ES2322131T3 - Disposicion para el transporte de combustible a un motor de combustion. - Google Patents
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Abstract
Disposición para la transferencia de combustible, en la que entre un motor (2) y un primer depósito de combustible (5), que constituye el depósito principal, está previsto un segundo depósito de combustible (6) para recibir el combustible de retorno a través de una línea de retorno (10) desde el motor, y en la que el segundo depósito de combustible (6) está conectado a la entrada de combustible al motor a través de una bomba de combustible (4) para la transferencia de combustible al motor y constituye un depósito de combustible que está conectado al primer depósito de combustible (5) y se puede llenar desde el mismo, y desde el cual el motor recibe la totalidad de su combustible, en la que entre el primer depósito de combustible (5) y el segundo depósito de combustible (6) está prevista una bomba de combustible adicional (9), caracterizada porque se controla el nivel de dicha bomba de combustible adicional (9) mediante el nivel de combustible en el segundo depósito de combustible (6) porque la línea de retorno (10) procedente del motor lleva al segundo depósito de combustible (6) por encima del nivel de combustible normal, y porque el segundo depósito de combustible (6) está dispuesto para ventilar el combustible a la atmósfera que lo rodea mediante por lo menos una válvula de ventilación (20) dispuesta en el segundo depósito de combustible.
Description
Disposición para el transporte de combustible a
un motor de combustión.
La presente invención se refiere a una
disposición para la transferencia de combustible en motores de
combustión, según el preámbulo de la reivindicación de patente 1.
Dicha disposición se muestra, por ejemplo, en el documento
EP-A-043283.
EP-A-043283.
En los motores de combustión de distintos tipos
es normal que se traspase el combustible desde un depósito hasta el
motor y, en el caso de cualquier exceso de combustible, se retorne
al depósito de combustible. Esto implica la posibilidad de
suciedad; y el aire, el gas y el calor también alcanzan el depósito
de combustible, lo que puede acarrear varios tipos de problemas. En
particular, en los casos en los que un motor diesel está provisto
de inyectores de combustible que están concebidos para abrirse
constantemente, tiene lugar un retorno importante de flujo de
combustible que está muy caliente y contiene una gran cantidad de
aire. La elevada temperatura del flujo de retorno puede hacer que
resulte necesario utilizar un material resistente al calor para el
depósito de combustible, por ejemplo acero, en lugar de plástico,
por ejemplo. Otro tipo de problema es que las líneas de combustible
largas dificultan el cumplimiento de los requisitos esenciales de
presión positiva y negativa con respecto a la bomba de combustible
dispuesta adyacente al motor. Asimismo, demasiado aire en el
combustible de retorno puede provocar una presión excesiva en el
depósito de combustible, y se pueden producir posibles problemas
adicionales debidos a la acumulación de suciedad en el depósito de
combustible.
El exceso de retorno de combustible al depósito
de combustible puede indicar una información poco precisa sobre el
consumo de combustible del motor en un caudalímetro situado en la
línea de flujo de dicho depósito de combustible, dado que el flujo
de retorno hace que la medición precisa del consumo de combustible
resulte difícil. Un intento de solucionar este problema se menciona
en el documento GB 1 433 875, en el que se recoge el combustible de
retorno en un depósito de combustible adicional que se puede
conectar, cuando alcanza un nivel de combustible suficiente, a la
línea de succión ordinaria entre el depósito de combustible y el
motor. Esta disposición hace que sea posible que un caudalímetro
situado próximo al depósito de combustible controle el consumo de
combustible con una precisión adecuada, dado que el flujo de retorno
no alcanza el depósito de combustible. Incluso así, todavía pueden
surgir varios problemas, por ejemplo, con respecto a la presión
elevada en los depósitos de combustible o a las líneas de
combustible largas y a la presión adecuada en la bomba de
combustible.
