ES2680647T3 - Motores de combustión interna - Google Patents

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ES2680647T3 ES12812709.9T ES12812709T ES2680647T3 ES 2680647 T3 ES2680647 T3 ES 2680647T3 ES 12812709 T ES12812709 T ES 12812709T ES 2680647 T3 ES2680647 T3 ES 2680647T3
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Christian BUCKSEY
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Cox Powertrain Ltd
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Abstract

Un motor de combustión interna, que comprende: al menos un cilindro; un par de pistones de movimientos en vaivén opuestos dentro del cilindro, que forman una cámara de combustión entre ellos; y al menos un encendedor o iniciador de la combustión asociado con el cilindro, siendo expuesta una porción del iniciador de la combustión dentro de la cámara de combustión formada entre los pistones opuestos, en el que el iniciador de la combustión está fijado en un extremo del cilindro y sobresale hacia el cilindro desde ese extremo, a lo largo del eje geométrico central del cilindro o paralelo al mismo, para situarse en la citada porción del iniciador de la combustión en una posición fija que está dentro de la cámara de combustión en todo el ciclo del motor; y caracterizado por que el iniciador de la combustión se extiende a través del pistón más próximo al extremo del cilindro desde el cual sobresale el iniciador de la combustión y el citado pistón está configurado para moverse en vaivén a través de su carrera completa a lo largo del alojamiento dentro del cual está alojado el iniciador de la combustión.

Description

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DESCRIPCION
Motores de combustión interna Campo de la invención
Esta invención se refiere a motores de combustión interna. Más particularmente, se refiere a un motor de combustión interna con una configuración de pistones opuestos.
Antecedentes
El documento WO2008/149061 (Cox Powertrain) describe un motor de combustión interna de inyección directa, de 2 cilindros y 2 tiempos. Los dos cilindros están opuestos horizontalmente y en cada cilindro hay pistones de movimientos en vaivén opuestos que forman entre ellos una cámara de combustión. Los pistones accionan un cigüeñal central situado entre los dos cilindros. El pistón interior (es decir, el pistón más cercano al cigüeñal) de cada cilindro acciona el cigüeñal a través de un par de mecanismos de yugo escocés paralelos. El pistón exterior de cada cilindro acciona el cigüeñal a través de un tercer yugo escocés, encajado entre los dos mecanismos de yugo escocés del pistón interior, por medio de una biela de accionamiento que pasa a través del centro del pistón interior. La barra de conexión tiene una forma tubular hueca y el combustible es inyectado a la cámara de combustión por medio de un inyector de combustible alojado dentro de la barra de conexión. La pared de la barra de conexión tiene una serie de aberturas separadas circunferencialmente, a través de las cuales es proyectado lateralmente el combustible hacia fuera, al interior de la cámara de combustión.
Compendio de la invención
La presente invención se refiere en general a motores de combustión interna de pistones opuestos que tienen una bujía de encendido en cada cilindro para iniciar o ayudar la combustión en una cámara de combustión formada entre los dos pistones de movimientos en vaivén opuestos en el cilindro. De este modo resulta posible proporcionar variantes de “encendido por chispa” o “ayudado por chispa” de un motor de pistones opuestos. Esto crea oportunidades para usar una mayor variedad de combustibles para dar potencia al motor. Las elevadas relaciones de compresión requeridas para los motores de ignición por compresión (normalmente 15:1 o mayores) no son necesarias para los motores de ignición por chispa, en los que las relaciones de compresión de aproximadamente 10:1 son adecuadas.
En un primer aspecto, la presente invención proporciona un motor de combustión interna como se expone en la reivindicación 1.
El encendedor o iniciador de la combustión puede ser, por ejemplo, una bujía de encendido, un generador de chispa de plasma o un tapón encendedor. Por conveniencia, se hace referencia en lo que sigue al iniciador de la combustión como una “bujía de encendido”, pero, donde el contexto lo permita, se ha de considerar que se incluyen también un generador de chispa de plasma, un tapón encendedor o cualesquiera otros medios adecuados para encender o ayudar al encendido de la mezcla de combustible/aire en el cilindro. En el caso en que el iniciador de la combustión es una bujía de encendido, habrá (al menos) los electrodos de la chispa, que son la porción expuesta dentro de la cámara de combustión formada entre los pistones opuestos.
