ES2274881T3 - Disposicion de circuito de refrigeracion para un motor de combustion interna de varios cilindros. - Google Patents
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Abstract
Disposición de circuito de refrigeración para un motor de combustión interna de varios cilindros con banquetas de cilindros dispuestas en forma de V y las camisas de refrigeración que rodean las banquetas de cilindros, en la que por una bomba dispuesta entre las dos banquetas de cilindros en uno de sus lados frontales, se abastece con líquido refrigerante, caracterizada porque la bomba dispuesta en un lado frontal de las dos banquetas de cilindros está en comunicación con su conexión del lado de presión por un tubo (32) de refrigerante con un tubo distribuidor (34), dispuesto en el otro lado frontal, para la conducción del líquido refrigerante, y porque entre las dos banquetas de cilindros está dispuesta contigua a la caja (26) de la bomba una cámara (28) de corriente de retorno para el refrigerante de las camisas (16, 18, 20, 22) de refrigeración.
Description
Disposición de circuito de refrigeración para un
motor de combustión interna de varios cilindros.
El invento se refiere a una disposición de
circuito de refrigeración para un motor de combustión interna según
las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Tal disposición es por ejemplo conocida por el
documento EP 0 219 351 A2, en la que por una bomba de refrigerante,
que está dispuesta en un lado frontal del motor de combustión
interna entre las banquetas de cilindros alineadas en forma de V,
se abastecen con líquido refrigerante las camisas de refrigeración
integradas en las banquetas de cilindros. En el otro lado frontal
del motor de combustión interna está dispuesta una conducción
colectora para el refrigerante que fluye de retorno desde los
cilindros y de un circuito de refrigeración. Por la conducción
colectora provista con varias conexiones se sobrepasan las
dimensiones propias del motor de combustión interna, de modo que
especialmente en un montaje longitudinal del motor en el vehículo se
requiere espacio constructivo, que ya no está disponible en el
espacio de pasajeros.
La misión del invento se basa frente a eso en
crear una disposición constructiva para un circuito refrigerante en
un motor de combustión interna con cilindros dispuestos en forma de
V, en la que se aprovechen los espacios libres existentes, de modo
que no se sobrepasen las dimensiones propias del motor de combustión
interna.
Esta misión se soluciona según el invento por
los atributos característicos de la reivindicación 1.
Debido a que entre las dos banquetas de
cilindros se aprovecha el espacio existente para una parte de la
disposición de refrigerante, está a disposición un motor de
combustión interna de construcción compacta, que es especialmente
apropiado para el montaje longitudinal en un vehículo. En el lado
frontal asociado al tubo distribuidor de refrigerante es posible de
modo y manera sencilla la sujeción de una transmisión al motor de
combustión interna, ya que no hay piezas que molesten al montaje
que impidan el acceso.
Ulteriores ventajas y perfeccionamientos
ventajosos del invento resultan de las reivindicaciones subordinadas
y de la descripción.
Por la circulación paralela, es decir
simultánea, de refrigerante del bloque de cilindros y de la caja de
culata de cilindros se consigue sin dispositivos adicionales de
control una refrigeración ajustada a las necesidades del bloque de
cilindros y de la culata de cilindros. El motor alcanza rápidamente
su temperatura de servicio; para que se reduzca la fase de
circulación fría y como consecuencia de esto puedan reducirse el
consumo de combustible y las emisiones brutas. Por la distribución
paralela de la corriente de refrigerante pueden reducirse las
secciones transversales de los canales de refrigeración, de modo que
el espacio constructivo y por tanto también el peso del motor de
combustión interna está reducido ulteriormente. Frente a una
circulación de refrigerante de serie del bloque de cilindros y de
la culata de cilindros se reduce la pérdida de carga en el circuito
de refrigeración, por lo que la potencia de accionamiento de la
bomba de agua puede elegirse más pequeña.
Con la ayuda de las dos cámaras de circulación
de retorno dispuestas en la bomba de refrigerante, que están en
comunicación una con otra por medio de una abertura controlable por
termostato, se puede realizar una unidad reguladora de construcción
compacta entre las dos banquetas de cilindros, así como ponerse en
funcionamiento un circuito calefactor. Debido a que la unidad
reguladora junto con la bomba de refrigerante en el estado montado
del motor de combustión interna en el vehículo está dispuesta,
vista en la dirección de marcha en el lado frontal delantero del
motor de combustión interna, ella es fácilmente accesible para los
trabajos de mantenimiento y reparación.
