Bomba de refrigerante radial mecánica para automóvil.

Bomba radial (10) mecánica para refrigerante de automóvil con una carcasa de la bomba (30),

un rotor de aletas (11) con una salida radial (44) del refrigerante, un canal anular de salida (48) que rodea la salida radial (44) del rotor de aletas, y

una válvula tubular (14) desplazable en dirección axial, que para cerrar la salida del rotor de aletas (44) se puede deslizar dentro del canal anular (48) a una posición de cierre, de tal modo que rodee la salida del rotor de aletas (44) y la cierre,

estando dispuesto para la válvula tubular en la cámara de refrigerante rodeada por la carcasa de la bomba (30) un actuador (16) mecánico controlado por la temperatura, donde el actuador (16) empuja la válvula tubular (14) a su 10 posición de apertura al calentarse el actuador (16), y estando realizado el actuador (16) como un elemento de cera,

caracterizada porque

la válvula tubular (14) no es rotativa y

porque al actuador (16) le corresponde un elemento calentador eléctrico (24) mediante el cual se puede calentar el 15 actuador (16) .

Bomba de refrigerante radial mecánica para automóvil.

La invención se refiere a una bomba radial de refrigerante de accionamiento mecánico para un automóvil propulsado por un motor de combustión interna, con un rotor de aletas radiales que presenta una salida de refrigerante radial.

Dentro del estado de la técnica se describen bombas de refrigerante radiales para motores de combustión interna de automóviles que son accionadas por medio de una polea desde el cigüeñal del motor de combustión interna, y en las que el rotor de aletas es accionado desde el árbol de la bomba de modo conmutable por medio de un embrague.

Con la regulación de dos puntos que puede realizarse con tales bombas de refrigerante radiales se puede variar la potencia de refrigeración de la bomba radial. Esta regulación permite evitar una refrigeración forzada que se inicie inmediatamente después de arrancar el motor de combustión interna, con lo cual se puede acortar notablemente la fase de calentamiento del motor de combustión interna con los inconvenientes que surgen durante esta fase, como por ejemplo unas mayores pérdidas por rozamiento, superiores valores de emisión y un mayor consumo de carburante.

Por el documento DE 100 57 098 C1 se conoce una bomba de refrigerante regulable en la que está dispuesta de forma estacionaria en la carcasa de la bomba una bobina de excitación que se puede poner en comunicación activa con un disco de inducido dotado de un forro de fricción por el lado del rotor de aletas, dispuesto sobre el árbol de accionamiento a prueba de torsión, pero desplazable bajo la carga de un muelle, de tal modo que estando desconectado el campo magnético, el rotor de aletas dispuesto de modo giratorio sobre el árbol de accionamiento, es arrastrado por el disco del inducido debido a la fuerza de apriete del muelle.

Por el documento EP 1 657 446 A2 se conoce una bomba radial regulable de refrigerante para motores de combustión interna accionada por medio de una polea, en la que está situada en la carcasa de la bomba una carcasa magnética con una bobina de excitación y una válvula tubular de corredera dotada de un inducido magnético que está sometida a la fuerza de un muelle de compresión, cuyo válvula tubular rebasa ligeramente con su diámetro interior el diámetro exterior del rotor de aletas o de la salida del rotor de aletas, y que se puede desplazar axialmente de tal modo que en una posición de apertura la válvula tubular deja paso libre para el flujo desde el rotor de aletas al canal anular de salida, y donde en la posición de cierre de la válvula tubular está bloqueada la afluencia desde el rotor de aletas al canal anular.

De este modo se tiene la posibilidad de efectuar un control activo del caudal de refrigerante, por una parte para asegurar un calentamiento lo más rápido posible del motor y al mismo tiempo para influir en la temperatura del motor en régimen permanente después de que se haya calentado el motor, de tal modo que en todo el campo de trabajo del motor se pueden reducir notablemente no solo las emisiones de sustancias nocivas sino también las pérdidas por rozamiento y el consumo de carburante. Ahora bien, esta solución es muy compleja y cara de fabricación.

Por el documento US 4, 828, 455 A se conoce una bomba radial de refrigerante mecánica para automóvil que da a conocer todas las características del preámbulo de la reivindicación 1, y en la que mediante un desplazamiento axial, un válvula tubular desplazable puede cerrar o dejar libre la salida radial del rotor de aletas hacia el canal anular. La válvula tubular se acciona por medio de un actuador rotativo con un elemento de cera.

Una bomba radial de refrigerante para automóvil semejante se conoce por el documento US 5, 169, 286 A, donde la válvula tubular sin embargo se acciona por medio de un muelle que tiene lo que se llama una memoria de forma.

Por el documento DE 10344309 A1 se conoce una bomba de refrigerante radial para automóvil en la que una corredera en forma de bloque se puede desplazar axialmente dentro de todo el espacio hueco del rotor de la bomba. La corredera se acciona por medio de un actuador previsto en el exterior de la bomba en dirección axial, por medio de una palanca.

