ES2376384T3 - Sistema de filtro de aire en el conducto de admisión de un motor de combustión interna. - Google Patents

Abstract

Sistema de filtro de aire para un motor de combustión interna, que presenta una carcasa, una entrada de aire sin procesar, una salida de aire limpio, un elemento de filtro dispuesto con sellado entre la entrada de aire sin procesar y la salida de aire limpio y una abertura funcional adicional en la carcasa, pudiendo introducirse el elemento de filtro a través de la abertura funcional en la carcasa, que se caracteriza porque la abertura funcional de la carcasa puede cerrarse mediante un elemento funcional, siendo el elemento funcional un aparato de control electrónico.

Description

Sistema de filtro de aire en el conducto de admision de un motor de combustion interna Estado de la técnica La invencion se refiere a un sistema de filtro de aire del tipo mencionado en el preambulo de la reivindicacion 1. La invencion se refiere ademas a un procedimiento segun la reivindicacion 10 para introducir un elemento de filtro de aire en un sistema de filtro de aire segun la reivindicacion 1. Como los aparatos de control electronicos se calientan durante el funcionamiento, el flujo de aire controlado en el lado de admision del motor de combustion se utiliza para enfriar los aparatos de control electronicos. Para ello, los aparatos de control electronicos se fijan en el filtro de aire de tal manera, que una superficie de transmision de calor limita directamente con el flujo de aire. Por el documento EP 0 997 632 se conoce un sistema de filtro de aire, que esta compuesto por dos camaras. Una camara para colocar un elemento de filtro y una camara para colocar un aparato de control electronico. Las dos camaras se comunican a traves de dos canales, que en la pared colindante de las camaras presentan una union. Para cerrar las camaras es necesaria una cubierta de cierre para la camara del aparato de control y una tapa para la camara del elemento de filtro, estando dispuesta en la tapa del elemento de filtro una salida de aire limpio. La cubierta de cierre cierra la camara del aparato de control electronico y sirve al mismo tiempo para su fijacion. Entre la camara y la cubierta de cierre no esta dispuesta ninguna junta, asi, una parte del aire sin procesar fluye a traves de la superficie del aparato de control electronico al elemento de filtro. El aire del exterior se admite a traves de la entrada de aire sin procesar existente en la camara de filtro y por las diferentes relaciones de compresion, fluye parcialmente a traves de los canales de union de la camara del aparato de control electronico. Asi se generan dos corrientes de aire, que enfrian el aparato de control electronico. A este respecto son desventajosos el esfuerzo de fabricacion y la demanda de material elevados, necesarios por la disposicion de dos camaras de carcasa. Tambien es desventajoso el elevado numero de componentes necesarios, porque cada carcasa se cierra de forma individual. Ademas el aparato de control esta montado en el lado de aire sin procesar del sistema de filtro de aire, con lo que cabe esperar un ensuciamiento. El objetivo de la invencion consiste en evitar las desventajas mencionadas anteriormente y, con una necesidad de material reducida y pocos componentes, formar un sistema de filtro de aire, que pueda montarse de manera sencilla y fiable y que permita la integracion de un aparato de control electronico. Este objetivo se soluciona mediante las caracteristicas de las reivindicaciones 1 y 10. El sistema de filtro de aire segun la invencion para un motor de combustion interna, en particular de un vehiculo, dispone de una carcasa, a la que llega aire a traves de una entrada de aire sin procesar, una salida de aire limpio, a traves de la que sale el aire y un elemento de filtro situado en medio, a traves del que fluye el flujo de aire. La carcasa presenta una abertura funcional adicional y un contorno dentro de la carcasa para alojar el elemento de filtro. La abertura funcional forma un acceso al lado interno de la carcasa, a traves del que puede sustituirse el elemento de filtro. El elemento de filtro es preferiblemente un elemento de filtro plano y presenta un reborde de sellado elastico. El reborde de sellado se corresponde con una superficie de sellado dispuesta dentro de la carcasa de filtro y establece una union estanca entre un lado de aire sin procesar y un lado de aire limpio. Un elemento funcional, que en particular esta configurado como aparato de control electronico para el control de un motor de combustion, sirve para cerrar la abertura funcional. El aparato de control electronico disenado en forma de placa dispone de un lado que esta fuera de la carcasa de filtro y en el que se situan las conexiones electronicas necesarias para el funcionamiento. En el lado situado dentro de la carcasa, la superficie esta disenada de modo que tiene lugar una transmision de calor optimizada. Esto se logra por ejemplo mediante la disposicion de aletas de enfriamiento, que aumentan la superficie. El aparato de control electronico forma asi la tapa de la carcasa del filtro de aire y limita en el lado interno con el flujo de aire, con lo que se logra un enfriamiento del aparato de control electronico. En caso de que el aparato de control electronico este desmontado, a traves de la abertura funcional el acceso al elemento de filtro situado en la carcasa esta libre y el elemento de filtro puede sustituirse. Es ventajoso que en el caso de esta disposicion no son necesarias partes componentes adicionales para cerrar la carcasa del filtro de aire y una camara del aparato de control y de este modo tambien tienen que montarse menos piezas. Ademas es posible disponer el aparato de control electronico en el lado de aire limpio y asi evitar un ensuciamiento de la superficie de transmision de temperatura. Se obtiene una disposicion ventajosa mediante el alojamiento del elemento de filtro en un cartucho. El cartucho encierra el elemento de filtro labil desde el punto de vista mecanico en las superficies laterales y estabiliza el reborde de sellado elastico. Esto puede lograrse haciendo que el reborde de sellado sobresalga del elemento de filtro en el lado circunferencial, con lo que se produce una superficie de apoyo para el cartucho. Asi, el cartucho puede