La parte inferior de las dos cámaras de
circulación de retorno, que consisten en una unidad constructiva,
está fundida de forma ventajosa en el cárter junto con la caja de la
bomba de refrigerante.
Un ejemplo de realización del invento está
explicado más de cerca en la descripción y dibujo siguientes. Éste
último muestra en
la fig. 1 un motor de combustión interna en
vista total esquemática,
la fig. 2 una vista delantera del motor de
combustión interna configurado como motor en V,
la fig. 3 un corte a lo largo de la línea
III-III en la fig. 2,
la fig. 4 un corte a lo largo de la línea
IV-IV en la fig. 2 y
las figuras 5, 6 dos vistas en planta desde
arriba sobre una vista fragmentaria parcial del motor de combustión
interna.
El motor V8 representado en la fig. 1 consiste
en una parte inferior 10 de cárter y una parte superior 12 de
cárter. En la parte superior 12 de cárter conecta para cada fila de
cilindros una caja 14 de culata de cilindros. Ambas filas de
cilindros son idénticas de construcción, estando representada en la
figura 1 sólo la caja 14 de culata de cilindros para la fila de
cilindros 1 a 4 (en la vista a la izquierda), mientras para la fila
derecha de cilindros (cilindros 5 a 8) para la mejor representación
de las corrientes de refrigerante la caja de culata de cilindros no
está representada. Ambas filas de cilindros disponen de las camisas
16 y 18 de cilindro, que rodean las superficies de cilindro,
estando asociadas las camisas 16, 18 de cilindro sólo a la zona
superior de las superficies de cilindro; la longitud I de las
camisas 16, 18 de cilindro vale sólo aproximadamente ½ de la
longitud total de los cilindros o superficies de cilindro
individuales. Las aberturas 24 al modo de hendidura dispuestas en
el lado frontal de las camisas 16, 18 de cilindro se cierran con la
ayuda de una junta de culata de cilindros no representada. En la
caja 14 de culata de cilindros están igualmente dispuestas camisas
de refrigeración, que en lo que sigue se designan como espacios 20,
22 de refrigeración de culata de cilindros. Para la mejor
representación de los espacios 20, 22 de refrigeración de culata de
cilindros para la fila derecha de cilindros (cilindros 5 a 8) se ha
representado el corte transversal 22 del espacio de refrigeración.
Entre las dos filas de cilindros está dispuesta la caja 26
configurada de forma de espiral de una bomba de agua, alojando la
pieza de cubierta de la bomba de agua la rueda de turbina accionada
por el cigüeñal para la producción de la corriente de refrigerante.
Detrás de la caja 26 de la bomba de agua está prevista una unidad
constructiva 27, que entre otras cosas presenta una cámara 28 de
circulación de retorno que, como se describe todavía más de cerca,
forma la circulación de retorno para el refrigerante desde las
camisas 16, 18 de refrigeración de cilindros y los espacios 20, 22
de refrigeración de culata de cilindros.
La salida 30 del lado de presión de la caja 26
de la bomba de agua está unida por medio de un tubo 32 de
refrigerante, que se extiende entre las dos filas de cilindros al
otro lado frontal del motor de combustión interna, con un tubo 34
de distribución de refrigerante.
El tubo 34 de distribución de refrigerante
dispone por fila de cilindros en cada caso de dos conexiones 36, 38
configuradas como tubos cortos de conexión, que en la figura 1 están
representados sólo para la fila derecha de cilindros (cilindros 5 a
8). Los primeros tubos cortos 36 de conexión están unidos con las
camisas 16, 18 de refrigeración circuladas longitudinalmente
dispuestas en el bloque de cilindros, mientras los segundos tubos
cortos 38 están unidos con los canales longitudinales 40, 41
exteriores de refrigerante fundidos en la parte superior 12 del
cárter. Los canales longitudinales 40, 41 exteriores de refrigerante
presentan aberturas 47 de entrada asociadas a unidades individuales
de cilindro, por las que se conduce el refrigerante a los espacios
20, 22 de refrigeración de culata de cilindros. Desde allí, tras una
circulación transversal de la caja 14 de culata de cilindros
fundida igualmente en la parte superior 12 del cárter, se llega a
los canales longitudinales 42, 43 interiores de refrigerante
provistos con aberturas 49 de salida. El extremo del lado de salida
de los canales longitudinales 42, 43 interiores de refrigerante y el
extremo del lado de salida de las dos camisas 16, 18 de
refrigeración de cilindros conducen a la cámara 28 de circulación de
retorno, por medio de las salidas comunes, configuradas como
taladros 44, 45 de paso. Las dimensiones totales, especialmente la
extensión longitudinal del motor de combustión interna, no se
modifican por la disposición del tubo 34 de distribución de
refrigerante, de los tubos cortos 36, 38 de conexión y de la cámara
28 de circulación de retorno; al mismo tiempo se hace posible de
forma y manera sencilla el montaje de una transmisión en el lado
frontal del motor de combustión interna vuelto hacia el lado 34 de
distribución de refrigerante.
