ES2243339T3 - Sistema de arranque para un motor de combustion interna. - Google Patents
Sistema de arranque para un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Sistema de arranque para un motor de combustión interna, especialmente en automóviles, con un motor de arranque, un engranaje intermedio y una disposición de vía única, caracterizado porque los componentes principales del sistema (10) de arranque están configurados como módulos individuales y pueden complementarse de forma variable para dar lugar a sistemas (10) de arranque con diferentes parámetros.
Description
Sistema de arranque para un motor de combustión
interna.
La invención se refiere a un sistema de arranque
para un motor de combustión interna, especialmente en automóviles,
con las características mencionadas en el preámbulo de la
reivindicación 1.
Se conoce que los motores de combustión interna
deben excitarse hasta alcanzar una marcha automática. Para ello se
emplean en los automóviles los denominados "sistema de
arranque". Estos sistemas de arranque comprenden un motor de
arranque alimentado por una batería del automóvil, un engranaje
intermedio y una disposición de vía única. Para arrancar el motor de
combustión interna se conecta el motor de arranque por medio de un
interruptor de arranque (interruptor de encendido) con la batería
del automóvil. Con la puesta en marcha del motor de arranque se
encarrila un piñón en una corona dentada dispuesta en un cigüeñal
del motor de combustión interna, de manera que el motor de
combustión interna puede ponerse en marcha. Dado que los motores de
arranque poseen un número de revoluciones fundamentalmente mayor
que el número de revoluciones necesario para poner en marcha el
motor de combustión interna, tiene lugar una adaptación de este
número de revoluciones por medio de un engranaje intermedio. El
engranaje intermedio está configurado normalmente como engranaje
planetario, de modo que la rueda satélite puede accionarse por el
motor de arranque y el cigüeñal está conectado de forma efectiva
con las ruedas planetarias.
Un par de torsión del cigüeñal necesario para
poner en marcha el motor de combustión interna y un número de
revoluciones mínimo del cigüeñal dependen de parámetros del motor de
combustión interna, por ejemplo, el volumen de carrera, el número
de cilindros, la compresión, las pérdidas por fricción, la
temperatura, las cargas adicionales. Por tanto, un sistema de
arranque debe adaptarse a los parámetros del motor de combustión
interna. Se requieren especialmente sistemas de arranque con
diferentes potencias de salida y / o diferentes números de
revoluciones de salida.
En los sistemas de arranque conocidos resulta
desventajoso, dado que éstos están configurados en un denominado
`modo constructivo intercalado' para conseguir un alto
aprovechamiento del espacio estructural, que para la adaptación de
la potencia de arranque y / o el número de revoluciones de salida
de arranque se necesite una pluralidad de sistemas de arranque
dimensionados de forma diferente. Una adaptación a parámetros
modificados de un motor de combustión interna sólo puede tener
lugar por medio de un nuevo dimensionado o una nueva construcción de
todo el sistema de arranque.
Por el contrario, el sistema de arranque según la
invención con las características mencionadas en la reivindicación
1 ofrece la ventaja de que puede tener lugar de forma sencilla una
adaptación a motores de combustión interna con diferentes
parámetros. Dado que los componentes principales del sistema de
arranque están configurados como módulos individuales y pueden
complementarse de forma variable para dar lugar a sistemas de
arranque con diferentes parámetros, pueden conseguirse de forma
sencilla a partir de los módulos individuales diferentes sistemas de
arranque sin que se requiera una remodelación de todo el sistema de
arranque.
En una configuración preferida de la invención
está previsto que el sistema de arranque comprenda un módulo de
accionamiento, un módulo de transmisión y un módulo de electrónica.
Con ello se posibilita que los componentes principales del sistema
de arranque, cada uno considerado en sí mismo, pueda adaptarse de
forma óptima a los parámetros de salida deseados, de manera que
pueda ensamblarse el sistema de arranque deseado con los parámetros
necesarios de forma correspondiente a los módulos individuales
existentes dimensionados diferentes. Además, se prefiere que pueda
combinarse un módulo de accionamiento con diferentes módulos de
transmisión, de manera que la adaptación del sistema de arranque a
un número de revoluciones deseado del cigüeñal pueda tener lugar
exclusivamente mediante los módulos de transmisión. Con ello pueden
combinarse módulos de accionamiento del mismo tipo con los módulos
de transmisión correspondientes. Por otra parte, es igualmente
posible conseguir diferentes momentos de torsión del cigüeñal
mediante módulos de accionamiento con diferentes parámetros de
potencia, aunque iguales módulos de transmisión.