Teniendo en cuenta estas deficiencias, existe
una necesidad de soluciones mejores a este respecto, con la
intención de conseguir, por ejemplo, una mayor fiabilidad de
funcionamiento y una instalación más sencilla, especialmente en los
casos en los que tiene lugar un flujo de retorno de combustible
importante.
El objetivo de la invención es poder transferir
combustible de mejor manera y por medio de una mejor disposición
con respecto al modo en que se hacía anteriormente. Otro objetivo es
evitar el incremento de temperatura y de presión en el depósito de
combustible con el fin de poder utilizar un material sencillo en su
construcción. Un objetivo adicional es proporcionar la posibilidad
de flexibilidad en lo que respecta a la localización de diferentes
partes de la disposición.
Estos objetivos se consiguen de acuerdo con la
invención tanto por medio de un método que presenta las
características indicadas en la reivindicación de patente 1, como
por medio de una disposición que presenta las características
indicadas en la reivindicación de patente 6.
El combustible procedente de un depósito
ordinario que únicamente se suministra al motor a través de un
depósito de combustible especial, en el que también se recoge el
combustible de retorno procedente del motor, hace que se pueda
disponer de una bomba de combustible que suministre combustible al
motor procedente del depósito especial únicamente, mientras que
otra bomba de combustible puede transferir combustible entre ambos
depósitos. El resultado son buenas condiciones de trabajo para la
bomba de combustible adyacente al motor. Además, proporcionar el
combustible en el depósito especial con ventilación evita un aumento
de presión excesivo en los depósitos de combustible y las líneas de
combustible, debido a la presencia de aire en el combustible. De
este modo, el depósito de combustible especial sirve como un
compensador de presión de combustible.
El depósito de combustible especial
ventajosamente puede estar realizado en un material resistente al
calor para soportar el combustible de retorno caliente y,
ventajosamente, puede presentar un volumen pequeño con respecto al
depósito de combustible ordinario y, por lo tanto, resultar más
sencillo mantener lleno de forma adecuada, reduciendo así el riesgo
de un mal funcionamiento debido a las salpicaduras de combustible en
los codos. Para eliminar el riesgo de que el combustible del
depósito de combustible especial alcance los cilindros del motor de
forma accidental, dicho depósito especial ventajosamente debería
estar situado a un nivel más inferior que los cilindros del
motor.
La solución según la presente invención también
hace que sea posible, por ejemplo, dividir el depósito de
combustible ordinario en una pluralidad de depósitos de combustible
separados, posiblemente, siendo cada un de los mismos de menor
tamaño que un depósito de combustible único normal. Ventajosamente,
de este modo se puede conseguir un depósito de combustible
dispuesto, por ejemplo, en un vehículo.
Otras características y ventajas de la invención
se indican en la descripción de una forma de realización y en las
reivindicaciones de patente expuestas a continuación.
Seguidamente, se explicará la presente invención
con mayor detalle, a partir de una forma de realización descrita
haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 1 muestra de forma esquemática una
forma de realización de una disposición según la presente invención
y la Figura 2 muestra una sección por el segundo depósito de
combustible de la Figura 1.
En una disposición 1 según la presente invención
que se muestra en la Figura 1, un motor de combustión 2, que por
ejemplo puede estar dispuesto en un vehículo, está provisto de un
dispositivo de inyección 3 alimentado por medio de una bomba 4. Un
primer depósito de combustible 5 situado próximo al motor 2, por
ejemplo en una disposición adecuada en un vehículo, sirve como
instalación de almacenaje para el motor 2. Entre dicho primer
depósito de combustible 5 y el motor 2 se prevé un segundo depósito
de combustible 6 que está conectado al primer depósito de
combustible 5 mediante una primera línea 7, y a la bomba de
combustible 4 mediante una segunda línea 8. En la primera línea 7,
está prevista una bomba de combustible 9, ventajosamente una bomba
eléctrica, que ventajosamente está dispuesta adyacente o próxima al
primer depósito de combustible 5. Desde el dispositivo de inyección
3, una línea de retorno 10, posiblemente provista de un refrigerador
de combustible 11, lleva al segundo depósito de combustible 6.
