ES2199442T3 - Dispositivo de fijacion de un inyector de carburante en una culata de motor de combustion interna, y un procedimiento de montaje de este inyector. - Google Patents
Dispositivo de fijacion de un inyector de carburante en una culata de motor de combustion interna, y un procedimiento de montaje de este inyector.Info
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Abstract
La invención trata de un dispositivo para fijar un inyector (12) de combustible en una culata (1) de motor de combustión interna, sobre la que se establece una superficie de arriba de una ménsula (4) del eje de levas, que delimita con esta superficie una cámara (8) que contiene miembros mecánicos de accionamiento de válvulas. El inyector (12) pasa a través de la ménsula (4) de, eje de levas y de la culata (1), y se mantiene soportado sobre la base (18) de un rebaje (14) en la culata mediante una horquilla (20) fijada por un tornillo (26) a la culata (1). La horquilla (20) está dispuesta en la cámara (8), bajo el árbol de levas (6), se extiende perpendicular a dicho árbol (6) y comprende dos ramas (20a, 20b) que están soportadas sobre cualquier lado del cuerpo del inyector (12), en posición de fijación útil, o sobre dos alas (21, 22) dispuestas simétricamente sobre la periferia del cuerpo del inyector (12).
Description
Dispositivo de fijación de un inyector de
carburante en una culata de motor de combustión interna, y un
procedimiento de montaje de este inyector.
El presente invento se refiere a un dispositivo
de fijación de un inyector de carburante sobre una culata de motor
de combustión interna, y un procedimiento de montaje de este
inyector.
Más concretamente, el invento se refiere a un
dispositivo de fijación para un inyector que atraviesa la culata
saliendo de esta por una cara interior que cubre un cilindro del
motor, supuestamente vertical, y sobresaliendo de la culata por una
cara superior accesible.
Ya se conocen dispositivos de fijación de tales
inyectores, en los que el inyector se mantiene apoyado sobre el
fondo de un alojamiento, llamado pozo, practicado en la parte
inferior de la culata, por una brida deslizante fijada por
tornillos a una parte superior de la culata. Esta brida rodea el
cuerpo del inyector y se apoya sobre una parte que sobresale de un
anillo anular montado en una garganta periférica del cuerpo del
inyector.
El mayor inconveniente de tales dispositivos
reside en el hecho de que el sostenimiento del cuerpo del inyector
por la brida se encuentra relativamente alejado de la cara de
apoyo del inyector sobre el fondo, pudiendo provocar un pandeo del
cuerpo del inyector perjudicial para su fiabilidad. Además, un
dispositivo tal acarrea, por el hecho de la fijación de la brida
sobre la cara superior accesible de la culata, un estorbo en altura
importante del inyector.
Se conoce igualmente un dispositivo que permite
paliar los inconvenientes anteriores, descrito particularmente por
la patente DE 43 15 233, en el que los medios de fijación están
integrados en la culata en una cámara que contiene los órganos
mecánicos de accionamiento de las válvulas e incluye una funda
cilíndrica que rodea el cuerpo del inyector y asegura el apoyo
sobre el anillo anular dispuesto sobre el inyector relativamente
próximo al fondo del pozo. Esta funda está fijada a la culata por
una horquilla que se apoya sobre dos aletas transversales
exteriores de la funda por la acción de apriete de un tornillo en
la culata.
Un dispositivo tal precisa de medios de
estanqueidad relativamente complejos, costosos y un desmontaje del
inyector que se revela difícil, en particular cuando la culata está
equipada con un árbol de levas que atraviesa su parte superior.
Se conoce finalmente, del documento
DE-A-19646920, un dispositivo de
fijación de un inyector de carburante a la culata de un motor,
constituido por una horquilla con dos ramas, en el que la horquilla
está dispuesta en la cámara bajo un árbol de levas que se extiende
perpendicularmente a este árbol y está fijada por dos tornillos a
la culata.
El presente invento tiene como objeto proponer un
dispositivo del tipo descrito anteriormente y que soluciona los
inconvenientes mencionados anteriormente.
