Válvula de empuje de aire ambiente para motores de combustión interna con turbosobrealimentador para unir el lado de aspiración al lado de presión de una parte de compresor del turbosobrealimentador,

con una primera conexión y una segunda conexión (3) en el lado de presión, que pueden unirse entre sí mediante un elemento de cierre de válvula (40), y con una varilla de válvula (20) desplazable mediante una unidad de ajuste (10), que actúa sobre una cabeza de válvula (30) móvil que coopera con el elemento de cierre de válvula (40), que está dotada al menos de un canal de compensación de presión (35), en donde el lado frontal (32) de la cabeza de válvula (30) móvil vuelto hacia el lado de presión (8) está dotado de un pedestal (33) que sobresale hacia el lado de presión y el al menos un canal de compensación de presión (35) se abre hacia el lado de presión atravesando el pedestal (33), caracterizada porque la primera conexión (2) es una conexión en el lado de aspiración y porque la conexión en el lado de aspiración está unida, a través de una abertura (21), a un rebajo (26) de tipo cavidad en el que está dispuesta la cabeza de válvula (30) móvil, y porque una región del lado frontal (32) de la cabeza de válvula (30) móvil, que circunda el pedestal (33), está prevista entre el al menos un pedestal (33) y una falda de obturación (45) del elemento de cierre de válvula (40) como alojamiento para residuos de aceite y la falda de obturación (45), en el caso de la válvula de empuje de aire ambiente cerrada, llega a asentarse sobre una región interior del rebajo (26) de tipo cavidad, la cual circunda una abertura de paso (31) desde el rebajo (26) de tipo cavidad a la conexión (3) en el lado de presión, de tal modo que se obtura la abertura (31)

Estado de la técnica

La invención se refiere a una válvula de empuje de aire ambiente para motores de combustión interna con turbosobrealimentador con las particularidades del preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Una válvula de empuje de aire ambiente de este tipo se conoce por ejemplo del documento DE 100 20 041 A1 y se usa en vehículos de motor con un turbosobrealimentador de gases de escape, para controlar la corriente de aire a través de un canal de derivación entre el lado de aspiración y el lado de presión de un compresor del turbosobrealimentador. Si se cierra una compuerta de estrangulación situada en el conducto de aspiración en funcionamiento del vehículo de motor, se une mediante la válvula de empuje de aire ambiente el lado de aspiración al lado de presión del compresor para, de este modo, impedir un aumento de presión desventajoso y pulsaciones en el conducto de aspiración. Para esto se acciona en la válvula de empuje de aire ambiente una varilla de válvula, que actúa sobre una cabeza de válvula dotada de un elemento de cierre de válvula, con una unidad de ajuste electromagnética. Para que el movimiento del elemento de cierre de válvula de la válvula de empuje de aire ambiente no se vea impedido por una diferencia de presión entre el lado de aspiración y el lado de presión, la válvula de empuje de aire ambiente conocida presenta taladros de compensación de presión en la cabeza de válvula y en la varilla de válvula. A través de los taladros de compensación de presión tiene lugar una compensación de presión entre la conexión en el lado de presión y una cámara de electroimán, en un lado trasero de la varilla de válvula alejado de la cabeza de válvula, de tal modo que se mejora el comportamiento reactivo de la válvula de empuje de aire ambiente.

El documento J59027134U hace patente una válvula de empuje de aire ambiente para un turbosobrealimentador, que presenta un pedestal en un lado frontal de la cabeza de válvula vuelto hacia el lado de presión y en donde el al menos un canal de compensación de presión se abre hacia el lado de presión atravesando el pedestal.

En las válvula de empuje de aire ambientes conocidas existe el inconveniente de que el aceite de motor, que llega por ejemplo a través de la ventilación de caja de cigüeñal al conducto de aspiración del motor de combustión interna, puede entrar a través de la conexión de la válvula de empuje de aire ambiente en el lado de presión y desde allí puede llegar al lado trasero de la varilla de válvula. Allí el aceite de motor sedimentado puede impedir el movimiento de la varilla de válvula al abrir y cerrar la válvula de empuje de aire ambiente, si la varilla de válvula choca con la almohada de aceite no compresible. Esto es especialmente aplicable en el caso de una posición de instalación de la válvula de empuje de aire ambiente en la que los taladros de compensación de presión discurren en la varilla de válvula en paralelo a la fuerza de gravedad, de tal modo que se forma muy rápidamente una almohada de aceite entre la varilla de válvula y el núcleo de electroimán.

La tarea de la invención consiste en crear una válvula de empuje de aire ambiente que evite los inconvenientes conocidos y, a pesar de una compensación de presión en ambos lados del elemento de cierre de válvula, impida la aparición de una almohada de aceite en electroimanes. Esta tarea es resuelta mediante una válvula de empuje de aire ambiente con las particularidades de la reivindicación 1 de la solicitud.