Por el documento DE 2005004315 A1 se conoce una bomba de refrigerante radial para automóvil que para cerrar o dejar libre la salida del rotor de aletas presenta un válvula tubular desplazable en dirección axial. La válvula tubular se acciona en dirección axial por medio de un actuador electromagnético.

El objetivo de la invención es en cambio crear una bomba de refrigerante radial mecánica controlable que sea de estructura sencilla y de fabricación económica.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención por una bomba de refrigerante radial mecánica para automóvil que presenta las características de la reivindicación 1.

La bomba radial conforme a la invención comprende una carcasa de bomba, un rotor de aletas radial con una salida radial de refrigerante, un canal anular de salida que rodea la salida radial del rotor de aletas, un válvula tubular desplazable en dirección axial y un actuador mecánico de la válvula tubular controlado por la temperatura. La válvula tubular desplazable se puede introducir en el canal anular hasta una posición de cierre para cerrar la salida del rotor de aletas, de modo que rodee la salida del rotor de aletas y la cierre. El actuador mecánico de la válvula tubular controlado por la temperatura está situado en el espacio de refrigerante rodeado por la carcasa de la bomba, para lo cual el actuador desplaza la válvula tubular al calentarse el actuador pasando a una posición de apertura de la válvula tubular.

El control o la regulación de la bomba radial de accionamiento mecánico tiene lugar por lo tanto de forma puramente mecánica por un actuador controlado por la temperatura que está rodeado directamente por el refrigerante en el espacio de refrigerante. El control de la bomba radial tiene por lo tanto lugar basándose en la temperatura del refrigerante en el interior de la bomba radial. En el exterior de la bomba radial no están previstos ninguna clase de componentes que se requieran para el control de la bomba radial conducida por la temperatura. No se requiere alimentación eléctrica para la bomba radial.

Debido a la inevitable convección libre del refrigerante, el refrigerante situado dentro de la carcasa de la bomba radial adopta siempre la temperatura del refrigerante fuera de la bomba radial, con un cierto retardo. Este retardo sin embargo no es perjudicial ya que la regulación de temperatura propiamente dicha del refrigerante tiene lugar por medio de un termostato independiente. El control de la bomba radial sirve exclusivamente para que durante la marcha en frío del motor de combustión interna no recircule el refrigerante con el fin de acelerar el calentamiento del motor de combustión interna.

La bomba radial conforme a la invención permite cerrar el paso de refrigerante a través de la bomba durante la marcha en frio del motor de combustión interna con el fin de reducir al mínimo la refrigeración del motor de combustión interna durante esta fase. Incluso si el rotor de aletas gira loco, el caudal de paso de refrigerante hacia el motor de combustión interna es casi cero, ya que la válvula tubular en posición de cierre impide el paso de refrigerante a través de la salida del rotor de aletas. De este modo se consigue que el motor de combustión interna se caliente más rápidamente. Al ir aumentando la temperatura se abre la salida del rotor de aletas y el caudal de paso de refrigerante aumenta hasta alcanzar un valor máximo. Se crea por lo tanto una bomba radial de refrigerante controlada por la temperatura que es de estructura sencilla y por lo tanto de fabricación económica.

El actuador está realizado como elemento de cera. Un actuador de elemento de cera es muy económico, de estructura sencilla, robusta y segura.

Al actuador le corresponde un elemento calentador eléctrico mediante el cual se puede calentar el actuador. Mientras la válvula tubular está en su posición de cierre, el refrigerante en la carcasa de la bomba se calienta esencialmente por convección pasiva. La temperatura efectiva del motor de combustión interna o del refrigerante del motor de combustión interna solo alcanza por lo tanto la bomba radial con una demora en el tiempo. Esta demora se puede reducir si el elemento de calentamiento calienta el actuador... [Seguir leyendo]

1. Bomba radial (10) mecánica para refrigerante de automóvil con una carcasa de la bomba (30) , un rotor de aletas (11) con una salida radial (44) del refrigerante, un canal anular de salida (48) que rodea la salida radial (44) del rotor de aletas, y

una válvula tubular (14) desplazable en dirección axial, que para cerrar la salida del rotor de aletas (44) se puede deslizar dentro del canal anular (48) a una posición de cierre, de tal modo que rodee la salida del rotor de aletas (44) y la cierre,

estando dispuesto para la válvula tubular en la cámara de refrigerante rodeada por la carcasa de la bomba (30) un actuador (16) mecánico controlado por la temperatura, donde el actuador (16) empuja la válvula tubular (14) a su 10 posición de apertura al calentarse el actuador (16) , y estando realizado el actuador (16) como un elemento de cera,

caracterizada porque

la válvula tubular (14) no es rotativa y

porque al actuador (16) le corresponde un elemento calentador eléctrico (24) mediante el cual se puede calentar el 15 actuador (16) .

2. Bomba radial mecánica de refrigerante para automóvil (10) según la reivindicación 1, estando la válvula tubular

(14) pretensada por medio de un muelle de tensión inicial (15) en el sentido hacia la posición de cierre o hacia la posición de apertura.