ES2329200T3 - Bloque de motor de combustion interna que amortigua las vibraciones. - Google Patents

Abstract

Conjunto de un bloque de motor de combustión interna que comprende un cárter cilíndrico (2) dispuesto en la parte de un cárter de aceite (3) y una placa (1) interpuesta entre el cárter cilíndrico (2) y el cárter de aceite (3) y fijada en su periferia al cárter cilíndrico (2) y al cárter de aceite (3), caracterizado por que la placa (1) es un sándwich constituido por un alma central (1c) dispuesta entre una chapa inferior (1a) y una chapa superior (1b), siendo la rigidez Kc del alma central (1c) al menos 50 veces inferior a las rigideces respectivas Ka, Kb de las chapas (1a, 1b) e incluyendo cada una de las chapas (1a, 1b) una zona (4) que permite un abatimiento según un eje paralelo a la anchura de placa (1).

Description

Bloque de motor de combustión interna que amortigua las vibraciones.

La invención tiene por objeto un conjunto de un bloque de motor de combustión interna que comprende un cárter cilíndrico dispuesto por encima de un cárter de aceite y una placa interpuesta entre el cárter cilíndrico y el cárter de aceite.

Como la reducción del ruido de los motores sigue siendo una problemática constante, sigue siendo necesario contrarrestar las vibraciones que generalmente son fuente de ruido. Así se conoce que, en determinadas arquitecturas del grupo motopropulsor, en particular las que comprenden un cárter cilíndrico con faldones, las paredes verticales del cárter cilindro vibran conforme se alejan y se acercan la una de la otra bajo la excitación de la unión móvil constituida por el conjunto de pistones, bielas y cigüeñal. Las vibraciones de las paredes verticales del cárter cilíndrico causan entonces una radiación acústica molesta, que se propaga a otras chapas del grupo motopropulsor, en particular, al cárter de aceite.

Con el fin de contrarrestar la problemática de las vibraciones, se han contemplado varias soluciones. Por ejemplo, la solicitud JP07317600 propone intercalar entre el cárter cilíndrico y el cárter de aceite una chapa destinada a amortiguar las vibraciones. No obstante, se trata principalmente de amortiguar las vibraciones resultantes de los choques entre la parte baja del cárter cilíndrico y la parte alta del cárter de aceite y de filtrar la transmisión de las vibraciones del cárter cilíndrico al cárter de aceite.

No obstante, la solución propuesta en la solicitud JP07317600 no permite de amortiguar las vibraciones de las paredes verticales del cárter cilíndrico que se alejan y se acercan la una respecto a la otra bajo la excitación de la unión móvil.

Por esta razón, la presente invención tiene por objeto proponer una solución para amortiguar este tipo de vibraciones, amortiguando al mismo tiempo las vibraciones resultantes de los choques entre la parte baja del cárter cilíndrico y la alta parte del cárter de aceite.

Más concretamente, la invención tiene por objeto un conjunto de un bloque de motor de combustión interna que comprende un cárter cilindro dispuesto por encima de un cárter de aceite y una placa interpuesta entre dicho cárter cilíndrico y dicho cárter de aceite y fijada en su periferia al cárter cilíndrico y al cárter de aceite, caracterizado por que la placa forma un sándwich constituido por un alma central dispuesta entre una chapa inferior y una chapa superior, siendo la rigidez del alma central al menos 50 veces inferior a las rigideces de las chapas e incluyendo cada una de las chapas una zona que permite un abatimiento según un eje paralelo a la anchura de la placa.

Según algunas características, la zona que permite un abatimiento comprende una hendidura recortada según el eje longitudinal de las chapas.

Según otras características, la zona que permite un abatimiento comprende un perfil curvado longitudinal realizado de manera idéntica en cada una de las chapas.

Según otras características, la placa incluye unas aberturas que delimitan tirantes.

Según otras características, la placa incluye sistemas masa/resorte fijados en los tirantes.

Según otras características, el alma central es de elastómero.

