DISPOSICIONES DE JUNTA DE CULATA PARA CONJUNTOS DE MOTOR.

La presente invención se refiere a disposiciones de juntas y, en particular, a disposiciones de junta de culata para un conjunto de motor. La utilidad de una junta de culata es asegurar una buena estanqueidad entre la culata y el bloque de cilindros en un conjunto de motor. La estanqueidad es necesaria para mantener los gases del cilindro en los cilindros. También impide la interacción entre los gases del cilindro y los pasos usados en el bloque de cilindros y la culata para el transporte de refrigerante, lubricante y otros fluidos según se necesita, así como impide su interacción con el exterior. La estanqueidad deseada se alcanza a través de forzar la culata y el bloque de cilindro uno hacia el otro de tal forma que compriman la junta de culata entre ellos y se implementa, generalmente, por medio de una fuerza de apriete aplicada a través de fijaciones mecánicas repartidas alrededor de los cilindros, por ejemplo, pernos o espárragos de culata y tuercas. Las fuerzas usadas en sujetar la culata son capaces de deformar directamente y de forma sustancial una o más partes del conjunto, tales como la culata o incluso el bloque de cilindros. La deformación puede ser causada por el par de apriete aplicado a los elementos de fijación de la culata que actúan alrededor de un anillo de estanqueidad de los gases de combustión de la junta de culata y este problema puede ser particularmente evidente en conjuntos que incluyen componentes grandes, tales como culatas y bloques, hechos de aluminio, magnesio o una aleación o equivalente de tales materiales. Unos buenos diseño y montaje de la junta de culata, por ello, implica la optimización de las regiones de contacto de la junta de culata y la adaptación de los fuerzas de apriete locales para obtener la mejor estanqueidad con una deformación local minimizada bajo condiciones estáticas. Una disposición de junta de culata de la técnica anterior está propuesto en el documento de patente japonesa JP- 7198040, en el cual los anillos de fuego previstos en la junta de culata para los cuerpos de cilindro no siguen una trayectoria circular alrededor de ellos. En una dirección radial desde una línea central a través de la luz del cilindro, la parte central de las molduras de estanqueidad está más alejada de la luz del cilindro en la región de cada perno de culata de lo que lo está en una región intercuerpos o en una región lateral alejada del perno de culata. Ejemplos similares pueden encontrarse en los documentos de patente de EE.UU. 4721315, 5957463 y 6431554. En cada uno de estos casos, la idea general es distribuir más uniformemente la presiones de apriete alrededor de los cuerpos de cilindro, por ejemplo para reducir las ocasiones de distorsión del cuerpo. Muchas propuestas de la técnica anterior tratan de abordar el problema de la distorsión del bloque de cilindros y de la culata en compresión bajo condiciones estáticas, pero no abordan adecuadamente el problema de la distorsión generada dinámicamente tal como variaciones cíclicas que interfieren con la eficiencia de la estanqueidad proporcionada por la junta de culata. Por ejemplo, en algunas disposiciones de la técnica anterior los anillos de fuego pueden incluir porciones que están unidas mediante líneas rectas o mediante la dirección variable de una curva. Ninguna de estas disposiciones puede ser la mejor ajustada para resistir las fuerzas de deformación cíclicas, las cuales pueden, por ejemplo, cambiar sus vectores. Presiones de combustión grandes se generan en los cilindros y cuando éstos chocan con la culata pueden tender a empujarla hacia fuera del bloque de cilindros o a distorsionarla y, de esta manera, reducir la seguridad de la estanqueidad de la junta de culata. Además, los movimientos cíclicos o la distorsión generada por las presiones de combustión o masas giratorias pueden contribuir a o intensificar la tendencia hacia el debilitamiento de la estanqueidad. Los efectos de estas características de distorsiones cíclicas pueden probarse difíciles de controlar y pueden, por ejemplo, causar la distorsión de la luz del cilindro o la culata o inducir elementos de torsión alrededor de las fijaciones de la culata. La distorsión cíclica puede ser experimentada en uno o en ambos del bloque de cilindros y la culata y puede, como consecuencia, provocar variaciones