ES2233507T3 - Colector de aspiracion para un motor de combustion interna.. - Google Patents
Colector de aspiracion para un motor de combustion interna..Info
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Abstract
Colector de aspiración (1) para un motor de combustión interna, que comprende un cuerpo principal alargado (3) provisto con una cavidad interna longitudinal (12) adaptada para comunicar, en funcionamiento, con una pluralidad de orificios de admisión del motor, un conducto de entrada (5) provisto con una abertura de entrada de aire (15) y que comunica con dicha cavidad (12), y unos medios (20) para la alimentación de gases EGR dentro de dicho conducto de entrada (5) caracterizado porque dichos medios (20) para la alimentación de gases EGR comprenden un conducto de alimentación (20) formado de una pieza con dicho colector (1) y que comprende una primera parte (21) que se extiende en el interior de dicho cuerpo principal (3) y provisto con un orificio de entrada (22) para gases EGR en un extremo (10) de dicho cuerpo principal (3), y una segunda parte (23) que se extiende hacia el interior de dicho conducto (5) y provisto con una abertura de salida (24) en dicho conducto de entrada (5), y unosmedios deflectores (30) interpuestos entre dicha abertura de entrada de aire (15) de dicho conducto de entrada (15) y dicha abertura de salida (24) de dicho conducto de alimentación (20) para que dirija el aire y dichos gases EGR hacia una zona de mezcla (39) en el interior de dicho conducto de entrada (5) y situados a una distancia predeterminada (d) a partir de dicha cavidad (12) de dicho cuerpo principal (3).
Description
Colector de aspiración para un motor combustión
interna.
La presente invención se refiere a un colector de
aspiración para un motor de combustión interna.
Se conoce en los motores de combustión interna la
utilización de sistemas para la recirculación de gases a partir del
escape hacia la admisión (abreviado en lo que sigue como sistemas
EGR, que es el acrónimo del inglés "exhaust gases
recirculation", "recirculación de los gases de escape"), con
el propósito de reducir el contenido de óxidos de nitrógeno
(NO_{x}) en los gases de escape.
Un requisito importante, que se tiene que
satisfacer mediante los sistemas EGR de modo que asegure el adecuado
funcionamiento del motor de combustión interna, es el de suministrar
a los diversos cilindros una mezcla homogénea de aire recirculado y
gases de escape (en lo que sigue "gases EGR"). De hecho, se
sabe que una mezcla no homogénea de los gases EGR con el aire da
como resultado una combustión no satisfactoria, con los
consiguientes humos de escape y la emisión de partículas.
Los sistemas EGR conocidos comprenden normalmente
un tubo de recirculación que conecta el colector de escape del motor
al colector de aspiración a través de una válvula de control del
flujo. La admisión de los gases EGR tiene lugar en la entrada del
colector de aspiración de tal modo que asegura una mezcla
satisfactoria en el propio colector antes de la admisión en los
cilindros. Sin embargo, esto entraña un aumento de la cantidad de
espacio ocupado.
El objetivo de la presente invención es producir
un colector de aspiración para un motor de combustión interna, que
haga posible obtener una mezcla adecuada de los gases EGR con el
aire y, a la vez, que sea de dimensiones reducidas y que se pueda
producir de un modo simple y económico.
Por lo tanto, según la invención se ha ideado in
colector de aspiración para un motor de combustión interna, que
comprende un cuerpo principal alargado provisto con una cavidad
interna longitudinal adaptada para comunicar, en funcionamiento, con
una pluralidad de orificios de admisión del motor, un conducto de
entrada provisto con una abertura de entrada de aire y que comunica
con dicha cavidad, y unos medios para la alimentación de gases EGR
dentro de dicho conducto de entrada caracterizado porque dichos
medios para la alimentación de gases EGR comprende un conducto de
alimentación formado de una pieza con dicho colector y que comprende
una primera parte que se extiende en el interior de dicho cuerpo
principal y provista con un orificio de entrada para gases EGR en un
extremo de dicho cuerpo principal, y una segunda parte que se
extiende en el interior de dicho conducto y provista con una
abertura de salida en dicho conducto de entrada, y unos medios
deflectores interpuestos entre dicha abertura de entrada de aire de
dicho conducto de entrada y dicha abertura de salida de dicho
conducto de alimentación para que dirija el aire y dichos gases EGR
hacia una zona de mezcla en el interior de dicho conducto de entrada
y que están situados a una distancia predeterminada desde dicha
cavidad de dicho cuerpo principal.
