ITTO20010634A1 - Impianto di raffreddamento per motori raffreddati ad acqua. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Impianto di raffreddamento per motori raffreddati ad acqua”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un impianto di raffreddamento per un motore raffreddato ad acqua in cui un termostato è fissato ad un blocco cilindri, in cui il termostato controlla, in funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamente se l'acqua di raffreddamento da una camicia di acqua prevista nel blocco cilindri ed in una testata deve o meno essere alimentata ad un radiatore.

In precedenza, un impianto di raffreddamento di questo tipo è già noto, ad esempio, dal Brevetto giapponese pubblicato n. Hei 10-16.852.

Tuttavia, nell'impianto di raffreddamento tradizionale, il termostato è fissato al blocco cilindri in una direzione ortogonale all'asse di un foro di cilindro formato nel blocco cilindri quale direzione di azionamento e sporge lateralmente dal blocco cilindri. Così, il complesso del blocco cilindri con il termostato così fissato ad esso aumenta di dimensione.

La presente invenzione è stata realizzata alla luce di tali circostanze e costituisce uno scopo della presente invenzione realizzare un impianto di raffreddamento per un motore raffreddato ad acqua in cui un termostato possa essere fissato ad un blocco cilindri evitando l'aumento della dimensione del blocco cilindri .

Per raggiungere lo scopo precedentemente menzionato, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 1, si realizza un impianto di raffreddamento per un motore raffreddato ad acqua in cui è prevista una camicia di acqua comunicante sia con un blocco cilindri avente un foro di cilindro sia con una testata collegata al foro di cilindro, ed un termostato che controlla, in funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, se l'acqua di raffreddamento dalla camicia di acqua deve o meno essere alimentata ad un radiatore, è fissato al blocco cilindri, caratterizzato dal fatto che il termostato comprende un corpo, un serbatoio di cera, e cera, in cui il corpo ha un foro di scorrimento, un foro di ingresso ed un foro di uscita, i quali fori di ingresso e di uscita si aprono in posizioni opposte l'uno all'altro su una superficie interna del foro di scorrimento, in cui il serbatoio di cera è inserito nel foro di scorrimento in modo da essere scorrevole tra una posizione di bloccaggio in cui blocca la comunicazione tra il foro di ingresso ed il foro di uscita ed una posizione di comunicazione in cui stabilisce una comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita, in cui la cera è contenuta nel serbatoio di cera in modo da permettere lo scorrimento del serbatoio di cera in funzione della dilatazione e della contrazione della cera prodotte da una variazione di temperatura dell'acqua di raffreddamento, ed il termostato è fissato al blocco cilindri in modo che un asse di un foro di scorrimento sia parallelo ad un asse del foro di cilindro .

Secondo tale configurazione dell'invenzione definita nella rivendicazione 1, poiché la direzione di azionamento del termostato è parallela all'asse del foro di cilindro, il termostato, anche se è fissato al blocco cilindri, non sporge in misura elevata lateralmente dal blocco cilindri e quindi è possibile evitare l'aumento della dimensione del blocco cilindri. Inoltre, poiché il termostato può essere posizionato in vicinanza del foro di cilindro, le caratteristiche di rilevamento di temperatura del termostato sono migliorate ed è difficile che il termostato sia influenzato dall'aria esterna, permettendo così un miglioramento delle prestazioni di raffreddamento .

Secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 2, in aggiunta alla configurazione dell'invenzione definita nella rivendicazione 1, una molteplicità di fori di cilindro sono formati in posizioni affiancate nel blocco cilindri, ed il termostato è fissato al blocco cilindri in una posizione tra una coppia di fori di cilindro adiacenti. Secondo questa configurazione, poiché il termostato è posizionato utilizzando in modo efficace lo spazio tra fori di cilindro, è possibile evitare in modo più efficace un aumento della dimensione del blocco cilindri dopo il montaggio su di esso del termostato. Inoltre, poiché il termostato può essere posizionato più vicino a fori di cilindro, è possibile migliorare ulteriormente le caratteristiche di rilevamento di temperatura del termostato e le prestazioni di raffreddamento.

Secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 3, in aggiunta alla configurazione dell'invenzione definita nella rivendicazione 1, un foro di montaggio cieco destinato all'inserimento ed al montaggio in esso del termostato è formato nel blocco cilindri in modo da sboccare sul lato della testata, ed una estremità aperta del foro di montaggio è chiusa dalla testata per evitare il distacco del termostato dal foro di montaggio. Secondo questa configurazione, non è necessario utilizzare un componente speciale per chiudere il foro di montaggio, per cui è possibile non soltanto ridurre il numero di componenti utilizzati ma anche migliorare le caratteristiche di installazione. Inoltre, è possibile evitare con sicurezza che il termostato sia influenzato dall'aria esterna migliorando così le prestazioni di raffreddamento.

