PT1448916E

PT1448916E - Aparelho de accionamento síncrono com elementos de accionamento não circulares

Info

Publication number: PT1448916E
Application number: PT02803716T
Authority: PT
Inventors: Witold Gajewski
Original assignee: Litens Automotive
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2006-12-29
Also published as: KR100933581B1; EP1448916B1; DE60213647T2; US20100197433A1; AU2002333137A1; US20050187054A1; BR0214257A; BR0214257B1; US8303444B2; CA2463715A1; CN100396967C; JP5554131B2; AU2002333137B2; US20060264285A1; JP4584582B2; DE20220367U1; MXPA04004716A; AU2002333137C1; DE60213647D1; CN1592825A

Description

ΕΡ 1 448 916/ΡΤ DESCRIÇÃO "Aparelho de acclonamento síncrono com elementos de accionamento não circulares"

Campo do invento 0 presente invento refere-se a um aparelho de accionamento síncrono, um método de funcionamento de um aparelho de accionamento síncrono e um método de construção de um aparelho de accionamento síncrono. 0 invento refere-se à eliminação ou redução de vibrações mecânicas, em particular mas não exclusivamente em motores de combustão interna.

Antecedentes do invento

Sistemas de accionamento síncrono, tais como sistemas baseados em correia de distribuição, são muito utilizados em veículos motorizados, bem como em aplicações industriais. Em veículos motorizados, por exemplo, são utilizadas correntes ou correias de distribuição para accionar o veio de excêntricos que abrem e fecham as válvulas de admissão e escape do motor. Também outros dispositivos podem ser accionados pela mesma corrente ou correia tais como bombas de água, bombas de combustível etc.

Os motores de combustão interna produzem muitos tipos de vibrações mecânicas durante o seu funcionamento e estas vibrações normalmente são transmitidas através da corrente ou correia de distribuição no sistema de accionamento síncrono. Uma fonte de vibrações mecânicas particularmente intensa é fornecida pelas válvulas de admissão e escape e pelos veios de excêntricos que abrem e fecham essas válvulas de admissão e escape. A abertura e fecho das válvulas de admissão e escape conduz a um tipo de vibração conhecido como vibração torcional. Quando a frequência destas vibrações está perto da frequência natural do accionamento, ocorre ressonância do sistema. Em ressonância as vibrações torcionais e as flutuações de tensão de lanço estão no seu máximo. 2 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ

Sendo estruturas mecânicas flexíveis, as correntes e correias de distribuição são particularmente susceptíveis aos efeitos danosos das vibrações mecânicas. Vibrações mecânicas transmitidas através da corrente ou correia de distribuição provocam flutuações na tensão de corrente ou correia, que podem conduzir a maior desgaste e redução da vida da corrente ou correia. As vibrações também podem provocar erros de temporização e resultar em valores de ruído indesejáveis. Técnicas convencionais para atenuar as vibrações incluem aumentar a tensão sobre a corrente ou correia e instalação de amortecedores de veio de excêntricos. Os amortecedores de veio de excêntricos ligam uma fonte de inércia a uma roda dentada de veio de excêntricos através de uma borracha ou silicone de absorção de vibração. Contudo, aumentar a tensão da corrente ou correia aumenta o nível de ruído e reduz a vida útil da corrente ou correia. A instalação de amortecedores de veio de excêntricos também é uma solução indesejável, devido ao seu custo e/ou devido à falta de espaço.

No documento DE-A-195 20 508 (Audi AG) , é descrito um accionamento de correia envolvente para um motor de combustão interna, estando a correia de distribuição envolvida em torno de duas polias accionadas acopladas ao veio de excêntricos do motor e uma polia de accionamento acoplada ao veio de manivelas do motor. O objectivo do invento é contrariar as vibrações torcionais que se encontram em tais accionamentos de correia. É proposto proporcionar uma vibração torcional adicional através da qual a ressonância crítica pode ser deslocada para uma gama onde pode ser tolerada, ou não surja. É proposto na citação produzir vibrações torcionais por uma polia "sem ser redonda", a qual é mostrada como consistindo numa das polias de veio de excêntricos. A polia que não é redonda que é mostrada tem quatro porções salientes e quatro porções de recuo dispostas de um modo regular em torno da polia. É dito que as variações no perfil da polia introduzem torcionais à correia de distribuição nos lanços de entrada e saída das polias accionadas, que são sobrepostas à dinâmica do motor de combustão e deste modo mudam ou eliminam a gama de ressonância crítica. É mostrada uma 3 ΕΡ 1 448 916/PT figura que mostra um gráfico das vibrações torcionais do accionamento temporizado em graus de veio de excêntricos ao longo das RPM do veio de manivelas. É mostrada a amplitude total e também são mostradas a vibração dominante de segunda ordem e as vibrações menos relevantes de quarta ordem. É fornecido um exemplo único de uma magnitude de excentricidade de uma polia que não é redonda, mas não é fornecido nenhum ensinamento em relação a como seleccionar a magnitude da excentricidade e o alinhamento angular do rotor que não é redondo em relação aos outros rotores, para quaisquer condições dadas de tipo de motor, tipo de correia de accionamento e tipo de carga. Como foi mencionado, o objectivo do invento na citação é contrariar as vibrações torcionais no accionamento de correia e não lidar com a fonte das vibrações.

No modelo de utilidade Japonês JP 62-192077 (Boletim de Patente No. Hei 1-95538) de 1987 (Hatano et al/Mitsubishi) , é descrito um dispositivo de accionamento equalizador de tensão o qual transmite a rotação de uma polia de accionamento a uma polia accionada por um accionamento de correia tal como uma correia de distribuição num motor de combustão interna. É mostrada uma disposição de correia de distribuição na qual uma polia dentada do veio de accionamento de um veio de excêntricos é accionada por uma roda dentada de accionamento de correia de distribuição oval ligada ao veio de accionamento de um motor de combustão interna. Os ensinamentos da citação é que a polia de accionamento é feita de forma oval de maneira a fornecer à correia de accionamento uma flutuação de tensão com uma fase oposta à da flutuação de tensão na correia produzida pela rotação do motor de combustão interna. É dito que a polia de accionamento está instalada de uma tal maneira que fornece uma flutuação de tensão à correia de accionamento com uma fase oposta à da flutuação de tensão da correia já presente. A roda dentada de accionamento oval é dito ser um dispositivo de equalização de tensão e está proporcionado para equalizar a tensão na correia de accionamento. É mostrada uma figura de um gráfico que ilustra a tensão provocada pelo binário de trem de válvulas e a tensão provocada pelo dispositivo de equalização de tensão (a roda dentada de accionamento oval), sendo 4 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ mostradas as duas tensões da mesmo magnitude e fase oposta. Não é fornecido nenhum ensinamento especifico quanto a como determinar a magnitude da excentricidade da polia de accionamento oval, nem a como relacionar a posição angular da polia de accionamento com a polia de veio de excêntricos que é accionada pela correia. Em aditamento, como é discutido no pedido Japonês No. HEI 9-73581 (Boletim de patente No. HEI 10-266868) de 1997 (Kubo/Mitsubishi), foi subsequentemente determinado pelo requerente no documento JP 62-192077 (HEI 1-95538) que a utilização de uma roda dentada oval como uma roda dentada de manivela tem um número de dificuldades e problemas e deste modo não é desejável.

No documento DE-A-19520508 (Audi AG) é descrito um aparelho de accionamento síncrono, compreendendo: uma estrutura de accionamento alongada de volta contínua que tem uma pluralidade de secções de engate; uma pluralidade de rotores compreendendo pelo menos um primeiro e um segundo rotor, tendo o primeiro rotor uma pluralidade de dentes para engatar com as secções de engate da estrutura de accionamento alongada e tendo o segundo rotor uma pluralidade de dentes para engatar com a secção de engate da estrutura de accionamento alongada; uma montagem de carga rotativa acoplada ao segundo rotor; estando a estrutura de accionamento alongada engatada em torno do primeiro e segundo rotores, estando o primeiro rotor disposto para accionar a estrutura de accionamento alongada e estando o segundo rotor disposto para ser accionado pela estrutura de accionamento alongada e tendo um dos rotores um perfil não circular que tem pelo menos duas porções salientes que alternam com porções de recuo, sendo a montagem de carga rotativa de modo a apresentar um binário de carga flutuante periódico quando accionada em rotação.

Em conformidade com o presente invento num primeiro aspecto, é proporcionado um aparelho de accionamento síncrono como definido pelas características da reivindicação 1.

