MXPA02005839A - Coraza aislante del calor. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una pantalla termica para aislamiento termico y transmision reducida de ruido para componentes bajo el cofre de un motor de vehiculo, tales como los multiples de escape. La estructura se forma en tres capas: una capa metalica exterior para proporcionar integridad estructural, una capa aislante central para aislar el calor y amortiguar el ruido, y una capa metalica interior directamente adyacente al componente de pantalla para reflejar el calor de regreso al componente de pantalla. Como se describe, la capa aislante se interpone entre las dos capas metalicas. La pantalla termica se forma en dos mitades integrales coincidentes para definir una estructura unitaria que contiene anillos interiores. Los anillos interiores incorporan tornillos con cabeza que se fijan giratoriamente en las mitades respectivas de la estructura para union a las salientes de montaje sobre el componente. Finalmente, los bordes de las dos capas metalicas de la pantalla termica se doblan sobre si mismos para evitar dano a quienes realizan instalacion y para reforzar la estructura de pantalla termica para mejorar su duracion util bajo las condiciones dificiles de vibracion y calor.

Description

PANTALLA TÉRMICA AISLADA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención La presente invención se relaciona con estructuras protectoras mejoradas para partes del motor de un vehículo que generan calor y vibración sustanciales durante el funcionamiento del motor, tales como los múltiples de escape. Más particularmente, la invención se relaciona con pantallas térmicas protectoras aplicadas a estas partes para aislar a las partes con respecto a otros componentes dentro del compartimiento de motor de un vehículo.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR En los vehículos modernos, los múltiples de escape de los motores de combustión interna pueden alcanzar temperaturas debajo del cofre cercanas a los 870°C (1600°F) . Tales altas temperaturas pueden generar riesgos importantes de daño a componentes electrónicos que se alojan bajo el cofre. Por lo tanto se debe garantizar y proporcionar protección por medio del uso de pantallas térmicas diseñadas para cubrir y por lo tanto aislar a los múltiples de escape y otros componentes que generen calor. En algunos casos, las pantallas han sido eficaces para reducir los niveles de temperatura medidos para que se encuentren dentro del intervalo de los 149°C (300°F) , junto con reducciones conmensurables sustanciales en los niveles de ruido. Sin embargo, las pantallas térmicas típicas comprenden varias capas metálicas que tienen bordes cortantes susceptibles de generar cortes en las manos o los dedos de quienes realizan las instalaciones de tales estructuras. Además, muchas pantallas térmicas convencionales están constituidas de por lo menos dos porciones medias completamente separadas en donde se necesitan por lo menos tres juegos de tornillos con cabeza y tuercas desprendibles para sujetar y mantener juntas las porciones medias ensambladas. En una línea de producción típica, se utilizan un mínimo de dos a tres personas para el montaje de pantallas térmicas, particularmente cuando están involucrados componentes más grandes debajo del cofre, tales como los múltiples de escape. Además, el trabajo con componentes como tornillos con cabeza y tuercas separadas ocasionalmente exacerba los factores de molestia en el ambiente de línea de ensamblado, particularmente en casos en donde trabajan juntas varias personas en ambientes cerrados.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una pantalla térmica aislada mejorada para componentes de motor, tales como múltiples de escape de motores. En la modalidad descrita se forma una pantalla térmica de dos mitades contiguas para formar una estructura unitaria adaptada para asegurarse juntas vía conexiones con pernos y alrededor del múltiple del motor . En la modalidad descrita, la pantalla incluye tres capas; una capa exterior de metal para proporcionar integridad estructural total, una capa central de un material de aislamiento para aislar el calor y para amortiguar el ruido, y una capa interior adyacente al componente de pantalla para reflejar el calor de regreso al componente de pantalla . En la modalidad descrita, los bordes en las capas metálicas se doblan sobre sí mismos para evitar cortar las manos o los dedos de las personas que instalan o ensamblan, o incluso que dañen el cableado y las estructuras de manguera bajo el cofre. Además, los bordes doblados sobre sí mismos proporcionan refuerzo a la estructura de pantalla térmica para minimizar vibración y de esta manera maximizan la duración de servicio. Además, los tornillos con cabeza y las tuercas se montan de manera giratoria firmemente sobre anillos interiores integrales que se proporcionan en la estructura de pantalla térmica para permitir a un solo instalador ensamblar la pantalla térmica sin necesidad de ayuda de otros traba adores.