando deAlso new and inventive inventions, included in the scope of protection of the appended claims, are an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, comprising at least one housing 1 that holds at least one exhaust valve 2 operatively associated with a spring 3 and at least one first movable component 4 that drives the valve / spring assembly 2,3 from the angular movement of a camshaft 5, also having at least one system for the generation of motor-brake as defined above, and , furthermore, an engine head, particularly idealized for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, equipped with at least one housing 1 that houses at least one exhaust valve 2 operatively associated with a spring 3 and at least one first movable component 4 that drives the valve / spring assembly 2.3 from the angular movement of a coma axis ndo

S3 válvulas 5, o cabeçote compreendendo ainda pelo menos um sistema para a geração de freio-motor tai como definido acima.S3 valves 5, the head further comprising at least one system for the generation of engine brake tai as defined above.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possí5 veis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described an example of a preferred embodiment, it should be understood that the scope of the present invention covers other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including possible equivalents therein.

Claims (21)

REIVINDICAÇÕES 1. Sistema para a geração de freio-motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, o motor compreendendo pelo menos uma carcaça1. System for the generation of engine brakes, particularly designed for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, the engine comprising at least one housing 5 (1) que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento (2) operativamente associada a uma mola (3) e pelo menos um primeiro componente movimentável (4) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas (5), o sistema sendo caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um segundo com10 ponente movimentável (6) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir damo vi monta çãoangutar Õòéíxode comando de válvulas (5), e pelo menos um primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) posicionado no primeiro componente movimentável (4) que possibilita a movimentação angular relativa do primeiro componente movimentável (4) em relação 15 ao segundo (6).5 (1) that holds at least one exhaust valve (2) operatively associated with a spring (3) and at least one first movable component (4) that drives the valve / spring assembly (2,3) from the angular movement of a camshaft (5), the system being characterized by the fact that it comprises at least one second movable component (6) that activates the valve / spring assembly (2,3) from the top view. of valves (5), and at least one first accessory means of moving the valve (7) positioned on the first movable component (4) which enables the relative angular movement of the first movable component (4) in relation to the second (6). 2. Sistema para a geração de freio-motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos, o motor compreendendo pelo menos uma carcaça (1) que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento (2) operati-2. Engine-brake generation system, particularly designed for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements, the engine comprising at least one housing (1) that holds at least one exhaust valve (2) operati - 20 vamente associada a uma mola (20 strongly associated with a spring ( 3) e pelo menos um primeiro componente movimentável (4) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas (5), o sistema sendo caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um segundo componente movimentável (6) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir 25 da movimentação angular do eixo de comando de válvulas (5), e pelo menos um segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) operativamente associado ao segundo componente movimentável (6) de maneira a possibilitar a movimentação angular relativa do primeiro componente movimentável (4) em relação ao segundo (6).3) and at least one first movable component (4) that drives the valve / spring assembly (2,3) from the angular movement of a camshaft (5), the system being characterized by the fact that it comprises at least at least one second movable component (6) that drives the valve / spring assembly (2,3) from 25 of the angular movement of the camshaft (5), and at least one second accessory valve movement means (8) operatively associated with the second movable component (6) in order to enable the relative angular movement of the first movable component (4) in relation to the second (6). 30 3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente movimentável (4) é um balancim.3. System according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the first movable component (4) is a rocker. 4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o balancim (4) compreende pelo menos uma galeria (46,47) para circulação de fluido lubrificante.4. System according to claim 3, characterized by the fact that the rocker (4) comprises at least one gallery (46.47) for circulating lubricating fluid. 