ES2314729T3 - Motor diesel grande de dos tiempos. - Google Patents
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Abstract
Motor diésel grande de dos tiempos en modo de construcción en línea con al menos un cilindro (1) cuya cámara de combustión (3) presenta una abertura de salida (4) controlable por una válvula de salida (5) maniobrable por medio de un dispositivo de maniobra que contiene un dispositivo de avance y un dispositivo de reposición, y sobre cuya culata (2) está asentada una carcasa de válvula (9) que contiene un canal de salida (8) adyacente a la abertura de salida (4) de la cámara de combustión (3) y un manguito de guía (10) que atraviesa la pared superior de este canal y está previsto para un vástago (7) de la válvula de salida (5) que atraviesa el canal de salida (8), presentando el dispositivo de reposición un pistón (15) montado en el vástago de válvula (7) y una cámara de trabajo (17) limitada por este pistón y apta para ser solicitada con aire comprimido, cuya cámara está sellada con respecto a una rendija anular (11) -a la que puede alimentarse aceite y que está presente entre las superficies de guía mutuamente opuestas del manguito de guía (10) y el vástago de válvula (7) y se comunica con el canal de salida (8)- por medio de un dispositivo de sellado dispuesto en la zona del extremo superior de la rendija anular (11) alejado del canal de salida y que presenta al menos un anillo de sellado (22), caracterizado porque por encima del anillo de sellado (22) del dispositivo de sellado que queda vuelto hacia el canal de salida (8) está previsto un depósito de aceite (24 o 32 o 36) que puede ser cargado con aceite y cuyo relleno de aceite alcanza el lado superior -alejado del canal de salida (8)- del anillo de sellado (22) -vuelto hacia el canal de salida- del dispositivo de sellado previsto en el extremo superior de la rendija anular e inunda al anillo de sellado citado (22) permanentemente desde arriba para suministrar aceite a la rendija anular.
Description
Motor diésel grande de dos tiempos.
La invención concierne a un motor diésel grande
de dos tiempos con al menos un cilindro cuya cámara de combustión
presenta una abertura de salida controlable por una válvula de
salida maniobrable por medio de un dispositivo de maniobra que
contiene un dispositivo de avance y un dispositivo de reposición, y
sobre cuya culata está asentada una carcasa de válvula que contiene
un canal de salida que se une a la abertura de salida de la cámara
de combustión y un manguito de guía que atraviesa la pared superior
de dicho canal y que está previsto para un vástago de la válvula de
salida que atraviesa el canal de salida, presentando el dispositivo
de reposición un pistón montado en el vástago de la válvula y una
cámara de trabajo limitada por éste, la cual puede ser solicitada
con aire comprimido y está sellada con respecto a una rendija anular
-a la que puede alimentarse aceite y que está presente entre las
superficies de guía mutuamente opuestas del manguito de guía y el
vástago del válvula y se comunica con el canal de salida- por medio
de un dispositivo de sellado que está dispuesto en la zona del
extremo superior de la rendija anular alejado del canal de salida y
que presenta al menos un anillo de sellado.
Una disposición de esta clase es conocida por el
documento DE 101 61 438 A1. La solicitación de la rendija anular
entre las superficies de guía del manguito de guía y el vástago de
válvula con aceite da como resultado una protección fiable contra
residuos de combustión que penetren en la rendija anular desde el
canal de salida y que han conducido en el pasado a una corrosión
del vástago de válvula y a una destrucción del anillo de sellado
del dispositivo de sellado. En la disposición conocida por el
documento DE 101 61 438 A1 citado la rendija anular es solicitada
por medio de un dispositivo de dosificación asociado con aceite
derivado del dispositivo de maniobra hidráulico asociado a la
válvula de salida. El dispositivo de dosificación previsto en la
disposición conocida conduce a una construcción complicada con altos
costes de fabricación y de mantenimiento.