Como está representado más de cerca en las
figuras 2 a 6, la unidad constructiva 27 presenta junto a la cámara
28 de circulación de retorno una segunda cámara 56 de circulación de
retorno, que está en comunicación con la primera cámara 56 de
circulación de retorno y con el tubo corto 31 de aspiración de la
caja 26 de bomba por medio de una abertura regulada 54 por medio de
un primer plato 51 de válvula de un termostato 52. La unidad
constructiva 27 consistente en ambas cámaras 28 y 56 y el termostato
52 está montada de dos partes, estando fundida la parte inferior de
la unidad constructiva 27 junto con la caja 26 de bomba en la parte
superior 12 del cárter entre las dos banquetas de cilindros. La
tapa 66 de caja de la unidad constructiva 27 que aloja el
termostato 52 se atornilla con la parte inferior de la unidad de la
unidad constructiva 27. El segundo plato 53 de válvula del
termostato 52 controla una abertura 58 de circulación de retorno que
conduce a la segunda cámara 56 de circulación de retorno, formando
el tubo corto 59 unido con la primera cámara 28 de circulación de
retorno la circulación previa, y el tubo corto 61 unido con la
segunda cámara 56 de circulación de retorno la circulación de
retorno de un circuito refrigerador no representado más de cerca.
Como está representado en la figura 5, la segunda cámara 56 de
circulación de retorno está además unida con la conducción 60 de
circulación de retorno de un circuito calefactor no representado
más de cerca y con una conducción 62 que conduce a un recipiente de
compensación. Partiendo de la primera cámara 28 de circulación de
retorno, la conducción 64 forma la circulación previa
calefactora.
El circuito de refrigerante activado en la fase
caliente del motor, en lo que sigue designado como circuito de
refrigerante funciona como sigue:
En esta fase de funcionamiento la abertura entre
la primera cámara 28 de circulación de retorno y la segunda cámara
56 de circulación de retorno está liberada (véase la fig. 4) por el
primer plato 51 de válvula del termostato 52, de modo que el
refrigerante de la primera cámara 28 de circulación de retorno llega
a la segunda cámara 56 de circulación de retorno. Desde allí se
transporta por medio del tubo corto 31 de aspiración de la primera
caja de la bomba de agua al tubo 32 de refrigerante y por el tubo 34
de distribución de refrigerante se conduce a las camisas 16, 18 de
refrigeración de cilindros dispuestas en el bloque de cilindros, así
como por los canales longitudinales 40, 41 exteriores de
refrigerante a los espacios 20, 22 de culata de cilindros
dispuestos en la caja 14 de culata de cilindros. Del lado de entrada
está prevista en las camisas 16, 18 de refrigeración de cilindros
una válvula 50 de estrangulación, con cuya ayuda se determina la
resistencia corriente, de modo que del 70 al 80%, preferiblemente
el 75% de la corriente de refrigerante llevada a circulación para
la refrigeración del motor llegue por medio de los canales
longitudinales 40, 41 exteriores de refrigerante a la caja 14 de
culata de cilindros. Por la distribución al tanto por ciento
indicada de la corriente de refrigerante está asegurado que se
efectúa una refrigeración ajustada a la necesidad de la caja 14 de
culata de cilindros y del bloque de cilindros cargados con
temperatura alta. Después que las camisas 16, 18 de refrigeración de
cilindros y los espacios 20, 22 de refrigeración de culata de
cilindros de ambas filas de cilindros han sido circuladas por el
refrigerante, se conduce de vuelta el refrigerante por las aberturas
44, 45 de paso común de nuevo a la primera cámara 28 de circulación
de retorno.
