ACCIONADOR ELECTROMECANICO DE MANDO DE VALVULA PARA MOTOR INTERNO Y MOTOR DE COMBUSTION INTERNA PROVISTO CON TAL ACCIONADOR.

Accionador electromecánico de mando de válvula para motor de combustión interna que comprende un electroimán (200,

300, 400, 500, 600, 700, 1006) con imán (202, 204, 206, 302, 402, 502, 702, 1001, 1002) y un plato (210, 310, 610, 710) magnético móvil que llega a la proximidad del electroimán, comprendiendo el electroimán (200, 300, 400, 500, 600, 700, 1006) un circuito magnético (206, 304, 404, 602, 704) en forma de E, caracterizado por que el imán (202, 204, 206, 302, 402, 502, 702, 1001, 1002) está situado en una superficie del electroimán (200, 300, 400, 500, 600, 700, 1006) situada enfrente del plato (210, 310, 610, 710), en la extremidad de un brazo de este circuito en forma de E

Accionador electromecánico de mando de válvula para motor interno y motor de combustión interna provisto con tal accionador.

La presente invención se refiere a un accionador electromecánico de mando de válvula para motor de combustión interna y a un motor de combustión interna provisto de un accionador de este tipo, tal como se describe por ejemplo en el documento EP-1174595.

Un accionador 100 electromagnético (véase la figura 1) de válvula 110 comprende medios mecánicos, tales como muelles 102 y 104, y medios electromagnéticos, tales como electroimanes 106 y 108, para mandar la posición de la válvula 110 por medio de señales eléctricas.

A tal efecto, la cola de la válvula 110 está aplicada contra el vástago 112 de un plato magnético 114, situado entre los dos electroimanes 106 y 108.

Cuando una corriente circula por la bobina 109 del electroimán 108, este último se activa y genera un campo magnético que atrae al plato 114 que entra en contacto con él.

El desplazamiento simultáneo del vástago 112 permite al muelle 102 colocar la válvula 110 en posición cerrada, yendo la cabeza de la válvula 110 contra el asiento 111 e impidiendo los intercambios de gases entre el interior y el exterior del cilindro 117.

De modo análogo (no representado), cuando una corriente circula por la bobina 107 del electroimán 106, estando el electroimán 108 desactivado, aquél se activa y atrae al plato 114 que entra en contacto con él y desplaza el vástago 112, con la ayuda del muelle 104, de tal modo que este vástago 112 actúa sobre la válvula 110 y coloca esta última en posición abierta, alejándose la cabeza de la válvula de su asiento 111 para permitir, por ejemplo, una admisión o una inyección de gases en el cilindro 117.

Así, la válvula 110 alterna posiciones abiertas o cerradas, denominadas conmutadas, con desplazamientos transitorios entre estas dos posiciones. En lo que sigue, se denominará "estado conmutado" al estado de una válvula abierta o cerrada.

Por otra parte, el accionador 100 puede estar provisto de imanes, 118, situado en el electroimán 108, y 116, situado en el electroimán 106, destinados a reducir la energía necesaria para el mantenimiento del plato 114 en su posición conmutada.

A tal efecto, cada imán está situado entre dos subelementos del electroimán al cual está asociado de modo que su campo magnético, eventualmente combinado con el campo creado por el electroimán, refuerza el mantenimiento en posición abierta o cerrada de la válvula 110. Por ejemplo, el imán 116 está comprendido entre dos subelementos 106a y 106b.

Gracias a la acción del imán sobre el plato magnético, un electroimán 106 o 108 de este tipo, denominado electroimán con imán o electroimán polarizado, requiere sensiblemente menos energía para controlar una válvula, representando el mantenimiento de una válvula en una posición conmutada un consumo importante de energía para el accionador.

La presente invención resulta de la constatación de que el accionador 100 presenta numerosos inconvenientes.

De hecho, este accionador requiere la utilización de dos subelementos 106a y 106b distintos para formar un electroimán 106. Así pues, son necesarias operaciones apropiadas para la fabricación y el almacenamiento de cada uno de estos subelementos, que aumentan la complejidad y el coste de fabricación del accionador.

Además, la operación de ensamblaje de estos subelementos 106a y 106b con el imán 116 aumenta el coste y la complejidad de fabricación del accionador, mientras que, durante este ensamblaje, los subelementos 106a y 106b y/o el imán 116 corren el riesgo de quedar mal ensamblados o deteriorados, lo que disminuiría el rendimiento del electroimán.

Un nuevo inconveniente reside en la dificultad de un eventual reemplazamiento de un imán 116 o 118. En efecto, para reemplazar un imán 116 defectuoso es necesario desmontar el conjunto del electroimán 106.

Otro inconveniente es el volumen importante que representa el accionador 100, especialmente debido a que su altura h viene impuesta por la sección S_a de los imanes 116 y 118. De hecho, esta sección S_a es importante con el fin de obtener un flujo magnético elevado a partir de estos imanes.

Además, un accionador de este tipo presenta fugas importantes debidas a la dispersión del flujo magnético en los entrehierros.