En conjunto se aclara que mediante la forma
estructural modular prevista según la invención del sistema de
arranque pueden emplearse grupos estructurales iguales para
diferentes clases de potencia de los sistemas de arranque.
Considerando las medidas estándar en los grupos estructurales
individuales, éstos pueden montarse finalmente de forma económica de
modo que se reduce un esfuerzo de fabricación y, con ello, los
costes de la fabricación. En especial se obtiene con ello también
una alta flexibilidad en el montaje final del sistema de arranque,
especialmente en el caso de una adaptación rápida a requisitos de
aplicación modificados de diferentes motores de combustión
interna.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
se desprenden del resto de características mencionadas en las
reivindicaciones dependientes.
La invención se explica a continuación de forma
detallada en ejemplos de realización basándose en los dibujos
correspondientes. Muestran:
la figura 1, una representación en corte a través
de un sistema de arranque según la invención en un primer ejemplo
de realización;
la figura 2, grupos estructurales principales del
sistema de arranque según la figura 1;
la figura 3, una representación en corte a través
de un sistema de arranque en un segundo ejemplo de realización,
y
la figura 4, un esquema de bloques para la
fabricación de los sistemas de arranque según la invención.
La figura 1 muestra un sistema de arranque,
indicado en su conjunto con 10, para un motor de combustión interna
no mostrado. El sistema 10 de arranque comprende, dentro de una
carcasa 12, un motor 14 de arranque y un engranaje 16 intermedio
configurado como engranaje planetario. La estructura y función de
este tipo de sistemas 10 de arranque son conocidos, de manera que en
la presente descripción no debe adentrarse de forma detallada en
ello.
En la figura 2 se muestran vistas en corte de los
dos grupos principales del sistema de arranque en un estado no
montado de forma definitiva. En este caso, el motor 14 de
accionamiento forma un módulo 18 de accionamiento y el engranaje 16
intermedio, un módulo 20 de transmisión. El motor 14 de arranque es
un motor de corriente continua cuya estructura y función también son
conocidas en general. Un árbol 22 del rotor del motor 14 de
arranque porta un piñón 24 que está dispuesto sobre el eje 22 del
rotor de forma resistente a la torsión. El eje 22 del rotor está
prolongado más allá de la carcasa 26 del motor 14 de arranque y
puede colocarse en un elemento 28 de guiado del engranaje 16
intermedio. Al montar el módulo 18 de accionamiento con el módulo
20 de transmisión, el árbol 22 del rotor se engancha en el elemento
28 de guiado, de manera que el piñón 24 de encaje se engrana con
ruedas 30 planetarias del engranaje 16 intermedio. El piñón 24 de
encaje forma con ello la rueda satélite del engranaje 16 intermedio
(engranaje planetario). Un eje 32 de salida del módulo 20 de
transmisión porta un piñón 34 que puede encarrilarse de forma
conocida en sí misma en una corona dentada dispuesta en un cigüeñal
del motor de combustión interna.
De forma correspondiente a un requisito del
número de revoluciones y / o a un requisito del par de torsión para
arrancar (iniciar) el motor de combustión interna puede
dimensionarse de forma correspondiente el sistema 10 de arranque
mediante la elección correspondiente del módulo 18 de accionamiento
y / o del módulo 20 de transmisión. El par de torsión puede
conseguirse mediante la elección de una potencia del motor de
arranque que puede situarse, por ejemplo, entre 0,7 kW y 2,3 kW. La
adaptación a un número de revoluciones necesario puede determinarse
mediante multiplicación del engranaje 20 intermedio, de modo que
mediante la elección de un piñón 24 de encaje correspondiente puede
variarse la multiplicación con un módulo 18 de accionamiento igual
por lo demás y un módulo 20 de transmisión. Se aclara que, de esta
manera, con un esfuerzo reducido pueden facilitarse de forma
sencilla sistemas 10 de arranque para diferentes requisitos, por
ejemplo, en relación con un momento de torsión del cigüeñal y / o
un número de revoluciones del cigüeñal. Los componentes básicos
individuales del sistema 10 de arranque pueden fabricarse de forma
rentable en la fabricación en masa dado que es posible una
adaptación concreta, bien mediante la elección del módulo 18 de
accionamiento y / o mediante la elección del piñón 24 de encaje y /
o del módulo 20 de transmisión.
Una rueda libre del sistema 10 de arranque está
integrada en el engranaje 20 intermedio. Esta rueda libre separa el
motor 14 de arranque del cigüeñal del motor de combustión interna
si éste tiene un número mínimo de revoluciones. Con ello se evita
que cuando el número de revoluciones del cigüeñal supere el número
de revoluciones del rotor pueda producirse un daño del motor 14 de
accionamiento.
