ES2228332T3 - Motor de combustion interna sobrealimentado. - Google Patents
Motor de combustion interna sobrealimentado.Info
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Abstract
Un motor (1) de combustión interna sobrealimentado que comprende un turbocompresor (3), un conducto (7) de sobrealimentación que conecta una salida del turbocompresor (3) a un colector de admisión del motor (1), un refrigerador intermedio (8) en serie con dicho conducto (7) de sobrealimentación para enfriar el aire de sobrealimentación del motor (1), y medios (14) de ventilación forzada para refrigerar al menos una porción de dicho conducto (7) de sobrealimentación, comprendiendo dicho refrigerador intermedio (8) un intercambiador de calor enfrentado a un ventilador (10) asociado con un radiador (9) para refrigerar dicho motor (1), caracterizado porque dichos medios (14) de ventilación forzada comprenden una pluralidad de conducciones (18, 19) que tienen una abertura de entrada (20) enfrentada a dicho ventilador (10) y una abertura de salida (21) enfrentada a unas porciones (16, 17) respectivas del conducto (7) de sobrealimentación.
Description
Motor de combustión interna sobrealimentado.
La presente invención se refiere a un motor de
combustión interna sobrealimentado por medio de un
turbocompresor.
Se sabe que los motores sobrealimentados están,
generalmente, provistos de un refrigerador intermedio dispuesto en
el conducto de sobrealimentación y adaptado para enfriar el aire que
abandona la unidad turbocompresora antes de ser admitido en el
colector de admisión. El refrigerador intermedio comprende un
intercambiador de calor aire-aire que está dispuesto
por delante del radiador principal del vehículo y a través del que
pasa el flujo de aire producido por el ventilador asociado con dicho
radiador.
Aunque el uso de refrigeradores intermedios del
tipo descrito está extendido y es generalmente satisfactorio, existe
ahora una necesidad en este sector de mejorar más el enfriamiento
del aire de sobrealimentación.
El documento JP-61157721 describe
un motor de combustión interna sobrealimentado que tiene las
propiedades del preámbulo de la reivindicación 1. Según su
descripción, un dispositivo de enfriamiento del aire de aspiración
para un motor sobrealimentado incluye un ventilador enfrentado a un
refrigerador intermedio del sistema de sobrealimentación del motor y
accionado por el árbol del sobrealimentador; tanto el ventilador
como todo el sobrealimentador están encapsulados en una conducción
que tiene una entrada enfrentada al refrigerador intermedio. El
dispositivo de enfriamiento del aire de aspiración resulta, así, ser
complejo y costoso.
El objeto de la presente invención es crear un
motor de combustión interna que haga posible resolver los problemas
de la técnica anterior de manera sencilla, eficaz y económica.
Dicho objeto se consigue por un motor de
combustión interna sobrealimentado según la reivindicación 1.
Según una realización preferida de la presente
invención, el conducto de sobrealimentación tiene una sección
interior con aletas y/o una sección exterior con aletas a nivel con
la porción enfrentada a la conducción de ventilación forzada.
Con vistas a una mejor comprensión de la presente
invención, se describirá no restrictivamente una realización
preferida a modo de ejemplo en lo que sigue y con referencia a los
dibujos que se acompañan, en los que:
- la figura 1 ilustra esquemáticamente un motor
de combustión interna de un vehículo comercial según la presente
invención;
- la figura 2 es una vista esquemática en
despiece ordenado y en perspectiva de un dispositivo de ventilación
forzada asociado con un conducto de sobrealimentación del motor de
la figura 1, y
- la figura 3 es un corte esquemático que ilustra
un detalle del dispositivo de la figura 2.
Haciendo referencia a la figura 1, el número de
referencia 1 indica, generalmente, un motor diésel sobrealimentado
de un vehículo comercial 2 (ilustrado parcial y
esquemáticamente).
El motor 1 está provisto de un turbocompresor 3
de sobrealimentación que, a su vez, comprende una turbina 4
accionada por el gas de escape del motor 1 y un compresor 5
accionado por la turbina 4 y conectado en el lado de salida a un
conducto 7 de sobrealimentación. El conducto 7 está conectado a un
refrigerador intermedio 8 con un intercambiador de calor
aire-aire que está montado por delante de un
radiador 9 principal del motor 1 y a través del que pasa el flujo de
aire producido por un ventilador 10 dispuesto enfrentado al radiador
principal, aguas abajo del mismo, y por delante del motor 1. El
ventilador 10 está, ventajosamente, provisto de una cubierta 11
anular y con un impulsor 12 de tipo de álabes.
El refrigerador intermedio 8 está conectado en el
lado de salida a un colector de admisión (no mostrado) del motor 1
por medio de un conducto 13.
