ES2336777T3 - Un vehiculo comercial. - Google Patents

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Abstract

Un vehículo comercial comprendiendo una cabina para conductor (2) provista de un suelo (6) y un techo (9); un deflector (5) dispuesto encima del techo (9) de la cabina para conductor (2) y definiendo con la misma un primer compartimento (12) comunicándose con una primera entrada de aire (13): un segundo compartimento (3) dispuesto debajo del suelo (6) de la cabina (2) y teniendo una segunda entrada de aire (17); un motor de combustión interna sobrealimentado (15) alojado en el segundo compartimento (3); un conjunto refrigerante (18) dispuesto en dicho primer compartimento (12) para enfriar el refrigerante del motor (15) por medio del aire transportado a través de dicha primera entrada de aire (13); un intercambiador de calor aire-aire (16) alojado en dicho segundo compartimento (3) para enfriar aire de entrada del motor (15), estando el vehículo comercial caracterizado porque dicha cabina (2)comprende una pared delantera (7) y una pared trasera (8), teniendo dicho techo (9) una parte delantera (10) con forma convexa, teniendo su convexidad mirando hacia arriba y dispuesta en las inmediaciones de la pared delantera (7) de dicha cabina (2), teniendo además dicho techo (9) una parte trasera plana (11) dispuesta en las inmediaciones de la parte trasera (8) de la cabina (2), estando dispuesto dicho conjunto refrigerante (18) encima de dicha parte plana (11) del techo (9), posibilitando dicha parte delantera convexa (10) de dicho techo (9), en combinación con dicha parte trasera plana (11) que soporta dicho conjunto refrigerante (18), el agrandamiento en una dirección vertical del espacio disponible en la parte delantera de dicha cabina (2).

Description

Un vehículo comercial.
La presente invención se refiere a un vehículo comercial.
Se sabe que los vehículos comerciales comprenden una cabina para conductor, un compartimento de motor provisto debajo de la cabina, un motor de combustión interna del tipo sobrealimentado y varios dispositivos de intercambio de calor asociados al motor de combustión interna. Estos dispositivos comprenden, en particular, un radiador para enfriar el refrigerante y un intercambiador de aire-aire, designado generalmente como "interenfriador" o "postenfriador", para enfriar el aire comburente precomprimido. Cada uno de dichos intercambiadores está asociado a uno o más ventiladores que pueden activarse bajo condiciones de funcionamiento del vehículo comercial dadas y/o bajo condiciones ambiente dadas en las que la ventilación natural no es suficiente para controlar la temperatura del fluido motor.
Los vehículos comerciales tienen que conciliar necesidades que a menudo son contradictorias, tal y como la provisión de una cabina espaciosa y cómoda, preferentemente con un suelo plano dispuesto a la mínima distancia posible del suelo, y la instalación en el departamento para el motor de unidades de energía cada vez mayores y más potentes, junto con los dispositivos auxiliares asociados tales como, por ejemplo, los intercambiadores de calor.
Con respecto a los intercambiadores de calor específicamente, si están implicados rendimientos térmicos mayores, se necesitaría un mayor espacio, una necesidad que es claramente inconsistente con la de mejorar el espacio de la cabina al mismo tiempo que se mantienen sustancialmente constantes las dimensiones totales del vehículo.
Otro problema asociado a los vehículos con motor, en general, y a los vehículos comerciales, en particular, consiste en reducir el consumo y las emisiones todo lo posible; en particular, es necesario evitar que partes significativas de la energía generada por el motor se disipen por medio de funciones auxiliares, por ejemplo, la propulsión para los ventiladores asociados al intercambiador de calor, en detrimento de la energía útil con fines de tracción.
El documento EP1048832 describe un motor de combustión interna sobrealimentado para un vehículo comercial, provisto de un postenfriador y de un radiador para el fluido refrigerante para el motor dispuesto detrás del interenfriador. Ambos dispositivos están colocados en el compartimento de motor por debajo del suelo del vehículo y también se provee ventilación para el conducto de entrada entre el compresor y el postenfriador.
