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MOTOR CON PASAJE DIRECTO DEL DEPÓSITO DE ACEITE A LA BOMBA DE
ACEITE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en términos generales, a sistemas hidráulicos para motores. Más particularmente, la presente invención se refiere a motores de combustión interna que tienen un tubo de toma en el colector de aceite para bombear aceite desde el depósito de aceite fuera del cárter hacia la entrada de bomba de aceite. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Nuevos diseños de vehículos y accesorios adicionales requieren que un motor suministre una mayor potencia. Sin embargo, el motor requiere de un cigüeñal más grande para proporcionar la potencia adicional. Un cigüeñal más grande requiere de tapas de cojinetes principales más grandes para estabilización. Para operar el motor apropiadamente, el cigüeñal más grande y las tapas de cojinetes más grandes deben colocarse a un nivel más bajo en el cárter. Esta colocación elimina el espacio previamente disponible para el tubo de entrada de bomba de aceite. En una configuración típica de motor, una bomba de aceite conecta con un tubo de entrada fuera del cárter. El tubo de entrada conecta al tubo de toma dentro del cárter o bien dentro del colector de aceite. El tubo de toma se coloca en el colector de aceite para bombear aceite a partir del
depósito de aceite formado por el colector de aceite. Cuando opera el motor, el aceite es bombeado desde el depósito de aceite, a través del tubo de toma, a través del tubo de entrada, y hacia la bomba de aceite. Cuando el tubo de entrada es desplazado fuera del cárter, existen más oportunidades de presentarse fugas. Fugas pueden también ser desarrolladas a partir de tubos de toma y entrada conectados de manera inapropiada. Fugas pueden desarrollarse debido al hecho que el colector de aceite se extiende más allá del cárter. Fugas pueden también desarrollarse debido al hecho que el tubo de entrada de bomba de aceite o tubo de toma se extiende a través de un pasaje formado en el colector de aceite. En los dos últimos casos, se puede forear un espacio a lo largo de un borde del colector de aceite. Este escenario es especialmente cierto cuando el colector de aceite se extiende para conectarse con la cubierta frontal del motor. En operaciones de ensamblaje, es extremadamente difícil h hacer coincidir de manera consistente los bordes de la cubierta frontal y cárter de motor a motor. Si los bordes de la cubierta frontal y cárter no son regulares, se fcrma un espacio cuando se sujeta el colector de aceite. Fugas son también una preocupación principal cuando el tubo de entrada de bomba de aceite es desplazado fuera del cárter. Mientras no se desea ninguna fuga, una fuga dentro del cárter en la conexión de los tubos de entrada y toma presenta menos
consecuencias perjudiciales. Dicha fuga provocaría que el aceite se saliera en el tubo de entrada o el cárter o en el colector de aceite. Estas fugas tendrían menos impacto puesto que el cárter o el colector de aceite están llenos de aceite durante la operación del motor. En contraste, una fuga fuera del cárter tendría un efecto adverso sobre el desempeño del motor. Dicha fuga puede provocar la salida del aceite del motor. Mientras esto puede no causar un problema inmediato, a largo plazo, daña el motor. Además, una fuga puede provocar la penetración de aire en el sistema hidráulico. El aire en el sistema hidráulico tendría un impacto catastrófico sobre la operación del motor. Para evitar algunas de estas fugas, el tubo de toma y el tubo de entrada de bomba de aceite pueden formarse de una sola pieza. Sin embargo, típicamente no se forman de una sola pieza debido a costos de fabricación. La pieza única sobresaliera del colector de aceite o del cárter. Esta formación presenta una mayor probabilidad de ser dañada durante el transporte de la parte y ensamblaje del motor. El tubo combinado puede ser golpeado y has~a roto cuando la parte es transportada o bien cuando el motor se desplaza en la línea de ensamblaje. Además, un tubo coirJDinado no evitaría de espacios en las conexiones con el colector de aceite. Por consiguiente, existe la necesidad de un pasaje directo del depósito de aceite hacia la bomba de aceite en un motor
que no pase a través del cárter. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención ofrece un colector de aceite de motor con un pasaje directo del depósito de aceite hacia la bomba de aceite. Un pasaje directo es un pasaje que no atraviesa el cárter. Un cárter de motor se conecta con una cubierta frontal que tiene una mitad frontal y una mitad posterior. La mitad frontal forma un trayecto de entrada hacia la bomba de aceite, evitando así la necesidad de un tubo de entrada de bomba de aceite. Un colector de aceite está conectado con el cárter y la cubierta frontal. Puede existir un espacio entre el colector de aceite y la cubierta frontal. El colector de aceite tiene un tubo de toma colocado a lo largo de un bastidor de colector de aceite, que forma un depósito de aceite. El tubo de toma se coloca para tomar aceite desde la parte más onda del depósito de aceite. El tubo de toma conecta el depósito de aceite con el trayecto de entrada formado en la mitad frontal de la cubierta frontal. De preferencia, un niple está conectado por unión por interferencia con el tubo de toma. El niple está también conectado a la cubierta frontal mediante su inserción en el trayecto de admisión. El . niple puede tener un extremo ahusado. La mitad frontal puede tener una porción ahusada para recibir el niple. El extremo ahusado y la porción ahusada pueden tener el mismo ahusamiento para proporcionar
una conexión más firme. Un empaque circular de sección redonda o bien un empaque se A coloca de manera adyacente y al niple y entre el tubo de toma ?
