ES2204085T3 - Dispositivo de alimentacion de gasoil para motor diesel, y filtro para dicho dispositivo. - Google Patents
Dispositivo de alimentacion de gasoil para motor diesel, y filtro para dicho dispositivo.Info
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Abstract
Dispositivo de alimentación de gasoil para motor diesel que presenta: un depósito de gasoil (1), un dispositivo de inyección de gasoil (2), un circuito de alimentación (3) que conecta el depósito (1) al dispositivo de inyección (2), cuyo circuito de alimentación comprende por una parte una bomba (4) que alimenta el dispositivo de inyección y, por otra, un elemento filtrante (5) dispuesto más arriba de la bomba. y un circuito de retorno (7) adaptado para recibir gasoil en exceso más abajo de la bomba (4), comprendiendo este circuito de retorno una válvula termostática (9) de tres vías que tiene una vía de entrada (10) y una primera y segunda vías de salida (12, 14), estando conectada la vía de entrada (10) para recibir dicho gasoil en exceso más abajo de la bomba, estando conectada la primera vía de salida (12) al depósito (1) y la segunda vía de salida (14) comunica con un bucle de recirculación (15) conectado al circuito de alimentación (3) más arriba del elemento filtrante (5), estando adaptada la válvula termostática (9) para orientar mayoritariamente el gasoil en exceso hacia la primera vía de salida (12) cuando la temperatura del gasoil es superior a una temperatura predeterminada y para orientar principalmente el gasoil en exceso hacia la segunda vía de salida (14) cuando dicha temperatura de gasoil es inferior a dicha temperatura predeterminada, estando recorrido el bucle de recirculación (15) únicamente por gasoil en exceso procedente de la segunda vía de salida (14) de la válvula termostática (9), caracterizado porque el bucle de recirculación (15) presenta un dispositivo eléctrico de calentamiento de gasoil (16).
Description
Dispositivo de alimentación de gasoil para motor
diesel, y filtro para dicho dispositivo.
La presente invención se refiere a dispositivos
de alimentación de gasoil para motores diesel y a filtros para
dichos dispositivos.
Más particularmente, la invención se refiere a un
dispositivo de alimentación de gasoil para motor diesel, que
presenta:
- un depósito de gasoil,
- un dispositivo de inyección de gasoil,
- un circuito de alimentación que conecta el
depósito al dispositivo de inyección, cuyo circuito de alimentación
comprende, por una parte, una bomba que alimenta el dispositivo de
inyección y, por otra parte, un elemento filtrante dispuesto más
arriba de la bomba,
- y un circuito de retorno adaptado para recibir
gasoil en exceso más arriba de la bomba, cuyo circuito de retorno
comprende una válvula termostática de tres vías que tiene una vía de
entrada y una primera y una segunda vías de salida, estando
conectada la vía de entrada para recibir dicho gasoil en exceso más
abajo de la bomba, estando conectada la primera vía de salida al
depósito y la segunda vía de salida comunica con un bucle de
recirculación conectado al circuito de alimentación más arriba del
elemento filtrante, estando adaptada la válvula termostática para
orientar principalmente el gasoil en exceso hacia la primera vía de
salida cuando la temperatura del gasoil es superior a una
temperatura predeterminada y para orientar mayoritariamente el
gasoil en exceso hacia la segunda vía de salida cuando dicha
temperatura del gasoil es inferior a la mencionada temperatura
predeterminada, estando recorrido el bucle de recirculación
solamente por gasoil en exceso procedente de la segunda vía de
salida de la válvula termostática.
El documento
EP-A-0 819 458 describe un ejemplo
de dicho dispositivo de alimentación de gasoil que permite calentar
con rapidez y eficacia el gasoil en el arranque del motor en tiempo
frío cuando la bomba de inyección de gasoil produce un calentamiento
importante del gasoil.
No obstante, las bombas de inyección de gasoil
utilizadas actualmente producen en ciertos casos un calentamiento
del gasoil insuficiente para garantizar que el elemento filtrante no
quede colmatado por partículas de parafina en suspensión en el
gasoil en el arranque del motor en tiempo frío.
La presente invención tiene especialmente por
finalidad paliar este inconveniente.
