ES2908948T3 - Enfriamiento de motores de combustión interna - Google Patents

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Abstract

Un montaje de motor (10) para una aeronave, el conjunto comprende: un motor (11); un eje de transmisión (13) configurado para ser accionado por el motor (11); un propulsor de palas localizado en el extremo distal del eje de transmisión (13) con respecto al motor (11); un circuito de enfriamiento para hacer circular líquido refrigerante alrededor del motor (11), comprendiendo el circuito de enfriamiento un radiador montado directamente en el cuerpo principal del motor; comprendiendo el radiador (20) una abertura (24) a través de la cual se recibe el eje de transmisión (13), en donde la abertura (24) está ubicada de modo que el radiador (20) rodea sustancialmente el eje de transmisión (13), comprendiendo además el radiador (20) una cubierta (25) que se extiende longitudinalmente, la cubierta (25) comprende una pared lateral tubular dispuesta para rodear circunferencialmente el eje de transmisión (13); comprendiendo además el radiador (20) aberturas adicionales para permitir que el aire pase a su través, en donde las aberturas adicionales se extienden longitudinalmente a través del radiador y cada una define un pasaje alargado; en donde la pared lateral tubular de la cubierta (25) sobresale de un borde periférico exterior del radiador (20) y un extremo de la pared lateral tubular de la cubierta distal del radiador (20) es adyacente al lateral trasero de las palas propulsoras, en donde la pared lateral tubular de la cubierta (25) se ensancha hacia fuera, y caracterizado por que se proporciona una entrada de aire para el motor proximal a un borde periférico del radiador; y porque cada pasaje alargado comprende una porción restringida de una posición central sustancialmente longitudinalmente.

Description

DESCRIPCIÓN
Enfriamiento de motores de combustión interna
Campo técnico
Esta invención se refiere al enfriamiento de motores de combustión interna y, particularmente, pero no exclusivamente, a un radiador para enfriar un motor de combustión interna dentro de una aeronave de hélice.
Antecedentes
Los motores de combustión interna se utilizan ampliamente en prácticamente todos los tipos de vehículos motorizados, incluidos automóviles, motocicletas, embarcaciones y aeronaves. Un problema importante con los motores de combustión interna es la generación de calor residual, que debe transferirse eficientemente del motor a los alrededores para evitar fallas relacionadas con el calor, como grietas, deformaciones o degradación del aceite de lubricación del motor.
Hay dos técnicas comunes de enfriamiento del motor: enfriamiento por aire y enfriamiento líquido. Si bien el enfriamiento por aire era popular durante los comienzos de los motores de combustión, ya no se usa ampliamente; El enfriamiento líquido es ahora la técnica de enfriamiento preferida para la mayoría de los motores de combustión.
El enfriamiento por aire implica dirigir el aire, típicamente a alta velocidad, alrededor del cilindro del motor o del bloque de cilindros. Se proporcionan típicamente aletas u otras formaciones en la superficie externa del cilindro o bloque de cilindros para aumentar el área de superficie y, por lo tanto, mejorar la transferencia de calor.
En el enfriamiento líquido, la transferencia de calor del motor a los alrededores se realiza a través de un circuito intermedio de enfriamiento líquido. Se pasa un líquido refrigerante a través de los conductos de líquido definidos dentro o alrededor del cilindro del motor o del bloque de cilindros, tras lo cual el calor generado durante el proceso de combustión interna se transfiere al líquido refrigerante. Luego, el refrigerante se pasa a un intercambiador de calor, comúnmente conocido como radiador, que tiene una gran superficie expuesta a los alrededores. A medida que el refrigerante circula a través del radiador, el calor se transfiere del líquido refrigerante a los alrededores. Posteriormente, el refrigerante frío sale del radiador y se retroalimenta al cilindro del motor o al bloque de cilindros para repetir el proceso. Alternativamente, en un circuito abierto, el líquido refrigerante que sale del radiador puede desecharse y alimentarse líquido refrigerante nuevo al cilindro del motor o al bloque de cilindros.
En general, el líquido refrigerante utilizado en dispositivos de enfriamiento líquido es a base de agua, pero puede comprender otros agentes tales como anticongelantes y/o inhibidores de corrosión.
