BRPI1101850A2

BRPI1101850A2 - módulo de ventoinha de resfriamento, e, sistema de resfriamento de motor

Info

Publication number: BRPI1101850A2
Application number: BRPI1101850-0A
Authority: BR
Inventors: Rui Feng Qin; Xin Hui Guan
Original assignee: Johnson Electric Sa
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2012-08-21
Also published as: US20110253078A1; US8519585B2; DE102011016730A1; CN102223009B; CN102223009A

Abstract

MóDULO DE VENTOINHA DE RESFRIAMENTO, E, SISTEMA DE RESFRIAMENTO DE MOTOR. é descrito um sistema de resfriamento de motor que incorpora um módulo de ventoinha de resfriamento com um motor e uma ventoinha acionada pelo motor. O motor tem um alojamento do motor e duas tampas de extremidade dispostas nas respectivas tampas de extremidade do alojamento do motor. Cada uma das tampas de extremidade tem pelo menos um furo axial para permitir que ar escoe através do motor para dissipar calor de dentro do motor. O motor tem também uma tela de poeira disposta dentro do motor e adjacente a cada um dos furos axiais para impedir que partículas externas entrem no motor através do furo axial. Cada tela de poeira tem uma pluralidade de aberturas para permitir que ar escoe através do motor, mas impede que partículas de poeira entrem no motor.

Description

"MÓDULO DE VENTOINHA DE RESFRIAMENTO, Ε, SISTEMA DE RESFRIAMENTO DE MOTOR"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a um sistema de resfriamento de motor e, em particular, a um módulo de ventoinha de resfriamento para um motor.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Motores de combustão interna exigem um sistema de resfriamento. Um sistema de resfriamento de motor exemplar compreende um radiador, uma bomba e tubos de circulação para transferir calor do motor para o radiador, e um módulo de ventoinha de resfriamento para dissipar o calor do radiador.

O módulo de ventoinha de resfriamento compreende uma ventoinha e um motor para acionar a ventoinha. O motor é normalmente um motor de escova CC, compreendendo um alojamento do motor com pelo menos uma abertura e uma tampa de extremidade para fechar a abertura. Em um motor do módulo de ventoinha de resfriamento tradicional, o motor é selado sem nenhuma abertura para permitir que ar escoe através do interior do motor. O motor, particularmente o interior do motor, é propenso a superaquecimento e assim a vida útil do motor, bem como do sistema de resfriamento do motor, pode ser reduzida. Para superar isto, o motor tem que ser muito maior do que de outra forma exigido, apenas para garantir massa térmica suficiente para lidar com condições operacionais normais.

Em um sistema de resfriamento de motor melhorado, o motor tem pelo menos uma grande abertura para permitir que ar escoe para dentro e para fora do motor para dissipar o calor dentro do motor. Entretanto, partículas externas tais como partículas de poeira penetrarão no motor pelas aberturas e se acumularão dentro do motor. A vida útil do motor é também reduzida por causa das partículas. Isto é uma preocupação particular para veículos que podem exigir operação em condições de poeira tal como "fora de estrada" ou em áreas que são sujeitas a tempestades de poeira.

Consequentemente, existe um desejo de um sistema de resfriamento de motor que incorpora um motor que é à prova de poeira e capaz de dissipar calor rapidamente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Dessa maneira, em um aspecto desta, a presente invenção provê um módulo de ventoinha de resfriamento, compreendendo um motor e uma ventoinha acionada pelo motor, o motor compreendendo um alojamento do motor com um primeiro furo para permitir que ar penetre no alojamento do motor e um segundo furo para permitir que ar saia do alojamento do motor, o motor compreende adicionalmente uma tela de poeira arranjada para cobrir o primeiro furo, em que a tela de poeira compreende uma pluralidade de aberturas para permitir que ar escoe através da tela de poeira e entre no motor, e para impedir que partículas externas entrem no motor através do primeiro furo.