A estos efectos, según la invención, un
dispositivo de alimentación de gasoil del tipo en cuestión se
caracteriza esencialmente porque el bucle de recirculación presenta
un dispositivo eléctrico de calentamiento de gasoil.
Así pues, el dispositivo eléctrico de
calentamiento permite paliar las insuficiencias de calentamiento del
gasoil por la bomba, en especial durante tiempo particularmente
frío.
Además, por el hecho de que se dispone en el
bucle de recirculación este dispositivo eléctrico, no es recorrido
por el gasoil más que en el arranque del motor, es decir, durante
una fracción muy reducida del tiempo de funcionamiento del motor.
Las pérdidas de carga que se generan en el circuito de gasoil por
este dispositivo de calentamiento tienen, por lo tanto, poca
importancia para el funcionamiento del dispositivo de
alimentación.
Por el contrario, en los dispositivos de
alimentación de gasoil con calentador eléctrico de tipo conocido en
los que el gasoil es calentado exclusivamente por dicho recalentador
eléctrico en el arranque del motor, el dispositivo eléctrico de
calentamiento ha estado dispuesto en el circuito de alimentación
entre el depósito y el elemento filtrante, generando de esta manera
pérdidas de carga permanentes en el paso del gasoil, lo que
disminuye la eficacia de estos dispositivos de alimentación de
gasoil.
En formas de realización preferentes del
dispositivo de alimentación de gasoil según la invención, se puede
eventualmente recurrir además a una y otra de las disposiciones
siguientes:
- el elemento filtrante está contenido en una
cuba delimitada por una caja de filtro cuya caja comprende
igualmente la válvula termostática y el bucle de recirculación con
su dispositivo eléctrico de calentamiento;
- la caja de filtro presenta además una primera
conexión de entrada que está conectada al depósito más arriba del
elemento filtrante, un primer racor de salida que está conectado a
la bomba más abajo del elemento filtrante, un segundo racor de
entrada que constituye la vía de entrada de la válvula termostática
y un segundo racor de salida que constituye la primera vía de salida
de la válvula termostática.
Por otra parte, la invención tiene igualmente por
objeto un filtro de gasoil para un dispositivo de alimentación tal
como se ha definido anteriormente, presentando una caja de filtro
que delimita una cuba que contiene un elemento filtrante, cuya caja
de filtro comprende igualmente:
- un primer racor de entrada que comunica con la
cuba más arriba del elemento filtrante,
- un primer racor de salida que comunica con la
cuba más abajo del elemento filtrante,
- una válvula termostática de tres vías que tiene
una vía de entrada, y primera y segunda vías de salida, estando
constituida la vía de entrada por un segundo racor de entrada, la
primera vía de salida está constituida por un segundo racor de
salida, la válvula termostática está adaptada para orientar
mayoritariamente un flujo de gasoil desde la vía de entrada hacia la
primera vía de salida cuando la temperatura del gasoil es superior a
una temperatura predeterminada y para orientar mayoritariamente
dicho flujo de gasoil hacia la segunda vía de salida cuando dicha
temperatura del gasoil es inferior a dicha temperatura
predeterminada,
- y un bucle de recirculación que provoca la
comunicación de la segunda vía de salida de la válvula termostática
con la cuba de más arriba del elemento filtrante, comportando este
bucle de recirculación un dispositivo eléctrico de calentamiento de
gasoil.
En las formas de realización preferentes del
filtro según la invención, se puede eventualmente recurrir además a
una o varias de las siguientes disposiciones:
- el bucle de recirculación está delimitado por
una parte entre una pared extrema que pertenece a la caja del filtro
y por otra, una primera placa postiza dispuesta en la cuba, estando
atravesadas dicha pared extrema y dicha primera placa postiza con
estanqueidad por dos conductos que comunican respectivamente con el
primer racor de entrada y el primer racor de salida;
- el bucle de recirculación comprende tres etapas
superpuestas separadas entre sí por una segunda y una tercera placas
postizas metálicas que están dispuestas entre la mencionada pared
extrema de la caja y la primera placa postiza y que se encuentran en
contacto térmico con elementos de calentamiento que pertenecen al
dispositivo eléctrico de calentamiento, estando adaptado el bucle de
recirculación de manera que el gasoil que recorre este bucle de
recirculación se desplaza paralelamente a la segunda y tercera
placas postizas de cada etapa de dicho bucle de recirculación;
- los elementos de calentamiento están retenidos
entre la segunda y tercera placas postizas, las cuales están
obligadas elásticamente una hacia la otra;
- estando alimentados los elementos de
calentamiento eléctricamente con intermedio de una segunda y una
tercera placas postizas.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán en el curso de la descripción siguiente de una de sus
formas de realización, a título de ejemplo no limitativo, con
respecto a los dibujos adjuntos.