Desde el segundo depósito de combustible 6, una línea de retorno de
emergencia 12 lleva al primer depósito de combustible 5, de manera
que cualquier exceso de combustible en el segundo depósito de
combustible 6 pueda retornar cuando sea necesario al primer depósito
de combustible 5.
La Figura 2 muestra con mayor detalle la
configuración del segundo depósito de combustible 6. Una pared
inmediata 13 divide el depósito de combustible en dos cámaras 14 y
15 que se pueden comunicar entre sí mediante un hueco 16 entre la
parte inferior del depósito de combustible 17 y la pared inmediata
13. La primera línea 7 del primer depósito de combustible 5 lleva a
la primera cámara 14, al igual que hace la línea de retorno 10. De
este modo, el combustible se suministra según se indica mediante las
flechas que pertenecen a dichas líneas, de manera que prevalezca un
determinado nivel de combustible. Dicho nivel de combustible se
controla mediante un detector de nivel 18 dispuesto en la cámara 15
y que está conectado mediante una línea de señal 19 a la bomba de
combustible 9, con el fin de controlar esta última, de manera que se
mantenga un nivel de combustible establecido mediante el arranque o
el paro de la bomba 9.
La línea de retorno de emergencia 12 está
conectada al segundo depósito de combustible 6 en un nivel superior
al nivel usual de combustible, sujeto a alguna variación, en el
segundo depósito de combustible. Esto hace que se pueda evitar, por
ejemplo en el caso de un fallo de la bomba de combustible 9 o del
detector de nivel 18, el aumento de presión debido al exceso de
combustible. Con el fin de facilitar la extracción de aire del
combustible de retorno proveniente a través de la línea de retorno
10, dicha línea de retorno 10 ventajosamente finaliza por encima de
la superficie normal de combustible, y la extracción de este y otro
aire se lleva a cabo mediante la cámara 14, que está provista con
por lo menos una válvula de ventilación 20 que normalmente conecta
la cámara 14 a la atmósfera que la rodea, pero que, ante incidencias
como el volcado del segundo depósito de combustible 6, cierra la
cámara 14 y evita cualquier posibilidad de escape de combustible.
Dichas válvulas de ventilación son bien conocidas y, por lo tanto,
no se describirán en el presente documento. La cámara 15
ventajosamente también está provista de por lo menos una válvula de
ventilación 20 correspondiente.
En la parte superior de la pared intermedia 13
también se puede prever un hueco similar al hueco 16, o una
pluralidad adecuada de aberturas (que no se representan), para
permitir la comunicación también entre las cámaras 14 y 15 por la
parte superior, en la parte llena de aire, del segundo depósito de
combustible 6. En este caso, con una única válvula de ventilación
20 sería suficiente.
Haciendo que el combustible del segundo depósito
de combustible 6 se pueda mantener bien ventilado y a un nivel
razonablemente constante, se consigue un suministro de combustible
fiable para el motor 2 a través de la segunda línea 8, cuya entrada
está situada en la parte inferior de la cámara 15. El hecho de que
el segundo depósito de combustible 6 de forma ventajosa también
presente un volumen significativamente menor que el primer depósito
de combustible 5, ventajosamente no más de aproximadamente una
décima parte del volumen de este último, significa que se reduce la
salpicadura de combustible y que la entrada a la segunda línea 8
siempre recibe combustible, incluso cuando el nivel de combustible
en el primer depósito de combustible 5 sea bajo y durante una
maniobra del vehículo violenta.
La bomba de combustible 4 ventajosamente se
acciona de forma mecánica mediante el motor, mientras que la bomba
de combustible 9 ventajosamente se acciona de forma eléctrica y se
puede controlar, tal como se ha mencionado anteriormente, mediante
un detector de nivel 18. Esto tiene como resultado una mayor
libertad en lo que respecta al emplazamiento de la bomba de
combustible 9. El primer depósito de combustible 5 posiblemente se
podría dividir en una pluralidad de depósitos que se podrían
disponer de forma adecuada en un vehículo, por ejemplo, haciendo
buen uso del espacio disponible, y dichos depósitos de combustible
ventajosamente también se pueden conectar entre sí de forma que se
puedan alimentar mediante una bomba de combustible común.