Especialmente en casos en los que se utilice una bujía de encendido única, la bujía de chispa está preferiblemente en o cerca del eje geométrico central del cilindro / pistón. Los electrodos de la bujía de encendido estarán normalmente en un extremo de la bujía de encendido (el extremo que sobresale hacia el cilindro).
La bujía de encendido puede estar fijada a un componente estructural fijo del motor.
Normalmente, el movimiento de los pistones accionará un cigüeñal situado en un extremo del cilindro, siendo designado el “pistón interior” el pistón más próximo al extremo del cigüeñal del cilindro, y siendo designado el “pistón exterior” el pistón más alejado del cigüeñal. La o cada bujía de encendido puede estar asociada ya sea al pistón exterior o al pistón interior.
La bujía de encendido es preferiblemente enfriada. El enfriamiento puede ser proporcionado, por ejemplo, por aire, aceite o refrigerante del motor o por una combinación de estos.
La superficie exterior del alojamiento proporciona preferiblemente una superficie de marcha a lo largo de la cual puede deslizar el pistón. Un sistema de obturación, por ejemplo uno o más aros de obturación, están dispuestos entre el pistón y la superficie de marcha del alojamiento para limitar el escape de gases de combustión y la entrada de aceite lubricante a la cámara de combustión.
La bujía de encendido puede estar fijada directa o indirectamente a una parte exterior de la estructura del motor por cualquier acoplamiento adecuado. Usualmente, la bujía de encendido estará fijada al alojamiento de la bujía de encendido y el alojamiento estará fijado a la parte exterior de la estructura del motor. En algunos casos puede ser deseable utilizar un acoplamiento que permita que el alojamiento de la bujía de encendido se auto-alinee por sí
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mismo paralelamente a la línea central del cilindro y absorba tolerancias y la distorsión térmica del pistón con el que está asociado. Por ejemplo, se puede utilizar un acoplamiento de Oldham (este tipo de acoplamiento permite que el alojamiento de la bujía de encendido se mueva en un plano perpendicular a su eje geométrico, para permitir la alineación deseada, mientras que impide el movimiento a lo largo de su eje geométrico).
Realizaciones de la invención pueden ser motores de inyección directa o tipos de motores en los que el combustible no sea inyectado directamente al cilindro, por ejemplo “Inyección de Combustible por Lumbrera” o “Inyección de Combustible por Múltiple de Admisión” (denominada generalmente en lo que sigue como “inyección indirecta”).
Las realizaciones de inyección indirecta pueden ser de punto único o de punto múltiple. En realizaciones de inyección indirecta de punto único, el combustible será inyectado normalmente en un punto central dentro de un múltiple de admisión del motor, desde donde es inducido hacia los múltiples cilindros del motor. En realizaciones de la inyección de punto múltiple, por otra parte, uno o más inyectores asociados con cada cilindro inyectan combustible en un múltiple de admisión o corredera expuesto a las lumbreras de admisión del cilindro, desde donde pasa el combustible al cilindro a través de las lumbreras de admisión. La inyección por lumbrera de transferencia es también una opción para motores con lumbreras de pistones.
Realizaciones de inyección directa de la invención comprenden al menos un inyector de combustible que tiene una boquilla que está expuesta directamente a la cámara de combustión en el cilindro. Por ejemplo, el inyector o inyectores pueden estar montados en las paredes laterales del cilindro. Alternativamente, el inyector o inyectores pueden estar montados en un extremo del cilindro, sobresaliendo la boquilla del inyector a través de una respectiva corona de pistón en ese extremo del cilindro, hacia la cámara de combustión. En el caso en que el inyector de combustible está asociado con uno de los pistones, puede estar fijado en posición dentro del cilindro, deslizando el pistón alrededor del mismo (de manera similar a las bujías de encendido), o puede estar limitado a moverse con el pistón cuando el pistón se mueve en vaivén dentro del cilindro.
El inyector de combustible puede sobresalir del mismo extremo o del extremo opuesto del cilindro que la bujía de encendido. Cuando el inyector de combustible y la bujía de encendido sobresalen del mismo extremo del cilindro, pueden estar contenidos dentro de un alojamiento único.
