ES2134568T5 - Alternador para vehiculo automovil dotado de medios de compartimentacion externos para evitar una recirculacion del aire de refrigeracion. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN ALTERNADOR PARA VEHICULO AUTOMOVIL, DEL TIPO QUE LLEVA UN VENTILADOR (12, 14) QUE PROVOCA UNA CIRCULACION INTERNA DE AIRE DE REFRIGERACION DEL ALTERNADOR (10) ENTRE UNA ENTRADA (44) DONDE SE ASPIRA AIRE FRESCO Y UNA SALIDA (40) DONDE SE DESCARGA AIRE QUE HA SIDO SOBRECALENTADO EN CONTACTO CON ELEMENTOS ACTIVOS DEL ALTERNADOR (10), CARACTERIZADO POR QUE SE PREVEN MEDIOS DE TABIQUERIA (48) QUE ESTAN DISPUESTOS EN EL EXTERIOR DEL ALTERNADOR (10) ENTRE LA ENTRADA Y LA SALIDA DE AIRE, Y QUE EVITAN UN CIERRE DEL CIRCUITO DE AIRE DE REFRIGERACION DEL ALTERNADOR EN EL EXTERIOR DE ESTE ULTIMO.
Description
Alternador para vehículo automóvil dotado de
medios de compartimentación externos para evitar una recirculación
del aire de refrigeración.
Alternador para vehículo automóvil dotado de
medios de compartimentación externos para evitar una recirculación
del aire de refrigeración.
La invención se refiere a un alternador para
vehículo automóvil.
La invención se refiere más particularmente a un
alternador del tipo que comprende un ventilador que provoca una
circulación interna de aire de refrigeración en el interior del
alternador entre una entrada de aspiración donde es aspirado aire
fresco y una salida de expulsión donde es expulsado el aire
calentado por contacto con los elementos activos del alternador.
Los documentos
EP-A-0300063 y Bosch
"Compact-Generatoren" edición de 1989), de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, describen un tal
alternador según el arte anterior.
Los alternadores de vehículo automóvil están
obligados a suministrar corrientes cada vez más importantes debido a
la multiplicación de los equipamientos eléctricos que equipan los
vehículos modernos.
Por este hecho, una refrigeración eficaz del
alternador se ha convertido en un problema importante para
garantizar un buen nivel de rendimiento y de fiabilidad.
En efecto, el crecimiento de la corriente
proporcionada por los alternadores conlleva un aumento proporcional
de la cantidad de calor producida a nivel de los hilos de bobinado o
de los circuitos electrónicos de regulación de la corriente, pero
igualmente a nivel de los elementos mecánicos como los cojinetes o
los rodamientos.
Además, con objeto de reducir el tamaño de los
grupos motopropulsores, los constructores tienden a concebir
conjuntos lo mayor compactos posible en los cuales la circulación de
los flujos de aire de refrigeración es difícil, y en los cuales los
elementos adjuntos al motor, como el alternador, se encuentran más
cerca del bloque del motor, del cual se sabe que alcanza altas
temperaturas cuando está en funcionamiento.
De esta manera se ha percibido que, en algunos
casos, la implantación del alternador junto al motor es tal que se
produce una recirculación del aire de refrigeración arrastrado por
el ventilador del alternador, hacia el exterior del alternador.
Así, el aire de refrigeración que es expulsado
del alternador encuentra una pared, por ejemplo del bloque motor,
que lo desvía y lo dirige especialmente en dirección a la entrada
del flujo de refrigeración del alternador.
En este caso, la refrigeración del alternador se
efectúa en bucle cerrado, lo que perjudica mucho su eficacia y puede
comportar graves problemas de funcionamiento, especialmente de los
componentes electrónicos de regulación de la corriente producida por
el alternador que son sometidos a una temperatura excesiva.
El documento
FR-A-2 703 852 describe un
alternador para vehículo automóvil que comprende un conducto de
admisión de aire de refrigeración. Un tal conducto es, sin embargo,
costoso de concebir y de fabricar.
Este problema es resuelto por la parte
caracterizadora de la reivindicación 1.
Según otra característica de la invención:
- el collarín se extiende radialmente hacia el
exterior desde una tapa de protección del alternador que está
realizada por moldeo de material plástico.
Otras ventajas de la invención aparecerán con la
lectura de la descripción detallada que sigue a continuación para la
comprensión de la cual se hará referencia a los dibujos adjuntos, en
los que:
- La figura 1 es una vista esquemática en
sección axial parcial de un alternador en el que se ha representado
el circuito teórico del flujo de aire de refrigeración;
- la figura 2 es una vista similar a la de la
figura 1 en la que se ha representado el flujo de aire perturbado
por la zona que rodea el alternador;
- la figura 3 es una vista similar a la de la
figura 2 que representa un alternador conforme a las enseñanzas de
la invención;
- la figura 4 es una vista parcial en
perspectiva de un alternador conforme a las enseñanzas de la
invención.
Se ha representado en la figura 1 un alternador
10 provisto de dos ventiladores internos 12, 14 que aseguran su
refrigeración.
Los ventiladores 12, 14 son solidarios al rotor
16 del alternador 10 que es arrastrado en rotación en torno a su eje
X-X por una correa (no representada) que es recibida
en una polea de accionamiento 18 dispuesta en un extremo axial 20
del alternador 10.
El rotor 16 está montado de manera giratoria en
el interior del cárter sensiblemente cilíndrico 22 del alternador 10
por rodamientos 24, 26 montados en casquillos 28, 30 que cierran el
alternador en cada uno de sus extremos axiales.
