ES2211541T3 - Separador de aceite para el desengrasado de gases de ventilacion del carter de un motor de combustion interna. - Google Patents
Separador de aceite para el desengrasado de gases de ventilacion del carter de un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Separador de aceite (1) para el desengrasado de gases de ventilación del cárter de un motor de combustión interna, comprendiendo el separador de aceite (1), al menos, un ciclón (10) que posee una entrada de gas (11) unida al cárter del motor de combustión interna, una salida de gas (12) unida a la sección de aspiración de aire del motor de combustión interna y una salida de aceite (13) unida al recolector de aceite del motor de combustión interna, penetrando la salida de gas (12) como tubo sumergido (21) en el espacio interior del ciclón (10¿) a través de una tapa (20) que cierra el ciclón (10) por arriba, estando previsto sobre la salida de gas (12) por encima de la tapa (20), una sección de tubería de gas (12¿) con una sección transversal agrandada bruscamente a, como mínimo, el doble y siendo posible reconducir el aceite que se acumula en la sección de tubería de gas (12¿) a la salida de aceite (13) o al recolector de aceite, caracterizado porque el tubo sumergido (21) finaliza un poco por encima de la tapa (20) y porque desde la cara superior de la tapa (20) partiendo de la sección de tubería de gas (12¿), está guíado hacia abajo un canal de desviación de aceite (23) separado del tubo sumergido (21) hacia la salida de aceite (13) o hacia el recolector de aceite.
Description
Separador de aceite para el desengrasado de gases
de ventilación del cárter de un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un separador
de aceite para el desengrasado de gases de ventilación del cárter de
un motor de combustión interna, comprendiendo el separador de
aceite, al menos, un ciclón que posee una entrada de gas unida al
cárter del motor de combustión interna, una salida de gas unida a
la sección de aspiración de aire del motor de combustión interna, y
una salida de aceite unida al recolector de aceite del motor de
combustión interna, penetrando la salida de gas como tubo sumergido
en el espacio interior de ciclón a través de una tapa que cierra
por arriba el ciclón, estando previsto sobre la salida de gas por
encima de la tapa, una sección de tubería de gas con una sección
transversal agrandada bruscamente a, como mínimo, el doble y siendo
posible reconducir el aceite acumulado en la sección de tubería de
gas a la salida de aceite o al recolector de aceite.
Por el documento
DE-A-31 28 470 se conoce un
separador de aceite del tipo citado al principio. Además, en este
separador de aceite conocido está previsto que el interior del tubo
sumergido, a través del cual la corriente de gas depurada sale del
ciclón, sirva al mismo tiempo para la desviación del aceite de la
sección de tubería de gas por encima de la tapa del ciclón. Para que
el aceite de esta sección de tubería de gas pueda llegar al
interior del tubo sumergido y pueda fluir a través del mismo hacia
abajo, el tubo sumergido finaliza con su canto superior a la altura
de la cara inferior de la tapa, de modo que es posible un
derramamiento continuo de aceite desde la superficie de la tapa al
interior del tubo sumergido.
Este estado de la técnica conocido tiene el
inconveniente de que el aceite que fluye hacia abajo a través del
interior del tubo sumergido es arrastrado por la corriente de gas
que fluye a través del tubo sumergido en sentido contrario y, por
consiguiente, se puede conducir de forma no deseada a la sección de
aspiración de aire del motor de combustión interna. Las corrientes
de gas con una velocidad de circulación respectivamente elevada
dentro del tubo sumergido siempre se generan durante el
funcionamiento del correspondiente motor de combustión interna
cuando se producen cantidades relativamente grandes de gas de
ventilación del cárter.
Por el documento
DE-C-42 14 324 se conoce otro
separador de aceite. El tubo sumergido que sirve de salida de gas
en este separador de aceite continúa por encima de la tapa que
cierra por arriba el ciclón, siempre como tubería de gas que
conduce a la sección de aspiración de aire del motor de combustión
interna. En este separador de aceite conocido se considera un
inconveniente el hecho de que durante el funcionamiento también se
produce un arrastre de partes de aceite residual en sentido hacia
la salida de gas, lo que con el tiempo provoca una espesa
acumulación de aceite cada vez mayor en la superficie interior de la
salida de gas. Si esta acumulación de aceite alcanza un cierto
espesor y si se producen velocidades de circulación de gas lo
suficientemente elevadas, algunas partes de aceite pueden llegar de
nuevo a la corriente de gas puro. Las cantidades de aceite
arrastradas por la corriente de gas puro llegan forzosamente a la
sección de aspiración de aire del motor de combustión interna, lo
que no se desea, dado que de esta forma se influye negativamente en
la composición de la mezcla para el motor de combustión
interna.
