MEJORAS EN O RELACIONADAS CON DEPÓSITOS DE RADIADOR.

Un depósito de radiador para un radiador de flujo en U, donde el depósito del radiador comprende una derivación interna aportada por una abertura,

donde la abertura cuenta con una válvula accionable entre una posición abierta y otra cerrada, 5 caracterizándose por el hecho de que la válvula puede moldearse íntegramente en el depósito del radiador

El presente invento se refiere a un radiador mejorado para un vehículo automóvil y, más concretamente, a un depósito de radiador provisto de una derivación.

Las configuraciones de los radiadores normalmente utilizados en la industria del automóvil son de tres tipos principales: de flujo cruzado, de flujo descendente y de flujo en U. La selección del tipo de radiador depende de varios factores, uno de los cuales es el de las limitaciones de distribución del vehículo en su conjunto. El radiador de flujo en U tiene la ventaja de que la entrada y la salida se encuentran dentro del mismo depósito de radiador. Esta circunstancia brinda más libertad para diseñar la ubicación exacta de la entrada y la salida.

Un motor sometido a un gran esfuerzo (circulación por terreno quebrado, remolque de otro vehículo o tránsito por zonas sin asfaltar) tiende a recalentarse, si el flujo de refrigerante recibido a través del radiador es insuficiente. Para hacer frente a estos requisitos de flujo elevado, es posible que la bomba del refrigerante deba rebasar sus parámetros operativos óptimos. Estas condiciones pueden dar lugar a la formación de vacíos parciales en el líquido refrigerante. ‘Cavitación' es el nombre que suele darse a este fenómeno. Cuando una masa de líquido en contacto con una bomba se somete a una presión suficientemente baja, puede reventarse para producir una cavidad detrás de la pala del rotor de la bomba. La burbuja de cavitación resultante se colapsará por efecto de la presión más alta del medio circundante. Al colapsarse la burbuja, la presión y la temperatura del vapor que contiene aumentarán. La burbuja acabará colapsándose hasta reducirse a una fracción diminuta de su tamaño original, momento en el cual el gas de su interior se disipará en el líquido circundante y liberará una cantidad significativa de energía en forma de onda de choque. Esta energía puede degradar las superficies internas de la bomba y, en especial, las paletas del rotor.

En algunas configuraciones de vehículo, la cavitación se está convirtiendo en un efecto secundario cada vez más normal de las condiciones de circulación bajo grandes tensiones. Dada la repercusión negativa de la cavitación en la duración de las piezas del motor afectadas, es conveniente gestionar el flujo de líquido a través del sistema del radiador de un modo que le impida alcanzar el punto inicial de la cavitación.

La patente EP-0-053-003 revela un sistema concebido para abordar este problema. Dicho sistema consta de un depósito para alimentación por gravedad con una división provista de una válvula que permite gestionar el flujo de líquido entre ambos lados de la división.

La patente JP-2005-325699 revela otro sistema concebido para abordar este problema. Este sistema consta de un par de mangueras conectadas respectivamente a protuberancias en los lados de entrada y de salida de un depósito de radiador de flujo en U. Las mangueras se unen para evitar el radiador, mediante un conjunto de válvula montado externamente.

Dicho conjunto de válvula comprende una válvula que sobresale para penetrar en las mangueras, siguiendo una dirección sustancialmente ortogonal al flujo del líquido por las mangueras. Este sistema se ha concebido para aportar una derivación cuya capacidad variable depende del grado de penetración de la válvula en el tubo.

Otra solución aplicada en la industria del automóvil consiste en un tubo que conecta directamente entre sí las mangueras de entrada y de salida del radiador. El diámetro del tubo se selecciona para asegurar que la proporción de líquido que evita el radiador no perjudique el funcionamiento del sistema de refrigeración en su conjunto.

El presente invento se basa en dicho concepto.

Según el presente invento, se aporta un depósito de radiador para un radiador de flujo en U, comprendiendo el depósito de radiador una derivación interna aportada por un orificio y dotándose dicho orificio de una válvula que es accionable entre una posición abierta y otra cerrada, caracterizándose por el hecho de que la válvula va moldeada integralmente en el depósito de radiador.

El depósito de radiador del presente invento también supera los problemas de distribución planteados por los sistemas de derivación externa conocidos. Debido a que un depósito de radiador según el invento tiene el mismo envolvente de empaquetadura que uno de flujo en U normal, el depósito de radiador del presente invento es totalmente retrocompatible y no plantea problema alguno de distribución que no se encontraría cualquier depósito de radiador normal. Asimismo, como el depósito puede fabricarse con los mismos utillajes, se evita la necesidad de dedicar sumas cuantiosas a este capítulo.