presionar el reborde de sellado de manera definida contra una superficie de sellado de la carcasa. De este modo el cartucho desempena una funcion de soporte del elemento de filtro. El cartucho puede fijarse dentro de la carcasa por medio de uniones roscadas, de encaje o clip o sujetarse mediante levas, resortes o biseles de entrada. Como materiales se co nsideran preferiblemente plasticos tales co mo pol iamida o polipropileno, sin em bargo t ambien pueden utilizarse metales. Mediante el cartucho se estabiliza el elemento de filtro yse garantiza lafijacion con sellado en la carcasa. Como en caso de mantenimiento no tiene que sustituirse el cartucho, sino que solo se remplaza el elemento de filtro de diseno sencillo se obtienen costes de mantenimiento mas favorables.

Un perfeccionamiento ventajoso de la invencion es la disposicion de un contorno dentro de la carcasa del filtro de aire, que se corresponde con el elemento de filtro. El contornopuedeformarse por ejemplo mediante levaso nervios, fabricados formando una sola pieza con la carcasa y en los que se apoya el cartucho en la introduccion o en estado montado. El contorno tambien puede establecer una fijacion previa del cartucho de modo que el cartucho se fije en la carcasa del filtro, pero todavia no se establezca una union estanca. La fijacion definitiva puede producirse en un momento posterior, por ejemplo con el montaje del aparato de control. En relacion con el contorno correspondiente d escrito s e pr oduce, por ejemplo, l a posibilidad de insertar el c artucho mediante elementos deslizantes colocados, sobre carriles que discurren de manera oblicua o escalonada con respecto a la superficie de sellado y de sujetarlo a la superficie de sellado. De este modo se facilitan la introduccion y la sujecion del elemento.

Una configuracion adicional para la fijacion del cartucho o del elemento de filtro posibilita la colocacion de un eje de pivote en el elemento de filtro oen el cartucho. El eje de pivote se aloja a este respecto en un contorno de pivote opuesto. El eje de pivote puede formarse por ejemplo por una leva cilindrica y el contorno de pivote por un hombro en forma de garra. La union entre el eje de pivote y el contorno de pivote puede estar realizada por ejemplo con posibilidad d e enca je m ediante u n e ncaje a pr esion. Mediante est a disposicion se f acilita ve ntajosamente la introduccion del cartucho o del elemento de filtro y tiene lugar una colocacion dentro de la carcasa.

