ES2297678T3 - Dispositivo para indicar la obstruccion del filtro de combustible en motores de combustion interna, en particular motores diesel. - Google Patents
Dispositivo para indicar la obstruccion del filtro de combustible en motores de combustion interna, en particular motores diesel. Download PDFInfo
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Abstract
Filtro de combustible (1) con un dispositivo para indicar la obstrucción del filtro de combustible de motores de combustión interna, en particular motores diesel, comprendiendo el filtro (1) una carcasa (2) exterior cerrada por una cubierta (3) de un material amagnético y un elemento de filtro (5) el cual, junto con el disco (30) al cual está conectado, define dos cámaras (6, 7) para la entrada y la salida del combustible respectivamente, comprendiendo unos medios de sensor de la presión (10) que detectan la diferencia entre la presión de entrada y la de salida del combustible y alojados en el interior de la carcasa (2) del filtro y unos medios para la generación de una señal proporcional a dicha diferencia de presión, los cuales no están mecánicamente conectados a los medios de sensor de la presión (10) y están colocados fuera en la carcasa del filtro, caracterizado porque los medios de sensor de la presión (10) comprenden un elemento elásticamente deformable (11) el cual define un volumenvariable en el interior de la cámara de entrada (6) o de salida del combustible (7), un conducto (12) el cual conecta dicho volumen con la otra cámara; y un imán (13) el cual, asociado con el elemento flexible (11), se desplaza para seguir su elongación o su contracción.
Description
Dispositivo para indicar la obstrucción del
filtro de combustible en motores de combustión interna, en
particular motores diesel.
La presente invención se refiere en general a un
filtro de combustible para ser utilizado en motores de combustión
interna y más particularmente en motores diesel.
El combustible diesel normalmente contiene
impurezas o sustancias más o menos sólidas (especialmente parafinas)
las cuales se separan a una temperatura relativamente baja. Por esta
razón, el sistema de alimentación del motor debe estar provisto de
un filtro adecuado capaz de limpiar el combustible.
Los filtros modernos para combustible diesel
consisten en una carcasa exterior en forma de copa y una cubierta de
cierre. Dicha carcasa contiene un cartucho de filtro coaxial de
forma toroidal el cual, cuando se fija a un disco de unión, separa
el volumen interior de la copa en una cámara de entrada y una cámara
de salida para el combustible.
Al retener dichas impurezas, dicho cartucho se
obstruye progresivamente y por lo tanto tiene que ser sustituido
periódicamente.
Sin embargo, dicha obstrucción no siempre tiene
lugar gradualmente, por lo tanto el momento de la obstrucción no es
constante y no se puede considerar como un parámetro para una
sustitución regular del cartucho.
Para determinar el intervalo de sustitución de
forma que se evite la aparición de inclusiones de partículas
exteriores peligrosas en el combustible, son conocidos los
dispositivos de diagnóstico automático.
Sobre la base de la observación de que la
diferencia de presión del combustible entre la admisión y la salida
del filtro es una cantidad relacionada, hasta un punto
suficientemente fiable y significante, con el grado de obstrucción
del filtro, dichos dispositivos activan medios de indicación cuando
se excede un valor de limitación de dicha diferencia de presión.
Dichos dispositivos, por ejemplo descritos en el
documento GB-A-1057855, globalmente
comprenden una cámara cilíndrica y un pistón deslizante en su
interior para dividirla en dos medias cámaras, una de las cuales
comunica con la admisión de combustible y la otra con la salida del
combustible. Dicha cámara, la cual puede estar provista
directamente en el interior de la carcasa del filtro o en el
interior de un recipiente separado, aloja también medios de resorte
que actúan sobre el pistón contra la acción de la diferencia de
presión y un conmutador electromecánico o electromagnético que
proporciona una señal como resultado de un desplazamiento de dicho
pistón contra la acción del resorte. El dispositivo descrito está
montado en asientos adecuados provistos en la carcasa del filtro y
fijado a la misma por medios conocidos mediante juntas adecuadas.