Por tanto, partiendo de esto, el problema de la
presente invención consiste en mejorar una disposición de la clase
mencionada al principio con medios sencillos y baratos de modo que
se pueda prescindir del dispositivo de dosificación necesario hasta
ahora y, no obstante, se garantice un suministro fiable de aceite a
la rendija anular entre el vástago de válvula y el manguito de guía
y se asegure un funcionamiento fiable del dispositivo de reposición
concebido como un muelle neumático.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que por encima del anillo de sellado del dispositivo de
sellado vuelto hacia el canal de salida está previsto un depósito de
aceite que puede ser cargado con aceite y cuyo relleno de aceite
alcanza el lado superior del anillo de sellado citado que queda
alejado de la rendija anular.
Estas medidas aseguran que el anillo de sellado
-vuelto hacia el canal de salida- del dispositivo de sellado
previsto en el extremo superior "frío" de la rendija anular sea
inundado permanentemente desde arriba con el aceite existente en el
depósito de aceite. Este aceite, que es impulsado hacia dentro de la
rendija de sellado del dispositivo de sellado por la presión
reinante en la cámara de trabajo del dispositivo de reposición
neumático y por el movimiento del vástago de válvula y que es
conducido a través de esta rendija, da lugar de manera ventajosa no
sólo a un sellado hermético a los gases de la cámara de trabajo del
dispositivo de reposición y a una buena lubricación de las
superficies de asiento del anillo de sellado, sino al mismo tiempo
también a un suministro controlado de aceite a la rendija anular que
se encuentra por debajo del anillo de sellado. El depósito de
aceite previsto por encima del anillo de sellado sirve también de
manera correspondiente como fuente de aceite para suministrar
aceite a la rendija anular citada, lo que puede impedir de manera
fiable una penetración de residuos de combustión en dicha rendija
anular. Dado que el aceite es transportado por la presión reinante
en la cámara de trabajo y por el movimiento del vástago de válvula,
resulta también una construcción sumamente sencilla y exenta de
mantenimiento. El consumo de aceite se puede mantener dentro de
límites prefijados con ayuda de la geometría del anillo de sellado,
de modo que, a pesar de una construcción sencilla, quedan
garantizados también una dosificación fiable y un pequeño consumo de
aceite. Por consiguiente, las medidas según la invención dan como
resultado en conjunto una excelente rentabilidad.
Ejecuciones ventajosas y perfeccionamientos
convenientes de las medidas de rango superior están indicados en
las reivindicaciones subordinadas.
Ventajosamente, el depósito de aceite es
alimentado al menos en parte con aceite de fuga que sale de un
dispositivo de avance hidráulico asociado a la válvula de salida.
Esto da como resultado una construcción especialmente sencilla y
barata.
En general, la válvula de salida lleva asociados
un dispositivo de avance hidráulico y un dispositivo de reposición
dispuesto por debajo de éste, el cual está configurado como un
muelle neumático que presenta un pistón -montado en el vástago de
válvula- de una cámara de trabajo limitada por éste y solicitada con
aire. El aceite de fuga que sale del dispositivo de maniobra
hidráulico puede gotear sobre el pistón del muelle neumático y,
pasando por las superficies de guía periféricas del pistón, llega a
la cámara de trabajo. Convenientemente, el aceite se puede acumular
de manera sencilla en la zona del fondo de la cámara de trabajo, con
lo que resulta el depósito de aceite deseado, estando prevista
convenientemente una tubería de retorno de aceite que parte de este
depósito de aceite y en la que está dispuesta una válvula de
seguridad para aliviar la carga de la cámara de trabajo. Ajustando
la presión de apertura de la válvula de seguridad se puede conservar
aquí un nivel de aceite deseado en el depósito de aceite.
Según un perfeccionamiento especialmente
ventajoso, delante de la válvula de seguridad puede estar dispuesto
un tubo de rebose que penetre en el depósito de aceite y cuyo canto
de rebose esté posicionado a mayor altura que el anillo de sellado
inundado con aceite. Esto facilita el ajuste de la válvula de
seguridad, ya que el nivel de aceite es prefijado por el tubo de
rebose, cuyo borde superior funciona como canto de rebose.
Cuando el aceite de fuga no sea suficiente, se
puede solicitar la cámara de trabajo del muelle neumático de manera
sencilla con aceite y/o niebla de aceite a través de una fuente de
aceite externa. Para producir niebla de aceite puede estar asociado
de manera sencilla un dispositivo de adición de aceite a la tubería
de aire comprimido prevista para el suministro de aire comprimido a
la cámara de trabajo.
