Elemento de filtración para motores de combustión interna.

1. Elemento de filtración de aire para motores de combustión interna,

con un cuerpo de filtración de forma cilíndrica, donde en uno de sus extremos está situado un disco que impide que aire circule por él, caracterizado porque de dicho disco se ha eliminado un segmento circular del borde externo, dejando una forma plana en él; perpendicularmente a este disco e inmediatamente debajo de esta parte plana se encuentra una pieza de forma rectangular cuya cara exterior está inclinada hacia afuera hasta alcanzar el radio de la tapa y que en su parte inferior acaba en una forma redondeada.

2. Elemento de filtración de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el ángulo del segmento circular, que crea la forma plana de la tapa del filtro, está comprendido entre 5º y 50º.

3. Elemento de filtración de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque la altura de la pieza rectangular situada inmediatamente debajo de la parte plana varía entre 5 y 20 mm.

4. Elemento de filtración de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque sobre en el punto medio del segmento circular donde se sitúa la talonera sobresale una guía de alineación, axialmente al eje del disco, entre 2 y 15 mm del límite exterior del círculo que delimita el disco del extremo del filtro.

Elemento de filtración para motores de combustión interna.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a un elemento de filtración, en particular a un filtro de aire, para motores de combustión interna.

Estado de la técnica

Los filtros de aire de los motores de combustión interna actuales están compuestos por un elemento de filtración, que puede ser de forma cilíndrica o de paralelepípedo, que en general está compuesto de material de celulosa prensado o de pequeñas fibras de material sintético, la mayoría de las veces derivados de poliéster, entrelazadas ente sí formando una masa compacta (en inglés non-wooven). Estos elemento de filtración van instalados dentro de contenedores cerrados (en inglés housings) que tienen por misión canalizar y distribuir, entre la superficie del elemento filtrante, el aire que debe ser limpiado. A su vez estos contenedores se diseñan para canalizar, de la forma más adecuada, el aire limpio hacia el sistema de inyección del motor de combustión interna.

En los diseños actuales de filtros de aire en vehículos de automoción se imponen los cartuchos de filtración cilíndricos ya que aportan ciertas ventajas respecto a otras formas geométricas: tienen una mayor área de filtración, su instalación solo tiene una posición lo que limita la posibilidad de cometer errores en su instalación y la distribución de aire a filtrar sobre las superficies es más uniforme lo que evita que haya zonas más colmatadas que otras en el elemento filtrante.

Otra particularidad de los diseños actuales es que debido a los requerimientos de los sistemas de inyección por un lado, y al aumento de los periodos entre mantenimientos por otro, la superficie de filtración debe ser mayor cada vez lo que repercute en que los elementos de filtración sean, a su vez, más voluminosos.

Al igual que con elementos de filtración, otros componentes del motor también crecen para hacer frente a los requerimientos actuales, como son el alternador y la batería (para suministrar electricidad a nuevos accesorios que hasta hace pocos años no se utilizaban: climatizador, navegador, inyección electrónica, etc.), el sistema de refrigeración o la propia

inyección del motor, por citar algunos.

De forma paralela a esto, el vano del motor, el lugar donde se sitúa el motor y todos sus elementos, cada vez es de menor tamaño ya que se prefiere comprimir el espacio dedicado a la mecánica para que el habitáculo sea más espacioso. Esto supone que hay que instalar más dispositivos y de mayor tamaño, en un espacio menor. Esto no representa un problema para el funcionamiento del propio motor pero sí dificulta mucho su mantenimiento. La accesibilidad de componentes como el filtro de aceite, la batería o el filtro del aire, por citar alguno, se limita mucho al ser necesario situarlos en una zona óptima para el funcionamiento del motor, no para su mantenimiento. Además como se ha dicho antes, muchos de estos componentes son de mayor tamaño por lo que el problema de agrava.

Una forma de reducir el tamaño de estos componentes es integrarlos dentro de partes específicas del motor, como puede ser la bomba de aceite o de agua, o en otros casos haciendo que piezas que deben sustituirse formen parte de su propio alojamiento. Este es un diseño que se utiliza cada vez más en los filtros de aire. La patente EP3509699 muestra un filtro de aire cilindrico donde la parte inferior del cartucho de filtración, que es de material plástico, forma parte del habitáculo de alojamiento (housing). Una vez instalado, esta tapa plástica es prácticamente una de las paredes del alojamiento, disminuyendo así el tamaño total del dispositivo, simplificando su fabricación y disminuyendo la cantidad de material de todo el conjunto.

En algunos casos, en los filtros cilindricos se diseñan pestañas de alineación para introducir los filtros en una posición determinada, como en el caso de DE202008010504 o el mismo EP3509699, pero esto no supone una ventaja técnica real ya que como se ha explicado antes en este tipo de filtros la distribución del aire a filtrar es muy uniforme, por lo que no se desarrollan zonas de mayor densidad de partículas en el filtro, es por eso que este tipo de filtros se instale en una posición concreta respecto a su eje axial no aporta ventajas en cuanto al proceso de filtración.