La presente invenzione sarà descritta nel seguito attraverso alcune sue forme di attuazione illustrate nei disegni annessi, in cui:

la figura 1 rappresenta una vista in sezione verticale di porzioni principali di un blocco cilindri con un termostato fissato ad esso e di una testata .

La figura 2 rappresenta una vista in pianta del blocco cilindri guardando nella direzione delle frec-ce 2-2 nella figura 1.

La figura 3 rappresenta una vista in sezione verticale del termostato in una condizione di bassa temperatura .

La figura 4 rappresenta una vista in sezione verticale del termostato in una condizione di alta temperatura .

La figura 5 rappresenta una vista in sezione verticale del termostato, lungo la linea 5-5 nella figura 4.

La figura 6 rappresenta una vista in sezione del termostato, lungo la linea 6-6 nella figura 4.

La figura 7 rappresenta una vista in pianta di un blocco cilindri in accordo con la seconda forma di attuazione della presente invenzione, e corrispondente alla figura 2.

Inizialmente, nelle figure 1 e 2, qùattro fori di cilindro 11 sono formati in posizioni affiancate in un blocco cilindri 10 di un motore a quattro cilindri montato su un veicolo a motore a due ruote, ad esempio, e stantuffi 12 sono inseriti in modo scorrevole nei fori di cilindro 11, rispettivamente. Una testata 14 è collegata al blocco cilindri 10, e la testata 14 definisce camere di combustione 13 tra tale testata ed il blocco cilindri 10, con cieli degli stantuffi 12 rivolti verso le camere di combustione 13, rispettivamente. Valvole di aspirazione 15 e valvole di scarico 16 sono disposte per movimenti di apertura e di chiusura nella testata 14 in posizioni situate di fronte alle camere di combustione 13 .

Nel blocco cilindri 10 e nella testata 14 è prevista una camicia di acqua 17 in comunicazione con questi due componenti in modo da circondare i fori di cilindro 11 e le camere di combustione 13. Un termostato 18 che controlla, in funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, se l'acqua di raffreddamento proveniente dalla camicia di acqua 17 deve o meno essere alimentata ad un radiatore R, è montato sul blocco cilindri 10 in una posizione tra una coppia di fori di cilindro 11 adiacenti in posizione centrale nella direzione in cui sono disposti i fori di cilindro 11.

Nelle figure 3 e 4, un corpo 20 del termostato 18 è realizzato nella forma di un cilindro a spallamento munito di fondo che definisce un foro di scorrimento 21 avente un'estremità aperta. Un elemento di tenuta 22 realizzato nella forma di un cilindro munito di fondo utilizzando un materiale elastico è fissato all'estremità opposta del corpo 20. Una punta del corpo 20 è esposta come porzione di rinforzo di punta 20a verso una porzione di superficie interna centrale dell'estremità chiusa dell'elemento di tenuta 22.

Il corpo 20 è montato nel blocco cilindri 10 in modo che l'asse del foro di scorrimento 21 sia parallelo agli assi dei fori di cilindro 11 nel blocco cilindri 10. Un foro di montaggio cieco 23 che riceve nel suo interno il corpo 20 è formato nel blocco cilindri 10 in modo da sboccare sul lato della testata 14 ed in una posizione tra una coppia di fori di cilindro 11 adiacenti disposti in posizione centrale nella direzione in cui sono posizionati i fori di cilindro. Una estremità aperta del foro di montaggio 23 è chiusa dalla testata 14 quando la testata è collegata al blocco cilindri 10. Inoltre, il corpo 20 è trattenuto tra l'estremità chiusa del foro di montaggio 23 e la testata 14 ed è fissato entro il foro di montaggio 23.

Un serbatoio di cera 24 è inserito in modo scorrevole nel foro di scorrimento 21 del corpo 20. Il serbatoio di cera 24 è composto da-un involucro 25 del serbatoio la cui superficie esterna è portata in contatto diretto con il foro di scorrimento 21 e da un coperchio 26 unito all'involucro 25 del serbatoio. L'involucro 25 del serbatoio è provvisto integralmente di una porzione cilindrica 25a di diametro ridotto, e la porzione cilindrica 25a è inserita in modo scorrevole nell'elemento di tenuta 22 che è fissato all'estremità opposta del corpo 20.