Preferivelmente, o alojamento do motor compreende primeira e segunda tampas de extremidade, a primeira tampa de extremidade tendo o primeiro furo e a segunda tampa de extremidade tendo o segundo furo e a tela de poeira fica disposta em uma superfície interna da primeira tampa de extremidade.

Preferivelmente, o motor compreende duas telas de poeira que são dispostas dentro do motor e, respectivamente, cobrindo o primeiro e segundo furos.

Preferivelmente, o diâmetro das aberturas é menor que 1 mm.

Preferivelmente, a tela de poeira é feita de uma chapa fina de aço e as aberturas são formadas por puncionamento.

Alternativamente, a tela de poeira é feita de uma malha de arames de aço tecido. Preferivelmente, o módulo também compreende um elemento de suporte, o elemento de suporte compreendendo duma armação externa, uma porção de montagem interna e porções de conexão que conectam a porção de montagem interna na armação externa, o motor sendo fixo na porção de montagem interna.

Preferivelmente, furos de montagem são formados na porção de montagem, e furos de montagem correspondentes são formados no alojamento do motor.

Preferivelmente, o motor é um motor de escova CC compreendendo mecanismo da escova localizada adjacente a uma tampa de extremidade do motor e a tela de poeira é montada na dita tampa de extremidade.

De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção provê um sistema de resfriamento de motor compreendendo um radiador, uma bomba e tubos de circulação para transferir calor de um motor para o radiador, e um módulo de ventoinha de resfriamento, como anteriormente descrito.

Pela implementação da invenção, o motor de um módulo de ventoinha de resfriamento tem furos formados no alojamento do motor para resfriar o motor, e telas de poeira com pequenas aberturas são montadas dentro do motor e cobrem os furos no alojamento do motor para impedir que partículas externas entrem no motor.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Modalidades preferidas da invenção serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência às figuras dos desenhos anexos. Nas figuras, estruturas, elementos ou partes idênticas que aparecem em mais de uma figura estão rotuladas de forma geral com o mesmo número de referência em todas as figuras em que elas aparecem. Dimensões de componentes e recursos mostrados nas figuras são no geral escolhidos por conveniência e clareza de apresentação e não estão mostrados necessariamente em escala. As figuras são listadas a seguir.

A figura 1 ilustra esquematicamente um sistema de resfriamento de motor de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

A figura 2 ilustra um módulo de ventoinha de resfriamento que é parte de um sistema de resfriamento de motor da figura 1;

A figura 3 é uma vista explodida do módulo de ventoinha de resfriamento da figura 2;

A figura 4 ilustra um motor do módulo de ventoinha de resfriamento da figura 2;

A figura 5 é uma outra vista do motor da figura 4;

A figura 6 ilustra uma tela de poeira usada no motor da figura 4; e

A figura 7 ilustra uma tela de poeira de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Como mostrado na figura 1, o sistema de resfriamento de motor de acordo com a primeira modalidade compreende um radiador 16, uma bomba 12 e tubos de circulação 14 para transferir calor de um motor 10 para o radiador 16, e um módulo de ventoinha de resfriamento 20 para resfriar o radiador. O sistema de resfriamento de motor pode ser usado para resfriar um motor de combustão interna de um veículo. O calor é transferido usando água como o meio de transferência de calor e a água é circulada entre o motor e o radiador através dos tubos de circulação pela bomba.

Como mostrado na figura 2 até a figura 6, o módulo de ventoinha de resfriamento 20 compreende um motor 30 e uma ventoinha 60 fixa em um eixo do motor 30. O motor 30 compreende um alojamento do motor com duas tampas de extremidade 32, 34 que formam as respectivas extremidades do alojamento do motor.