Otra medida ventajosa puede consistir en que una
caperuza de cubierta que abrace al dispositivo de sellado presente,
por encima del anillo de sellado vuelto hacia el canal de salida, al
menos un rebajo radial que se comunique con el depósito de aceite y
que conduzca hasta el taladro de éste asociado al vástago de
válvula. Se puede conseguir así una inundación especialmente fiable
del anillo de sellado del dispositivo de sellado que queda vuelto
hacia el canal de salida.
Según otra ejecución ventajosa de las medidas de
rango superior, la caperuza de cubierta antes citada puede
presentar, por encima del anillo de sellado vuelto hacia el canal de
salida, una ranura anular interior que contiene el depósito de
aceite y que puede ser solicitada con aceite a través de una tubería
de alimentación. Resulta con esto una construcción especialmente
economizadora de espacio con un depósito de aceite muy compacto que
puede llenarse con una cantidad de aceite relativamente pequeña.
Convenientemente, la ranura anular puede llegar
hasta el borde superior de la caperuza de cubierta. Este borde
superior funciona entonces como canto de rebose, con lo que se
consigue de manera sencilla el nivel de aceite deseado en el
depósito de aceite.
Cuando se emplea aceite de fuga para suministrar
aceite a la ranura anular, la tubería de alimentación asociada a
ésta puede estar conectada de manera sencilla a un canalillo de
recogida que se aplique debajo de un canto de goteo formado en la
cámara de trabajo. La propia cámara de trabajo no contiene ningún
depósito de aceite del lado del fondo, lo que ofrece libertad de
configuración respecto de la disposición de la válvula de
seguridad.
Otra ejecución preferida de las medidas de rango
superior puede consistir en que el dispositivo de sellado presente
dos anillos de sellado dispuestos uno sobre otro y la zona de la
rendija anular prevista entre estos anillos de sellado para formar
el depósito de aceite esté conectada a una tubería de alimentación y
una tubería de evacuación. Esto da como resultado una construcción
especialmente compacta. No obstante, dado que el depósito de aceite
es recorrido aquí permanentemente por el flujo de aceite, resulta un
suministro de aceite fiable.
Otras ejecuciones ventajosas y
perfeccionamientos convenientes de las medidas de rango superior
están indicados en las restantes reivindicaciones subordinadas y se
pueden desprender con más detalle de la siguiente descripción a
modo de ejemplo con ayuda del dibujo.
En el dibujo descrito a continuación
muestran:
La figura 1, un primer ejemplo de realización de
la invención con ayuda de una sección vertical a través de la zona
superior de un cilindro con disposición de válvula de salida
asociada de un motor diésel grande de dos tiempos,
La figura 2, un segundo ejemplo de realización
de la invención con ayuda de un fragmento de una sección vertical
correspondiente a la figura 1, el cual contiene la zona extrema
superior del manguito de guía asociado al vástago de válvula,
La figura 3, un tercer ejemplo de realización de
la invención en una representación correspondiente a la figura 2
y
La figura 4, una sección radial a través de un
anillo de sellado del dispositivo de sellado previsto en la zona
extrema superior del manguito de guía.
El campo de aplicación principal de la invención
son los motores diésel grandes de dos tiempos como los que se
emplean, por ejemplo, para propulsiones de barcos. La constitución y
el funcionamiento de tales disposiciones son en sí conocidas.
Tales motores poseen en general varios cilindros
1 yuxtapuestos en línea. En la figura 1 se ha insinuado la zona
superior de un cilindro 1 de esta clase. Éste está constituido por
una camisa no representada en la figura 1 y una culata 2 asentada
sobre ésta. En el cilindro se encuentra una cámara de combustión 3
que está provista de una abertura de salida coaxial superior 4 que
puede ser controlada por medio de una válvula de salida asociada
5.
