ES2837080T3 - Sistema de enfriamiento del motor de una moto - Google Patents

Abstract

Sistema de enfriamiento del motor de combustión interna de una moto (100), que consta de un ventilador (1) que se encuentra dentro de una caja de ventilador (5), con una pared frontal (6) con una abertura central (7), a través de la cual el aire es extraído y con unas paredes de distribución (8,9), que sobresalen de la pared frontal (6) y son básicamente paralelas a la dirección de extracción, que encierran el aire turbulento y lo dirigen a un compartimento que aloja el ventilador (1), donde dichas paredes de distribución (8,9) determinan un orificio lateral (13), que se caracteriza por que en dicho orificio la caja (13) tiene una pluralidad de clavijas (14) con secciones circulares, dispuestas a lo largo de una línea que rodea dicha abertura central (7).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de enfriamiento del motor de una moto

La presente invención se refiere a un sistema de enfriamiento de un motor de combustión interno de una moto, en particular de un scooter, donde se dispone de un ventilador de refrigeración, en particular de un ventilador directamente enclavado o fijado a una extensión del eje del cigüeñal, que saca o extrae aire a través de una protección, dispuesta en un lateral de la moto, y que recibe un flujo de aire sustancialmente tangencial procedente del movimiento de avance de la moto.

Aunque su uso no se limita a este ejemplo, este sistema de enfriamiento es adecuado en particular para motos refrigeradas por agua donde el aire es extraído a través de un radiador dispuesto detrás de la protección antes mencionada que lo protege y lo esconde.

La dirección de extracción es básicamente perpendicular al plano que el radiador desarrolla inmediatamente después, y por el contrario es básicamente paralela al eje de rotación del ventilador, que normalmente es del tipo centrífugo.

El ventilador se encuentra dentro de un recipiente a modo de caja denominado caja del ventilador o caja de distribución de aire, que comprende una pared frontal, que mira hacia dicha protección y en general descansa sobre el radiador, que tiene una abertura amplia por la cual se extrae el aire.

La caja consta además de unas paredes de distribución, que sobresalen de dicha pared frontal y básicamente son paralelas a la dirección de extracción, las cuales tienen la finalidad de encajonar y dirigir el aire turbulento que sale del radiador, en el compartimento que aloja el propio ventilador.

Las cajas de ventilador son conocidas, de manera que las paredes de distribución forman un agujero por el cual circula el aire lateralmente, empujado por la fuerza centrífuga del ventilador.

Sin embargo, dicho agujero es una entrada posible de suciedad y residuos, lo que podría interferir la rotación del ventilador, aunque el paso o vía de entrada al compartimento del ventilador a través de este agujero o rendija sea contracorriente.

Por este motivo, el agujero en cuestión tiene obstáculos para impedir la entrada de restos sólidos.

Por ejemplo, la solicitud de patente europea N EP 2.014.891 A1 describe una caja de ventilador con un orificio dirigido hacia abajo que tiene una pluralidad de aletas de refrigeración colocadas a lo largo de un arco del círculo por fuera de la periferia del ventilador y dispuestas radialmente, para interferir lo menos posible con la sección de paso y canalizar el aire en dirección radial.

Además, la EP2.022.658 describe una caja de ventilador con un orificio triple: hacia abajo, hacia la dirección frontal y hacia la dirección posterior, donde cada orificio incluye aletas de refrigeración paralelas entre ellas y posicionadas hacia abajo, hacia la dirección frontal y hacia la dirección posterior.

Un sistema de refrigeración conforme al preámbulo de la reivindicación 1 se describe en la patente americana 2005/0081803.

Los ventiladores antes mencionados generalmente son arrastrados directamente por el motor y luego pueden tener un régimen de rotación que no necesariamente está conectado a las necesidades del enfriamiento momentáneo y que en algunos casos se pueden sobredimensionar.

La presencia de las aletas de ventilación antes mencionadas, aunque requerida para regímenes de rotación determinados determina un ruido, causado por la turbulencia y por la intensidad de la entrada del flujo de aire, que se entiende pueda causar irritación por parte del usuario.

El problema técnico que subyace la presente invención consiste en disponer de un sistema de enfriamiento para un motor de combustión interno de una moto que permita obviar los inconvenientes mencionados con respecto al modelo conocido.

Dicho problema se resuelve mediante un sistema de enfriamiento como el especificado anteriormente, donde las paredes de distribución determinen un agujero u orificio lateral, de forma que la caja tenga en dicho orificio una pluralidad de clavijas con secciones circulares, dispuestas a lo largo de una línea que rodea dicha abertura central.