Es ventajosa la fijacion del elemento de filtro o del cartucho en la carcasa mediante un elemento de fijacion. Este puede ser una union roscada, de clip o encaje. Por ejemplo mediante un gancho colocado opuesto al contorno de pivotado, alojado en l a carcasa, puede fijarse el elemento de f iltro mediante compresion contra la superficie de sellado. La fijacion puede ser definitiva o en un momento posterior, por ejemplo, puede reforzarse mediante el montaje del aparato de control. Mediante lafijacion pivotante, debido a la accion de palanca puede ejercerse una presion elevada sobre las superficies de sellado, lo que lleva a una accion de sellado fiable.

Una configuracion ventajosa adicional es la fijacion del aparato de control electronico en la carcasa. Mediante un eje de fijacion dispuesto en un lado del aparato de control electronico, que en la carcasa encuentra un alojamiento pivotante, el aparato de control electronico se introduce en un lado y puede pivotarse hacia dentro en el lado opuesto y fijarse con elementos de fijacion. Tambien en este caso se produce un sellado ventajoso, porquemediante la accion de palanca se ap lica un a el evada pr esion so bre l as superficies de se llado entre el aparato de co ntrol electronico y la carcasa. Ademas tambien es posible un montaje economico sencillo.

Segun u na c onfiguracion ve ntajosa a dicional en el aparato de c ontrol electronico estan co locados cuerpos de presion, que en forma de levas,nervios ogarras en el montaje del aparato de control electronico transmiten una presion sobre el elemento de filtro y asi establecen un sellado entre el elemento de filtro y la carcasa. En este caso es ventajoso colocar en el elemento de filtro o el cartucho un contorno correspondiente, que absorba la fuerza de compresion del aparato de control electronico y la derive por toda la superficie del contorno de sellado del elemento de filtro. Como contornos son adecuadas para ello en particular las levas, que pueden estar colocadas en el aparato de control electronico o en el elemento de filtro o el cartucho.

Los cuerpos de presion del aparato de control electronico y los contornos correspondientes del cartucho pueden estar adaptados en cuanto a su geometria de tal manera que teniendo en cuenta todas las posibles tolerancias de fabricacion y montaje siempre se produzca un recubrimiento de los puntos de contacto. En relacion con sistemas colocados en lacarcasa puede limitarseel intervalo de pivotado del cartucho. De este modo se garantiza que las levas del aparato de control electronico al pivotar hacia dentro en la carcasa siempre encuentren un tope en el cartucho. Como el elemento de filtro solo entra en contacto con la superficie de sellado cuando se encuentra en una posicion coincidente conla carcasa, de este modo se excluye un montaje erroneo del cartucho. Adicionalmente mediante el sistema se facilita la insercion del cartucho.

Esto posibilita un montaje muy sencillo y favorable del aparato de control electronico, con lo que las dos superficies de sellado entre el elemento de filtro y la carcasa del filtro de aire asi como entre el aparato de control electronico y la carcasa del filtro de aire se obtienen en una etapa de montaje.

Un sellado ventajoso entre el aparato de control electronico y la carcasa del filtro de aire es la disposicion de una junta circundante en una ranura, que rodea a la abertura funcional del aparato de control electronico. De este modo la junta ya puede suministrarse premontada con el sistema de filtro de aire yfacilita adicionalmente el montaje del aparato de control electronico.

De manera ventajosa, la disposicion del aparato de control electronico esta en un lado dirigido a la corriente de aire.

Esta disposicion se determina ajustando la geometria de la conduccion del aire y posibilita un intercambio de calor optimo entre el aparato de control electronico y el flujo de aire.

El procedimiento segun la invencion para introducir un elemento de filtro en el lado interno de una carcasa del filtro de aire a traves de una abertura funcional se caracteriza porque la abertura funcional posibilita al mismo tiempo el alojamiento de un aparato de control electronico, que se enfria mediante el flujo de aire existente en la carcasa del filtro de aire.

