Módulo de admisión de fluido de carga, sistema de admisión de fluido de carga, vía de admisión de fluido de carga, sistema de recirculación de gas de escape, motor de combustión interna.

Módulo de admisión de fluido de carga (1) para un motor de combustión interna (11) que tiene una carcasa queforma una trayectoria del flujo para un fluido de carga gaseoso (13),

en particular aire, un gas o una mezcla deaire/gas; en el que la carcasa comprende una primera parte de carcasa (3) y una segunda parte de carcasa (5), lascuales forman una sola pieza entre sí, formando una carcasa de una pieza (2), estando configurada la segundaparte de carcasa (5) para recibir un intercambiador de calor (31) para un gas de escape (45) y comprendiendo laprimera parte de carcasa (3) una pieza de conexión (7) para el fluido de carga gaseoso (13) que forma una solapieza con la primera parte de carcasa (3) y comprendiendo la primera parte de carcasa (3) una pieza de conexión (9)para el gas de escape (15) que forma una sola pieza con la primera parte de carcasa (3); caracterizado porque lapieza de conexión (7) para el fluido de carga comprende una primera brida (19) para la conexión a un colector deentrada (83) y una segunda brida (25) para la conexión a un tubo de un fluido de carga (13), que es una parte deconexión entre la pieza de conexión (7) de la primera parte de carcasa (3) y la segunda parte de carcasa (5) y en elque la segunda parte de carcasa (5) está configurada para recibir un conjunto de tubos de gas de escape delintercambiador de calor (31) y una o más entradas o salidas de fluido de refrigeración están dispuestas en lasegunda parte de carcasa (5) para el flujo de fluido de refrigeración en la segunda parte de carcasa (5) alrededor delconjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31).

Módulo de admisión de fluido de carga, sistema de admisión de fluido de carga, vía de admisión de fluido de carga, sistema de recirculación de gas de escape, motor de combustión interna.

La invención se refiere a un módulo de admisión de fluido de carga de la parte del preámbulo de la reivindicación 1, para un motor de combustión interna que tiene una carcasa, que forma una trayectoria del flujo para un fluido de carga gaseoso. Además, la invención se refiere a una vía de admisión de fluido de carga, un sistema de recirculación de gas de escape y un motor de combustión interna.

Un módulo de admisión de fluido de carga de la clase mencionada antes en este documento sirve para distribuir fluidos de carga gaseosos adecuados para el proceso de combustión en el motor de combustión interna, en particular en la forma de una mezcla de aire de carga o aire de carga/gas, si se da la ocasión también un gas de escape o mezclas de los mismos. En el proceso, un fluido de carga gaseoso puede ser comprimido y refrigerado apropiadamente.

Los conceptos para refrigeración de aire de carga o refrigeración de gas de escape sirven entre otras cosas para reducir los contaminantes, en particular los óxidos de nitrógeno, en el gas de escape.

La refrigeración de una mezcla de aire de carga/gas de escape se describe en el documento GB 2 416 001, por ejemplo. En una manera particularmente de ahorro de espacio, en el colector de entrada puede estar instalado un dispositivo de refrigeración para una mezcla de gas de escape/aire que fluye en el colector de entrada, como se describe en el documento DE 10 2004 025 187 B3. La adición de un gas de escape al aire de carga en este caso tiene lugar a través de diversos orificios en un sistema de tubos el cual está dividido en un tubo de conducción del gas y un tubo de conducción del refrigerante. Un dispositivo de conducción del gas de escape se dirige al interior del colector de entrada en frente del dispositivo de refrigeración en la dirección del flujo. Un módulo de admisión de fluido de carga integrado de esta clase el cual está diseñado para refrigerar una mezcla de gas de escape/aire puede estar diseñado sólo hasta una extensión limitada de cara a la refrigeración especialmente del gas de escape.

La recirculación de gas de escape en la cual el gas de escape es refrigerado por medio de un intercambiador de calor separado para el gas de escape en la forma de un refrigerador de recirculación de gas de escape se describe en el documento US 2005/0034713 A1. Con una recirculación de gas de escape de esta clase, que depende del punto de funcionamiento del motor, una parte del gas de escape es extraída por detrás del motor, refrigerada en un intercambiador de calor en forma de un refrigerador de gas de escape y entonces añadida al aire de admisión.

Está previsto un intercambiador de calor diseñado como un componente separado en forma de un refrigerador de gas de escape para la refrigeración de un gas de escape, además de un módulo de admisión de fluido de carga, como un conjunto separado el cual está conectado al módulo de admisión de fluido de carga en una relación que transporta el fluido sólo a través de una interfaz, por ejemplo en forma de un tubo o brida. Una desventaja en este caso es que un módulo de admisión de fluido de carga y un intercambiador de calor normalmente están instalados comparativamente lejos uno del otro. Esto resulta en una conexión elaborada la cual se asocia con los costes correspondientes y la cual también puede ser susceptible de rotura.