Em formas preferidas do aparelho, o perfil não circular é de tal modo a produzir o binário correctivo flutuante oposto 5

ΕΡ 1 448 916/PT pela contracção e alongamento periódicos dos lanços da estrutura de accionamento alongada contiguos ao rotor sobre o qual está formado o perfil não circular. A estrutura de accionamento alongada tem um lanço de accionamento do lado justo do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular, estando a posição angular do perfil não circular compreendida entre +/- 15 graus (de preferência compreendida entre +/- 5 graus) de uma posição angular para a qual o alongamento máximo do lanço de accionamento coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa. Mais de preferência a posição angular do perfil não circular é aquele para a qual um alongamento máximo do lanço de accionamento coincide substancialmente com um valor de pico do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa.

Também em formas preferidas do aparelho, a magnitude da excentricidade do perfil não circular é de modo que o binário correctivo flutuante tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% a 110% (de preferência compreendida no intervalo de 90% a 100%) da amplitude do binário de carga flutuante num predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento sincrono. Mais de preferência, a amplitude do binário correctivo flutuante é substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante.

Neste fascículo, a não ser que seja de outro modo indicado, o termo amplitude de um artigo que varia periodicamente significa amplitude de pico a pico.

Deste modo, a magnitude da excentricidade do perfil não circular é determinada com referência à amplitude do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa. Em algumas disposições a amplitude do binário de carga flutuante pode ser substancialmente constante e noutras disposições a amplitude do binário de carga flutuante pode variar. Onde a amplitude do binário de carga flutuante é constante, a magnitude da excentricidade é determinada com referência àquela amplitude substancialmente constante do binário de carga flutuante. Onde 6

ΕΡ 1 448 916/PT a amplitude do binário de carga flutuante varia, o valor da mesma que é utilizado para determinar a magnitude da excentricidade irá ser escolhido de acordo com as condições de funcionamento nas quais é desejável eliminar ou reduzir as vibrações indesejadas. Por exemplo onde o binário de carga flutuante da montagem de carta rotativa varia, a excentricidade pode ser determinada com referência à amplitude do binário de carga flutuante quando determinada em condições de modo que seja um máximo, ou por exemplo quando determinada à frequência de ressonância natural do aparelho. Por exemplo num motor de combustão interna a diesel, a região mais preocupante para a vibração pode ser ao fornecimento máximo de combustivel pela bomba de combustivel. Nestas condições, a excentricidade é determinada com referência à amplitude do binário de carga flutuante quando determinada nestas condições. De um modo similar num motor de combustão interna a gasolina, a região mais preocupante pode ser na região de ressonância natural do accionamento temporizado, e num tal caso a excentricidade é determinada com referência a tais condições.

Deve ser notado que o invento encontra aplicação em muitas formas de aparelhos de accionamento síncrono diferentes dos motores de combustão interna. Além disso, o perfil não circular pode ser proporcionado em muitos locais diferentes dentro do aparelho de accionamento. Por exemplo pode ser proporcionado um perfil não circular sobre o primeiro rotor (o qual acciona a estrutura de accionamento alongada) e/ou sobre o segundo rotor (o qual é accionado pela estrutura de accionamento alongada) e/ou pode ser proporcionado sobre um terceiro rotor, por exemplo um rotor livre impelido a contactar com a estrutura de accionamento alongada de volta continua.

Contudo, o invento encontra particular utilização quando instalado num motor de combustão interna e o primeiro rotor compreende uma roda dentada de veio de manivelas. Em algumas disposições o motor de combustão interna é um motor a diesel e a montagem de carga rotativa compreende uma bomba de combustivel rotativa. Como foi mencionado em tais disposições, pode estar disposto que a magnitude da excentricidade do perfil 7 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ não circular seja tal que o binário correctivo flutuante tenha uma amplitude substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante quando determinada em condições de fornecimento máximo da bomba de combustível. Noutras disposições, o motor de combustão interna pode ser um motor a gasolina e a montagem de carga rotativa pode ser uma montagem de veio de excêntricos.

Na determinação da posição angular do perfil não circular, podem-se considerar vários parâmetros de referência do perfil e do rotor sobre o qual está formado. Em algumas disposições o perfil não circular tem pelo menos dois raios de referência, passando cada raio de referência desde o centro do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular e através do centro de uma porção saliente do perfil não circular, e a posição angular do perfil não circular está relacionada com uma direcção de referência do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular, sendo a direcção de referência a direcção da força de carga de cubo produzida pelo engate da estrutura de accionamento alongada com aquele rotor. A posição angular do perfil não circular é tal que, quando o binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa está num máximo, a posição anular de um raio de referência está de preferência compreendida num intervalo de 90° a 180° a partir da direcção de referência tomada no sentido de rotação do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular. De preferência o intervalo compreende um intervalo de 130° a 140°. Mais de preferência, a posição angular do raio de referência está substancialmente a 135° a partir da direcção de referência tomada no sentido de rotação do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular.

Deve ser notado que podem ser proporcionadas muitas formas diferentes de perfil não circular, por exemplo um perfil geralmente oval, ou um perfil que tem três ou quatro porções salientes dispostas de um modo regular em torno do rotor. A escolha do perfil irá depender de outros componentes do aparelho de accionamento síncrono. Exemplos que podem ser proporcionados incluem os seguintes, nomeadamente: o motor de combustão interna é um motor de combustão interna de 4 8 ΕΡ 1 448 916/PT cilindros em linha e a roda dentada de veio de manivelas tem um perfil de contorno oval; o motor de combustão interna é um motor de combustão de 4 cilindros em linha e a roda dentada de veio de excêntricos tem um perfil de contorno geralmente rectangular; o motor de combustão interna é um motor de combustão de 4 cilindros em linha e a roda dentada de veio de excêntricos tem um perfil de contorno geralmente rectangular e a roda dentada de veio de manivelas tem um perfil de contorno oval; o motor de combustão interna é um motor de combustão de 3 cilindros em linha e a roda dentada de veio de excêntricos tem um perfil de contorno geralmente triangular; o motor de combustão interna é um motor de combustão de 6 cilindros em linha e a roda dentada de veio de manivelas tem um perfil de contorno geralmente triangular; o motor de combustão interna é um motor de combustão de 6 cilindros em V6 e a roda dentada de veio de excêntricos tem um perfil de contorno geralmente triangular; o motor de combustão interna é um motor de combustão de 8 cilindros em V8 e a roda dentada de veio de excêntricos tem um perfil de contorno geralmente rectangular; ou o motor de combustão interna é um motor de combustão de 2 cilindros e a roda dentada de veio de excêntricos tem um perfil de contorno oval.

Na maioria das concretizações do invento como declarado acima, as porções salientes e porções de recuo serão geralmente da mesma magnitude, fornecendo um perfil não circular regular. Contudo, dependendo das circunstâncias das vibrações torcionais a serem removidas, pode ser proporcionado um perfil não regular. Além disso, as porções salientes referidas acima podem constituir porções salientes maiores e as porções de recuo constituir porções de recuo maiores e o perfil não circular pode incluir porções salientes menores adicionais de menor extensão do que as porções salientes maiores. Estas porções salientes menores podem estar adaptadas para produzir padrões de binário correctivo flutuante, menores, adicionais no binário aplicado ao segundo rotor, com a finalidade de reduzir ou anular substancialmente o binário de carga flutuante de ordem subsidiária apresentado pela montagem de carga rotativa, em particular por exemplo a fim de reduzir ou anular 9 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ substancialmente binários de carga flutuante de quarta ordem apresentados pela montagem de carga rotativa.

Deve ser notado que onde as caracteristicas do invento são aqui declaradas em relação ao aparelho de acordo com o invento, tais caracteristicas também podem ser proporcionadas em relação a um método de acordo com o invento (nomeadamente um método de funcionamento de um aparelho de accionamento sincrono, ou um método de construção de um aparelho de accionamento sincrono) e vice-versa.

Em particular, é proporcionado em conformidade com outro aspecto do invento como é definido na reivindicação 39 um método de funcionamento de um aparelho de accionamento sincrono que compreende uma estrutura de accionamento alongada de volta continua que tem uma pluralidade de secções de engate. Uma pluralidade de rotores compreende pelo menos um primeiro e um segundo rotor. O primeiro rotor tem uma pluralidade de dentes que engatam nas secções de engate da estrutura de accionamento alongada e o segundo rotor tem uma pluralidade de dentes que engatam nas secções de engate da estrutura de accionamento alongada. Uma montagem de carga rotativa está acoplada ao segundo rotor. Um dos rotores tem um perfil não circular que tem pelo menos duas porções salientes que alternam com porções de recuo. A montagem de carga rotativa apresenta um binário de carga flutuante periódico quando accionada em rotação. 0 método compreende as etapas de engatar a estrutura de accionamento alongada em torno do primeiro e segundo rotores, accionar a estrutura de accionamento alongada pelo primeiro rotor e accionar o segundo rotor pela estrutura de accionamento alongada e aplicar ao segundo rotor por meio do perfil não circular um binário correctivo flutuante oposto que reduza ou substancialmente anule o binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa.