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista de un múltiple de escape, que representa un componente adecuado para ser cubierto por el aparato de pantalla térmica integral de la presente invención. La figura 2 es una vista de una modalidad descrita de la pantalla térmica de la presente invención, instalada sobre un componente de múltiple de escape de la figura 1. La figura 3 es una vista de la modalidad de la pantalla térmica de la figura 2, girada para mostrar una abertura para alojar porciones sobresalientes del componente de múltiple de escape.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia inicialmente a la figura 1, se muestra un componente 10 de motor de la técnica anterior convencional, que se encuentra debajo del cofre. El componente 10 que se muestra es un múltiple de escape de hierro colado, de trabajo pesado adaptado para colocarse con pernos a una pluralidad de orificios de escape de un motor de combustión interna (no mostrado) . El múltiple 10 incluye salientes 12 de montaje para fijación de una pantalla térmica metálica convencional, como se apreciará por aquellos expertos en la técnica. En una colocación típica, se proporcionan una pluralidad de tales salientes 12. El múltiple 10 de motor también contiene una pluralidad de rebordes 14 de orificio de escape para montar el múltiple 10 a la pluralidad de orificios de escape de la cabeza de cilindro del motor de combustión interna anterior. Los expertos en la técnica apreciarán que los rebordes 14 de orificio de escape funcionan para recibir colectivamente los gases de escape de las cámaras de combustión individuales de cada motor, y para dirigir los gases de escape a un orificio común para transportarlos fuera del vehículo por medio de la porción 16 del tubo de escape del múltiple 10. Se proporciona integralmente un reborde 18 de montaje sobre la porción 16 de tubo de escape, como también los apreciarán los expertos en la técnica. Con referencia ahora a las figuras 2 y 3, una pantalla térmica 20 integral, de una pieza, se adapta para recubrir sustancialmente al múltiple 10, como se muestra. La pantalla térmica 20 se define por un par de semiporciones 19 y 21 que se acoplan uniéndose integralmente por una porción 22 de unión continua. Como será evidente con referencia particular a la figura 3, una división o separación 24 entre las semiporciones 19 y 21 proporciona flexibilidad de instalación sobre el múltiple 10. Además, se proporciona por lo menos una abertura 26 en la pantalla térmica 20 para alojar proyecciones de la porción 16 del tubo de escape y su reborde 18 de montaje asociado. En la modalidad que se describe, la abertura 26 se interrumpe excepto por la intersección de la abertura con la separación 24 que se extiende longitudinalmente entre las semiporciones 19 y 20, y como se muestra. La separación 24 define una separación media entre las semiporciones para permitir que las semiporciones se separen resilientemente dentro de los límites que se requieran. Continuando con referencia a la figura 3, la pantalla térmica 20 incorpora bordes o extremidades 28 que se doblan sobre sí mismas, y que de esta manera se recortan para evitar daños tales como cortes a las manos o dedos de los trabajadores de la línea de producción, o daño a la propiedad tales como cortes de mangueras y alambres que ya se encuentran unidos en su lugar al motor. Aquellos expertos en la técnica reconocerán y apreciarán la flexibilidad proporcionada por el diseño de la pantalla térmica 20. En la medida en que se forme de una pieza el cuerpo de la pantalla térmica, se instala con mayor facilidad sobre el múltiple 10 en comparación con las pantallas térmicas convencionales de dos piezas. Para facilitar más la sencillez del ensamblado, la pantalla térmica 20 contiene anillos interiores 30 de montaje que contienen sujetadores 32 giratorios, tales como tornillos con cabeza que se muestran mostrados giratoriamente dentro de los anillos interiores 30. Una pluralidad de tales anillos interiores y tornillos con cabeza se utilizan en la modalidad que se describe; habitualmente se proporcionan por lo menos dos, uno en cada una de las semiporciones 19 y 21. Dependiendo de la geometría o condiciones de operación de un motor particular, se pueden necesitar más de tales anillos interiores para eliminar aspectos de la vibración son particularmente difíciles, como lo apreciarán los expertos en la técnica. En la modalidad que se describe, la cubierta 20 térmica incorpora tres capas; una capa exterior de metal para proporcionar integridad estructural y rigidez total, una