También se puede emplear una técnica de enfriamiento similar al enfriamiento líquido descrito anteriormente en relación con el aceite lubricante del motor. El enfriamiento del aceite lubricante del motor se conoce comúnmente como “enfriamiento de aceite” y comprende pasar el aceite del motor desde el motor a su propio radiador dedicado y posteriormente devolver el aceite al motor. El enfriamiento de aceite generalmente se emplea junto con una de las técnicas de enfriamiento por aire y enfriamiento líquido descritas anteriormente, es decir, el aceite del motor generalmente no es el refrigerante principal.
Para que el enfriamiento líquido y el enfriamiento de aceite constituyan técnicas eficaces de enfriamiento del motor, debe haber una transferencia de calor eficiente del radiador a los alrededores. En la práctica, esto se logra al proporcionarle al radiador una serie de aletas u otras formaciones para aumentar su área superficial, y al generar un flujo de aire de alta velocidad alrededor y/o a través del radiador.
Una técnica conocida para generar un flujo de aire alrededor o a través de un radiador es depender de la presión de aire dinámica proporcionada por el movimiento hacia adelante del vehículo. En tales disposiciones, las entradas de aire se proporcionan en la parte delantera del vehículo y el aire recibido a través de estas entradas se dirige hacia el radiador. Sin embargo, un problema con esta disposición es que el flujo de aire de enfriamiento solo se genera cuando el vehículo está en movimiento. Esto puede conducir a un sobrecalentamiento del motor cuando el motor está en funcionamiento, pero el vehículo está parado, por ejemplo, cuando una aeronave está en tierra lista para despegar.
También se conoce una técnica por la que se dirige aire hacia el radiador a través de uno o más ventiladores. Sin embargo, la potencia requerida para operar los ventiladores debe ser provista por el motor, mediante lo cual se aumenta la carga total del motor y, por lo tanto, se contribuye al calentamiento del motor. En vista del hecho de que los ventiladores se proporcionan con el único propósito de enfriar el motor, el efecto secundario de calentar el motor representa una falla considerable en una disposición de enfriamiento del motor basada en ventiladores.
Los montajes de motor para aeronaves se conocen, por ejemplo, de los documentos US2171817, GB316980 o FR589208.
Definiciones
El término "radiador" se usa en el presente documento para incluir cualquier forma de intercambiador de calor y no está restringido a una forma particular o modo de transferencia de calor. Por ejemplo, los intercambiadores de calor utilizados en los sistemas de enfriamiento del motor conocidos están incluidos en el término “radiador” a pesar de que la transferencia de calor es predominantemente por convección y conducción en lugar de radiación.
El término “abertura” se usa en el presente documento para incluir un orificio, una ranura, un espacio, una hendidura, una muesca o cualquier otra forma de abertura.
Declaración de invención
Según la presente invención, se proporciona un montaje de motor como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas. Según la presente invención, como se ve en una primera realización, se proporciona un montaje de motor para una aeronave, comprendiendo el montaje:
un motor de combustión interna;
un eje impulsor configurado para ser impulsado por el motor;
un propulsor de palas localizado en el extremo distal del eje impulsor con respecto al motor;
un circuito de enfriamiento para hacer circular fluido de enfriamiento alrededor del motor (11), comprendiendo el circuito de enfriamiento un radiador montado directamente en el cuerpo principal del motor; un radiador que comprende una abertura a través de la cual es recibido el eje impulsor, estando localizada la abertura de forma tal que el radiador sustancialmente circunferencialmente rodea el eje impulsor;
comprendiendo el radiador (20) además aberturas adicionales para permitir que el aire pase a su través, en donde las aberturas adicionales se extienden longitudinalmente a través del radiador y cada una define un pasaje alargado; comprendiendo además el radiador una cubierta que se extiende longitudinalmente, comprendiendo la cubierta una pared lateral tubular dispuesta para rodear circunferencialmente el eje impulsor,
en donde la pared lateral tubular de la cubierta sobresale desde un borde periférico exterior el radiador, y un extremo de la pared lateral tubular de la cubierta distal del radiador es adyacente al lado trasero de las palas propulsoras, en el que la pared lateral tubular de la cubierta sobresale desde un borde periférico exterior del radiador, y un extremo de la pared lateral tubular de la cubierta distal al radiador está adyacente al lado trasero de las palas de la hélice, en donde la pared lateral tubular de la cubierta se ensancha hacia afuera, y
caracterizado porque la entrada del motor se proporciona próxima a un borde periférico del radiador; y porque cada uno de los pasajes alargados comprende una parte restringida en una posición central sustancialmente longitudinal. Una ventaja de la presente invención es que la distancia entre el radiador y el motor se reduce en comparación con los montajes de motor conocidos. En consecuencia, las líneas de líquido entre el motor y el radiador son cortas y directas, si tales líneas son necesarias. Esto proporciona los beneficios de un costo reducido, un peso reducido, una instalación simplificada y un riesgo reducido de fugas.
