ES2873403T3 - Dispositivo para motor que comprende un cárter de aceite y un intercambiador térmico - Google Patents

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Abstract

Dispositivo (1) para motor, caracterizado por que comprende un cárter de aceite (2) en material plástico que presenta una forma hueca (21) que contiene aceite de lubricación delimitada por una pared de fondo (22), varias paredes laterales (24) y unos rebordes superiores (25), presentando el cárter de aceite (2) por lo menos una superficie de intercambiador (30) que comprende unos medios de circulación de aceite y unos medios de circulación de un líquido de refrigeración, y un intercambiador térmico (4) en el que circulan aceite y un líquido de refrigeración, que comprende una serie de placas (41), caracterizado por que la serie de placas están realizadas en material plástico soldadas de dos en dos y soldadas sobre la superficie de intercambiador (30).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para motor que comprende un cárter de aceite y un intercambiador térmico
La invención se refiere a un dispositivo para motor que comprende un cárter de aceite y un intercambiador térmico. En el sector del automóvil, es conocido utilizar un intercambiador térmico agua-aceite para regular la temperatura del aceite motor.
De esta manera, el intercambiador térmico agua-aceite puede permitir acelerar el aumento de la temperatura del aceite motor y puede permitir también refrigerar el aceite motor.
En efecto, al arrancar un vehículo a motor, el agua presente en el circuito de refrigeración se calienta muy rápidamente, mientras que el aceite del motor experimenta un aumento de temperatura más lento. Sin embargo, el motor no puede funcionar completamente hasta que el aceite no haya alcanzado la temperatura adecuada. Para acelerar el calentamiento del aceite, es conocido utilizar un intercambiador térmico agua-aceite. El intercambiador térmico presenta generalmente un apilamiento de circuitos de agua y de aceite en estrecho contacto para permitir una transmisión de calor del agua hacia el aceite.
Tras los avances recientes, los cárteres de aceite pueden estar realizados en material plástico, mientras que los intercambiadores térmicos están realizados en aluminio. El aluminio presenta la ventaja de ser portador de calor y facilitar así los intercambios térmicos entre el agua y el aceite. Los documentos US 2013/340706 A1 y FR2977631 divulgan unos cárteres de aceite de material plástico que comprenden un intercambiador térmico según el preámbulo de la reivindicación 1
A partir del documento DE 10 2011 001818 A1 se conoce un intercambiador térmico con placas soldadas de material plástico, teniendo el material plástico una conductividad térmica elevada por la integración de fibras de carbono. Este documento no propone ninguna aplicación para motor, ni un ensamblaje por soldadura.
Sin embargo, el ensamblaje del intercambiador térmico de aluminio en el cárter de aceite de material plástico implica la utilización de juntas de estanqueidad y necesita unas fijaciones mediante empernado, lo cual aumenta el número de operaciones de fabricación, los ensamblajes y, por lo tanto, el coste.
Por consiguiente, la presente invención tiene por objetivo proporcionar un dispositivo para motor que pueda ser ensamblado con un número reducido de operaciones de fabricación.
Según una definición general, la invención se refiere a un dispositivo para motor que comprende un cárter de aceite de material plástico que presenta una forma hueca que contiene aceite de lubricación delimitada por una pared de fondo, varias paredes laterales y unos rebordes superiores. El cárter de aceite presenta por lo menos una superficie de intercambiador que comprende unos medios de circulación de aceite y unos medios de circulación de un líquido de refrigeración, y un intercambiador térmico en el que circula aceite y un líquido de refrigeración, que comprende una serie de placas de material plástico soldadas de dos en dos y soldadas sobre la superficie del intercambiador. La invención propone así un dispositivo para motor que comprende un cárter de aceite y un intercambiador térmico de material plástico. El ensamblaje del intercambiador térmico sobre el cárter de aceite se realiza mediante soldadura y permite prescindir de una junta de estanqueidad. La invención propone por lo tanto un dispositivo para motor que puede ser ensamblado con un número reducido de operaciones de fabricación.
Además, la presencia de una superficie de intercambiador sobre el cárter de aceite permite maximizar la estanqueidad de la unión entre el cárter de aceite y el intercambiador térmico.
La superficie del intercambiador puede estar realizada por moldeo con el cárter de aceite.
Esta disposición técnica permite reducir el número de operaciones de fabricación del dispositivo.
Según otro modo de realización, la superficie del intercambiador puede estar posicionada sobre una de las paredes laterales del cárter de aceite.
Según un modo de realización, la superficie del intercambiador puede estar posicionada sobre uno de los rebordes superiores del cárter de aceite.
Las placas del intercambiador térmico pueden estar realizadas en poliamida que comprende entre el 30% y el 60% de un aditivo que pertenece al grupo que comprende el grafito y el carbono.
De manera ventajosa, la adición de grafito o de carbono en la poliamida permite aumentar la capacidad de transferencia calorífica del intercambiador térmico.
El cárter de aceite puede estar realizado en poliamida.