Em conformidade ainda com outro aspecto do invento como definido na reivindicação 50, é proporcionado um método de 10 ΕΡ 1 448 916/PT construção de um aparelho de accionamento síncrono, compreendendo: (i) componentes de montagem compreendendo uma estrutura de accionamento alongada de volta contínua que tem uma pluralidade de secções de engate, uma pluralidade de rotores compreendendo pelo menos um primeiro e um segundo rotor, tendo o primeiro rotor uma pluralidade de dentes para engatarem nas secções de engate da estrutura de accionamento alongada e tendo o segundo rotor uma pluralidade de dentes para engatarem nas secções de engate da estrutura de accionamento alongada e uma montagem de carga rotativa acoplada ao segundo rotor; e (ii) engate da estrutura de accionamento alongada em torno do primeiro e segundo rotores, estando o primeiro rotor disposto para accionar a estrutura de accionamento alongada e estando o segundo rotor disposto para ser accionado pela estrutura de accionamento alongada e tendo um dos rotores um perfil não circular que tem pelo menos duas porções salientes que alternam com porções de recuo, sendo a montagem de carga rotativa de modo a apresentar um binário de carga flutuante periódico quando accionada em rotação; e (iii) determinação das posições angulares das porções salientes e de recuo do perfil não circular em relação à posição angular do segundo rotor e a magnitude da excentricidade do perfil não circular, de modo a que o perfil não circular aplique um binário correctivo flutuante oposto ao segundo rotor que reduza ou substancialmente anule o binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa.

Numa forma preferida do método de construção do aparelho de accionamento síncrono, o método inclui: (i) disposição do perfil não circular para produzir o binário correctivo flutuante oposto por contracção e alongamento periódicos dos lanços da estrutura de accionamento alongada contíguos ao rotor sobre o qual está 11

ΕΡ 1 448 916/PT formado o perfil não circular, tendo a estrutura de accionamento alongada um lanço de accionamento entre o rotor sobre o qual está formado o perfil não circular e o segundo rotor, estando o lanço de accionamento posicionado do lado justo do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular; e (ii) determinação das posições angulares das porções salientes e de recuo do perfil não circular ao dispor a posição angular do perfil não circular para ficar compreendida entre +/- 15 graus de uma posição angular para a qual um alongamento máximo do lanço de accionamento coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa.

Também numa forma preferida do invento o método de construção de um aparelho de accionamento síncrono inclui que a determinação da magnitude da excentricidade do perfil não circular seja determinada pelas seguintes etapas: (i) medição da amplitude do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa a um predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento síncrono; (ii) calcular a amplitude requerida da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento pela fórmula seguinte: L - — rk L = a amplitude da contracção e alongamento periódicos do dito lanço de accionamento; T = a amplitude do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa a um predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento síncrono; 12

ΕΡ 1 448 916/PT r = ο raio do segundo rotor: K = o coeficiente de rigidez da estrutura de accionamento alongada definido como k dF_

dL onde dF é a força requerida para produzir um aumento de comprimento dL no comprimento da estrutura. (iii) produção e registo de dados para relacionar de um modo empírico uma série de valores da (a) divergência a partir de um círculo das porções salientes e de recuo do perfil não circular e (b) da amplitude resultante da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento; e (iv) selecção a partir dos dados da correspondente excentricidade para fornecer a amplitude requerida da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento. 0 presente invento surge a partir de um entendimento de que a melhor maneira para eliminar ou reduzir vibrações torcionais num sistema de accionamento síncrono é dispor um perfil não circular sobre um dos rotores de modo a anular ou reduzir o binário de carga flutuante na montagem de carga, em vez de tentar anular ou reduzir a tensão variável na estrutura de accionamento de volta contínua, como foi tentado na arte anterior. Realmente determinou-se ser essencial proporcionar uma tensão variável na estrutura de accionamento alongada, a fim de anular ou reduzir o binário de carga flutuante na montagem de carga. 0 presente invento permite a anulação, ou redução, da fonte de excitação torcional, em vez de procurar lidar com os efeitos dos torcionais ao anular variações na tensão na estrutura de accionamento alongada. 13

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Deste modo embora seja conhecido proporcionar um perfil não circular sobre um dos rotores numa montagem de accionamento síncrono, os métodos escolhidos para determinar a magnitude da excentricidade e a temporização das porções salientes e de recuo do perfil não circular, não têm sido de modo a produzir o resultado necessário. A título de exemplo, num motor de combustão interna típico, se a excentricidade for escolhida de modo a tentar equalizar a tensão numa correia de accionamento, a excentricidade irá ser consideravelmente demasiada para anular as vibrações torcionais na montagem de carga. Num motor de combustão internacional típico, irá existir uma frequência de ressonância a, digamos, 2000 a 2500 rpm. Se a excentricidade do perfil não circular for escolhida para tentar anular qualquer variação de tensão na correia de accionamento na região de ressonância, então tipicamente a excentricidade irá ser ajustada a muito maior tensão do que é necessária para anular as vibrações. O resultado irá ser desgaste excessivo na correia de accionamento e nas várias rodas dentadas e também o sistema não irá ter sucesso na redução da vibração.

Considerando outra maneira na qual as disposições da arte anterior foram deficientes, é importante dispor a temporização (traduzida para posição angular) do perfil não circular, para ser correctamente relacionada com a temporização (traduzida para posicionamento angular) das flutuações no binário de carga na montagem de carga. De modo conveniente a temporização relativa do perfil não circular e do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa é determinada em relação a uma contracção e alongamento periódicos de um lanço de accionamento da estrutura de accionamento alongada entre o primeiro e segundo rotores do lado justo do primeiro rotor. A disposição mais preferível em conformidade com o invento é aquela em que a posição angular do perfil não circular é aquela para a qual um alongamento máximo do lanço de accionamento da estrutura de accionamento alongada coincide substancialmente com um valor de pico do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa. Contudo, o invento pode proporcionar substancial redução na vibração se a temporização for ajustada dentro de um intervalo entre mais/menos 15° da posição angular preferida. Um 14 ΕΡ 1 448 916/PT intervalo particularmente preferido está compreendido entre mais/menos 5o da posição angular preferida.

Em contraste, na arte anterior foi tentado ajustar a excentricidade do perfil não circular com referência à tensão na estrutura de accionamento alongada. Contudo num motor de combustão interna típico a tensão de pico na correia de accionamento varia na sua temporização de acordo com a região da gama de rpm que é examinada. Tipicamente a tensão de pico na correia de accionamento ocorre numa etapa de temporização para a frequência de ressonância do motor e ocorre numa temporização antecipada no ciclo para a gama de rotações abaixo da ressonância e ocorre numa parte mais tarde do ciclo de temporização para a região da gama de rotações acima da condição de ressonância. Deste modo, dependendo de quais condições são escolhidas na arte anterior a fim de tentar equalizar a tensão na correia de accionamento, a temporização da excentricidade do perfil não circular pode estar à frente, ou pode estar atrasada atrás, da posição preferida para anular o binário de carga flutuante na montagem de carga.

Deste modo para resumir, o presente invento proporciona a escolha correcta da excentricidade e da temporização do perfil não circular, para ser aquela que de um modo mais vantajoso anula ou reduz o binário de carga flutuante na montagem de carga.