El radiador puede estar dispuesto para enfriar un líquido refrigerante que ha sido calentado por el motor antes de pasar al radiador. En esta realización, el conjunto del motor puede comprender uno o más pasos de líquido dentro o proximales al motor, estando los pasos de líquido acoplados de manera fluida al radiador de modo que el líquido refrigerante pase de los pasos de líquido al radiador.
Alternativamente, el radiador puede estar dispuesto para enfriar el aceite lubricante del motor que pasa al radiador desde el motor.
La abertura comprende un orificio localizado dentro de un interior del radiador, de forma tal que el radiador rodea circunferencialmente el eje impulsor. Preferiblemente, el radiador es sustancialmente anular, definiendo la abertura preferiblemente en centro del anillo.
Alternativamente, la abertura puede comprender una ranura ciega que se extiende desde un borde periférico exterior del radiador hasta una parte interior del radiador. Preferiblemente el radiador tiene una sección transversal sustancialmente circular, en donde la ranura preferiblemente se extiende radialmente desde un borde periférico exterior del radiador hasta un punto central del radiador.
Alternativamente, la abertura puede comprender un espacio que se extiende desde un borde periférico exterior del radiador hasta un borde periférico exterior opuesto del radiador de forma tal que la abertura separe el radiador en dos partes desconectadas. Preferiblemente cada parte del radiador es sustancialmente semi-circular en sección transversal. El eje de transmisión puede estar acoplado a un cigüeñal del motor. Alternativamente, el eje de la hélice puede recibirse en un rotor de un motor rotativo tal como un motor Wankel.
El eje de transmisión está dispuesto para hacer girar una hélice. Un extremo proximal del eje de transmisión está acoplado al motor y un extremo distal del eje de transmisión está acoplado a la hélice. Ventajosamente, la ubicación del radiador entre el motor y la hélice proporciona una instalación compacta y ligera. Además, la acción giratoria de la hélice ayuda al flujo de aire alrededor y/o a través del radiador. Los solicitantes han descubierto que el flujo de aire proporcionado por la rotación de la hélice es mayor que el que se puede lograr al depender de la presión de aire dinámica que proporciona el movimiento hacia adelante de la aeronave. Además, la hélice genera un flujo de aire incluso cuando el motor está funcionando mientras la aeronave está parado en tierra.
El radiador puede comprender una primera superficie sustancialmente plana dispuesta para extenderse en un plano sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del eje de transmisión de manera que la normal a la superficie sea sustancialmente paralela al eje longitudinal del eje de transmisión. El radiador puede comprender, además, una segunda superficie sustancialmente plana dispuesta para extenderse en un plano sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del eje de transmisión.
La primera superficie es preferiblemente proximal a la hélice y la segunda superficie es preferiblemente proximal al motor cuando el eje de transmisión se recibe en la abertura del radiador.
Preferiblemente, la primera y segunda superficies son sustancialmente circulares.
El radiador comprende aberturas adicionales para permitir que el aire pase a través de estas. Una ventaja de esta disposición es que el área de superficie del radiador aumenta en virtud de las aberturas, mediante lo cual mejora la eficiencia de enfriamiento del radiador.
El radiador puede comprender un miembro de respaldo sustancialmente plano, que preferiblemente linda con la segunda superficie del radiador. Se prevé que un miembro de respaldo plano será particularmente apropiado a las realizaciones en las que la abertura comprende una ranura ciega o un espacio. En estas realizaciones, el miembro de respaldo está ubicado preferiblemente al menos en las ubicaciones circunferenciales no abarcadas por el radiador. En ciertas realizaciones, el miembro de respaldo puede ser alargado y estar dispuesto para cubrir una porción externa de la ranura ciega o ambas porciones externas del espacio, dejando solo un orificio central a través del cual se puede recibir el eje de transmisión. En una realización alternativa, el miembro de respaldo puede tener dimensiones externas sustancialmente idénticas a la segunda superficie del radiador, de tal manera que el miembro de respaldo se extienda a la periferia del radiador, en donde el miembro de respaldo comprende preferiblemente un orificio ubicado dentro de una parte interior del miembro de respaldo a través del cual se recibe el eje de transmisión.
