ES2288521T3 - Conjunto de bomba de prelubricacion de un motor. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de bomba de prelubricación de un motor para uso con un motor de combustión interna, comprendiendo: a. una carcasa de bomba (13) con una cavidad de bomba (14); b. un primer y segundo engranaje (18, 19) posicionados en dicha cavidad para bombear fluido, pudiendo accionarse dicho primer engranaje que está conectado de modo sellable a un árbol de motor (16) para el giro, estando posicionado dicho árbol a través de un orificio, y estando dicho segundo engranaje (19) montado giratorio sobre un segundo árbol (17) para el giro engranando con dicho primer engranaje, c. orificios de entrada y salida de fluido (21, 22) en comunicación con dicha cavidad y adecuados para ser conectados con una fuente de fluido y un medio de descarga respectivamente, y d. un retén de árbol (101) que sella dicha cavidad de la bomba respecto a dicho árbol de motor, caracterizado porque un conducto de venteo interno (50) está situado entre dicho orificio del árbol del motor y dicho orificio de entrada, conectando dicho conducto de venteo con dicho orificio de entrada, reduciendo así la presión en el área de dicho retén, dicho primer engranaje (18) está conectado de forma accionable con un motor independiente, y porque dicho conjunto de bomba de prelubricación se utiliza como bomba suplementaria o con un motor de arranque.
Description
Conjunto de bomba de prelubricación de un
motor.
La presente invención se refiere a una bomba de
prelubricación mejorada para un motor, que funciona con un motor de
combustión interna y, en particular, a una bomba de aceite que es
accionada por el árbol de accionamiento del inducido de un motor de
arranque, y cuya bomba incluye un conducto de venteo interno para
mejorar la durabilidad de la bomba y del motor. La invención también
es aplicable a bombas de prelubricación independientes o
suplementarias.
De modo general, en la bomba de fluido objeto de
la presente invención es una mejora respecto a las bombas descritas
en las patentes US números 4.553.512, 4.875.551 y 4.502.431. Estas
bombas se utilizan para lubricar el motor antes de la fase inicial
de giro del motor de arranque para voltear un motor. Normalmente se
utiliza como lubricante el aceite, para permitir que las piezas del
motor deslicen libre y fácilmente con rozamiento reducido. A pesar
de utilizarse lubricantes que tienen una gran lubricidad, sigue
habiendo un desgaste abrasivo entre las partes metálicas de los
componentes internos del motor tales como, por ejemplo, el
turbocompresor, el árbol de levas, el cigüeñal y el conjunto de
balancines. Se sabe desde hace algún tiempo que el mayor desgaste
en las partes internas de un motor tiene lugar al comienzo del
volteo de ignición y del arranque del motor. Durante ese tiempo hay
insuficiente presión de aceite en el motor para suministrar
lubricación a las diversas partes dentro del motor. En
consecuencia, para estos momentos iniciales durante el arranque, hay
un frotamiento de metal contra metal sin una interfaz lubricante
suficiente, de manera que a lo largo del tiempo se produce el
deterioro de los componentes internos del motor.
Una solución especialmente importante para este
problema la facilitó un sistema de prelubricación dado a conocer en
la patente Nº 4.502.431, donde se introduce aceite en el motor antes
del volteo y arranque. Se utiliza el motor de arranque como medio
para mover la bomba y proporcionar la prelubricación. En ese
sistema, el árbol del inducido del motor de arranque va conectado a
los engranajes de bombeo de la bomba que se giran para proporcionar
la acción de bombeo para la prelubricación del motor, antes de que
el solenoide del motor de arranque acople el piñón de arranque para
voltear el motor para arrancarlo. Una realización particular para
la combinación de motor de arranque y bomba se da a conocer en la
patente U.S. nº 4.553.512, que aquí se incorpora por referencia.
La presente invención proporciona un conjunto de
bomba similar al dado a conocer en la patente U.S. nº 4.553.512
para proporcionar un medio seleccionable, bien para prelubricar el
motor o para bombear el aceite para vaciarlo para un cambio de
aceite rápido y eficaz. Esto es especialmente útil para operadores
de grandes flotas de vehículos, que requieran frecuentes cambios de
aceite.
El objetivo de la invención es el de
proporcionar un conjunto de bomba de prelubricación con una vida
útil larga, reduciendo al mínimo la presión de aceite en el retén
durante todos los regímenes de funcionamiento.
Este objetivo se cumple mediante un conjunto de
bomba de prelubricación que presenta las características dadas a
conocer en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se
definen en las reivindicaciones subsidiarias dependientes.