Por este motivo, la presente invención tiene el
objetivo de proporcionar un separador de aceite del tipo citado al
principio que evite los inconvenientes descritos y en el que se
garantice que el aceite depositado en la sección de tubería de gas
por encima de la tapa, se reconduzca de forma segura a la salida de
aceite o al recolector de aceite sin que pueda ser arrastrado por la
corriente de gas puro a la sección de aspiración de aire del motor
de combustión interna.
La resolución de este objetivo se consigue, según
la invención, gracias a un separador de aceite del tipo mencionado
al principio que se caracteriza porque el tubo sumergido finaliza
un poco por encima de la tapa y porque desde la cara superior de la
tapa partiendo de la sección de tubería de gas, está guiado hacia
abajo un canal de desviación de aceite separado del tubo sumergido
hacia la salida de aceite o el recolector de aceite.
Con la configuración según la invención del
separador de aceite se logra que las gotas de aceite que
eventualmente aún se encuentren en el gas que fluye del ciclón a
través de la salida de gas, se depositen en las superficies de la
sección de tubería de gas agrandada en la sección transversal y,
desde allí, fluyan al canal de desviación de aceite bajo el efecto
de la fuerza de la gravedad. A través del canal de desviación de
aceite, el aceite o se conduce directamente al recolector de aceite
del motor de combustión interna o bien, en primer lugar a la salida
de aceite y desde allí al recolector de aceite del motor de
combustión interna junto con el aceite ya separado en el ciclón. El
tubo sumergido que finaliza un poco por encima de la tapa, forma con
su extremo superior, un reborde que sobresale hacia arriba por
encima de la tapa y evita el flujo de aceite en el interior del
tubo sumergido. Dado que el canal de desviación de aceite forma un
canal separado del tubo sumergido, la corriente de gas puro que sale
del ciclón a través del tubo sumergido, no puede arrastrar el
aceite separado y, por consiguiente, tampoco arrastrarlo de forma
no deseada a la sección de aspiración del motor de combustión
interna. Con el separador de aceite según la invención se consigue
que el grado de separación de aceite sea especialmente alto y que no
lleguen a la sección de aspiración de aire del motor de combustión
interna ni neblina de aceite ni eventuales gotas de aceite más
grandes. Esto tiene consecuencias positivas en los valores de gas
de escape del motor de combustión interna y minimiza el consumo de
aceite del mismo, de modo que es necesario rellenar aceite en menos
ocasiones.
A fin de evitar una corriente de gas no deseada
que se desarrolle de abajo a arriba a través del canal de
desviación de aceite, está previsto que el extremo inferior del
canal de desviación de aceite se configure con un sifón o válvula
de retención.
En otra configuración del separador de aceite se
prevé que para la formación de la sección de tubería de gas en la
tapa, se disponga una cubierta en forma de campana o de embudo que
posea por abajo, como mínimo, el diámetro de la tapa, cuyo extremo
superior más estrecho se realiza abierto y como extremo de empalme
para la unión a la sección de aspiración del motor de combustión
interna. En esta configuración del separador de aceite resulta, por
una parte, la función deseada y, por otra parte, una construcción
sencilla que permite un montaje del separador de aceite a partir de
relativamente pocas piezas y sin ninguna complicación.
A fin de garantizar una desviación de aceite
dirigida y eficaz desde la zona por encima de la tapa se prevé que
alrededor de la tapa se desarrolle una cavidad con forma anular o
que la tapa posea en la cara superior una cavidad y/o una pendiente
y que el canal de desviación de aceite comience en la cavidad o en
el punto más profundo de la pendiente. Gracias a esta medida, el
aceite se recoge y desvía selectivamente, donde se dispone seguro
de forma, que no llegue a la zona de altas velocidades de
circulación de gas donde podría ser arrastrado por el gas que
fluye.
Con respecto al tubo sumergido se prevé
preferiblemente que éste se configure con una sección transversal,
preferiblemente con forma cónica, que aumenta en sentido de
circulación del gas. Mediante esta conformación se obtiene, por una
parte, un alto grado de separación de aceite del ciclón y, por otra
parte, se provoca una reducción de la velocidad de circulación de
gas en el extremo superior del tubo sumergido, lo que resulta
ventajoso para la separación del aceite residual por encima del
tubo sumergido en la sección de tubería de gas con la sección
transversal agrandada.
También se prevé preferiblemente que la salida de
aceite se realice con un embudo de recogida de aceite dispuesto por
debajo del ciclón y que el extremo inferior del canal de desviación
de aceite desemboque en el embudo de recogida de aceite. Gracias a
esta medida se consigue, de una forma sencilla, una conducción
conjunta de ambas corrientes de aceite, por una parte, de la salida
de aceite situada en el extremo inferior del ciclón y, por otra
parte, del canal de desviación de aceite que finaliza junto a la
salida de aceite. La posterior reconducción hasta el recolector de
aceite del motor de combustión interna se puede llevar a cabo por
medio de una tubería de aceite única y común.