En el caso en que los pistones accionan un cigüeñal, puede ser usada cualquiera transmisión de accionamiento apropiada para transformar el movimiento de vaivén en oposición de los pistones en un movimiento de rotación del cigüeñal. Sin embargo, en realizaciones preferidas, se utilizan mecanismos de yugo escocés. Cuando se utilizan mecanismos de yugo escocés, sería necesario, como mínimo, disponer de al menos un yugo escocés por medio del cual el pistón interior (es decir, el pistón más próximo al cigüeñal) accionara el cigüeñal y al menos un yugo escocés por medio del cual el pistón exterior accionara el cigüeñal. Sin embargo, para evitar fuerzas desequilibradas no deseables sobre el pistón exterior, mientras se evita la necesidad de una biela de accionamiento central a través del cilindro, es más preferible que el pistón exterior accione el cigüeñal por medio de un par de yugos escoceses, uno a cada lado del cilindro, conectados al pistón exterior por medio de respectivos miembros de conexión en lados opuestos del cilindro. Los miembros de conexión pueden ser, por ejemplo, barras o porciones de manguito dentro del cilindro, en o cerca de la periferia del cilindro. Más preferiblemente, los miembros de conexión son exteriores al cilindro. Pueden comprender, por ejemplo, una o más bielas o barras de accionamiento.
Aunque es posible una configuración de cilindro única, motores preferidos de acuerdo con realizaciones de la invención comprenden múltiples cilindros, por ejemplo dos cilindros, cuatro cilindros, seis cilindros, ocho cilindros o más.
Cuando se utilizan múltiples cilindros, son posibles varias configuraciones que pueden ofrecer diferentes beneficios en términos de equilibrio de fuerzas, sobre todo forma y tamaño del motor, etc. Configuraciones ejemplares incluyen (pero sin limitación) pares opuestos coaxiales de cilindros (por ejemplo, 'dos en plano', 'cuatro en plano', etc.), configuraciones 'rectas', con todos los cilindros lado a lado, configuraciones en 'U', con dos grupos rectos de cilindros lado a lado (por ejemplo, '4 en cuadrado'), configuraciones en 'V' y configuraciones en 'W' (es decir, dos grupos adyacentes de cilindros configurados en 'V') y configuraciones radiales. Dependiendo de la configuración, los cilindros múltiples pueden accionar un único cigüeñal o una pluralidad de cigüeñales. Normalmente, las configuraciones 'en plano', 'rectas', en 'V' y radiales tendrán un único cigüeñal, mientras que las configuraciones en 'U' y en 'W' tendrán dos cigüeñales, uno por cada grupo de cilindros, aunque algunas realizaciones de configuraciones en 'U' y 'W'' pueden estar configuradas para accionar un solo cigüeñal por medio de bielas o barras articuladas.
Breve descripción de los dibujos
Ahora se describe, a modo de ejemplo, una realización de la invención con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una sección transversal a través de una configuración de motor de cuatro en plano de acuerdo con una realización de la presente invención;
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La figura 2 es una sección transversal del motor de la figura 1 a lo largo de la línea z-z de la figura 1;
La figura 3 es una sección transversal del motor de las figuras 1 y 2 a lo largo de la línea central del par de cilindros opuestos más superiores como se muestra en la figura 2;
Las figuras 4(a) a 4(m) muestran copias instantáneas (snapschots) del motor de la figura 1 (en una forma simplificada ) a través de una revolución completa del cigüeñal a 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 272°, 300°, 330°, 360°, respectivamente, partiendo del punto del ciclo de mínimo volumen de la cámara de combustión (denominado en lo que sigue, por conveniencia, 'punto muerto superior' o 'TDC' - se usa esta terminología (TDC) porque la persona experta reconocerá que es el punto análogo en el ciclo de funcionamiento para un motor dispuesto más convencionalmente) del cilindro, visto en la parte inferior izquierda de la figura;
La figura 5 muestra una sección transversal, similar a la de la figura 3, de una configuración de motor de acuerdo con una tercera realización de la presente invención; y
La figura 6 muestra una sección transversal, similar a la de la figura 3, de una configuración de motor de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención.
Descripción detallada
La realización utilizada en esta memoria como ejemplo de la invención es un motor de 2 tiempos, de inyección directa, de cuatro cilindros y encendido por chispa. El motor esta configurado con dos pares de cilindros horizontalmente opuestos. Un par de cilindros está dispuesto lateralmente a lo lago del otro para proporcionar una configuración de 'cuatro en plano'. Esta configuración proporciona al motor una envolvente global de perfil bajo que será ventajosa para algunas aplicaciones, por ejemplo para usar como un motor marino de fuera borda. Motores de acuerdo con realizaciones de la invención se pueden utilizar también como unidades de propulsión o generación de energía para otras aplicaciones marinas, así como para vehículos todo terreno y aviación.
