ITTO20010176A1

ITTO20010176A1 - Dispositivo di raffreddamento per motori.

Info

Publication number: ITTO20010176A1
Application number: IT2001TO000176A
Authority: IT
Inventors: Masatoshi Fukamachi; Atsushi Katayama; Ryo Kubota
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-08-28
Also published as: TW475966B; CN1311388A; KR20010087281A; ES2186526B1; ES2186526A1; JP2001248441A; ITTO20010176A0; KR100409258B1; JP4405028B2; CN1154789C

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di raffreddamento per motori"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di raffreddamento per motori avente un termostato con un involucro, su cui un serbatoio di cera contenente cera è supportato in modo da muoversi in funzione della dilatazione e della contrazione della cera, in cui l'involucro è montato sul corpo di un motore avente una camicia di acqua.

Tale dispositivo di raffreddamento è tradizio-nalmente noto, come descritto, ad esempio, nella pubblicazione di Brevetto giapponese a disposizione del pubblico n. Hei 11-82.019.

Nel dispositivo di raffreddamento tradizionale precedentemente menzionato, 1'involucro del termosta-to è posizionato su un percorso previsto nella testa-ta ed estendentesi verso la testata in una posizione separata verso l'interno dalla superficie interna del percorso. Una flangia formata in posizione sporgente verso l'esterno sull'involucro è racchiusa tra la testata ed il collettore di ammissione. La cera contenuta nel serbatoio di cera, che è supportato in modo mobile sull'involucro, è di conseguenza disposta relativamente lontano dalla flangia.

Pertanto una variazione di temperatura della testata ha un effetto minore sulla dilatazione e sulla contrazione della cera. Invece la cera si dilata o si contrae principalmente in funzione di una variazione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, che è in contatto con il serbatoio di cera, e quindi il termostato può iniziare una oscillazione pendolare, in particolare come conseguenza di una brusca variazione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, che può avvenire durante il riscaldamento. Ciò produce un deterioramento della funzione di raffreddamento del corpo del motore.

La presente invenzione è stata concepita alla luce della situazione precedente, e si propone di realizzare un dispositivo di raffreddamento per motori che impedisce l'oscillazione pendolare del termostato malgrado una brusca variazione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, in modo da poter migliorare la funzione di raffreddamento.

Per raggiungere lo scopo precedente,l'invenzione definita nella rivendicazione 1 è caratterizzata dal fatto che, in un dispositivo di raffreddamento per motori avente un termostato con un involucro, su cui un serbatoio di cera contenente cera è supportato in modo da muoversi in funzione della dilatazione e della contrazione della cera, con l'involucro montato sul corpo di un motore avente una camicia di acqua, l'involucro del termostato è realizzato in una forma cilindrica e disposto in modo che una sua superficie esterna sia in contatto diretto con il corpo del motore, ed il serbatoio di cera è inserito in modo scorrevole nell'involucro in contatto diretto con una superficie interna dell'involucro.

Secondo la struttura dell'invenzione definita nella rivendicazione 1, il calore è trasmesso alla cera contenuta nel serbatoio di cera dal corpo del motore, che è in contatto diretto con l'involucro, attraverso il serbatoio di cera e l'involucro, che sono in contatto diretto l'uno con l'altro. Pertanto, anche se la temperatura dell'acqua di raffreddamento cambia bruscamente, la temperatura della cera cambia in modo da corrispondere accuratamente a quella del corpo del motore. Ciò rende possibile evitare l'oscillazione pendolare del termostato. Di conseguenza la funzione di raffreddamento può essere migliorata.

L'invenzione definita nella rivendicazione 2 è caratterizzata dalla struttura, in aggiunta a quella dell'invenzione definita nella rivendicazione 1, in cui un ingresso ed una uscita sono formati in posizione opposta l'uno all'altra sulle pareti laterali dell'involucro, ed il serbatoio di cera è inserito in modo scorrevole nell'involucro in modo da commutare tra il bloccaggio e la comunicazione tra l'ingresso e l'uscita. Questa configurazione permette una semplificazione del percorso dell'acqua di raffreddamento entro il termostato ed una riduzione della resistenza di passaggio del percorso. Inoltre, poiché la cera può essere avvicinata al corpo del motore, è possibile evitare efficacemente l'oscillazione pen-dolare del termostato. Di conseguenza la funzione di raffreddamento può essere ulteriormente migliorata.