5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7), posicionado no balancim (4), compreende pelo menos um cilindro oleodinâmico (70) no interior do qual movimenta-se um embolo (71), o embolo (71) estando ainda associado a uma mola (72).5. System according to claim 4, characterized by the fact that the first accessory means of moving the valve (7), positioned on the rocker (4), comprises at least one oleodynamic cylinder (70) within which it moves a piston (71), the piston (71) still being associated with a spring (72). 6. Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) compreende ainda uma válvula oleodinâmica de uma via (73), também conhecida cõmo vâívula check.6. System according to claim 5, characterized by the fact that the first accessory means of moving the valve (7) further comprises a one-way oleodynamic valve (73), also known as the check valve. 7. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) compreende pelo menos um cilindro oleodinâmico (80) no interior do qual movimenta-se um êmbolo (81).System according to claim 2, characterized in that the second accessory means of moving the valve (8) comprises at least one oleodynamic cylinder (80) within which a piston (81) moves. 8. Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) compreende adicionalmente pelo menos uma válvula oleodinâmica de uma via (83,84), também conhecida como válvula check.8. System according to claim 5, characterized by the fact that the second accessory valve movement means (8) additionally comprises at least one one-way oleodynamic valve (83.84), also known as the check valve. 9. Sistema de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que os componentes do segundo meio acessório (8) estão posicionados em uma estrutura (85) rigidamente associada à carcaça (1) do motor.System according to claim 7 or 8, characterized by the fact that the components of the second accessory medium (8) are positioned in a structure (85) rigidly associated with the motor housing (1). 10. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o segundo componente movimentável (6) é um braço movimentável dotado de uma primeira extremidade (61) articuladamente associada a um eixo girante ou mancai e uma segunda extremidade (64), oposta, na forma de uma alavanca e dotada de pelo menos uma superfície (63) para cooperação com o conjunto válvula/mola (2,3).System according to claim 1 or 2, characterized in that the second movable component (6) is a movable arm provided with a first end (61) articulated with a rotating shaft or bearing and a second end (64 ), opposite, in the form of a lever and provided with at least one surface (63) for cooperation with the valve / spring assembly (2,3). 11. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que existe pelo menos um elemento estrangulador posicionado no sistema de escapamento ou exaustão de ga- ses do motor.11. System according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that there is at least one choke element positioned in the exhaust system or gas exhaust of the engine. 12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o elemento estrangulador é uma borboleta posicionada no interior da tubulação de escapamento.12. System according to claim 11, characterized by the fact that the strangulation element is a butterfly positioned inside the exhaust pipe. 55 13. Processo para a geração de freio motor, particularmente para a aplicação em um motor de combustão interna dotado do sistema para a geração de freio-motor como definido nas reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:13. Process for the generation of engine brakes, particularly for application in an internal combustion engine equipped with the system for the generation of engine brakes as defined in claims 1 to 12, characterized by the fact that it comprises the following steps: (vii) operação do primeiro meio acessório de movimentação de vál-(vii) operation of the first accessory means of handling 10 vula (7) em um seu primeiro modo de funcionamento determinado e operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) em um seu primeiro modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de pelo menos um carne do eixo de comando de válvulas (5), que atua abrindo a válvula (2);10 valve (7) in its first determined operating mode and operation of the second accessory valve movement means (8) in its first determined operating mode, from the movement of at least one camshaft camshaft (5), which acts by opening the valve (2); 15 (viii) operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) em um seu segundo modo de funcionamento determinado, a partir da movimentação de fechamento da válvula (2), patrocinada pela mola (3), concomitantemente com manutenção da operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) no seu primeiro modo de funcionamento(Viii) operation of the second accessory valve movement means (8) in a second determined mode of operation, from the valve closing movement (2), sponsored by the spring (3), concomitantly with maintenance of the operation of the valve. first accessory valve handling means (7) in its first operating mode 20 determinado;20 determined; (ix) operação do primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) em um seu segundo modo de funcionamento determinado e manutenção da operação do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) no seu segundo modo de funcionamento determinado, a partir da mo25 vimentação de fechamento da válvula (2), patrocinada pela mola (3).