Con más detalle, observando inicialmente las figuras 1 a 3, el motor 10 comprende cuatro cilindros 12 dispuestos en torno a un cigüeñal central 14, montado para girar alrededor de un eje geométrico z-z (véase la figura 1). Los dos cilindros, uno a cada lado del cigüeñal, en la parte inferior de la figura 1, son un par de cilindros opuestos y los otros dos cilindros, hacia la parte superior de la figura 1, son el otro par de cilindros opuestos.
Dentro de cada cilindro hay dos pistones, un pistón interior 16 y un pistón exterior 18. Los dos pistones de cada cilindro están opuestos entre sí y se mueven en vaivén en sentidos opuestos, en este ejemplo desfasados en 180 grados.
Cada pistón tiene una corona 20, 22, enfrentándose entre sí las coronas de los dos pistones, y una falda 24, 26 que pende de la corona. En este ejemplo, las coronas 20, 22 están ambas formadas como cubeta de poca profundidad. En el punto muerto superior, cuando las coronas de pistón están más próximas una a la otra (y casi tocándose), las coronas opuestas 20, 22 definen una cámara de combustión 28 en la que una mezcla de aire y combustible, previamente introducida en la cámara de combustión, es encendida por chispa y se quema para proporcionar la carrera de potencia del ciclo.
Como se explica con más detalle más adelante, cuando los pistones están en una posición en su ciclo en la que están separados al máximo entre sí para definir un volumen contenido máximo dentro del cilindro (“punto muerto inferior”), según se ve para los cilindros de la parte superior izquierda y la parte inferior derecha de la figura 1, las coronas de los pistones están retiradas lo suficientemente lejos para descubrir las lumbreras de admisión 30 y las lumbreras de escape o descarga 32, hacia los extremos interior y exterior, respectivamente, del cilindro. Cuando los pistones 16, 18 se mueven uno hacia otro en la carrera de compresión del ciclo, las faldas de los pistones cubren y cierran las lumbreras, cerrando la falda 24 del pistón interior 16 la lumbrera 30 de admisión y cerrando la falda 26 del pistón exterior 18 la lumbrera de escape 32. Como se ve mejor en las figuras 1 y 2, las lumbreras de escape 32 tienen una extensión axial mayor (es decir, la dimensión en la dirección del eje geométrico longitudinal del cilindro) que las lumbreras de admisión, de manera que las lumbreras de escape se abren más pronto y están abiertas más tiempo que las lumbreras de admisión, para ayudar a la limpieza o evacuación del cilindro.
Asociado a cada cilindro 12 hay un inyector de combustible 34. En este ejemplo de inyección indirecta, el inyector de combustible está montado en el lateral del cilindro 12 e inyecta combustible en un múltiple de admisión anular 35 que rodea la pared de cilindro adyacente a las lumbreras de admisión 30. Según se ve en este ejemplo, los inyectores pueden estar colocados para inyectar combustible directamente a través de la lumbrera de admisión 30 cuando estas lumbreras son descubiertas por el pistón interior 16. El combustible es suministrado al inyector 34 de una manera usual.
Se puede usar una disposición estándar de inyector y carril de combustible. En algunas realizaciones, se pueden usar inyectores múltiples (por ejemplo, dos o tres o más inyectores) para cada cilindro. Cuando se utilizan inyectores múltiples, pueden estar separados (de preferencia separados de manera prácticamente uniforme) circunferencialmente alrededor del cilindro.