L'invenzione definita nella rivendicazione 3 è caratterizzata dalla struttura, in aggiunta a quella dell'invenzione definita nella rivendicazione 2, in cui l'involucro avente un asse che giace lungo una superficie di giunzione tra il corpo del motore ed un organo collegato al corpo del motore è racchiuso tra il corpo del motore e l'organo collegato. Questa configurazione può ridurre la lunghezza del percorso dell'acqua di raffreddamento entro il termostato, e di conseguenza la resistenza di passaggio del percorso può essere ulteriormente ridotta. Ciò permette una installazione compatta del termostato nel corpo del motore .

Nel seguito, sarà descritta una forma di attuazione preferita della presente invenzione, in base ai disegni annessi .

Le figure da 1 a 5 mostrano una forma di attuazione preferita della presente invenzione. In modo specifico,

la figura 1 rappresenta una vista in sezione verticale di un motore;

la figura 2 rappresenta un diagramma ingrandito della figura 1 con il motore freddo;

la figura 3 rappresenta una vista in sezione trasversale corrispondente alla figura 2, con il motore completamente riscaldato,·

la figura 4 rappresenta una vista in sezione trasversale di un termostato lungo la linea 4-4 nella figura 2; e

la figura 5 rappresenta una vista in sezione trasversale di un termostato, lungo la linea 5-5 nella figura 2.

Con riferimento alla figura 1, il corpo 5 di un motore raffreddato ad acqua è montato, ad esempio, su un motociclo, e comprende un blocco cilindro 6 avente un foro di cilindro 12 che permette il movimento alternativo nel suo interno di uno stantuffo 11, una testata 7, collegata al blocco cilindro 6 e formante una camera di combustibile 13 in uno spazio tra tale testata ed il cielo dello stantuffo 11, ed un basamento 8, collegato al blocco cilindro 6 e che supporta in modo girevole un albero a gomiti 15, con l'albero a gomiti 15 collegato allo stantuffo il attraverso una biella 14. Il basamento 8 comprende una parte destra di basamento 9 ed una parte sinistra di basamento 10 accoppiate l'una con l'altra attraverso un piano contenente un asse di funzionamento dello stantuffo 1.

Una prima estremità dell'albero a gomiti 15 sporge in una camera del generatore 17, che è formata tra la parte destra di basamento 9 ed un coperchio destro 16, che è collegato alla parte destra di basamento 9.Un rotore 18, fissato all'albero a gomiti 15 entro la camera del generatore 17, ed uno statore 19, fissato al coperchio destro 16, costituiscono complessivamente un generatore 20.

Nella camera del generatore 17, una coppia di ruote conduttrici per catena 21, 22 sono fissate all'albero a gomiti 15. Nello stesso tempo, in uno spazio tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23, o un organo collegato alla testata 7, un albero a camme 24 per azionare una valvola di aspirazione ed una valvola di scarico (non rappresentate) è supportato in modo da ruotare intorno all'asse parallelo all'albero a gomiti 15, e la ruota condotta per catena 25, fissata all'albero a camme 24, ed una 21 delle ruote conduttrici per catena 21, 22 sono collegate da una catena ad anello 26. Inoltre, una pompa dell'olio 28 avente un asse di rotazione 27 parallelo all'albero a gomiti 15 è fissata alla superficie laterale rivolta verso la camera del generatore 17 nella parte destra di basamento 9, ed una catena ad anello 30 è avvolta intorno alla ruota condotta per catena 29, fissata all'asse di rotazione 27 della pompa dell'olio 28, ed all'altra ruota conduttrice per catena 22, tra le ruote conduttrici per catena 21, 22.

L'altra estremità dell'albero a gomiti 15 sporge entro una camera del cambio di velocità 32, che è formata tra la parte sinistra di basamento 10 ed un coperchio sinistro 31, che è collegato alla parte sinistra di basamento 10.Una puleggia conduttrice 33 è montata sull'altra estremità dell'albero a gomiti 15 entro la camera del cambio di velocità 32. La puleggia conduttrice 33 costituisce una parte di un cambio di velocità a variazione continua del tipo a cinghia 38 per trasmettere la coppia dell'albero a gomiti 15 alla ruota posteriore (non rappresentata) del motociclo, e comprende una semi-puleggia fissa 34, fissata all'albero a gomiti 15, ed una semi-puleggia mobile 35 in grado di avvicinarsi ed allontanarsi rispetto alla semi-puleggia fissa 34. La semipuleggia mobile 35 è sollecitata nella direzione di avvicinamento alla semi-puleggia fissa 34 da una massa centrifuga 36, che si muove verso l'esterno nella direzione radiale con l'aumento della velocità di rotazione dell'albero a gomiti 15.

