ES2254079T3 - Culata para un motor de combustion interna refrigerado por agua. - Google Patents
Culata para un motor de combustion interna refrigerado por agua.Info
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Abstract
Culata para un motor de combustión interna refrigerado por agua con al menos un punto caliente (17), provocado por calor de radiación de una cámara de combustión (10), en una sección de la pared (18) de la culata, que delimita un taladro roscado (13) de una bujía de encendido (11) y la cámara de combustión (10), en la que el punto caliente (17) es refrigerado por medio de un canal de refrigeración (15) atravesado por la corriente de agua de refrigeración (15), así como con prevenciones de circulación, que conducen agua de refrigeración, previstas adicionalmente en el canal de refrigeración (15), en forma de un canal adicional (20), alineado aproximadamente al punto caliente (17), caracterizada porque prevenciones de control (23) para una circulación de agua de refrigeración y para una circulación selectiva del punto caliente (17) en forma de una o varias nervaduras de guía (24) dispuestas en el canal de refrigeración (15).
Description
Culata para un motor de combustión interna
refrigerado por agua.
La invención se refiere a una culata para un
motor de combustión interna refrigerado por agua según el preámbulo
de la reivindicación 1 de la patente, como se publica, por ejemplo,
en el documento DE-A-3 802 886 o en
el documento DE-A-1 950 113.
Por otro lado, se conoce a partir del documento
EP 0088157 A1 una culata para un motor de combustión interna
controlado por válvula con refrigeración por agua, cuya culata
comprende medidas para la reducción de la carga térmica. A tal fin,
está previsto un paso de agua principal del tipo de tobera, que
genera una circulación que actúa entre canales de intercambio de
gas.
El documento EP 0353988 A1 muestra en la figura 3
una culata, que está refrigerada por agua y presenta un punto
caliente en la zona de una pared de la culata, que se extiende entre
una bujía de encendido central y una cámara de combustión.
El documento US 2.305.457 trata de una culata
refrigerada con agua con canales de refrigeración, que están
conducidos alrededor de válvulas de salida. Estos canales de
refrigeración presentan, adyacentes a las válvulas de salida,
paredes, que están refrigeradas con la ayuda de medio de
refrigeración distribuido a través de toberas de pulverización.
Por último, el documento DE 3412 052 C2 se ocupa
de una culata provista con válvulas, cuyas válvulas están rodeadas
por anillos de asiento de las válvulas. Estos anillos de asiento de
las válvulas son delimitados por canales anulares que conducen agua
de refrigeración.
El cometido de la invención es configurar un
canal de refrigeración de una culata de un motor de combustión
interna, de tal manera que sobre todo los puntos calientes
característicos de la culata son refrigerados con agua de
refrigeración en circulación.
Según la invención, este cometido se soluciona a
través de las características de la reivindicación 1 de la patente.
Otras características que configuran la invención están contenidas
en las reivindicaciones dependientes.
Las ventajas conseguidas principalmente con la
invención se pueden ver en que las previsiones adicionales de la
circulación que conducen agua de refrigeración provocan una
circulación selectiva del agua de refrigeración y la refrigeración
en la zona del punto caliente, es decir, en una pared del canal de
refrigeración, que se extiende, por ejemplo, entre la bujía de
encendido central y una cámara de combustión. Las prevenciones de
la circulación son especialmente efectivas cuando se forman por
medio de uno o varios canales de circulación, estando alineado al
menos un canal adicional sobre el punto caliente. El canal adicional
está conectado con un canal de alimentación de agua de
refrigeración, cuyo canal de alimentación de agua de refrigeración
está previsto en una carcasa de cilindro montada en la culata.
Además, en el canal de refrigeración, adicionalmente a las
prevenciones de la circulación están dispuestas una o varias
prevenciones de control, que garantizan de la misma manera una
circulación de agua de refrigeración y la refrigeración de los
puntos calientes en la pared de la culata. Las prevenciones de la
circulación y las prevenciones de control provocan una circulación
selectiva del agua de refrigeración en el lugar caliente y de esta
manera reducen el riesgo de una solicitación excesiva condicionada
por la temperatura. Esto posibilita de nuevo, por una parte, que en
el diseño constructivo de una culata se puedan utilizar materiales
estándar -AlSi 10 y AlSi 7- y, por otra parte, que se pueda reducir
claramente los desechos, que son muy costosos especialmente en las
culatas de motores de combustión interna.
En el dibujo se muestra un ejemplo de realización
de la invención, que se describe en detalle a continuación. En este
caso:
La figura 1 muestra una sección transversal de un
motor de combustión interna en la zona de una culata y de una
carcasa de cilindro.
La figura 2 muestra una sección según la línea
II-II de la figura 1.
Un motor de combustión interna 1 -tipo de
construcción Otto- de varios cilindros, que es adecuado para el
montaje en un automóvil, con refrigeración por agua comprende en la
zona representada una culata 2 y una carcasa de cilindro 3, que
están constituidas por una aleación de metal ligero y que están
unidas en un plano de separación 4. La culata 2 está provista por
cada cilindro con dos válvulas de entrada y dos válvulas de salida
-no se representan-. Las válvulas de salida colaboran con anillos de
asiento de la válvula 5, 6, que descansan en asientos de válvula 7,
8.
