ITTO990186A1 - Sistema di raffreddamento per un motore a combustione interna. - Google Patents

Sistema di raffreddamento per un motore a combustione interna.

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ITTO990186A1 IT1999TO000186A ITTO990186A ITTO990186A1 IT TO990186 A1 ITTO990186 A1 IT TO990186A1 IT 1999TO000186 A IT1999TO000186 A IT 1999TO000186A IT TO990186 A ITTO990186 A IT TO990186A IT TO990186 A1 ITTO990186 A1 IT TO990186A1
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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Sistema di raffreddamento per un motore a combustione interna''
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ai sistemi di raffreddamento per motori a combustione interna.
Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di raffreddamento che presenti un'efficienza elevata e nello stesso tempo abbia una struttura relativamente semplice e di basso costo.
In vista di raggiungere tale scopo, l'invenzione ha per oggetto un sistema di raffreddamento per un motore a combustione interna, caratterizzato dal fatto che comprende:
- un primo circuito di raffreddamento della testa cilindri del motore a combustione interna ed un secondo circuito di raffreddamento del basamento motore, che sono completamente separati fra loro, - in cui il circuito di raffreddamento della testa comprende:
un radiatore,
un condotto di mandata del fluido di raffreddamento dalla testa al radiatore,
un condotto di ritorno del fluido di raffreddamento dal radiatore alla testa,
un condotto di by-pass del radiatore,
una valvola di regolazione del flusso di fluido attraverso il radiatore,
una pompa trascinata dal motore a combustione interna, per attivare la circolazione del fluido di raffreddamento nel suddetto primo circuito, e
in cui il circuito di raffreddamento del basamento motore comprende:
uno scambiatore di calore liquido/liquido, interposto nel circuito di raffreddamento della testa, un condotto di mandata del fluido di raffreddamento dal basamento al suddetto scambiatore, un condotto di ritorno del fluido di raffreddamento dal suddetto scambiatore al basamento, e
una seconda pompa per attivare la circolazione del fluido di raffreddamento nel suddetto secondo circuito, detta seconda pompa essendo comandata da un motore elettrico regolabile.
Nel sistema di raffreddamento secondo l'invenzione, i due circuiti di raffreddamento della testa e del basamento motore sonò completamente separati fra loro, il che consente di mantenere le temperature dei due circuiti completamente indipendenti fra loro. Grazie alla completa indipendenza delle temperature del fluido di raffreddamento nella testa e nel basamento, quest'ultimo può essere portato alla temperatura voluta molto facilmente, variando la portata del fluido di raffreddamento attraverso il basamento mediante la suddetta seconda pompa comandata da un motore elettrico. Sempre nel caso del sistema secondo l'invenzione, il liquido che circola nel basamento è raffreddato da quello che circola nella testa grazie alla predisposizione del suddetto scambiatore liquido/liquido che presenta una struttura compatta e di basso costo.
Secondo un'ulteriore caratteristica preferita dell'invenzione, il fluido di raffreddamento utilizzato nel circuito del basamento è un fluido ad elevato punto di ebollizione, ad esempio, nel caso più semplice, lo stesso olio di lubrificazione del motore. Grazie a tale caratteristica, la temperatura del basamento può essere aumentata molto al di sopra dei 100°, ad esempio fino a 140. Tale risultato è possibile in quanto il circuito di raffreddamento del basamento è relativamente piccolo, il liquido in esso contenuto è molto poco ed inoltre il circuito può essere sigillato e posto in posizione protetta senza tubi che circolano nel vano motore. Un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che eventuali danni al radiatore, ad esempio dovuti ad un incidente, non provocano alcun inconveniente al circuito di raffreddamento del basamento.
La valvola di regolazione del flusso di fluido attraverso il radiatore nel circuito di raffreddamento della testa può essere una convenzionale valvola termostatica oppure una elettrovalvola proporzionale.
L'utilizzazione di una pompa comandata dal motore elettrico per il circuito di raffreddamento del basamento è molto vantaggiosa, in quanto la pompa a comando elettrico è molto piccola, facilmente installabile, ed inoltre è poco costosa e non sovraccarica il circuito elettrico di bordo dell 'autoveicolo.
Anche il circuito di raffreddamento del basamento può essere predisposto con una valvola di regolazione, ad esempio un'elettrovalvola proporzionale.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno della descrizione che segue con riferimento al disegno annesso, fornito a puro titolo di esempio non limitativo, che illustra uno schema del sistema di raffreddamento secondo 1'invenzione.
Nel disegno, i numeri di riferimento 1, 2 indicano rispettivamente la testa cilindri ed il basamento di un motore a combustione interna di un autoveicolo. Il sistema di raffreddamento del motore include un primo circuito 3 di raffreddamento della testa 1 ed un secondo circuito 4 di raffreddamento del basamento 2, che sono completamente separati fra loro. Il circuito 3 di raffreddamento della testa cilindri 1 comprende un radiatore 5 di tipo tradizionale, un condotto 6 di mandata del fluido di raffreddamento dalla testa 1 al radiatore 5, un condotto 7 di ritorno del fluido di raffreddamento da radiatore 5 alla testa cilindri 1, un condotto di by-pass 8 disposto in parallelo al radiatore 5, una valvola di regolazione 9 per la regolazione di flusso attraverso il radiatore 5.