La válvula de salida 5 posee un plato de válvula
6 que coopera con un asiento de válvula previsto en la zona de la
abertura de salida 4 y que está montado en el extremo inferior de un
vástago de válvula 7 de forma de husillo. A la abertura de salida 4
se une un canal de salida 8 que, estando la válvula de salida
separada del asiento asociado, está abierta con respecto a la
cámara de combustión 3, y viceversa. La válvula de salida 5 lleva
asociada una carcasa 9 asentada sobre la culata 2 y que contiene el
canal de salida 8. La carcasa 9 de la válvula lleva adosado un
anillo de asiento 9a que encaja en la culata 2 y que contiene el
asiento de válvula que limita la abertura de salida 4. La carcasa
de válvula 9 contiene también un manguito de guía 10 asociado al
vástago 7 de la válvula de salida 5. Este manguito está dispuesto
coaxialmente a la abertura de salida 4 y se extiende desde el sitio
de paso del vástago de válvula 7 a través de la zona de pared
superior del canal de salida 8 hasta la zona superior de la carcasa
de válvula 9. El manguito de guía 10 atraviesa la zona de pared
superior del canal de salida 8, de modo que la rendija anular 11
entre las superficies de guía mutuamente opuestas del manguito de
guía 10 y del vástago 7 de la válvula de salida 5 es accesible desde
el canal de salida 8.
El vástago de válvula 7 atraviesa el manguito de
guía 10 y penetra con su tramo sobresaliente de dicho manguito de
guía 10 en una estructura 12 montada sobre la carcasa de válvula 9 y
que contiene un dispositivo de maniobra asociado a la válvula de
salida 5 para producir el movimiento de apertura y de cierre. El
dispositivo de maniobra contiene un dispositivo de avance
construido como un grupo hidráulico y un dispositivo de reposición
construido como un muelle neumático. La estructura 12 posee una
carcasa de dos partes, cuya parte superior 12a contiene el grupo
hidráulico que forma el dispositivo de avance y cuya parte inferior
12b contiene el muelle neumático que forma el dispositivo de
reposición.
El grupo hidráulico que forma el dispositivo de
avance contiene un pistón 13 montado en el extremo superior del
vástago de válvula 7 y una cámara de presión 14 limitada por este
pistón y dispuesta en la parte superior 12a, cuya cámara puede ser
solicitada intermitentemente con una alta presión por medio de una
cámara de presión no representada con detalle, construida
convenientemente como una bomba accionable por el motor. El muelle
neumático previsto por debajo del grupo hidráulico y que funciona
como dispositivo de reposición contiene un pistón 15 atravesado por
el vástago de válvula 7 y fijado a éste, cuyo pistón limita una
cámara de trabajo 17 abrazada por un collar 16 conformado en la
parte inferior 12b y apta para ser solicitada con aire comprimido a
través de una tubería 18 de aire comprimido conectada a una fuente
de aire comprimido. Para reducir la sobrepresión reinante en la
cámara de trabajo 17, ésta está provista de una salida a la que está
asociada una válvula de seguridad ajustable 19 que se abre a una
presión ajustada.
El collar 16 que limita la cámara de trabajo 17
y que funciona como cilindro asociado al pistón 15 penetra con
holgura axial y radial en un rebajo frontal asociado de la parte
superior 12a, resultando entonces un espacio intermedio libre 20
entre la parte superior 12a y la parte inferior 12b. El aceite de
fuga que escapa del grupo hidráulico que se encuentra por encima
del espacio intermedio 20 llega a este espacio intermedio 20, del
cual puede partir una tubería de retorno 21 exenta de presión. Ésta
se conecta convenientemente al fondo de la zona del espacio
intermedio 20 que abraza al collar 16.
La cámara de trabajo 17 solicitable con aire
comprimido está sellada con respecto a la rendija anular 11 entre
las superficies de guía mutuamente opuestas del vástago de válvula 7
y el manguito de guía 10 por un dispositivo de sellado que contiene
al menos un anillo de sellado 22. El dispositivo de sellado puede
estar construido como un prensaestopas que contiene al menos un
anillo de sellado 22. En la realización según las figuras 1 y 2
está previsto un anillo de sellado 22. En la realización según la
figura 3 están previstos unos anillos de sellado 22, 23 dispuestos
uno sobre otro.
