ES2553959T3 - Radiador de refrigeración con derivación de sobrepresión y motor endotérmico que comprende dicho radiador - Google Patents

Abstract

Radiador de refrigeración que comprende: un haz (1) de tubos, una abertura (21) de entrada y una abertura (22) de salida de un fluido (3) refrigerante, y medio (24) de derivación cuya función es llevar directamente una parte de la rata de flujo del fluido refrigerante desde dicha abertura de entrada a dicha abertura de salida, la limitación de la rata de flujo de fluido refrigerante en el haz de tubos y la presión desarrollada en el mismo, cuando esta presión excede un valor predeterminado; dichos medios de derivación se obtienen por medio de una válvula (24) de sobrepresión, caracterizado porque la válvula (24) comprende (i) una cabeza (242) redondeada conectada de forma coaxial con (ii) un pequeño eje (241); (iii) un soporte (244) integral con el radiador y provisto de un orificio (245) en el que se inserta dicho eje (241) pequeño; (iv) un resorte (243) contador, manteniendo la cabeza (242) redondeada en contacto con los bordes de un orificio (231) perforado en el radiador; una cierta cantidad de fluido refrigerante que pasa a través de dicho orificio (231) y dicho soporte (244) está posicionado de manera que dicha cantidad de fluido refrigerante pasa también a través del soporte (244) provisto de aberturas apropiadas para el paso del fluido.

Description

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DESCRIPCION

Radiador de refrigeracion con derivacion de sobrepresion y motor endotermico que comprende dicho radiador Campo de la invencion

Esta invencion se refiere al campo de radiadores de refrigeracion, en particular a un radiador de refrigeracion con derivacion de sobrepresion y motor endotermico que incluye dicho radiador.

Description de la tecnica anterior

Los radiadores de enfriamiento de fluido refrigerante incluyen generalmente un haz de tubos paralelos entre si, que se fusionan en dos tanques laterales. Las aberturas de entrada y salida del llquido se colocan en dichos tanques laterales.

Cuando una de dichas aberturas se coloca en un tanque, mientras que la otra se coloca en el tanque opuesto, el radiador se llama radiador "I", debido a que el fluido pasa a traves del radiador en una sola direction.

Considerando que los radiadores llamados radiadores "U" tienen ambas aberturas, abertura de entrada y de salida, colocadas en el mismo tanque. En este caso dicho tanque tiene un deflector divisor que define dos volumenes, volumen superior e inferior, de manera que el haz de tubos esta conectado con un extremo de dicho volumen superior y con el otro extremo al volumen inferior. Todavla es usual que se presente el segundo tanque lateral: en este caso el fluido entra en el volumen superior del tanque y pasa a traves del haz de tubos en una direccion y en la opuesta. Dichas curvaturas del haz de tubos conectan los dos volumenes, a continuation, el fluido se remonta, siguiendo una "U" ideal.

La eficiencia termica de los radiadores "U" es mas alta que la eficiencia de los radiadores "I", por otra parte, el uso de tales radiadores simplifica la disposition de los tubos que llevan el fluido desde el motor al radiador y viceversa, por lo tanto, optimiza el uso del espacio en el compartimiento del motor.

Por otro lado, sin embargo, los radiadores "U" tienen una mayor perdida por friction que los radiadores "I", en particular, la curva de perdida por friccion en funcion de la rata de flujo es mas pronunciada en los radiadores "U" que en los radiadores "I".

El caudal de flujo del fluido refrigerante en el radiador es variable ya que es generado directamente por una bomba o no directamente accionado por el eje impulsor. Esto significa que el caudal de flujo y por lo tanto las perdidas aumentan con el numero de revoluciones del motor, creando una condition de sobrepresion en el radiador, que puede llegar a ser crltica en terminos del rendimiento de sellado del propio radiador. Por otro lado, no es posible reducir la rata de flujo de dicha bomba de fluido refrigerante, debido a que a un nivel medio bajo de rpm, la rata de flujo no sera suficiente para asegurar el correcto enfriamiento del fluido refrigerante. Este problema es particularmente evidente en los motores de ultima generacion, que tienen una tendencia casi plana de momento de fuerza, de manera que el valor de momento de fuerza maximo ya esta disponible en rpm moderadas, mientras que la bomba del fluido refrigerante esta lejos de alcanzar la rata de flujo mas alta posible.

Estos problemas llevan a seguir usando radiadores "I", con el fin de no tener problemas de ineficiencia a un nivel medio bajo de rpm o de sellado a altas rpm, aun cuando los radiadores "I" son mas voluminosos y termicamente mas ineficientes que los radiadores "U".

Por lo tanto, el radiador es a menudo de gran tamano por razones mecanicas mas que por razones termodinamicas.