y la mitad frontal. El tubo de toma y la mitad frontal tienen cada uno una ranura para colocación del empaque circular dß sección redonda. De preferencia, el empaque circular de sección redonda es más ancho que el espacio entre la cubierta frontal y el colector de aceite. Cuando el empaque circular de sección redonda no es más ancho que el espacio, el empaque * circular de sección redonda puede ser colocado adyacente al punto de contacto entre el niple y la cubierta frontal. Una modalidad alternativa omite el niple. Un empaque se coloca entre el colector de aceite y la cubierta frontal. De preferencia, el empaque se coloca en ranuras formadas en el colector de aceite y la cubierta frontal. Los siguientes dibujos y descripción presentan ventajas adicionales y beneficios de la invención. Más ventajas y beneficios son evidentes a partir de la descripción y pueden aprenderse mediante la práctica de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención puede entenderse mejor cuando se lee en conexión con los dibujos anexos, en los cuales: la figura 1 es una vista lateral parcial de un motor que tiene un pasaje directo de conformidad con la presente invención;
la figura 2 es una vista superior de un colector de aceite que tiene un tubo de toma de conformidad con la presente invención; la figura 3 es una vista en perspectiva de un niple de conformidad con la presente invención; la figura 4 es una vista cercana de la conexión de tubo de toma con la cubierta frontal en la figura 1 de conformidad con la presente invención; y la figura 5 es una vista cercana de una modalidad alternativa de un motor que tiene un pasaje directo de conformidad con la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra una vista lateral parcial de un motor que tiene un pasaje directo de conformidad con la presente invención. Un colector de aceite 100 está conectado a un cárter 110 a través de pernos (no se muestran) . El cárter 110 está conectado a una cubierta frontal 120 que tiene una mitad frontal 122 y una mitad posterior 124. La mitad frontal 122 forma un trayecto de admisión 128 hacia una bomba de aceite 130. El trayecto de admisión 128 tiene una abertura 129 en la mitad frontal 122. El colector de aceite 110 tiene un bastidor 104 que forma un depósito de aceite 105. El colector de aceite 100 se extiende para conectarse con la cubierta frontal 120 a través de pernos (no se muestran) . Debido a limitaciones de fabricación y maquinado, existe
*-1-r «»tr '¡** A*4máltto.t.?&*á??lt habitualmente un espacio 155 entre el colector de aceite 100 y la cubierta frontal 120. El espacio 155 puede ser una característica intencional con el objeto de asegurar un ajuste firme entre el colector de aceite 100 y el cárter 110. Si no hay espacio 155 y si la cubierta frontal 120 es demasiado grande, entonces el colector de aceite 100 no establecerá una conexión apropiada con el cárter. Un espacio 155 puede compensar un maquinado impreciso o capacidades de fabricación imprecisas. Sin embargo, el espacio 155 no es necesario ni deseado cuando la cubierta frontal 120 tiene las dimensiones apropiadas para que el colector de aceite se ajuste firmemente sobre el cárter 110 y la cubierta frontal 120. El colector de aceite 100 tiene un tubo de toma 140 colocado para desplazar aceite desde el depósito de aceite 105 hasta el trayecto de admisión 128. El tubo de toma 140 puede estar colocado en cualquier lugar en el depósito de aceite 105. De preferencia, el tubo de toma 140 se coloca para tomar aceite desde la parte más onda del depósito de aceite 105. El tubo de toma 140 puede tener una coladera 142 para recoger residuos. El colector de aceite 100 y el tubo de toma 140 se fabrican de preferencia de aluminio colado con el bastidor 104 y el tubo de toma 140 integrados como una parte única. Pueden también fabricarse de hierro o acero. Alternativamente, el