Una cinghia a V ad anello 37 è avvolta intorno alla puleggia conduttrice 33 e ad una puleggia con-dotta (non rappresentata) sul lato della ruota posteriore, in modo che la larghezza della gola della puleggia conduttrice 33 e quella della puleggia con-dotta varino in funzione della velocità di rotazione dell'albero a gomiti 15. Con questa configurazione, il rapporto di trasmissione varia a passi per tramet-tere la coppia dell'albero a gomiti 15 alla ruota po-steriore.

Nella presente, una palettatura 39 è fissata alla semi-puleggia fissa 34 della puleggia conduttrice 33, e funge da ventola per introdurre aria di raffreddamento nella camera del cambio di velocità 32 allo scopo di evitare il surriscaldamento della cinghia a V 37. Sul coperchio sinistro 31, in una posizione corrispondente alla semi-puleggia fissa 34, è fissato un filtro dell'aria 40 per filtrare ed introdurre l'aria esterna nella camera del cambio di velocità 32.

Una pompa dell'acqua 41, che è coassiale con l'asse di rotazione della pompa dell'olio 28, è fissata alla parte sinistra di basamento 10. L'asse di rotazione 42 della pompa dell'acqua 41 è collegato all'asse di rotazione 27 della pompa dell'olio 28 in posizione coassiale ed in modo da rendere impossibile una rotazione relativa. In altre parole, la coppia è trasmessa dall'albero a gomiti 15 alla pompa dell'o-lio 28 ed alla pompa dell'acqua 41.

L'acqua di raffreddamento pompata dalla pompa dell'acqua 41 è alimentata alla camicia di acqua 43, collegata al blocco cilindro 6 ed alla testata 7, per raffreddare il blocco cilindro 6 e la testata 7 del corpo 5 del motore. L'acqua di raffreddamento che esce dalla camicia di acqua 43 è restituita attraver-so il termostato 44 alla pompa dell'acqua 41 quando l'acqua di raffreddamento si trova a bassa temperatura, ossia quando il motore è freddo. Nello stesso tempo, quando l'acqua di raffreddamento si trova ad alta temperatura, ossia quando il motore è compietamente riscaldato, l'acqua di raffreddamento che esce è introdotta attraverso il termostato 44 nel radiatore 45 ritornando da quest'ultimo alla pompa dell'acqua 41.

Con riferimento alla figura 2, l'involucro 48 del termostato 44 è realizzato in una forma cilindrica, ed il termostato 44 è racchiuso tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23, che è collegato alla testata 7, in modo che il suo asse giaccia lungo la superficie di giunzione 49 tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23. In altre parole, l'involucro 48 è fissato alla testata 7 in modo che la sua superficie esterna sia in contatto diretto con la testata 7.

Un organo elastico di tenuta 50 avente una forma cilindrica con una superficie di fondo è montato in modo da ricoprire una prima estremità dell'involucro 48. Un rinforzo terminale di punta 51, fissato alla prima estremità dell'involucro 48, è esposto al centro della superficie interna sull'estremità chiusa dell'organo di tenuta 50. L'altra estremità dell'involucro 48 è lasciata aperta, con un anello elastico di fermo 52 fissato alla sua superficie interna.

Un serbatoio di cera 53 è inserito in modo scorrevole nell'involucro 48. Il serbatoio di cera 53 comprende un alloggiamento 54 con la sua superficie esterna in contatto diretto con la superficie interna dell'involucro 48, ed un coperchio 55, collegato all'alloggiamento 54. L'alloggiamento 54 ed il coperchio 55 racchiudono complessivamente il bordo di una membrana 56.L'alloggiamento 54 è collegato integralmente ad una canna di guida 57 di forma cilindrica, che è inserita in modo scorrevole nell'organo di tenuta 50.

La cera riempie uno spazio tra la membrana 56 ed il coperchio 55 nel serbatoio di cera 53. La membrana 56 si deforma in funzione della dilatazione o della contrazione della cera 58 a causa di una variazione di temperatura. Nello stesso tempo, un pistoncino a forma di barretta 59, una piastra a disco 60, ed un pistoncino di gomma 61 sono inseriti in sequenza ed in modo scorrevole nella canna di guida 57 dalla direzione opposta alla membrana 56. Un fluido 62 per trasmettere la deformazione della membrana 56 al pistoncino di gomma 61 è introdotto in uno spazio tra il pistoncino di gomma 61 e la membrana 56 nel serbatoio di cera 53.