En los dibujos:
- la figura 1 es una vista esquemática de un
dispositivo de alimentación para motor diesel según una forma de
realización de la invención,
- la figura 2 es una vista parcial en perspectiva
de la parte superior de la caja de filtro que pertenece al
dispositivo de alimentación de la figura 1,
- la figura 3 es una vista en sección vertical
según el plano III-III de la figura 2,
- la figura 4 es una vista superior en
perspectiva del interior de la cuba del filtro de la figura 3,
habiéndose desmontado el elemento filtrante contenido en dicha
cuba,
- la figura 5 es una vista similar a la figura 4,
en la que las tres placas postizas que forman el bucle de
recirculación de la parte superior de la cuba han sido
desmontadas,
- la figura 6 es una vista similar a la figura 5,
en la que solamente se han desmontado las dos placas postizas
inferiores que forman el bucle de recirculación,
- la figura 7 es igualmente una vista similar a
la figura 5, en la que se ha desmontado solamente la placa postiza
inferior que forma el bucle de recirculación.
En las diferentes figuras, las mismas referencias
designan elementos idénticos o similares.
La figura 1 representa un dispositivo de
alimentación de gasoil para un motor diesel de vehículo automóvil,
que presenta:
- un depósito de gasoil (1),
- un depósito de inyección de gasoil (2),
constituido en particular por un colector de inyectores, por
ejemplo, un colector de inyección directa,
- el circuito de alimentación (3) que conecta el
depósito (1) al colector de inyectores (2), cuyo circuito de
alimentación comprende, por una parte, una bomba de inyección (4)
que alimenta el colector de inyectores (2) (por ejemplo, la bomba de
alta presión para inyección directa del tipo "common rail"), y
por otra parte, un elemento filtrante (5) dispuesto más arriba de la
bomba de inyección (4) e integrada en un filtro de gasoil (6),
pudiendo dicho elemento filtrante estar realizado especialmente en
papel de filtro con pliegues,
- y un circuito de retorno de gasoil (7) que
recoge gasoil en exceso, procedente del colector de inyección (2) o
bien de una derivación (8) que recoge gasoil directamente de la
salida de la bomba de inyección (4) sin pasar al colector de
inyectores (2).
El circuito de retorno (7) comprende una válvula
termostática (9) de tres vías que está preferentemente integrada en
el circuito de gasoil (6) y que comprende:
- una vía de entrada (10) que comunica con un
conducto (11) que recibe el gasoil en exceso del colector de
inyectores (2) y de la derivación (8).
- una primera vía de salida (12) que comunica con
una canalización (13) que desemboca en el depósito (1),
- una tercera vía de salida (14) que comunica con
un bucle de recirculación (15) conectado al circuito de alimentación
(3) entre el depósito (1) y el elemento filtrante (5), cuyo bucle de
recirculación (15) está integrado preferentemente en el filtro de
gasoil (6).
La válvula termostática (9) está adaptada para
medir una temperatura de gasoil, en especial la temperatura de
gasoil que llega por la vía de entrada (10), de manera que orienta
principalmente este gasoil:
- hacia la primera vía de salida (12) y el
depósito (1) cuando dicha temperatura del gasoil es superior a un
valor predeterminado, por ejemplo, unos 25ºC,
- y hacia la segunda vía de salida (14) y el
bucle de recirculación (15) cuando dicha temperatura de gasoil es
inferior al valor predeterminado.
Estas válvulas termostáticas de tres vías son muy
conocidas en el estado de la técnica.