Una primera zona de intercambio de cada placa puede presentar una pluralidad de salientes configuradas para cooperar con unas cavidades de una segunda zona de intercambio correspondiente de una placa contigua. La serie de placas del intercambiador térmico puede comprender unas placas de flujo de aceite que presentan unos medios de flujo del aceite sobre la primera zona de intercambio de la placa de flujo de aceite, y unas placas de flujo de líquido de refrigeración que presentan unos medios de flujo del líquido de refrigeración sobre la primera zona de intercambio de la placa de flujo del líquido de refrigeración.
La superficie del intercambiador puede estar rodeada por un nervio de ensamblaje.
Cada placa del intercambiador puede estar rodeada por un nervio de ensamblaje.
Los nervios de ensamblaje de la superficie de intercambio y de cada placa del intercambiador térmico pueden estar configurados para ser soldados de dos en dos.
El intercambiador térmico puede comprender una placa de cierre soldada a la serie de placas del intercambiador térmico.
Las placas del intercambiador térmico pueden ser soldadas por inducción electromagnética.
La serie de placas del intercambiador térmico puede ser soldada a la superficie del intercambiador por inducción electromagnética.
Según una disposición particular, por lo menos una de las placas puede presentar un grosor diferente del grosor de las otras placas del intercambiador térmico.
El cárter de aceite puede comprender por lo menos un receptáculo configurado para recibir un filtro de aceite. Por lo menos una pared lateral del cárter de aceite puede presentar una abertura cerca de la pared de fondo, estando la abertura configurada para recibir un tapón de vaciado.
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción siguiente, con respecto a los dibujos adjuntos que representan dos formas de realización de la invención.
- la figura 1 es una vista explosionada, en perspectiva, de la invención según un primer modo de realización; - la figura 2 es una vista explosionada, en perspectiva, de la invención según un segundo modo de realización;
- la figura 3 es una vista explosionada en perspectiva de una serie de placas de un intercambiador térmico según un segundo modo de realización de la invención;
Con referencia a las figuras 1 y 2, la invención se refiere a un dispositivo 1 para motor que comprende un cárter de aceite 2 y un intercambiador térmico 4.
El cárter de aceite 2 está realizado en material plástico, según los ejemplos presentados en la presente memoria, el cárter de aceite 2 puede estar realizado en poliamida moldeada.
El cárter de aceite 2 presenta una forma hueca 21 que contiene aceite de lubricación delimitada por una pared de fondo 22, varias paredes laterales 24, unos rebordes superiores 25.
De manera general, el cárter de aceite 2 puede presentar un receptáculo 26 configurado para recibir un filtro de aceite 7.
Además, el cárter de aceite 2 presenta una superficie de intercambiador 30.
Según el primer modo de realización, presentado en la figura 1, la superficie de intercambiador 30 está posicionada sobre una pared lateral 24 del cárter de aceite 2.
De manera particularmente ventajosa, la superficie de intercambiador 30 está realizada por moldeo con el cárter de aceite 2.
La superficie de intercambiador 30 comprende unos medios de circulación de aceite y unos medios de circulación de un líquido de refrigeración.
Los medios de circulación de aceite comprenden unos orificios de circulación de aceite 34.
Los medios de circulación del líquido de refrigeración comprenden unos orificios de circulación del líquido de refrigeración 35.
Además, la superficie de intercambiador 30 presenta una red de cavidades 31 que permite distribuir el fluido por toda la superficie de intercambiador 30, de manera que se maximicen los intercambios térmicos.
La superficie de intercambiador 30 está rodeada por un nervio de ensamblaje 32 cuya función se detallará posteriormente.
Se puede hacer referencia a la figura 2 para apreciar un segundo modo de realización del dispositivo 1. Se especifica que, por simplificación, los elementos que presentan la misma función, en los dos modos de realización, llevan la misma referencia.
Según el segundo modo de realización, la superficie de intercambiador 30 está posicionada sobre un reborde superior 25.
El intercambiador térmico 4 está representado en las figuras 1 a 3. Como se puede observar, el intercambiador térmico 4 comprende una serie de placas 41.
Cada placa 41 presenta unos medios de circulación de aceite y unos medios de circulación del líquido de refrigeración.
Los medios de circulación de aceite comprenden unos orificios de circulación de aceite 48.
Los medios de circulación del líquido de refrigeración comprenden unos orificios de circulación del líquido de refrigeración 49.
Cada placa 41 está rodeada por un nervio de ensamblaje 42 cuya función se detallará a continuación.
Cada placa 41 presenta una primera zona de intercambio 43 que presenta una pluralidad de salientes 44. Además, cada placa 41 presenta una segunda zona de intercambio 45 que presenta una pluralidad de cavidades 46. Los salientes 44 de cada placa 41 están configurados para cooperar con las cavidades 46 de otra placa 41 adyacente o con las cavidades 31 de la superficie de intercambiador 30.
De manera particularmente ventajosa, los salientes 44 y las cavidades 46 presentan cada uno, una geometría adecuada para optimizar los intercambios caloríficos.
La serie de placas 41 comprende unas placas de flujo de aceite 41a y unas placas de flujo de líquido de refrigeración 41b.
