Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna.

Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna conuna válvula (10) que comprende una carcasa de válvula (2),

un cuerpo de válvula (12, 14) situado en la carcasa delas válvulas (2), que controla un canal de retorno de los gases de escape (16, 18) y un actuador (28) para elaccionamiento del cuerpo de las válvulas (12, 14), y

un intercambiador de calor de los gases de escape (6) que está unido a la carcasa de las válvulas (2),estando realizado en la carcasa de las válvulas (2) por lo menos un canal de refrigerante (34) que está encomunicación fluídica con un canal de refrigerante (44) del intercambiador de calor de los gases de escape (6),presentando el intercambiador de calor de los gases de escape (6) una entrada de refrigerante (50) y una salida derefrigerante (56), caracterizado porque una entrada de refrigerante (46) de la carcasa de las válvulas (2) estácomunicada fluidicamente a través del primer canal de comunicación (48) con la entrada de refrigerante (50) delintercambiador de calor de los gases de escape (6), y una salida de refrigerante (52) de la carcasa de las válvulas(2) que está comunicada con la salida de refrigerante (56) a través de un segundo canal de comunicación (54).

Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna La invención se refiere a un módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna con una válvula que comprende una carcasa de las válvulas, un cuerpo de válvula situado dentro de la carcasa de las válvulas, que controla un canal de retorno de gases de escape y un actuador para el accionamiento del cuerpo de la válvula, así como un intercambiador de calor de los gases de escape que está unido a la carcasa de las válvulas, estando realizado en la carcasa de las válvulas por lo menos un canal de refrigerante que está en comunicación fluidica con un canal de refrigerante del intercambiador de calor de los gases de escape. Un módulo de esta clase se conoce por el documento EP 1 363 013 A1 y corresponde al objeto del preámbulo de la reivindicación 1.

Esta clase de módulos de refrigeración de los gases de escape ya son conocidos. Con el fin de reducir las sustancias nocivas se conduce un flujo de gases de escape de modo regulado a un enfriador de gases de escape. Con el fin de reducir el número de interfaces que en años pasados se establecían entre los distintos equipos por medio de uniones por tubo flexible o tubo rígido, se han desarrollado unos módulos que se fijan entre sí mediante sencillas uniones de brida para el paso del flujo. Así por ejemplo, la carcasa de una válvula de retorno de gases de escape se une directamente a un intercambiador de calor. Esto entraña también la ventaja de que una válvula de retorno de gases de escape situada antes del intercambiador de calor, es decir en la zona caliente de la conducción de retorno de los gases de escape, se pueda unir fluidicamente con la envolvente de refrigerante del intercambiador de calor para evitar que el actuador se sobrecaliente debido a los gases de escape calientes, gracias a existir una separación térmica.

Un módulo de esta clase se conoce por ejemplo por el documento DE 103 21 637 A1. Una válvula combinada de retorno de gases de escape y de bypass se une por medio de una brida con un enfriador de gases de escape que también está situado en la carcasa del intercambiador de calor y que se puede dejar en derivación por medio de un canal de bypass. El intercambiador de calor comprende una carcasa interior y una carcasa exterior que rodea la carcasa interior, entre las cuales se forma una envolvente de refrigerante. Por medio de la brida, la envolvente de refrigerante está comunicada con un canal de refrigerante realizado en la carcasa de las válvulas y que separa térmicamente el actuador del canal atravesado por los gases de escape. En la carcasa exterior del intercambiador de calor está realizada una entrada de refrigerante a través de la cual fluye el refrigerante a la envolvente de refrigerante. Desde la envolvente de refrigerante, el refrigerante fluye al canal de refrigerante de la carcasa de las válvulas donde está realizada una salida de refrigerante a través de la cual vuelve a salir el refrigerante.

Según el posicionamiento del intercambiador de calor y de la válvula con relación al circuito de refrigerante dentro del compartimiento del motor puede ser necesario realizar tanto la entrada de refrigerante como también la salida de refrigerante en la carcasa del intercambiador de calor. En la conocida unión del canal de refrigerante del cuerpo de la válvula a la envolvente de refrigerante a través de la brida se produce sin embargo un paso de flujo deficiente a través del canal de refrigerante en la carcasa de las válvulas. En una realización de esta clase el canal de refrigerante forma una cámara de agua muerta.

El objetivo de la invención es por lo tanto asegurar el flujo de paso del canal de refrigerante de la carcasa de las válvulas unida a un canal de refrigerante del intercambiador de calor incluso al realizar la entrada de refrigerante y la salida de refrigerante en el intercambiador de calor. Al hacerlo se deberá renunciar en lo posible a componentes adicionales y se deben poder emplear para las válvulas materiales económicos.

Este objetivo se resuelve por la parte identificativa de la reivindicación principal.

Por el hecho de que el intercambiador de calor de gases de escape presenta una entrada de refrigerante y una salida de refrigerante, donde una entrada de refrigerante de la carcasa de las válvulas está unida fluidicamente con la entrada de refrigerante del intercambiador de calor de gases de escape, a través de un primer canal de conexión, y donde una salida de refrigerante de la carcasa de las válvulas está unida con la salida de refrigerante a través de un segundo canal de unión, se transfiere el gradiente de presión del circuito de refrigerante a la entrada y salida de la carcasa de las válvulas, asegurando de este modo el flujo de refrigerante en el canal de refrigerante de la carcasa de las válvulas. Al asegurar de este modo el flujo se pueden emplear materiales económicos para la válvula, ya que se evacua mayor cantidad de calor.