Según otras características, las chapas son de aluminio.

Según otras características, las chapas son de acero.

Otras particularidades y ventajas aparecerán en la lectura de la descripción efectuada a continuación, a título orientativo y en modo alguno de manera restrictiva, haciendo referencia a las figuras, en las cuales:

- La figura 1 representa una vista de conjunto de la placa montada en el bloque motor,

- La figura 2 es una vista en corte de la chapa sándwich,

- La figura 3 es una vista desde arriba de un elemento que constituye la chapa inferior de la placa según el primer modo de realización,

- La figura 4 es una vista desde arriba de un elemento que constituye la chapa superior de la placa según el primer método de realización,

- La figura 5 es una vista desde arriba de la placa según un segundo método de realización,

- La figura 6 es una vista desde arriba de la placa según un perfeccionamiento del segundo método de realización.

La figura 1 representa una placa 1 conforme a la presente invención y destinada ser insertada entre el cárter cilíndrico 2 y el cárter de aceite 3. Como se ha representado en la figura 3, la chapa 1 incluye unos conductos 8 aptos para acoger las fijaciones que permiten ensamblar conjuntamente el cárter cilíndrico 2, el cárter de aceite 3 y la placa 1. Se han utilizado las mismas numeraciones para aquellas partes que se encuentran sin cambios en las diferentes alternativas de realización de la invención.

Como se ha representado en la figura 2, la placa 1 se recorta a partir de un material sándwich compuesto por dos chapas 1a y 1b que encierran un alma central 1c. La chapa la se denomina inferior en el sentido de que está en contacto con el cárter de aceite 3 y la chapa 1b se denomina superior en el sentido de que está en contacto con el cárter cilíndrico 2. Con el fin de permitir la rotación del conjunto bielas/cigüeñal, se han realizado unas aberturas 6 en la placa 1, delimitando así unos tirantes 5. Ventajosamente, las chapas 1a, 1b son de material metálico, de tal modo que las chapas, 1a, 1b admiten respectivamente una rigidez Ka, Kb al menos igual si no superior a la rigidez del cárter cilíndrico 2, de manera que se limita la deformación de los modos vibratorios del cárter cilíndrico 2. Así pues, es ventajoso utilizar chapas 1a y 1b 15 de acero o aluminio.

Para que el alma central 1c sea apta para trabajar a esfuerzo cortante con las chapas 1a, 1b, es también necesario emplear un material que admita una rigidez Kc al menos 50 veces inferior a las rigideces respectivas Ka, Kb de las chapas 1a, 1b. Para ello, es ventajoso utilizar materiales del tipo viscoelástico conocido también por sus buenos coeficientes de amortiguamiento. Se puede, por ejemplo utilizar un elastómero.

De acuerdo con un primer modo de realización descrito en las figuras 3 y 4, cada una de las chapas inferior 1a y superior 1b incluye una hendidura 4 de modo que dichas hendiduras estén dispuestas a una parte y a otra de los tirantes 5.

Así pues, cuando bajo la excitación de la unión móvil constituida por el conjunto de pistones, bielas y cigüeñal, las paredes verticales del cárter cilíndrico vibran al alejarse y al acercarse la una a la otra, la placa 1 se somete a tensiones \sigma de tracción/compresión. Las hendiduras 4 de las chapas 1a y 1b constituyen cada una un juego que permite disminuir la rigidez de dichas chapas. Así pues, la placa 1 puede estirarse y comprimirse bajo el efecto de las tensiones \sigma. Por tanto, la alma 1c trabaja sometida a esfuerzo cortante con relación a las chapas 1ay 1b y amortigua así algunos modos vibratorios. El espesor de las chapas 1a, 1b, y del alma 1c es un parámetro importante puesto que condiciona la rigidez de las chapas 1a, 1b y la flexibilidad del alma 1c. En definitiva, el espesor de las chapas, 1a, 1b y del alma 1c se define en función de los modos vibratorios que es necesario amortiguar.