Una molla 63 è fissata in uno spazio tra il serbatoio di cera 53 e l'anello elastico di fermo 52 per sollecitare il serbatoio di cera 53 verso il lato dell'organo di tenuta 50. Il serbatoio di cera 53 è posizionato in appoggio contro l'organo di tenuta 50, come illustrato nella figura 2, quando la cera 58 si trova in una condizione contratta per il fatto che l'acqua di raffreddamento si trova a bassa temperatura. Quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento aumenta e la cera 58 di conseguenza si dilata, la membrana 56 si deforma per flessione verso destra nella figura 2, per cui il pistoncino 59 è spinto fuori dalla canna di guida 57. Di conseguenza, il serbatoio di cera 53 scorre nella direzione di allontanamento dall'organo di tenuta 50 comprimendo la molla 63, come illustrato nella figura 3.

Con riferimento anche alla figura 4, un ingresso 64 ed una uscita 65, opposta all'ingresso 64, sono forn ati sulle pareti laterali dell'involucro 48 su una linea retta longitudinale dell'involucro 48. Nello stesso tempo, un passaggio 66 per l'introduzione di acqua di raffreddamento nella pompa dell'acqua 43 verso il termostato 44 è formato nella testata 7. L'involucro 48 è trattenuto tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23 in modo che il passaggio 66 comunichi con l'ingresso 64. Una coppia di sporgenze 18a, 48a sono formate integralmente sull'involucro 48, e si estendono nella direzione dell'asse dell'involucro 48, per posizionare l'involucro 48 intorno al suo asse nello spazio tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23.

Un tubo di collegamento 68 è formato integralmente nel coperchio della testata 23, e funge da passaggio 67 che comunica con l'uscita 65. Il tubo di collegamento 68 è collegato al radiatore 45 attraverso un condotto 68.

L'ingresso 64 e l'uscita 65 sono formati sulle pareti laterali dell'involucro 48 sul lato dell'organo di tenuta 50, ossia sul lato della prima estremità dell'involucro 48. Il serbatoio di cera 53, inserito in modo scorrevole nell'involucro 48, scorre tra una posizione di bloccaggio di un passaggio tra l'ingresso 61 e l'uscita 65 quando il motore è freddo, come illustrato nella figura 2, ed una posizione che permette il passaggio tra l'ingresso 61 e l'uscita 65 in comunicazione l'uno con l'altra quando il motore è completamente riscaldato, come illustrato nella figura 3.

Con riferimento anche alla figura 5, con il termostato 44 racchiuso tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23, una camera di acqua 70 è formata tra il serbatoio di cera 53, la testata 7, ed il coperchio della testata 23 sul lato dell'altra estremità dell'involucro 48. Una fessura di bypass 71 è formata sulla parete laterale dell'involucro 48, per la comunicazione tra il passaggio 66 nella testata 7 e la camera di acqua 70 quando il serbatoio di cera 53 è posizionato in modo da bloccare il passaggio tra l'ingresso 64 e l'uscita 65. La fessura di bypass 71 è chiusa dal serbatoio di cera 53 quando il serbatoio di cera 53 si è spostato in modo da trovarsi in una posizione tale per cui l'ingresso 64 e l'uscita 65 comunicano l'uno con l'altra.

Un tubo di collegamento 72 estendentesi verso la camera di acqua 70 è fissato al coperchio della testata 23, e questo tubo di collegamento 72 è anche collegato alla pompa dell'acqua 41 attraverso un condotto 73.

Durante il funzionamento, l'involucro 48 del termostato 44 è realizzato in una forma cilindrica con la sua superficie esterna in contatto diretto con la testata 7. Il serbatoio di cera 53 contenente la cera 58 è inserito in modo scorrevole nell'involucro 48 in contatto diretto con la superficie interna dell'involucro 48. Così, il calore si propaga dalla testata 7, che è in contatto diretto con l'involucro 48, alla cera 58 attraverso il serbatoio di cera 53 e l'involucro 48, che sono in contatto diretto l'uno con l'altro. Pertanto, anche se la temperatura dell'acqua di raffreddamento cambia bruscamente durante il riscaldamento del motore, la temperatura della cera 58 cambia in modo da corrispondere accuratamente a quella della testata 7. Ciò rende possibile evitare l'oscillazione pendolare del termostato 44. Di conseguenza, la funzione di raffreddamento può essere migliorata.