Una porzione periferica di bordo di una membrana 27 è trattenuta tra l'involucro 25 del serbatoio ed il coperchio 26, e cera 28 è contenuta nel serbatoio di cera 24 in modo da essere racchiusa tra la membrana 27 ed il coperchio 26. La membrana 27 si deforma seguendo la dilatazione e la contrazione della cera 28 prodotte da una variazione di temperatura della cera. D'altra parte, entro la porzione cilindrica 25a di diametro ridotto sono inseriti in modo scorrevole un pistoncino ad asta 29 appoggiato contro la porzione di rinforzo di punta 20a del corpo 20, una piastra a disco 30 ed un pistoncino di gomma 31 in quest'ordine dal lato opposto alla membrana 26. Un fluido 32 per trasferire la deformazione della membrana 26 al pistoncino di gomma 31 è introdotto nel serbatoio di cera 24 in una posizione tra il pistoncino di gomma 31 e la membrana 26.

Un anello di ritegno 33 è inserito in una superficie interna su un primo lato di estremità del corpo 20 ed una molla 34 per sollecitare il serbatoio di cera 24 verso il lato di estremità opposto del corpo 20 è disposta tra l'anello di ritegno 33 ed il serbatoio di cera 24. Quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento è bassa e la cera 28 si trova in una condizione di contrazione, il serbatoio di cera 24 giace in una posizione di bloccaggio sul lato di estremità opposto del corpo 20, come rappresentato nella figura 3. Quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento aumenta e la cera 28 si dilata, la membrana 26 è deformata verso il basso nella figura 4 ed il pistoncino 31, che è appoggiato contro la porzione di rinforzo di punta 20a, è spinto fuori dalla porzione cilindrica 25a di diametro ridotto, con il risultato che il serbatoio di cera 24 scorre in una posizione di comunicazione su un primo lato di estremità del corpo 20 come nella figura 4 comprimendo la molla 34.

Con riferimento anche alla figura 5, un foro di ingresso 35 ed un foro di uscita 36 opposto al foro di ingresso 35 sono formati nel corpo 20 in modo da essere disposti su un'unica linea diametrale del foro di scorrimento 21. La comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita 35 e 36 è stabilita e bloccata in funzione del movimento di scorrimento del serbatoio di cera 24 che è inserito in modo scorrevole nel corpo 20. Quando il serbatoio di cera 24 si trova nella posizione di bloccaggio rappresentata nella figura 3, la comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita 35 e 36 è bloccata, mentre quando il serbatoio di cera 24 scorre nella posizione di comunicazione come nella figura 4, la comunicazione è stabilita.

Con riferimento ora alla figura 1, il radiatore R è collegato attraverso un condotto di acqua di raffreddamento 37 alla camicia di acqua 17 disposta sul lato della testata 14. Una luce di aspirazione di una pompa dell'acqua P è collegata al radiatore R, mentre una luce di mandata della pompa dell'acqua P è collegata ad una prima estremità di un condotto di acqua di raffreddamento 38. Un'estremità opposta del condotto di acqua di raffreddamento 38 è collegata ad un passaggio di alimentazione di acqua 39 formato nel blocco cilindri 10, ed il passaggio di alimentazione di acqua 39 è in comunicazione con il foro di ingresso 35 del corpo 20. Inoltre, nel blocco cilindri 10 è ricavato un passaggio 40 coassialmente al passaggio di alimentazione di acqua 39, ed il passaggio 40 funziona in modo da mettere in comunicazione il foro di uscita 36 del corpo 20 con la camicia di acqua 17.

Su una superficie esterna del corpo 20, come rappresentato nella figura 5, sono formate una coppia di protuberanze 41 in modo da estendersi nella direzione assiale del corpo 20, mentre scanalature (non rappresentate) per l'inserimento in esse delle protuberanze 41 sono formate in una superficie interna del foro di montaggio 22, in modo che, quando il corpo 20 è inserito e fissato nel foro di montaggio 22, il passaggio di alimentazione di acqua 39 ed il passaggio 40 siano messi sicuramente in comunicazione con il foro di ingresso 35 e con il foro di uscita 36, rispettivamente .

Con riferimento anche alla figura 6, un foro di bypass 42 è formato nel corpo 20 in una posizione adiacente al foro di ingresso 35. Quando il serbatoio di cera 24 si trova nella sua posizione di comunicazione (la posizione rappresentata nella figura 4) per realizzare un comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita 35 e 36, il foro di bypass 42 è chiuso dal serbatoio di cera 24, mentre, quando il serbatoio di cera 24 scorre nella sua posizione di bloccaggio (la posizione rappresentata nella figura 3), il foro di bypass 42 è aperto.

