ES2218905T3 - Sistema de acoplamiento entre una culata de un motor; un inyector y un colector de combustible. - Google Patents
Sistema de acoplamiento entre una culata de un motor; un inyector y un colector de combustible.Info
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Abstract
Sitema de acoplamiento entre cabezal del motor (1), inyector (2) y colector de combustible en el cual el cabezal (1) tiene un asiento diseñado para alojar el mencionado inyector (2), mientras el colector de combustible (3) se extiende por encima del cabezal (1), y está conectado al inyector (2) a través de un casquillo (12) que sobresale desde el colector de combustible (3); estando acoplado el inyector (2) al mencionado asiento (5) por medio de un acoplamiento de bola (10); estando firmemente sujeto el colector de combustible (3) al cabezal (1) del motor, y estando interpuesto un resorte (15) antagonista entre el colector de combustible (3) y el mencionado inyector (2) para comprimir el inyector (2) dentro del asiento (5).
Description
Sistema de acoplamiento entre una culata de un
motor; un inyector y un colector de combustible.
La presente invención se refiere a un sistema de
acoplamiento entre la cabeza del motor, el inyector y el colector de
combustible.
Como es bien conocido, en los motores de
combustión interna actuales disponibles en el comercio, el
suministro de combustible a la cámara de combustión es alcanzado de
forma cada vez más frecuente por medio de uno o varios inyectores
alojados dentro de los asientos adecuados ranurados en la cabeza del
motor. Tales inyectores reciben el combustible bajo alta presión
desde un colector de combustible que se extiende por encima de los
inyectores reales.
El punto focal de los grupos de suministro de
combustible descrito anteriormente es la conexión entre el inyector
y el colector de combustible que ha sido alcanzado de manera que se
excluye cualquier fuga de combustible que se produzca. No obstante,
una conexión de este tipo requiere detalles de diseño provocando
frecuentemente una desalineación entre el inyector que se proyecta
desde el asiento ranurado en la cabeza del motor y el colector de
combustible situado por encima de la cabeza, lo que implica
restricciones por la interposición entre el inyector y el colector
de combustible de una junta de conexión capaz de prevenir cualquier
desalineación.
La figura 1 ilustra un sistema de acoplamiento
conocido entre la cabeza del motor, el inyector y el colector de
combustible, en el que el inyector 100 está bloqueado dentro del
asiento 101 ranurado en la cabeza 102 por medio de una correa de
fijación 103 pernada en la cabeza 102. El extremo superior del
inyector 100 está conectado al colector de combustible 104 por medio
de un casquillo rígido 105 que tiene un primer extremo colocado
sobre el inyector 100 y un segundo extremo insertado dentro del
interior de un asiento correspondiente 106 formado en el colector de
combustible actual 104. El casquillo rígido 105 está acoplado al
inyector 100 y al colector de combustible 104 con una cierta
holgura, de tal manera que compensa el no asentamiento eventual, y
se mantiene fijado al colector de combustible 104 por medio de un
componente de bloqueo flexible 107 situado sobre el exterior del
casquillo rígido 105. La junta de sellado está asegurada por medio
de dos empaquetaduras anulares colocadas para coincidir con los dos
extremos del casquillo rígido 105.
Se manifiesta que una conexión entre el inyector
y el colector de combustible, tal como se muestra en la figura 1 es
extremadamente costosa, complica enormemente el montaje del grupo de
suministro de combustible sobre el motor, y dobla finalmente el
número de posibles puntos de fuga de combustible.
El fin de la presente invención es alcanzar, por
tanto, un sistema de acoplamiento de una naturaleza económica y
básicamente más segura entre el inyector y el colector de
combustible.
De acuerdo con la presente invención, un sistema
de acoplamiento es alcanzado entre la cabeza del motor, el inyector
y el colector de combustible en el que la cabeza del motor tiene un
asiento capaz de adaptarse a dicho inyector; estando caracterizado
el sistema por el hecho de que el inyector está acoplado con el
asiento a modo de un acoplamiento de bolas que permite la
orientación según se requiera por el inyector dentro de dicho
asiento.
La presente invención se describe ahora con
referencia a los dibujos adjuntos 2 y 3, que ilustran un ejemplo de
funcionamiento limitado, en el que:
La figura 2 ilustra con partes en sección y
partes retiradas para mayor claridad, un sistema de acoplamiento
entre la cabeza del motor, el inyector y el colector de combustible
alcanzado de acuerdo con los detalles de la invención.
La figura 3 es una variación en el sistema de
acoplamiento entre la cabeza del motor, el inyector y el colector de
combustible ilustrado en la figura 2.
Con respecto a los números de referencia 1, 2 y
3, que indican respectivamente la cabeza de un motor de combustión,
el inyector capaz de proporcionar, a demanda, una cantidad
específica de combustible dentro de la cámara de combustión del
motor de combustión interna y el colector de combustible dentro del
cual se acumula el combustible bajo alta presión que debe dirigirse
hacia la cámara de combustión del motor de combustión interna.