El elemento de filtro se introduce a traves de la abertura funcional con el lado, en el que se encuentra un eje de pivote colocado, en la carcasa del filtro de aire. El eje de pivote encuentra en la carcasa del filtro un alojamiento. El elemento de filtro se comprime contra la superficie de sellado y se fija mediante encaje. A continuacion el aparato de control electronico con el lado, en el que se encuentra el eje de fijacion pivotante, se empuja al interior del contorno de alojamiento correspondiente al mismo. El aparato de control electronico se hace pivotar ahora hacia la carcasa y se fija con los elementos de fijacion previstos. Mediante el pivotado hacia dentro del aparato de control electronico el elemento de filtro se comprime a traves de levas de sujecion contra la superficie de sellado hacia la carcasa del filtro de aire. Al mismo tiempo el aparato de control electronico se comprime contra la superficie de sellado exterior hacia la carcasa. De manera ventajosa en una operacion de trabajo se sujetan tanto el aparato de control electronico como el elemento de filtro con la superficie de sellado respectiva. Ademas no es necesario colocar ninguna pieza de cierre adicional en la carcasa del filtro de aire.

Un efecto ventajoso del procedimiento se consigue porque el elemento de filtro montado en la carcasa del filtro de aire se fija mediante un elemento de fijacion. Para ello es adecuada la colocacion de un gancho en el cartucho, que se engancha con la compresion en un canto previsto en la carcasa, conlo que el elemento de filtro se comprime contra el contorno de sellado previsto en la carcasa. De este modo el elemento de filtro se fija en su posicion y puede transportarse a otros sitios de montaje. En particular es posible suministrar el sistema de filtro de aire premontado al cliente que para completarlo solo tiene que montar el aparato de control electronico respectivo.

Estas y otras caracteristicas de perfeccionamientos ventajosos de la invencion se deducen de las reivindicaciones y ademas de la descripcion y del dibujo, pudiendo implementarse las caracteristicas individuales en cada caso por si solas o combinadas en forma de combinaciones secundarias en la forma de realizacion de la invencion y en otros campos representar realizaciones ventajosas y en si sujetas a proteccion, para las que se pide proteccion en el presente documento.

Dibujo

Los detalles adicionales de la invencion se describen en base al dibujo anexo mediante ejemplos de realizacion esquematicos. A este respecto el dibujo muestra:

la figura 1 un sistema de filtro de aire en un corte completo y

la figura 2 un elemento de filtro en una vista parcial.

Descripción de los ejemplos de realización

La figura 1 muestra un sistema de filtro de aire con una carcasa 1, una entrada 2 de aire sin procesar y una salida 3 de aire limpio. En la carcasa 1 esta dispuesto un elemento 4 de filtro, que esta introducido en un cartucho 5 y fijado mediante un aparato 6 de control electronico.

En el cartucho 5 hay un eje 7 de pivote, que esta alojado en un contorno 8 de pivote. El contorno 8 de pivote esta colocado en la carcasa 1. En el lado opuesto al contorno 8 de pivote el cartucho 5 dispone de un saliente 5a.

Mediante una leva 9 desujecion, colocada en el aparato 6 de control electronicoyque se corresponde con el saliente 5a, se fija el cartucho 5. La carcasa 1 dispone de una abertura 11 funcional, a traves de la que se introduce el elemento 4 de filtro con el cartucho 5 en la carcasa 1. En la zona de borde de la abertura 11 funcional la carcasa 1 dispone de topes 18, que penetran en el interior de la carcasa 1. Los topes 18 estan dispuestos a ambos lados de la abertura 11 funcional, estando en contacto unos salientes 5a de tope del cartucho5 en estado no tensado, por ejemplo durante el transporte del elemento 4 de filtro premontado, con los topes 18. A este respecto el elemento 4 de filtro todavia no se encuentra en la posicion necesaria para la filtracion. El elemento 4 de filtro esta rodeado por el marco del cartucho 5 y con un canto 5b del cartucho 5 se comprime a traves de un reborde 10 de sellado sobre una superficie 1a de sellado de la carcasa 1. A este respecto el reborde 10 de sellado esta dispuesto en el elemento 4 de filtro o el cartucho 5. En configuraciones alternativas el reborde 10 de sellado tambien puede estar dispuesto en la carcasa 1. El aparato 6 de control electronico montado en la abertura 11 funcional esta alojado en un eje 12 de fijacion mediante garras 13 colocadas en la carcasa 1 y fijado en el lado opuesto por medio de una union 14 roscada en la carcasa 1. Entre la carcasa 1 y el aparato 6 de control esta dispuesta una junta 15 circundante, que garantiza el sellado entre la carcasa 1yel aparato 6 de control electronico. Al pivotar hacia dentro el aparato 6 de control electronico, elcartucho 5 ypor tanto el elemento 4 de filtro mediante laleva 9 de sujecion, que se disponen en el

aparato 6 de control, se presiona contra el reborde 10 de sellado y de este modo se fija con sellado en la carcasa 1.