El material del segundo depósito de combustible
6 ventajosamente puede ser, por ejemplo, acero para tolerar las
altas temperaturas del combustible, mientras que el material del
primer depósito de combustible 5, que únicamente está sometido a
unas temperaturas limitadas, ventajosamente puede ser, por ejemplo,
plástico.
El dibujo muestra las distintas líneas como
líneas individuales, sin embargo, obviamente, si así se desea, se
pueden sustituir las líneas individuales, por ejemplo, por líneas
duales. En algunas configuraciones, esto puede resultar
especialmente ventajoso en lo que respecta a la segunda línea 8 y a
la línea de retorno 10.
También resulta ventajoso que el primer depósito
de combustible 5, al igual que el segundo depósito de combustible
6, esté provisto de una válvula de ventilación (que no se muestra).
Asimismo, también resulta ventajoso que esté provisto de un
detector (que no se muestra) conectado a un contador de volumen de
combustible.
En los vehículos largos, por ejemplo autobuses,
normalmente existe una gran distancia entre el motor y el depósito
de combustible. Anteriormente, esto hacía necesario, cuando tenía
lugar un paro de combustible, utilizar una bomba manual para llevar
combustible limpio al motor antes de intentar arrancar otra vez.
Dichos problemas se obvian mediante la solución según la invención,
debido a que se reduce el riesgo de paro de combustible y también a
que la bomba de combustible 9 se puede arrancar sin tener que
arrancar el motor. Esto significa que se puede mover el combustible
según sea necesario incluso cuando el motor está parado.
Claims (5)
1. Disposición para la transferencia de
combustible, en la que entre un motor (2) y un primer depósito de
combustible (5), que constituye el depósito principal, está previsto
un segundo depósito de combustible (6) para recibir el combustible
de retorno a través de una línea de retorno (10) desde el motor, y
en la que el segundo depósito de combustible (6) está conectado a
la entrada de combustible al motor a través de una bomba de
combustible (4) para la transferencia de combustible al motor y
constituye un depósito de combustible que está conectado al primer
depósito de combustible (5) y se puede llenar desde el mismo, y
desde el cual el motor recibe la totalidad de su combustible, en la
que entre el primer depósito de combustible (5) y el segundo
depósito de combustible (6) está prevista una bomba de combustible
adicional (9), caracterizada porque se controla el nivel de
dicha bomba de combustible adicional (9) mediante el nivel de
combustible en el segundo depósito de combustible (6) porque la
línea de retorno (10) procedente del motor lleva al segundo depósito
de combustible (6) por encima del nivel de combustible normal, y
porque el segundo depósito de combustible (6) está dispuesto para
ventilar el combustible a la atmósfera que lo rodea mediante por lo
menos una válvula de ventilación (20) dispuesta en el segundo
depósito de combustible.
2. Disposición según la reivindicación 1,
caracterizada porque el segundo depósito de combustible (6)
se divide mediante una pared intermedia (13) en dos cámaras que se
comunican entre sí (14, 15), en la que se suministra combustible a
una cámara (14) y se proporciona desde la otra cámara (15).
3. Disposición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el segundo depósito de combustible (6)
presenta un volumen menor que el primer depósito de combustible (5),
siendo dicho volumen ventajosamente de no más de una décima parte
el volumen del primer depósito de combustible.
4. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque una línea de
retorno de emergencia (12) conduce desde el segundo depósito de
combustible (6) hasta el primer depósito de combustible (5), y
porque la entrada a dicha línea de retorno de emergencia está
dispuesta en la parte más superior del segundo depósito de
combustible.
5. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la salida al
motor desde el segundo depósito de combustible (6) está dispuesta
en la parte más inferior.
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