Tanto el documento DE2747785 y el documento DE391692 describen vehículos comerciales en los que un radiador está colocado en un compartimento encima de un techo plano de la cabina, junto con medios de ventilación. No se prevé ningún postenfriador según estos documentos, describiendo todos una cabina para vehículo con un techo completamente plano.
Es objeto de la invención idear un vehículo comercial que concilie con éxito la necesidad mencionada anteriormente y que posibilite al mismo tiempo la optimización de la gestión de la energía generada por el motor.
Según la presente invención, se idea un vehículo comercial tal y como se reivindica en la reivindicación 1.
Otros modos de realización preferidos del vehículo de la invención y características en las reivindicaciones restantes.
La presente invención se describirá a continuación en referencia a los dibujos anejos que ilustran un ejemplo no restrictivo del modo de realización de la misma, en los que:
la Figura 1 es una vista esquemática en alzado lateral, con partes que se han omitido para mayor claridad, de un vehículo comercial designado según la presente invención;
la Figura 2 es una vista en perspectiva, con partes que se han omitido para mayor claridad, de un detalle del vehículo comercial de la Figura 1, y
la Figura 3 es una vista en perspectiva de un componente del vehículo comercial de la Figura 1.
\vskip1.000000\baselineskip
En referencia a la Figura 1, el numeral de referencia 1 designa generalmente un vehículo comercial para el transporte pesado. El vehículo 1 comprende una cabina para conductor 2, un compartimento de motor 3, ruedas delanteras 4, solo una de las cuales se muestra en la Figura 1, y un deflector 5 para el flujo de aire creado por el movimiento hacia delante del vehículo 1. La cabina 2 tiene un suelo 6, una pared delantera 7 que está formada generalmente por un parabrisas y por un panel delantero, una pared trasera 8 y un techo 9 que se extiende entre la pared 7 y la pared 8. El techo 9 tiene una parte delantera 10 con forma convexa, con su convexidad girada hacia arriba y dispuesto en las inmediaciones de la pared delantera 7 y una parte trasera 11 sustancialmente plana dispuesta en alineación con la pared trasera 8. La parte 10 del techo 9 posibilita el agrandamiento en una dirección vertical del espacio disponible en la parte delantera de la cabina 2.
El deflector 5 está dispuesto encima del techo 9 y forma con el techo 9 un compartimento 12 conectado con el exterior a través de una entrada de aire frontal 13 y una abertura trasera 14, tal y como se ilustra más claramente en la Figura 2.
En referencia a la Figura 1, el compartimento de motor 3 está dispuesto debajo del suelo 6 y aloja un motor de combustión interna de tipo sobrealimentado y un intercambiador de calor aire-aire 16, designado generalmente como "postenfriador", que está dispuesto frente al motor 15. El compartimento de motor 3 tiene una abertura delantera que define una entrada de aire 17 en frente del intercambiador de calor aire-aire 16.
El motor 15 está conectado a un conjunto refrigerante 18 para enfriar el refrigerante del motor 15. El conjunto 18 está dispuesto en el compartimento 10 encima de la parte 11 del techo 9 y comprende un radiador 19 que está formado por dos paneles radiantes 20, entre los que se interpone un vaso de expansión 21 del circuito del refrigerante (no mostrado en los dibujos anejos) y una serie de ventiladores eléctricos 22 dispuesto en alineación con la abertura 14. Los paneles 20 están dispuestos inclinados sobre un extremo retirado y soportado en la parte 11 y sobre un extremo movido hacia delante dispuesto directamente debajo del deflector 5.
En referencia a la Figura 3, el intercambiador de calor aire-aire 16 está conectado a un conducto de entrada 23 y a un conducto de salida 24 y está formado por dos unidades 25 y 26 conectadas en serie. La unidad 25 tiene un colector de entrada 27 conectado al conducto de entrada 23 y un colector de salida 28 y un cuerpo de intercambio 29 dispuesto entre el colector de entrada 27 y el colector de salida 28. La unidad 26 tiene un colector de entrada 30, un colector de salida 31 conectado al conducto de salida 24 y un cuerpo de intercambio 32 dispuesto entre el colector de entrada 30 y el colector de salida 31. Cada una de las unidades 25 y 26 tiene la forma de un panel sustancialmente rectangular y están colocadas una en frente de la otra de tal manera que el colector de salida 31 de la unidad 26 está dispuesto en las inmediaciones del colector de entrada 27 de la unidad 25.