La presente invención proporciona una bomba de
tipo de engranajes, que está integrada en el motor de arranque de
un vehículo. Tal como se ha dado a conocer en el estado de la
técnica anterior mencionado, la parte base de la bomba comprende en
general el extremo posterior o del cojinete del motor de arranque, e
incluye un orificio con retén a través del cual se puede montar una
prolongación del árbol del inducido para girar o accionar los
engranajes de la bomba. Una carcasa de la bomba está formada
integralmente sobre la placa base, proporcionando una cavidad en la
que van montados los engranajes de la bomba, e incluye una boca de
entrada y una boca de salida. Además, la presente invención
proporciona un conducto de venteo desde el orificio del retén a la
entrada de la bomba, utilizando un conducto desde la entrada de la
bomba al orificio del árbol del inducido o retén de la bomba para
reducir al mínimo la presión del aceite en el retén durante todos
los regímenes de funcionamiento. Este conducto de venteo descarga
la presión del retén que sella la cavidad de la bomba respecto a la
cavidad del motor. De este modo, la bomba y el motor quedan más
protegidos contra daños y se prolonga su vida útil. Esto sucede
especialmente cuando en la bomba hay un selector de válvula y una
boca tal como se expone en una de las realizaciones de ésta.
La invención puede incluir además una boca
adicional para el funcionamiento de un mecanismo de válvula que
permita bombear el aceite y dejar en derivación la boca de salida
durante el funcionamiento normal. Al dejar "inefectiva" la
válvula, el aceite se puede bombear hacia la boca de salida, bien
para la prelubricación o para cambiar el aceite del vehículo.
Otras ventajas de la presente invención
resultarán manifiestas con una lectura atenta de la siguiente
descripción de una realización preferida actualmente, hecha en
combinación con los dibujos que se acompañan.
La Fig. 1 es una vista en planta de la bomba
objeto de la presente invención.
La Fig. 2 es un alzado lateral de la bomba
representada en la Fig. 1.
La Fig. 3 es un alzado en sección de una
realización de la presente invención.
La Fig. 4 proporciona un diagrama visto en
planta de una realización de la presente invención mostrando la
trayectoria del flujo de aceite y la descarga de presión.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, la
bomba 10 objeto de la presente invención comprende una placa base
11, que está preparada para ser atornillada a la parte posterior de
un motor de arranque (no representado) por medio de una multitud de
bulones 12 posicionados periféricamente. Formada integralmente en la
placa base 11 hay una carcasa de bomba 13, con una cavidad de bomba
alargada 14 y un orificio central a través del cual se extiende a
su interior un árbol de motor o de inducido 16. La cavidad 14
incluye también el eje secundario 17 montado fijo en la otra parte
de la cavidad. Dentro de la cavidad 14 van posicionados los
engranajes de la bomba 18 y 19, que son accionados por el árbol del
inducido 16.
La carcasa de la bomba 13 incluye también un
orificio de entrada 21 y un orificio de salida 22. Estos orificios
van conectados a unos conductos de entrada y de salida (no
representados). Montados estancos en la carcasa de la bomba 13
están la placa de sellado 23, que sella la cavidad de la bomba 14
respecto al exterior, y el retén del árbol 101, que sella la
cavidad de la bomba 14 respecto a la cavidad del motor, tal como se
puede ver en la Fig. 3.
La carcasa de la bomba 13 incluye también un
medio para reducir la presión para el retén 101. Este medio puede
incluir por ejemplo una zona, canal u orificio de venteo en la bomba
o la carcasa de la bomba. En una de las realizaciones, el medio
incluye un conducto de venteo 50 desde el orificio del retén de la
bomba 102 a la entrada de la bomba 21, proporcionando un paso o
bien conectando con la carcasa de la bomba 13, dentro de la cual
está posicionado, en el lado del orificio de entrada 21, tal como se
representa en la Fig. 4. En una realización preferida, el conducto
de venteo 50 es un canal ranurado que conecta con el orificio 102
del árbol del inducido 16 o del retén de la carcasa de la bomba 13,
y que está posicionado en la bomba para descargar la presión del
retén 16 con el fin de evitar daños para la bomba y el motor. De
este modo, el conducto de venteo 50 funciona para reducir al mínimo
la presión de aceite en el retén 101, así como en el orificio del
retén 102, durante todos los regímenes de funcionamiento. La Fig. 4
muestra también un diagrama de una realización de la presente
invención indicando la trayectoria del flujo de aceite a través del
canal 28 y la descarga de presión a través del conducto de venteo
50 y salida por el orificio de aspiración 21. En una realización
preferida, el conducto de venteo 50 proporciona una limitación
autoajustable para los aumentos de presión de aceite. El conducto
de venteo 50 también es aplicable a bombas de prelubricación
independientes o suplementarias.
