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ÁRBOL DE LEVAS DE GEOMETRÍA VARIABLE CON SISTEMA DESMODRÓMICO.

Imagen de Wilfried Pohnke en Pixabay 

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DESCRIPCIÓN

Actualmente, la mayoría de motores emplean un árbol de levas tradicional, que no se ajusta al régimen de giro del motor sin importar las revoluciones por minuto (r.p.m). a las que gire, o las necesidades que este tenga en cada instante de funcionamiento. Se conocen numerosas invenciones en los motores a lo largo del tiempo, pero actualmente existen pocos sistemas de distribución variable y ninguna de estas invenciones utiliza un sistema desmodrómico, ni pueden modificar su alzada de válvula (desplazamiento máximo de la válvula de admisión durante su apertura). A pesar de la alta tecnología que se emplea actualmente en las culatas, no ha sido posible modificar los tiempos de las válvulas y alzadas a voluntad, a la par que se supriman los muelles sin que esto suponga un riesgo extra de rotura del motor frente a un sistema tradicional. Sólo se conoce prácticamente una marca en el mercado, Ducati que mezcla la distribución variable con un desmodrómico. Pero no posee ésta la posibilidad de cambiar la alzada de la válvula, ni tampoco permite modificar el adelanto y retardo de aperturas y cierres de forma independiente.

Todos estos problemas que se plantean provocan grandes pérdidas de potencia y limitaciones en los rangos de giro de funcionamiento de los motores con culatas tradicionales. Actualmente existen patentes que resuelven algunos de los problemas planteados, pero sin poder conseguir una solución para todos ellos a la vez, y con sistemas complejos, de gran número de piezas, y con la necesidad del uso de muelles, encareciendo el producto para el uso del consumidor además de un extra de riesgo de rotura, más desgaste y consumo de energía.

Con este pretexto, la presente invención propone un árbol de levas desmodrómico de geometría variable, mediante un sistema de formas que permite seleccionar un perfil óptimo de apertura y cierre de válvulas para cada rango de revoluciones, sintetizado en una misma pieza para cada acción. Esto se consigue variando su sección desplazando las levas longitudinalmente.

USO Y APLICACIONES

El sector principal de aplicación de esta invención es la industria de la motorización, concretamente y en su mayor parte a los motores de explosión de cuatro tiempos, aunque será aplicable a cualquier motor o máquina que precise de variación del comportamiento de las válvulas para la optimización de su funcionamiento. La invención afecta al sistema de apertura y cierre de válvulas de admisión y escape mediante levas.

VENTAJAS

La invención aporta una serie de ventajas de las que destacan:

  • Ayuda a mejorar la admisión y evacuación de gases, incrementando así la eficiencia del motor, mediante el empleo de levas de sección variable
  • El sistema dispone de una leva de apertura y otra de cierre, a fin de prescindir de la necesidad de muelles o equivalentes para el retroceso de las válvulas, permitiendo así eliminar las limitaciones y los efectos inerciales del resorte (ondas propias) y reduciendo significativamente la energía necesaria para la apertura.
  • Permite seleccionar un perfil óptimo de apertura y cierre de válvulas para cada rango de revoluciones, sintetizado en una misma pieza para cada acción.
  • Puede contar con un cierre tan rápido como se diseñe, limitando la aceleración de la válvula a sólo el perfil de la leva y del mecanismo que la une a la/s válvula/s si los hubiere.

AUTORES

RAFAEL BIENVENIDO BARCENA, ALVARO PIÑERO ALFARO.

PALABRAS CLAVE

Arbol, levas, sistema, desmodrómico, geometría, variable, perfil, óptimo, apertura, cierre, válvula, revoluciones, rango, sección, levas.