DE4337349 revela un radiador de refrigeracion que comprende una valvula de derivacion entre la abertura de entrada y la abertura de salida del radiador. Dicha valvula es capaz de limitar las condiciones de sobrepresion. Dicha valvula de derivacion esta integrada en el colector del radiador y comprende un elemento movil que coopera con un agujero. El elemento movil es empujado contra el agujero por medio de un resorte de trabajo entre dicho elemento movil y una pared interna del colector en frente de dicho agujero.

Resumen de la invencion

El objetivo de esta invencion es proporcionar un radiador de enfriamiento que resuelve todos los problemas expuestos anteriormente.

Por lo tanto el objeto de esta invencion es un radiador de refrigeracion con derivacion de sobrepresion que tiene las caracterlsticas de la revindication 1.

Esta invention tambien se refiere a un motor endotermico que incluye dicho radiador de refrigeration con derivation de sobrepresion.

Breve description de las figuras

Otras caracterlsticas y ventajas de la invencion seran mas evidentes a la luz de una descripcion detallada de una 5 realization preferida, pero no exclusiva, de un radiador de refrigeracion con derivacion de sobrepresion, que se

muestra con la ayuda de los dibujos que se adjuntan a la misma, que son meramente ilustrativos y no limitativos, en los cuales:

• La figura 1 muestra esquematicamente un radiador "U" provisto de derivacion;

• La figura 2 muestra la grafica de la perdida de friction como una funcion de la rata de flujo del fluido refrigerante 10 tanto para el radiador "U" como para el radiador "I". El punto destacado en el grafico es el punto de intervention de

la valvula de sobrepresion que nivela el valor de perdida por friccion del radiador "U";

• La figura 3 muestra una vista en section transversal de un tanque incluido en un radiador "U", con el deflector que divide el volumen superior e inferior puesto en evidencia;

• La figura 4 muestra una valvula de sobrepresion acoplada al deflector divisor descrito anteriormente;

15 • La figura 5 muestra dicho deflector divisor;

• La figura 6 muestra una seccion longitudinal de la valvula de sobrepresion de la figura 4;

• La figura 7 muestra esquematicamente un radiador "I" provisto de derivacion;

Descripcion detallada de una realizacion preferida de la invencion

Con referencia a las figuras 1 y 2, una realizacion preferida que se aplica a un radiador "U" incluye un tanque 2 con 20 una abertura 21 de entrada y una abertura 22 de salida de un fluido 3 refrigerante y un deflector 23 divisor que divide el tanque en dos volumenes Vsup y Vinf y un haz 1 de tubos, cuya funcion es conectar dichos volumenes entre si, para permitir que el fluido refrigerante pase a traves del radiador primero en una direction y luego en la direction opuesta.

Dicho deflector 23 divisor esta provisto, en dicha realizacion preferida, con una valvula 24 de sobrepresion cuya 25 funcion es proporcionar una derivacion para el haz de tubos, permitiendo el paso de una portion del fluido directamente desde la abertura de entrada a la abertura de salida. De esta manera, dicha parte de la rata de flujo no pasa a traves del haz de tubos y la presion generada en el radiador se nivela por si misma (ver figura 2).

Incluso si dicha parte de la rata de flujo que se transmite directamente desde la entrada a la salida del radiador no es enfriada por el radiador, el motor no tiene problemas, debido a que la rata de flujo que pasa a traves del haz de 30 tubos es mas que suficiente para alcanzar la deseada reduction global de la temperatura del fluido refrigerante.

En las figuras de 3 a 6 se muestra la valvula 24 de sobrepresion de acuerdo con la invencion. Se incluye (i) una cabeza 242 redondeada, cuya parte inferior esta conectada, y es preferiblemente coaxial, con (ii) un pequeno eje 241; (iii) un soporte 244 integral con el tanque 2 y provisto de un agujero 245 que es compatible con la seccion de dicho pequeno eje 241; (iv) un resorte 243 contador, cuya funcion es mantener la cabeza 242 redondeada en 35 contacto con los bordes de un agujero 231 hecho en el radiador y en particular en el deflector 23 divisor.

Dicho contador se ajusta para permitir la bajada de la cabeza 242 redondeada cuando se alcanza un nivel de presion predeterminado en el volumen superior Vsup del tanque 2, y para permitir el paso de una cierta cantidad de fluido refrigerante a traves del agujero 231 y tambien a traves del soporte 244 provisto de aberturas apropiadas para el paso del fluido.

40 En particular, dicho agujero 245 hecho en el soporte 244 constituye un deflector verdadero asomandose hacia la cabeza 242 redondeada para obtener una funcion doble:

- mantener el pequeno eje 241 en el eje;

- determinar el llmite maximo de abertura de la valvula 24 de sobrepresion, que es el maximo descenso de la cabeza 242 redondeada.