La ventaja principal del sistema de refrigeración conforme a la presente invención radica en el hecho de permitir reducir el ruido independientemente del régimen de rotación del ventilador y de la entidad de la velocidad de flujo del aire extraído.

La presente invención se describirá a continuación conforme a un ejemplo de la configuración preferida, aportado a modo de ejemplo, pero no con fines restrictivos en lo que se refiere a los dibujos o figuras enmarcadas donde:

*la figura 1 muestra una visión lateral de una moto, en particular de un scooter, que dispone de una unidad de conducción con un sistema de refrigeración conforme a la invención;

*la figura 2 muestra una visión parcial de la parte posterior del scooter de la figura 1, ilustrando algunas piezas externas del sistema de enfriamiento conforme a la invención;

*la figura 3 muestra una visión en una sección parcial de una unidad de conducción del scooter de la figura 1, incorporando el sistema de enfriamiento conforme a la invención;

*figura 4 muestra una visión en perspectiva en una sección transversal parcial de una configuración del sistema de enfriamiento conforme a la invención; y

*figura 5 muestra una visión en perspectiva de un elemento del sistema de enfriamiento de la figura 4.

Con respecto a las figuras 1 y 2, una moto y en particular un scooter se ha marcado con 100 como unidad completa. La invención hace referencia al campo o sector de vehículos con sillín, en general con dos, tres o cuatro ruedas, con particular referencia a los scooters que tienen una unidad de conducción o propulsión dispuesta bajo el sillín 101, dentro de un chasis 102 que aquí se ha representado lateralmente, que se extiende desde una rueda frontal 103, manejada por un manillar 104, hasta una rueda posterior de conducción 105.

La unidad de conducción o propulsión 106 es del tipo de las que tiene uno o más cilindros, uno en el ejemplo actual, dispuesto en una posición ladeada, aproximadamente en el plano medio del vehículo que corresponde al plano de rotación de las dos ruedas durante el avance rectilíneo.

El motor de la unidad de conducción tiene un motor en bloque 107 en una sola pieza que aloja, en el presente ejemplo un cilindro y el pistón relacionado.

El pistón que actúa en dicho cilindro está conectado a un bloque del motor situado transversal y perpendicularmente a dicho plano medio. En un lateral no representado del scooter 100 se han dispuesto dispositivos para transmitir el movimiento desde el eje de transmisión al centro o cubo de la rueda posterior 105.

En el lateral representado, el scooter 100 tiene un sistema de enfriamiento de la unidad de conducción que comprende el motor de combustión interno que podría ser del tipo refrigerado por aire o por agua, en el presente ejemplo de tipo agua, donde un ventilador de enfriamiento 1 es controlado por el eje del cigüeñal 2 y mira hacia un radiador 3 que está protegido por una protección 4 dispuesta en un lateral de la moto, que recibe un flujo de aire básicamente tangencial derivado del movimiento de avance de la moto 100.

En el ejemplo actual del sistema de enfriamiento, el ventilador de enfriamiento 1 se encuentra fijado a un extremo 111 del eje del cigüeñal 2. El enclavado directamente en directo del ventilador es un caso de ventilador especial que es controlado en rotación por el eje del cigüeñal, de un modo no autónomo por el régimen de rotación del propio motor.

En particular, en el ejemplo de la presente configuración, tanto el ventilador 1, dispuesto para extraer el aire a través del radiador 3, como un generador de motor eléctrico 109, que permite la carga de una batería eléctrica, conectando el motor de combustión interno y, en cada caso, aportando la fuerza impulsora cuando la moto es del tipo del llamado tipo de impulsión, se encuentran montados en dicho eje del cigüeñal 2.

El motor eléctrico 109 es del tipo que tiene un estator interno y un rotor externo tipo timbre o campanilla, que tiene una caja 110 a modo de timbre, un rotor y una caja tipo timbre 110 fijadas al eje del cigüeñal 2.

El ventilador 1, para ser arrastrado por el eje del cigüeñal 2, está conectado a la superficie frontal externa de la caja tipo timbre 110, por medio de tornillos 118.

El motor eléctrico 109, ventilador 1, radiador 3 y la protección correspondiente 4 son luego recibidos por el mismo lado del motor por un extremo 111 del eje del cigüeñal; el extremo puesto del eje del cigüeñal se conecta luego a los elementos de transmisión mencionados previamente.