Por otra parte, el accionador 100 requiere la utilización de un plato 114 magnético de masa elevada, debida, especialmente, a su sección S_p importante. De hecho, esta sección es generalmente igual a la sección S_e de los brazos de los electroimanes para obtener un funcionamiento óptimo del accionador, formando los brazos del soporte del electroimán y el plato un circuito magnético de sección constante.

Sin embargo, la utilización de un plato 114 de sección importante, y por tanto de masa elevada, presenta numerosos inconvenientes descritos seguidamente.

En primer lugar, el accionador 100 requiere muelles de rigidez elevada para desplazar la masa importante del plato. Por lo tanto, la sensibilidad del control ejercido por los electroimanes sobre el plato por medio de la corriente que circula por las bobinas es reducida, mientras que el consumo requerido por los electroimanes para controlar el plato es elevado.

La utilización de muelles de rigidez elevada provoca, de modo corolario, que estos últimos formen, con los elementos móviles del accionador 100, un dispositivo oscilante caracterizado por un retardo de conmutación fijado sensiblemente por la rigidez k₁₀₂ y k₁₀₄ de los muelles 102 y 104 y por la masa m_d de los elementos de desplazamiento (plato 114, vástago 112, masa móvil de los muelles 102 y 104, y válvula 110).

En segundo lugar, la energía disipada, por ejemplo en forma de ruido de funcionamiento del accionador, debida al impacto del plato sobre un electroimán aumenta generalmente por un aumento de la masa del plato. Ahora bien, un aumento de la disipación de energía de este tipo provoca un menor rendimiento energético del accionador.

La presente invención pone remedio al menos a uno de los inconvenientes mencionados anteriormente. Ésta se refiere a un accionador electromecánico de mando de válvula para motor de combustión interna, que comprende un electroimán con imán y un plato magnético móvil que llega a la proximidad del electroimán, estando situado el imán en una superficie del electroimán situada enfrente del plato, caracterizado por que el electroimán comprende un circuito magnético en forma de E, y el imán está situado en la extremidad de un brazo de este circuito en forma de E.

Gracias a la invención, la fabricación y el ensamblaje de un electroimán polarizado son fáciles, puesto que el imán se fija a la superficie de este electroimán, mientras que no es necesario utilizar un electroimán formado por varios subelementos, simplificándose, así, las operaciones de fabricación, de logística y de ensamblaje del electroimán.

De acuerdo con una variante, siendo un vástago solidario del plato, este vástago es exterior al circuito en E.

En este caso, de acuerdo con una realización, diferentes brazos del soporte están provistos de un imán.

De acuerdo con una realización, al menos un imán es de sección superior a la sección del brazo en el cual está situado.

En una realización, el plato es de sección inferior la sección de los brazos terminales del soporte en E.

De acuerdo con una realización, la sección de un brazo terminal del soporte es inferior a la mitad de la sección del brazo central del soporte.

En una realización, la sección de la unión entre un brazo terminal del soporte y el brazo central del soporte en E es inferior a la mitad de la sección del brazo central del soporte.

Por otra parte, al fijar el imán al soporte del electroimán, se aumenta la acción de este imán sobre el plato con respecto a un imán análogo incorporado en el cuerpo del electroimán, es decir más distante del plato.

La invención se refiere también a un motor de combustión interna que comprende un accionador electromecánico de mando de válvula provisto de un electroimán y de un plato magnético móvil que llega a la proximidad del electroimán. De acuerdo con la invención, el accionador del motor es de acuerdo con una de las realizaciones de accionador...

1. Accionador electromecánico de mando de válvula para motor de combustión interna que comprende un electroimán (200, 300, 400, 500, 600, 700, 1006) con imán (202, 204, 206, 302, 402, 502, 702, 1001, 1002) y un plato (210, 310, 610, 710) magnético móvil que llega a la proximidad del electroimán, comprendiendo el electroimán (200, 300, 400, 500, 600, 700, 1006) un circuito magnético (206, 304, 404, 602, 704) en forma de E, caracterizado por que el imán (202, 204, 206, 302, 402, 502, 702, 1001, 1002) está situado en una superficie del electroimán (200, 300, 400, 500, 600, 700, 1006) situada enfrente del plato (210, 310, 610, 710), en la extremidad de un brazo de este circuito en forma de E.

2. Accionador de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que, siendo un vástago solidario del plato, este vástago es exterior al circuito en E.

3. Accionador de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado por que varios brazos del circuito están provistos de un imán.

4. Accionador de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 o 3 caracterizado por que al menos un imán es de sección (S_a) superior a la sección (2S_c) del brazo en el cual está situado.

5. Accionador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que el plato (610) es de sección (S_p) inferior a la sección (S_e) de los brazos (606) terminales del soporte en E.

6. Accionador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por que la sección (S_e) de un brazo terminal del soporte es inferior a la mitad de la sección (2S_c) del brazo central del soporte.

7. Accionador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que la sección (S_e) de la unión entre un brazo terminal del soporte y el brazo central del soporte en E es inferior a la mitad de la sección (2S_c) del brazo central del soporte.

8. Motor de combustión interna que comprende un accionador electromecánico de mando de válvula provisto de un electroimán con imán y de un plato magnético móvil que llega a la proximidad del electroimán, caracterizado por que el accionador es de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.