D'altra parte, una camera di acqua 43 è formata su un primo lato di estremità del corpo 20 e tra il serbatoio di cera 24 e la testata 14. Quando il serbatoio di cera 24 si trova nella sua posizione di bloccaggio per bloccare la comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita 35 e 36, il foro di bypass 42 comunica con la camera di acqua 43. Inoltre, un tubo di collegamento 44 che comunica con la camera di acqua 43 si estende dalla testata 14 ed è collegato alla luce di aspirazione della pompa dell'acqua P attraverso un condotto di bypass 45.

Quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento nella camicia di acqua 17 è bassa, il termostato 18 blocca la comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita 35 e 36, e realizza una comunicazione tra il foro di ingresso 35 e la camera di acqua 43 attraverso il foro di bypass 42. Di conseguenza, l'acqua di raffreddamento pompata dalla pompa dell'acqua P scorre attraverso il termostato 18 e ritorna alla pompa dell'acqua P. Così, l'acqua di raffreddamento presente nella camicia di acqua 17 non è alimentata al radiatore R. Al termine del riscaldamento con l'aumento della temperatura dell'acqua di raffreddamento nella camicia di acqua 17, il termostato 18 realizza una comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita 35 e 36 e chiude il foro di bypass 42, bloccando così la comunicazione tra il foro di ingresso 35 e la camera di acqua 43. Di conseguenza, l'acqua di raffreddamento pompata dalla pompa dell'acqua P è alimentata dal termostato 18 alla camicia di acqua 17 e ritorna quindi dalla camicia di acqua 17 alla pompa dell'acqua P attraverso il radiatore R.

Sarà ora descritto il funzionamento di questa prima forma di attuazione. Poiché il termostato 18 è montato sul blocco cilindri 10 in modo che la sua direzione di azionamento sia parallela agli assi dei fori di cilindro 11, il termostato 18, anche dopo il suo montaggio sul blocco cilindri 10, non sporge in misura elevata lateralmente dal blocco cilindri 10. In altre parole, è possibile evitare un aumento della dimensione del blocco cilindri 10. Inoltre, poiché il termostato 18 può essere disposto in vicinanza dei fori di cilindro 11, le caratteristiche di rilevamento di temperatura del termostato 18 possono essere migliorate ed è possibile ridurre l'influenza dell'aria esterna sul termostato 18 e migliorare le prestazioni di raffreddamento.

Inoltre, nel blocco cilindri 10 in cui diversi, ad esempio quattro, fori di cilindro 11 sono disposti in posizioni affiancate, il termostato 18 è montato in una posizione tra una coppia di fori di cilindro 11 che sono adiacenti l'uno all'altro in posizione centrale nella direzione in cui sono disposti i fori di cilindro 11. Così, il termostato 18 può essere posizionato utilizzando efficacemente lo spazio tra fori di cilindro 11 adiacenti ed è possibile evitare più efficacemente che il blocco cilindri 10 aumenti di dimensioni a causa del montaggio del termostato 18. Inoltre, poiché il termostato 18 può essere disposto più vicino ai fori di cilindro 11, le caratteristiche di rilevamento di temperatura del termostato 18, nonché le prestazioni di raffreddamento, possono essere ulteriormente migliorate.

Inoltre, poiché il foro di montaggio cieco 23 per l'inserimento ed il montaggio in esso del termostato 18 è formato nel blocco cilindri 10 in modo da sboccare sul lato della testata 14 e l'estremità aperta del foro di montaggio 23 è chiusa dalla testata 14 in modo da evitare la separazione del termostato dal foro di montaggio 23, non è necessario utilizzare nessun componente speciale per chiudere il foro di montaggio 23 ed è possibile ridurre il numero di componenti utilizzati e migliorare le caratteristiche di installazione. Inoltre, è possibile evitare con maggiore sicurezza che il termostato 18 sia influenzato dall'aria esterna e di conseguenza è possibile migliorare ulteriormente le prestazioni di raffreddamento .

La figura 7 illustra la seconda forma di attuazione della presente invenzione, in cui le porzioni corrispondenti alla prima forma di attuazione precedente sono indicate con gli stessi numeri di riferimento della prima forma di attuazione.

Quattro fori di cilindro 11 sono formati in posizioni affiancate in un blocco cilindri 10' ed un foro di montaggio cieco 23' è formato nel blocco cilindri 10' in una posizione all'esterno del foro di cilindro 11 disposto su un primo lato di estremità nella direzione in cui sono disposti i fori di cilindro il; il foro di montaggio 23' è formato parallelamente agli assi dei fori di cilindro 11 in modo che una sua estremità aperta sia chiusa da una testata 14 (vedere la prima forma di attuazione). Inoltre, un termostato 18, che controlla, in funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, se l'acqua di raffreddamento proveniente da una camicia di acqua 17 deve o meno essere alimentata ad un radiatore R (vedere figura 1), è montato sul blocco cilindri 10' essendo inserito nel foro di montaggio 23'.