Dado que la rendija anular 11 entre las
superficies de guía mutuamente opuestas del vástago de válvula 7 y
el manguito de guía 10 está abierta hacia el canal de salida 8,
existe el riesgo de que penetren en la rendija anular 11 residuos
de combustión que puedan conducir a daños en las superficies de guía
y especialmente también en el anillo de sellado 22 o en el anillo
de sellado inferior del dispositivo de sellado, es decir, el anillo
de sellado 22 que queda vuelto hacia el canal de salida 8. Para
impedir esto se solicita la rendija anular 11 con aceite desde
arriba. Este aceite puede pasar por el extremo inferior de la
rendija anular 11 al canal de salida 8, en donde se le puede
quemar.
Para solicitar la rendija anular 11 con aceite
se ha previsto por encima del anillo de sellado 22 del dispositivo
de sellado un depósito de aceite 24 que puede ser cargado con
aceite, cuyo relleno de aceite aplicado al lado superior del anillo
de sellado citado 22 que queda alejado de la rendija anular 11
inunda el anillo de sellado citado 22 y sirve entonces como fuente
de aceite que suministra aceite a la rendija anular 11 desde arriba
y lubrica el anillo de sellado 22.
En la realización según la figura 1 el aceite de
fuga que escapa de la cámara de presión 14 del grupo hidráulico
sirve en primer lugar para la alimentación del depósito de aceite
24. Lo mismo se aplica también para la figura 2. Como ya se ha
mencionado anteriormente, el aceite de fuga citado gotea hacia el
espacio intermedio 20 y llega entonces también al menos
parcialmente al lado superior del pistón 15 de la disposición de
muelle neumático. El aceite de fuga llega desde aquí, en la zona de
la superficie periférica del pistón, a la cámara de trabajo 17, en
donde se puede acumular en el lado del fondo y formar el depósito de
aceite 24, tal como permite apreciar claramente la figura 1.
En general, llega a la cámara de presión 17
mucho aceite de fuga perdido por el grupo hidráulico, el cual basta
para garantizar una alimentación suficiente del depósito de aceite
24. Cuando no ocurra esto, se puede introducir, por supuesto,
aceite adicional en la cámara de presión 17. Esto se ha insinuado en
la figura 1 por medio de una tubería de suministro 25 que desemboca
en la zona inferior de la cámara de presión 17. La tubería de
alimentación 25 puede llevar asociada una fuente de aceite externa.
Sin embargo, sería posible también que el aceite alimentado a
través de la tubería de alimentación 25 se derivara de manera
sencilla del aceite alimentado a la cámara de presión 14 del grupo
hidráulico. Como alternativa o adicionalmente, la cámara de presión
17 puede ser solicitada también con niebla de aceite. A este fin, la
tubería 18 de aire comprimido lleva asociado un dispositivo 26 de
adicción de aceite. El aceite arrastrado por el aire comprimido es
inyectado en forma de una niebla de aceite en la cámara de trabajo
17. La niebla de aceite se deposita en las paredes y gotea hacia el
depósito de aceite 24.
Cuando el pistón 15 se mueve hacia abajo, se
comprime aún más el aire ya comprimido existente en la cámara de
trabajo 17. Cuanto más alto sea el nivel de aceite en el depósito
24, tanto más fuertemente se comprime el aire. A partir de una
presión determinada se abre la válvula de seguridad 19. Por tanto,
el nivel de aceite en el depósito de aceite 24 puede mantenerse a
una altura deseada mediante un ajuste correspondiente de la válvula
de seguridad 19. Como ya se ha mencionado antes, la válvula de
seguridad 19 controla una vía de flujo que va del depósito de
aceite 24 a la tubería de retorno de aceite 21.
En el ejemplo de realización representado en la
figura 1 la válvula de seguridad 19 lleva asociado un tubo de
rebose 27 que penetra en el depósito de aceite 24 y cuyo extremo
superior forma un canto de rebose y, por consiguiente, prefija la
altura del nivel de aceite en el depósito de aceite 24. En esta
realización la válvula de seguridad 19 puede ajustarse a una
presión fija sin prestar atención a la altura del nivel de aceite en
el depósito de aceite 24, lo que facilita el ajuste. Sin embargo,
resulta un nivel de aceite constante en el depósito de aceite 24.