En algunos modelos actuales de marcas como Ford o Volvo, la colocación del contenedor del filtro de aire no permite una adecuada instalación del cartucho de filtración, siendo necesario desmontar todo el contenedor para la sustitución correcta del cartucho. Esto representa un grave problema a la hora de realizar el mantenimiento ya que aumenta el tiempo de operación, incrementa su coste y puede dar lugar al deterioro del contenedor ya

que no está diseñado para ser desmontado cada vez que se sustituye el filtro de aire.

Este modelo de utilidad propone una mejora para los filtros de aire cilíndrico que simplifica y facilita la instalación de los elementos de filtración, sin la necesidad de desmontar el contenedor del filtro.

Descripción de las figuras

Para una mejor comprensión de la invención, en las siguientes figuras se muestra un ejemplo de una realización preferente de esta invención.

La figura 1 muestra una imagen general de la tapa posterior del filtro donde se puede ver la inclusión del mecanismo de inserción del filtro en su alojamiento.

La figura 2 y la figura 3 muestran una vista detallada del mecanismo de inserción del filtro, transversal y oblicuamente.

La figura 4 representa el cartucho de filtro, su alojamiento y un ejemplo de mecanismo de guiado para encajar el primero en su lugar.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un nuevo sistema para insertar cartuchos de filtración en su alojamiento. Este sistema consta de un saliente en el borde exterior de la tapa posterior del cartucho de filtro, que llamaremos talonera, que permite instalarlo de forma sencilla, sin dañar ni la parte anterior (por donde se expulsa el aire limpio), donde normalmente se daña la goma que hace de sello al doblarse en el momento de la inserción, ni la parte posterior del filtro, donde normalmente se aplastan lo pliegues del material filtrante al ser necesario forzar el elemento filtrante para que quede situado en su posición de trabajo.

Esta talonera está compuesta por una rebaja en el borde exterior (1) de la tapa de filtro, donde se ha extraído un segmento circular del propio borde, dejando que forma una parte plana (2). De esta parte plana (2) sale una pieza de forma rectangular (3), perpendicular al eje axial de la tapa, y con una inclinación hacia la parte externa del filtro, respecto al eje longitudinal del filtro, que servirá de apoyo a la hora de introducir el filtro en su alojamiento. Esta inclinación de la talonera permite compensar el sector circular que ha sido eliminado, completando así la circunferencia de la tapa y permitiendo que encaje perfectamente en su

habitáculo. Esta talonera facilita la introducción del cartucho en su alojamiento, presionando el interior del alojamiento, empujando el cartucho de filtración hacia el lado contrario y facilitando así su inserción.

La parte plana de la tapa del filtro permite que el elemento de filtración no choque con su contenedor cuando se instala, su valor debe ser lo suficiente mente grande para que cumpla esta función pero no tanto como para que el cartucho no haga suficiente contacto con el contenedor y no realice este la función de sello necesaria para que no se escape el aire sucio. El valor del ángulo del sector circular que produce este segmento circular está comprendido en un rango que puede variar entre 5o y 50°.

A su vez la altura de la talonera debe ser suficiente para hacer la palanca necesaria para la instalación del cartucho, separando lo suficiente la tapa posterior del filtro de su contenedor, pero que su valor no sea tal que evite que esta tapa encaje en su sitio. El valor de su altura variará entre 5 y 20 mm y su anchura estará limitada por la anchura del segmento circular plano.

Aunque no es necesario para el correcto funcionamiento de la invención se puede habilitar una guía (4) que permita indicar la posición de colocación del cartucho. Esto es de ayuda para la persona que realiza la instalación ya que permite guiar el cartucho, dentro de su contenedor, hasta la posición correcta sin tener contacto visual con el interior del alojamiento. Esta guía también facilita la compatibilidad de esta invención con alojamientos de este tipo de filtros comerciales que están en funcionamiento de diferentes vehículos. Tanto su altura como su longitud pueden variar en función...

1. Elemento de filtración de aire para motores de combustión interna, con un cuerpo de filtración de forma cilíndrica, donde en uno de sus extremos está situado un disco que impide que aire circule por él, caracterizado porque de dicho disco se ha eliminado un segmento circular del borde externo, dejando una forma plana en él; perpendicularmente a este disco e inmediatamente debajo de esta parte plana se encuentra una pieza de forma rectangular cuya cara exterior está inclinada hacia afuera hasta alcanzar el radio de la tapa y que en su parte inferior acaba en una forma redondeada.

2. Elemento de filtración de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el ángulo del segmento circular, que crea la forma plana de la tapa del filtro, está comprendido entre 5º y 50º.

3. Elemento de filtración de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque la altura de la pieza rectangular situada inmediatamente debajo de la parte plana varía entre 5 y 20 mm.

4. Elemento de filtración de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque sobre en el punto medio del segmento circular donde se sitúa la talonera sobresale una guía de alineación, axialmente al eje del disco, entre 2 y 15 mm del límite exterior del círculo que delimita el disco del extremo del filtro.