Las aberturas adicionales se extienden longitudinalmente a través del radiador entre la primera y segunda superficies, mediante lo cual cada abertura define un pasaje alargado. El pasaje alargado comprende una porción restringida en una posición central sustancialmente de forma longitudinal. Una ventaja de proporcionar una porción restringida es que la velocidad del aire aumenta en dicha porción, mediante lo cual mejora la eficiencia de enfriamiento del radiador. Se cree que este efecto será particularmente frecuente cuando el radiador esté ubicado detrás de las palas de la hélice y, por lo tanto, reciba aire acelerado por la acción giratoria de las palas de la hélice.
En una realización, el radiador está formado por una pluralidad de elementos tubulares alargados sustancialmente paralelos dispuestos para transportar líquido refrigerante, en donde se definen pasajes de aire entre elementos adyacentes.
El miembro de respaldo puede comprender aberturas en ubicaciones correspondientes a las ubicaciones de las aberturas adicionales provistas en el radiador, mediante lo cual se permite que el aire pase a través del radiador y el miembro de respaldo y, por lo tanto, proporcione un enfriamiento efectivo del radiador.
La cubierta, la cubierta comprende preferiblemente una pared lateral tubular que tiene un eje longitudinal sustancialmente paralelo al eje longitudinal del eje de transmisión. Más preferiblemente, el eje longitudinal de la pared lateral tubular de la cubierta es colineal con el eje longitudinal del eje de transmisión.
La pared lateral tubular de la cubierta se ensancha hacia afuera, por ejemplo, la cubierta puede ser frustrocónica.
Se proporciona una entrada de aire para el motor proximal a un borde periférico del radiador.
La abertura y/o la cubierta pueden ser como se describe a continuación en el presente documento.
Según la presente invención, como se ve desde una segunda realización, se proporciona un método de enfriamiento de un motor dispuesto para accionar un propulsor, comprendiendo el método:
Instalar un circuito de enfriamiento para hacer circular líquido de enfriamiento alrededor del motor (11), comprendiendo el circuito de enfriamiento un radiador montado directamente sobre el cuerpo principal del motor, comprendiendo además el radiator (20) aberturas adicionales para permitir que el aire pase a su través, en donde las aberturas adicionales se extienden longitudinalmente a través del radiador y cada una define un pasaje alargado, siendo el radiador y la cubierta como se define anteriormente en este documento de forma tal que el radiador rodea sustancialmente circunferencialmente un un eje de transmisión del motor;
conectar de manera fluida el radiador de forma tal que el radiador recibe líquido que ha sido calentado por el motor, y
caracterizado por que se proporciona un borde periférico del radiador próximo a una entrada de aire del motor y por que cada uno de los pasajes alargados comprende una porción restringida.
Ahora se describirá una realización de la presente invención solo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 (a) es una vista lateral de un montaje de motor de acuerdo con una realización de la presente invención;
la figura 1 (b) es una vista en perspectiva del montaje de motor de la figura 1 (a);
la figura 2 es una vista en perspectiva de despiece del radiador del montaje de motor ilustrado en las figuras 1 (a) y 1 (b);
la figura 3 es una vista en perspectiva de una realización alternativa de un radiador adecuado para su uso dentro del montaje de motor ilustrado en las figuras 1 (a) y 1 (b); y,
la figura 4 es un diagrama de flujo de un método para enfriar un motor dispuesto para impulsar una hélice según una realización de la presente invención.
Con referencia a las figuras 1 (a), 1 (b) y 2 de los dibujos, se ilustra un montaje de motor 10. El montaje de motor 10 forma parte de una aeronave de hélice (no mostrada). Se prevé que el montaje de motor 10 estará alojado dentro de un capó (no mostrado) y ubicado hacia la parte delantera de la aeronave.