Ventajas de la invención

La válvula de empuje de aire ambiente conforme a la invención con las particularidades características de la reivindicación 1 impide que entren aceite de motor y otras impurezas a lo largo de canales de compensación en la cámara de válvula. Por medio de que el lado frontal de la cabeza de válvula vuelto hacia el lado de presión está dotado de un pedestal que sobresale hacia el lado presión y de que el al menos un canal de compensación de presión se abre hacia el lado de presión atravesando el pedestal, se consigue que en el estado de cierre de la válvula de empuje de aire ambiente el aceite de motor se sedimente alrededor del pedestal en el lado frontal de la cabeza de válvula, sin poder entrar en el canal de compensación de presión protegido por el pedestal. Por ello, de forma ventajosa, incluso después de numerosas horas de funcionamiento no se necesita ninguna fuerza de ajuste aumentada para el movimiento de la varilla de válvula, de tal modo que se mantiene de forma duradera un comportamiento reactivo rápido de la válvula de empuje de aire ambiente.

Mediante las particularidades de las reivindicaciones subordinadas se hacen posibles perfeccionamientos de la invención y ejemplos de ejecución ventajosos. Por medio de que está prevista una región del lado frontal de la cabeza de válvula, que circunda el pedestal, entre el al menos un pedestal y una falda de obturación del elemento de cierre de válvula como alojamiento para sedimentos de aceite, se consigue ventajosamente que al abrir la válvula de empuje de aire ambiente pueda lavarse mediante la corriente de aire el aceite de motor acumulado en el alojamiento. El volumen del alojamiento y la altura del pedestal pueden adaptarse con ello ventajosamente a la frecuencia de apertura de la válvula de empuje de aire ambiente, para que no se acumule un exceso de aceite de motor en el alojamiento.

El elemento de cierre de válvula puede estar formado ventajosamente por una membrana, que está inmovilizada por uno de sus extremos entre una parte de carcasa y una parte de válvula de la válvula de empuje de aire ambiente, que presenta la conexión en el lado de aspiración y la conexión en el lado de presión, y por su otro extremo sobre la cabeza de válvula. Es especialmente ventajoso que el al menos un canal de compensación de presión se extienda desde una abertura en el lado de presión, dispuesta en el pedestal, hasta una abertura en una cámara de válvula dispuesta entre el elemento de cierre de válvula y la unidad de ajuste. Por medio de esto se consigue una compensación de presión de la membrana incluso sin taladros de compensación de presión en la varilla de válvula.

En un ejemplo de ejecución está previsto que la unidad de ajuste presente una bobina de electroimán, que actúa sobre una armadura de electroimán móvil unida a la varilla de válvula o configurada de forma enteriza con la varilla de válvula, y un núcleo de electroimán fijo. Después es ventajoso obturar la cámara de válvula mediante un elemento de obturación respecto a una cámara de armadura dispuesta en el lado, alejado de la varilla de válvula y vuelto hacia el núcleo de electroimán, de la armadura de electroimán. Si a pesar del pedestal entrara aceite de motor en la cámara de válvula a través de los canales de compensación de presión, desde allí no puede llegar a la cámara de armadura. La armadura de electroimán puede montarse de forma desplazable en un manguito circundado por la bobina de electroimán. El elemento de obturación puede estar formado por un anillo de obturación, insertado entre el manguito y la armadura de electroimán o entre el cuerpo de bobina y la armadura de electroimán, o por una membrana adicional o de otra forma.

Debido a que en el lado de la armadura de electroimán alejado de la parte de válvula, a causa de la falta de taladro de compensación de presión en la varilla de válvula o en la armadura de electroimán, no se produce ninguna compensación de presión, es ventajoso que el elemento de cierre de válvula se dimensione de tal modo que la superficie A2 limitada mediante la falda de obturación del elemento de cierre de válvula, la superficie de sección transversal A3 de la armadura de electroimán en un plano de sección transversal perpendicular a la dirección de movimiento de la armadura de electroimán y la superficie de sección transversal A1 del elemento de cierre de válvula, a la que se aplica la presión en la cámara de válvula en el lado alejado de la conexión en el lado de presión, cumplan la condición A2 = A1 – A3 hasta tolerancias de fabricación.

Asimismo es ventajoso que la armadura de electroimán y/o la varilla de válvula estén unidas fijamente a un pasador de guiado, que esté montado de forma desplazable en un rebajo del núcleo de electroimán.