A tampa de extremidade 32 compreende furos axiais 322, e a tampa de extremidade 34 compreende furos axiais 342. O motor 30 compreende adicionalmente pelo menos uma tela de poeira 50 que fica disposta dentro do motor 30 e adjacente à tampa de extremidade correspondente. A tela de poeira 50 cobre os furos axiais e é usada para impedir que partículas externas, tal como poeira, entre no motor 30 pelos furos axiais 322 e/ou 342. A tela de poeira 50 compreende uma pluralidade de aberturas 52 de forma que o fluxo de ar possa entrar no motor 30 por uma das tampas de extremidade 32, 34 e sair do motor 30 pela outra tampa de extremidade. As aberturas 52 formadas na tela de poeira 50 são dimensionadas para impedir ou restringir a entrada de partículas de poeira no motor.

Na modalidade preferida, o motor 30 compreende duas telas de poeira 50 que são dispostas dentro do motor 3 e nas tampas de extremidade 32 e 34, ou próximas a ela, respectivamente. O diâmetro de cada abertura 52 é menor que 1 mm. Preferivelmente, o diâmetro de cada abertura 52 é menor que 0,85 mm, de forma que ar possa escoar para dentro do motor 30 para resfriar o motor 30 enquanto as partículas com um diâmetro maior que 0,85 mm não podem entrar no motor 30. Quando um veículo equipado com um módulo de ventoinha de resfriamento como este é acionado em condições de poeira tal como em uma tempestade de poeira, o módulo de ventoinha de resfriamento 20 e o motor 30 podem funcionar normalmente.

Versados na técnica percebem que as aberturas poderiam ter várias formas, tais como furos circulares, furos quadrados e furos ovais. Para abertura não circular 52, o diâmetro da abertura 52 é definido pelo diâmetro de um círculo circunscrito da abertura 52.

Nesta modalidade, a tela de poeira 50 é anular e feita de uma chapa fina de aço. As aberturas 52 são formadas por uma técnica de puncionamento. Furos de montagem 54 são formados em posições próximas da borda da tela de poeira 50, para fixar a tela de poeira no interior das tampas de extremidade 32 e 34 por pernos ou parafusos. Versados na técnica percebem que a tela de poeira 50 pode ser fixada por outros meios, tal como solda forte, soldagem, encaixe de pressão, etc., e pode ser fixa no lado de fora das tampas de extremidade.

Como mostrado na figura 7, a tela de poeira 50, de acordo com a segunda modalidade, é feita de uma malha de aço, formada, por exemplo, tecendo arames de aço. A tela de poeira 50 é de forma anular, e tanto a borda interna quanto a borda externa são cobertas por ligações correspondentes. Furos de montagem 54 são formados nas ligações para fixar a tela na tampa de extremidade.

Preferivelmente, o motor 30 é um motor de escova CC, compreendendo um mecanismo da escova, um estator e um rotor. O rotor compreende um eixo 36 que estende-se para fora do alojamento do motor através da tampa de extremidade dianteira 32 e ao interior do furo de montagem 62 da ventoinha 60. Quando somente uma tela de poeira 50 é usada, a tela de poeira 50 é preferivelmente montada na tampa de extremidade traseira 34 para impedir que partículas externas tal como poeira escoe para dentro do motor. Preferivelmente, o mecanismo da escova fica localizado adjacente à tampa de extremidade traseira. Alternativamente, o motor 30 tem duas telas de poeira 50 que são montadas em respectivas tampas de extremidade para filtrar o ar que entra no alojamento do motor.

Como mostrado nas figuras 2 e 3, o módulo de ventoinha de resfriamento 20 compreende adicionalmente um elemento de suporte 70. O elemento de suporte 70 compreende uma armação externa 72, uma porção de montagem em forma de anel interna 74 e uma pluralidade de porções de conexão radial 76 que conecta a armação externa 72 na porção de montagem interna 74. Furos de montagem 744 são formados na porção de montagem 74, e furos de montagem 344 são formados no alojamento do motor, preferivelmente na tampa de extremidade traseira 34 do motor 30. O motor 30 é fixo na porção de montagem 74 por parafusos ou rebites que atravessam os furos de montagem 344 e 744. A ventoinha 60 é fixa no eixo do motor 36 e então o módulo de ventoinha de resfriamento 20 é montado em uma posição no radiador 16, ou próximo a ele, pela armação externa 70.