Las características adicionales de la presente
invención se harán evidentes a partir de la descripción que sigue de
una realización de la misma, mediante el ejemplo no restrictivo que
sigue, y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
\bullet la figura 1 es una sección longitudinal
de una realización preferida del colector que forma el contenido de
la invención;
\bullet la figura 2 es una sección en una
escala ampliada, a lo largo de la línea II-II de la
figura 1; y
\bullet la figura 3 es una sección en una
escala ampliada, a lo largo de la línea III-III de
la figura 2;
Con referencia a los dibujos, la referencia
numérica 1 indica de un modo general un colector de aspiración para
un motor de combustión interna.
El colector 1 comprende esencialmente un cuerpo
principal hueco 3 provisto con una brida 4 para la conexión a la
culata 2 (no ilustrada) del motor, y un conducto de entrada 5 que
forma una sola pieza con el cuerpo principal 3.
El cuerpo principal 3, que presenta
sustancialmente la forma de un canal alargado, está formado por una
pared de fondo 6, por un par de paredes longitudinales 8, 9 y por un
par de paredes laterales 10, 11 que definen una cavidad interna 12
de dicho cuerpo. La cavidad 12 se ensancha hacia la abertura frontal
13 que ocupa sustancialmente toda la sección transversal de dicha
cavidad y está rodeada por la brida 4.
El conducto de entrada 5, que es de forma tubular
sustancialmente cilíndrica, se extiende integralmente desde una (8)
de las paredes longitudinales 8, 9 del cuerpo principal 3, dispuesto
hacia arriba en funcionamiento (véase la figura 2), en una dirección
transversal con respecto a la cavidad 12, y presenta en un extremo
libre una abertura de entrada de aire 15.
El colector 1 define de una pieza un conducto 20
para la alimentación de gases de escape (EGR) en el conducto de
entrada de aire 5. El conducto 20 está dispuesto en el interior del
colector 1 y, en particular, comprende una primera parte 21 (véase
la figura 1) que se extiende a lo largo del cuerpo principal 3 desde
una abertura de entrada 22 en la pared lateral 10 hasta el conducto
5, y que presenta una sección circular que disminuye de un modo
gradual, y una segunda parte 23 (véase la figura 2) que se extiende
a lo largo de dicho conducto 5 tan lejos como una zona intermedia de
éste donde acaba en una abertura de salida 24. La segunda parte 23
está separada mediante una pared sustancialmente plana 25, que se
extiende longitudinalmente en el conducto 5, a partir de una parte
26 del conducto complementaria a éste, formando un conducto para la
alimentación de una mezcla de aire y gases EGR a la cavidad 12 del
cuerpo principal 3. La primera parte 21 y la segunda parte 23 del
conducto de alimentación 20 están en comunicación entre sí a través
de un paso 28; el conducto 26 comunica con la cavidad 12 del cuerpo
principal 3 a través de un paso 27 (véanse las figuras 1 y 2).
En la zona de entrada del conducto 5 hay
dispuesto un deflector 30 interpuesto entre la abertura 15 y la
abertura de salida 24 del conducto 20, para promover la adecuada
mezcla entre el aire y los gases EGR, eliminando de este modo
contrapresiones y turbulencias que, sin el deflector 30, se crearían
por la admisión de los gases EGR a contracorriente del aire.
El deflector 30, que es de forma tubular,
comprende una primera parte extrema 31 de sección circular ajustada
en la abertura de entrada de aire 15 y una segunda parte extrema 32
cuya forma en sección y dimensiones son sustancialmente iguales al
conducto de alimentación 26 para la mezcla de aire y gases EGR, y
colocado en oposición a éste último, de tal modo que forma con éste
un conducto continuo (véase la figura 2). Finalmente, el deflector
30 comprende una parte de conexión intermedia 34, cuya sección
disminuye gradualmente desde la primera parte 31 a la segunda parte
del extremo 32.
En particular, la segunda parte 32 del deflector
30 presenta una pared plana 35 dispuesta de tal modo que forma una
extensión de la pared 25, y una pared cilíndrica 36 dispuesta en
contacto con una superficie interna del conducto 5. La parte
intermedia 34 presenta una pared 37 formada en oposición a la
abertura de salida 24 de la segunda parte 23 del conducto 20, que
une aerodinámicamente la primera parte 31 con la pared 35. Esta
última está provista con una pluralidad de agujeros 38 (véase la
figura 3) a través de los que pueden pasar los gases EGR desde el
conducto 20 hacia el interior de la cavidad interna de la segunda
parte 32, que define una cámara de mezcla 39 en el interior del
conducto 5 y que está dispuesta a una distancia "d" desde la
cavidad 12.