Sin embargo, esta configuración adolece de ciertos inconvenientes:
en primer lugar, inevitablemente aparecen problemas con el cierre
hermético del filtro frente al entorno exterior en la fijación entre
el asiento y el dispositivo; además, la provisión de dichos
asientos complica considerablemente la construcción, mientras la
presencia de las juntas hace más difícil montar y sustituir el
dispositivo. Finalmente, estos factores producen también un
incremento de los costes que no pueden ser ignorados.
El objetivo de la presente invención es superar
los inconvenientes indicados dentro del contexto de una solución
simple, racional y de bajo coste.
La invención alcanza dicho objetivo en virtud de
las características indicadas en las reivindicaciones.
En particular, la invención proporciona un
dispositivo para indicar la obstrucción del filtro de combustible de
motores de combustión interna, comprendiendo medios de sensor de la
presión que detectan la diferencia entre la presión de entrada y la
de salida del combustible y están alojados en el interior de la
carcasa del filtro y medios para la generación de una señal
proporcional a dicha diferencia de presión los cuales están
colocados fuera de la carcasa del filtro y no están conectados
mecánicamente a los medios de sensor de la presión. En virtud de
esta solución, un dispositivo según la invención no induce problemas
de cierre hermético, es de instalación y sustitución simples y es de
bajo coste.
Según la forma de realización preferida, los
medios de sensor de la presión comprenden un elemento elásticamente
de formable, por ejemplo una membrana o un fuelle, montado en el
interior de la cámara de entrada del combustible. Cuando está
asociado con un disco de conexión del cartucho del filtro, dicho
elemento elásticamente deformable define un volumen que comunica con
la cámara de salida del combustible a través de un agujero que pasa
a través del cuerpo del disco. Un imán, asociado con dicho elemento
elásticamente deformable, está colocado de tal forma que es capaz de
desplazarse como resultado de la deformación de los medios de
sensor.
Exteriormente, los medios de generación de la
señal están fijados, mediante una fijación por tornillos, por
inserción o por encolado, a la cubierta del filtro en una posición
que corresponde con los medios de sensor de la presión
subordinados.
Según la invención, dichos medios de generación
de la señal comprenden un sensor Hall, el cual emite una señal de
tensión proporcional a la proximidad del imán y por lo tanto a la
diferencia de presión y un procesador capaz de procesarla.
Mediante esta solución, la invención maneja una
señal analógica, permitiendo de ese modo la supervisión continua del
estado del filtro y no indica meramente cuándo tiene lugar la
obstrucción, como es el caso de los dispositivos conocidos. Además,
cuando es necesario, el valor de limitación aceptable de la
diferencia de presión puede ser ajustado fácilmente y rápidamente
actuando meramente sobre los parámetros electrónicos del
dispositivo.
Las características y las ventajas constructivas
de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de
la descripción siguiente proporcionada haciendo referencia a las
figuras de los dibujos adjuntos los cuales ilustran una forma de
realización preferida particular a título de ejemplo no
limitativo.
La figura 1 es una sección lateral a través de
un filtro de la invención;
la figura 2 muestra a una escala mayor el
detalle III de la figura 1, en la configuración con un nuevo
cartucho de filtro;
la figura 3 muestra el mismo detalle de la
figura 2, pero en la configuración con un cartucho obstruido.
Dichas figuras, y en particular la figura 1,
muestran un filtro de combustible diesel para la instalación en un
motor diesel.
Dichos filtro, designado mediante el número de
referencia 1, comprende una carcasa 2 exterior en forma de copa y
una cubierta superior 3 de un material amagnético fijado
herméticamente a la carcasa mediante una tuerca de anillo 4.
En el interior de la carcasa 2 un disco 30
sostiene un cartucho de filtro 5 el cual divide el volumen interior
del filtro en dos cámaras, una 6 para el combustible diesel que se
va a filtrar y la otra 7 para el combustible diesel filtrado,
estando asociadas con un conducto de admisión y un conducto de
salida respectivamente.
En la cámara 6 (véanse las figuras 2 y 3) se
insertan unos medios de sensor de la presión 10, compuestos por una
membrana extensible 11, un orificio 12 el cual conecta el volumen en
el interior de la membrana con la cámara de petróleo diesel filtrado
7 y un imán 13 montado sobre dicha membrana 11. El sensor de la
presión 10 está configurado de tal forma que el alargamiento o la
contracción de la membrana 11, y con ellos el movimiento axial del
imán 13, tienen lugar en respuesta a las variaciones en la
diferencia de presión entre la cámara de petróleo diesel filtrado 7
y la cámara 6 para el petróleo diesel que se va a filtrar.