Descrição dos desenhos

Irão ser agora descritas concretizações do invento a título de exemplo com referência aos desenhos em anexo nos quais: a fig. 1 é uma ilustração esquemática de um aparelho de accionamento síncrono para um veiculo motorizado com motor de combustão interna, que incorpora o invento; a fig. 2 é uma vista ampliada da roda dentada de veio de manivelas mostrada na fig. 1; 15 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ a fig. 3 é uma ilustração esquemática do aparelho de accionamento síncrono de um motor de combustão interna na configuração de motor DOHC; a fig. 4a mostra um gráfico de um binário de carga flutuante num veio de excêntricos de um motor de combustão interna SOHC e um binário correctivo flutuante gerado por uma roda dentada de veio de manivelas oval ilustrada nas figs. 1 e 2, sendo todos os gráfico tirados ao longo de uma rotação do veio de manivelas; a fig. 4b mostra um gráfico de um binário de carga flutuante que surge a partir do excêntrico de admissão de um motor de combustão interna DOHC, um binário de carga flutuante que surge do excêntrico de escape e um binário correctivo flutuante gerado por uma roda dentada de veio de manivelas oval no motor ilustrado na fig. 3, sendo todos os gráficos tirados ao longo de uma rotação do veio de manivelas; as figs. 5a a 5d mostram diferentes combinações de rodas dentadas de veio de manivelas e veio de excêntricos que incorporam o invento em motores de 4 cilindros e 3 cilindros; as figs. 6a a 6d mostram diferentes combinações de rodas dentadas de veio de manivelas e veio de excêntricos que incorporam o invento em motores de 6 cilindros, 8 cilindros e 2 cilindros; a fig. 7a é um gráfico que ilustra a magnitude das vibrações torcionais num motor de combustão interna a diferentes velocidades de motor, indicando o eixo vertical a amplitude das vibrações torcionais em graus de movimento do veio de excêntricos e indicando o eixo horizontal a velocidade do motor em rpm, indicando o gráfico a situação num motor conhecido, tendo uma roda dentada de veio de manivelas redonda; a fig. 7b é um gráfico que ilustra a magnitude das vibrações torcionais num motor de combustão interna a diferentes velocidades de motor, indicando o eixo vertical a amplitude das vibrações torcionais em graus de movimento do veio de excêntricos e indicando o eixo horizontal a velocidade do motor em rpm, indicando o gráfico a situação para um aparelho de accionamento síncrono que incorpora o invento, utilizando uma roda dentada de veio de manivelas oval; 16 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ a fig. 8a é um gráfico que ilustra a magnitude das tensões num motor de combustão interna a diferentes velocidades de motor, indicando o eixo vertical a amplitude da tensão de correia e indicando o eixo horizontal a velocidade do motor em rpm, indicando o gráfico a situação num motor conhecido, tendo uma roda dentada de veio de manivelas redonda; a fig. 8b é um gráfico que ilustra a magnitude das tensões num motor de combustão interna a diferentes velocidades de motor, indicando o eixo vertical a amplitude da tensão de correia e indicando o eixo horizontal a velocidade do motor em rpm, indicando o gráfico a situação para um aparelho de accionamento sincrono que incorpora o invento, utilizando uma roda dentada de veio de manivelas oval; as figs. 9a a 9b mostram respectivamente as flutuações de tensão na correia de accionamento ao longo de uma rotação do veio de manivelas a 1500 RPM, para um motor de acordo com a arte anterior, tendo uma roda dentada de veio de manivelas redonda, as figs. 9a e 9b mostram respectivamente as variações de tensão de correia do lado justo e do lado frouxo da roda dentada de veio de manivelas respectivamente; as figs. 10a e 10b mostram respectivamente as flutuações de tensão na correia de accionamento ao longo de uma rotação do veio de manivelas a 2500 RPM, para um motor de acordo com a arte anterior, tendo uma roda dentada de veio de manivelas redonda, as figs. 10a e 10b mostram respectivamente as variações de tensão de correia do lado justo e do lado frouxo da roda dentada de veio de manivelas respectivamente; a fig. 11 mostra respectivamente as flutuações de tensão na correia de accionamento ao longo de uma rotação do veio de manivelas a 3500 RPM, para um motor de acordo com a arte anterior, tendo uma roda dentada de veio de manivelas redonda, as figs. 11a e 11b mostram respectivamente as variações de tensão de correia do lado justo e do lado frouxo da roda dentada de veio de manivelas respectivamente;

a fig. 12 é um gráfico tridimensional que mostra a distribuição das vibrações torcionais do veio de excêntricos num motor de combustão interna conhecido que tem uma roda dentada de veio de manivelas redonda, no qual o eixo dos X indica várias ordens harmónicas de vibração, o eixo dos Y 17

ΕΡ 1 448 916/PT indica a velocidade de motor em RPM e o eixo dos Z indica a amplitude das vibrações torcionais de veio de excêntricos; a fig. 13 é um gráfico tridimensional que mostra a distribuição das vibrações torcionais do veio de excêntricos num motor que incorpora o invento e tendo uma roda dentada de veio de manivelas oval, no qual o eixo dos X indica várias ordens harmónicas de vibração, o eixo dos Y indica a velocidade de motor em RPM e o eixo dos Z indica a amplitude das vibrações torcionais do veio de excêntricos; a fig. 14a mostra um gráfico do binário de carga flutuante numa montagem de carga rotativa tal como um veio de excêntricos; a fig. 14b mostra como um perfil não circular 19 pode ser derivado para anular as flutuações de binário da fig. 14a, numa concretização do invento; e as figs. 15, 16 e 17 mostram uma representação virtual gerada por computador de um perfil de veio de manivelas oval que incorpora o invento, sendo o perfil avançado passo a passo um avanço angular de um dente na fig. 16 em relação à fig. 15 e na fig. 17 em relação à fig. 16.

Descrição do invento A fig. 1 é uma representação em diagrama de um aparelho de accionamento síncrono para um veículo motorizado com motor de combustão interna, que incorpora o invento. O aparelho compreende uma estrutura de accionamento alongada de volta contínua 10, primeiro e segundo rotores 11 e 12 e mais rotores 13, 14 e 17. A estrutura de accionamento alongada de volta contínua 10 é proporcionada por uma correia de distribuição convencional que tem dentes 15 juntamente com vales de interferência que constituem uma pluralidade de secções de engate da estrutura de accionamento alongada de volta contínua. Cada rotor 11 e 12 está provido de uma roda dentada que tem uma pluralidade de dentes para engatar com os vales entre os dentes 15 da correia de distribuição 10. A roda dentada 11 está acoplada ao veio de manivelas (não mostrado) de um motor de combustão interna e a roda dentada 12 está acoplada a uma montagem de carga rotativa (não mostrada) que é constituída por 18

ΕΡ 1 448 916/PT um veio de excêntricos 26 do motor de combustão interna. A correia de distribuição 10 está engatada em torno do primeiro e segundo rotores 11 e 12, estando o primeiro rotor 11 disposto para accionar a correia 10 e estando o segundo rotor 12 disposto para ser accionado pela correia 10. O rotor 14 também tem dentes 16 e consiste numa roda dentada para accionar outros elementos do motor de combustão interna, tal como uma bomba de água e o rotor 13 é de preferência para um rolamento tensor de correia num lado não dentado da correia de distribuição 10, para esticar a correia de maneia conhecida. O rotor 17 é de preferência para um rolamento de polia livre fixo do lado não dentado da correia de distribuição 10.

Numa forma conhecida de um aparelho de accionamento síncrono, a roda dentada de veio de manivelas teria um perfil circular. Num tal caso, o aparelho de accionamento síncrono é propício a vibrações, conhecidas como vibrações torcionais, que surgem da abertura e fecho das válvulas de admissão e escape do motor de combustão interna pelo veio de excêntricos por cima. A fonte das excitações é ilustrada nas figs. 4a e b. A fig. 4a ilustra o binário de carga flutuante 103 aplicado ao veio de excêntricos num motor SOHC e a fig. 4b ilustra o mesmo para um motor DOHC. A fig. 4b mostra a variação do binário de veio de excêntricos ao longo de um único ciclo do motor, indicando como o binário de admissão mostrado pela curva 101 varia com o grau de rotação do motor e como o perfil de binário de escape 102 varia da mesma maneira.

Em conformidade com a concretização do presente invento mostrada na fig. 1 para um motor SOHC, a roda dentada de veio de manivelas 11 tem um perfil não circular (como mostrado de forma exagerada na fig. 2) indicado geralmente pelo número de referência 19. O perfil não circular 19 é, na concretização particular descrita, uma oval que tem um eixo maior 20 e um eixo menor 21. O perfil 19 tem duas porções salientes 22 e 23 e tem duas porções de recuo 24 e 25. A provisão do perfil oval 19 sobre a roda dentada 11 como é mostrado na fig. 2, gera um binário correctivo flutuante, que 19

ΕΡ 1 448 916/PT é aplicado pela correia 10 ao segundo rotor 12. Este binário correctivo flutuante é mostrado em 104 na fig. 4a. Na situação preferida, o binário de carga flutuante total 103 é oposto pelo binário correctivo geral 104. De preferência o binário correctivo 104 está desfasado de 180° com o binário de carga geral 103 e a amplitude de pico a pico do binário correctivo flutuante 104 é tornada igual à amplitude de pico a pico do binário de carga flutuante geral 103.

