DISPOSITIVO DE RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE.

Un aparato de recirculación de los gases de escape y de frenado del motor de liberación de la presión de compresión,

estando provisto el aparato de recirculación de los gases de escape de un pistón principal de recirculación de los gases de escape (12);

un pistón esclavo (14) que está conectado mediante un primer conducto de aceite (13) a dicho pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) y, adicionalmente, el pistón esclavo (14) actúa para abrir una válvula de escape (4) proporcionada sobre un primer cilindro (1) cuando se genera presión en dicho primer conducto de aceite (13) mediante la acción del pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) mencionado anterior-mente;

un medio hidráulico de suministro de aceite (16, 17) que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el primer conducto de aceite (13) mencionado anteriormente;

estando provisto el freno del motor de liberación de la presión de compresión de un pistón principal de frenado del motor de liberación de la presión de compresión (30) activado mediante un balancín de escape (7), actuando dicho balancín de escape para abrir una válvula de escape (4) en el primer cilindro (1) durante la carrera de escape;

un segundo pistón esclavo (14) conectado mediante un segundo conducto de aceite (31) a dicho pistón principal de frenado del motor de liberación de la presión de compresión (30) y, adicionalmente, cuando se ha generado presión en dicho segundo conducto de aceite (31) mediante la acción del pistón principal de frenado del motor de liberación de presión de compresión (30) mencionado anteriormente, actuando dicho segundo pistón esclavo (14) para abrir una válvula de escape proporcionada por separado de la válvula de escape (4) mencionada anteriormente en un segundo cilindro (1), aproximándose el segundo cilindro al punto muerto superior de compresión; y

un medio hidráulico de suministro de aceite (16, 17) que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el segundo conducto de aceite (31) mencionado anteriormente, en el que

el pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) se activa mediante un balancín de admisión (10) que actúa para abrir una válvula de admisión (32) en un primer cilindro durante la carrera de admisión

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP98/00051.

Solicitante: HINO JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA
DIESEL ENGINE RETARDERS, INC
.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, HINODAI 3-CHOME,HINO-SHI, TOKYO 191-0003.

Inventor/es: MAEDA,YOSHIHIDE-HINO JIDOSHA KOGYO KABUSH. KAISHA, MEISTRICK,Z.,DENNIS-JACOBS VEHICLE SYSTEMS,INC, PITZI,VINCENT.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 24 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01L13/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01L SISTEMAS DE DISTRIBUCION POR VALVULAS, DE FUNCIONAMIENTO CICLICO, PARA MAQUINAS O MOTORES (válvulas en general F16K). › F01L 13/00 Modificaciones del sistema de distribución para permitir invertir la marcha, frenar, arrancar, el cambio de la relación de compresión u otra operación determinada. › para el frenado.
  • F01L13/06B
  • F02D13/02C
  • F02D13/02E
  • F02D13/02N
  • F02D13/04 F […] › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 13/00 Control de la potencia del motor por variación de las características de funcionamiento de las válvulas de aspiración o de las válvulas de escape, p. ej. reglaje de la duración de admisión o de escape (modificación del control de las válvulas F01L). › Utilización del motor como freno.
  • F02M25/07R

Clasificación PCT:

  • F01L13/06 F01L 13/00 […] › para el frenado.
  • F02D13/04 F02D 13/00 […] › Utilización del motor como freno.
  • F02M25/07 F02 […] › F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS (introducción de la carga de alimentación en tales motores F02B). › F02M 25/00 Aparatos específicos conjugados con los motores para añadir sustancias no combustibles o pequeñas cantidades de combustible secundario, al aire comburente, al combustible principal o a la mezcla aire-combustible (F02M 43/00 tiene prioridad; adición de aire secundario a la mezcla de aire y combustible F02M 23/00). › añadiendo gases de escape.