cíclicas asociadas en la capacidad de cierre estanco de la junta de culata. Estas variaciones cíclicas pueden inducir fatiga en partes de la junta de culata las cuales podrían, con el tiempo, conducir a la rotura de al menos parte del cierre estanco. Además de causar problemas con la estanqueidad, tanto la deformación estática como la dinámica/cíclica pueden traducirse, tanto individualmente como en combinación, en problemas en el recorrido para los componentes alternativos o de otro tipo de movimiento asociados a la culata o al bloque de cilindros. Tales problemas pueden afectar a las levas, al distribuidor de las válvulas del cilindro, a las holguras de carrera del pistón, a la forma oval del cilindro y al consumo de aceite. La mejor práctica en el diseño y montaje de la junta de culata debería, por ello, mirar no sólo a reducir la deformación estática sino que debería mirar también a limitar los efectos de las variaciones cíclicas sobre la calidad y la seguridad del cierre estanco entre culata y bloque de cilindros proporcionado por la junta de culata. 2   Es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de junta de culata mejorado para un conjunto de motor. De acuerdo con ello, la presente invención proporciona una disposición de junta de culata con un conjunto de motor, comprendiendo dicho conjunto de motor un bloque de cilindros, que tiene definido en él al menos un cuerpo de cilindro, y una culata adaptada para ser unida a dicho bloque de cilindros, incluyendo dicha disposición una junta de culata adaptada para ser comprimida entre dicha culata y dicho bloque de cilindros y comprendiendo un miembro laminar que soporta una anillo de estanqueidad adaptado para hacer un cierre estanco alrededor de dicho cuerpo de cilindro, caracterizado porque dicho anillo de estanqueidad está adaptado para seguir, alrededor de al menos una porción de dicho cuerpo de cilindro, una trayectoria curvilínea que se apoya sustancialmente a lo largo de una fibra neutra del bloque de cilindros asociada a dicho cuerpo de cilindro. Es una ventaja de la presente invención que, por seguir la fibra neutra, el diseño de la junta de culata ayuda a reducir la distorsión de la luz del cilindro y demuestra robustez contra las distorsiones cíclicas. El o cada uno de los anillos de estanqueidad sigue preferiblemente la fibra neutra hasta tan lejos alrededor de su cuerpo de cilindro asociado como sea práctico con respecto al material disponible alrededor de ese cuerpo de cilindro y, también preferiblemente, en un bloque multicilindro, teniendo en cuenta la necesidad de acomodar los anillos de estanqueidad de cuerpos de cilindro vecinos. Dicho anillo de estanqueidad puede estar adaptado para seguir una única curva cerrada. Para un cilindro intermedio, dicha trayectoria puede comprender una curva sustancialmente elíptica. Dicho bloque de cilindros puede comprender un bloque de cilindros multicuerpo y dicha junta de culata puede incluir una anillo de estanqueidad asociado a cada uno de dichos cuerpos de cilindro, en donde los anillos de estanqueidad asociados con dichos cuerpos de cilindro vecinos siguen dichas trayectorias curvilíneas respectivas que, en una región intercilindros, sustancialmente siguen o convergen hacia una fibra neutra intercilindros de dicho bloque de cilindros. Dicho bloque de cilindros puede comprender un bloque de cilindros multicuerpo y dicha junta de culata puede incluir un anillo de estanqueidad asociado con cada uno de dichos cuerpos de cilindro, en donde los anillos de estanqueidad asociados a dichos cuerpos de cilindro vecinos siguen dichas trayectorias curvilíneas respectivas que, en una región intercilindros, están dispuestas sustancialmente de forma simétrica alrededor de un fibra neutra intercilindros de dicho bloque de cilindros. Dicho motor puede comprender un motor multicilindro y dicho miembro laminar de la junta puede soportar además una moldura de estanqueidad, tal como una ondulación o burlete elastómero, que está adaptada para seguir una fibra neutra en al menos una porción de región intercilindros. Dicho miembro laminar de la junta puede comprender una lámina metálica, preferiblemente un laminado metálico multicapa y el o cada uno de los anillos de estanqueidad puede comprender un cierre estanco al gas de combustión tal como un anillo de fuego. La presente invención proporciona también un método de producir una junta de culata, método que incluye: a) proporcionar un miembro laminar que define a través de él uno o más agujeros para cuerpos... [Seguir leyendo]