Por supuesto, el canto de rebose formado por el extremo superior del
tubo de rebose 27 está a mayor altura que el anillo de sellado 22,
por lo que éste es inundado con aceite en forma fiable.
El manguito de guía 10 que recibe el anillo de
sellado 22 está apoyado con una brida superior 10a sobre la carcasa
de válvula 9. El anillo de sellado 22 está inserto en una ranura
anular abierta hacia arriba en la brida 10a, la cual está cubierta
por una caperuza 28. Ésta está provista, en una zona que se
encuentra por debajo del nivel de aceite del depósito de aceite 24
y por encima del anillo de sellado 22, de unos rebajos de paso
radiales 29 que, por consiguiente, conducen desde el depósito de
aceite 24 hasta el tramo de la rendija anular 11 que se encuentra
por encima del anillo de sellado 22, con lo que se favorece una
inundación del anillo de sellado 22 con aceite. Los rebajos
radiales 29 pueden estar configurados como taladros o fresados,
etc.
En el ejemplo de realización que sirve de base a
la figura 2 el taladro de la caperuza de cubierta 28 antes
mencionada, atravesado por el vástago de válvula 7, posee una
sobremedida radial en comparación con el diámetro del vástago de
válvula 7, de modo que resulta una ranura anular 31 que rodea a
dicho vástago de válvula 7 y que puede alojar un depósito de aceite
32 que puede ser cargado con aceite a través de una tubería de
alimentación 33 conectada a la ranura anular 31. La tubería de
alimentación 33, al igual que la tubería de alimentación 25 de la
realización según la figura 1, puede estar conectada a una fuente de
aceite externa, etc. En el ejemplo representado se emplea
nuevamente aceite de fuga, como ya se ha mencionado, para la
alimentación del depósito de aceite 32.
El aceite de fuga que penetra en la cámara de
trabajo 17 en la zona de las superficies de guía del pistón 15
gotea por el canto inferior de la superficie de deslizamiento
cilíndrica asociada al pistón 15. Este canto de goteo 34 está
cogido aquí por abajo por un canalillo de recogida 35 del cual parte
la tubería de alimentación 33. La ranura anular 31 que contiene el
depósito de aceite 32 llega hasta el lado superior de la caperuza
de cubierta 28, cuyo lado superior forma de manera correspondiente
un canto de rebose mediante el cual se garantiza el nivel constante
de aceite en el depósito de aceite 32. El aceite que rebosa llega a
la zona del fondo de la cámara de trabajo 17, desde donde parte la
vía de flujo controlada por la válvula de seguridad 19 y a través
de la cual se puede evacuar aceite sobrante. La válvula de seguridad
19 se puede ajustar aquí sin prestar atención al nivel de aceite en
el depósito de aceite 32, lo que simplifica el ajuste. En esta
realización no se necesita un tubo de rebose antepuesto a la válvula
de seguridad 19, lo que es frecuentemente ventajoso por motivos de
espacio.
En la realización según la figura 3 se han
previsto, como ya se ha mencionado más arriba, dos anillos de
sellado 22, 23 superpuestos a cierta distancia uno de otro. El
tramo de la rendija anular 11 delimitado por estos dos anillos de
sellado 22, 23 es solicitado con aceite para formar un depósito de
aceite 36. En el ejemplo realizado la solicitación con aceite se
realiza en funcionamiento continuo. Por consiguiente, el tramo
citado de la rendija anular está conectado a una tubería de
alimentación 37 y una tubería de evacuación 38. La tubería de
alimentación 37 puede estar conectada a una fuente de aceite
externa. La tubería de evacuación 38 puede desembocar en una
tubería de retorno de aceite exenta de presión. En esta realización
se inunda también fiablemente con aceite el anillo de sellado
vuelto hacia el canal de salida 8, aquí el anillo de sellado
inferior 22, es decir, el anillo de sellado inferior de la
disposición de anillos de sellado, con lo que se suministra
fiablemente aceite a la rendija anular 11. La solicitación forzada
del depósito de aceite 36 da como resultado una fiabilidad
especialmente elevada.