El primer canal de conexión está unido preferentemente a través del canal de refrigerante del intercambiador de calor de los gases de escape con la entrada de refrigerante, estando situada la desembocadura del primer canal de conexión en el canal de refrigerante, más próxima a la entrada de refrigerante que a la salida de refrigerante. De este modo se puede seguir regulando la cantidad de refrigerante introducida en la envolvente refrigerante del intercambiador de calor.

En otra realización alternativa preferente, el primer canal de conexión desemboca en la entrada de refrigerante del intercambiador de calor de los gases de escape. Así existe igualdad del nivel de temperatura en el intercambiador de calor y en la carcasa de las válvulas. Se puede aprovechar toda la diferencia de presión que está presente a través del intercambiador de calor, también para el flujo que atraviesa la carcasa de las válvulas.

En otra realización más perfeccionada, el segundo canal de conexión desemboca en la salida de refrigerante del intercambiador de calor de gases de escape para evitar la formación de torbellinos en la envolvente de refrigerante, causados por la entrada desde dos lados y la consiguiente mayor resistencia al flujo.

La desembocadura del primer canal de conexión está situada ventajosamente en el lado del intercambiador de calor de gases de escape situado frente a la entrada de refrigerante y la salida de refrigerante, con lo cual se evitan corrientes de cortocircuito entre la entrada del primer canal de conexión y la salida del segundo canal de conexión, y por lo tanto se asegura suficiente capacidad de flujo a través del canal de refrigerante en la carcasa de las válvulas.

También es ventajoso situar la entrada de refrigerante de la carcasa de las válvulas en el lado del intercambiador de calor de gases de escape opuesto a la entrada de refrigerante y a la salida de refrigerante. De este modo en el caso de que se trate de un intercambiador de calor de gases de escape que trabaje por un sistema a contracorriente, se pueden realizar los canales de conexión como tubos rectos.

Con el fin de evitar interfaces adicionales y tuberías y por lo tanto reducir el volumen de montaje, los canales de conexión están realizados en una carcasa exterior del intercambiador de calor de los gases de escape. Una carcasa exterior puede fabricarse especialmente como pieza de fundición en arena.

El intercambiador de calor de gases de escape está unido preferentemente con la carcasa de las válvulas y los canales de conexión con la entrada de refrigerante y la salida de refrigerante de la carcasa de las válvulas por medio de una brida, intercalando una junta. Así se obtiene una forma sencilla y estanca de unión entre las dos partes de la carcasa atravesadas por el refrigerante.

Se crea de este modo un módulo de refrigeración en el cual, incluso realizando una entrada y salida en la carcasa exterior del módulo de refrigeración, se asegura el flujo de paso de un canal de refrigerante en la carcasa de las válvulas que está conectada. Un módulo de esta clase es de montaje y fabricación sencilla. La válvula se puede situar directamente en la zona que presenta la mayor carga térmica, refrigerándola con seguridad, de modo que se evita la sobrecarga térmica del actuador. Así se reduce al mínimo el número de interfaces existentes.

Un ejemplo de realización de un módulo de refrigeración de gases de escape conforme a la invención está representado en las figuras y se describe a continuación, donde:

1. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna con una válvula (10) que comprende una carcasa de válvula (2) , un cuerpo de válvula (12, 14) situado en la carcasa de las válvulas (2) , que controla un canal de retorno de los gases de escape (16, 18) y un actuador (28) para el accionamiento del cuerpo de las válvulas (12, 14) , y un intercambiador de calor de los gases de escape (6) que está unido a la carcasa de las válvulas (2) , estando realizado en la carcasa de las válvulas (2) por lo menos un canal de refrigerante (34) que está en comunicación fluídica con un canal de refrigerante (44) del intercambiador de calor de los gases de escape (6) , presentando el intercambiador de calor de los gases de escape (6) una entrada de refrigerante (50) y una salida de refrigerante (56) , caracterizado porque una entrada de refrigerante (46) de la carcasa de las válvulas (2) está comunicada fluidicamente a través del primer canal de comunicación (48) con la entrada de refrigerante (50) del intercambiador de calor de los gases de escape (6) , y una salida de refrigerante (52) de la carcasa de las válvulas (2) que está comunicada con la salida de refrigerante (56) a través de un segundo canal de comunicación (54) .

2. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer canal de comunicación (48) está comunicado con la entrada de refrigerante (50) a través del canal de refrigerante (44) del intercambiador de calor de los gases de escape (6) , estando situada la desembocadura (58) del primer canal de comunicación (48) en el canal de refrigerante (44) , más próxima a la entrada de refrigerante (50) que a la salida de refrigerante (56) .

3. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer canal de comunicación (48) desemboca en la entrada de refrigerante (50) del intercambiador de calor de gases de escape (6) .

4. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porqueel segundo canal de comunicación (54) desemboca en la salida de refrigerante (56) del intercambiador de calor de los gases de escape (6) .

5. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 2 o 4, caracterizado porque la desembocadura (58) del primer canal de comunicación (48) está situado en el lado del intercambiador de calor de los gases de escape (6) opuesto a la entrada de refrigerante (50) y a la salida de refrigerante (56) .

6. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada de refrigerante (46) de la carcasa de las válvulas (2) está situada en el lado del intercambiador de calor de los gases de escape (6) opuesta a la entrada de refrigerante

(50) y a la salida de refrigerante (56) .

7. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los canales de comunicación (48, 54) están realizados en una carcasa exterior (4) del intercambiador de calor de los gases de escape (6) .

8. Módulo de refrigeración de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el intercambiador de calor de los gases de escape (6) está comunicado con la carcasa de las válvulas (2) y los canales de comunicación (48, 54) con la entrada de refrigerante

(46) y la salida de refrigerante (52) de la carcasa de las válvulas (2) , por medio de una brida, estando intercalada una junta.