(ix) operation of the first accessory valve handling means (7) in its second determined operating mode and maintenance of the operation of the second accessory valve handling means (8) in its second determined operating mode, from mo25 valve closing seal (2), sponsored by the spring (3). 14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa (ii) é precedida de, ou concomitante à, uma etapa de obstrução ao menos parcial de uma tubulação de escapamento do motor.Process according to claim 13, characterized by the fact that step (ii) is preceded by, or concomitant with, a step of at least partial obstruction of an exhaust pipe from the engine. 15. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracteri-Process according to claim 13 or 14, characterized 30 zado pelo fato de que, na etapa (i), o primeiro modo de funcionamento determinado do primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) corresponde à manutenção de seu embolo (71) em uma primeira posição, retra4 ído.30 due to the fact that, in step (i), the first determined mode of operation of the first accessory valve movement means (7) corresponds to the maintenance of its piston (71) in a first position, retracted4. 16. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que, na etapa (i), o primeiro modo de funcionamento determinado do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) corresponde à movimentação linear de seu êmbolo (81) até a posição de deslocamento máximo.16. Process according to claim 13 or 14, characterized by the fact that, in step (i), the first determined mode of operation of the second accessory valve movement means (8) corresponds to the linear movement of its piston (81 ) to the maximum travel position. 17. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que, nas etapas (ii) e (iii), o segundo modo de funcionamento determinado do segundo meio acessório de movimentação de válvula (8) corresponde à movimentação paulatina de retorno de seu êmbolo (81) da posição de deslocamento máximo até a posição de retorno.17. Process according to claim 13 or 14, characterized by the fact that, in steps (ii) and (iii), the second mode of operation determined by the second accessory means of valve movement (8) corresponds to the gradual movement of return of your plunger (81) from the maximum travel position to the return position. 18. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a movimentação paulatina do êmbolo (81) da posição de deslocamento máximo até a posição retraído começa no início na etapa (ii) e finaliza-se no término da etapa (iii).18. Process according to claim 17, characterized by the fact that the gradual movement of the piston (81) from the maximum displacement position to the retracted position starts at the beginning in step (ii) and ends at the end of step (iii ). 19. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que, na etapa (iii), o segundo modo de funcionamento determinado do primeiro meio acessório de movimentação de válvula (7) corresponde à movimentação linear de seu êmbolo (71) até a posição de deslocamento máximo.19. Process according to claim 13 or 14, characterized by the fact that, in step (iii), the second determined mode of operation of the first accessory valve movement means (7) corresponds to the linear movement of its piston (71 ) to the maximum travel position. 20. Motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a20. Internal combustion engine with reciprocating movements 4 tempos, compreendendo pelo menos uma carcaça (1) que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento (2) operativamente associada a uma mola (3) e pelo menos um primeiro componente movimentável (4) que aciona o conjunto válvula/mola (2,3) a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas (5), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um sistema para a geração de freio-motor tal como definido nas reivindicações 1 a 12.4 strokes, comprising at least one housing (1) that holds at least one exhaust valve (2) operatively associated with a spring (3) and at least one first movable component (4) that drives the valve / spring assembly (2, 3) from the angular movement of a camshaft (5), characterized by the fact that it comprises at least one system for the generation of motor-brakes as defined in claims 1 to 12. 21. Cabeçote de motor, particularmente idealizado para utilização em um motor de combustão interna de movimentos reciprocantes a 4 tempos dotado de pelo menos uma carcaça (1) que acondiciona pelo menos uma válvula de escapamento (2) operativamente associada a uma mola (3) e pelo menos um primeiro componente movimentável (4) que aciona o conjunto válvuia/mola (2,3) a partir da movimentação angular de um eixo de comando de válvulas (5), o cabeçote sendo caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um sistema para a geração de freio-motor tal como 5 definido nas reivindicações 1 a 12.21. Cylinder head, particularly designed for use in an internal combustion engine with reciprocating 4-stroke movements with at least one housing (1) that holds at least one exhaust valve (2) operatively associated with a spring (3) and at least one first movable component (4) that drives the valve / spring assembly (2,3) from the angular movement of a camshaft (5), the head being characterized by the fact that it comprises at least one system for the generation of motor-brakes as defined in claims 1 to 12.