ES2235701T3 - Dispositivo para alimentar con combustible un motor de combustion interna de un automovil. - Google Patents
Dispositivo para alimentar con combustible un motor de combustion interna de un automovil.Info
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Abstract
Dispositivo para alimentar con combustible un motor (1) de combustión interna de un automóvil que tiene un conducto (7, 9) de alimentación que va desde el depósito (2) de combustible al motor (1) de combustión interna y un conducto (4, 8, 10) de retorno para devolver el combustible al depósito (2) de combustible, y un dispositivo de refrigeración para refrigerar el combustible que se ha devuelto al depósito (2) de combustible, de manera que el conducto (4, 8, 10) de retorno está hecho de un material con alta conductibilidad calorífica y el dispositivo de refrigeración presenta medios para guiar un medio de refrigeración a lo largo de al menos una sección del conducto (4, 8, 10) de retorno, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración tiene un canal (5, 12) de ventilación para alojar el conducto (4, 10) de retorno y para guiar el aire de refrigeración a lo largo del conducto (4, 10) de retorno, y porque el canal (5, 12) de ventilación se conduce hasta un lado de aspiración de un ventilador de refrigeración de un sistema de refrigeración por líquidos de un motor (1) de combustión interna.
Description
Dispositivo para alimentar con combustible un
motor de combustión interna de un automóvil.
La invención se refiere a un dispositivo para
alimentar con combustible un motor de combustión interna de un
automóvil que tiene un conducto de alimentación que va desde un
depósito de combustible al motor de combustión interna, y un
conducto de retorno para devolver el combustible al depósito de
combustible, y un dispositivo de refrigeración para refrigerar el
combustible que se ha devuelto al depósito de combustible.
Este tipo de dispositivos se emplean
frecuentemente en automóviles actuales con motores de combustión
interna diesel y se conocen a partir de la práctica. Aquí, el
dispositivo de refrigeración tiene un radiador montado en el
conducto de retorno expuesto al viento inducido por la marcha. La
refrigeración del combustible sirve para mantener la temperatura en
el depósito de combustible por debajo de un nivel previsto. La
temperatura máxima que no debe sobrepasarse en el depósito de
combustible depende principalmente del material del depósito de
combustible y es de aproximadamente unos 70ºC en los depósitos de
combustible de plástico actuales. La refrigeración del combustible
en el conducto de retorno es necesaria, por ejemplo, en sistemas de
motores de combustión interna denominados
"Common-Rail", porque, en este caso, el
combustible del motor de combustión interna devuelto mediante el
conducto de retorno se calienta de manera especialmente
intensa.
Es desventajoso en el dispositivo conocido que,
debido al radiador a fijar en el viento inducido, se configure de
manera costosa y se fabrique con grandes gastos.
A partir de los documentos EP 0 807 756 A2, WO
98/51923, EP 0 292 983 A1 y DE 197 02 440 A1 se conocen medios para
la conducción del aire de refrigeración a lo largo de una sección
del conducto de retorno.
La invención se basa en el problema de configurar
un dispositivo de la manera citada al principio para que se
construya lo más fácil posible y se fabrique de forma
económica.
Este problema se soluciona según la invención
porque se fabrica el conducto de retorno de un material de alta
conductibilidad calorífica y el dispositivo de refrigeración
presenta medios para conducir un medio de refrigeración a lo largo
de al menos una sección del conducto de retorno.
Gracias a esta configuración, el combustible
puede desprender calor a través de la pared del conducto de
retorno. Con esto no son necesarias para la refrigeración del
combustible piezas que deben montarse de forma costosa en el
conducto de retorno. Por tanto, el dispositivo según la invención se
construye de manera especialmente fácil y puede fabricarse de forma
económica. Como el combustible dentro del conducto de retorno tiene
una alta diferencia de temperatura respecto al ambiente, el aire
del ambiente del vehículo es suficiente por regla general como
medio de refrigeración.
El medio de refrigeración del combustible en el
conducto de retorno podría ser, por ejemplo, tal como en el
dispositivo conocido, viento inducido por la marcha del automóvil.
Aquí, sin embargo, no se garantiza una refrigeración suficiente del
combustible, especialmente en viajes por montañas o en atascos.
Según un perfeccionamiento ventajoso de la invención, el
combustible del conducto de retorno puede refrigerarse de forma
fiable a un nivel de temperatura previsto si el dispositivo de
refrigeración presenta un ventilador que impulsa el aire a lo largo
del conducto de retorno o una unidad de aspiración para el aire de
combustión. La refrigeración del conducto de retorno con el aire de
combustión aspirado por el motor de combustión interna tiene la
ventaja, además, de que se alimenta el combustible del motor de
combustión interna que se escapa del dispositivo según la invención
a través de fugas o por permeación.
El combustible conducido en el conducto de
retorno se refrigera de manera especialmente intensiva, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, si el dispositivo de
refrigeración presenta un canal de ventilación para alojar el
conducto de retorno y para guiar el aire de refrigeración a lo largo
del conducto de retorno.