Dibujos

En los dibujos se han representado ejemplos de ejecución de la invención, que se explican en la siguiente descripción. Aquí muestran

la figura 1 un turbosobrealimentador... [Seguir leyendo]

1. Válvula de empuje de aire ambiente para motores de combustión interna con turbosobrealimentador para unir el lado de aspiración al lado de presión de una parte de compresor del turbosobrealimentador, con una primera conexión y una segunda conexión (3) en el lado de presión, que pueden unirse entre sí mediante un elemento de cierre de válvula (40), y con una varilla de válvula (20) desplazable mediante una unidad de ajuste (10), que actúa sobre una cabeza de válvula (30) móvil que coopera con el elemento de cierre de válvula (40), que está dotada al menos de un canal de compensación de presión (35), en donde el lado frontal (32) de la cabeza de válvula (30) móvil vuelto hacia el lado de presión (8) está dotado de un pedestal (33) que sobresale hacia el lado de presión y el al menos un canal de compensación de presión (35) se abre hacia el lado de presión atravesando el pedestal (33), caracterizada porque la primera conexión (2) es una conexión en el lado de aspiración y porque la conexión en el lado de aspiración está unida, a través de una abertura (21), a un rebajo (26) de tipo cavidad en el que está dispuesta la cabeza de válvula (30) móvil, y porque una región del lado frontal (32) de la cabeza de válvula (30) móvil, que circunda el pedestal (33), está prevista entre el al menos un pedestal (33) y una falda de obturación (45) del elemento de cierre de válvula (40) como alojamiento para residuos de aceite y la falda de obturación (45), en el caso de la válvula de empuje de aire ambiente cerrada, llega a asentarse sobre una región interior del rebajo (26) de tipo cavidad, la cual circunda una abertura de paso (31) desde el rebajo (26) de tipo cavidad a la conexión (3) en el lado de presión, de tal modo que se obtura la abertura (31).

2. Válvula de empuje de aire ambiente según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de cierre de válvula (40) está formado por una membrana, que está inmovilizada por uno de sus extremos (41) entre una parte de carcasa (5) y una parte de válvula (4) de la válvula de empuje de aire ambiente (1), que presenta la conexión (2) en el lado de aspiración y la conexión (3) en el lado de presión, y por su otro extremo, sobre la cabeza de válvula (30).

3. Válvula de empuje de aire ambiente según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el al menos un canal de compensación de presión (35) se extiende desde una abertura (36) en el lado de presión, dispuesta en el pedestal (33), hasta una abertura (37) en una cámara de válvula (50) dispuesta entre el elemento de cierre de válvula (40) y la unidad de ajuste (10).

4. Válvula de empuje de aire ambiente según la reivindicación 3, caracterizada porque la unidad de ajuste (10) presenta una bobina de electroimán (11), que coopera con una armadura de electroimán (1) móvil unida a la varilla de válvula (20) o configurada de forma enteriza con la varilla de válvula, y un núcleo de electroimán (16) fijo, y porque la cámara de válvula (50) está obturada mediante un elemento de obturación (17) respecto a una cámara de armadura (51) dispuesta en el lado, alejado de la varilla de válvula (20) y vuelto hacia el núcleo de electroimán, de la armadura de electroimán (13).

5. Válvula de empuje de aire ambiente según la reivindicación 4, caracterizada porque el elemento de obturación (7) está formado por un anillo de obturación o una membrana adicional, que está insertado(a) en especial entre un cuerpo de bobina (14) de la bobina de electroimán (11) y la armadura de electroimán (13).

6. Válvula de empuje de aire ambiente según la reivindicación 4, caracterizada porque la armadura de electroimán

(13) está montada de forma desplazable en un manguito (12) circundado por la bobina de electroimán.

7. Válvula de empuje de aire ambiente según la reivindicación 6, caracterizada porque el elemento de obturación

(17) está formado por un anillo de obturación, situado entre el manguito (12) y la armadura de electroimán (13), o por una membrana adicional.

8. Válvula de empuje de aire ambiente según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque el elemento de cierre de válvula (40) configurado como membrana está configurado de tal modo, que

- la superficie A2 limitada mediante una falda de obturación (45) del elemento de cierre de válvula,

- la superficie de sección transversal A3 de la armadura de electroimán en un plano de sección transversal perpendicular a la dirección de movimiento de la armadura de electroimán y

- la superficie A1 del elemento de cierre de válvula (40), a la que se aplica la presión en la cámara de válvula (50) en el lado alejado de la conexión (8) en el lado de presión,

cumplen la condición A2 = A1 – A3 hasta tolerancias de fabricación.

9. válvula de empuje de aire ambiente según la reivindicación 4, caracterizada porque la armadura de electroimán

(13) y/o la varilla de válvula (20) están unidas fijamente a un pasador de guiado (19), que está montado de forma desplazable en un rebajo (25) del núcleo de electroimán (16).