Clasificación antigua:

  • F01L13/06 F01L 13/00 […] › para el frenado.
  • F02D13/04 F02D 13/00 […] › Utilización del motor como freno.
  • F02M25/07 F02M 25/00 […] › añadiendo gases de escape.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de recirculación de gases de escape.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a aparatos de recirculación de gases de escape (dispositivos EGR) que recirculan una parte de los gases de escape junto con aire aspirado y la envían a la cámara de combustión de tal modo que disminuye la temperatura de combustión dentro de dicha cámara de combustión, trabajando de esta manera para reducir los NOx (óxidos de nitrógeno).

Antecedentes de la invención

Los aparatos de recirculación de gases de escape convencionales están hechos de tal forma que conectan el tubo de escape y la lumbrera de admisión mediante un conducto externo y abren una válvula EGR que normalmente se encuentra cerrada proporcionada en la trayectoria de dicho conducto externo usando presión de vacío dentro de la lumbrera de admisión durante la carrera de admisión, provocando de esta manera la recirculación de los gases de escape a través del conducto externo señalado anteriormente.

Además de este aparato con conducto externo, también existen otros sistemas o mecanismos que se describen en las siguientes referencias.

El documento JP-A-8158901 describe un mecanismo de bloqueo hidráulico que permite que el balancín de escape o admisión de un primer cilindro de un motor empuje la válvula de admisión o escape de un segundo cilindro para cambiar entre el funcionamiento de ciclo diesel y de ciclo de Miller del motor.

El documento JP-A-7097959 describe un sistema en el que los balancines de admisión y escape de un primer cilindro de un motor pueden estar conectados hidráulicamente con un pistón esclavo para accionar una válvula de escape de un segundo cilindro del motor.

Sin embargo, resulta que tomando siempre gases de escape en la cámara de combustión durante la carrera de admisión se provoca una combustión pobre en aparatos de recirculación de gases de escape convencionales como se ha descrito anteriormente, y aunque se puede obtener sin dificultad una situación de combustión satisfactoria en el régimen de funcionamiento de baja carga en el que naturalmente existe un exceso de aire, hay problemas en que, en el régimen de funcionamiento de alta carga en el que la proporción de aire con respecto al combustible es baja, las condiciones de combustión no son buenas y se genera fácilmente humo negro con grandes cantidades de hollín.

Además, como se hace necesario que el conducto externo esté provisto de una válvula EGR, aumenta el volumen del espacio de instalación necesario para el motor, y adicionalmente, existe un problema en que se debe dar una cuidadosa consideración a proporcionar medidas aislantes de calor para el conducto externo que alcanzará temperaturas elevadas como resultado del flujo de gases de escape y a restricciones en términos de distribución.

Además, también existen problemas en motores equipados con turbocompresores, etc., en que los gases de escape no pueden recircularse satisfactoriamente en regímenes de funcionamiento en los que la presión de sobrealimentación (presión de sobrecarga dentro del tubo de admisión) es mayor que la presión de escape.

Esta invención toma en consideración estas circunstancias reales descritas anteriormente y hace su objetivo proporcionar un aparato de recirculación de gases de escape que pueda recircular los gases de escape a la cámara de combustión sólo en regímenes de funcionamiento necesarios, y adicionalmente, puede recircular gases de escape a la cámara de combustión sin usar ningún conducto externo, y adicionalmente, en motores equipados con turbocompresores, etc., puede recircular gases de escape de manera aceptable aún en regímenes de funcionamiento en los que la presión de sobrealimentación es más elevada que la presión de escape.

