OBJETO DE LA INVENCIÓN.

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, consiste en un compensador de vacío para motores de explosión, el cual es de utilidad para compensar los cortes de vacío provocados en los colectores de admisión de los motores de explosión, producidos con aceleraciones violentas de los regímenes de giro de los mismos, lo que hace que haya"picos"de consumo de combustible (gasolina, gasóleo, etc.), debidos a defectos de contacto químico entre el combustible (difundido o inyectado), y el comburente (oxígeno, normalmente suministrado por aire).

EI compensador de vacío, se constituye por una válvula no hermética, definida por un cuerpo cilindrico hueco abierto por una de sus bases y dotado en su otra base de un cuerpo de material flexible, solidario perimetralmente a la superficie lateral del mismo y provisto centralmente de un orificio circular, así como de unos cortes radiales que definen varios sectores circulares, quedando instalado el compensador de vacío como cierre de la abertura de aspiración de la caja que contiene el filtro del aire del motor.

Así, mediante la instalación del compensador de vacío como cierre de la abertura de aspiración de la caja que contiene el filtro del aire de los motores de explosión, se logra que ante una brusca aceleración, el tiempo en el que se produce una disminución momentánea de la depresión disponible en el colector de admisión, disminuya sin que se produzca un aumento en la producción de CO.

Como consecuencia de ello, la gran ventaja que se obtiene es que con la incorporación del compensador de vacío en los motores de explosión, se reduce el consumo de combustible, con el consiguiente ahorro económico que ello representa.

CAMPO DE APLICACIÓN.

EI compensador de vacío que se describe en la presente memoria, es de utilidad para su instalación en los motores de explosión de manera que con el mismo, ante una brusca aceleración, se reduce el tiempo durante el que disminuye momentáneamente la depresión de la que se dispone en el colector de admisión, reduciendo los"picos"de consumo de combustible y consiguientemente obteniendo un ahorro económico. Así, una particular aplicación es en vehículos automóviles con la gran ventaja de que la reducción del consumo de combustible representa un ahorro económico al usuario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

El compensador de vacío está destinado para que actúe en el momento que el motor de explosion se encuentra en una situación de combustión de rendimiento energético bajo, de forma que dicha situación se produce al demandar del motor una mayor cesión o aporte de energía, es decir, en el momento que se presiona el acelerador que abre la válvula de mariposa del colector de admisión, de manera que habitualmente se observa, en cualquier motor y en mayor o menor medida, una disminución momentánea de la depresión de la que se dispone en el colector de admisión.

La medida de la caida de la depresión disponible en el colector de admisión del motor de explosión correspondiente, se obtiene fácilmente conectando cualquier tubo de"toma de vacio", del colector de admisión a un barómetro o vacuómetro observándose que si la presión ejercida sobre el acelerador es suficientemente rápida, se produce el efecto contrario al deseado, ya que en esos primeros instantes de brusca aceleración e inmediatamente después de haber presionado el acelerador, se observa una pérdida de velocidad de giro del motor, lo que habitualmente se describe como que"el motor se ahoga".

En definitiva, lo que ocurre en los motores de explosión, es que se producen cortes de vacio al realizar aceleraciones violentas de los regímenes de giro, en los colectores de admisión de los mismos, lo que provoca"picos" de consumo de combustible (gasolina, gasóleo, etc.) debidos a defectos de contacto químico entre el combustible (difundido o inyectado) y el comburente (oxígeno, normalmente suministrado por aire), esto es, se produce un consumo de combustible innecesario, al no ser aprovechado para la propulsión del vehículo.

Partiendo de la problemática descrita, el objetivo a conseguir es que el tiempo en el que se produce el corte de vacío en los colectores de admisión de los motores de explosión al realizar bruscas aceleraciones en los regímenes de giro de los mismos se reduzca, para reducir o eliminar los"picos"de consumo de combustible y con ello un ahorro económico.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

En la presente memoria se describe un compensador de vacío para motores de inyección de especial aplicación en vehículos automóviles el cual es montado en la abertura de aspiración de entrada del aire del exterior, a la caja de ubicación del filtro del aire, de manera que el mismo presenta una forma general cilindrica hueca con una de sus bases abierta y disponiendo en

su otra base de un cuerpo de material flexible, solidario perimetralmente a su superficie lateral y estando dotado el mismo de una abertura central circular, de unos cortes radiales que definen una serie de sectores circulares idénticos entre si.