A este efecto, el presente invento tiene como
objeto un motor de combustión interna que incluye una culata, un
porta-árbol de levas que reposa sobre una cara superior de la
culata delimitando con esta cara una cámara que contiene los
órganos mecánicos de accionamiento de las válvulas, un inyector de
carburante que atraviesa el porta-árbol de levas y la culata
manteniéndose en apoyo sobre el fondo de un pozo de la culata por
un dispositivo de fijación que contiene una horquilla que incluye
dos ramas, estando dicha horquilla dispuesta en la cámara bajo un
árbol de levas que se extiende perpendicularmente a este árbol,
fijada por un tornillo a la culata, que se caracteriza porque el
inyector está dotado de dos aletas dispuestas simétricamente sobre
la periferia del cuerpo del inyector y sensiblemente equidistante
de sus extremidades y las dos ramas de la horquilla se apoyan sobre
las aletas del inyector.
Según algunas disposiciones interesantes del
invento:
- -
- las ramas delimitan entre ellas un espacio apropiado para dejar pasar las aletas del inyector solamente cuando este está girado aproximadamente un cuarto de vuelta respecto de su posición de utilización;
- -
- el cuerpo del inyector incluye un tramo cilíndrico largo recibido de forma estanca en un mandrilado del porta-árbol de levas, de diámetro suficiente para permitir el paso de las aletas;
- -
- el porta-árbol de levas incluye a la derecha del tornillo de fijación de la horquilla un conducto que permite el paso de una herramienta de apriete de dicho tornillo;
- -
- el pozo está formado por un tubo fijado rígidamente a la culata atravesando una cámara que contiene un líquido de refrigeración, realizada en la culata.
Otro objeto del presente invento concierne a un
procedimiento de montaje de un dispositivo de fijación de un
inyector de carburante conforme al dispositivo descrito
anteriormente que se caracteriza porque:
- -
- se sitúa en posición la horquilla y su tornillo, sin apretarlo, después el porta-árbol de levas sobre la culata equipada previamente con las válvulas y los órganos mecánicos para su accionamiento,
- -
- se introduce el cuerpo del inyector en un mandrilado o taladro apropiado del porta-árbol de levas disponiendo el eje medio de las aletas de este cuerpo paralelamente a las ramas de la horquilla, hasta que el inyector se encuentre apoyado en el fondo del pozo, encontrándose las aletas entonces debajo de la horquilla,
- -
- se efectúa, por medio de la cabeza del inyector, una rotación de aproximadamente un cuarto de vuelta de manera que se posicione el eje medio de las aletas perpendicularmente a las ramas,
- -
- y se fija el inyector en la posición de utilización así obtenida, apretando el tornillo de fijación de la horquilla.
Las características del invento mencionadas
anteriormente, así como otras, aparecerán con más claridad con la
lectura de la descripción siguiente de un ejemplo de realización
que hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- -
- la figura 1 es una vista en corte por un plano vertical de una culata de motor de combustión interna equipada con un inyector fijado por un dispositivo según el invento;
- -
- la figura 2 es una vista en corte, a mayor escala, del dispositivo de fijación del inyector según el invento;
- -
- las figuras 3 a 5 son vistas en perspectiva de un inyector y del dispositivo de fijación, que ilustran las diferentes etapas del montaje del inyector.
Se ha representado en la figura 1 la parte
superior de un motor diesel de inyección directa, constituido por
una culata 1 que se compone, por una parte, de una cara inferior 2
horizontal, según la figura, susceptible de cubrir un
bloque-cilindro del motor y, por otra parte, una
cara superior 3 sobre la que reposa un porta-árbol de levas 4
fijado a la culata 1 por medio del tornillo de fijación 5.
El porta-árbol de levas 4 sirve de cojinete para
al menos un árbol de levas 6 dispuesto encima de la cara superior
3 de la culata y en una cavidad 7 del porta-árbol de levas 4 que
constituye una parte de una cámara 8 delimitada entre este último y
la culata, y que contiene los órganos mecánicos de mando de las
válvulas usuales. Una tapa 9 - o cubre-culata -
está dispuesta sobre una cara superior 10 del porta-árbol de
levas.
El porta-árbol de levas está provisto de un
mandrilado 11 para el paso, según un eje vertical, del cuerpo de un
inyector 12 de carburante, de forma general cilíndrica.
El cuerpo 12 del inyector está provisto, por una
parte, de una porción inferior 13 alojada en una cavidad 14,
llamada pozo, formado en la culata 1 y, por otra parte, de una
porción superior 15 que forma la cabeza del inyector y que
sobresale de la tapa de manera accesible.