La figura 2 muestra el elemento 4 de filtro, que a traves de una uniondeencaje se fija entreelcartucho 5yla carcasa 1. Las partes componentes correspondientes a la figura 1 estan dotadas de numeros de referencia identicos. Con respecto a la union pivotante formada entre el eje 7 de pivote y el contorno 8 de pivote en el cartucho 5 esta dispuesta una prolongacion 16 de gancho, que se corresponde con un elemento 17 de encaje de la carcasa

1. La prolongacion 16 de g ancho y el elemento 17 d e encaje son flexoelasticos y forman una union de e ncaje separable. En otras configuraciones el elemento 17 de encaje tambien puede formarse mediante un canto de carcasa que sobresale en la direccion de la prolongacion 16 de ganc ho (no representado).La union de encaje mostrada es adecuada por ejemplo como sujecion para el transporte del elemento 4 de filtro premontado en la carcasa 1. El sellado definitivo de la union se produce haciendo pivotar hacia dentro el aparato 6 de control segun la figura 1 y el reborde 10 de sellado comprimido contra la carcasa 1.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Sistema de filtro de aire para un motor de combustion interna, que presenta una carcasa, una entrada de aire sin procesar, una salida de aire limpio, un elemento de filtro dispuesto con sellado entre la entrada de aire sin procesar yla salida de aire limpio y una abertura funcional adicional en la carcasa,pudiendo introducirse el elemento de filtro a traves de la abertura funcional en la carcasa, que se caracteriza porque la abertura funcional de la carcasapuede cerrarse mediante un elemento funcional, siendo el elemento funcional un aparato de control electronico.

2. 2.

   Sistema de filtro deairesegun lareivindicacion1, que secaracteriza porque el elemento defiltroesta dispuesto en un cartucho, que puede introducirse a traves de la abertura funcional en la carcasa.

3. 3.

   Sistema de filtro de aire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la carcasa presenta un contorno, a traves del que se coloca el elemento de filtro.

4. 4.

   Sistema d e f iltro de a ire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el elemento de filtro o el cartucho esta montado de manera pivotante en un lado.

5. 5.

   Sistema d e f iltro de a ire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el elemento de filtro o el cartucho en la carcasa esta unido con la carcasa mediante al menos un elemento de fijacion de manera separable.

6. 6.

   Sistema d e f iltro de a ire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el elemento funcional esta montado de manera pivotante en un lado y esta unido con la carcasa en el lado opuesto de manera separable.

7. 7.

   Sistema de filtro de aire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porqueen el elemento funcional y/o en el cartucho o en el elemento de filtro estan situados unos cuerpos de presion que en la fijacion del elemento funcional ejercen una fuerza de compresion sobre el elemento de filtro, con lo que se produce una compresion entre la carcasa y el elemento de filtro.

8. 8.

   Sistema de filtro de aire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque entre la carcasa y el elemento funcional esta dispuesta una junta circundante.

9. 9.

   Sistema de filtro de aire segun una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el aparato de control electronico esta dispuesto en el lado interno de la carcasa en un lado dirigido a la corriente de aire.

10. 10.

    Procedimiento para elmantenimiento de un sistema de filtro de aire segun las reivindicaciones 1 a 9,que presenta al menos las siguientes etapas de trabajo:

    -

    abrir la abertura funcional retirando el elemento funcional,

    -

    retirar el elemento de filtro de la carcasa a traves de la abertura funcional,

    -

    introducir el nuevo elemento de filtro a traves de la abertura funcional,

    -

    cerrar la abertura funcional a traves del elemento funcional.