El radiador 3 tiene una estructura tipo caja comprendida entre dos planos paralelos entre ellos y con el plano mediano del vehículo, e incluso el ventilador 1 reposa y gira en un plano básicamente paralelo al mismo, de tal forma que el flujo de aire que sale tiene que ser desviado aproximadamente 90° con respecto al flujo tangencial que golpea el vehículo debido al efecto del movimiento de avance.

El radiador se extiende entre un tanque o depósito superior 112 que tiene una boquilla de llenado 113 cerrada por un tapón 114, y un colector inferior 116. El depósito superior 112 tiene un primer conducto de conexión 115, que mira hacia la cabeza del motor, que está conectado a las tuberías del sistema de enfriamiento por agua, e incluso el colector inferior 116 tiene un segundo conducto de conexión 117 que mira del mismo modo y se ha instalado con la misma finalidad.

La protección 4 consta de una estructura de protección 120 que tiene unos cantos elevados adyacentes a la protección en sí, y unas extensiones que cubren totalmente el radiador 3, el depósito 112 con la boquilla 113, el colector inferior 116, protegiéndolos de cualquier agente externo.

El ventilador 1 está cerrado dentro de una caja para ventilador 5 que se encuentra el radiador 3 y un motor eléctrico 109; tiene una pared frontal 6 que comprende una abertura central amplia 7 que corresponde a la cara del radiador 3 opuesta a la cara dirigida a la protección 4. Tiene además unas paredes de distribución que sobresalen de dicha pared frontal creando un conducto o canal de extracción que incluye el ventilador 1 (figura 4).

La distancia entre la carcasa laminar 110 y la pared frontal 6 define el compartimento que recibe el ventilador 1 y que está limitado lateralmente por las paredes de distribución.

En particular, la caja del ventilador 5 tiene una pared de distribución frontal 8 que mira hacia la dirección de movimiento del vehículo y una pared de distribución superior curvada 9 que envuelve la parte superior del ventilador. Desde la pared frontal 6 un septum 10 sobresale rodeando la periferia del ventilador 1 en el cuadrante frontalsuperior, formando un arco de 90-120°, bifurcándose el septum 10 desde el centro de la pared de distribución frontal 8. Las paredes de distribución frontal 8 y superior 9 están unidas y tienen dos extremos terminales escalonados: el primer extremo 11 de la pared frontal 8 se encuentra por debajo del segundo extremo 12 de la pared superior 9. En la zona de la caja del ventilador posterior e inferior 5, que está en las áreas donde no están presentes las paredes de distribución 8,9, la caja del ventilador 5 determina un agujero 13 entre la misma y la cara del bloque del motor 107 dirigida hacia la protección 4, que se extiende por debajo de la caja 5 y por la cara posterior, entre los dos extremos 11 y 12 de las paredes de distribución 8,9.

En el agujero o bien orificio 113, próximo al canto de la abertura central 7 de la pared frontal 6, la caja del ventilador 5 tiene una pluralidad de clavijas 14 que se proyectan perpendicularmente desde la pared frontal 6 y que se encuentran dispuestas equidistantes a lo largo de una línea curvada que rodea el borde de dicha abertura central. Las clavijas 14 tienen una sección circular y se achaflanan ligeramente entre la base de dicha sección y el extremo distal de la misma; su altura es tal que el extremo distal toca ligeramente el bloque del motor 107, extendiéndose por todo el ancho transversal del orificio 13.

La sección circular de las clavijas hace que éstas sean neutras con respecto a la dirección del flujo de aire que es descargado a través del orificio 13: esta forma, a diferencia de la de las aletas de refrigeración, produce un descenso en el ruido producido incluso a velocidades elevadas.

Se debe resaltar que todo lo descrito hasta el momento puede hacer referencia tanto a un scooter con un volante y con una rueda posterior fija como a un scooter del tipo de tres ruedas, con un par de ruedas frontales oscilantes y una rueda posterior fija.

Sin embargo, en la moto incluso se podría presentar una rueda posterior doble en una solución que aquí no se ha descrito, pero que puede incluir el sistema de enfriamiento aquí descrito.

