ES2299467T3 - Motor optico perfeccionado para ensayo, en particular para medidas sobre los parametros de combustion. - Google Patents

Abstract

Motor óptico para ensayos, que comprende un cilindro de material transparente (20), un pistón (8) que coopera con dicho cilindro, una culata (11) que cierra dicho cilindro para formar una cámara estanca de combustión, caracterizado porque dicho cilindro es aplicado sobre el plano de dicha culata por un gato anular (17), cuya carrera permite un acceso al interior de dicha cámara y porque dicha culata está solidarizada con un bastidor por medio de un soporte (12) montado sobre cuatro columnas (14) constituidas por guías que se deslizan longitudinalmente.

Description

Motor óptico perfeccionado para ensayo, en particular para medidas sobre los parámetros de combustión.

La presente invención se refiere a un motor monocilindro adaptado para mediciones ópticas sobre los parámetros de la combustión que tiene lugar en el interior de la cámara dotada con una culata, un cilindro transparente y un pistón.

Este tipo de motor presenta un gran interés para visualizar lo que pasa en una cámara de combustión de un motor, teniendo en cuentas medios de alimentación de carburante, medios de regulación, del tipo de carburante, de la carga del motor, u otros parámetros que afectan al funcionamiento del motor de combustión. En particular se podrá observar en tiempo real el modo de inflamación del combustible.

Se conocen ya motores de ensayo equipados con cilindro que tiene ventanas de material transparente para la observación visual, pero presentan principalmente los inconvenientes de fragilidad, de dificultad de montaje, de estanqueidad, de adaptabilidad a diferentes tipos ce culata, de dificultad de limpieza de los medios de observación que son contaminados muy rápidamente por la combustión.

La presente invención aporta soluciones ventajosas con relación a la técnica anterior y se refiere, por lo tanto, a un motor óptico para ensayo, que comprende un cilindro de material transparente, un pistón que coopera con el cilindro, una culata que cierra el cilindro para formar una cámara estanca de combustión. El cilindro está aplicado sobre el plano de la culata por un gato hidráulico, cuya carrera permite un acceso al interior de dicha cámara y la culata está solidarizada con un bastidor por medio de un soporte montado sobre cuatro columnas constituidas por guías que se deslizan longitudinalmente.

El gato anular puede ser neumático.

Las columnas pueden comprender una barra guiada por bolas o equivalentes.

La carrera de las columnas y la carrera del gato anular pueden estar determinadas para permitir el desmontaje del cilindro y del pistón.

La culata puede ser una culata de un motor industrial fijado sobre el soporte.

La presente invención se comprenderá mejor y sus ventajas aparecerán más claramente a partir de la lectura de la descripción de un ejemplo de realización, de ninguna manera limitativo, ilustrado por las figuras anexas, entre las cuales:

La figura 1 muestra de forma esquemática una sección del motor óptico según la invención en posición de funcionamiento.

La figura 2 muestra, igualmente en sección el mismo motor en posición "abierta" que da acceso al cilindro y/o al pistón.

Las figuras 3 y 3A ilustran un sistema de bloqueo rápido de la culata.

En la figura 1, la referencia 1 designa un conjunto llamado "bajo motor", la referencia 2 designa un conjunto de culata y cámara de combustión.

El conjunto "bajo motor" es convencional y comprende un cárter 3 en el que un eje de cigüeñal 4 está conectado al movimiento alternativo de una biela 5 y de una corredera 6. Un dispositivo de arrastre y/o de frenado de la rotación del eje de cigüeñal no se representa aquí, puesto que su concepción es clásica y está al alcance del técnico en la materia. La corredera 6 está prolongada por una traviesa 7, en cuyo extremo está fijado un pistón 8. La traviesa está fabricada de tal manera que un espejo 9 puede estar dispuesto en el eje del pistón 8 con el fin de que un medio de observación 10, por ejemplo una cámara, visualice y/o registre, a través de una pared transparente del pistón 8, los fenómenos internos en la cámara de combustión.

El conjunto 2 está constituido por una culata representada esquemáticamente por el elemento referenciado con 11. Por culata se comprende aquí el conjunto de los medios que definen una cámara de combustión, orificios de alimentación y de escape, medios de alimentación y de escape correspondientes: válvulas, medios de inyección, etc... Este conjunto comprende igualmente medios de mecanización de válvulas, árbol de levas o equivalentes. Los medios de arrastre del árbol de levas no se representan, pero están al alcance del técnico en la material.

La culata está fijada sobre un soporte 12, por ejemplo una placa metálica suficientemente rígida. El soporte 12 está realizado en el "bajo motor" 1 y más precisamente en el bastidor superior 13, por columnas 14, con preferencia en número de cuatro, destinadas para ser suficientemente rígidas lateralmente, permitiendo un deslizamiento longitudinal vertical para la elevación de la culata con relación al cilindro transparente. Estas cuatro columnas pueden ser realizadas con guías de bolas que limitan el juego lateral permitiendo una carrera longitudinal que puede estar comprendida, por ejemplo, entre 5 y 20 cm.