Las placas de flujo de aceite 41a presentan unos medios de flujo de aceite en la primera zona de intercambio 43 de la placa de flujo de aceite 41a.
Las placas de flujo de líquido de refrigeración 41b presentan unos medios de flujo de aceite en la primera zona de intercambio 43 de la placa de flujo de aceite 41b.
Como se puede observar en particular en la figura 3, los salientes 44 de las placas de flujo de aceite 41a pueden presentar una geometría diferente de la de los salientes 44 de las placas de flujo del líquido de refrigeración 41b. Según una disposición particular, una de las placas 41 puede presentar un grosor diferente del grosor de las otras placas 41 del intercambiador térmico 4.
Como se puede observar, la serie de placas 41 puede, además, comprender una placa de cierre 41c. La placa de cierre 41c puede presentar unas caras sustancialmente lisas o nervadas. La placa de cierre 41c está posicionada en el extremo libre de la serie de placas 41.
De manera particularmente ventajosa, las placas 41 están realizadas en poliamida que comprende entre el 30% y el 60% de una carga que permite aumentar la capacidad de intercambio térmico de las placas 41. La carga puede, por ejemplo, comprender grafito o carbono.
En uso, los nervios de ensamblaje 42 de cada placa 41 están soldados de dos en dos. Además, el nervio de ensamblaje 42 de la placa 41 adyacente a la superficie de intercambiador 30 está soldado al nervio de ensamblaje 32 de la superficie de intercambiador 30.
Según una disposición particular, las soldaduras se realizan por inducción electromagnética.
Como se puede observar en las figuras, se obtiene así un dispositivo para motor desprovisto de junta de estanqueidad, ya que la soldadura del intercambiador térmico de poliamida cargado sobre el cárter de aceite de poliamida permite garantizar la estanqueidad del dispositivo. Además, la utilización de un cárter de aceite y de un intercambiador térmico de poliamida permite acortar el procedimiento de fabricación del dispositivo para motor.
Evidentemente, la invención no se limita a las únicas formas de realización representadas anteriormente, sino que abarca, por el contrario, todas las formas de realización según el contenido de las reivindicaciones añadidas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) para motor, caracterizado por que comprende un cárter de aceite (2) en material plástico que presenta una forma hueca (21) que contiene aceite de lubricación delimitada por una pared de fondo (22), varias paredes laterales (24) y unos rebordes superiores (25), presentando el cárter de aceite (2) por lo menos una superficie de intercambiador (30) que comprende unos medios de circulación de aceite y unos medios de circulación de un líquido de refrigeración, y un intercambiador térmico (4) en el que circulan aceite y un líquido de refrigeración, que comprende una serie de placas (41), caracterizado por que la serie de placas están realizadas en material plástico soldadas de dos en dos y soldadas sobre la superficie de intercambiador (30).
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que la superficie de intercambiador (30) está realizada por moldeo con el cárter de aceite (2).
3. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la superficie de intercambiador (30) está posicionada sobre una de las paredes laterales (24) del cárter de aceite (2).
4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la superficie de intercambiador (30) está posicionada sobre uno de los rebordes superiores (25) del cárter de aceite (2).
5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que las placas (41) del intercambiador térmico (4) están realizadas en poliamida que comprende entre el 30% y el 60% de un aditivo que pertenece al grupo que comprende el grafito y el carbono.
6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el cárter de aceite (2) está realizado en poliamida.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que una primera zona de intercambio (43) de cada placa presenta una pluralidad de salientes (44) configurados para cooperar con unas cavidades (46) de una segunda zona de intercambio (45) correspondiente de una placa (41) contigua.
8. Dispositivo (1) según la reivindicación 7, caracterizado por que la serie de placas (41) del intercambiador térmico (4) comprende unas placas de flujo de aceite (41a) que presentan unos medios de flujo del aceite sobre la primera zona de intercambio (43) de la placa de flujo de aceite (41a), y unas placas de flujo de líquido de refrigeración (41b) que presentan unos medios de flujo del líquido de refrigeración sobre la primera zona de intercambio (43) de la placa de flujo del líquido de refrigeración (41b).
9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la superficie de intercambiador (30) está rodeada por un nervio de ensamblaje (31).
10. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que cada placa (41) del intercambiador térmico está rodeada por un nervio de ensamblaje (42).
11. Dispositivo (1) según las reivindicaciones 9 y 10, caracterizado por que los nervios de ensamblaje (32-42) de la superficie de intercambio (30) y de cada placa (41) del intercambiador térmico (4) están configurados para ser soldados de dos en dos.
12. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el intercambiador térmico (4) comprende una placa de cierre (41c) soldada a la serie de placas (41) del intercambiador térmico (4).
13. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que las placas (41) del intercambiador térmico (4) están soldadas por inducción electromagnética.
14. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que la serie de placas (41) del intercambiador térmico (4) está soldada a la superficie de intercambiador (30) por inducción electromagnética.
15. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que por lo menos una de las placas (41) puede presentar un grosor diferente del grosor de las otras placas (41) del intercambiador térmico (4).
16. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que el cárter de aceite (2) comprende por lo menos un receptáculo (26) configurado para recibir un filtro de aceite (7).
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