En la patente US nº 6.311.678 B1 se da a conocer una vía de admisión de fluido de carga en la cual un intercambiador de calor está integrado en la vía de admisión de fluido de carga de un motor de combustión interna, esto es en el colector de entrada, que comprende tubos de admisión individuales para el fluido de carga gaseoso. La vía de admisión de fluido de carga comprende un cuerpo de plástico el cual comprende una cámara de entrada de aire, una entrada de aire y uno o más tubos de admisión individuales los cuales comunican con la culata de un motor de combustión interna. El intercambiador de calor está formado en una cámara adicional la cual por lo menos parcialmente consiste en material plástico y que forma un primer orificio hacia el exterior y forma un segundo orificio el cual comunica con la cámara de entrada y comprende un tercer orificio el cual comunica con un tubo que provee fluido de refrigeración y un cuarto orificio el cual comunica con un tubo que descarga el fluido de refrigeración.

Hay que admitir que con una vía de admisión de fluido de carga de esta clase la complejidad de la conexión se mantiene comparativamente baja, pero un intercambiador de calor de gas de escape debe estar integrado en la vía de admisión de fluido de carga en general y puede estar provisto sólo junto con la vía de admisión de fluido de carga.

El documento EP 1 479 902 A1 da a conocer un módulo de admisión de fluido de carga como ha sido mencionado en la introducción. El módulo está formado como una vía de admisión de fluido de carga para un motor de combustión interna, la vía de admisión estando provista de tubos de admisión individuales y un tubo de recirculación de gas de escape en el interior de una carcasa. El tubo de recirculación de gas de escape está configurado para recibir en un espacio interior una pieza refrigerante de un intercambiador de calor. De ese modo se construye un conjunto de intercambiador de calor de dos piezas que consiste en una primera pieza en forma de una pieza refrigerante del intercambiador de calor y una segunda pieza en forma de una cubierta; para cerrar de ese modo el tubo de recirculación de gas de escape. Entre un tubo de admisión de aire de carga y el tubo de recirculación de gas de escape está provisto un canal de refrigeración adicional para aislar el tubo de recirculación de gas de escape del tubo de admisión de aire de carga. Están instaladas conexiones de fluido de refrigeración a la cubierta de tal modo que el fluido de refrigeración puede fluir en el interior del canal de refrigeración adicional para aislar el tubo de recirculación de gas de escape.

Sería deseable reducir la complejidad de la conexión para un módulo de admisión de fluido de carga en tanto en cuanto sea posible y todavía proveer refrigeración del gas de escape especialmente diseñada para el gas de escape y que permita una conexión flexible del módulo de admisión de fluido de carga a la vía de admisión de fluido de carga.

En este punto empieza la invención, el objeto de la cual es proveer un aparato el cual permita una admisión que ahorre espacio de fluido de carga con una complejidad comparativamente reducida y flexible de la conexión y todavía una refrigeración especialmente diseñada para un gas de escape dentro del marco de recirculación de gas de escape.

En cuanto al aparato, el objetivo se alcanza mediante la invención con un módulo de admisión de fluido de carga de la clase mencionada antes en la presente memoria, en el cual según la invención como se reivindica en la reivindicación 1 la carcasa comprende una primera parte de carcasa y una segunda parte de carcasa las cuales son integrales una con la otra, la segunda parte de carcasa estando diseñada para recibir un intercambiador de calor para un gas de escape y la primera parte de carcasa comprendiendo una pieza de conexión para el fluido de carga gaseoso que es integral con la primera parte de carcasa y comprendiendo la primera parte de carcasa una pieza de conexión para el gas de escape que es integral con la primera parte de carcasa. Según la invención, la pieza de conexión para el fluido de carga está diseñada para la conexión a un colector de entrada. Más específicamente según la invención el módulo de admisión de fluido de carga está adicionalmente caracterizado como se decide mediante las características de la parte caracterizante de la reivindicación 1.

La invención parte de la consideración de que una instalación de intercambiador de calor de gas de escape y un módulo de admisión de fluido de carga comparativamente juntos cerca, el cual está igualmente diseñado para la refrigeración de gas de escape, es ventajosamente posible debido al hecho de que un intercambiador de calor para el gas de escape puede estar instalado en la carcasa y también según el concepto de la invención la carcasa está construida sustancialmente de una pieza. La invención reconoce que una técnica de conexión sustancialmente mejorada, esto es en particular reducida y más... [Seguir leyendo]

1. Módulo de admisión de fluido de carga (1) para un motor de combustión interna (11) que tiene una carcasa que forma una trayectoria del flujo para un fluido de carga gaseoso (13) , en particular aire, un gas o una mezcla de aire/gas; en el que la carcasa comprende una primera parte de carcasa (3) y una segunda parte de carcasa (5) , las cuales forman una sola pieza entre sí, formando una carcasa de una pieza (2) , estando configurada la segunda parte de carcasa (5) para recibir un intercambiador de calor (31) para un gas de escape (45) y comprendiendo la primera parte de carcasa (3) una pieza de conexión (7) para el fluido de carga gaseoso (13) que forma una sola pieza con la primera parte de carcasa (3) y comprendiendo la primera parte de carcasa (3) una pieza de conexión (9) para el gas de escape (15) que forma una sola pieza con la primera parte de carcasa (3) ; caracterizado porque la pieza de conexión (7) para el fluido de carga comprende una primera brida (19) para la conexión a un colector de entrada (83) y una segunda brida (25) para la conexión a un tubo de un fluido de carga (13) , que es una parte de conexión entre la pieza de conexión (7) de la primera parte de carcasa (3) y la segunda parte de carcasa (5) y en el que la segunda parte de carcasa (5) está configurada para recibir un conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) y una o más entradas o salidas de fluido de refrigeración están dispuestas en la segunda parte de carcasa (5) para el flujo de fluido de refrigeración en la segunda parte de carcasa (5) alrededor del conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) .

2. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque un dispositivo de derivación (73) para el intercambiador de calor (31) , en particular una válvula de derivación, está dispuesto en y/o sobre la carcasa (2) , en particular sobre el lado de entrada del intercambiador de calor (31) .

3. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque una válvula de recirculación de gas de escape (71) está dispuesta en y/o sobre la carcasa (2) .

4. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la pieza de conexión (7) para el fluido de carga y/o la pieza de conexión (9) para el gas de escape es tubular.

5. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la pieza de conexión (9) para el gas de escape comprende una tercera brida (18) para la conexión a un tubo de un gas de escape (15) .

6. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la pieza de conexión (7) para el fluido de carga en una extensión longitudinal axial (14) está diseñada, por una parte, para la recepción de aire de carga (13) y, por la otra, la descarga del fluido de carga gaseoso (17) .

7. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la pieza de conexión (7) para el fluido de carga gaseoso (13) y la pieza de conexión (9) para el gas de escape (15) están formadas a modo de pieza en forma de T sobre la primera parte de carcasa (3) .

8. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la segunda parte de carcasa (5) comprende un receptáculo en forma de copa para el intercambiador de calor (31) previsto para el gas de escape (45) .

9. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la segunda parte de carcasa (3) está configurada para recibir el conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) en una construcción de flujo en forma de U.

10. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la segunda parte de carcasa (5) comprende una brida extrema (33) sobre la cual está sujeto en un lado el conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) .

11. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque la segunda parte de carcasa (5) comprende un orificio de centrado (43) .

12. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque presenta un elemento de amortiguación y/o aislante (41) , en el cual el conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) está sujeto en el otro lado, preferentemente, con un elemento de amortiguación y/o aislante.

13. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la carcasa (2) , en particular por lo menos un lado exterior de la segunda parte de carcasa (5) , comprende unos nervios de refrigeración y/o refuerzo (59, 61, 63) .

14. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la primera parte de carcasa (3) y la segunda parte de carcasa (5) están dispuestas una por debajo de la otra en la posición ajustada.

15. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque una extensión longitudinal (14) de la primera parte de carcasa (3) está orientada transversalmente con respecto a una extensión longitudinal (16) de la segunda parte de carcasa (5) .

16. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque una superficie normal a la segunda brida (25) apunta en la dirección de una extensión longitudinal (14) de la primera parte de carcasa (3) y transversalmente a la dirección de una extensión longitudinal (16) de la segunda parte de carcasa (5) .

17. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la segunda brida (25) tiene una construcción sustancialmente triangular, plana.

18. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque 15 la segunda parte de carcasa (5) está unida de manera solidaria a un lado de la segunda brida (25) .

19. Módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la carcasa (2) está formada como una pieza de fundición, en particular como un moldeado por inyección, preferentemente a partir de plástico y/o aluminio.

20. Sistema que comprende un módulo de admisión de fluido de carga según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 y un intercambiador de calor, en particular un intercambiador de calor en una construcción de flujo en forma de U, en el que el conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) es recibido en la segunda parte de carcasa (5) y un tubo de un gas de escape (15) en forma de un tubo de recirculación de gas de escape (77) está

conectado a una tercera brida (18) de la primera parte de carcasa (3) y conectado al conjunto de tubos de gas de escape del intercambiador de calor (31) de la segunda parte de carcasa (5) en una relación de conducción del flujo.

21. Vía de admisión de fluido de carga (10) para un motor de combustión interna (11) que tiene un módulo de admisión de fluido de carga según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 o un sistema según la reivindicación 20, 30 en particular, que comprende asimismo:

- un colector de entrada (83) para el fluido de carga gaseoso; con

- una serie de tubos de admisión individuales (85) , los cuales están asociados con los cilindros del motor de

combustión interna (11) y a través de los cuales el fluido de carga gaseoso (13) puede ser distribuido a los cilindros del motor (11) ;

- la carcasa de una pieza (2) del módulo de admisión de fluido de carga o estando dispuesto el sistema frente al

colector de entrada (83) . 40

22. Sistema de recirculación de gas de escape, en particular, sistema de recirculación de gas de escape de alta presión, que tiene un módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 o un sistema según la reivindicación 20.

45 23. Motor de combustión interna (11) que tiene un módulo de admisión de fluido de carga (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 o un sistema según la reivindicación 20.