La cabeza 1, el inyector 2 y el colector de
combustible 3 son interconectados de forma que el combustible bajo
alta presión que entra en el colector de combustible 3 es capaz de
entrar en la cámara de combustión del motor que en el ejemplo
mostrado aquí, es dispuesto parcialmente dentro de la cabeza 1, y
aparece de aquí en adelante bajo la referencia 4.
Para alojar el inyector 2, la cabeza 1 del motor
de combustión interna tiene un asiento 5 que se comunica con la
cámara de combustión 4 del motor de combustión interna. Dicho
asiento 5 se extiende en la cabeza 1 coaxialmente con el eje X
perpendicular con el ejemplo mostrado para la superficie exterior de
la cabeza 1, y tiene una porción superior 5a de forma principalmente
cilíndrica, capaz de acoplarse por el cuerpo central 2a del inyector
2; una porción inferior 5b en forma de cono esencialmente truncada,
que se comunica con la cámara de combustión 4 y capaz de acoplarse
por la porción extrema 2b del inyector 2 en el que es ranurada la
tobera de pulverización; y finalmente, una porción intermedia 5c que
conecta las porciones 5a y 5b entre sí. Con respecto a la figura 2,
la porción superior 5a y la porción intermedia 5c son separadas
entre sí por un saliente anular 6 coaxial con el eje X, que tiene la
forma de una corona esférica con un receso girado hacia la porción
inferior 5b, o hacia el interior de la cabeza 1. El interior de la
superficie esférica que pertenece a la corona esférica definida por
el saliente anular 6 es localizado a lo largo del eje X,
coincidiendo con el centro del asiento anular 7 presentado por el
inyector 2 sobre la superficie exterior de la porción extrema 2b,
inmediatamente aguas arriba de la tobera de pulverización.
En el ejemplo ilustrado aquí, en particular, el
saliente anular 6 está formado completo con un casquillo insertado 8
coaxial con el eje X, dentro de la porción superior 5a del asiento
5. De manera obvia, es posible también alcanzar un saliente anular 6
directamente sobre la pared lateral del asiento 5.
El inyector está provisto, a su vez, con un
saliente anular 9 que se extiende coaxial con el eje A del inyector
2, sobre el exterior del cuerpo central 2a del inyector 2. Dicho
saliente anular 9 proporciona una configuración adicional al
saliente anular 6, de tal manera que debe localizarse para llevarse
encima de él, definiendo esto último un acoplamiento esférico
10.
De manera similar al saliente anular 6, en el
ejemplo ilustrado, el saliente anular 9 es alcanzado por medio de un
casquillo enchavetado 11, coaxial con el eje A, sobre el exterior
del cuerpo central 2a del inyector 2. De manera obvia, en este caso
también, el saliente anular 9 puede alcanzarse directamente sobre la
superficie lateral exterior del cuerpo central 2a del inyector
2.
A media que el cuerpo central 2a del inyector 2
se acopla en la porción superior del asiento 5 con una holgura dada,
y la porción inferior 5 tiene un cono truncado que se diferencia de
la porción intermedia 5c, el acoplamiento esférico que existe entre
el inyector 2 y el asiento 5 permite una variación, a voluntad, de
la posición del inyector 2 sobre el interior del asiento 5. En
particular, el acoplamiento de bolas 10 permite que el inyector 2
esté inclinado de un modo u otro dentro del asiento 5, de tal modo
que el eje A del inyector 2 está inclinado por un ángulo específico
definido en relación con el eje X del asiento 5.
Con referencia a la figura 2, el colector de
combustible 3 se extiende por encima de la cabeza 1 coaxialmente con
un eje Y, preferentemente, aunque no necesariamente, paralelo con la
superficie exterior de la cabeza 1, y fijado rígidamente a la cabeza
1 del motor por medio de los componentes de fijación no ilustrados
aquí, y tiene un casquillo de conexión 12 que se extiende hacia el
inyector 2 situado en el asiento 5 de la cabeza 1. Dicho casquillo
12 está diseñado para admitir internamente una parte de la porción
extrema 2c del inyector 2 que se proyecta externamente desde el
asiento 5.
En el caso de requerimientos de tolerancia del
diseño, si el casquillo 12 no está alineado perfectamente con el
asiento 5, o no puede estar coaxial con el eje X, la presencia del
acoplamiento de bolas 10 entre el inyector 2 y el asiento 5 permite
la orientación del inyector 2 de manera que la porción extrema 2c
puede ser introducida dentro del casquillo 12.
Además, en el caso de que el inyector 2 no pueda
estar alineado perfectamente con el casquillo 12, una junta de
sellado anular 13 situada en la porción extrema 2c del inyector 2
previene que el combustible se escape bajo alta presión.