En la configuración aquí descrita, tanto el ventilador, colocado para extraer el aire a través del radiador, como un electrogenerador preparado para cargar una batería eléctrica, conectando el motor de combustión interno y, en su caso, suministrando la fuerza impulsora cuando la moto es del tipo denominado de conducción híbrida, están montados en el eje del cigüeñal. El eje del motor de combustión interno es transversal con respecto al desarrollo longitudinal de la moto y luego es horizontal con respecto a un plano de recorrido, así como perpendicular a un plano vertical, el cual básicamente queda definido por el plano de rotación de la rueda posterior que no es el volante cuando la moto avanza conforme a una línea recta. El motor eléctrico, el ventilador, el radiador y la protección correspondiente son luego recibidos por el mismo lado del motor, por ejemplo, el lado derecho opuesto al lado de transmisión del vehículo, en un extremo del eje del cigüeñal que es controlado en rotación por uno o más pistones; el extremo opuesto del eje del cigüeñal se conectará luego a los elementos de transmisión del movimiento a la rueda posterior de accionamiento. En la moto, se podría disponer de una rueda posterior y/o frontal doble en una solución que aquí no se ha descrito, pero que puede incluir el sistema de enfriamiento aquí descrito.

La colocación de la protección del radiador anteriormente descrito hace que éste no sea golpeado frontalmente por el aire, sino tangencialmente. El aire requerido para enfriar el radiador del agua de refrigeración es luego extraído por el ventilador cuyo eje es básicamente perpendicular al flujo de aire procedente del movimiento de avance de la moto.

Respecto al sistema de enfriamiento anteriormente descrito, un experto en la materia con el objetivo de satisfacer necesidades adicionales y contingentes podría introducir varias modificaciones y variantes, no obstante, todas ellas comprendidas dentro del objetivo protector de la presente invención, tal como definen las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de enfriamiento del motor de combustión interna de una moto (100), que consta de un ventilador (1) que se encuentra dentro de una caja de ventilador (5), con una pared frontal (6) con una abertura central (7), a través de la cual el aire es extraído y con unas paredes de distribución (8,9), que sobresalen de la pared frontal (6) y son básicamente paralelas a la dirección de extracción, que encierran el aire turbulento y lo dirigen a un compartimento que aloja el ventilador (1), donde dichas paredes de distribución (8,9) determinan un orificio lateral (13), que se caracteriza por que en dicho orificio la caja (13) tiene una pluralidad de clavijas (14) con secciones circulares, dispuestas a lo largo de una línea que rodea dicha abertura central (7).

2. Sistema de enfriamiento conforme a la reivindicación 1, donde el ventilador (1) es controlado en rotación por el eje del cigüeñal de la moto (100), de una forma no autónoma por el régimen de rotación del propio motor.

3. Sistema de enfriamiento conforme a la reivindicación 2, donde el ventilador (1) extrae un flujo de aire a través de un radiador y una rejilla protectora correspondiente (4), conforme a una dirección paralela al eje de rotación del ventilador (1), de manera que el ventilador (1), el radiador (3) y la protección asignada (4) sean recibidas por el mismo lateral del motor en un extremo (111) del eje del cigüeñal (2).

4. Sistema de enfriamiento conforme a la reivindicación 1, donde la caja del ventilador (5) tiene una pared de distribución frontal (8), que mira hacia la dirección de movimiento del vehículo, y una pared de distribución superior (9), que encierra la parte superior del ventilador (1), extendiéndose dicho orificio (13) por debajo de la caja del ventilador (5) y por el lateral posterior, entre los dos extremos (11, 12) de las paredes de distribución (8,9).

5. Sistema de enfriamiento conforme a la reivindicación 1, donde las clavijas (14) se disponen a lo largo de una línea curvada.

6. Sistema de enfriamiento conforme a la reivindicación 5, donde las clavijas (14) son equidistantes entre ellas.

7. Sistema de enfriamiento conforme a la reivindicación 1, donde las clavijas (14) se achaflanan ligeramente entre la base y el extremo distal.

8. Moto (100) que incorpora un sistema de enfriamiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores.

9. Moto (100) conforme a la reivindicación 8, donde tanto el ventilador (1) que se ha previsto para extraer el aire a través de un radiador (3), como también un electrogenerador (109) están montados en el eje del cigüeñal (2), de manera que el eje del motor es transversal con respecto a la extensión longitudinal de la moto y horizontal con respecto a un plano de marcha.

10. Moto (100) conforme a la reivindicación 9, donde la pared frontal (6) de la caja del ventilador (5) descansa sobre el radiador (3), donde el ventilador (1) está encerrado en una cámara o compartimento, que se encuentra definida por la pared posterior (6) y por una carcasa o caja en forma de timbre (110) del rotor del electromotor, donde el extremo distal de las clavijas (14) toca ligeramente la superficie del bloque del motor (107) dirigida hacia el radiador (3).