El montaje 10 incluye un motor de combustión interna 11. El motor 11 se alimenta con aire y combustible para la combustión por medio de un conducto de admisión de aire 12 y un inyector de combustible, respectivamente. El conducto de entrada de aire 12 está dispuesto para recibir aire desde la parte delantera de la aeronave a través de una abertura de entrada de aire formada en la cubierta del motor.
El motor 11 está dispuesto para hacer girar un eje de transmisión 13. Se prevé que el motor 11 sea un motor Wankel, en cuyo caso un extremo proximal del eje de transmisión 13 estará ubicado dentro del rotor del motor 11. Un extremo distal del eje de transmisión 13 está acoplado a una hélice (no mostrada) ubicada en la punta de la aeronave.
El montaje 10 incluye, además, un circuito de enfriamiento del motor para hacer circular líquido de enfriamiento alrededor del motor 11. El circuito de enfriamiento comprende una bomba (no mostrada) y una serie de conductos (no mostrada) definidos dentro o alrededor del motor 11. El circuito de enfriamiento comprende, además, un radiador 20 montado directamente en el cuerpo principal del motor 11. La posición del radiador 20 próxima al motor 11 minimiza la distancia total que debe abarcar el circuito de enfriamiento y, por lo tanto, proporciona un costo reducido, un peso reducido, una instalación simplificada y un riesgo reducido de fugas. El radiador 20 está provisto de una entrada 21 para recibir líquido refrigerante de los conductos definidos dentro o alrededor del bloque de cilindros del motor. El radiador también está provisto de una salida 22 para pasar líquido de enfriamiento que ha sido enfriado por el radiador a un componente posterior en el circuito de enfriamiento del motor. En ciertas realizaciones, el líquido refrigerante que sale de la salida del radiador 22 se devuelve inmediatamente a los conductos definidos dentro o alrededor del motor 11 para la absorción del calor generado por el motor 11.
El radiador 20 está formado por una pluralidad de elementos tubulares alargados 23 separados entre sí dispuestos para transportar líquido refrigerante. En conjunto, la pluralidad de elementos tubulares 23 proporciona al radiador 20 una forma sustancialmente cilíndrica, en donde el radio del radiador 20 es sustancialmente mayor que la longitud longitudinal del radiador 20. El primer y segundo colectores (no mostrados) se proporcionan en los extremos respectivos. de los elementos tubulares alargados 23. En uso, el líquido refrigerante que ingresa al radiador 20 en la entrada de líquido 22 se divide en el primer colector entre cada uno de los elementos tubulares 23. El líquido refrigerante luego pasa a través de los elementos tubulares 23 y se vuelve a combinar en el segundo colector para el paso posterior hacia afuera del radiador 20. La estructura de elementos tubulares separados 23 descrita anteriormente proporciona al radiador 20 un área de superficie grande y, por lo tanto, facilita un enfriamiento eficiente del mismo. Además, los espacios alargados entre los elementos tubulares 23 definen los pasajes de aire a través del radiador 20, lo cual permite que el aire fluya a través del radiador 20 y, por lo tanto, se mejora la eficiencia de enfriamiento del mismo.
Se forma una abertura 24 en el radiador 20, a través de la cual se extiende el eje de transmisión 13 del montaje de motor. La ubicación de la abertura 24 en el centro del radiador 20 permite que el radiador 20 rodee circunferencialmente el eje de transmisión 13. Las dimensiones de la abertura 24 son tales que el eje de transmisión 13 encaja dentro de la abertura 24 sin hacer contacto físico con esta, pero dejando espacio libre mínimo entre ellos. En la realización ilustrada, la abertura 24 es un cuadrado que tiene una longitud lateral marginalmente mayor que el diámetro del eje de transmisión 13. En una realización alternativa (no mostrada), la abertura puede ser circular y comprender un diámetro marginalmente mayor que el diámetro del eje de transmisión 13.
En ciertas realizaciones, el radiador puede estar provisto de una cubierta 25 que se extiende longitudinalmente, como se ilustra en la figura 3. La cubierta 25 consiste en una pared lateral tubular que se extiende desde el borde periférico del radiador 20. La pared lateral tubular de la cubierta 25, por lo tanto, constituye una extensión de la pared lateral del radiador 20. El eje longitudinal de la pared lateral tubular de la cubierta 25 es coaxial con el eje longitudinal del eje de transmisión (no mostrado en la figura 3) de modo que la cubierta 25 rodea circunferencialmente el eje de transmisión. Cuando la hélice (no mostrada) está conectada al eje de transmisión, el extremo de la pared lateral tubular de la cubierta distal del radiador 20 es adyacente al lado trasero de las palas de la hélice y está marginalmente separado de este. Los solicitantes han descubierto que una cubierta como esta mejora el flujo de aire a través del radiador 20 y, por lo tanto, mejora la eficiencia del enfriamiento del motor.