capa central de material aislante para aislar la temperatura y amortiguar la vibración y el ruido, y una capa metálica interior adyacente al componente de pantalla para reflejar el calor de regreso al componente de pantalla. La capa metálica exterior preferiblemente se puede formar de acero laminado en frío, acero aluminizado, aluminio o incluso acero inoxidable en vehículos más exóticos en donde el costo es un factor menor. Si se utiliza acero laminado en frío, el exterior de la pantalla se debe recubrir con un material resistente a la corrosión para mejorar la duración de la pantalla. La capa metálica interior es la porción de la pantalla 20 que está en contacto más cercano con el múltiple de escape. En la medida en que las temperaturas del múltiple puedan alcanzar el intervalo de 870°C (1600°F) , el material de la capa metálica interior debe ser capaz de resistir calor significativo. En algunas aplicaciones, la capa interior se puede formar de aleaciones de alta temperatura, y en otras posiblemente puede ser un acero fundido con aluminio más barato. Los expertos en la técnica apreciarán que la elección de materiales puede ser crítica para evitar degradación relacionada con altas temperaturas y vibraciones considerables en aplicaciones particulares. Las elecciones de material de la capa central aislante y amortiguadora pueden ser muy amplias. Tales elecciones pueden incluir fibras no metálicas tales como fibras de aramida, o papel de fibra cerámico. Dependiendo de los intervalos de temperatura que se anticipen, se pueden utilizar incluso composiciones no fibrosas, tales como polvos de vermiculita densificados, como lo apreciarán los expertos en la técnica. Un método para elaborar la pantalla térmica 20 se puede describir como sigue. Las capas metálicas interior y exterior se estampan de una lámina metálica, y después se conforman en un troquel progresivo a las formas que se muestran. La capa aislante se aplica sobre la capa metálica exterior, y después se coloca la capa metálica interior encima de la capa aislante. Posteriormente, los bordes 28 descritos previamente de la capa exterior con un tamaño ligeramente mayor, se pliegan sobre los bordes coincidentes respectivos de la capa metálica interior, y de esta manera encapsulan a la capa aislante entre las capas metálicas. Los anillos interiores 30 junto con los tornillos con cabeza 32 se pueden aplicar vía métodos convencionales, por ejemplo con los anillos interiores 30 atrapados entre las capas metálicas interior y exterior, los tornillos con cabeza 32 se fijan giratoriamente dentro de los anillos interiores 30 tal y como se pueden adquirir de un fabricante. Los expertos en la técnica apreciarán que la pantalla térmica 20 unitaria de una pieza se puede manejar por un solo instalador en oposición a un grupo de dos o tres instaladores necesarios para manejar una instalación de cubierta térmica convencional de dos piezas. Los anillos interiores 30 de montaje contenidos integralmente, que incluyen los tornillos con cabeza 32 montados giratoriamente en los anillos interiores, facilitan más la colocación y fijación de la pantalla térmica 20 al componente 10 múltiple.

Debe entenderse que la descripción anterior está diseñada como ilustrativa y no limitante. Serán evidentes muchas modalidades para los expertos en la técnica ante la lectura de la descripción anterior. Por lo tanto, el alcance de la invención se debe determinar, no con referencia a la descripción anterior, sino con referencia a las reivindicaciones anexas, junto con el alcance completo de los equivalentes para los cuales se intitulan tales reivindicaciones .

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES 1. Una pantalla térmica para un componente de motor de un vehículo que se encuentra bajo el cofre, que comprende tres capas: una capa metálica exterior, una capa aislante y una capa metálica interior adaptadas para colocarse directamente cercanas al componente de pantalla, la capa aislante se coloca de manera intermedia entre las capas metálicas, las capas proporcionan colectivamente aislamiento térmico y transmisión reducida de ruido desde el componente, en donde la pantalla térmica se forma en por lo menos un par de porciones coincidentes integrales para definir una estructura unitaria que contiene anillos interiores de montaje, en donde los anillos interiores incorporan miembros de sujeción asegurados giratoriamente en porciones respectivas de la pantalla, en donde los miembros de sujeción están adaptados para unión de la pantalla al componente.
2. 2. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 1, en donde la pantalla térmica comprende dos semiporciones que se extienden longitudinalmente conectadas por una unión integral para definir un cuerpo unitario adaptado para recubrir al componente .