En una realización preferida, la placa de
sellado 23 incluye el alojamiento 24. En otra realización, el
alojamiento 24 tiene también un par de orificios de bypass 26 y 27,
que están yuxtapuestos para establecer la comunicación entre los
orificios de entrada y de salida 21 y 22 respectivamente. Un
elemento de válvula, tal como por ejemplo una válvula selectora 30
compuesta por un muelle de empujador 31 y un émbolo o cabeza de
válvula, va posicionado en el canal 28 para proporcionar la apertura
y cierre seleccionable del canal. El elemento de válvula 30 es
preferentemente una válvula de accionamiento mecánico o hidráulico,
que se abre para permitir la recirculación. De manera alternativa
se puede utilizar una válvula de solenoide electromecánica que esté
normalmente forzada en posición abierta. Cuando la válvula 30 está
abierta, el aceite recircula hacia el orificio de entrada. En
aquellos sistemas en los que la rotación de los engranajes es el
modo de funcionamiento normal, el aceite fluye a través del canal
28 cuando la bomba gira durante la iniciación del motor de arranque
en régimen convencional de volteo. El elemento de válvula 30 está
representado con el muelle 31 que fuerza el elemento de válvula
hidráulica 30 en posición cerrada. La presión de aceite o un medio
eléctrico 32 tal como un solenoide, abren la válvula 30 para
permitir la recirculación de aceite por el canal 28. En una de las
realizaciones, el conducto 50 se utiliza para evitar cualquier
exceso de presión en el orificio del retén de la bomba 102 de una
bomba con un canal restringido.
En la presente realización preferida, el
elemento de válvula 30 estará cerrado cuando esté abierto el
orificio de salida 22, con el fin de permitir que se bombee aceite a
través de éste. El orificio de salida 22 puede incluir un conducto
de aceite al motor para proporcionar la prelubricación, tal como es
bien conocido por la técnica anterior, o a un receptáculo de
descarga, no representado, para cambiar el aceite del motor. Se
puede utilizar un conmutador posicionado en el compartimiento del
motor para activar simultáneamente el giro del motor de arranque
(sin acoplar el solenoide de arranque), de manera que el elemento de
válvula 30 cerrado permita bombear el aceite fuera del motor.
Pueden utilizarse otras disposiciones diversas para controlar el
elemento de válvula 30 con válvulas de cambio de aceite y/o de
control del flujo de prelubricación (no representadas) posicionadas
en el orificio o conducto de salida.
Aunque se han mostrado y descrito en particular
las realizaciones de la invención preferidas actualmente, la
invención se puede realizar de otro modo dentro del ámbito de las
reivindicaciones que figuran en el anexo.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es únicamente para conveniencia del lector. No forma
parte del documento de patente europea. Aunque se ha procedido con
gran cuidado para recopilar las referencias, no se pueden excluir
errores u omisiones, y la Oficina Europea de Patentes no asume
ninguna responsabilidad a este respecto.
- US 4553512 A [0002] [0003] [0004]
\hskip1cm- US 4502431 A [0002] [0003]
- US 4875551 A [0002].
Claims (4)
1. Un conjunto de bomba de prelubricación de un
motor para uso con un motor de combustión interna,
comprendiendo:
- a.
- una carcasa de bomba (13) con una cavidad de bomba (14);
- b.
- un primer y segundo engranaje (18, 19) posicionados en dicha cavidad para bombear fluido, pudiendo accionarse dicho primer engranaje que está conectado de modo sellable a un árbol de motor (16) para el giro, estando posicionado dicho árbol a través de un orificio, y estando dicho segundo engranaje (19) montado giratorio sobre un segundo árbol (17) para el giro engranando con dicho primer engranaje,
- c.
- orificios de entrada y salida de fluido (21, 22) en comunicación con dicha cavidad y adecuados para ser conectados con una fuente de fluido y un medio de descarga respectivamente, y
- d.
- un retén de árbol (101) que sella dicha cavidad de la bomba respecto a dicho árbol de motor,
caracterizado porque
un conducto de venteo interno (50) está situado
entre dicho orificio del árbol del motor y dicho orificio de
entrada, conectando dicho conducto de venteo con dicho orificio de
entrada, reduciendo así la presión en el área de dicho retén,
dicho primer engranaje (18) está conectado de
forma accionable con un motor independiente, y porque
dicho conjunto de bomba de prelubricación se
utiliza como bomba suplementaria o con un motor de arranque.
2. Un conjunto de bomba de prelubricación de un
motor tal como está expuesto en la reivindicación 1, donde un
inducido de dicho motor de arranque comprende dicho medio para girar
dicho primer engranaje (18).
3. Un conjunto de bomba de prelubricación de un
motor tal como está expuesto en la reivindicación 2, donde dicho
conducto de venteo (50) va conectado a dicho orificio.
4. Un conjunto de bomba de prelubricación de un
motor tal como está expuesto en la reivindicación 1, incluyendo
además un medio de bypass (26, 27) posicionado entre dichos
orificios de entrada y de salida (21, 22), pudiendo controlarse de
forma selectiva dicho medio de bypass (26, 27) para permitir bombear
fluido entre los orificios de entrada y de salida para pasar a
través de dicho medio de bypass (26, 27), estando dicho medio de
bypass cerrado al fluido bombeado por los mencionados engranajes,
primero y segundo, para fluir desde dicho orificio de entrada (21)
a dicho orificio de salida (22) durante una prelubricación o un
cambio de fluido, estando abierto para permitir que el aceite
cavite en respuesta a una entrada de control selectiva durante el
funcionamiento de la bomba, cuando no esté seleccionada dicha
prelubricación o cambio de fluido.
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