Se apreciará que es posible readaptar un radiador 20 como se describe anteriormente en un montaje de motor existente. Con referencia a la figura 4, la readaptación del radiador 20 comprende instalar el radiador 20 alrededor del eje de transmisión 13 en el paso 101. Se prevé que el radiador 20 se instalará en la posición ilustrada en las figuras 1 (a) y 1 (b). El circuito de enfriamiento del motor se conecta entonces completamente en el paso 102. En particular, los conductos de líquido formados dentro del motor 11 están conectados al radiador 20.
Una vez que el radiador 20 está instalado y está operativo, la bomba del circuito de enfriamiento del motor bombea líquido refrigerante a los conductos definidos en y alrededor del motor 11, con lo cual el líquido refrigerante absorbe calor del motor 11 y, por lo tanto, enfría el motor 11. El refrigerante líquido de los conductos se pasa luego a la entrada 21 del radiador 20 y se canaliza a través de los elementos tubulares alargados 23 del radiador 20. La relación de superficie grande con respecto al volumen de cada uno de los elementos tubulares 23 proporciona un enfriamiento efectivo del líquido refrigerante, que luego sale del radiador 20 a través de la salida de líquido 22.
La eficiencia del enfriamiento proporcionado por el radiador 20 puede mejorarse enormemente al energizar la hélice. En particular, la ubicación del radiador 20 posterior a la hélice permite la explotación del flujo de aire a alta velocidad generado por la hélice.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un montaje de motor (10) para una aeronave, el conjunto comprende:
un motor (11);
un eje de transmisión (13) configurado para ser accionado por el motor (11);
un propulsor de palas localizado en el extremo distal del eje de transmisión (13) con respecto al motor (11);
un circuito de enfriamiento para hacer circular líquido refrigerante alrededor del motor (11), comprendiendo el circuito de enfriamiento un radiador montado directamente en el cuerpo principal del motor;
comprendiendo el radiador (20) una abertura (24) a través de la cual se recibe el eje de transmisión (13), en donde la abertura (24) está ubicada de modo que el radiador (20) rodea sustancialmente el eje de transmisión (13), comprendiendo además el radiador (20) una cubierta (25) que se extiende longitudinalmente, la cubierta (25) comprende una pared lateral tubular dispuesta para rodear circunferencialmente el eje de transmisión (13); comprendiendo además el radiador (20) aberturas adicionales para permitir que el aire pase a su través, en donde las aberturas adicionales se extienden longitudinalmente a través del radiador y cada una define un pasaje alargado; en donde la pared lateral tubular de la cubierta (25) sobresale de un borde periférico exterior del radiador (20) y un extremo de la pared lateral tubular de la cubierta distal del radiador (20) es adyacente al lateral trasero de las palas propulsoras, en donde la pared lateral tubular de la cubierta (25) se ensancha hacia fuera, y
caracterizado por que se proporciona una entrada de aire para el motor proximal a un borde periférico del radiador; y porque cada pasaje alargado comprende una porción restringida de una posición central sustancialmente longitudinalmente.
2. Un montaje de motor según la reivindicación 1, en donde la abertura comprende un orificio localizado dentro de un interior del radiator de forma tal que el radiador rodea circunferencialmente el eje de transmisión.
3. Un montaje de motor según la reivindicación 1, en donde la abertura comprende una ranura que se extiende desde un borde periférico exterior del radiador a un interior del radiador.
4. Un montaje de motor (10) según la reivindicación 1, en donde la abertura (24) comprende un espacio que se extiende desde un borde periférico externo del radiador (20) a un borde periférico opuesto externo del radiador (20) de forma tal que la abertura (24) separa el radiador (20) en dos porciones desconectadas.
5. Un montaje de motor (10) según una cualquiera reivindicación precedente, en donde el radiador (20) está dispuesto para rodear circunferencialmente al menos 90% del eje de transmisión (13).