Em conformidade com a concretização do invento utilizando o perfil oval 19 mostrado na fig. 2, as posições angulares das porções salientes e de recuo 22 a 24 do perfil não circular 19 em relação à posição angular do segundo rotor 12 e a magnitude da excentricidade do perfil não circular 19, são tais que o perfil não circular 19 aplique um binário correctivo flutuante oposto 104 ao segundo rotor 12 que anule substancialmente o binário de carga flutuante 103 da montagem de carga rotativa 26 . A determinação da temporização e magnitude da excentricidade do perfil não circular 19 irá agora ser descrita em mais detalhe. Na fig. 1 os lanços entre os vários rotores são indicados como 10A entre rotor 12 e rotor 14, 10B entre rotor 14 e rotor 11, 10C entre rotor 12 e rotor 13 e 10D entre rotor 13 e rotor 17 e 10E entre rotor 17 e rotor 11. O lanço entre o primeiro rotor 11 e o segundo rotor 12, indicado como 10A, 10b é referido como o lanço de accionamento entre os dois rotores, estando posicionado do lado justo do primeiro rotor 11 sobre o qual está formado o perfil não circular 19. O lanço entre o primeiro rotor 11 e segundo rotor 12 que é indicado como 10C, 10D, 10E é referido como o lado frouxo, embora como é claro a correia esteja sob tensão em ambos os lados. As vibrações torcionais para serem eliminadas são formadas pelo binário de carga flutuante sobre a montagem de carga rotativa (o veio de excêntricos 26) e em conformidade com o presente invento este é reduzido ou anulado substancialmente pela aplicação de um binário correctivo flutuante oposto ao veio de excêntricos 26 por meio da correia de distribuição 10. O binário correctivo flutuante oposto é produzido pelo perfil não 20 ΕΡ 1 448 916/PT circular 19 pela contracção e alongamento periódicos dos lanços 10A, 10B e 10C 10D, 10E, contíguos ao rotor 11 sobre o qual está formado o perfil não circular. Em formas preferidas do invento, a posição angular do perfil não circular 19 é ajustada o melhor possivel para ser aquela para a qual um alongamento máximo do lanço de accionamento 10A 10B coincide substancialmente com um valor de pico do binário de carga flutuante do veio de excêntricos 26. Nem sempre será possivel dispor esta exactamente e é obtida vantagem em conformidade com o invento se a posição angular do perfil não circular estiver compreendida entre + /- 15 graus da posição angular preferida, mais de preferência compreendida entre +/- 5 graus.

Em relação ao caso particular ilustrado e em referência às figs. 1 e 2, o perfil oval 19 tem dois raios de referência 20a e 20b, que juntos formam o eixo maior 20 da oval. Cada raio de referência 20a, 20b passa desde o centro do rotor 11 e através do centro da respectiva porção saliente 22, 23. A posição angular do perfil não circular 19 está relacionada com uma direcção de referência do rotor 11, sendo a direcção de referência a direcção de um vector ou linha imaginária 27 que bissecta o ângulo ou sector de envolvimento da estrutura de accionamento de volta continua 10 em torno do rotor 11. Este vector que bissecta o ângulo de envolvimento está na mesma direcção que a força de carga de cubo produzida pelo engate da correia 10 com o rotor 11 quando o sistema de accionamento de correia está estático. Contudo, deve ser notado que a direcção da força de carga de cubo muda de um modo dinâmico durante o funcionamento do sistema de accionamento de correia. A temporização do perfil não circular 19 é ajustada de modo que, na altura em que o binário de carga flutuante sobre o segundo rotor 12 está num máximo, a posição angular do raio de referência 20a está compreendida entre um intervalo de 90° a 180° a partir da direcção de referência do ângulo de bissecção de envolvimento 27, tomada no sentido de rotação do rotor 11, de preferência compreendida entre um intervalo de 130° a 140°. Assumindo que a montagem da fig. 1 é mostrada no instante em que o binário de carga flutuante sobre o segundo rotor 12 está num máximo, então a temporização preferida do perfil não 21 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ circular 19 é como a mostrada na fig. 1, nomeadamente que o ângulo entre o raio de referência 20a e a direcção de bissecção 27 é 135°, como indicado pelo ângulo Θ.

Deve ser notado que neste fascículo, onde o termo "raio de referência" é utilizado para um perfil não circular 19, o parâmetro de referência medido é o raio de um círculo ideal que passa através da porção saliente associada e não é um raio da totalidade do perfil, uma vez que esta totalidade do perfil total é essencialmente não circular. O termo raio de referência é utilizado meramente para indicar a distância entre o centro do eixo do rotor sobre o qual está formado o perfil, até à extensão máxima do perfil na porção saliente relevante.

Agora irão ser feitas considerações para a determinação da magnitude da excentricidade do perfil não circular 19 na concretização específica mostrada. Em resumo, a magnitude da excentricidade do perfil 19 é de preferência ajustada para ser de modo a que o binário correctivo flutuante 104 mostrado em 4a tenha uma amplitude substancialmente igual, e fase substancialmente oposta, à amplitude do binário de carga flutuante 103 mostrado na fig. 4a. Contudo ainda se encontra vantagem nas concretizações onde a amplitude do binário correctivo flutuante 104 está compreendido no intervalo de 75% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante 103, mais de preferência compreendido no intervalo de 90% a 100%. Onde o binário de carga flutuante 103 tenha uma amplitude substancialmente constante ao longo da gama de rotações do motor, a amplitude do binário correctivo 104 é meramente tornada substancialmente igual à amplitude constante do binário de carga flutuante.

As etapas práticas da determinação da magnitude da excentricidade podem ser como se segue. Primeiro a amplitude do binário de carga flutuante 103 do veio de excêntricos 26 é medida no ajuste seleccionado das condições de funcionamento, neste caso na amplitude máxima do binário de carga flutuante. A seguir é calculada a amplitude necessária da contracção e 22 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ alongamento periódicos do lanço de accionamento 10a, 10b pela fórmula seguinte:

T L = — rk onde: L = a amplitude da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento que é requerida; T = a amplitude do binário de carga flutuante do veio de excêntricos 26 que se mediu na amplitude máxima; r = o raio do segundo rotor 12; e K = o coeficiente de rigidez da correia 10. 0 coeficiente de rigidez k é obtido a partir da fórmula dF_

dL onde dF é a força requerida para produzir um aumento de comprimento dL no comprimento da estrutura. A titulo de exemplo dos cálculos acima, a amplitude do binário de carga flutuante T pode ser 10 Nm (zero para o pico) e o raio do rotor 12 pode ser 50 mm. Isto fornece uma força máxima F necessária para proporcionar o necessário binário correctivo flutuante de F = 200N. No exemplo discutido, a mudança necessária no comprimento de lanço é obtida ao dividir a tensão de 200N pelo coeficiente de rigidez k, que por exemplo para uma correia típica pode ser 400 N/mm. Isto fornece a amplitude necessária do alongamento e contracção da correia de distribuição de 0,5 mm (zero para o pico). 23

ΕΡ 1 448 916/PT A etapa seguinte é calcular a excentricidade requerida para proporcionar este comprimento de alongamento e contracção numa etapa de temporização quando o eixo maior 20 da elipse é definido em Θ = 135° como é mostrado na fig. 1. Um cálculo teórico deste valor é dificil de conseguir, de maneira que o cálculo da excentricidade é obtido pelo equivalente de uma tabela de "consulta". Isto é efectuado ao produzir-se e registar dados para relacionar de um modo empírico uma série de valores (i) da divergência a partir do círculo das porções salientes e de recuo do perfil não circular e (ii) da amplitude resultante da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento. A excentricidade necessária é então seleccionada a partir dos dados para fornecer a amplitude necessária da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento. O banco de dados que é produzido, para proporcionar a tabela de "consulta" consiste numa tabela de valores da amplitude de alongamento e contracção do lanço de accionamento ÍOA e 10B, para vários valores da excentricidade do perfil oval 19 ao longo do eixo maior. São fornecidos exemplos de tais dados na tabela seguinte, Tabela 1. O círculo de referência utilizado para comparação é um círculo que tem um diâmetro igual à média do comprimento do eixo maior 20 e do comprimento do eixo menor 21. A excentricidade do perfil oval 19 pode ser determinada, no exemplo mostrado, ao considerar a divergência do contorno a partir do círculo de referência no eixo maior 20.

Diferença entre o contorno de referência oval seleccionado e o círculo de referência Amplitude da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento 10A, 10B 0,5 mm 0,25 mm 1,0 mm 0,49 mm 1,5 mm 0,74 mm

Esta tabela pode ser derivada por exemplo ao produzir-se uma simulação de computador do perfil oval 19 e avançando este passo a passo através de uma série de avanços angulares de, digamos um dente de cada vez, por exemplo como é mostrado nas figs. 15, 16 e 17. Para cada uma destas etapas, a simulação de 24

ΕΡ 1 448 916/PT computador está disposta para proporcionar uma indicação do alongamento ou contracção do lanço de accionamento equivalente IOA, 10B, para um comprimento particular do eixo maior fornecendo o raio 20A. Na simulação de computador, o raio de referência 20A é então variado e é produzida mais uma série de dados para o novo raio 20A. A finalidade de avançar o perfil passo a passo através das posições mostradas nas figs. 15, 16 e 17, é determinar de um modo empírico a posição à qual acontece a extensão máxima do correspondente lanço de accionamento 10A, IOB. Tendo determinado isso, são extraídos os dados apropriados, para o comprimento máximo do lanço 10A, 10B, o qual é ajustado contra a correspondente excentricidade do raio de referência 20A. As figs. 15, 16 e 17 mostram como a amplitude do alongamento pode ser determinada ao utilizar protótipos virtuais.