La naturaleza del cuerpo de material flexible, dispuesto en una base del cuerpo cilindrico hueco que define el compensador de vacío, así como el diámetro de su abertura central y el número de cortes radiales, vendrán determinados en función de las características del motor.

El cuerpo cilindrico hueco que define el compensador de vacío tendrá una altura maxima de 10 cm. y su diámetro interior será igual o mayor al diámetro de la abertura de aspiración de la caja contenedora del filtro del aire en la que se monta, pudiendo realizar el anclaje por cualquier medio convencional, tal como una brida.

En caso de que por cualquier circunstancia se deba montar un compensador de vacío de mayor diámetro que el diámetro de la abertura de aspiración de la caja contenedora del filtro del aire, se dispondrán los cilindros reductores adecuados para ajustarlos lo más posible al diámetro de la abertura del tubo de aspiración.

Los sectores circulares que definen el cuerpo de material flexible solidario a una base del compensador de vacío, se encuentran en continuo movimiento, abriéndose y cerrándose, entre dos posiciones extremas, de manera que en la situación de combustión de máximo rendimiento energético, los sectores circulares se encuentran flexionados, en relación a su unión al cuerpo cilindrico hueco, quedando sus extremos libres en la parte de máximo alejamiento entre si, mientras que en la situación de combustión de rendimiento energético bajo, los sectores circulares se mantendrán en su posición de reposo con sus extremos libres en la situación mas próxima entre si, disminuyendo la sección de entrada de aire, y aumentando la velocidad de penetración de este a lo largo de todo el sistema de admisión.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de pianos, en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención, descrita en la presente memoria.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DISENOS.

Figura 1. Muestra una vista esquemática del montaje del compensador de vacío, dispuesto en la boca de entrada del aire exterior a la caja de ubicación del filtro del aire.

Figura 2. Muestra una vista en perspectiva del compensador de vacío, definido por un cuerpo cilindrico hueco dotado de una base abierta, y la otra base provista de un cuerpo de material flexible solidario perimetralmente y que presenta centralmente un orificio circular del que parten una serie de cortes radiales que definen unos sectores circulares.

Figura 3. Muestra una vista en planta del compensador de vacío definido por un cuerpo cilindrico hueco, en relación a su base dotada del cuerpo de material flexible, pudiendo observar el orificio central al mismo, así como los cortes radiales que conforman los sectores circulares del mismo.

Figura 4. Muestra una vista en alzado lateral del compensador de vacío definido por un cuerpo cilindrico hueco.

Figura 5. Muestra una vista en perspectiva, del compensador de vacío, en relación a la base del cuerpo cilindrico hueco que lo conforma, que está provista del cuerpo de material flexible dotado de un orificio central y unos cortes radiales, observando el mismo en la posición en la que los extremos libres de los sectores circulares del cuerpo de material flexible, se encuentran en el punto de máximo alejamiento entre ellos, al haberse flexionado dichos sectores circulares en relación a la base de unión al cuerpo cilindrico hueco.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE.

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada, podemos observar como el compensador de vacío 1 definido por un cuerpo de forma general cilindrica hueca, queda montado en la boca de entrada de aire del exterior a la caja 2 en la que se ubica el filtro del aire, quedando fijado en este caso por medio de una brida 3, aunque el dispositivo de fijación puede variar por cualquier otro convencional.

En la figura 1 de los diseños se observa el montaje e instalación del compensador de vacío 1, así como la culata 4 del motor y el colector de admisión 5, unido al caudalimetro 6 medidor de aire por medio de un tubo 7 de goma con los extremos en fuelle quedando el caudalimetro en la salida de la caja 2 en la que se ubica el filtro del aire.

El compensador de vacío 1, constituye una válvula. no hermética de acción rápida, siendo de aplicación para compensar los cortes de vacío, producidos con aceleraciones violentas de los regímenes de giro en los motores de explosión, provocados en los colectores de admisión de los

mismos, lo que produce"picos"de consumo de combustible (gasolina, gasóleo, etc.), debidos a defecto de contacto químico entre el combustible (difundido o inyectado) y el comburente (oxígeno normalmente suministrado por aire).

Tal como se ha indicado, el compensador de vacío 1 se define por un cuerpo cilindrico hueco con una de sus bases abiertas para permitir el libre paso del comburente, en el caso más frecuente aire, y la otra base presenta un cuerpo 8 de material flexible, unido perimetralmente a la superficie lateral del cuerpo 1 el cual dispone de una pequeña abertura 9 central circular, de la que nacen una serie de cortes 10 radiales que configuran una serie de cuerpos en forma de sector circular, en el cuerpo 8 de material flexible, todos ellos de igual forma.