Este cuerpo 12 de inyector tiene en su parte
inferior 13 un hombro radial 16 que se apoya usualmente, con
interposición de una arandela de estanqueidad 17 de cobre, contra
el fondo 18 del pozo.
Según el presente invento, el inyector 12 está
fijado a la culata 1 con la ayuda de una horquilla 20 de dos ramas
20a, 20b que se apoyan por una y otra parte del cuerpo 12 del
inyector sobre dos aletas radiales 21,22 dispuestas simétricamente
en la periferia del cuerpo 12 del inyector y que se extienden, en
posición de utilización, perpendicularmente a las ramas.
El espacio delimitado por las ramas 20a, 20b es
suficiente para permitir el paso, en el momento del montaje, de las
aletas 21,22 orientadas paralelamente a las ramas.
Las aletas 21, 22 están dispuestas sobre el
cuerpo 12 del inyector, sensiblemente equidistantes de sus
extremidades 15,13, lo que permite reducir el pandeo del cuerpo
cuando es comprimido axialmente por apriete de la horquilla.
La horquilla 20 se apoya, en su extremidad 23
opuesta a las ramas, como se ve en la figura 2, sobre un contacto
24 que está alojado, por zunchado, en un rebaje 25 realizado en la
cara superior 3 de la culata, evitando de esta forma el recalcado
de esta en el momento del apriete del dispositivo.
Esta horquilla 20 está atravesada sensiblemente
en su centro por un tornillo de fijación 26 que permite aplicar las
ramas de la horquilla sobre las aletas 21,22 y así mantener el
cuerpo 12 del inyector sobre la culata 1.
Una arandela esférica 27 esta intercalada entre
la cabeza del tornillo 26 y la horquilla 20. Esta arandela tiene
una cara troncocónica 28 que coopera con un mandrilado troncocónico
34 realizado sobre la horquilla de forma que asegure una buena
coaxialidad entre el tornillo 26 y el agujero de la horquilla, como
se ve en la figura 2.
Una arandela 35 llamada ``arandela imperdible''
esta fijada al tornillo 26 al nivel de fondo del filete de rosca
de esta, permitiendo hacer solidario el conjunto
tornillo-horquilla.
El cuerpo 12 del inyector incluye entre su cabeza
15 y las aletas 21,22 un tramo cilíndrico ancho 12a recibido de
forma estanca, gracias a unas juntas anulares 29,30, en el
mandrilado 11 del porta-árbol de levas. El diámetro D de este
mandrilado y del tramo 12a es superior a la dimensión entre las
extremidades de las aletas, de forma que se permita el paso de
estas en el momento del montaje del inyector.
La fijación del inyector sobre la culata 1 con la
ayuda de la horquilla 20 se efectúa de la siguiente manera: la
horquilla 20 y su tornillo 26 así como el porta-árbol de levas 4 y
los órganos mecánicos de mando de las válvulas son montados
previamente sobre la
\hbox{culata.}
En el momento de la primera operación, el
operador introduce el cuerpo 12 del inyector en el mandrilado 11
del porta-árbol de levas 4, disponiendo el eje medio Q de las
aletas 21,22 paralelamente a las ramas, como se muestra en las
figuras 3 y 4, hasta que el inyector se encuentre apoyado sobre el
fondo 18 del pozo 14, encontrándose entonces las aletas 21,22
debajo de la horquilla.
El operador efectúa después, por medio de la
cabeza del inyector 15, una rotación de aproximadamente un cuarto
de vuelta, como se muestra en la figura 5, al cuerpo 12 de este
último, de forma que se coloca el eje medio Q de las aletas 21,22
perpendicular a las ramas 20a, 20b.
Finalmente, el apriete del tornillo de fijación
26 que asegura la fijación del inyector, en la posición de
utilización, sobre el fondo 18 del pozo 14, es efectuado por medio
de una herramienta que atraviesa un conducto vertical 31 realizado
en el porta-árbol de levas 4 a la derecha del tornillo de fijación
26.
Este conducto 31 es seguidamente obturado por un
tapón 32 o cualquier otro medio equivalente que asegure la
estanqueidad. En una última operación, el operador recubre el
porta-árbol de levas con la tapa 5.