En particular, un ejemplo de válvula termostática
utilizable en la presente invención se describe en el documento
EP-A-0 819 458, en el que la válvula
está controlada por la dilatación térmica de una masa de cera, lo
que permite:
- dirigir todo el gasoil en exceso hacia la
primera vía de salida cuando la temperatura de este gasoil es
superior a 30ºC,
- dirigir todo el gasoil en exceso hacia la
segunda vía de salida cuando la temperatura de este gasoil es
inferior a 20ºC,
-y dividir la corriente de gasoil entre la
primera y segunda vías de salida cuando su temperatura esté
comprendida entre 20 y 30ºC.
Por otra parte, el bucle de recirculación (15)
comporta un dispositivo eléctrico de calentamiento (16) que, por su
parte, está integrado en el filtro de gasoil (6) y que está
alimentado eléctricamente a partir de un conector (17) montado sobre
el filtro (6) y conectado al circuito eléctrico del vehículo.
Este dispositivo eléctrico de calentamiento
comprende un dispositivo calentador eléctrico (18) propiamente
dicho, conocido en sí mismo, que está controlado por un interruptor
(19).
Preferentemente, el interruptor (19) está
controlado en función de una temperatura de gasoil y en especial en
función de la temperatura de gasoil que circula en el bucle de
recirculación (15) para cerrarse únicamente cuando dicha temperatura
de gasoil es inferior a un valor predeterminado, por ejemplo, unos
20ºC.
El interruptor (19) de control térmico o
"termocontacto" es bien conocido en este estado de la técnica y
puede ser, por ejemplo, un dispositivo clásico bilaminar o
similar.
Las figuras 2 a 7 muestran un modo de realización
preferente del filtro (6), que comprende una caja rígida (20)
realizada, por ejemplo, en un material plástico, que delimita
interiormente una curva (21) que puede presentar, por ejemplo, una
forma cilíndrica de revolución con eje vertical Z (figura 3).
Esta cuba (21) contiene el elemento filtrante (5)
antes mencionado de papel plegado, que en el caso presente tiene una
forma cilíndrica centrada sobre el eje Z.
Este elemento filtrante (5) está dispuesto
clásicamente alrededor de un tubo perforado (22) que delimita un
espacio interior hueco (23) aislado de la cuba (21) por valonas
extremas (24), (25).
El elemento filtrante (5) queda por lo tanto
interpuesto entre:
- un primer racor de entrada (26) conectado al
depósito de gasoil (1) y que comunica con intermedio de un conducto
o pozo vertical (27) con la cuba (21), en el exterior del elemento
filtrante (5) (figuras 2 a 4).
- y un primer racor de salida (28) que está
conectado a la entrada de la bomba de inyección (4) y que comunica
con el espacio interior (23) del elemento filtrante con intermedio
de un pozo vertical (29).
Por otra parte, tal como se puede apreciar en la
figura 2, la parte superior de la caja (20) presenta además la
válvula termostática (9), así como un segundo racor de entrada que
forma la vía de entrada (10) de esta válvula termostática y un
segundo racor de salida que forma la primera vía de salida (12) de
dicha válvula termostática.
Finalmente, tal como se puede apreciar en la
figura 3, la parte superior de la caja (20) presenta igualmente el
bucle de recirculación (15) que presenta tres etapas superpuestas
delimitadas entre la pared horizontal superior (30) de la caja y
tres placas horizontales montadas en la cuba (21) por debajo de
dicha pared (30), es decir:
- una placa inferior (31), realizada por ejemplo
en un material plástico,
- dos placas intermedias (32) y (33) realizadas
preferentemente en metal.
Las placas postizas (31-33)
establecen contacto periférico estanco con la pared lateral (34) de
la caja (20) y dichas placas (31-33) son atravesadas
por otra parte con estanqueidad por los pozos verticales (27) y (29)
antes mencionados, estando perforada la placa inferior (31) por un
orificio (35) que constituye la comunicación del bucle de
recirculación (15) con la cuba (21) en el exterior del elemento
filtrante (5) (ver figura 4).
Además, las placas metálicas (32), (33) son
solicitadas hacia arriba contra la pared superior (30) de la caja
por un resorte de láminas (36) (ver figura 3), con interposición de
elementos consistentes de calentamiento (37) entre las dos placas
(32), (33), perteneciendo dichos elementos de resistencia (37) al
dispositivo calentador eléctrico (18) y siendo preferentemente del
tipo "PTC", es decir, con coeficiente de temperatura
positivo.