Para desplazar el conjunto de la culata 11 sobre su soporte 12 por medio de las guías 14, al menos un gato neumático 15 está fijado sobre el bastidor 13, estando fijada la barra sobre el soporte 12. Bien entendido, dichas columnas 14 están inmovilizadas por medios de bloqueo durante el funcionamiento del motor (motor cerrado). Se utilizan con preferencia medios de bloqueo y desbloqueo rápidos con el fin de permitir rápidamente la apertura del motor utilizando el gato neumático 15. Se pueden utilizar, por ejemplo, tornillo y tuerca de paso largo que cooperan con traviesas hendidas de manera que se pueden retirar sin necesitar la retirada completa de la tuerca. Otros medios de fijación rápida pueden ser utilizados sin salirse del alcance de la presente invención. Se podrán utilizar gatos hidráulicos mantenidos bajo presión en el bloqueo.

El bastidor 13 comprende un montante especial que recibe un gato neumático 16. Una pieza anular 17 forma un pistón que se desplaza hacia la culata por la aplicación de una presión, con preferencia neumática, en la cámara 18. La parte superior del pistón anular 17 está mecanizada para recibir la base de un cilindro 20 fabricado de material transparente, por ejemplo de cuarzo.

La figura 2 representa el mismo corte que la figura 1, pero el motor está "abierto", es decir, que se accede así al pistón 8, al cilindro transparente 20 y al plano inferior de la culata 11. Existen dos desplazamientos que se completan y se añaden: el retorno del pistón anular 17 que soporta el cilindro transparente 20, la elevación de la culata por el desplazamiento de su soporte 12 después del desbloqueo de los gatos 14, el accionamiento del gato neumático 15 y la salida de la barra 21.

La figura 3 muestra un ejemplo de fijación rápida de la culata y de su soporte 12 por el bastidor 13 del "bajo motor". La columna 14 está constituida por una barra 22 fijada sobre la placa de soporte 12 y un cilindro fijado sobre el bastidor 13. Un conjunto de medios de rodamiento 24, por ejemplo de bolas, permite el desplazamiento longitudinal con el mínimo juego lateral. La barra 22 atraviesa el bastidor 13 y se termina por una rosca 25 para el bloqueo por una tuerca 26. La pieza de traviesa 27 de longitud \ell permite, después de su retirada, la separación del soporte 12 a una distancia a lo sumo igual a \ell, con relación al bastidor 13. La figura 3A representa en sección la traviesa 27 y la barra 22. La forma en U de la traviesa permite, a partir del desbloqueo de la tuerca 25, una retirada por desplazamiento lateral y deja libertad para la separación de la culata con relación al bastidor y de esta manera permite abrir el motor.

Por lo tanto, está claro que el presente motor óptico puede estar (parcialmente) abierto inmediatamente por el simple accionamiento del gato neumático 17. Así, el acceso al interior del cilindro es posible para efectuar una limpieza y seguir las instrucciones ópticas a través del cilindro transparente.

Otra ventaja importante, consecuencia de la estructura del presente motor, es el hecho de que se puede utilizar, prácticamente de forma directa, una culata de un motor industrial. En efecto, la posibilidad de reglaje que ofrece el montaje sobre columnas de la placa de fijación de la culata, no obliga al estudio específico y a la fabricación de un montaje específico de cada tipo de culata (o incluso realizar una culata especial de ensayo). En el caso de estudio de un motor de cilindros múltiples, el presente motor óptico está montado sobre el emplazamiento de una de las cámaras de combustión, los diferentes conductos de refrigeración, de admisión y de escape, en comunicación con las otras tres cabezas de cilindro que están obturadas para que sea independiente y utilizable la culata industrial en mono cilindro que coopera con el mono cilindro transparente.

Se pueden citar otras ventajas de la presente invención:

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facilidad para cambiar el cilindro,

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buen control del apoyo del cilindro sobre el plano de la junta de la culata para realizar la estanqueidad gracias al gato anular neumático,

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adaptabilidad a diferentes tipos de culata,

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facilitad para cambiar de pistón inferior y superior,

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gran rigidez del conjunto gracias a las columnas de guía de bolas,

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adaptabilidad de este motor a diferentes tipos de mandrilado y de carrera,

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no es necesario desmontar los tubos flexibles de los sistemas de refrigeración y de lubricación de la culata para "abrir" el motor según la invención.

Claims (5)

1. Motor óptico para ensayos, que comprende un cilindro de material transparente (20), un pistón (8) que coopera con dicho cilindro, una culata (11) que cierra dicho cilindro para formar una cámara estanca de combustión, caracterizado porque dicho cilindro es aplicado sobre el plano de dicha culata por un gato anular (17), cuya carrera permite un acceso al interior de dicha cámara y porque dicha culata está solidarizada con un bastidor por medio de un soporte (12) montado sobre cuatro columnas (14) constituidas por guías que se deslizan longitudinalmente.

2. Motor según la reivindicación 1, en el que dicho gato anular es neumático.

3. Motor según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dichas columnas comprenden una barra guiada por bolas.

4. Motor según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la carrera de dichas columnas y la carrera de dicho gato anular están determinadas para permitir el desmontaje del cilindro y del pistón.

5. Motor según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha culata es una culata de un motor industrial fijado sobre dicho soporte.