El separador de aceite según el documento DE 42
14 324 C2 citado al principio posee un único ciclón para la
separación del aceite del gas de ventilación del cárter. No
obstante, para la mejora del rendimiento del separador de aceite en
estados de funcionamiento diferentes y variables puede resultar
conveniente configurar el separador de aceite con dos o más
ciclones. En relación con una configuración como ésta, la presente
invención prevé preferiblemente que la cubierta recubra las tapas y
los tubos sumergidos de todos los ciclones y que exista un único
canal de desviación de aceite. De esta forma se consigue una
construcción compacta del separador de aceite con pocos componentes
conformados de manera relativamente sencilla, lo que mantiene bajos
los costes de fabricación y montaje.
A continuación se explican dos ejemplos de
realización de la invención por medio de un dibujo. Las figuras del
dibujo muestran:
Fig. 1 un separador de aceite con un ciclón, en
la sección vertical, y
Fig. 2 un separador de aceite con varios
ciclones, también en la sección vertical.
En el ejemplo de realización mostrado en la
figura 1 se trata de un separador de aceite 1 con un único ciclón
10. El ciclón 10 posee, como es habitual y conocido, una carcasa
cilíndrica en su parte superior que se estrecha hacia abajo en forma
de embudo. En el extremo superior del ciclón 10, una entrada de gas
11 desemboca tangencialmente en el espacio interior 10' del ciclón
10. El ciclón 10 está cerrado por arriba por medio de una tapa 20 en
la que se aplica un tubo sumergido 21 como salida de gas 12.
Durante el funcionamiento del separador de aceite 1, el gas de
ventilación del cárter de un motor de combustión interna llega a
través de la entrada de gas 11, al espacio interior 10' del ciclón
10 y aquí se transforma en una corriente giratoria helicoidal en la
que las gotas de aceite arrastradas son transportadas hacia fuera
como consecuencia de las fuerzas centrífugas y se depositan en la
pared interior del ciclón 10. La corriente de gas liberada en su
mayor parte por los componentes del aceite se desvía en el extremo
inferior del tubo sumergido 21 hacia arriba y fluye hacia arriba a
través del tubo sumergido 21 que forma la salida de gas 12.
El tubo sumergido 21 finaliza justo un poco por
encima de la cara superior de la tapa 20 donde se conecta una
sección de tubería de gas 12' con una sección transversal agrandada
bruscamente. Esta sección de tubería de gas 12' está formada por una
cubierta 24, cuyo borde inferior se une de forma estanca al gas a un
saliente previsto en el extremo superior del ciclón 10. La cubierta
24 se estrechan hacia arriba en forma de campana y finaliza arriba
en un extremo de empalme 24' que sirve para la unión a una tubería
de gas que conduce a la sección de aspiración de aire del respectivo
motor de combustión interna.
Mediante el agrandamiento de la sección
transversal en la zona de la sección de tubería de gas 12' se
consigue que las partes de aceite que aún se encuentren en la
corriente de gas que sale de la salida de gas 12, se depositen en la
cara interior de la cubierta 24 y, después de alcanzar un espesor de
capa de aceite respectivamente grande, fluyan a lo largo de la
cubierta hacia abajo gracias a la fuerza de la gravedad. Para la
recogida del aceite que fluye hacia abajo se prevé en la cara
superior en el ciclón 10 una cavidad anular 22 que rodea su tapa 20.
Desde la, en el dibujo, cara derecha de la cavidad 22 sale un canal
de desviación de aceite 23 hacia abajo hasta la proximidad de la
salida de aceite 13 del ciclón 10.
La salida de aceite 13 en el extremo inferior del
ciclón 10 y el extremo inferior del canal de desviación de aceite 23
acaban los dos en un embudo de recogida de aceite cerrado 30. Cuyo
extremo inferior 30' se configura como unión para una tubería de
aceite que conduce conjuntamente el aceite acumulado en el embudo de
recogida de aceite 30 del ciclón 10 y del canal de desviación de
aceite 23 al recolector de aceite del motor de combustión
interna.
A fin de evitar una corriente de gas no deseada
de abajo a arriba a través del canal de desviación de aceite 23, su
extremo inferior se configura en forma de un sifón 23'. Con este
objetivo, en el ejemplo de realización del separador de aceite 1
según la figura 1 se prevé en el embudo de recogida de aceite 30,
una pared de separación 31 que permite en su canto superior un paso
de aceite del canal de desviación de aceite 23 en la parte restante
del embudo de recogida de aceite 30 y que, al mismo tiempo, se
sitúa con su canto superior por encima del extremo inferior del
canal de desviación de aceite 23.
