ES2884204T3 - Motor autoventilado silencioso, en particular para un vehículo ferroviario - Google Patents

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Abstract

Motor autoventilado (10), en particular para un vehículo ferroviario, que comprende: - un cárter (12), que tiene una abertura de entrada de aire (18) y una abertura de salida de aire (20), y que delimita un paso de aire entre las aberturas de entrada (18) y salida (20) de aire, - medios de motorización (13) que comprenden un árbol (22), alojados en el cárter (12), - una hélice de ventilación (24), conectada en rotación al árbol (22), alojada en el paso de aire, y - un dispositivo de reducción de ruido (26), que comprende un primer miembro de reducción de ruido (28), fijado al cárter (12) en la abertura de entrada de aire (18), un segundo miembro de reducción de ruido (30) y un tercer miembro de reducción de ruido (32), fijado al cárter (12) en la abertura de salida de aire (20), caracterizado porque: - el segundo miembro de reducción de ruido (30) se dispone en la hélice de ventilación (24) - el primer miembro de reducción de ruido (28) tiene una pared interna (33) que define una cavidad (34) en la que el segundo miembro de reducción de ruido (30) está alojado al menos parcialmente, la pared interna (33) tiene una forma generalmente troncocónica que se extiende entre una primera abertura y una segunda abertura, - la primera abertura se extiende sobre una superficie inferior a la segunda abertura, y la primera abertura se extiende sustancialmente sobre una superficie similar a la de la abertura de entrada de aire (18).

Description

DESCRIPCIÓN
Motor autoventilado silencioso, en particular para un vehículo ferroviario
La presente invención se refiere a un motor autoventilado, en particular para un vehículo ferroviario.
Un motor autoventilado comprende convencionalmente un rotor y un estator, el rotor está provisto de un árbol de salida. El motor autoventilado incluye además una hélice de ventilación, montada en el árbol de salida.
Al estar la hélice conectada en rotación al árbol de salida, esta se activa automáticamente cuando el árbol de salida está en rotación, lo que hace que circule un flujo de aire dentro del motor para efectuar de esta manera el enfriamiento de este motor.
Sin embargo, un motor autoventilado de este tipo tiene el inconveniente de ser particularmente ruidoso. De hecho, el flujo de aire generado por la hélice de ventilación es una fuente importante de ruido.
Más particularmente, el ruido es generado por el flujo de aire inducido por la hélice, luego se propaga a las superficies frontal y lateral del motor, así como a la parte trasera del motor.
Ya se conoce del documento JP H0179359, un motor autoventilado similar al del preámbulo de la reivindicación 1. El objeto de la invención es en particular solucionar el inconveniente antes mencionado, proponiendo un motor autoventilado relativamente silencioso.
Para ello, el objeto de la invención es en particular un motor autoventilado según la reivindicación 1.
Los tres miembros de reducción de ruido actúan en sinergia para absorber de manera óptima las ondas sonoras debido a la circulación del flujo de aire en el motor.
Un motor autoventilado según la invención también puede incluir una o más de las siguientes características, consideradas solas o en cualquier combinación técnicamente concebible.
- El primer elemento de reducción de ruido tiene una forma generalmente curva y comprende una primera base que comprende una primera abertura y una segunda base que comprende una segunda abertura, la segunda abertura se dispone opuesta a la abertura de entrada de aire del cárter.
- La primera abertura del primer miembro de reducción de ruido se extiende sobre una superficie sustancialmente igual a aquella sobre la que se extiende la abertura de entrada de aire.
- El primer miembro de reducción de ruido delimita una cavidad en la que se aloja al menos parcialmente el segundo miembro de reducción de ruido.
- El primer miembro de reducción de ruido tiene una pared interna que delimita la cavidad, la pared interna que comprende un revestimiento interno de materiales de absorción acústica, por ejemplo de fibras de poliéster o de espuma de melamina.
- El revestimiento interno absorbente está recubierto con una capa porosa, por ejemplo formada por una hoja metálica microperforada.
- El segundo miembro de reducción de ruido tiene una forma generalmente curva.