Sulle pareti laterali dell'involucro 48, un ingresso 64 estendentesi verso la camicia di acqua 13 e l'uscita 65 estendentesi verso il radiatore 45 sono formati in modo da essere opposti l'uno all'altra su una linea retta longitudinale dell'involucro 48. Il serbatoio di cera 53 è inserito in modo scorrevole nell'involucro 48 in modo da commutare tra il bloc-caggio e la comunicazione tra l'ingresso 64 e l'usci-ta 65. Questa configurazione permette una semplifica-zione del percorso di acqua di raffreddamento nel termostato 44 in una linea retta che collega l'in-gresso 64 e l'uscita 65, ed una riduzione della resi-stenza di passaggio del percorso. Ciò rende possibile aumentare la portata di acqua di raffreddamento che circola per mezzo di una pompa dell'acqua di raffreddamento 41, e contribuisce anche a ridurre la forza motrice della pompa dell'acqua 41 azionata dall'albero a gomiti 15, ossia a ridurre il carico del motore.

Inoltre, la cera 58 può essere avvicinata alla testata 7. Ciò permette una prevenzione più efficace dell'oscillazione pendolare del termostato 44, contribuendo ad un miglioramento della funzione di raffreddamento.

Inoltre, poiché l'involucro 48 è racchiuso tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23 con la sua linea assiale lungo la superficie di giunzione 49 tra la testata 7 ed il coperchio della testata 23, la lunghezza del percorso dell'acqua di raffreddamento nel termostato 44 può essere ridotta riducendo ulteriormente la resistenza di passaggio. Ciò permette una installazione compatta del termostato 44 nella testata 7.

Benché sia stata descritta in precedenza una forma di attuazione preferita della presente inven-zione, quest 'ultima non è limitata alla forma di attuazione precedentemente descritta. Varie modifiche di progetto sono applicabili senza allontanarsi dalla sostanza della presente invenzione definita nelle rivendicazioni .

Ad esempio, benché il termostato 44 sia fissato alla testata 7 del corpo 5 del motore nella forma di attuazione precedentemente descritta, la presente invenzione può essere applicata ad un dispositivo di raffreddamento in cui il termostato 44 è fissato al blocco cilindro 6 del corpo 5 del motore.

Come precedentemente descritto,secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 1, anche quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento cambia bruscamente, la temperatura della cera può cambiare in modo da corrispondere accuratamente a quella del corpo del motore. Ciò rende possibile evitare l'oscillazione pendolare del termostato, contribuendo ad un miglioramento della funzione di raffreddamento.

Secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 2, il percorso dell'acqua di raffreddamento nel termostato è semplificato e la resistenza di passaggio del percorso può essere ridotta.Ciò rende possibile evitare in modo più efficace l'oscillazione pendolare del termostato, contribuendo ad un ulteriore miglioramento della funzione di raffreddamento.

Secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 3, la lunghezza del percorso dell'acqua di raffreddamento nel termostato può essere ridotta e la resistenza di passaggio del percorso può essere ridotta. Ciò permette una installazione compatta del termostato nel corpo del motore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di raffreddamento per motori avente un termostato (44) con un involucro (48), su cui un serbatoio di cera (53) contenente cera (58) è supportato in modo da muoversi in funzione della dilatazione e della contrazione della cera (58), in cui l'involucro (48) è montato sul corpo (5) di un motore avente una camicia di acqua (43), in cui l'involucro (48) del termostato (44) è realizzato in una forma cilindrica e disposto in modo che una sua superficie esterna sia in contatto diretto con il corpo (5) del motore, e il serbatoio di cera (53) è inserito in modo scorrevole entro l'involucro (48) in contatto diretto con una superficie interna dell'involucro (48).
2. Dispositivo di raffreddamento per motori secondo la rivendicazione 1, in cui un ingresso (64) ed una uscita (65) sono formati in posizioni opposte l'uno all'altra sulle pareti laterali dell'involucro (48), e il serbatoio di cera (53) è inserito in modo scorrevole entro l'involucro (48) in modo da commuta-re tra il bloccaggio e la comunicazione tra l'ingresso (64) e l'uscita (65).
3 . Dispositivo di raffreddamento per motori secondo la rivendicazione 2, in cui l'involucro (48), avente un asse che giace lungo una superficie di giunzione (49) tra il corpo (5) del motore ed un organo (23) collegato al corpo (5) del motore, è racchiuso tra il corpo (5) del motore e l'organo collegato (23).