Anche mediante questa seconda forma di attuazione è possibile ottenere gli stessi effetti della prima forma di attuazione precedente.

Benché in precedenza siano state descritte alcune forme di attuazione della presente invenzione, quest'ultima non è limitata alle forme di attuazione precedenti, ma diverse modifiche possono essere apportate senza allontanarsi dall'ambito dell'invenzione definito nelle rivendicazioni.

Ad esempio, il corpo 20 del termostato 18 può essere formato in un solo pezzo con il blocco cilindri 10 (10').

Come precedentemente descritto, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 1, il termostato, anche dopo essere stato montato sul blocco cilindri, non sporge lateralmente in misura notevole dal blocco cilindri e pertanto è possibile evitare un aumento della dimensione del blocco cilindri. Inoltre, poiché il termostato può essere disposto in vicinanza di fori di cilindro, le caratteristiche di rilevamento di temperatura del termostato sono migliorate ed è difficile che il termostato sia influenzato dall'aria esterna, per cui le prestazioni di raffreddamento possono essere migliorate.

Secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 2, il termostato può essere posizionato utilizzando efficacemente lo spazio tra fori di cilindro adiacenti ed è possibile evitare più efficacemente un aumento delle dimensione del blocco cilindri dopo il montaggio del termostato. Inoltre, le caratteristiche di rilevamento di temperatura del termostato sono ulteriormente migliorate ed è anche possibile migliorare ulteriormente le prestazioni di raffreddamento.

Inoltre, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 3, non soltanto è possibile ridurre il numero di componenti utilizzati,ma è anche possibile migliorare le caratteristiche di installazione.Inoltre è possibile evitare con maggiore sicurezza che il termostato sia influenzato dall'aria esterna ed è possibile migliorare le prestazioni di raffreddamento.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di raffreddamento per un motore raffreddato ad acqua in cui è prevista una camicia di acqua (17) comunicante sia con un blocco cilindri (10, 10') avente un foro di cilindro (11) sia con una testata (14) collegata al foro di cilindro (11), ed un termostato (18) che controlla, in funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento, se l'acqua di raffreddamento proveniente dalla camicia di acqua (17) deve o meno essere alimentata ad un radiatore (R), è fissato al blocco cilindri (10, 10'), caratterizzato dal fatto che il termostato (18) comprende un corpo (20), un serbatoio di cera (24), e cera (28), in cui il corpo (20) ha un foro di scorrimento (21) , un foro di ingresso (35) ed un foro di uscita (36), i quali fori di ingresso e di uscita si aprono l'uno di fronte all'altro su una superficie interna del foro di scorrimento (21), in cui il serbatoio di cera (24) è inserito nel foro di scorrimento (21) in modo da essere scorrevole tra una posizione di bloccaggio per bloccare la comunicazione tra il foro di ingresso (35) ed il foro di uscita (36) ed una posizione di comunicazione per stabilire una comunicazione tra i fori di ingresso e di uscita, in cui la cera (28) è contenuta nel serbatoio di cera (24) in modo da permettere lo scorrimento del serbatoio di cera (24) seguendo la dilatazione e la contrazione della cera prodotte da una variazione di temperatura dell'acqua di raffreddamento, ed il termostato (18) è fissato al blocco cilindri (10, 10') in modo che un asse del foro di scorrimento (21) sia parallelo ad un asse del foro di cilindro (11).
2. 2. Impianto di raffreddamento per un motore raffreddato ad acqua secondo la rivendicazione 1, in cui una molteplicità di fori di cilindro (11) sono fonnati in posizioni affiancate nel blocco cilindri (10), ed il termostato (18) è fissato al blocco cilindri (10) in una posizione tra una coppia di fori di cilindro (11) adiacenti.
3. 3. Impianto di raffreddamento per un motore raffreddato ad acqua secondo là rivendicazione 1, in cui un foro di montaggio cieco (23, 23') per l'inserimento ed il montaggio in esso del termostato (18) è formato nel blocco cilindri (10, 10') in modo da sboccare sul lato della testata (14), in cui una estremità aperta del foro di montaggio (23, 23') è chiusa dalla testata (14) in modo da evitare la separazione del termostato (18) dal foro di montaggio (23, 23').