A través de las válvulas de entrada de un lado de
entrada 9 se alimenta a una cámara de combustión 10 una mezcla de
combustible y aire -inyección con tubo de aspiración-, que se
enciende por medio de una bujía de encendido 11 y a continuación
llega, en forma de gases de escape, a través de las válvulas de
salida de un lado de salida 12 a una instalación de gases de escape
no mostrada. La bujía de encendido 11 enroscada en un taladro
roscado 13 de la culata se extiende en un plano medio longitudinal A
- A de un cilindro - o a una distancia reducida del mismo-, es
decir, que presenta una posición central en la cámara de combustión
10.
En la culata 2 refrigerada con agua de
refrigeración está previsto, por cada cámara de combustión 10 o
bien por cada cilindro 14 un canal de refrigeración 15, que es
alimentado con dicho agua de refrigeración desde un canal de
alimentación de agua de refrigeración 16 de la carcasa del cilindro
3. El agua de refrigeración circula desde el lado de salida 12,
procedente del canal de alimentación de agua de refrigeración 16, a
través del canal de refrigeración hacia el lado de entrada 9 -un
canal de refrigeración 15 que provoca una corriente transversal en
la culata 2- y se descarga en la culata 2 a través de un canal de
descarga de agua de refrigeración no mostrado.
En el canal de refrigeración 15 se forme durante
el funcionamiento del motor de combustión interna 1 a través del
calor de radiación de la cámara de combustión 10 sobre el lado de
salida 12 un punto caliente 17 en una pared 18, que delimita el
taladro roscado 13 y la cámara de combustión 10. Para garantizar una
refrigeración selectiva de este punto caliente 17, están previstos
en el canal de refrigeración 15 previsiones de circulación 19 que
conducen agua de refrigeración adicional en el canal de
refrigeración. Las prevenciones de circulación 19 comprenden un
canal adicional 20, a través del cual llega un chorro de agua de
refrigeración definido al punto caliente 17, de tal manera que se
reduce la carga térmica de la pared 18 de la culata 2. En el ejemplo
de realización, el canal adicional 20 está alineado aproximadamente
sobre el punto caliente 17 y está conectado a través de un taladro
21 con el canal de alimentación de agua de refrigeración 16 en la
carcasa del cilindro. Por razones de fabricación, el canal de
adicional 20 está realizado como taladro inclinado 22, que se
extiende en el ángulo \alphacon respecto al plano de separación 4
entre el canal de alimentación de agua de refrigeración de la
carcasa del cilindro 3 y el canal de refrigeración 15 en la culata
2. Además, el canal adicional 20 está dispuesto de tal manera que
se extiende entre las válvulas de salida y, en concreto, en la
proximidad de los asientos de las válvulas 7, 8, con lo que se
consigue una actuación de refrigeración adicional en estos
últimos.
Por último, dentro del canal de refrigeración 15,
como complemento a las prevenciones de la circulación 19, están
aplicadas también todavía prevenciones de control 23, que sirven de
la misma manera para la circulación selectiva de agua de
refrigeración y para la refrigeración del punto caliente 17 en la
pared 18 de la culata 2. Las prevenciones de control 23 se forman
por medio de uno o varios labios de guía 24, que provocan una
circulación del agua de refrigeración acelerada definida.
Claims (5)
1. Culata para un motor de combustión interna
refrigerado por agua con al menos un punto caliente (17), provocado
por calor de radiación de una cámara de combustión (10), en una
sección de la pared (18) de la culata, que delimita un taladro
roscado (13) de una bujía de encendido (11) y la cámara de
combustión (10), en la que el punto caliente (17) es refrigerado
por medio de un canal de refrigeración (15) atravesado por la
corriente de agua de refrigeración (15), así como con prevenciones
de circulación, que conducen agua de refrigeración, previstas
adicionalmente en el canal de refrigeración (15), en forma de un
canal adicional (20), alineado aproximadamente al punto caliente
(17), caracterizada porque prevenciones de control (23) para
una circulación de agua de refrigeración y para una circulación
selectiva del punto caliente (17) en forma de una o varias
nervaduras de guía (24) dispuestas en el canal de refrigeración
(15).
2. Culata según la reivindicación 1,
caracterizada porque el canal adicional (20) está conectado
con un canal de alimentación de agua de refrigeración (16).
3. Culata según la reivindicación 2,
caracterizada porque el canal de alimentación de agua de
refrigeración (16), que está conectado con el canal adicional (20),
está previsto en una carcasa de cilindro (3) montada en la culata
(2).
4. Culata según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el canal
adicional (20) está realizado como taladro inclinado (22) entre el
canal de alimentación de agua de refrigeración (16) de la carcasa
del cilindro (3) y el canal de refrigeración (15) en la culata
(2),
5. Culata según la reivindicación 1,
caracterizada porque el canal adicional (20) se extiende
entre dos válvulas de salida, con preferencia en la proximidad de
asientos de válvula (7, 8) de las válvulas de
salida.
salida.
Applications Claiming Priority (2)
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