Los medios de bloqueo 15 están previstos
finalmente para retener el inyector 2 dentro del asiento 5 con el
saliente anular 9 que es llevado contra el saliente anular 6 de
manera que se alcanza el acoplamiento de bolas 10.
En el ejemplo ilustrado aquí, tales medios de
bloqueo 15 constan de un anillo de retención comprimido, que está
situado entre el inyector 2 y el colector de combustible 3 de tal
manera que se comprime el inyector 2 dentro del asiento 5. En la
figura 2, dicho muelle de retención es alojado dentro del casquillo
12 de manera que tiene un primer cojinete extremo contra la porción
extrema 2c del inyector 2, y un segundo cojinete extremo contra la
parte inferior del casquillo 12.
En la variación ilustrada en la figura 3, el
muelle de retención es un muelle calibrado que se ajusta
perfectamente en el inyector 2, de manera que presenta un primer
cojinete extremo contra el cuerpo central 2a del inyector 2, y un
segundo cojinete extremo contra el borde periférico 12a del
casquillo 11. De manera obvia, el muelle calibrado no tiene
nervadura central para no interferir con el pasador del inyector
2.
El funcionamiento del sistema de acoplamiento
entre la cabeza del motor 1, el inyector 2 y el colector de
combustible 3, es deducido fácilmente a partir de la descripción
anterior, y como consecuencia, no requiere explicaciones
adicionales. Es obvio que el sistema de acoplamiento mencionado
anteriormente, que ha eliminado un número de componentes que eran
inicialmente esenciales, ha reducido en gran parte costes y tiempo
de montaje.
Dicho sistema tiene también la ventaja adicional
de haber reducido al mínimo esencialmente el número de conexiones
por medio de las cuales puede escaparse combustible a alta
presión.
Finalmente, es evidente que el sistema de
acoplamiento entre la cabeza del motor 1, el inyector 2 y el
colector de combustible 3 descritos e ilustrados aquí permitirán
modificaciones y variaciones sin separarnos todavía del alcance de
la presente invención, como se define por las reivindicaciones.
Claims (8)
1. Sistema de acoplamiento entre la cabeza del
motor (1), el inyector (2) y el colector de combustible (3) en el
que la cabeza (1) del motor tiene un asiento (5) capaz de alojar
dicho inyector (2); estando acoplado el inyector (2) con el asiento
(5) por medio de un acoplamiento de bolas (10) que permite la
orientación a demanda del inyector (2) dentro de dicho asiento (5);
estando caracterizado el sistema por el hecho de que dicho
asiento (5) tiene un primer saliente anular (6) esencialmente en
forma de una corona esférica, y porque dicho inyector (2) presenta
externamente un segundo saliente anular (9) esencialmente en forma
de una corona esférica, complementaria a dicho primer saliente
anular (6); siendo diseñado dicho segundo saliente anular (9) para
llevar contra dicho primer saliente anular (6) para definir dicho
cojinete de bolas (10).
2. Sistema de acoplamiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho
asiento (5) está provisto internamente con un primer casquillo (8)
que define dicho primer saliente anular (6).
3. Sistema de acoplamiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que dicho
inyector (2) está ajustado externamente con un segundo casquillo
(11) montado con chavetas al cuerpo (2a) de dicho inyector (29);
definiendo dicho segundo casquillo (11) dicho saliente anular
(6).
4. Sistema de acoplamiento de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por
el hecho de que la corona esférica definida por dicho primer
saliente anular (6) está situada con el hueco girado hacia el
interior de dicha cabeza (1).
5. Sistema de acoplamiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que dicho
asiento (5) se comunica con la cámara de combustión del motor y se
extiende dentro de dicha cabeza (1) coaxialmente con un eje
específico (X); estando alojado dicho inyector (2) dentro de dicho
asiento (5) con el extremo de pulverización (2b) girado hacia la
cámara de combustión del motor; teniendo dicho extremo de
pulverización (2b) una junta de sellado anular (7), y estando
colocado el centro (c) de la superficie esférica de dicho primer
saliente anular (6) a lo largo del eje específico (X) para coincidir
con dicha junta de sellado anular (7).
6. Sistema de acoplamiento de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por
el hecho de que comprende medios de fijación (15) diseñados para
mantener dicho inyector (2) sobre el interior de dicho asiento
(5).
7. Sistema de acoplamiento de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicho
colector de combustible (3) se extiende por encima de dicha cabeza
(1) y tiene un casquillo (12) para la conexión con dicho inyector
(2);
estando conectado rígidamente dicho colector de
combustible (3) con dicha cabeza del motor (1), y comprendiendo
dichos medios de fijación (15) un componente flexible (15)
interpuesto entre dicho colector de combustible (3) y dicho inyector
(2) para comprimir dicho inyector (2) dentro de dicho asiento
(5).
8. Sistema de acoplamiento de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dicho
componente flexible está alojado sobre el interior de dicho
casquillo (12).
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