- El segundo miembro de reducción de ruido tiene una cara externa que comprende un revestimiento absorción acústica, por ejemplo fabricado de fibras de poliéster o espuma de melamina, opcionalmente recubierto por una capa porosa, por ejemplo formada por una hoja metálica microperforada.
- El tercer miembro de reducción de ruido tiene una forma generalmente cilíndrica, coaxial con el árbol y que rodea el cárter en la abertura de salida de aire.
- El tercer miembro de reducción de ruido tiene una superficie interna que comprende un revestimiento de absorción acústica, por ejemplo fabricado de fibras de poliéster o espuma de melamina, preferiblemente recubierto por una capa porosa, por ejemplo formada por una hoja metálica microperforada.
La invención se comprenderá mejor leyendo la descripción que sigue, dada únicamente a modo de ejemplo y realizada con referencia a la única figura adjunta, que muestra una vista en sección axial de un motor autoventilado según un ejemplo de realización de la invención.
En la figura se muestra un motor autoventilado 10 según un ejemplo de realización de la invención.
El motor 10 está destinado en particular a equipar un vehículo ferroviario.
El motor 10 comprende un cárter 12, en el que se alojan los medios de motorización 13.
Los medios de motorización 13 comprenden un estator 14 fijado al cárter 12, y un rotor 16 móvil en rotación alrededor de un eje de rotación X.
El cárter 12 tiene una abertura de entrada de aire 18 y una abertura de salida de aire 20, alineadas en la dirección del eje de rotación X. Así, el cárter 12 define un paso de aire entre la abertura de entrada de aire 18 y la abertura de salida de aire 20, el rotor 16 y el estator 14 están alojados, al menos parcialmente, en este paso de aire.
Los medios de motorización 13 comprenden además un árbol de salida 22, que se extiende a lo largo del eje de rotación X, y que puede moverse en rotación alrededor de este eje de rotación X. El árbol de salida 22 está conectado en rotación al rotor 16.
El motor 10 es autoventilado. Para ello, este comprende una hélice de ventilación 24, conectada en rotación al árbol de salida 22. Más precisamente, la hélice de ventilación 24 está montada en un extremo del árbol de salida 22, cerca de la abertura de entrada de aire 18. De esta manera, cuando el árbol de salida 22 está rotando, durante el funcionamiento normal del motor, la hélice de ventilación 24 también está rotando. A continuación, se aspira aire a través de la abertura de entrada de aire 18 y se descarga a través de la abertura de salida 20, bajo el efecto de la rotación de la hélice de ventilación 24. El aire, que pasa a través del paso de aire, enfría luego el rotor 16 y el estator 14.
Para limitar el ruido debido a la hélice de ventilación 24, y principalmente debido al flujo de aire generado por esta hélice de ventilación 24, el motor 10 incluye un dispositivo de reducción de ruido 26.
El dispositivo de reducción de ruido 26 comprende un primer miembro de reducción de ruido 28, un segundo miembro de reducción de ruido 30 y un tercer miembro de reducción de ruido 32, que actúan en sinergia para limitar al máximo el ruido debido a la circulación del flujo de aire en el motor 10.
El primer miembro de reducción de ruido 28 se dispone en la abertura de entrada de aire 18, formando un faldón que rodea esta abertura de entrada de aire 18.
El primer miembro de reducción de ruido 28 tiene una forma general de revolución alrededor del eje de rotación X. El primer miembro de reducción de ruido 28 tiene una forma generalmente curva y se extiende en la dirección del eje de rotación X entre una primera base 28A que comprende una primera abertura, y una segunda base 28B que comprende una segunda abertura, la segunda abertura se dispone opuesta a la abertura de entrada de aire 18 del cárter 12.
Ventajosamente, la primera base 28A se extiende sobre una superficie inferior a la segunda base 28B. Por tanto, el primer miembro de reducción de ruido 28 tiene una forma generalmente troncocónica con una pared curva.