Sumario de la invención

Esta invención se refiere a aparatos de recirculación de gases de escape que están provistos de un pistón principal de recirculación de los gases de escape; un pistón esclavo conectado a través de un primer conducto de aceite a dicho pistón principal de recirculación de los gases de escape, y adicionalmente, dicho pistón esclavo actúa para abrir una válvula de admisión y una válvula de escape proporcionadas en un primer cilindro cuando se genera presión en dicho primer conducto de aceite por la acción del pistón principal de recirculación de los gases de escape mencionado anteriormente; un medio hidráulico de suministro de aceite que cambia entre el mantenimiento y la liberación de presión de aceite en el primer conducto de aceite mencionado anteriormente; un pistón principal de freno del motor de liberación de la presión de compresión activado por un balancín de escape, donde dicho balancín de escape actúa para abrir una válvula de escape en el primer cilindro en la carrera de escape; un segundo pistón esclavo conectado a través de un segundo conducto de aceite a dicho pistón principal de freno del motor de liberación de la presión de compresión, y adicionalmente, cuando se ha generado presión en dicho segundo conducto de aceite por la acción del pistón principal de freno del motor de liberación de la presión de compresión mencionado anteriormente, dicho segundo pistón esclavo actúa para abrir una válvula de escape proporcionada por separado de la válvula de escape mencionada anteriormente en un segundo cilindro que se acerca al punto muerto superior de compresión; y, un medio hidráulico de suministro de aceite que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el segundo conducto de aceite mencionado anteriormente, en el que el pistón principal de recirculación de los gases de escape se activa por un balancín de admisión que actúa para abrir la válvula de admisión del primer cilindro durante la carrera de admisión.

Por lo tanto, cuando la presión de aceite en el primer conducto de aceite se mantiene mediante el medio hidráulico de suministro de aceite, el pistón principal de recirculación de los gases de escape se activa por el balancín de admisión durante la carrera de admisión, se genera presión en el primer conducto de aceite, la válvula de escape en el primer cilindro se abre al accionar el pistón esclavo, y los gases de escape se recirculan desde la lumbrera de escape hacia la cámara de combustión, como resultado de la diferencia de presión, disminuyendo de esta manera la temperatura de combustión dentro de la cámara de combustión en la siguiente carrera de trabajo y trabajando para reducir los NOx.

Además, cuando la presión de aceite en el primer conducto de aceite se libera mediante el medio hidráulico de suministro de aceite, no se genera presión de aceite dentro del primer conducto de aceite, el pistón esclavo no se acciona, y la válvula de escape se abre sólo durante la carrera de escape como resultado de la acción normal de la válvula y no se abre durante la carrera de admisión.

Adicionalmente, manteniendo y liberando selectivamente la presión de aceite en el primer conducto de aceite y el segundo conducto de aceite, se hace posible cambiar entre el modo de recirculación de los gases de escape y el modo de freno del motor de liberación de la presión de compresión. Por ejemplo, durante la operación de frenado, cada vez que se libera presión de aceite en el primer conducto de aceite, y adicionalmente, se mantiene la presión de aceite en el segundo conducto de aceite, en tanto que cada cilindro respectivo se acerca al punto muerto superior de compresión con tiempos diferentes, el pistón principal de freno del motor de liberación de la presión de compresión se activa por el balancín de escape para abrir la válvula de escape del segundo cilindro que está en la carrera de escape. Se genera presión en el segundo conducto de aceite, el segundo pistón esclavo se activa y se hace que la válvula de escape del segundo cilindro se abra cerca del punto muerto superior de compresión, se permite que el aire comprimido del interior de la cámara de combustión pase a la lumbrera de escape, ya no se genera potencia para hacer bajar el pistón en la siguiente carrera de expansión, y se hace posible usarlo eficazmente sin perder la fuerza de frenado adquirida durante la carrera de compresión.

Debe observarse también que es posible combinar el pistón esclavo que funciona por presión de aceite del primer conducto de aceite y el segundo pistón esclavo que funciona por presión de aceite del segundo conducto de aceite, y adicionalmente, también es aceptable que se proporcionen por separado.

Además, esta invención se refiere también a aparatos de recirculación de gases...