La abertura 9 central del cuerpo 8 de material flexible, sera de diámetro variable en función del cubicaje del motor, así como la naturaleza del material flexible del cuerpo 8, y el número de sectores circulares definidos por los cortes radiales 10 vendrán definidos por las características de carrera, diámetro, potencia máxima y número de válvulas por cilindro y sistema de alimentación del motor sobre el que se va a aplicar.

Por otra aparte, el diámetro interior del cuerpo cilindrico que define el compensador de vacío 1, no será nunca inferior al diámetro de la abertura de aspiración de la caja 2 contenedora del filtro del aire en la que se instala, evitando que la altura del cilindro de la válvula sea superiora 10 cm. Si por diferentes razones el cuerpo 1 debiese superar dicha longitud, se deberán elegir modelos destinados a motores de mayor cilindrada en los que se instalan compensadores de vacío de mayor diámetro, utilizando para su instalación los cilindros de reducción necesarios hasta llegar al diámetro más aproximado de la abertura original de la caja 2 contenedora del filtro del aire del motor.

En el funcionamiento normal del motor de explosión, los sectores circulares que definen el cuerpo 8 de material flexible, están en constante movimiento, abriéndose y cerrándose entre dos posiciones extremas que son : A) Situación de combustión de máximo rendimiento energético, en la que los sectores circulares 8 de material flexible del compensador de vacío 1, se encuentran flexionados (figura 5) en relación a su unión al cuerpo 1, y sus vértices extremos libres permanecen en el punto de máximo alejamiento entre ellos, manteniendo una superficie de entrada de aire y una velocidad de circulación de aire muy similar a la situación en que no hubiese válvula de regulación, esto es, compensador de vacío.

B) Situación de combustión de rendimiento energético bajo, producida al demandar del motor una mayor cesión de energia al presionar el acelerador que abre la válvula de mariposa del colector de admisión, de forma que al realizar un brusco aceleramiento inmediatamente después, se produce una pérdida de giro del motor no existiendo fuerza alguna que incida sobre los sectores circulares 8 de material flexible, volviendo éstos a su posición de reposo (figura 2).

La medida de la caída de la depresión disponible en el colector de admisión ante una rápida aceleración, se obtiene fácilmente al conectar cualquier tubo de"toma de vacío", del colector de admisión a un barómetro o vacuómetro de forma que si la presión ejercida sobre el acelerador es suficientemente rápida, se produce el efecto contrario al deseado, ya que en esos primeros instantes al haber apretado el acelerador se observa una pérdida de velocidad de giro del motor, lo que habitualmente se describe como que"el motor de ahoga".

En este momento, y al no existir fuerza alguna que incida sobre los sectores circulares 8 de material de flexible, estos tienden a adoptar su posición de reposo, aproximándose lo más rápidamente posible con una velocidad que vendrá definida por la constante de flexión del material, ya que la fuerza que los mantenía alejados y que no es otra que el producto del gradiente de presión a un lado y a otro de la pared del compensador de vacio por la superficie de cada sector circular, eventualmente ha desaparecido.

Al aproximarse los vértices libres de los sectores circulares 8 de material flexible, disminuye la sección de entrada de aire, aumentando la velocidad de penetración de este a lo largo de todo el sistema de admisión y hasta el centro mismo de las cámaras de explosión, reestableciendo por tanto y en tiempo sorprendentemente corto, el vacío generado por el motor en la admisión, de tal modo que el incremento máximo de presión dentro del colector desciende en un valor medio de un 20% dependiendo del motor al que se apique, manteniéndose éste"pico"de presión durante un tiempo menor que de no existir el compensador de vacío.

Como consecuencia de todo lo indicado, en aquellos motores de explosión que incorporen un compensador de vacio 1, al accionar de una manera brusca el acelerador, se obtendrá un determinado número de r. p. m.

(por ejemplo 3000) en un menor tiempo que si el motor no incorporase el compensador de vacío, y todo ello sin que haya un aumento de producción de CO.

Asimismo, como consecuencia de todo ello, otra ventaja es que el consumo de combustible se reduce al disponer el motor de explosión el compensador de vacío, representando ello un ahorro económico.