Il basamento 2 è dotato di un piccolo circuito 4 indipendente dal circuito 3, che include uno scambiatore di calore liquido/liquido realizzato in un qualunque modo noto ed indicato con il numero di riferimento 10. Lo scambiatore 10 è interposto nel condotto di mandata 6 del circuito di raffreddamento della testa 1. Il circuito 4 di raffreddamento del basamento 2 include un condotto 11 di mandata del fluido di basamento 2 allo scambiatore 10, ed un condotto 12 di ritorno del fluido dello scambiatore 10 al basamento 2.
Nel condotto di ritorno 7 del circuito di raffreddamento della testa 1 è interposta una pompa 13 per l'attivazione della circolazione del fluido di raffreddamento nel primo circuito 3, che, secondo la tecnica tradizionale, è trascinata in rotazione dal motore a combustione interna mediante una qualsiasi trasmissione di tipo noto. Invece, nel condotto di ritorno 12 del circuito 4 di raffreddamento del basamento 2 è interposta una piccola pompa 14 comandata da un motore elettrico regolabile. E' inoltre previsto un condotto 16 di by-pass dello scambiatore 10 in cui è interposta una valvola di regolazione 15, ad esempio un'elettrovalvola di tipo proporzionale. La valvola di regolazione 9 predisposta nel primo circuito 3 può essere una valvola termostatica di tipo tradizionale oppure un'elettrovalvola di tipo proporzionale.
Come già sopra indicato/ il circuito 4 di raffreddamento del basamento 2 utilizza preferibilmente un fluido ad elevato punto di ebollizione (ad esempio l'olio motore), il che consente di raggiungere nel basamento temperature anche molto superiore a 100“, ad esempio nell'ordine di 140", a vantaggio del rendimento del motore.
Come già sopra indicato, la predisposizione di due circuiti di raffreddamento 3, 4 per la testa 1 e il basamento 2 che sono completamente separati fra loro consente di portare il basamento 2 alla temperatura voluta molto facilmente variando la portata del fluido nel basamento 2 mediante la pompa 14 a comando elettrico. Il liquido che circola nel basamento 2 è raffreddato dal liquido che circola nella testa 1, mediante lo scambiatore di calore 10 liquido/liquido, che presenta una struttura compatta e di basso costo. Il circuito di raffreddamento del basamento 2 è relativamente piccolo. La quantità di liquido in essa contenuta è poca. Il circuito può essere sigillato, montato direttamente sul motore e posto in una posizione protetta nel vano motore, per cui non è soggetto ad inconvenienti nel caso di danni al radiatore 5, o di urti di entità tale da provocare normalmente il danneggiamento del radiatore e la perdita di liquido refrigerante. Con ciò i problemi principali legali all'uso di fluidi di raffreddamento altro-bollenti e cioè il costo e l'eventuale necessità di sostituzione in caso di perdita dovuta ad incidente, vengono radicalmente ridimensionati. Inoltre, nella rarissima eventualità che sia necessario sostituire il fluido, questo può anche essere sostituito con fluido tradizionale, previo intervento sulla centralina elettronica, affinchè questa provveda a mantenere la temperatura del refrigerante a temperature più basse, tipiche dei motori convenzionali, modificando il lavoro della pompa elettrica. Come pure già indicato, la pompa elettrica 14 è molto piccola, facilmente installabile e poco costosa e non sovraccarica l’alternatore dell'impianto elettrico di bordo dell 'autoveicolo.
Naturalmente, fermo restando al principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (5)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di raffreddamento per motore a combustione interna, caratterizzato dal fatto che comprende : - un primo circuito di raffreddamento (3) della testa cilindri (1) del motore ed un secondo circuito di raffreddamento (4) del basamento motore (2), completamente separati fra loro, - in cui il circuito di raffreddamento (3) della testa (1) comprende: un radiatore (5), un condotto di mandata (6) del fluido di raffreddamento dalla testa (1) al radiatore (5), un condotto di ritorno {7) del fluido di raffreddamento dal radiatore (5) alla testa (1), un condotto di by-pass del radiatore (5), una valvola (9) di regolazione del flusso di fluido attraverso il radiatore (5), e una pompa (13) trascinata dal motore a combustione interna, per attivare la circolazione del fluido di raffreddamento nel primo circuito (3), ed in cui il circuito di raffreddamento (4) del basamento (2) comprende: uno scambiatore di calore liquido/liquido (10), interposto nel primo circuito di raffreddamento (3) della testa cilindri (1), un condotto di mandata (11) del fluido di raf freddamento dal basamento (2) allo scambiatore (10), un condotto di ritorno (12) del fluido di raffreddamento dallo scambiatore al basamento (2), e una seconda pompa (14) per attivare la circolazione del fluido di raffreddamento nel suddetto secondo circuito (4), detta seconda pompa (14) essendo comandata da un motore elettrico regolabile.
  2. 2. Sistema di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il secondo circuito (4) di raffreddamento del basamento motore (2) utilizza un fluido ad elevato punto di ebollizione.
  3. 3. Sistema di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta valvola di regolazione (9) nel primo circuito (3) di raffreddamento della testa cilindri (1) è una valvola termostatica.
  4. 4. Sistema di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta valvola di regolazione (9) nel primo circuito di raffreddamento (3) della testa cilindri (1) è una elettrovalvola proporzionale.
  5. 5. Sistema di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel condotto di ritorno (12) del secondo circuito (4) di raffreddamento del basamento (2) è previsto un condotto (16) di by-pass dello scambiatore (10), in cui è interposta una valvola di regolazione (15). Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi
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