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de recirculación de los gases de escape y de frenado del motor de liberación de la presión de compresión, estando provisto el aparato de recirculación de los gases de escape de un pistón principal de recirculación de los gases de escape (12);

un pistón esclavo (14) que está conectado mediante un primer conducto de aceite (13) a dicho pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) y, adicionalmente, el pistón esclavo (14) actúa para abrir una válvula de escape (4) proporcionada sobre un primer cilindro (1) cuando se genera presión en dicho primer conducto de aceite (13) mediante la acción del pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) mencionado anterior-mente;

un medio hidráulico de suministro de aceite (16, 17) que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el primer conducto de aceite (13) mencionado anteriormente;

estando provisto el freno del motor de liberación de la presión de compresión de un pistón principal de frenado del motor de liberación de la presión de compresión (30) activado mediante un balancín de escape (7), actuando dicho balancín de escape para abrir una válvula de escape (4) en el primer cilindro (1) durante la carrera de escape;

un segundo pistón esclavo (14) conectado mediante un segundo conducto de aceite (31) a dicho pistón principal de frenado del motor de liberación de la presión de compresión (30) y, adicionalmente, cuando se ha generado presión en dicho segundo conducto de aceite (31) mediante la acción del pistón principal de frenado del motor de liberación de presión de compresión (30) mencionado anteriormente, actuando dicho segundo pistón esclavo (14) para abrir una válvula de escape proporcionada por separado de la válvula de escape (4) mencionada anteriormente en un segundo cilindro (1), aproximándose el segundo cilindro al punto muerto superior de compresión; y

un medio hidráulico de suministro de aceite (16, 17) que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el segundo conducto de aceite (31) mencionado anteriormente, en el que

el pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) se activa mediante un balancín de admisión (10) que actúa para abrir una válvula de admisión (32) en un primer cilindro durante la carrera de admisión.

2. Un aparato de recirculación de los gases de escape de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que el pistón esclavo (14) activado por la presión de aceite del primer conducto de aceite (13) y el pistón esclavo (14) activado por la presión de aceite del segundo conducto de aceite (31) están combinados.

3. Un aparato de recirculación de los gases de escape de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que el pistón esclavo (14) activado por la presión de aceite del primer conducto de aceite (13) y el pistón esclavo (14) activado por la presión de aceite del segundo pasaje de aceite (31) se proporcionan por separado.

4. Un aparato de recirculación de los gases de escape y de frenado del motor de liberación de la presión de compresión, estando provisto el aparato de recirculación del gas escape de un pistón principal de recirculación de los gases de escape (12);

un pistón esclavo (33) que está conectado mediante un primer conducto de aceite (13) a dicho pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) y, adicionalmente, el pistón esclavo (33) actúa para abrir una válvula de admisión (32) proporcionada sobre un primer cilindro (1) cuando se genera presión en dicho primer conducto de aceite (13) mediante la acción del pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) mencionado anteriormente;

un medio hidráulico de suministro de aceite (16, 17) que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el primer conducto de aceite (13) mencionado anteriormente;

estando activado el freno del motor de liberación de la presión de compresión provisto de una pistón principal de frenado del motor de liberación de la presión de compresión (30) por un balancín de escape (7), actuando dicho balancín de escape para abrir una válvula de escape (4) en el primer cilindro (1) durante la carrera de escape;

un segundo pistón esclavo (14) conectado mediante un segundo conducto de aceite (31) a dicho pistón principal de freno del motor de liberación de la presión de compresión (30) y, adicionalmente, cuando se ha generado presión en dicho segundo conducto de aceite (31) mediante la activación del pistón principal de freno del motor de liberación de la presión de compresión (30) mencionado anteriormente, dicho segundo pistón esclavo (14) actúa para abrir una válvula de escape (4) proporcionada por separado de la válvula de escape (4) mencionada anteriormente en un segundo cilindro (1), aproximándose el segundo cilindro al punto muerto superior de compresión; y

un medio hidráulico de suministro de aceite (16, 17) que cambia entre el mantenimiento y la liberación de la presión de aceite en el segundo conducto de aceite (31) mencionado anteriormente,

en el que

el pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) se activa mediante un balancín de escape (7) que actúa para abrir una válvula de escape (4) en el primer cilindro (1) durante la carrera de escape.

5. Un aparato de recirculación de los gases de escape de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) y el pistón principal del freno del motor de liberación de la presión de compresión (13) están combinados.

6. Un aparato de recirculación de los gases de escape de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el pistón principal de recirculación de los gases de escape (12) y el pistón principal del freno del motor de liberación de la presión de compresión (30) se proporcionan por separado.


 

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