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8 colector de aceite 110 puede estar estampado en aluminio o acero. El tubo de toma 140 puede ser un tubo de aluminio o acero soldado sobre el colector de aceite 110. Además, el colector de aceite 110 y el tubo de toma 140 pueden fabricarse de plástico, ya sea separadamente o bien de manera integral. Otros materiales a una combinación de materiales pueden también utilizarse para el colector de aceite 100 y el tubo de toma 140. Un niple o copa 150 conecta de preferencia el tubo de toma 140 con la mitad frontal 122. El niple 150 es fabricado de preferencia del mismo material que el tubo de toma 140. Mientras se pueden utilizar materiales diferentes, se debe cuidar que el tubo de toma 140 y el niple 150 tengan expansiones térmicas similares y otras propiedades de material similares necesarias para una operación apropiada.
El niple 150 ayuda a dirigir el aceite a través del trayecto de admisión 128 hacia la bomba de aceite 130 colocada en la mitad frontal 122. Cuando la bomba de aceite 130 está operando, el niple 150 funciona con un empaque circular de sección redonda o bien un empaque de tipo portador 160 para evitar fuga de aire en el trayecto de admisión 128. Cuando la bomba de aceite no está operando, el niple 150 y el empaque circular de sección redonda 160 funcionan conjuntamente para evitar fugas de aceite del motor. El empaque circular de sección redonda 160 rodea el niple 150 y se coloca entre la
liiiiiá.feÉihtriiii.ttiitriiiir- ----i'^-tM*»»***..*.**** .*.*---* f * -n*-r» .-*.. ».**** .ám¿m¡ai^^íli¿j^ mitad frontal 122 y el colector de aceite 100. La figura 2 muestra una vista superior del colector de aceite con el tubo de toma 140, niple 150, y empaque circular de sección redonda 160. La figura 3 muestra el niple 150 con un extremo de tamaño completo 152 y un extremo ahusado 154. El ahusamiento es exagerado para propósitos de ilustración. Para facilitar la fabricación, el niple 150 tiene de preferencia una forma cúbica cuadrada o rectangular. Sin embargo, una forma circular ovalada o cilindrica (no se muestra) se prefiere cuando se desea un flujo de fluido más suave. El ahusamiento es definido por un ángulo de ahusamiento, a, que mide la desviación del extremo ahusado 154 hacia el centro del niple 150. Mientras se pueden usar otros ángulos de ahusamiento, se prefiere un ángulo de ahusamiento de un grado. Se muestra que el ahusamiento empieza aproximadamente a la mitad del niple 150. Sin embargo, el extremo ahusado 154 puede empezar en cualquier lugar a lo largo del niple 150. Además, el niple 150 puede ser ahusado sobre toda su longitud. Mientras un niple ahusado es preferido, se puede utilizar un niple no ahusado. La figura 4 muestra una vista cercana del niple 150 conectado al tubo de toma 140 y la mitad frontal 122. El extremo de tamaño entero 152 del niple 150 efectúa un ajuste por interferencia con el tubo de toma 140. El tubo de toma tiene
una forma que corresponde a la forma del niple 150. Las dimensiones externas del extremo de tamaño entero 152 son esencialmente las mismas que las dimensiones internas del tubo de toma 140. El niple 150 es de preferencia revestido para protección contra la oxidación y unión por interferencia. De preferencia, la mitad frontal 122 tiene una porción ahusada 126 que forma una abertura 129 para recibir el niple 150. La abertura 129 conecta con el trayecto de admisión 128. El ahusamiento del extremo ahusado 152 corresponde de preferencia al ahusamiento de la porción ahusada 126. Alternativamente, la abertura 129 puede ser formada por una cubierta frontal no ahusada. Un empaque circular de sección redonda o empaque de tipo portador 155 rodea el niple 150. El empaque circular de sección redonda puede ser de plástico, caucho, o bien de otro material adecuado. El empaque circular de sección redonda 160 se coloca en el espacio 155 entre la mitad frontal 122 y el colector de aceite 100 para evitar fugas, especialmente entre el niple 150 y la mitad frontal 122. De preferencia, ei tubo de toma 140 tiene una primera ranura 102 y la mitad frontal 122 tiene una segunda ranura 123. La primera ranura 102 y la segunda ranura 123 son para colocar el empaque circular de sección redonda 160. Mientras la primera ranura 102 y la segunda ranura 123 se muestran funcionando en tándem,