Sobre la cubierta 3, en la proximidad de los
medios de sensor 10, están montados unos medios de generación de la
señal 20, que comprenden un sensor Hall 21, un procesador 22 y un
cable de salida 23.
Durante el funcionamiento normal del filtro de
petróleo diesel 1, con el cartucho 5 sin obstruir (véase la figura
2), la presión en la cámara 6 aguas arriba del filtro es
virtualmente igual a la presión en la cámara aguas abajo 7. En este
estado, la membrana 11 está en su elongación máxima permitida por su
forma y el imán 13 a la mínima distancia del sensor Hall 21 el cual,
por lo tanto, indica una alta intensidad del campo magnético. Dicha
intensidad, convertida por el sensor 21 en una señal de tensión
proporcional, es reconocida por el procesador 22 como indicativa de
un filtro limpio.
Cuando el cartucho 5 se empieza a obstruir, la
presión en la cámara 6 que contiene el petróleo diesel que se va a
filtrar aumenta con relación a la presión en la cámara de petróleo
diesel filtrado 7. La diferencia de presión, a la que se opone
únicamente la rigidez de la membrana 11, hace que se reduzca con la
correspondiente extracción del imán 13 del sensor Hall 21.
A medida que varía la distancia, la intensidad
del campo magnético detectado varía, como lo hace la intensidad de
la señal de tensión emitida por el sensor Hall.
Por lo tanto, una cantidad analógica está
disponible, mediante la cual el procesador es capaz de evaluar en
cada momento durante la vida útil el filtro y cuando cae por debajo
de un valor que corresponde a una obstrucción excesiva del cartucho
1 indica la necesidad de substituirlo.
Claims (7)
1. Filtro de combustible (1) con un dispositivo
para indicar la obstrucción del filtro de combustible de motores de
combustión interna, en particular motores diesel, comprendiendo el
filtro (1) una carcasa (2) exterior cerrada por una cubierta (3) de
un material amagnético y un elemento de filtro (5) el cual, junto
con el disco (30) al cual está conectado, define dos cámaras (6, 7)
para la entrada y la salida del combustible respectivamente,
comprendiendo unos medios de sensor de la presión (10) que detectan
la diferencia entre la presión de entrada y la de salida del
combustible y alojados en el interior de la carcasa (2) del filtro y
unos medios para la generación de una señal proporcional a dicha
diferencia de presión, los cuales no están mecánicamente conectados
a los medios de sensor de la presión (10) y están colocados fuera en
la carcasa del filtro, caracterizado porque los medios de
sensor de la presión (10) comprenden un elemento elásticamente
deformable (11) el cual define un volumen variable en el interior de
la cámara de entrada (6) o de salida del combustible (7), un
conducto (12) el cual conecta dicho volumen con la otra cámara; y un
imán (13) el cual, asociado con el elemento flexible (11), se
desplaza para seguir su elongación o su contracción.
2. Filtro de combustible (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de
sensor de la presión (10) están alojados en la cámara de entrada del
combustible (6).
3. Filtro de combustible (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento
elásticamente deformable (11) está fijado, por unos medios
conocidos, al disco de conexión del cartucho del filtro (30).
4. Filtro de combustible según la reivindicación
1 caracterizado porque dicho conducto (12) es un orificio
pasante que pasa a través del espesor del disco (30) de conexión del
cartucho del filtro en correspondencia con el elemento flexible.
5. Filtro de combustible (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de
generación de la señal (20) comprenden un sensor Hall (21) sensible
al campo magnético del imán (13) de los medios de sensor de la
presión y un procesador (22) para procesar la señal de tensión
generada por el sensor Hall (21).
6. Filtro de combustible (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios de
generación de la señal (20) están colocados sobre la cubierta (3)
del filtro.
7. Dispositivo de indicación para ser utilizado
en relación con el filtro (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores.
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