3. 3. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 2, en donde los bordes circunferenciales de las dos capas metálicas de la pantalla térmica se doblan sobre sí mismas para reforzar la estructura de la pantalla térmica bajo condiciones de vibración y calor.
4. 4. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 3, en donde el componente comprende un múltiple de escape fijo al motor, y adaptado para transportar los gases calientes del motor alejándolos del motor.
5. 5. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 3, en donde los miembros de sujeción comprenden tornillos con cabeza y tuercas giratorias dentro de los anillos interiores de montaje.
6. 6. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 4, en donde los tornillos con cabeza y las tuercas se adaptan para acoplar salientes de montaje para fijación de la pantalla térmica al componente.
7. 7. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 6, que comprende además una separación que se extiende longitudinalmente entre las semiporciones, y en donde la separación también define una separación media entre las semiporciones .
8. 8. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 7, en donde la capa metálica interior adyacente directamente al componente de pantalla se adapta para reflejar el calor de regreso al componente de pantalla.
9. 9. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 8, que comprende además por lo menos una abertura para acomodar porciones sobresalientes del componente, en donde la abertura es interrumpida por una separación que se extiende en la parte media, entre las semiporciones .
10. 10. La pantalla térmica, como se describe en la reivindicación 9, en donde los bordes circunferenciales de las capas metálicas de la pantalla térmica se doblan sobre sí mismos para proteger las manos y dedos de la persona que hace la instalación impidiendo el contacto con bordes afilados.
11. 11. Una pantalla térmica para un componente de motor que se encuentra bajo el cofre, de un vehículo que comprende tres capas: una capa metálica exterior, una capa aislante y una capa metálica interior adaptadas para ser colocadas directamente próximas al componente de pantalla, la capa aislante se coloca intermedia entre las capas metálicas, las capas proporcionan colectivamente aislamiento térmico y transmisión reducida de ruido del componente, en donde la pantalla térmica se forma en al menos un par de porciones coincidentes integrales para definir una estructura unitaria que contiene anillos interiores de montaje, en donde los anillos interiores incorporan miembros de sujeción fijos giratoriamente en las porciones respectivas de la pantalla, en donde los miembros de sujeción están adaptados para unión de la pantalla al componente, y en donde la pantalla térmica comprende además por lo menos una abertura para acomodar porciones sobresalientes del componente, y en donde la abertura se interrumpe por una separación que se extiende por la parte media entre las semiporciones .
12. 12. Una pantalla térmica de un componente que se encuentra bajo el cofre de un motor de vehículo, que comprende tres capas: una capa metálica exterior, una capa aislante y una capa metálica interior adaptada para ser colocada directamente próxima al componente de pantalla, la capa aislante se coloca intermedia entre las capas metálicas, las capas proporcionan colectivamente aislamiento térmico y transmisión reducida de ruido del componente, en donde la pantalla térmica se forma en por lo menos un par de porciones coincidentes integrales para definir una estructura unitaria que contiene anillos interiores de montaje, en donde los anillos interiores incorporan miembros de sujeción asegurados giratoriamente en porciones respectivas de la pantalla, en donde los miembros de sujeción se adaptan para unión de la pantalla al componente, en donde la pantalla térmica comprende dos semiporciones que se extienden longitudinalmente, conectadas por una unión integral para definir un cuerpo unitario, en donde los bordes circunferenciales de las dos capas metálicas de la pantalla térmica se doblan sobre sí mismas para reforzar la estructura de pantalla térmica bajo condiciones de vibración y calor, en donde el componente comprende un múltiple de escape fijo al motor, y adaptado para transportar gases del motor alejándolos del motor, en donde los miembros de sujeción comprenden tornillos con cabeza y tuercas giratorias dentro de los anillos interiores de montaje, en donde los tornillos con cabeza y las tuercas se adaptan para acoplar salientes de montaje para fijación de la pantalla térmica al componente, en donde la pantalla térmica comprende además una separación que se extiende longitudinalmente entre las semiporciones, en donde la separación también se extiende por la parte media entre las semiporciones, y en donde la pantalla térmica comprende además por lo menos una abertura para alojar porciones sobresalientes del componente, y en donde la abertura se interrumpe por una separación que se extiende en la parte media.