Junto al pequeño circuito de refrigeración que
se acaba de describir, tras alcanzar la temperatura de servicio del
motor de combustión interna, se conmuta un circuito de refrigeración
grande en el que, como es conocido, se incluye el circuito de
refrigerador.
En este caso, se cierra por el primer plato 53
de válvula del termostato 52 la abertura 54, mientras se libera al
circuito del refrigerador por la abertura 58 controlada por el
segundo plato 53 de válvula. De este modo está activado el circuito
del refrigerador por el que el refrigerante, después de que ha
circulado por el circuito pequeño refrigerante, llega a la segunda
cámara 56 de circulación de retorno por el tubo corto 59 de
circulación previa, el refrigerador no representado y el tubo corto
61 de circulación de circulación de retorno.
Claims (10)
1. Disposición de circuito de refrigeración para
un motor de combustión interna de varios cilindros con banquetas de
cilindros dispuestas en forma de V y las camisas de refrigeración
que rodean las banquetas de cilindros, en la que por una bomba
dispuesta entre las dos banquetas de cilindros en uno de sus lados
frontales, se abastece con líquido refrigerante,
caracterizada porque la bomba dispuesta en un lado frontal de
las dos banquetas de cilindros está en comunicación con su conexión
del lado de presión por un tubo (32) de refrigerante con un tubo
distribuidor (34), dispuesto en el otro lado frontal, para la
conducción del líquido refrigerante, y porque entre las dos
banquetas de cilindros está dispuesta contigua a la caja (26) de la
bomba una cámara (28) de corriente de retorno para el refrigerante
de las camisas (16, 18, 20, 22) de refrigeración.
2. Disposición de circuito de refrigeración
según la reivindicación 1, caracterizada porque el tubo
distribuidor (34) presenta cuatro conexiones, estando unidas en
cada caso las conexiones (36, 38) con las camisas (16, 18, 20, 22)
de refrigeración de una banqueta de cilindros.
3. Disposición de circuito de refrigeración
según la reivindicación 2, caracterizada porque una primera
conexión (36) en una banqueta de cilindros está unida con una
camisa (16, 18) de refrigeración de cilindros y una segunda camisa
(38) en cada banqueta de cilindros está unida con un espacio (20,
22) de refrigeración de culata de cilindros.
4. Disposición de circuito de refrigeración
según la reivindicación 3, caracterizada porque una
circulación transversal del espacio (20, 22) de refrigeración de
culata de cilindros se efectúa con líquido refrigerante por medio
de un canal longitudinal (40, 41) exterior de refrigerante unido con
la conexión (38), que presenta aberturas (47) de entrada que
conducen al espacio (20, 22) de refrigeración de culata de
cilindros, asociadas a unidades individuales de culata de
cilindros.
5. Disposición de circuito de refrigeración
según la reivindicación 3, caracterizada porque un canal
longitudinal (42, 43) interior de refrigerante está en comunicación
en el lado de salida con el espacio (20, 22) de refrigeración de
culata de cilindros por medio de aberturas (49) de salida dispuestas
en el interior del canal longitudinal (42, 43) interior de
refrigerante.
6. Disposición de circuito de refrigeración
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque junto a la cámara (28) de circulación de retorno limita una
segunda cámara (56) de circulación de retorno, estando ambas en
comunicación por medio de una abertura (54) controlable por un
termostato (52), y porque la segunda cámara (56) de circulación de
retorno presenta una abertura (58) para la conexión de un circuito
de refrigerante, que igualmente es controlable por el termostato
(52).
7. Disposición de circuito de refrigeración
según la reivindicación 4, caracterizada porque la primera
cámara (28) de circulación de retorno está provista con una
conexión (64) de circulación previa y la segunda cámara (56) de
circulación de retorno está provista con una conexión (60) de
circulación de retorno para un circuito calefactor.
8. Disposición de circuito de refrigeración
según las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada porque la
segunda cámara (56) de circulación de retorno presenta una conexión
(62) de circulación de retorno para un circuito de agua provisto
con recipiente de compensación.
9. Disposición de circuito de refrigeración
según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque
las dos cámaras (28, 56) de circulación de retorno consisten en una
unidad constructiva (27) de dos partes, alojando la tapa (66) de
caja la unidad constructiva (27) del termostato (52).
10. Disposición de circuito de refrigeración
según la reivindicación 7, caracterizada porque la parte
inferior de la unidad constructiva (27) está fundida en la parte
superior (12) del cárter junto con la caja (26) de la bomba.
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