Los elementos de calentamiento (37) se
encuentran, por lo tanto, en contacto térmico con las placas
metálicas (32), (33). De manera ventajosa, estas placas (32), (33)
están conectadas además al conector eléctrico (17) por electrodos o
conductores (no representados) de manera que se asegura la
alimentación eléctrica de los elementos de calentamiento (37).
Tal como se ha representado en la figura 5, la
pared superior (30) de la caja está perforada por un orificio que
forma la segunda vía de salida (14) de la válvula termostática (9) y
la cara inferior de esta pared (30) presenta además el interruptor
de mando térmico (19) antes mencionado.
Además, la cara inferior de la pared (30)
presenta unos tetones salientes (38) dirigidos hacia abajo y un
tabique radial (39) que se extiende entre el pozo vertical (29) y la
pared lateral (34) de la caja (20), en las proximidades de la
segunda vía de salida (14) de la válvula termostática.
De este modo, cuando la válvula termostática (9)
envía un flujo de gasoil a la segunda vía de salida (14), este
gasoil sigue sensiblemente el camino (40) representado en trazos
mixtos en la figura 5, recorriendo el pozo vertical (29) desde la
segunda vía de salida (14) hasta un orificio (41) perforado en la
placa metálica (33) (figura 6) cerca de la cara del tabique (39)
orientada en oposición a la segunda vía de salida (14) de la válvula
termostática.
Esta placa metálica (33) está partida radialmente
de manera que se encaja en el tabique (39) y dicha placa (33) se
apoya sobre los tetones (38) antes mencionados, quedando mantenida
de esta manera en separación con respecto a la pared (30) de la
caja.
La pared (33) forma por su parte unos tetones
(44) orientados hacia abajo y se encuentra en contacto con los
elementos de calentamiento (37) antes mencionados.
Cuando el bucle de recirculación (15) es
recorrido en una corriente de gasoil, este gasoil sigue por lo tanto
su ruta (40) recorriendo el pozo (29) entre las placas (32) y (33),
de manera que evita el tabique (39), atravesando después un orificio
(42) realizado en la placa metálica (32) (figura 7), cerca de la
cara del tabique (39) que está orientado en oposición al orificio
(41) antes mencionado.
La placa metálica (32) se mantiene separada de la
placa (31) por un resorte de láminas (36) antes mencionado, que
obliga a esta placa (32) contra los elementos de calentamiento (37)
y los tetones (44) de la placa (33).
La placa (31) puede comportar ventajosamente un
tabique radial (43) representado en sección en la figura 7, que está
dispuesto entre el orificio (42) antes mencionado y el orificio (35)
de la placa (31), de manera que la corriente de gasoil (40) recorre
el pozo (29).
De esta manera, el gasoil que pasa al bucle de
recirculación (15) sigue una ruta relativamente larga recorriendo
las tres etapas de dicho bucle de recirculación (15) paralelamente a
las placas (32), (33), lo que permite calentar eficazmente dicho
gasoil en contacto con los elementos de calentamiento (37) y las
placas metálicas (32), (33).
Claims (8)
1. Dispositivo de alimentación de gasoil para
motor diesel que presenta:
- un depósito de gasoil (1),
- un dispositivo de inyección de gasoil (2),
- un circuito de alimentación (3) que conecta el
depósito (1) al dispositivo de inyección (2), cuyo circuito de
alimentación comprende por una parte una bomba (4) que alimenta el
dispositivo de inyección y, por otra, un elemento filtrante (5)
dispuesto más arriba de la bomba.
- y un circuito de retorno (7) adaptado para
recibir gasoil en exceso más abajo de la bomba (4), comprendiendo
este circuito de retorno una válvula termostática (9) de tres vías
que tiene una vía de entrada (10) y una primera y segunda vías de
salida (12, 14), estando conectada la vía de entrada (10) para
recibir dicho gasoil en exceso más abajo de la bomba, estando
conectada la primera vía de salida (12) al depósito (1) y la segunda
vía de salida (14) comunica con un bucle de recirculación (15)
conectado al circuito de alimentación (3) más arriba del elemento
filtrante (5), estando adaptada la válvula termostática (9) para
orientar mayoritariamente el gasoil en exceso hacia la primera vía
de salida (12) cuando la temperatura del gasoil es superior a una
temperatura predeterminada y para orientar principalmente el gasoil
en exceso hacia la segunda vía de salida (14) cuando dicha
temperatura de gasoil es inferior a dicha temperatura
predeterminada, estando recorrido el bucle de recirculación (15)
únicamente por gasoil en exceso procedente de la segunda vía de
salida (14) de la válvula termostática (9),
- caracterizado porque el bucle de
recirculación (15) presenta un dispositivo eléctrico de
calentamiento de gasoil (16).