En funcionamiento, se deja entrar el aire a
través de la abertura de entrada 15 del conducto 8 y fluye a través
del deflector 30 hacia la cavidad 12 del cuerpo principal 3. La
pared 37 guía el flujo de aire hacia la cámara de mezcla 39 e impide
el mezclado a contracorriente directo entre el aire y los gases EGR
que se originan a partir del conducto 20. La disminución en la
sección de paso para el aire en el deflector 30 crea una aceleración
y en consecuencia una reducción de la presión en el flujo de aire y
promueve, por efecto Venturi, el retroceso de los gases EGR en la
cámara de mezcla 39. El flujo de los gases EGR se divide a través de
los agujeros 38, lo que mejora además la mezcla con el aire.
Las ventajas que se pueden lograr con la presente
invención se ponen de manifiesto a partir del estudio de las
características del colector de aspiración 1.
En particular, el conducto 20 en el interior del
colector 1 hace posible dirigir los gases EGR tan lejos como la
cámara de mezcla 39 en el conducto de entrada 5, sin la ocupación de
espacio adicional (tubos, etc.) en el exterior del colector. La
distancia "d" entre la cámara de mezcla 39 y la cavidad 12 del
cuerpo principal 3 y el deflector 30 contribuye a optimizar la
mezcla del aire y de los gases EGR.
Finalmente, es evidente que el colector de
aspiración para un motor de combustión interna se puede someter a
modificaciones y variaciones que no se salen del alcance de las
reivindicaciones.
Claims (5)
1. Colector de aspiración (1) para un motor de
combustión interna, que comprende un cuerpo principal alargado (3)
provisto con una cavidad interna longitudinal (12) adaptada para
comunicar, en funcionamiento, con una pluralidad de orificios de
admisión del motor, un conducto de entrada (5) provisto con una
abertura de entrada de aire (15) y que comunica con dicha cavidad
(12), y unos medios (20) para la alimentación de gases EGR dentro de
dicho conducto de entrada (5) caracterizado porque dichos
medios (20) para la alimentación de gases EGR comprenden un conducto
de alimentación (20) formado de una pieza con dicho colector (1) y
que comprende una primera parte (21) que se extiende en el interior
de dicho cuerpo principal (3) y provisto con un orificio de entrada
(22) para gases EGR en un extremo (10) de dicho cuerpo principal
(3), y una segunda parte (23) que se extiende hacia el interior de
dicho conducto (5) y provisto con una abertura de salida (24) en
dicho conducto de entrada (5), y unos medios deflectores (30)
interpuestos entre dicha abertura de entrada de aire (15) de dicho
conducto de entrada (15) y dicha abertura de salida (24) de dicho
conducto de alimentación (20) para que dirija el aire y dichos gases
EGR hacia una zona de mezcla (39) en el interior de dicho conducto
de entrada (5) y situados a una distancia predeterminada (d) a
partir de dicha cavidad (12) de dicho cuerpo principal (3).
2. Colector según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios deflectores (30)
comprenden una primera pared (37) interpuesta entre dicha abertura
de entrada de aire (15) y dicha abertura de salida (24) de dicho
conducto de alimentación (20), estando formada dicha primera pared
(37) de tal modo que define una reducción en la sección de paso para
el aire desde dicha abertura de entrada (15) a dicha zona de mezcla
(39).
3. Colector según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dichos medios deflectores (30)
comprenden una segunda pared (35) que está interpuesta entre dicha
abertura de salida (24) de dicho conducto de alimentación (20) y
dicha zona de mezcla (39), y que está provista con una pluralidad de
agujeros (38).
4. Colector según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos medios deflectores comprenden un
elemento deflector tubular (3) ajustado en dicho conducto de entrada
(5) y que forma de una pieza con dicha primera pared (37) y dicha
segunda pared (35).
5. Colector según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha
cavidad (12) de dicho cuerpo principal (3) se abre dentro de una
abertura longitudinal única (13) de dicho cuerpo principal (3)
rodeado por una brida (4) para la fijación al motor, estando
ensanchada dicha cavidad (12) hacia dicha abertura (13).
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