Modalidades da invenção incluem um motor que é resfriado por um fluxo de ar gerado pelo motor 30 e escoa para dentro do motor através da tampa de extremidade traseira 34 e para fora do motor através da tampa de extremidade dianteira 32. Partículas externas tais como poeiras são impedidas de entrar no motor 30.

Na descrição e reivindicações do presente pedido, cada um dos verbos "compreender", "incluir", "conter" e "ter" e suas variações é usado em um sentido inclusivo, para especificar a presença do item declarado, mas não para excluir a presença de itens adicionais.

Embora a invenção esteja descrita com referência a uma ou mais modalidades preferidas, versados na técnica devem perceber que várias modificações são possíveis. Portanto, o escopo da invenção deve ser determinado pela referência às reivindicações seguintes.

Por exemplo, embora o motor preferido tenha duas tampas de extremidade, a invenção pode ser aplicada a motores com apenas uma tampa de extremidade. Embora os furos para o escoamento de ar para dentro e para fora do motor estejam descritos como furos axiais nas duas tampas de extremidade, os furos podem ser providos em outros locais no alojamento do motor. Embora não mencionado de outra forma, uma ventoinha do rotor pode ficar disposto dentro do alojamento do motor para gerar o fluxo de ar através do motor.

Claims

1. Módulo de ventoinha de resfriamento, compreendendo um motor (30) e uma ventoinha (60) acionada pelo motor, o motor (30) compreendendo um alojamento do motor com um primeiro furo (342) para permitir que ar entre no alojamento do motor e um segundo furo (322) para permitir que ar saia do alojamento do motor, caracterizado pelo fato de que o motor (30) compreende adicionalmente uma tela de poeira (50) arranjada para cobrir o primeiro furo (342), em que a tela de poeira (50) compreende uma pluralidade de aberturas (52) para permitir que ar escoe através da tela de poeira e para dentro do motor e para impedir que partículas externas entrem no motor pelo primeiro furo (342).

2. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento do motor compreende primeira e segunda tampas de extremidade (34) com o primeiro furo (342) e a segunda tampa de extremidade (32) com o segundo furo (322) e a tela de poeira (50) é disposta em uma superfície interna da primeira tampa de extremidade (34).

3. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o motor (30) compreende duas telas de poeira (50) que são dispostas dentro do motor e, respectivamente, cobrindo o primeiro e segundo furos (342, 322).

4. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o diâmetro das aberturas (52) é menor que 1 mm.

5. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a tela de poeira (50) é feita de uma chapa fina de aço e as aberturas são formadas por puncionamento.

6. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a tela de poeira (50) é feita de uma malha de arames de aço tecidos.

7. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um elemento de suporte (70), o elemento de suporte compreendendo duma armação externa (72), uma porção de montagem interna (74) e porções de conexão (76) que conectam a porção de montagem interna na armação externa, o motor (30) sendo fixo na porção de montagem interna (74).

8. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os furos de montagem (744) são formados na porção de montagem (74) e furos de montagem correspondentes (344) são formados no alojamento do motor (34).

9. Módulo de ventoinha de resfriamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor (30) é um motor de escova CC compreendendo um mecanismo da escova localizado adjacente a uma tampa de extremidade (34) do alojamento do motor e a tela de poeira (50) é montada na dita tampa de extremidade (34).

10. Sistema de resfriamento de motor, caracterizado pelo fato de que compreende um radiador (16), uma bomba (12) e tubos de circulação (14) para transferir calor de um motor (10) para o radiador, e um módulo de ventoinha de resfriamento (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.