Asimismo, la primera abertura se extiende sobre una superficie inferior a la segunda abertura. Sin embargo, la primera abertura se extiende sustancialmente sobre una superficie similar a la de la abertura de entrada de aire 18, de modo que la presencia del primer miembro de reducción de ruido 28 no modifica, o modifica solo ligeramente, la sección de entrada de aire al motor 10. Por tanto, la segunda abertura es más grande que la abertura de entrada de aire 18, como se puede ver en la figura.
El primer miembro de reducción de ruido 28 es hueco y comprende una pared interna 33 que define una cavidad 34. La pared interna 33 comprende un revestimiento de material de absorción acústica, es decir, capaz de absorber ondas sonoras.
Por ejemplo, el revestimiento es de fibras de poliéster o de espuma de melamina. No obstante, puede contemplarse cualquier otro material de absorción acústica.
Ventajosamente, el revestimiento se recubre con una capa porosa, por ejemplo formada por una hoja metálica microperforada.
Esta capa porosa permite maximizar la superficie de fricción entre el flujo de aire y el revestimiento absorbente, mejorando así la reducción del ruido.
El segundo miembro de reducción de ruido 30 está alojado al menos parcialmente en la cavidad 34. De esta manera, el segundo miembro de reducción de ruido 30 se dispone opuesto a la pared interna 33.
El primer miembro de reducción de ruido 28 define por tanto un canal de entrada de aire con el segundo miembro de reducción de ruido 30. El aire entra al motor a través de este canal de entrada de aire.
Las dimensiones de este canal de entrada de aire se pueden ajustar modificando las dimensiones del segundo miembro de reducción de ruido 30 (diámetro, longitud a lo largo del eje X...), o del primer miembro de reducción de ruido 28 (longitud a lo largo del eje X, ángulo de convergencia ...). Estas dimensiones se eligen para encontrar el mejor compromiso entre la reducción de ruido deseada y el tamaño deseado para el motor 10.
El segundo miembro de reducción de ruido 30 tiene una forma generalmente curva, de revolución alrededor del eje de rotación X.
El segundo miembro de reducción de ruido 30 tiene una cara exterior 35 que comprende preferiblemente un revestimiento de absorción acústica, opcionalmente recubierto con una capa porosa. Una capa porosa de este tipo permite maximizar la superficie de fricción entre el flujo de aire y el revestimiento absorbente.
Como antes, el revestimiento absorbente está fabricado, por ejemplo, de fibras de poliéster o espuma de melamina, o cualquier otro material de absorción acústica concebible. La capa porosa está formada, por ejemplo, por una hoja metálica microperforada.
El tercer miembro de reducción de ruido 32 está fijado al cárter 12 y se dispone en la abertura 20 de salida de aire, formando un faldón que rodea esta abertura de salida de aire 20.
El tercer miembro de reducción de ruido 32 tiene ventajosamente una forma general de revolución alrededor del eje de rotación X. Más particularmente, el tercer miembro de reducción de ruido 32 tiene ventajosamente una forma generalmente cilíndrica definida alrededor del eje de rotación X. Dicha forma cilíndrica permite reducir el ruido, sin consecuencias significativas en el flujo de aire de salida.
El tercer miembro de reducción de ruido 32 define un canal de salida de aire con el cárter 12, alrededor de la abertura de salida de aire 20.
El tercer miembro de reducción de ruido 32 también tiene una superficie interna 36 que comprende preferiblemente un revestimiento de absorción acústica, recubierto ventajosamente con una capa porosa.
El revestimiento absorbente está fabricado, por ejemplo, de fibras de poliéster o espuma de melamina, o cualquier otro material de absorción acústica imaginable, y la capa porosa está formada, por ejemplo, por una hoja metálica microperforada.
Como antes, la capa porosa permite maximizar la superficie de fricción entre el flujo de aire y el revestimiento absorbente.
Ahora se describirá el funcionamiento del dispositivo de reducción de ruido 26.