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De acuerdo con la invención, cada cilindro 12 tiene también un conjunto de bujía de encendido 36, que incluye un alojamiento 37 y una bujía de encendido 38 montada dentro del alojamiento 37, con electrodos 39 de la bujía de encendido expuestos en un extremo del alojamiento 37 dentro de la cámara de combustión 28. En este ejemplo, la bujía de encendido 38 está montada a lo largo del eje geométrico central del cilindro 12, dentro del alojamiento 37, al cual está fijada. Un extremo exterior del alojamiento 37 está fijado a un componente 40 en el extremo exterior del uno cilindro (es decir, el extremo del cilindro opuesto al cigüeñal 14). El conjunto de bujía de encendido 36 se extiende a través de una abertura central 42 de la corona 22 del pistón exterior para colocar el extremo interior de la bujía de encendido 38, es decir, el extremo en el que están situados los electrodos 39, centralmente en el cilindro 12. Más concretamente, como se ve en los cilindros inferior izquierdo y superior derecho de la figura 2 y el cilindro de la izquierda de la figura 1, cuando los pistones 16, 18 están en el punto muerto superior, los electrodos 39 de la bujía de encendido 38 están directamente dentro de la cámara de combustión 28.
En la disposición de bujía de encendido central descrita en esta memoria, el conjunto de bujía de encendido 36 está fijo en posición y, durante el funcionamiento del motor 10, el pistón exterior 18 se desplaza a lo largo del exterior del alojamiento 37 de la bujía de encendido. Juntas apropiadas (no mostradas) están dispuestas alrededor de la periferia de la abertura 42 en la corona 22 del pistón exterior para mantener una junta entre la corona 22 del pistón y el alojamiento 37 de la bujía de encendido cuando el pistón 18 se mueve en vaivén a lo largo del alojamiento 37, para evitar, o al menos minimizar, la fuga de gases a presión desde el interior del cilindro y para evitar la entrada de aceite a la cámara de combustión. La superficie exterior del alojamiento 37 de la bujía de encendido está configurada para permitir el contacto deslizante con el pistón 18. La bujía de encendido 38 puede estar rodeada por un refrigerante dentro del alojamiento 37, aunque este puede no ser necesario en algunas realizaciones.
Las propias bujías de encendido 38 pueden ser de construcción convencional. Estas pueden ser activadas por una bobina convencional.
Aunque en este ejemplo el conjunto de bujía de encendido 36 sobresale del extremo exterior del cilindro a través del pistón exterior, en otras realizaciones puede sobresalir del extremo interior del cilindro a través del pistón interior (deslizando el pistón interior sobre el alojamiento 37 de la bujía de encendido).
En este ejemplo, los pistones 16, 18 accionan el cigüeñal 14 a través de cuatro disposiciones 50, 52, 54, 56 de yugo escocés, montadas en respectivas excéntricas 58 en el cigüeñal 14. Los yugos escoceses son compartidos por múltiples pistones para minimizar el número de yugos escoceses que se requieren y, por lo tanto, minimizar la longitud requerida de cigüeñal, proporcionando un diseño más compacto.
La disposición de yugo escocés puede ser como se describe en las solicitudes de patente del Reino Unido Nos. GB1108766.4 y GB1108767.3, los totales contenidos de las cuales se incorporan aquí como referencias. Se hace referencia concreta a las figuras 5 y 6 de estas publicaciones anteriores, y a la descripción asociada a estas figuras, para una explicación de la disposición preferida de yugo escocés.
Funcionamiento del motor
La figura 4 ilustra el funcionamiento del motor de las figuras 1 a 3 en una rotación completa del cigüeñal. Concretamente, las figuras 4(a) a 4(m) ilustran las posiciones de los pistones en incrementos de 30°.
La figura 4(a), con ADC en 0°, muestra el motor en una posición del cigüeñal de 0° (arbitrariamente definida como TDC en el cilindro inferior izquierdo 12 de la figura 1). En esta posición, el pistón inferior izquierdo exterior 18c y el pistón inferior izquierdo interior 16c están en su punto de máxima proximidad. En este ángulo de rotación del cigüeñal, en el motor de inyección indirecta de ejemplo, la combustión estaría en marcha, habiendo sido iniciada por la chispa desde aproximadamente 10° a 40° antes del TDC, dependiendo de los parámetros de funcionamiento del motor, incluyendo la velocidad y la carga del motor. En este punto, las lumbreras de escape y de admisión 32, 30 del cilindro inferior izquierdo están completamente cerradas por los pistones exterior e interior, respectivamente.
En la figura 4(b), con ADC a 30°, los pistones interior y exterior del cilindro inferior izquierdo se están moviendo en el sentido de separarse al comienzo de la carrera de potencia.
En la figura 4(c), con ADC a 60°, el cilindro inferior izquierdo continúa su carrera de potencia, con los dos pistones desplazándose a velocidades iguales, pero opuestas.