El colector de entrada 27 está conectado al colector de salida 31 por medio de un conducto de derivación 33, a lo largo del cual está dispuesta una válvula solenoide 34 que se activa a través de una unidad de control 35.
Las dos unidades 25 y 26 están situadas una opuesta a la otra y están dispuestas entre el motor 15 y la entrada de aire 17. Una serie de ventiladores eléctricos 36 están dispuestos en frente de la unidad 26 para transportar un flujo de aire refrigerante bajo determinadas condiciones de funcionamiento del vehículo 1.
En funcionamiento, cuando el vehículo 1 se mueve hacia delante en la dirección D1 en la Figura 1, los flujos F1 y F2 fluyen a través de las entradas de aire 13 y 17 respectivamente. El flujo F1, que "reúne" por medio de un efecto dinámico una gran parte del flujo de aire que incide sobre el parabrisas, describe un camino curvilíneo guiado en la parte inferior por la forma de la parte 10. Para tal fin, debería especificarse que los estudios aerodinámicos llevados a cabo por el solicitante han demostrado que el intervalo de velocidad del flujo F1 sería sustancialmente idéntico incluso si la parte 10 no existiera, como resultado de una pérdida en la zona inferior del flujo que provocaría por medio de un efecto dinámico la consiguiente entrada en la entrada de aire 13. En otras palabras, la parte 10 posibilita el incremento del espacio interior de la cabina para conductor sin interferir en el comportamiento dinámico del flujo F1 y el intercambio térmico del radiador 19.
El flujo F1 incide en el radiador 19 y provoca el enfriamiento del refrigerante del motor 15, mientras que el flujo F2 incide en el intercambiador 16 para enfriar el aire comburente precomprimido.
Cuando la velocidad del vehículo 1 no es suficiente para crear flujos de aire F1 y F2 consistentes capaces de llevar a cabo el enfriamiento requerido, la unidad de control 35 activa los ventiladores eléctricos 22 y 36.
La disposición descrita del radiador 19 y del intercambiador 16 posibilita la optimización del espacio en la cabina para conductor 2 y en el compartimento de motor 3, al mismo tiempo que incrementa las superficies de intercambio. Por consiguiente, existe una reducción de la necesidad para los ventiladores de funcionar y, por lo tanto, de la energía que estos absorben, lo que es ventajoso con respecto al consumo de combustible y energía disponible en las ruedas. Con respecto a las soluciones convencionales con un ventilador dispuesto en frente del motor y que activa el propio motor, que absorbe alrededor de 20 kW, la energía absorbida por los ventiladores eléctricos 22 asociados al radiador 19 puede reducirse entorno a una quinta parte. También existe una reducción sustancia del ruido en comparación con esta solución convencional.
El uso de ventiladores eléctricos separados para el radiador 19 y el intercambiador 16 posibilita el control óptimo del mismo, teniendo como resultado otra reducción de la energía absorbida por los propios ventiladores.
Los paneles inclinados 20 del radiador 19, que están dispuestos en la parte trasera de la cabina para conductor, posibilitan además que se gane espacio en la parte delantera de la cabina para conductor 2 debido a la forma convexa de la parte 10.
Por último, al proveer el intercambiador aire-aire 16 en dos unidades de intercambio 25 y 26 es posible reducir las dimensiones verticales del intercambiador 16 y bajar el suelo 6 de la cabina para conductor 2, también debido a la ausencia del radiador 19 en esa zona.
Por último, resulta evidente que el vehículo descrito puede estar sujeto a modificaciones y variantes que no se alejan del ámbito de protección de las reivindicaciones.
En particular, la disposición del radiador 19 puede cambiarse, cuyos paneles pueden disponerse en una posición sustancialmente vertical más que inclinada, si están lo suficientemente compactos en esta dirección.