A título de ejemplo, utilizando indiferentemente acero o aluminio para realizar las chapas inferior 1a y superior 1b con un espesor del orden de 0,5 mm e interponiendo un alma de elastómero con un espesor del orden de 0,2 mm, se obtiene una ganancia acústica del orden de un 60%. De manera más general, el espesor de las chapas 1a y 1b está comprendido entre 0,4 y 1 mm y el espesor del alma 1c entre 0,2 y 0,6 mm.

Según un segundo modo de realización descrito en la figura 5, la placa 1 no incluye hendidura 4 pero admite una forma curvada.

Así pues, cuando bajo la excitación de la unión móvil constituida por el conjunto de pistones, bielas y cigüeñal, las paredes verticales del cárter cilindro vibran al alejarse y al acercarse la una a la otra, las chapas curvadas 1a y 1b trabajan a tracción/compresión. En efecto, al estar la placa 1 fijada solidariamente a los cárteres 2 y 3 se hace posible el abatimiento gracias a la zona 4 curvada. Debido a su elasticidad, el alma 1c trabaja a esfuerzo cortante con relación a las chapas 1a y 1b y amortigua así algunos modos vibratorios. El espesor de las chapas 1a, 1b, y del alma 1c es un parámetro importante puesto que condiciona la rigidez de las chapas 1a, 1b y la elasticidad del alma 1c. En definitiva, el espesor de las chapas, 1a, 1b y del alma 1c se define en función de los modos vibratorios que es necesario amortiguar.

La figura 6 describe un perfeccionamiento del segundo modo de realización. Más concretamente, se ha constatado que las chapas sándwich conformes con el segundo modo de realización admiten generalmente una rigidez inferior a la rigidez de las chapas conformes al primer modo de realización. Así pues, aunque el alma 1c de material viscoelástico permite un buen amortiguamiento de los modos vibratorios en general, el control de la deformación de dicho modos, aunque ya muy correcto, se puede mejorar. Es entonces posible optimizar el control de la deformación de los modos de vibración que sea necesario amortiguar fijando unos sistemas masa/resorte en los tirantes 5. Estos sistemas masa/resorte 7 van a actuar entonces como batientes, y a atenuar las deformaciones de los modos de vibración que sea necesario amortiguar.

Claims (8)

1. Conjunto de un bloque de motor de combustión interna que comprende un cárter cilíndrico (2) dispuesto en la parte de un cárter de aceite (3) y una placa (1) interpuesta entre el cárter cilíndrico (2) y el cárter de aceite (3) y fijada en su periferia al cárter cilíndrico (2) y al cárter de aceite (3), caracterizado por que la placa (1) es un sándwich constituido por un alma central (1c) dispuesta entre una chapa inferior (1a) y una chapa superior (1b), siendo la rigidez Kc del alma central (1c) al menos 50 veces inferior a las rigideces respectivas Ka, Kb de las chapas (1a, 1b) e incluyendo cada una de las chapas (1a, 1b) una zona (4) que permite un abatimiento según un eje paralelo a la anchura de placa (1).

2. Conjunto de un bloque de motor según la reivindicación 1, caracterizado por que la zona (4) comprende una hendidura recortada según el eje longitudinal de la chapa (1a; 1b).

3. Conjunto de un bloque de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la zona (4) comprende un perfil curvado realizado según el eje longitudinal de la chapa (1a; 1b), siendo el perfil curvado realizado en la chapa (1a) idéntico al perfil realizado en la chapa (1b).

4. Conjunto de un bloque de motor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa (1) incluye unas aberturas (6) que delimitan unos tirantes (5).

5. Conjunto de un bloque de motor según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado por que la placa (1) incluye unos sistemas masa/resorte (7) fijados en los tirantes (5).

6. Conjunto de un bloque de motor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alma central (1c) es de elastómero.

7. Conjunto de un bloque de motor según una cualquiera de las 5 reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las chapas (1a, 1b) son de aluminio.

8. Conjunto de un bloque de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que las chapas (1a, 1b) son de acero.