En la figura 4(d), con ADC a 90°, el cilindro inferior izquierdo continúa su carrera de potencia.
En la figura 4(e), con ADC a 120°, el pistón exterior del cilindro inferior izquierdo tiene abiertas las lumbreras de escape 32, mientras que las lumbreras de admisión permanecen cerradas. En este estado de “evacuación”, algo de la energía cinética de los gases en expansión procedentes de la cámara de combustión puede ser recuperada exteriormente, si se desea, por un turbo-alimentador (turbo-alimentación de “impulso”) por ejemplo para la compresión siguiente.
En la figura 4(f), con ADC a 150°, el pistón interior del cilindro inferior izquierdo tiene abiertas las lumbreras de admisión 30 y el cilindro está siendo vaciado con flujo unidireccional.
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En la figura 4(g), con ADC a 180°, los pistones interior y exterior del cilindro inferior izquierdo están causando que ambas lumbreras, de admisión y de escape 30, 32, permanezcan abiertas y continúe el vaciado de flujo unidireccional. Los pistones están en el punto muerto inferior.
En la figura 4(h), con ADC a 210°, en el cilindro inferior izquierdo ambos conjuntos de lumbreras 30, 32 permanecen abiertas y continúa el vaciado de flujo unidireccional. Es inyectado combustible por el inyector en el múltiple de admisión, y llevado al cilindro a través de una lumbrera de admisión adyacente al inyector.
En la figura 4(i), con ADC a 240°, en el cilindro inferior izquierdo el pistón interior tiene cerradas las lumbreras de admisión 30, mientras que las lumbreras de escape 32 permanecen parcialmente abiertas. En otras realizaciones, la lumbrera de escape puede abrir después y/o cerrar antes de que la lumbrera de entrada se abra/se cierre. Preferiblemente, la geometría de las lumbreras está también diseñada para ayudar al buen vaciado sin que la nueva carga pase a través del cilindro hacia el escape. Puede ser también deseable, en algunas aplicaciones, que la regulación de tiempo de las lumbreras sea asimétrica, siendo cerrada la lumbrera de escape antes que en el caso ilustrado, por ejemplo usando una válvula de manguito para controlar la apertura y el cierre de las lumbreras. También puede ser favorecido un buen vaciado mediante control y ajuste apropiados del refuerzo o ayuda de la admisión.
En la figura 4(j), con ADC a 270°, en el cilindro inferior izquierdo el pistón exterior tiene cerradas las lumbreras de escape 32 y los dos pistones se están moviendo uno hacia otro, comprimiendo la mezcla de aire y combustible entre ellos.
En la figura 4(k), con ADC a 300°, en el cilindro inferior izquierdo los pistones continúan la carrera de compresión.
En la figura 4(l), con ADC a 330°, el cilindro inferior izquierdo se está aproximando al final de la carrera de compresión.
En la figura 4(m), con ADC a 360°, la posición es la misma que en la figura 3(a). El cilindro inferior izquierdo ha alcanzado la posición de TDC, en la que los pistones están en su posición de máxima proximidad.
Los ángulos concretos y regulaciones de tiempos dependen de las geometrías del cigüeñal y de los tamaños y posiciones de las lumbreras; la anterior descripción está destinada solo a ilustrar los conceptos de la invención. La regulación de tiempo de la inyección de combustible hacia el múltiple de admisión puede ser determinada de una manera usual, basándose en el motor específico y sus parámetros de funcionamiento.
Variantes
Las figuras 5 y 6 ilustran más ejemplos de realizaciones de la invención. Su funcionamiento es ampliamente similar al de la realización que se acaba de describir. Aquellas difieren de la realización descrita anteriormente en la configuración y situación de la bujía de encendido y/o del inyector de combustible, como se explica en lo que sigue.
La figura 5 muestra una variante de inyección directa del motor. En este ejemplo, el inyector de combustible 34 está en una posición fija en la pared del cilindro 12. Múltiples inyectores pueden estar separados circunferencialmente alrededor del cilindro, si se desea. La boquilla de inyector está expuesta directamente al interior del cilindro, en línea con la cámara de combustión, que se forma entre los pistones cuando están en sus posiciones más cercanas entre sí (como se ve en el cilindro de la izquierda en la figura 5). El combustible es inyectado directamente en el cilindro en un punto predeterminado después de cerrarse la lumbrera de escape y antes del TDC. La mezcla de aire y combustible es encendida por la bujía de encendido 38. En este ejemplo, la configuración de la bujía de encendido es la misma que la descrita anteriormente para la realización de las figuras 1 a 4.