Claims (11)

1. Un vehículo comercial comprendiendo una cabina para conductor (2) provista de un suelo (6) y un techo (9); un deflector (5) dispuesto encima del techo (9) de la cabina para conductor (2) y definiendo con la misma un primer compartimento (12) comunicándose con una primera entrada de aire (13): un segundo compartimento (3) dispuesto debajo del suelo (6) de la cabina (2) y teniendo una segunda entrada de aire (17); un motor de combustión interna sobrealimentado (15) alojado en el segundo compartimento (3); un conjunto refrigerante (18) dispuesto en dicho primer compartimento (12) para enfriar el refrigerante del motor (15) por medio del aire transportado a través de dicha primera entrada de aire (13); un intercambiador de calor aire-aire (16) alojado en dicho segundo compartimento (3) para enfriar aire de entrada del motor (15),
estando el vehículo comercial caracterizado porque dicha cabina (2)comprende una pared delantera (7) y una pared trasera (8), teniendo dicho techo (9) una parte delantera (10) con forma convexa, teniendo su convexidad mirando hacia arriba y dispuesta en las inmediaciones de la pared delantera (7) de dicha cabina (2), teniendo además dicho techo (9) una parte trasera plana (11) dispuesta en las inmediaciones de la parte trasera (8) de la cabina (2), estando dispuesto dicho conjunto refrigerante (18) encima de dicha parte plana (11) del techo (9),
posibilitando dicha parte delantera convexa (10) de dicho techo (9), en combinación con dicha parte trasera plana (11) que soporta dicho conjunto refrigerante (18), el agrandamiento en una dirección vertical del espacio disponible en la parte delantera de dicha cabina (2).
2. Un coche comercial según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho conjunto refrigerante (18) está dispuesto en alineación con la parte trasera de la cabina (2) y encima de la cabina (2).
3. Un coche comercial según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho conjunto refrigerante (18) comprende un radiador (19) provisto de paneles planos (20) inclinados con respecto a la dirección (D1) del movimiento hacia delante.
4. Un coche comercial según la reivindicación 2, caracterizado porque cada panel (20) tiene un extremo superior dispuesto hacia arriba del extremo inferior con respecto a la dirección (D1) del movimiento hacia delante.
5. Un coche comercial según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho conjunto refrigerante (18) comprende al menos un segundo ventilador eléctrico (22) dispuesto entre el techo (9) de la cabina (2) y el deflector (5) y hacia abajo del radiador (18) con respecto a la dirección (D1) del movimiento hacia delante del vehículo.
6. Un coche comercial según la reivindicación 5, caracterizado por comprender una serie de segundos ventiladores eléctricos (22) dispuestos entre la cabina para conductor (2) y el deflector (5) y hacia abajo del radiador (19) con respecto a dicha dirección (D1) del movimiento hacia delante.
7. Un coche comercial según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender una serie de primeros ventiladores eléctricos (36) que miran al intercambiador aire-aire (16).
8. Un coche comercial según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho intercambiador aire-aire (16) comprende un conducto de entrada de aire (23), un conducto de salida de aire (24), una primera unidad de intercambio (25) conectado al conducto de entrada (23) y una segunda unidad de intercambio (26) conectada al conducto de salida (24), estando dispuestas dicha primera y segunda unidad de intercambio (25, 26) mirando una hacia la otra y mirando a dicha segunda entrada de aire (17).
9. Un vehículo según la reivindicación 8, caracterizado porque la primera unidad de intercambio (25) comprende un primer colector de entrada (27) y un primer colector de salida (28) y la segunda unidad de intercambio (26) comprende un segundo colector de entrada (30) y un segundo colector de salida (31), comunicándose el primer colector de salida (28) con el segundo colector de entrada (30) para conectar en serie la primera y la segunda unidad de intercambio (25, 26).
10. Un vehículo comercial según la reivindicación 9, caracterizado porque el primer colector de entrada (27) puede estar conectado selectivamente directamente al segundo colector de salida (31) para derivar la primera y la segunda unidad de intercambio (25, 26).
11. Un vehículo comercial según la reivindicación 10, caracterizado porque el primer colector de entrada (27) está conectado al segundo colector de salida (31) por medio de un conducto de derivación (33) y una válvula solenoide (34) dispuesta a lo largo de dicho conducto de derivación (33).
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