Según otro perfeccionamiento ventajoso de la
invención, el dispositivo de refrigeración no necesita ningún
ventilador adicional a montar si el canal de ventilación se conduce
hasta un lado de aspiración de un ventilador de refrigeración de un
sistema de refrigeración por líquidos de un motor de combustión
interna.
El dispositivo según la invención puede montarse
de manera especialmente fácil en el vehículo si el conducto de
alimentación está dispuesto dentro del canal de ventilación. Con
ello, primeramente pueden conectarse entre sí el conducto de
alimentación y el conducto de retorno y, a continuación, fijarse
juntos al canal de ventilación. Como el combustible que se
transporta en el conducto de alimentación presenta una temperatura
más baja que el presente en el conducto de retorno, no puede
contribuir esta configuración a un calentamiento innecesario del
combustible devuelto al depósito de combustible.
Según otro perfeccionamiento ventajoso de la
invención, el depósito de combustible puede mantenerse fácilmente
en un nivel de temperatura previsto si el canal de ventilación
rodea al menos una sección del depósito de combustible dejando una
separación. Aquí basta con que se rodee la zona del fondo del
depósito de combustible porque, especialmente en caso de depósitos
de combustible casi vacíos, el combustible devuelto desde el
conducto de retorno ejerce una gran influencia sobre la temperatura
en el depósito de combustible.
El conducto de retorno tiene, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, una superficie
especialmente grande de evacuación térmica si en el conducto de
retorno se disponen los elementos de refrigeración.
Se contribuye a mejorar adicionalmente la
transmisión de calor desde el conducto de retorno al medio de
refrigeración, según otro perfeccionamiento ventajoso de la
invención, mediante elementos de guiado para conducir aire de
refrigeración al conducto de retorno.
El dispositivo según la invención se configura de
manera especialmente fácil si el conducto de alimentación se
fabrica de un material con alta conductibilidad calorífica y si el
conducto de retorno y el conducto de alimentación están dispuestos
el uno contra el otro. Como el combustible en el conducto de retorno
presenta una temperatura más elevada y un caudal más pequeño que en
el conducto de alimentación, se refrigera por ello de manera
especialmente fiable. Esta configuración, sola o junto con el aire
de refrigeración conducido a lo largo del conducto de retorno,
puede mantener reducida la temperatura en el depósito de
combustible. Una ventaja adicional de esta configuración consiste en
que el motor de combustión interna, en caso de un arranque en frío,
recibe el combustible previamente calentado.
El montaje del conducto de alimentación y del
conducto de retorno en el vehículo se configura, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, de manera
especialmente sencilla si el conducto de alimentación y el conducto
de retorno presentan una sección con una pared de separación común
con una alta conductibilidad calorífica.
El dispositivo según la invención requiere un
gasto estructural especialmente reducido si el conducto de retorno
y el conducto de salida están entrelazados.
La invención permite numerosas formas de
realización. Para aclarar adicionalmente el principio fundamental
se muestra algunos detalles en el dibujo y se describen a
continuación. Éste muestra en
la figura 1, una representación esquemática de un
dispositivo según la invención con un canal de ventilación,
la figura 2, otra forma de realización del
dispositivo según la invención de forma esquemática,
la figura 3, otra forma de realización del
dispositivo según la invención en representación esquemática,
la figura 4, una representación seccionada a
través de una sección común del conducto de alimentación y del
conducto de retorno de la figura 3 a lo largo de la línea
IV-IV.
La figura 1 muestra esquemáticamente un motor 1
de combustión interna de un vehículo configurado como motor diesel
y un depósito 2 de combustible configurado como tanque de tipo
silla. El motor 1 de combustión interna se alimenta con combustible
del depósito 2 de combustible mediante un conducto 3 de
alimentación. El combustible sobrante, calentado de manera muy
intensa por el motor 1 de combustión interna, es devuelto a través
del conducto 4 de retorno al depósito 2 de combustible. El conducto
3 de alimentación y el conducto 4 de retorno están dispuestos en un
canal 5 de ventilación común que se extiende desde el motor 1 de
combustión interna hasta el depósito 2 de combustible. En el
extremo del canal 5 de ventilación dispuesto en el motor 1 de
combustión interna se dispone un ventilador 6. El ventilador 6
aspira aire a través del canal 5 de ventilación. A modo de
aclaración están señalados en el dibujo con flechas los sentidos
del flujo del aire y del combustible. El conducto 4 de retorno está
hecho de un material con una buena conductibilidad calorífica. El
combustible caliente que fluye en el conducto 4 de retorno
desprende una gran parte de su calor al aire que fluye en el canal
5 de ventilación. Mediante una configuración correspondiente del
conducto 4 de retorno, del ventilador 6 y del canal 5 de
ventilación puede mantenerse de manera fiable la temperatura del
combustible devuelto al depósito 2 de combustible por debajo de un
nivel previsto de, por ejemplo, 70ºC.