Según la presente invención, se usa un
dispositivo 14 para la ventilación forzada del conducto 7 de
sobrealimentación con el fin de refrigerar el propio conducto y para
reducir, además, la temperatura del aire de sobrealimentación,
mejorando por ello el rendimiento del motor 1.
El dispositivo 14 comprende, esencialmente, un
par de conducciones 18, 19 adaptadas para interceptar parte del
flujo de aire producido por el ventilador 10 y para transportarlo al
conducto 7 de sobrealimentación. En particular (figura 2), el
conducto 7 comprende una porción 16 que se extiende en una dirección
longitudinal con respecto al vehículo 2, y una porción 17 que se
extiende en una dirección vertical. Las conducciones 18, 19
respectivas están asociadas con dichas porciones 16, 17 del conducto
7 y cada una tiene una abertura de entrada 20 enfrentada al
ventilador 10 y con la forma, sustancialmente, de un sector de
corona anular, a fin de interceptar parte del flujo de aire generado
por el ventilador 10, y una abertura de salida 21 de sección
alargada en una dirección paralela al eje de la porción 16, 17
respectiva del conducto 7. La abertura de salida 21 tiene,
ventajosamente, una anchura comparable al diámetro del conducto 7,
por ejemplo, entre 0,25 y 1,5 veces dicho diámetro, y una longitud
igual a varias veces el diámetro del conducto 7 (por ejemplo, al
menos igual a 3 veces dicho diámetro).
Ventajosamente, cada porción 16 y 17 tiene una
sección interior 24 con aletas (figura 3) y una sección exterior 25
con aletas con el fin de ayudar al intercambio de calor entre el
aire de sobrealimentación y el flujo de aire producido por el
ventilador 10.
En funcionamiento, la temperatura del aire en la
salida del ventilador 10 es del orden de magnitud de 70ºC, como
consecuencia del calentamiento que ha tenido lugar al pasar a través
del refrigerador intermedio 8 y del radiador 9 principal; sin
embargo, esta temperatura hace posible proporcionar una acción
eficiente de refrigeración del conducto 7, que está a una
temperatura muy superior, por ejemplo, del orden de 185ºC. Usando
las conducciones 18, 19 para refrigerar el conducto 7, se han
conseguido reducciones en la temperatura del aire admitido en el
colector de admisión del motor 1 del orden de magnitud de 15ºC.
Finalmente, es evidente que el motor 1 y, en
particular, el dispositivo 14 de ventilación forzada, se puede
someter a modificaciones y variaciones sin salirse del alcance de
protección definido por las reivindicaciones. En particular, el
conducto 7 de sobrealimentación puede tener cualquier geometría y,
por lo tanto, pueden ser diferentes el número, la forma y la
disposición de las conducciones 18, 19 asociadas con él.
Claims (7)
1. Un motor (1) de combustión interna
sobrealimentado que comprende un turbocompresor (3), un conducto (7)
de sobrealimentación que conecta una salida del turbocompresor (3) a
un colector de admisión del motor (1), un refrigerador intermedio
(8) en serie con dicho conducto (7) de sobrealimentación para
enfriar el aire de sobrealimentación del motor (1), y medios (14) de
ventilación forzada para refrigerar al menos una porción de dicho
conducto (7) de sobrealimentación, comprendiendo dicho refrigerador
intermedio (8) un intercambiador de calor enfrentado a un ventilador
(10) asociado con un radiador (9) para refrigerar dicho motor (1),
caracterizado porque dichos medios (14) de ventilación
forzada comprenden una pluralidad de conducciones (18, 19) que
tienen una abertura de entrada (20) enfrentada a dicho ventilador
(10) y una abertura de salida (21) enfrentada a unas porciones (16,
17) respectivas del conducto (7) de sobrealimentación.
2. Un motor según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha abertura de entrada (20) tiene la
forma de un sector de corona anular.
3. Un motor según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicha abertura de salida (21) es de
sección alargada en una dirección paralela a dicha porción (16, 17)
de dicho conducto (7) de sobrealimentación.
4. Un motor según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha sección de dicha abertura de
salida (21) tiene una anchura entre 0,25 y 1,5 veces el diámetro de
dicho conducto (7) de sobrealimentación.
5. Un motor según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque dicha sección de dicha abertura de
salida (21) tiene una longitud al menos igual a 3 veces el diámetro
de dicho conducto (7) de sobrealimentación.
6. Un motor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho
conducto (7) de sobrealimentación tiene una sección exterior (25)
con aletas al menos a lo largo de dicha porción (16, 17).
7. Un motor según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho
conducto (7) de sobrealimentación tiene una sección interior (24)
con aletas al menos a lo largo de dicha porción (16, 17).
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