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el
que el elemento filtrante (5) está contenido en una cuba (21)
delimitada por una caja de filtro (20), cuya caja comprende
igualmente la válvula termostática (9) y el bucle de recirculación
(15) con su dispositivo de calentamiento (16).
3. Dispositivo, según la reivindicación 2, en el
que la caja de filtro (20) presenta además un primer racor de
entrada (26) que está conectado al depósito (3) más arriba del
elemento filtrante (5), un primer racor de salida (28) conectado a
la bomba (4) más abajo del elemento filtrante, un segundo racor de
entrada (10) que constituye la vía de entrada de la válvula
termostática y un segundo racor de salida (12) que constituye la
primera vía de salida de la válvula termostática.
4. Filtro de gasoil para un dispositivo de
alimentación, según la reivindicación 2, que presenta una caja de
filtro (20) que delimita una cuba (21) que contiene un elemento
filtrante (5), comprendiendo esta caja de filtro igualmente:
- un primer racor de entrada (26) que comunica
con la cuba (21) más arriba del elemento filtrante,
- un primer racor de salida (28) que comunica con
la cuba (21) más abajo del elemento filtrante,
- una válvula termostática (9) de tres vías que
tiene una vía de entrada (10) y una primera y segunda vías de salida
(12, 14), estando constituida la vía de entrada (10) por un segundo
racor de entrada, estando constituida la primera vía de salida (12)
por un segundo racor de salida, estando la válvula termostática (9)
adaptada para orientar mayoritariamente un flujo de gasoil desde la
vía de entrada (10) hacia la primera vía de salida (12) cuando la
temperatura del gasoil es superior a una temperatura predeterminada
y para orientar principalmente dicho flujo de gasoil hacia la
segunda vía de salida (14) cuando dicha temperatura del gasoil es
inferior a dicha temperatura predeterminada,
- y un bucle de recirculación (15) que constituye
la comunicación de la segunda vía de salida (14) de la válvula
termostática con la cuba (21) más arriba del elemento filtrante (5),
cuyo bucle de recirculación presenta el dispositivo eléctrico de
calentamiento de gasoil (16).
5. Filtro, según la reivindicación 4, en el que
el bucle de recirculación (15) está delimitado, por una parte, por
una pared extrema (30) que pertenece a la caja del filtro y, por
otra parte, por una primera placa postiza (31) dispuesta en la cuba
(21), estando atravesadas dicha pared extrema y dicha primera placa
de forma estanca por dos conductos (27, 29) que comunican
respectivamente con el primer racor de entrada (26) y el primer
racor de salida (28).
6. Filtro, según la reivindicación 5, en el que
el bucle de recirculación (15) comprende tres etapas superpuestas
separadas entre sí por una segunda y una tercera placas postizas
(32, 33) metálicas dispuestas entre dicha pared extrema (30) de la
caja y la primera placa postiza (31), y que se encuentran en
contacto térmico con elementos de calentamiento (37) que pertenecen
al dispositivo eléctrico de calentamiento (16), estando adaptado el
bucle de recirculación (15) de manera que el gasoil que recorre este
bucle de recirculación circula paralelamente a dicha segunda y
tercera placas postizas (32, 33) en cada etapa de dicho bucle de
recirculación.
7. Filtro, según la reivindicación 6, en el que
los elementos de calentamiento (37) están retenidos entre la segunda
y la tercera placas postizas (32, 33), que son solicitadas
elásticamente una hacia la otra.
8. Filtro, según la reivindicación 7, en el que
los elementos de calentamiento (37) son alimentados eléctricamente
con intermedio de dicha segunda y tercera placas postizas.
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