Respecto al ventilador 6, puede tratarse de un
ventilador independiente o de un ventilador para un sistema de
refrigeración por líquidos, no mostrado, de un motor 1 de
combustión interna. El depósito 2 de combustible está dispuesto
solamente con aquella zona del canal 5 de ventilación en la que
desemboca el conducto 4 de retorno. Esta zona se calienta de manera
especialmente intensa por el combustible devuelto por el motor 1 de
combustión interna. Mediante el transporte del aire desde el
depósito 2 de combustible hasta el motor 1 de combustión interna y,
con ello, en contra del sentido de flujo del combustible en el
conducto 4 de retorno, se garantiza una transferencia muy alta de
calor del combustible que fluye en el conducto 4 de retorno al
aire. Naturalmente, el ventilador 6 también puede impulsar aire
hacia dentro del canal 5 de ventilación. Con esto se forma en el
canal 5 de ventilación una presión estabilizadora.
La figura 2 muestra esquemáticamente otra forma
de realización del dispositivo según la invención, en la que un
conducto 7 de alimentación y un conducto 8 de retorno están
entrelazados entre sí. El conducto 7 de alimentación y el conducto
8 de retorno están hechos de un material que conduce bien el calor.
Dado que en el conducto 7 de alimentación se transporta un mayor
caudal a una temperatura más baja, en comparación con el conducto 8
de retorno, puede circular el calor fácilmente desde el conducto 8
de retorno hacia el conducto 7 de alimentación. Con esto, el
conducto 7 de alimentación y el conducto 8 de retorno forman un
intercambiador térmico en contracorriente.
La figura 3 muestra esquemáticamente otra forma
de realización del dispositivo según la invención, en la que un
conducto 9 de alimentación y un conducto 10 de retorno presentan
una sección 11 común. Además, el conducto 9 de alimentación y el
conducto 10 de retorno están dispuestos en un canal 12 de
ventilación común. El canal 12 de ventilación está conectado con un
extremo a una unidad 13 de aspiración del motor 1 de combustión
interna. En la sección 11 común están dispuestos elementos 15 de
refrigeración. El canal 12 de ventilación lleva en su lado interior
elementos 16 de guía para conducir el aire.
La figura 4 muestra, aumentada notablemente, la
sección 11 común del conducto 9 de alimentación y del conducto 10
de retorno que está dispuesta en el canal 12 de ventilación. Aquí
puede observarse que entre el conducto 9 de alimentación y el
conducto 10 de retorno está dispuesta una pared 14 de separación. La
pared 14 de separación está hecha de un material con una alta
conductibilidad calorífica para que el calor pueda circular desde
el conducto 10 de retorno hacia el conducto 9 de alimentación y al
aire que fluye en el canal 12 de ventilación.
Claims (8)
1. Dispositivo para alimentar con combustible un
motor (1) de combustión interna de un automóvil que tiene un
conducto (7, 9) de alimentación que va desde el depósito (2) de
combustible al motor (1) de combustión interna y un conducto (4, 8,
10) de retorno para devolver el combustible al depósito (2) de
combustible, y un dispositivo de refrigeración para refrigerar el
combustible que se ha devuelto al depósito (2) de combustible, de
manera que el conducto (4, 8, 10) de retorno está hecho de un
material con alta conductibilidad calorífica y el dispositivo de
refrigeración presenta medios para guiar un medio de refrigeración
a lo largo de al menos una sección del conducto (4, 8, 10) de
retorno, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración
tiene un canal (5, 12) de ventilación para alojar el conducto (4,
10) de retorno y para guiar el aire de refrigeración a lo largo del
conducto (4, 10) de retorno, y porque el canal (5, 12) de
ventilación se conduce hasta un lado de aspiración de un ventilador
de refrigeración de un sistema de refrigeración por líquidos de un
motor (1) de combustión interna.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el conducto (3, 9) de alimentación de
entrada está dispuesto dentro del canal (5, 12) de ventilación.
3. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal
(3) de ventilación rodea al menos una parte del depósito (2) de
combustible dejando una separación.
4. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos (15) de refrigeración están dispuestos en el conducto
(10) de retorno.
5. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por elementos
(16) de guía para conducir el aire de refrigeración al conducto
(10) de retorno.
6. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
conducto (9) de alimentación (7, 9) está hecho de un material con
alta conductibilidad calorífica y porque el conducto (8, 10) de
retorno y el conducto (7, 9) de alimentación están dispuestos el uno
contra el otro.
7. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
conducto (7, 9) de alimentación y el conducto (10) de retorno
presentan una sección (11) con una pared (14) de separación común
con una alta conductibilidad calorífica.
8. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
conducto (8) de retorno y el conducto (7) de alimentación están
entrelazados.
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| US6250328B1 (en) | 2001-06-26 |
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