En general, la solicitación de la rendija anular
11 con aceite que entra a través del anillo de sellado 22 impide
una penetración fiable de residuos de combustión en la rendija
anular 11. Para fomentar esta acción, la rendija anular 11 puede
ser solicitada adicionalmente con aire comprimido que se alimente
convenientemente por debajo del anillo de sellado 22, tal como se
ha insinuado en la figura 1 por medio de una tubería 39 posicionada
por debajo del anillo de sellado 22 y que conduce hacia la rendija
anular 11. Sería imaginable también alimentar niebla de aceite y/o
aceite adicional a través de una tubería de esta clase.
El caudal del aceite a través de la rendija
anular 11 puede ser relativamente pequeño y en el caso de un motor
diésel grande de dos tiempos puede ascender aproximadamente a un
litro por día. El aceite de fuga que escapa del grupo hidráulico
representa en un motor de esta clase aproximadamente 10 litros por
día y, por tanto, puede cubrir fácilmente el consumo de aceite para
el suministro de la rendija anular 11.
La alimentación de aceite a la rendija anular 11
se efectúa a lo largo del anillo de sellado 22 y puede ser
influenciada por la geometría de éste. Hay que partir aquí de la
consideración de que entre el anillo de sellado 22 y el vástago de
válvula 7 se forma una película lubricante hidrodinámica cuyo
espesor depende sustancialmente de la geometría del anillo de
sellado 22 y de otros parámetros fijamente preestablecidos, como la
velocidad relativa. Una entrada en forma de cuña de la rendija
entre las superficies movidas una con relación a otra favorece la
formación de una película lubricante. La anchura de la superficie de
asiento adyacente a la entrada influye también sobre el espesor de
la película lubricante.
En el ejemplo que sirve de base a la figura 4 el
anillo de sellado 22 posee una sección transversal simétrica con
respecto a un plano de simetría horizontal, con una entrada 41 de
forma de cuña en ambos lados y una superficie de asiento ancha 40.
La forma de cuña de la entrada presenta un ángulo de cuña
relativamente grande. La superficie de asiento 40 es ancha y se
extiende por casi toda la altura del anillo de sellado 22. Con esta
geometría del anillo de sellado 22 se puede conseguir un caudal de
aceite del orden de magnitud antes citado en un motor diésel grande
de dos tiempos.
Claims (16)
1. Motor diésel grande de dos tiempos en modo de
construcción en línea con al menos un cilindro (1) cuya cámara de
combustión (3) presenta una abertura de salida (4) controlable por
una válvula de salida (5) maniobrable por medio de un dispositivo
de maniobra que contiene un dispositivo de avance y un dispositivo
de reposición, y sobre cuya culata (2) está asentada una carcasa de
válvula (9) que contiene un canal de salida (8) adyacente a la
abertura de salida (4) de la cámara de combustión (3) y un manguito
de guía (10) que atraviesa la pared superior de este canal y está
previsto para un vástago (7) de la válvula de salida (5) que
atraviesa el canal de salida (8), presentando el dispositivo de
reposición un pistón (15) montado en el vástago de válvula (7) y
una cámara de trabajo (17) limitada por este pistón y apta para ser
solicitada con aire comprimido, cuya cámara está sellada con
respecto a una rendija anular (11) -a la que puede alimentarse
aceite y que está presente entre las superficies de guía mutuamente
opuestas del manguito de guía (10) y el vástago de válvula (7) y se
comunica con el canal de salida (8)- por medio de un dispositivo de
sellado dispuesto en la zona del extremo superior de la rendija
anular (11) alejado del canal de salida y que presenta al menos un
anillo de sellado (22), caracterizado porque por encima del
anillo de sellado (22) del dispositivo de sellado que queda vuelto
hacia el canal de salida (8) está previsto un depósito de aceite (24
o 32 o 36) que puede ser cargado con aceite y cuyo relleno de
aceite alcanza el lado superior -alejado del canal de salida (8)-
del anillo de sellado (22) -vuelto hacia el canal de salida- del
dispositivo de sellado previsto en el extremo superior de la
rendija anular e inunda al anillo de sellado citado (22)
permanentemente desde arriba para suministrar aceite a la rendija
anular.
2. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 1, caracterizado porque la válvula de salida
(5) puede ser llevada a la posición de apertura en contra de la
fuerza del dispositivo de reposición por medio de un dispositivo de
avance hidráulico que ataca en el vástago (7) de dicha válvula, y
porque el depósito de aceite (24 ó 32) puede ser alimentado al
menos parcialmente con aceite de fuga que sale del dispositivo de
maniobra hidráulico.
3. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
nivel de aceite en el depósito de aceite (24 ó 32) está limitado por
un canto de rebose.
4. Motor diésel grande dos tiempos según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de reposición está dispuesto por debajo del dispositivo
de maniobra hidráulico y porque la zona de fondo -opuesta al pistón
(15)- de la cámara de trabajo (17) del dispositivo de reposición
neumático contiene el depósito de aceite (24) y puede ser aliviada
a través de un válvula de seguridad (19) que está dispuesta en una
tubería de retorno de aceite (21) que parte del depósito de aceite
(24).
5. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 4, caracterizado porque delante de la válvula
de seguridad (19) está dispuesto un tubo de rebose (27) que penetra
en el depósito de aceite (24) y cuyo extremo superior que forma un
canto de rebose está posicionado a mayor altura que el anillo de
sellado (22) inundado con aceite.
6. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
cámara de trabajo (17) puede ser solicitada desde fuera con aceite,
al menos parcialmente, a través de una tubería de alimentación
asociada (25).
7. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
cámara de trabajo (17) puede ser solicitada con una niebla de
aceite, al menos parcialmente, a través de una tubería de
alimentación asociada.
8. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 7, caracterizado porque la cámara de trabajo
(17) puede ser alimentada con aire comprimido a través de una
tubería de aire comprimido (18) y porque esta tubería de aire
comprimido (18) lleva asociado un dispositivo de adición de aceite
(26).
9. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
manguito de guía (10) está provisto de una caperuza de cubierta (28)
que se aplica sobre el dispositivo de sellado y que presenta por
encima del anillo de sellado (22) inundado con aceite al menos un
rebajo radial (29) que se comunica con el depósito de aceite (24) y
que conduce al taladro de éste atravesado por el vástago de válvula
(7).
10. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores, caracterizado
porque el manguito de guía (10) está provisto de una caperuza de
cubierta (28) que se aplica sobre el dispositivo de sellado y que
presenta por encima del anillo de sellado (22) inundado con aceite
una ranura anular interior (31) que contiene el depósito de aceite
(32) y que puede ser solicitada con aceite a través de una tubería
de alimentación (33).
11. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de
reposición está construido como un muelle neumático dispuesto por
debajo del dispositivo de maniobra hidráulico y que presenta un
pistón (15) montado en el vástago de válvula (7) y una cámara de
trabajo (17) limitada por este pistón y apta para ser solicitada
con aire, en cuya cámara está formado un canto de goteo de aceite
(34) que está enmarcado por abajo por un canalillo de recogida (35)
del cual parte la tubería de alimentación (33).
12. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la ranura anular
(31) llega hasta el borde superior de la caperuza de cubierta (28)
que forma un canto de rebose.
13. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de
sellado (2) presenta anillos de sellado (22, 23) dispuestos uno
sobre otro y porque la zona de la rendija anular prevista entre los
anillos de sellado (22, 23) para formar el depósito de aceite (36)
está conectada a una tubería de alimentación (37) y una tubería de
evacuación (38).
14. Motor diésel grande de dos tiempos según la
reivindicación 13, caracterizado porque la tubería de
alimentación (37) está conectada a una fuente de aceite que se
encuentra por fuera de la cámara de trabajo (17).
15. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al
menos el anillo de sellado (22) del dispositivo de sellado que queda
vuelto hacia el canal de salida (8) presenta una sección
transversal simétrica con respecto a un plano horizontal con una
entrada (41) de forma cuña en ambos lados y una superficie de
contacto ancha (40).
16. Motor diésel grande de dos tiempos según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
rendija anular (11) limitada por las superficies de guía mutuamente
opuestas del manguito de guía (10) y el vástago de válvula (7)
puede ser solicitada con aire y/o niebla de aceite a través de una
tubería de alimentación (39) por debajo del anillo de sellado (22)
vuelto hacia el canal de salida (8).
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