La figura 3 muestra un sistema 10 de arranque
modificado en el que además del módulo 18 de accionamiento y el
módulo 20 de transmisión está integrado un módulo 36 de
electrónica. El módulo 36 de electrónica adopta funciones de control
para el sistema 10 de arranque, por ejemplo, una función de inicio
- parada, una sincronización de la corriente y / o una función de
bloqueo de la marcha. Este tipo de funciones también son conocidas.
Para la presente invención es interesante que el módulo 36 de
electrónica esté integrado como módulo compacto con el sistema 10 de
arranque en la carcasa 12. El módulo 36 de electrónica puede estar
unido mediante bridas, por ejemplo, al módulo 18 de accionamiento.
Para superar el estiramiento axial del módulo 36 de electrónica el
árbol 22 del rotor está configurado de forma correspondientemente
más larga, de manera que puede engancharse en la sección 28 de
guiado del módulo 20 de transmisión. Mediante la figura 3 se aclara
sin más que mediante el intercambio del módulo 36 de electrónica
pueden implicarse sin más en el sistema 10 de arranque diferentes
funciones del sistema 10 de arranque, tal como desee el usuario. Los
restantes componentes, el módulo 18 de accionamiento y el módulo 20
de transmisión no se ven afectados por una adaptación de este
tipo.
En conjunto puede determinarse que cada uno de
los módulos individuales, es decir, el módulo 18 de accionamiento,
el módulo 36 de electrónica y / o el módulo 20 de transmisión
pueden optimizarse en sí mismos. Éstos están estandarizados en tal
medida que en el montaje final de los sistemas 10 de arranque
pueden combinarse entre sí en cada caso de forma alterna módulos 18
de accionamiento disponibles de diferente manera, módulos 36 de
electrónica y módulos 20 de transmisión. Para ello es decisivo
única y exclusivamente el requisito del usuario del sistema 10 de
arranque.
La figura 4 aclara en un diagrama de bloques el
montaje final de los sistemas 10 de arranque formados por
diferentes módulos. En este caso se indica con 40 la fabricación de
los módulos 18 de accionamiento, con 42, la fabricación de los
módulos 20 de transmisión y con 44 la fabricación de los módulos 36
de electrónica. Para la fabricación de los módulos 18 de
accionamiento se indica en este caso, dentro del complejo 40, que en
una etapa 46 se facilita el árbol del rotor, en una etapa 48, tiene
lugar el montaje del rotor, en una etapa 50, tiene lugar el montaje
del estator y finalmente, en una etapa 52, tiene lugar el montaje
del módulo 18 de accionamiento.
Según el requisito de aplicación en el sistema 10
de arranque se completan entonces en una etapa 54 final el módulo
18 de accionamiento correspondiente, el módulo 20 de transmisión
correspondiente, así como el módulo 36 de electrónica
correspondiente para dar lugar al sistema 10 de arranque deseado.
Gracias a la estructura explicada en forma de módulos, siendo
compatibles entre sí los módulos individuales también en caso de
diferentes parámetros de potencia o parámetros de multiplicación,
puede simplificarse considerablemente la fabricación de sistemas 10
de arranque y con ello configurarse de forma más económica.
Claims (8)
1. Sistema de arranque para un motor de
combustión interna, especialmente en automóviles, con un motor de
arranque, un engranaje intermedio y una disposición de vía única,
caracterizado porque los componentes principales del sistema
(10) de arranque están configurados como módulos individuales y
pueden complementarse de forma variable para dar lugar a sistemas
(10) de arranque con diferentes parámetros.
2. Sistema de arranque según la reivindicación 1,
caracterizado porque el sistema (10) de arranque comprende
un módulo (18) de accionamiento, un módulo (20) de transmisión y un
módulo (36) de electrónica.
3. Sistema de arranque según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo
(18) de accionamiento puede combinarse con diferentes módulos (20)
de transmisión.
4. Sistema de arranque según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo
(20) de transmisión puede combinarse con diferentes módulos (18) de
accionamiento.
5. Sistema de arranque según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo
(20) de transmisión comprende un engranaje planetario.
6. Sistema de arranque según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una rueda
satélite del engranaje planetario es un piñón (24) de encaje de un
eje (22) de accionamiento del módulo (18) de accionamiento.
7. Sistema de arranque según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo
(20) de transmisión comprende una rueda libre integrada.
8. Sistema de arranque según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo
(36) de electrónica está dispuesto entre el módulo (18) de
accionamiento y el módulo (20) de transmisión.
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