El flujo de aire, aspirado por la hélice de ventilación 24, es aspirado hacia el motor a través del canal de entrada de aire definido entre el primer miembro de reducción de ruido 28 y el segundo miembro de reducción de ruido 30. La energía acústica generada por el flujo de aire y el movimiento de la hélice de ventilación 24 se propaga hacia este canal de entrada de aire, y es absorbida allí por los materiales absorbentes que recubren la pared interna 33 del primer miembro de reducción de ruido 28 y la cara exterior 35 del segundo miembro de reducción de ruido 30.
La energía acústica que se ha propagado a través del motor hacia la salida de aire 20 también se dirige hacia el canal de salida de aire y es absorbida allí por los materiales absorbentes que recubren la superficie interna 36 del tercer miembro de reducción de ruido 32.
Se observará que la invención no se limita a la realización descrita anteriormente, sino que podría tener varias variantes complementarias, sin alejarse del alcance de la invención que se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Motor autoventilado (10), en particular para un vehículo ferroviario, que comprende:
- un cárter (12), que tiene una abertura de entrada de aire (18) y una abertura de salida de aire (20), y que delimita un paso de aire entre las aberturas de entrada (18) y salida (20) de aire,
- medios de motorización (13) que comprenden un árbol (22), alojados en el cárter (12),
- una hélice de ventilación (24), conectada en rotación al árbol (22), alojada en el paso de aire, y
- un dispositivo de reducción de ruido (26), que comprende un primer miembro de reducción de ruido (28), fijado al cárter (12) en la abertura de entrada de aire (18), un segundo miembro de reducción de ruido (30) y un tercer miembro de reducción de ruido (32), fijado al cárter (12) en la abertura de salida de aire (20), caracterizado porque:
- el segundo miembro de reducción de ruido (30) se dispone en la hélice de ventilación (24)
- el primer miembro de reducción de ruido (28) tiene una pared interna (33) que define una cavidad (34) en la que el segundo miembro de reducción de ruido (30) está alojado al menos parcialmente, la pared interna (33) tiene una forma generalmente troncocónica que se extiende entre una primera abertura y una segunda abertura,
- la primera abertura se extiende sobre una superficie inferior a la segunda abertura, y la primera abertura se extiende sustancialmente sobre una superficie similar a la de la abertura de entrada de aire (18).
2. Motor autoventilado (10) según la reivindicación 1, en donde el primer miembro de reducción de ruido (28) tiene una forma generalmente curva y comprende una primera base (28A) que comprende la primera abertura, y una segunda base (28B) que comprende la segunda abertura, la segunda abertura se dispone opuesta a la abertura de entrada de aire (18) del cárter (12).
3. Motor autoventilado (10) según la reivindicación 2, en donde la primera abertura del primer miembro de reducción de ruido (28) se extiende sobre una superficie sustancialmente igual a aquella sobre la que se extiende la abertura de entrada de aire (18).
4. Motor autoventilado (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pared interna (33) comprende un revestimiento interno de material de absorción acústica, por ejemplo, de fibras de poliéster o de espuma de melamina.
5. Motor autoventilado (10) según la reivindicación 4, en donde el revestimiento interno absorbente está recubierto de una capa porosa, por ejemplo, formada por una lámina metálica microperforada.
6. Motor autoventilado (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo miembro de reducción de ruido (30) tiene una forma generalmente curvada.
7. 7.Motor autoventilado (10) según la reivindicación 6, en donde el segundo miembro de reducción de ruido (30) tiene una cara externa (35) que comprende un revestimiento de absorción acústica, por ejemplo, de fibras de poliéster o de espuma de melamina, opcionalmente recubierto por una capa porosa, por ejemplo formada por una hoja metálica microperforada.
8. Motor autoventilado (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tercer miembro de reducción de ruido (32) tiene una forma generalmente cilíndrica, coaxial con el árbol (22) y que rodea el cárter (12) en la abertura de salida de aire (20).
9. Motor autoventilado según la reivindicación 8, en donde el tercer miembro de reducción de ruido (32) tiene una superficie interna (36) que comprende un revestimiento de absorción acústica, por ejemplo, de fibras de poliéster o de espuma de melamina, preferiblemente recubierto por una capa porosa, por ejemplo, formada por una lámina metálica microperforada.
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