El presente invento es totalmente a prueba de fallos porque, si la derivación se bloquea, el volumen de refrigerante que puede evitar el radiador disminuye y el radiador funcionaría como si careciera de derivación. En cambio, un fallo en el sistema descrito en JP-2005-325699 podría ocasionar la pérdida de líquido del sistema de refrigeración del motor. Esta circunstancia tiene un potencial sustancialmente superior para los costosos daños del motor que la cavitación en condiciones de mucha carga, porque el recalentamiento afecta a la totalidad del motor, incluido el sistema de refrigeración, en tanto que el daño por cavitación sólo ocurre dentro de la bomba del refrigerante.

El depósito del radiador también puede comprender una placa de separación para dividir una porción de entrada y una de salida. La derivación puede disponerse en la placa de separación.

**(Ver fórmula)**

La derivación interna dispuesta dentro del depósito del radiador del presente invento reduce considerablemente la complejidad del sistema del radiador en su conjunto. La modificación de una placa de separación existente para aportar la nueva función adicional de una derivación permite prescindir del tubo adicional y del espacio de empaquetadura relacionado que se emplea en JP-2005-325699. La disminución consiguiente de los componentes del conjunto del radiador también entraña una reducción de los posibles puntos de fallo.

La disposición de la derivación como orificio interno de la placa de separación tiene la ventaja de que la longitud de la derivación carece de importancia. Las dos soluciones técnicas comentadas comprenden derivaciones externas con una longitud de trayecto muy superior a la sección transversal del flujo, lo cual introduce una impedancia inherente al flujo, simplemente por causa de la longitud del tubo de derivación. Al disponerse la derivación en la placa de separación, la longitud efectiva de la derivación carece de importancia y la magnitud del flujo depende únicamente del área transversal del orificio. En consecuencia, el diámetro necesario de la abertura de la derivación es menor que el del tubo de derivación externo requerido en las soluciones técnicas anteriores para obtener el mismo efecto en la presión interna del sistema.

La derivación puede ser una abertura, y ésta puede ser circular.

Un orificio circular tiene la ventaja de realizarse muy fácilmente y con un alto nivel de certidumbre respecto al área transversal de la abertura resultante. Como alternativa, si la forma de la placa de separación impide obtener el área transversal mediante una abertura circular, podría crearse una abertura ovalada o poligonal para aportar el área transversal requerida sin rebasar las limitaciones impuestas por la placa de separación disponible.

La abertura de la derivación puede dotarse de una válvula accionable entre una posición abierta y otra cerrada. Es posible desviar la válvula a la posición cerrada. La válvula puede ser multicúspide o de láminas.

La disposición de una válvula dentro de la abertura contribuye a refinar más la premisa básica de la derivación interna. La válvula hace posible que el área transversal de la abertura cambie por efecto del diferencial de presión entre las porciones de entrada y salida del depósito del radiador. La válvula está normalmente cerrada para asegurar que el flujo a través de la derivación sólo tenga lugar cuando, de otro modo, podría producirse la cavitación.

La válvula puede moldearse íntegramente en el depósito del radiador.

La válvula puede accionarse para abrirla cuando la diferencia de presión entre la porción de entrada y la de salida supere un nivel predeterminado.

El depósito... [Seguir leyendo]

1. Un depósito de radiador para un radiador de flujo en U, donde el depósito del radiador comprende una derivación interna aportada por una abertura,

donde la abertura cuenta con una válvula accionable entre una posición abierta y otra cerrada, 5 caracterizándose por el hecho de que la válvula puede moldearse íntegramente en el depósito del radiador.

2. El depósito de radiador según la reivindicación 1, que también comprende una placa de separación para dividir una porción de entrada y una porción de salida, disponiéndose la derivación en la placa de separación.

3. El depósito de radiador según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde la válvula se desvía a la posición cerrada.

10 4. El depósito de radiador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula es una válvula multicúspide o una válvula de láminas.

5. El depósito de radiador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula puede accionarse para abrirla cuando la diferencia de presión entre la porción de entrada y la de salida supere un nivel predeterminado.

6. El depósito del radiador según la reivindicación 5, que también comprende un sensor para detectar la velocidad

15 del motor, así como medios de control para regular la válvula cuando la diferencia de presión entre la porción de entrada y la de salida supera un nivel predeterminado de la velocidad detectada del motor.

7. Un vehículo que comprende un sistema de radiador que incluye un depósito de radiador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.