1.- Una disposición de junta de culata con un conjunto de motor, comprendiendo dicho conjunto (10) de motor un bloque (12) de cilindros que tiene definido en él al menos un cuerpo (1, 2) de cilindro y una culata (14) adaptada para ser unida a dicho bloque de cilindros, incluyendo dicha disposición una junta (18) de culata adaptada para ser comprimida entre dicha culata y dicho bloque de cilindros y comprendiendo un miembro laminar (20) que soporta una anillo (22) de estanqueidad adaptado para hacer un cierre estanco alrededor de dicho cuerpo de cilindro, caracterizado porque dicho anillo (22) de estanqueidad está adaptado para seguir, alrededor de al menos una porción de dicho cuerpo (1, 2) de cilindro, una trayectoria curvilínea que se apoya sustancialmente a lo largo de una fibra neutra (N/F) del cuerpo de cilindros asociada a dicho cuerpo de cilindro; 2.- Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho anillo (22) de estanqueidad está adaptado para seguir una curva cerrada única, por ejemplo una curva sustancialmente elíptica en el caso de un cilindro intermedio (2). 3.- Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, comprendiendo dicho bloque de cilindros (12) un bloque de cilindros multicuerpo y dicha junta (18) de culata incluyendo un anillo (22) de estanqueidad asociado a cada uno de dichos cuerpos de cilindro (1, 2), en el que dichos anillos (22) de estanqueidad asociados con dichos cuerpos de cilindro (1, 2) vecinos siguen dichas trayectorias curvilíneas respectivas que, en una región (26) intercilindros, sustancialmente siguen o convergen hacia una fibra neutra intercilindros de dicho bloque de cilindros (12). 4.- Una disposición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, comprendiendo dicho bloque de cilindros (12) un bloque de cilindros multicuerpo y dicha junta (18) de culata incluyendo un anillo (22) de estanqueidad asociado a cada uno de dichos cuerpos de cilindro (1, 2), en el que dichos anillos (22) de estanqueidad asociados con dichos cuerpos de cilindro (1, 2) vecinos siguen dichas trayectorias curvilíneas respectivas que, en una región (26) intercilindros, son sustancialmente simétricas y están dispuestas alrededor de una fibra neutra intercilindros de dicho bloque de cilindros (12). 5.- Una disposición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicho conjunto (10) de motor comprende un motor policilíndrico y dicho miembro (20) laminar de junta soporta además una moldura (24) de estanqueidad, tal como una ondulación o burlete elastómero, que está adaptado para seguir sustancialmente una fibra neutra (N/F) en al menos una porción de una región (26) intercilindros. 6.- Una disposición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicho miembro (20) laminar de junta comprende una lámina metálica, preferiblemente un laminado metálico multicapa, y el o cada uno de dichos anillos (22) de estanqueidad comprende un cierre estanco a los gases de combustión, tal como un anillo de fuego. 7.- Un método de producir una junta de culata, método que incluye: a) proporcionar un miembro (20) laminar que define a través de él uno o más agujeros de cuerpos de cilindro; y b) proporcionar alrededor de uno o más de dichos agujeros de cuerpos de cilindro un anillo (22) de estanqueidad que está adaptado para seguir, alrededor de al menos una porción de uno de dichos agujeros de cuerpo de cilindro, una trayectoria curvilínea que se apoya sustancialmente a lo largo de una fibra neutra (N/F) del bloque de cilindros asociada con dicho agujero de cuerpo de cilindro. 8.- Un conjunto de motor que incluye una disposición de junta de culata de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 o una junta (18, 180) de culata hecha usando el método de la reivindicación 7. 9.- Un conjunto de motor de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho conjunto (10, 100) de motor incluye un bloque de cilindros (12, 120) comprenden aluminio, magnesio o una aleación que incluya al menos uno de ellos. 10.- Un conjunto de motor de acuerdo con la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que dicho bloque de cilindros (120) comprende un forro (300) de cilindro que define un cuerpo de cilindro (1, 2) dicho. 8   9