La figura 6 muestra otro ejemplo de inyección directa. En este ejemplo, sin embargo, el inyector de combustible 34 está montado a lo largo del lateral de la bujía de encendido 38 de manera que se extiende desde un extremo del cilindro (el extremo exterior en el ejemplo ilustrado), coaxialmente con el cilindro. El inyector 34 y la bujía de encendido están montados dentro del mismo alojamiento 37 en este ejemplo y pueden ser enfriados por un refrigerante existente dentro de este alojamiento. Aunque el conjunto de la bujía de encendido e inyector combinados está mostrado asociado con el pistón exterior en este ejemplo, en otras realizaciones el conjunto puede sobresalir del extremo interior del cilindro a través del pistón interior.
La persona experta apreciará que son posibles diversas modificaciones de la realización concretamente descrita sin apartarse de la invención. Por ejemplo, aunque la invención ha sido ilustrada en el contexto de un motor de 2 tiempos encendido por chispa, la persona experta apreciará también que puede haber realizaciones de la invención de 2 tiempos o 4 tiempos y pueden ser tipos de motor de encendido por chispa o asistidos por chispa.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Un motor de combustión interna, que comprende: al menos un cilindro;
    un par de pistones de movimientos en vaivén opuestos dentro del cilindro, que forman una cámara de combustión entre ellos; y
    al menos un encendedor o iniciador de la combustión asociado con el cilindro, siendo expuesta una porción del iniciador de la combustión dentro de la cámara de combustión formada entre los pistones opuestos,
    en el que el iniciador de la combustión está fijado en un extremo del cilindro y sobresale hacia el cilindro desde ese extremo, a lo largo del eje geométrico central del cilindro o paralelo al mismo, para situarse en la citada porción del iniciador de la combustión en una posición fija que está dentro de la cámara de combustión en todo el ciclo del motor; y
    caracterizado por que el iniciador de la combustión se extiende a través del pistón más próximo al extremo del cilindro desde el cual sobresale el iniciador de la combustión y el citado pistón está configurado para moverse en vaivén a través de su carrera completa a lo largo del alojamiento dentro del cual está alojado el iniciador de la combustión.
  2. 2. Un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el iniciador de la combustión está en o cerca del eje geométrico central del cilindro / pistón.
  3. 3. Un motor de combustión interna de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende uno o más inyectores de combustible para inyectar combustible indirectamente en el cilindro a través de un múltiple de admisión para el cilindro.
  4. 4. Un motor de combustión interna de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende al menos un inyector de combustible que tiene una boquilla que está directamente expuesta a la cámara de combustión del cilindro para inyectar combustible directamente al cilindro, en el que dicho al menos un inyector de combustible está montado en un extremo del cilindro con la boquilla del inyector sobresaliendo a través de una respectiva corona de pistón en el citado un extremo del cilindro hacia la cámara de combustión.
  5. 5. Un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho al menos un inyector de combustible está fijado en posición dentro del cilindro, deslizando el pistón a lo largo de un alojamiento del inyector de combustible.
  6. 6. Un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho al menos un inyector de combustible está fijado al pistón y se mueve con él en vaivén dentro del cilindro.
  7. 7. Un motor de combustión interna de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el inyector de combustible y el iniciador de la combustión sobresalen de extremos opuestos del cilindro.
  8. 8. Un motor de combustión interna de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el inyector de combustible y el iniciador de la combustión sobresalen del mismo extremo del cilindro.
  9. 9. Un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el inyector de combustible y el iniciador de la combustión están contenidos dentro de un único alojamiento.
  10. 10. Un motor de combustión interna de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende al menos dos cilindros coaxialmente opuestos, teniendo cada cilindro un par de pistones opuestos y accionando todos los pistones un cigüeñal único situado entre los dos cilindros.
  11. 11. Un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende dos pares de cilindros coaxialmente opuestos, estando los pares de cilindros dispuestos adyacentes entre sí en una configuración de cuatro en plano, teniendo cada cilindro un par de pistones opuestos y accionando todos los pistones un único cigüeñal situado entre los dos cilindros de cada par.
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