6. Un montaje de motor (10) según una cualquiera reivindicación precedente, que además comprende un miembro de respaldo plano dispuesto para que linde con una superficie del radiador (20) proximal al motor, comprendiendo el miembro de respaldo un orificio dentro de un interior del mismo a través del cual se recibe el eje de transmisión (13).
7. Un método de enfriamiento de un motor (11) dispuesto para accionar un propulsor de palas, comprendiendo el método: instalar un circuito de enfriamiento para hacer circular líquido de refrigeración alrededor del motor (11), comprendiendo el circuito de enfriamiento un radiador montado directamente sobre el cuerpo principal del motor, comprendiendo el radiador (20) una abertura (24) para recibir un eje de transmisión (13), comprendiendo además el radiador (20) aberturas adicionales para permitir que el aire pase a su través, en donde las aberturas adicionales se extienden longitudinalmente a través del radiador y cada una define un pasaje alargado, estando instalado el radiador (20) de forma tal que el radiador (20) rodea sustancialmente circunferencialmente el eje de transmisión (13);
conectar de manera fluida el radiador (20) de forma tal que el radiador (20) recibe líquido que ha sido calentado por el motor (11), montar una cubierta (25) que se extiende longitudinalmente que comprende una pared lateral tubular dispuesta para rodear circunferencialmente el eje de transmisión (13) sobre el radiador,
en donde la cubierta se monta de manera que sobresale desde un borde periférico exterior del radiador (20), y un extremo de la pared lateral tubular de la cubierta (25) distal al radiador (20) está adyacente al lado trasero de las palas del propulsor, de forma tal que la cubierta (25) potencia el flujo de aire a través del radiador (20),
en donde la pared tubular lateral de la cubierta (25) se ensancha hacia fuera, y
caracterizado porque se proporciona un borde periférico del radiador proximal a una entrada de aire para el motor y porque cada pasaje alargado comprende una porción restringida en una posición central sustancialmente longitudinalmente.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105781703B (zh) * 2016-05-24 2019-06-07 北京三快在线科技有限公司 一种多旋翼飞行器发动机的冷却系统
RU2734172C1 (ru) * 2019-12-24 2020-10-13 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ АВИАРЕШЕНИЯ" (ООО "ОКБ АВИАРЕШЕНИЯ") Система жидкостного охлаждения двигателя летательного аппарата вертолетного типа
CN112158326B (zh) * 2020-09-11 2023-03-14 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种适用于飞行器的腹鳍式散热器
US11891942B1 (en) * 2022-08-30 2024-02-06 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle cooling system with radial or mixed air flow

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405422A (en) * 1946-08-06 Cooling of engines in aircraft
US1374190A (en) * 1918-10-19 1921-04-12 Edward T Curran Airplane-radiator
FR589208A (fr) * 1924-01-24 1925-05-25 Radiateurs de refroidissement et leurs procédés de fabrication
FR679251A (fr) * 1928-08-07 1930-04-10 Boeing Co Perfectionnements aux dispositifs pour le refroidissement de l'huile dans les moteurs d'aéroplanes
US2171817A (en) * 1936-12-22 1939-09-05 Messerschmitt Boelkow Blohm Radiator for aviation engines
US2175432A (en) * 1938-05-02 1939-10-10 Gen Motors Corp Engine cooling system
GB535253A (en) * 1939-08-02 1941-04-03 Hawker Aircraft Ltd Improvements relating to aircraft engine cooling systems
FR995985A (fr) * 1945-03-31 1951-12-11 Rateau Soc Perfectionnements aux dispositifs de propulsion des aéronefs
DD140105A1 (de) * 1978-12-27 1980-02-13 Dieter Berth Luftfuehrung am kuehlsystem und antriebsmotor einer selbstfahrenden landmaschine
GB9908845D0 (en) * 1999-04-19 1999-06-16 Seneca Tech Ltd Inverted engine configuration
CN201265446Y (zh) * 2008-10-13 2009-07-01 湖南三一起重机械有限公司 发动机散热器组及带有散热器组的发动机冷却系统
CN201296385Y (zh) * 2008-12-09 2009-08-26 贵州盖克无人机有限责任公司 一种双动力飞机的增压系统
FR2947312A1 (fr) * 2009-06-25 2010-12-31 Ct Tech Des Ind Mecaniques Procede et appareil de controle du bruit sonore des ventilateurs subsoniques

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