En una disposición ventajosa, el pozo 14 del
inyector está formado por un tubo fijado a la culata, por ejemplo
por zunchado, atravesando una cámara 33 de liquido de
refrigeración, realizada en la culata 1, asegurando de esta forma a
la porción inferior 13 del cuerpo 12 del inyector un buen
intercambio térmico con este liquido.
Un dispositivo tal según el invento tiene como
ventaja el presentar un mínimo volumen o estorbo en la cámara, como
se muestra en la figura 2, principalmente gracias a la disposición
de la horquilla 20, que se aloja debajo del árbol de levas
perpendicularmente a este, y asegurar una fijación estable del
inyector con una reducción máxima del pandeo, perjudicial para la
fiabilidad del inyector.
Además, esta disposición permite, aun siendo de
simple realización y poco costosa, un montaje y un desmontaje del
inyector muy fácil que sólo precisa de la manipulación de un número
limitado de piezas que constituyen el entorno del inyector.
Claims (6)
1. Motor de combustión interna que incluye una
culata (1), un porta-árbol de levas (4) que reposa sobre una cara
superior de la culata (1) delimitando con esta cara una cámara (8)
que contiene los órganos mecánicos de accionamiento de las
válvulas (6), un inyector de carburante que atraviesa el
porta-árbol de levas (4) y la culata (1), que es mantenido en apoyo
sobre el fondo (18) de un pozo (14) de la culata (1) por un
dispositivo de fijación que se compone de una horquilla (20) que
incluye dos ramas (20a, 20b), estando dicha horquilla dispuesta en
la cámara (8) bajo el árbol de levas (6) que se extiende
perpendicularmente a este árbol (6), fijada por un tornillo (26) a
la culata,
que se caracteriza porque el inyector está
dotado de dos aletas (21,22) dispuestas simétricamente en la
periferia del cuerpo (12) del inyector y sensiblemente equidistante
de sus extremidades (15,13) y las dos ramas de la horquilla (20a,
20b) se apoyan sobre las aletas (21,22) del
inyector.
2. Motor según la reivindicación 1, que se
caracteriza porque las ramas (20a, 20b) delimitan entre
ellas un espacio apropiado para dejar pasar las aletas (21,22) del
inyector únicamente cuando este está girado un cuarto de vuelta
aproximadamente con respecto a su posición de utilización.
3. Motor según una de las reivindicaciones
anteriores, que se caracteriza porque el cuerpo (12) del
inyector incluye un tramo cilíndrico ancho (12a) recibido de forma
estanca en un mandrilado (11) del porta-árbol de levas (4), de
diámetro (D) suficiente para permitir el paso de las aletas
(21,22).
4. Motor según una de las reivindicaciones
anteriores, que se caracteriza porque el porta-árbol de
\hbox{levas} (4) incluye, a la derecha del tornillo de
fijación (26) de la horquilla (20), un conducto (31) que permite el
paso de una herramienta de apriete de dicho tornillo.5. Motor según una de las reivindicaciones
anteriores, que se caracteriza porque el pozo (14) está
formado por un tubo fijado a la culata (1) atravesando una cámara
(33) que contiene un liquido de refrigeración, realizada en la
culata.
6. Procedimiento de montaje de un inyector de
carburante en un motor de combustión interna según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza
porque:
- -
- se coloca en posición la horquilla (20) y su tornillo (26), sin apretarlo, después el porta-árbol de levas sobre la culata previamente equipada con las válvulas y los órganos mecánicos para su accionamiento,
- -
- se introduce el cuerpo del inyector en un mandrilado apropiado (11) del porta-árbol de levas disponiendo el eje medio (Q) de las aletas (21,22) paralelamente a las ramas (20a,20b), hasta que el inyector se encuentre apoyado sobre el fondo (18) del pozo, encontrándose entonces las aletas debajo de la horquilla,
- -
- se efectúa, por medio de la cabeza (15) del inyector, una rotación de aproximadamente un cuarto de vuelta, de manera que se posicione el eje medio (Q) de las aletas (21,22) perpendicularmente a las ramas (20a, 20b), y
- -
- se fija el inyector en la posición de utilización así obtenida apretando el tornillo (26) de fijación de la horquilla.
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