As figs. 5a a 5d mostram diferentes combinações de rodas dentadas de veio de manivelas e veio de excêntricos para motores de 4 cilindros e 3 cilindros. As figs. 6a a 6d mostram diferentes combinações de rodas dentadas de veio de manivelas e veio de excêntricos para motores de 6 cilindros, 8 cilindros e 2 cilindros. A fig. 7a mostra a amplitude das vibrações torcionais de veio de excêntricos em graus de vibração de rotação versus a velocidade do motor em rpm para uma roda dentada de veio de manivelas redonda. A fig. 7b mostra a amplitude das vibrações torcionais de veio de excêntricos em graus de vibração de rotação versus a velocidade do motor em rpm para uma roda dentada de veio de manivelas oval. A fig. 7b mostra que as torcionais são significativamente reduzidas. Só permanecem as torcionais que surgem do veio de manivelas. A ressonância foi anulada. A fig. 8a mostra a flutuação de tensão do lado justo versus a velocidade do motor em rpm para uma roda dentada de veio de manivelas redonda. A fig. 8b mostra a flutuação de tensão do lado justo versus a velocidade do motor em rpm para uma roda dentada de veio de manivelas oval. A fig. 8b também 25 ΕΡ 1 448 916/ΡΤ mostra que a ressonância foi anulada. Ainda estão presentes flutuações de tensão em toda a gama de rpm, mas necessitam de lá estar para proporcionar o binário de anulação.

As figs. 9a e b mostram as flutuações de tensão do lado justo e lado frouxo ao longo de uma rotação da roda dentada de veio de manivelas redonda a 1500 rpm. As figs. 10a e b mostram as flutuações de tensão do lado justo e lado frouxo ao longo de uma rotação da roda dentada de veio de manivelas redonda à ressonância do sistema (2500 rpm). As figs. 11a e b mostram as flutuações de tensão do lado justo e lado frouxo ao longo de uma rotação da roda dentada de veio de manivelas redonda a 3500 rpm. A fig. 12 mostra as vibrações torcionais do veio de excêntricos para uma roda dentada de veio de manivelas redonda apresentadas como uma análise espectral onde: o eixo dos x = ordens harmónicas; eixo dos y = rpm do motor ; e eixo dos z = amplitude das vibrações torcionais do veio de excêntricos. A fig. 13 mostra as vibrações torcionais do veio de excêntricos para uma roda dentada de veio de manivelas oval apresentadas como uma análise espectral onde: o eixo dos x = ordens harmónicas; eixo dos y = rpm do motor ; e eixo dos z = amplitude das vibrações torcionais do veio de excêntricos. Somente as torcionais de segunda ordem são eliminadas pelo perfil oval. Utilizando um perfil mais complexo, como mostrado na fig. 14 irá anular de um modo simultâneo torcionais de segunda e quarta ordem.

As figs. 14a e 14b mostram, de forma muito exagerada, como um perfil não circular 19 de um dos rotores num aparelho de accionamento síncrono que incorpora o invento pode ser moldado para acomodar duas ordens diferentes de flutuações torcionais no binário de uma montagem de carga rotativa. A fig. 14 consiste em duas figs. 14a e 14b. A fig. 14a mostra na curva 110 um binário de carga flutuante de segunda ordem, equivalente ao pico de segunda ordem mostrado na fig. 12. A curva 111 mostra um binário de carga flutuante de quarta ordem 26

ΕΡ 1 448 916/PT equivalente ao pico de quarta ordem mostrado na fig. 12. A curva 112 mostra o binário de carga flutuante combinado sobre a montagem de carga rotativa.

Na fig. 14b é mostrado em 19A de forma muito exagerada um perfil geralmente oval adequado para ser utilizado sobre um rotor de veio de manivelas 11 na fig. 1, tendo porções salientes 22 e 23. Estas porções salientes produzem um binário de carga flutuante correctivo que pode ser aplicado para anular o binário de carga flutuante de segunda ordem 110 na fig. 14a. Um segundo perfil indicado em 19B é moldado para ter quatro porções salientes menores que, se fosse para ser utilizado como um perfil de roda dentada de veio de manivelas 11, iria produzir um binário correctivo equivalente ao binário de carga flutuante de quarta ordem 111 na fig. 14a. Na fig. 14b, é indicado em 19C um perfil não circular que incorpora o invento, o qual é uma combinação dos dois perfis 19A e 19B. O perfil combinado 19C tem duas porções salientes maiores e duas porções salientes menores. O perfil combinado 19C produz um binário correctivo flutuante o qual pode ser criado para anular o binário flutuante combinado 112 mostrado na fig. 14a.

Deste modo na fig. 14 é mostrada uma modificação do rotor oval no qual estão proporcionadas porções salientes menores adicionais do perfil. A razão para isto é para lidar com as vibrações torcionais harmónicas de quarta ordem que são ilustradas nas figs. 12 e 13. Na fig. 12, são mostradas as vibrações torcionais que surgem das harmónicas de segunda, quarta e sexta ordem, com um aparelho de accionamento síncrono que tem uma roda dentada de veio de manivelas circular. A fig. 13 mostra as vibrações torcionais restantes após a utilização de uma roda dentada de accionamento de veio de manivelas oval em conformidade com o invento. Irá ser observado que permanecem as vibrações torcionais harmónicas de quarta ordem. Estas vibrações podem ser reduzidas ou eliminadas ao proporcionar porções salientes adicionais sobre o perfil não circular da roda dentada de veio de manivelas. As porções salientes menores são de extensão menor do que as porções salientes maiores e estão dispostas para produzir menos padrões de binário 27

ΕΡ 1 448 916/PT correctivo flutuante no binário aplicado ao segundo rotor, para reduzir ou anular substancialmente o binário de carga flutuante de quarta ordem apresentado pela montagem de carga rotativa.

Voltando agora para uma consideração geral do funcionamento das concretizações do invento, é conhecido proporcionar num sistema de accionamento sincrono para um motor de combustão interna uma roda dentada de veio de manivelas de perfil oval. O presente invento proporciona a selecção correcta da excentricidade e da temporização do perfil não circular, para ser aquela que de um modo vantajoso anula ou reduz o binário de carqa flutuante na montagem de carga, em vez de procurar equalizar a tensão na correia de accionamento, como tem sido efectuado nas disposições de arte anterior. O invento pode ser compreendido ao considerar-se a segunda lei de Newton, que a presença de uma força não equilibrada irá acelerar um objecto. Para exemplos lineares isto proporciona:

Aceleração = Força/Massa no movimento rotativo:

Aceleração = Binário/Inércia

Num motor de combustão interna normal o binário do trem de válvulas ou bomba de combustível de diesel flutua, obrigando a velocidade de flutuar, obrigando o deslocamento angular a flutuar (também conhecido como vibração torcional). Ao utilizar uma roda dentada de veio de manivelas elipsoidal que está a puxar a correia (num instante apropriado) pode ser criado binário adicional que tenha uma tal amplitude e fase que o binário combinado que actua sobre o veio de excêntricos é zero. A ausência de binário significa a ausência de aceleração pela primeira lei de Newton. A ausência de aceleração significa a ausência de flutuações de velocidade, o que significa que não estão presentes torcionais. 28

ΕΡ 1 448 916/PT A abertura e fecho das válvulas de admissão e escape é uma fonte de flutuações de binário. Estas flutuações de binário fazem com que o veio de excêntricos seja infligido com flutuações de velocidade, que por sua vez, provocam flutuações de posição angular conhecidas de outro modo como vibrações torcionais. A melhor cura para esse comportamento é atacar a causa mesmo na fonte ao introduzir outro binário que actua sobre o veio de excêntricos isto é removendo as flutuações de binário no veio de excêntricos. Uma maneira de o fazer é utilizar a roda dentada oval no veio de manivelas. A roda dentada oval, enquanto roda, irá introduzir flutuações de comprimento de lanço isto é irá puxar e libertar duas vezes por uma rotação de veio de manivelas. Quando o lado justo está a ser puxado, o lado frouxo é libertado e vice-versa. 0 puxar e libertar a correia significa que é gerado um novo binário adicional no veio de excêntricos. Se este novo binário for de amplitude e fase apropriadas pode equilibrar o primeiro binário do trem de válvulas. A ausência de flutuações de binário significa a ausência de flutuações de velocidade e por conseguinte a ausência de torcionais.