Con referenda a la figura 7, otra realizacion preferida del radiador de refrigeracion con derivacion de sobrepresion se aplica a un radiador "I". En este caso, el radiador comprende un tanque 2' en el que dicha abertura 21 de entrada esta hecha, un tanque 4' en el cual dicha abertura 22 de salida esta hecha, y dicho haz de tubos 1, cuya funcion es interconectar dichos tanques, para hacer que el fluido refrigerante pase a traves del radiador de un tanque a otro.

5 Una ventaja es que dichos medios de derivacion comprenden no solo dicha valvula 24 de sobrepresion, sino tambien de un tubo 25 auxiliar que tiene la misma funcion del deflector 23 ilustrado en el radiador "U", cuya funcion es transmitir una parte de la rata de flujo del fluido refrigerante desde la abertura 21 de entrada a la abertura 22 de salida, cuando dicha valvula entra en funcionamiento. En este caso, dicho agujero 231 esta perforado en el llmite entre dicho tanque 2 y dicho tubo 25 auxiliar.

10 Las realizaciones particulares descritas en este documento no limitan el alcance de esta invencion que cubre todas las formas de realizacion alternativas definidas por las reivindicaciones.

Claims (9)

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   REIVINDICACIONES

   1. Radiador de refrigeracion que comprende: un haz (1) de tubos, una abertura (21) de entrada y una abertura (22) de salida de un fluido (3) refrigerante, y medio (24) de derivacion cuya funcion es llevar directamente una parte de la rata de flujo del fluido refrigerante desde dicha abertura de entrada a dicha abertura de salida, la limitacion de la rata de flujo de fluido refrigerante en el haz de tubos y la presion desarrollada en el mismo, cuando esta presion excede un valor predeterminado; dichos medios de derivacion se obtienen por medio de una valvula (24) de sobrepresion, caracterizado porque la valvula (24) comprende (i) una cabeza (242) redondeada conectada de forma coaxial con (ii) un pequeno eje (241); (iii) un soporte (244) integral con el radiador y provisto de un orificio (245) en el que se inserta dicho eje (241) pequeno; (iv) un resorte (243) contador, manteniendo la cabeza (242) redondeada en contacto con los bordes de un orificio (231) perforado en el radiador;

   una cierta cantidad de fluido refrigerante que pasa a traves de dicho orificio (231) y

   dicho soporte (244) esta posicionado de manera que dicha cantidad de fluido refrigerante pasa tambien a traves del soporte (244) provisto de aberturas apropiadas para el paso del fluido.
2. 2. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 1, del tipo "I" que comprende tambien un primer tanque (2') en el que dicha abertura (21) de entrada esta hecha, un segundo tanque (4') en el que dicha abertura (22) de salida esta hecho, y dicho haz (1) de tubos cuya funcion es interconectar dichos primer y segundo tanques, como para hacer que pase el fluido refrigerante a traves del radiador de un tanque a otro, estando dichos primer y segundo tanques colocados uno opuesto al otro.
3. 3. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 1, del tipo "U" que comprende tambien un tercer tanque (2) dividido en dos volumenes por un deflector (23), y un haz (1) de tubos cuya funcion es interconectar dichos volumenes entre si, para hacer el paso de fluido refrigerante a traves del radiador primero en una direccion y luego en la direccion opuesta, estando un primer de dichos dos volumenes conectados a dicha abertura (21) de entrada y un segundo de dichos dos volumenes conectado a dicha abertura (22) de salida.
4. 4. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 3, provisto tambien con un cuarto tanque (4) colocado opuesto a dicho tercer tanque (2), dicho cuarto tanque que tiene la funcion de tomar en un extremo del haz (1) de tubos de entrada y salida del fluido refrigerante, con el fin de interconectar dichos dos volumenes.
5. 5. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho orificio (231) en contacto con dicha cabeza (242) redondeada de dicha valvula (24) de sobrepresion, esta perforado en dicho deflector (23) divisorio.
6. 6. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dichos medios de derivacion comprenden tambien un tubo (25) auxiliar a traves del cual fluye el fluido refrigerante excedente, que es transportado por medio de dicha valvula (24) de sobrepresion.
7. 7. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que dicho orificio (231), en contacto con dicha cabeza (242) redondeada de dicha valvula (24) de sobrepresion, esta perforada en el llmite entre el tanque (2), provisto de la abertura de entrada y dicho tubo (25) auxiliar.
8. 8. Motor endotermico provisto con refrigeracion por llquido caracterizado por el hecho de que comprende un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7.
9. 9. Vehlculo provisto de motor endotermico de acuerdo con la reivindicacion 8.