En el casquillo trasero 30, opuesto al extremo
axial 20 en el cual está situada la rueda de accionamiento 18, está
dispuesta una placa portaescobillas 32.
La placa portaescobillas 32 comprende, además de
las escobillas 34, medios (no representados) de conexión y de
control de la corriente producida por el alternador 10.
Se encuentra especialmente un puente
rectificador, un regulador de tensión, un condensador y bornes de
conexión al circuito eléctrico del vehículo.
Del mismo modo se encuentran en el alternador 10
masas polares estatóricas 36 provistas de sus bobinados inductores
38.
Estando dispuestos los ventiladores 12, 14 en el
interior del alternador 10, éstos aspiran aire fresco a través de
los casquillos 28, 30, que delimitan entradas de aspiración de aire
fresco de refrigeración, y expulsan el aire calentado por contacto
con los elementos activos del alternador mediante aberturas 40
practicadas en la pared lateral cilíndrica 42 del cárter 22 del
alternador 10 que constituyen salidas de expulsión del aire
caliente.
La zona del alternador más sensible a la
elevación de temperatura es la placa portaescobillas 32 que
comprende los componentes electrónicos de regulación de la
corriente.
Esta placa portaescobillas 32, que está
protegida por una tapa 44 perforada con múltiples orificios 45, es
refrigerada por la corriente de aire proporcionada por el ventilador
14 que posee el caudal de aire más importante.
Este fuerte caudal de aire es aspirado así a
través de los orificios 45 de la tapa 44 y es expulsado radialmente
a través de las aberturas 40 del cárter 22 del alternador 10.
Se ha representado en la figura 2 un tal
alternador 10 una vez integrado en el grupo motopropulsor del
vehículo.
El grupo motopropulsor se ha representado aquí
esquemáticamente por su volumen 46 del cual se ve que perturba el
flujo de refrigeración de la placa portaescobillas 32.
En efecto, el aire que es expulsado radialmente
por el ventilador 14 a través de las aberturas 40 encuentra una
pared 47 que lo desvía parcialmente según la dirección axial y que
provoca una recirculación del aire de refrigeración de la placa
portaescobillas 32 en el extremo del alternador.
Si el alternador 10 está montado directamente
contra el bloque del motor que está a alta temperatura, este aire
será recalentado además en contacto con la pared 47 antes de
recircular en torno a la placa portaescobillas 32.
En consecuencia la temperatura de funcionamiento
de la placa portaescobillas 32 aumenta de manera muy importante
hasta resultar crítica para el funcionamiento de los componentes
electrónicos que soporta.
Se ha representado en la figura 3 un alternador
conforme a las enseñanzas de la invención.
En este alternador 10, la tapa 44 de protección
de la placa portaescobillas 32 está provista de un collarín radial
externo 48 que está dispuesto a nivel del casquillo trasero 30 del
alternador, entre las aberturas 40 de expulsión del aire caliente y
los orificios 45 de la tapa 44 por los cuales se efectúa la
alimentación de aire fresco.
El collarín 48 tiene dimensiones tales que
coopera con el volumen del grupo propulsado por motor 46 con el fin
de delimitar dos pasos relativamente herméticos, reservados uno 50 a
la admisión de aire fresco y el otro 52 a la expulsión del aire
caliente.
Estando generalmente realizada la tapa de
protección 44 por moldeo de material plástico, es fácil obtener una
forma para el collarín 48 que se adapta exactamente al volumen del
grupo motopropulsor 46 y que permite así evitar cualquier
recirculación del aire de refrigeración del alternador 10, estando
realizado el collarín 48 de una sola pieza por
moldeo.
moldeo.
Se podrá prever sin embargo, sin salir del marco
de la invención, realizar el collarín de compartimentación de una
sola pieza con el casquillo trasero 30 ó con el cárter 22 del
alternador 10 ó bien prever incluso realizarlo en forma de una pieza
postiza.
Claims (2)
1. Alternador integrado en el grupo
motopropulsor de un vehículo automóvil, del tipo que comprende un
ventilador (14) que provoca una circulación interna de aire de
refrigeración del alternador (10) entre una entrada (44) donde es
aspirado aire fresco y una salida (40) donde es expulsado el aire
que ha sido calentado en contacto con los elementos activos del
alternador (10), protegidos por una tapa de protección (44) dotada
de una pared lateral y de un fondo, en el cual el ventilador (14) es
solidario a un rotor (16) montado de manera giratoria en el interior
de un cárter (22) dotado de una pared lateral (42) que presenta unas
aberturas (40) que constituyen la salida de aire, mientras que la
entrada de aire está constituida por múltiples orificios (45) de la
tapa (44), siendo el aire aspirado a través de los orificios (45) de
la tapa (44) para ser expulsado radialmente a través de las
aberturas (40) del cárter (22), caracterizado por el hecho de
que están previstos sobre el alternador unos medios de
compartimentación {48) que están dispuestos en el exterior del
alternador (10), entre la entrada y la salida de aire, y que
cooperan con unas paredes adyacentes (47) al alternador que
pertenecen al grupo motopropulsor, y por el hecho de que los medios
de compartimentación comprenden un collarín (48) dispuesto sobre el
alternador (10) y que se adapta a la forma de las paredes (47)
adyacentes al alternador para delimitar unos pasos de alimentación
de aire fresco (50) y de expulsión (52) de aire caliente al exterior
del alternador y para evitar una recirculación del circuito de aire
de refrigeración del alternador en el exterior de este último.
2. Alternador según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el collarín (48) se
extiende radialmente hacia el exterior desde una tapa de protección
(44) del alternador (10) que está realizada por moldeo de material
plástico.
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