Nas concretizações do invento, quando as vibrações torcionais no veio de excêntricos são eliminadas a tensão de correia continua a variar. Realmente é a variação de tensão na correia, que provoca a cessação das vibrações torcionais no veio de excêntricos. Na arte anterior, o objectivo é dito ser a remoção da variação de tensão na correia, o que não é necessário para remover a vibração torcional no veio de excêntricos. 0 objecto é remover a variação na velocidade da roda dentada accionada, a qual é provocada pela variação na carga de binário na roda dentada accionada. Isto é efectuado ao variar a tensão na correia durante o ciclo da roda dentada accionada. Numa altura de aumento de carga de binário sobre a roda dentada accionada, tem de haver um aumento de tensão na correia. No momento em que o aumento de tensão é necessário o comprimento efectivo do lanço tem de ser aumentado. Isto é conseguido ao ter a oval posicionada de maneira a que o eixo comprido se desloque de uma posição perpendicular à carga de cubo, para se posicionar ao longo da direcção de carga de cubo. 29

ΕΡ 1 448 916/PT

Nesse momento quando é necessária a diminuição da tensão o comprimento efectivo do lanço tem de ser diminuído. Isto é efectuado enquanto o eixo maior se desloca da vertical para a horizontal.

Lisboa,

Claims

ΕΡ 1 448 916/PT 1/14 REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho de accionamento síncrono, compreendendo: uma estrutura de accionamento alongada de volta contínua (10) que tem uma pluralidade de secções de engate (15); uma pluralidade de rotores compreendendo pelo menos um primeiro e um segundo rotor (11, 12), tendo o primeiro rotor (11) uma pluralidade de dentes (16) para engatarem nas secções de engate (15) da estrutura de accionamento alongada (10), e tendo o segundo rotor (12) uma pluralidade de dentes (16) para engatarem na secção de engate (15) da estrutura de accionamento alongada (10) ; uma montagem de carga rotativa (26) acoplada ao segundo rotor (12) ; estando a estrutura de accionamento alongada engatada em torno do primeiro e segundo rotores, estando o primeiro rotor (11) disposto para accionar a estrutura de accionamento alongada (10) e estando o segundo rotor (12) disposto para ser accionado pela estrutura de accionamento alongada (10), e um dos rotores tendo um perfil não circular (19) que tem pelo menos duas porções salientes (22, 23) que alternam com porções de recuo (24, 25), sendo a montagem de carga rotativa (26) de modo a apresentar um binário de carga flutuante periódico quando accionada em rotação; caracterizado por as posições angulares das porções salientes e de recuo do perfil não circular (19) em relação a uma posição angular do binário de carga flutuante periódico presente sobre o segundo rotor (12), e a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19), serem tais que o perfil não circular aplique um binário correctivo flutuante oposto (104) ao segundo rotor que reduza ou substancialmente anule o binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26). ΕΡ 1 448 916/PT 2/14
2. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 1, no qual o perfil não circular (19) é de modo a produzir o dito binário correctivo flutuante oposto por contracção e alongamento periódicos dos lanços da estrutura de accionamento alongada (10) contíguos ao rotor sobre o qual está formado o perfil não circular (19), tendo a estrutura de accionamento alongada um lanço de accionamento (10A, 10B) do lado justo do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular (19), estando a posição angular do perfil não circular (19) compreendida entre +/- 15 graus de uma posição angular para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
3. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 2, no qual a posição angular do perfil não circular (19) está compreendida entre + /- 5 graus da posição angular para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) .
4. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 2, no qual a posição angular do perfil não circular (19) é aquela para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide substancialmente com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
5. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual a magnitude da excentricidade do perfil não circular é tal que o binário correctivo flutuante (104) tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante (103) a um predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento srncrono. ΕΡ 1 448 916/ΡΤ 3/14
6. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 5, no qual o dito intervalo consiste em 90% a 100% da amplitude do binário de carga flutuante (103).
7. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 5, no qual a amplitude do binário correctivo flutuante (104) é substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103).
8. Montagem de accionamento síncrono de acordo com qualquer reivindicação precedente, na qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) é substancialmente constante, e a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19) é tal que o binário correctivo flutuante (104) tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 7 0% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante (103).
9. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 8, no qual o dito intervalo consiste em 90% a 100% da amplitude do binário de carga flutuante (103) .
10. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 8, no qual a amplitude do binário correctivo flutuante (104) é substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103).
11. Montagem de accionamento síncrono de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, na qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) varia, e a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19) é tal que o binário correctivo flutuante (104) tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante quando determinada em condições de modo que seja um máximo.
12. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 11, no qual o dito intervalo consiste em 90% a ΕΡ 1 448 916/PT 4/14 100% da amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada em condições de modo que seja um máximo.
13. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 11, no qual a amplitude do binário correctivo flutuante (104) é substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada em condições de modo que seja um máximo.
14. Montagem de accionamento síncrono de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, na qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa varia, e a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19) é tal que o binário correctivo flutuante (104) tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada à frequência de ressonância natural do aparelho.
15. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 14, no qual o dito intervalo consiste em 90% a 100% da amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada à frequência natural do aparelho.
16. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 14, no qual a amplitude do binário correctivo flutuante (104) é substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada à frequência natural do aparelho.
17. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, no qual a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19) é de modo a produzir uma contracção e alongamento periódicos do dito lanço de accionamento fornecidos pela fórmula: L T_ rk ΕΡ 1 448 916/PT 5/14 L = a amplitude da contracção e alongamento periódicos do dito lanço de accionamento (10A, 10B); T = a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa a um predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento síncrono; r = o raio do segundo rotor; K = o coeficiente de rigidez da estrutura de accionamento alongada (10) definido como k = — dL onde dF é a força requerida para produzir um aumento de comprimento dL no comprimento da estrutura.
18. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 17, no qual as ditas condições de funcionamento são tais que a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) seja substancialmente constante.
19. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 17, no qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) varia, e T = a amplitude do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa (26) determinada em condições quando é um máximo.
20. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 17, no qual a amplitude do binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa (26) varia, e T = a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa determinada à frequência de ressonância natural do aparelho de accionamento síncrono. ΕΡ 1 448 916/ΡΤ 6/14
21. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual o dito perfil não circular (19) é proporcionado sobre o primeiro rotor (11).
22. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 21, no qual o dito perfil não circular (19) é proporcionado sobre o segundo rotor (12). com não
23. Aparelho de accionamento síncrono de acordo qualquer das reivindicações 1 a 21, no qual o perfil circular (19) é proporcionado sobre um terceiro rotor (14).
24. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 23, no qual o terceiro rotor (14) compreende um rotor livre impelido a contactar com a estrutura de accionamento alongada de volta contínua (10), tendo o terceiro rotor (10) uma pluralidade de dentes (16) para engatar com as secções de engate (15) da estrutura de accionamento alongada.
25. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, quando instalado num motor de combustão interna, compreendendo o dito primeiro rotor (11) uma roda dentada de veio de manivelas.
26. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 25, no qual o motor de combustão interna é um motor a diesel e a dita montagem de carga rotativa (26) compreende uma bomba de combustível rotativa.
27. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 26, no qual a magnitude da excentricidade do perfil não circular é tal que o binário correctivo flutuante (104) tenha uma amplitude substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada em condições de fornecimento máximo da bomba de combustível.
28. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 25, no qual o motor de combustão interna é um ΕΡ 1 448 916/ΡΤ 7/14 motor a gasolina e a montagem de carga rotativa (26) compreende uma montagem de veio de excêntricos.
29. Aparelho de accionamento síncrono de acordo com a reivindicação 28, no qual o binário de carga flutuante (103) da montagem de veio de excêntricos é substancialmente constante ao longo de toda a gama de rotações do motor, e a amplitude do binário correctivo flutuante (104) é substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) .
30. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual o perfil não circular tem pelo menos dois raios de referência (20A, 20B) , passando cada raio de referência desde o centro do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular (19) e através do centro de uma porção saliente (22, 23) do perfil não circular (19), estando a posição angular do perfil não circular (19) relacionada com uma direcção de referência (27) do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular (19), sendo a direcção de referência a direcção da força de carga de cubo (27) produzida pelo engate da estrutura de accionamento alongada (10) com aquele rotor, sendo a posição angular do perfil não circular (19) tal que, quando o binário de carga flutuante da montagem de carga rotativa esteja num máximo, a posição angular de um raio de referência (20A) esteja compreendida num intervalo de 90° a 180° a partir da direcção de referência (27) tomada no sentido de rotação do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular (19).
31. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, no qual a posição angular do raio de referência (20A) está compreendida num intervalo de 130° a 140° a partir da direcção de referência (27) tomada no sentido de rotação do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular.
32. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, no qual a posição angular do raio de referência (20A) está substancialmente a 135° a partir da direcção de referência (27) ΕΡ 1 448 916/ΡΤ 8/14 tomada no sentido de rotação do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular.
33. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual o dito perfil não circular (19) é um perfil qeralmente oval.
34. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 32, no qual o dito perfil não circular (19) tem três porções salientes dispostas de um modo reqular em torno do rotor.
35. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 32, no qual o dito perfil não circular (19) tem quatro porções salientes dispostas de um modo reqular em torno do rotor.
36. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente no qual as ditas porções salientes constituem porções salientes maiores (22, 23) e as ditas porções de recuo constituem porções de recuo maiores (24, 25), e o perfil não circular (19) inclui porções salientes menores adicionais de menor extensão do que as porções salientes maiores (22, 23), adaptadas para produzir padrões de binário correctivo flutuante, menores, adicionais no binário aplicado ao sequndo rotor (12), para reduzir ou anular substancialmente o binário de carga flutuante de ordem subsidiária apresentado pela montagem de carga rotativa (26).
37. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual a estrutura alongada de volta continua (10) é correia dentada.
38. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 36, no qual a estrutura alongada de volta continua (10) é uma corrente de accionamento.
39. Método de funcionamento de um aparelho de accionamento síncrono que compreende uma estrutura de accionamento alongada de volta contínua (10) que tem uma pluralidade de secções de engate (15); uma pluralidade de rotores compreendendo pelo ΕΡ 1 448 916/PT 9/14 menos um primeiro e um segundo rotor (11, 12), tendo o primeiro rotor (11) uma pluralidade de dentes (16) para engatarem nas secções de engate da estrutura de accionamento alongada, e tendo o segundo rotor (12) uma pluralidade de dentes (16) para engatarem na secção de engate da estrutura de accionamento alongada; e uma montagem de carga rotativa (26) acoplada ao segundo rotor; tendo um dos rotores um perfil não circular (19) que tem pelo menos duas porções salientes (22, 23) que alternam com porções de recuo (24, 25), e apresentando a montagem de carga rotativa (26) um binário de carga flutuante periódico (103) quando accionada em rotação; compreendendo o método as etapas de engatar a estrutura de accionamento alongada em torno do primeiro e segundo rotores, accionando a estrutura de accionamento alongada (10) pelo primeiro rotor (11), e accionando o segundo rotor (12) pela estrutura de accionamento alongada (10); caracterizado por aplicar ao segundo rotor (12) por meio do perfil não circular (19) um binário correctivo flutuante oposto (104) que reduz ou substancialmente anula o binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
40. Método de acordo com a reivindicação 39, incluindo: produção do dito binário correctivo flutuante oposto (104) pelo perfil não circular (19) por uma contracção e alongamento periódicos dos lanços da estrutura de accionamento alongada incluindo um lanço de accionamento (10A, 10B) do lado justo do perfil não circular (19); e produção de um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) numa posição angular do perfil não circular (19) que esteja compreendida entre +/- 15 graus de uma posição angular para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26). ΕΡ 1 448 916/PT 10/14
41. Método de acordo com a reivindicação 39, incluindo a produção de um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) numa altura em que coincide substancialmente com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
42. Método de acordo com a reivindicação 39, 40 ou 41, incluindo a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor (12) que tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante (103) em predeterminadas condições seleccionadas para as quais é requerida a redução ou substancial anulação do binário de carga flutuante (103).
43. Método de acordo com a reivindicação 42, incluindo a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor (12) que seja substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) em predeterminadas condições seleccionadas para as quais é requerida a redução ou substancial anulação do binário de carga flutuante.
44. Método de acordo com a reivindicação 39, 40 ou 41, no qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) é substancialmente constante, e o método inclui a aplicação de um binário correctivo flutuante ao segundo rotor que tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 7 0% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante.
45. Método de acordo com a reivindicação 44, incluindo a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor que seja substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103).
46. Método de acordo com qualquer das reivindicações 39 a 41, no qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) varia, e o método inclui a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor que tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% ΕΡ 1 448 916/PT 11/14 a 110% da amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada em condições de modo que seja um máximo.
47. Método de acordo com a reivindicação 46, incluindo a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor que seja substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada em condições de modo que seja um máximo.
48. Método de acordo com qualquer das reivindicações 39 a 41, incluindo a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor que tenha uma amplitude compreendida no intervalo de 70% a 110% da amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada à frequência de ressonância natural do aparelho.
49. Método de acordo com a reivindicação 46, incluindo a aplicação de um binário correctivo flutuante (104) ao segundo rotor que seja substancialmente igual à amplitude do binário de carga flutuante (103) quando determinada à frequência de ressonância natural do aparelho.
50. Método de construção de um aparelho de accionamento síncrono, compreendendo: componentes de montagem compreendendo uma estrutura de accionamento alongada de volta contínua (10) que tem uma pluralidade de secções de engate (15); uma pluralidade de rotores compreendendo pelo menos um primeiro e um segundo rotor (11, 12), tendo o primeiro rotor uma pluralidade de dentes (16) para engatarem nas secções de engate da estrutura de accionamento alongada (10), e tendo o segundo rotor (12) uma pluralidade de dentes (16) para engatarem na secção de engate da estrutura de accionamento alongada (10); e uma montagem de carga rotativa acoplada ao segundo rotor (12) ; e engatando a estrutura de accionamento alongada em torno do primeiro e segundo rotores, estando o primeiro rotor (11) disposto para accionar a estrutura de accionamento ΕΡ 1 448 916/PT 12/14 alongada (10) e estando o segundo rotor (12) disposto para ser accionado pela estrutura de accionamento alongada (10), e tendo um dos rotores um perfil não circular (19) que tem pelo menos duas porções salientes (22, 23) que alternam com porções de recuo (24, 25), sendo a montagem de carga rotativa (26) de modo a apresentar um binário de carga flutuante periódico (103) quando accionada em rotação; caracterizado pelas etapas de determinar as posições angulares das porções salientes e de recuo do perfil não circular (19) em relação a uma posição angular do binário de carga flutuante periódico presente sobre o segundo rotor (12), e a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19), para serem de modo a que o perfil não circular (19) aplique um binário correctivo flutuante oposto (104) ao segundo rotor (12) que reduza ou substancialmente anule o binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
51. Método de acordo com a reivindicação 50, incluindo: a disposição do perfil não circular (19) para produzir o dito binário correctivo flutuante oposto (104) por contracção e alongamento periódicos dos lanços da estrutura de accionamento alongada (10) contíguos ao rotor sobre o qual está formado o perfil não circular (19), tendo a estrutura de accionamento alongada (10) um lanço de accionamento (10A, 10B) entre o rotor sobre o qual está formado o perfil não circular e o segundo rotor, estando o lanço de accionamento posicionado do lado justo do rotor sobre o qual está formado o perfil não circular; e a determinação das posições angulares das porções salientes e de recuo do perfil não circular (19) ao dispor a posição angular do perfil não circular para ficar compreendida entre + /- 15 graus de uma posição angular para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) . ΕΡ 1 448 916/PT 13/14
52. Método de acordo com a reivindicação 51, incluindo a disposição da posição angular do perfil não circular (19) para ficar compreendida entre +/- 5 graus da posição angular para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
53. Método de acordo com a reivindicação 52, incluindo a disposição da posição angular do perfil não circular (19) para ser aquela para a qual um alongamento máximo do dito lanço de accionamento (10A, 10B) coincide substancialmente com um valor de pico do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26).
54. Método de acordo com qualquer das reivindicações 50 a 52, no qual a magnitude da excentricidade do perfil não circular (19) é determinada pelas seguintes etapas: (i) medição da amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) a um predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento síncrono; (ii) calcular a amplitude requerida da contracção e alongamento periódicos do dito lanço de accionamento (10A, 10B) pela fórmula seguinte: T L = — rk L = a amplitude da contracção e alongamento periódicos do dito lanço de accionamento (10A, 10B); T = a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) a um predeterminado ajuste seleccionado das condições de funcionamento do aparelho de accionamento síncrono; r = o raio do segundo rotor (12); K = o coeficiente de rigidez da estrutura de accionamento alongada (10) definido como ΕΡ 1 448 916/PT 14/14 k dF_ dL onde dF é a força requerida para produzir um aumento de comprimento dL no comprimento da estrutura. (iii) produção e registo de dados para relacionar de um modo empírico uma série de valores da (a) divergência em relação a um círculo das ditas porções salientes e de recuo do perfil não circular (19) e (b) da amplitude resultante da contracção e alongamento periódicos do dito lanço de accionamento (10A, 10B); e (iv) selecção a partir dos dados da correspondente excentricidade para fornecer a amplitude necessária da contracção e alongamento periódicos do lanço de accionamento (10A, 10B).
55. Método de acordo com a reivindicação 54, no qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) é substancialmente constante.
56. Método de acordo com a reivindicação 54, no qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) varia, e é determinada em condições de modo que seja um máximo.
57. Método de acordo com a reivindicação 54, no qual a amplitude do binário de carga flutuante (103) da montagem de carga rotativa (26) varia e é determinado à frequência de ressonância natural do aparelho. Lisboa,