>M.^^» JJ-.»-.J A-Bt» j.»*,»^..*»—"»'' -|| 'IMlá* cualesquiera de ellas puede ser utilizada sola para la colocación del empaque circular de sección redonda 160. En este caso, la otra ranura puede no estar presente. De preferencia, el empaque circular de sección redonda 160 tiene una anchura mayor que el espacio 155 de tal manera que el empaque circular de sección redonda 160 se encuentra en compresión cuando la cubierta frontal 120 y el colector de aceite 100 están conectados al cárter 110. Cuando el empaque circular de sección redonda 160 tiene una anchura menor que el espacio 155. El empaque circular de sección redonda 160 se encuentra colocado adyacente al punto de contacto de la cubierta frontal 120 y el niple 150. La figura 5 muestra una vista cercana de una modalidad alternativa sin un niple. Un colector de aceite 200 está conectado a un cárter 210 a través de pernos (no se muestran) . El cárter 210 conecta con una cubierta frontal 220 que tiene una mitad frontal 222 y una mitad posterior 224. La mitad frontal 222 forma un trayecto de admisión 228 hacia una bomba de aceite 230. El colector de aceite 200 tiene un bastidor 204 que forma un depósito de aceite 205. El colector de aceite 200 se extiende para conexión con la cubierta frontal 222 a través de pernos (no se muestra) . Debido a limitaciones de fabricación y maquinado, existe habitualmente un espacio 255 entre el colector de aceite 200 y la cubierta frontal 220. De manera similar a la otra
modalidad, un espacio 255 puede ser un diseño intencional para compensar capacidades imprecisas de maquinado o fabricación. De la misma manera, un espacio 255 no se requiere ni se desea cuando a cubierta frontal 220 tiene las dimensiones apropiadas para que el colector de aceite se ajuste firmemente sobre el cárter 210 y la cubierta frontal 220. El colector de aceite 200 tiene un tubo de toma 240 colocado para bombear aceite desde el depósito de aceite 204 hacia el trayecto de admisión 228. La cubierta frontal 222 forma una abertura 229 para conectar con el tubo de toma 240. De preferencia, las dimensiones internas de la abertura 229 son esencialmente las mismas que las dimensiones internas del tubo de toma 240. Un empaque de tipo portador o un empaque circular de sección redonda 260 se coloca en este espacio 255 entre el colector de aceite 200 y la mitad frontal 222. El empaque 260 puede ser de plástico, caucho, o bien de otro marerial adecuaco. El empaque 260 tiene dimensiones internas esencialmente iguales o mayores que las dimensiones internas del tubo de toma 240 y la abertura 229. De preferencia, el tubo de toma 240 tiene una primera ranura 202 y la mitad frontal 222 tiene una segunda ranura 123 para colocación del empaque 260. Mientras' la primera ranura 202 y la segunda ranura 223 se muestran funcionando en tándem, una de ellas puede ser utilizada sola
para colocar el empaque 160. En este caso, la otra ranura puede no estar presente. El empaque 260 tiene una anchura mayor que el espacio 255 de tal manera que el empaque 260 se encuentre en compresión cuando la cubierta frontal 220 y el colector de aceite 200 están conectados con el cárter 210. Mientras se ha descrito e ilustrado la presente invención, esta descripción se ofrece solamente como ejemplo. Ventajas adicionales serán fácilmente visibles a los expertos en la materia que pueden efectuar numerosos cambios sin salirse del espíritu y alcance verdadero de la invención. Por consiguiente, la invención no se limita a los detalles específicos, dispositivos representativos, y ejemplos ilustrados en esta descripción. Por consiguiente, el alcance de la presente invención es limitado solamente por las reivindicaciones adjuntas.