En el ejemplo de realización mostrado en la
figura 2 se trata de un separador de aceite 1 con varios, aquí tres,
ciclones 10. En virtud de la representación del separador de aceite
1 en la sección vertical, al fondo a la derecha se puede reconocer
una vista del primer ciclón 10, mientras que a la izquierda se puede
reconocer una sección del segundo ciclón 10. El tercer ciclón se
sitúa de forma que coincide con el primer ciclón 10 por encima del
plano de sección del dibujo y, por esta razón, no se puede ver
aquí.
Los distintos ciclones 10 están realizados en su
forma y función en concordancia con el ejemplo de realización según
la figura 1. En este caso, se bifurca una entrada de gas conjunta 11
en los distintos ciclones 10. Por otra parte, cada uno de los
ciclones 10 posee en la cara superior, una tapa 20 con un tubo
sumergido 21 introducido dentro como salida de gas 12.
Además, el separador de aceite 1 según la figura
2 comprende una cubierta 24 que recubre las tapas 20 y los tubos
sumergidos 21 de los tres ciclones 10. El aceite depositado en la
cara interior de la cubierta 24 fluye hacia abajo gracias al efecto
de la fuerza de la gravedad a la cara superior de las tapas 20 y
desde allí a una cavidad 22 situada en el centro. Desde esta
cavidad 22 se desarrolla hacia abajo un canal de desviación de
aceite 23 próximo a las salidas de aceite 13 de los ciclones
10.
En el extremo inferior del separador de aceite 1
se dispone un embudo de recogida de aceite 30 común para todos los
ciclones 10, en el que también desemboca el extremo inferior del
canal de desviación de aceite 23. Para evitar una circulación de gas
en dirección contraria a la corriente de aceite en el canal de
desviación de aceite 23, éste se configura en su extremo inferior
con una sección en forma de U curvada hacia arriba para la
formación de un sifón 23'. Aquí, el extremo inferior 30' del embudo
de recogida de aceite 30 vuelve a configurarse como unión para una
tubería de aceite que conduce al recolector de aceite del motor de
combustión interna.
Claims (7)
1. Separador de aceite (1) para el desengrasado
de gases de ventilación del cárter de un motor de combustión
interna, comprendiendo el separador de aceite (1), al menos, un
ciclón (10) que posee una entrada de gas (11) unida al cárter del
motor de combustión interna, una salida de gas (12) unida a la
sección de aspiración de aire del motor de combustión interna y una
salida de aceite (13) unida al recolector de aceite del motor de
combustión interna, penetrando la salida de gas (12) como tubo
sumergido (21) en el espacio interior del ciclón (10') a través de
una tapa (20) que cierra el ciclón (10) por arriba, estando previsto
sobre la salida de gas (12) por encima de la tapa (20), una sección
de tubería de gas (12') con una sección transversal agrandada
bruscamente a, como mínimo, el doble y siendo posible reconducir el
aceite que se acumula en la sección de tubería de gas (12') a la
salida de aceite (13) o al recolector de aceite,
caracterizado porque
el tubo sumergido (21) finaliza un poco por
encima de la tapa (20) y porque desde la cara superior de la tapa
(20) partiendo de la sección de tubería de gas (12'), está guiado
hacia abajo un canal de desviación de aceite (23) separado del tubo
sumergido (21) hacia la salida de aceite (13) o hacia el recolector
de aceite.
2. Separador de aceite según la reivindicación 1,
caracterizado porque el extremo inferior del canal de
desviación de aceite (23) está realizado con un sifón (23') o una
válvula de retención.
3. Separador de aceite según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque para la formación de la sección de
tubería de gas (12') en la tapa (20) está dispuesta una cubierta
(24) en forma de campana o de embudo que posee por abajo, al menos,
el diámetro de la tapa, cuyo extremo (24') superior más estrecho
está realizado abierto y como extremo de empalme para la unión a la
sección de aspiración del motor de combustión interna
4. Separador de aceite según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque alrededor
de la tapa (20) se extiende una cavidad anular (22) o porque la tapa
(20) posee en la cara superior, una cavidad (22) y/o una pendiente y
porque el canal de desviación de aceite (23) comienza en la cavidad
(22) o en el punto más profundo de la pendiente.
5. Separador de aceite según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo
sumergido (21) está realizado con una sección transversal,
preferiblemente cónica, que aumenta en el sentido de circulación del
gas.
6. Separador de aceite según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la salida
de aceite (13) está realizado con un embudo de recogida de aceite
(30) dispuesto por debajo del ciclón (10) y porque el extremo
inferior del canal de desviación de aceite (23) desemboca en el
embudo de recogida de aceite (30).
7. Separador de aceite según una de las
reivindicaciones 3 a 6, comprendiendo éste dos o más ciclones (10),
caracterizado porque la cubierta (24) recubre las tapas (20)
y los tubos sumergidos (21) de todos los ciclones (10) y porque
existe un único canal de desviación de aceite (23).
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