Dispositivo de realimentación de los gases de escape de los gases de escape para un motor de combustión interna.

Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna con una entrada de gases de escape (2) realizada en un canal de realimentación de los gases de escape (1) y una salida de gases de escape (3),

así como con un cuerpo de ajuste (4) dispuesto entre la entrada de gases de escape (2) y la salida de gases de escape (3), que está situado de forma móvil en el anal de realimentación de los gases de escape (1) y que está acoplado al menos de un modo indirecto con un árbol (7) que sirve de eje de giro excéntrico y al cual se puede impartir un movimiento por medio de un dispositivo de ajuste (6), mediante el cual se puede girar el cuerpo de ajuste (4) contra una superficie de asiento (5) realizada en el canal de realimentación de los gases de escape (1) y se puede girar alejándolo de modo definido de la superficie de asiento (5), estando situado el cuerpo de ajuste (4) esencialmente en dirección paralela a la dirección de flujo en el canal de realimentación de los gases de escape (1) en su posición en la que deja libre el canal de realimentación de los gases de escape (1), caracterizado porque el árbol (7) está situado fuera de la sección del canal de realimentación de los gases de escape (1) que puede ser atravesada por el flujo, y porque una superficie envolvente lateral (14) del cuerpo de ajuste (4), que se corresponde con una superficie de asiento (5) en forma de tronco de cono, está realizada como sección esférica, estando situado el eje de giro en dirección radial fuera del perímetro del cuerpo de ajuste (4) .

Dispositivo de realimentación de los gases de escape de los gases de escape para un motor de combustión interna La invención se refiere a un dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna con una entrada de gases de escape realizada en un canal de realimentación de los gases de escape y una salida de gases de escape, así como un cuerpo de ajuste situado entre la entrada de gases de escape y la salida de gases de escape, que está dispuesto de forma móvil en el canal de realimentación de los gases de escape y que está acoplado al menos de forma indirecta con un árbol que sirve de eje de giro excéntrico y que se puede poner en movimiento por medio de un dispositivo de ajuste, con lo cual el cuerpo de ajuste se puede girar contra una superficie de asiento realizada en el canal de realimentación de los gases de escape y se puede girar alejándolo de forma definida de la superficie de asiento, estando dispuesto el cuerpo de ajuste esencialmente paralelo a la dirección de flujo en el canal de alimentación en su posición en la que deja libre el canal de alimentación.

Los dispositivos de realimentación de los gases de escape para motores de combustión interna son del conocimiento general. Sirven para regular un flujo de gases de escape desde la salida a la entrada del motor de combustión interna, con lo cual se reducen las emisiones de sustancias nocivas. En la mayoría de las versiones conocidas se emplean para ello válvulas de realimentación de los gases de escape en las que el cuerpo de cierre se levanta de un asiento de válvula realizando un movimiento de traslación por medio de un vástago de válvula, o se oprime sobre aquel.

Especialmente en el caso de motores de combustión interna con turbocompresores de gases de escape así como en una versión con parte de baja presión y parte de alta presión de los sistemas de realimentación de los gases de escape se han dado a conocer hasta ahora soluciones en las que las conocidas válvulas de realimentación de los gases de escape han sido sustituidas por válvulas de mariposa de realimentación de los gases de escape.

Así se describe en el documento DE 198 54 461 C1 un motor de combustión interna con un dispositivo de realimentación de los gases de escape en el que una válvula de mariposa dispuesta de modo basculante sirve de órgano de cierre en la conducción de realimentación de los gases de escape. Esta se puede girar a una posición abierta en la que la válvula de mariposa queda situada paralela al flujo de retorno de los gases de escape. Ahora bien, esta válvula de mariposa sigue estando dentro de la zona atravesada por el flujo y provoca por lo tanto un estrechamiento de la sección que da lugar a una pérdida de presión, que se debería evitar dadas las pequeñas diferencias de presión que reinan en la sección de baja presión de un sistema de gases de escape.

Igualmente se da a conocer por medio del documento EP 1 273 775 A1una válvula dispuesta en una conducción de realimentación de los gases de escape, que sirve como válvula de conmutación, pudiendo conmutarse entre el paso de gases de escape a una conducción de realimentación de los gases de escape o a una sección de turbina de un turbocompresor de gases de escape. Esta válvula de conmutación también está realizada en forma de mariposa y como elemento de construcción con el turbocompresor de gases de escape. El eje de giro excéntrico está situado radialmente fuera del cuerpo de la válvula de mariposa, no estrechándose la sección del canal atravesado en cada caso por el flujo, ya que la válvula asienta directamente contra la superficie de pared del canal respectivo. Ahora bien, para conseguir una realimentación de los gases de escape regulada se requiere en este caso sin embargo otra válvula de realimentación de los gases de escape para regular el caudal de masa.

Por el documento EP 1 245 820 A1 se conoce una válvula de realimentación de los gases de escape cuyo cuerpo de mariposa se puede girar por medio de dos muñones de árbol móviles. Los muñones de árbol están situados desplazados axialmente respecto al cuerpo de la válvula de mariposa.

También se conoce por el documento DE 44 39 432 C1 una válvula de mariposa de gases de escape para generar una contrapresión de los gases de escape, la cual también está situada de forma giratoria en un canal y donde también aquí el árbol de ajuste está dispuesto radialmente fuera del cuerpo de ajuste en forma de válvula de mariposa. El árbol de ajuste está unido por medio de una palanca con el punto central del cuerpo de la válvula de mariposa. Con el fin de asegurar un sellado total de la conducción de gases de escape en la posición cerrada existe además una unión por cardan entre el cuerpo de cierre y la palanca. En la posición en la que deja libre el paso del canal de gases de escape, esta válvula de mariposa queda también situada en dirección paralela a la superficie de pared del canal de gases de escape. Ahora bien, con una válvula de mariposa de esta clase, la regulación del caudal solamente puede hacerse con muy poca precisión.

Todas estas realizaciones sin embargo tienen en común que no se puede realizar una regulación de caudal exacta, un cierre hermético en la posición cerrada y evitar al mismo tiempo pérdidas de presión en la posición abierta.

Es por lo tanto el objetivo de la invención crear un dispositivo de realimentación de los gases de escape mediante el cual se pueda regular con la mayor precisión posible el caudal de gases de escape realimentado, igual que en las válvulas de realimentación de los gases de escape conocidas con movimiento de traslación, debiendo poderse conseguir al mismo tiempo una gran sección para ser atravesada por el flujo sin obstrucciones al flujo y por lo tanto con unas tasas elevadas de realimentación de los gases de escape en la posición abierta y un cierre lo más hermético posible en la posición cerrada. Al mismo tiempo se trata de reducir al mínimo el consumo de corriente de un dispositivo de esta clase.

Estos objetivos se resuelven porque el árbol está situado fuera de la sección del canal de realimentación de los gases de escape que puede ser atravesada por el flujo, y porque una superficie envolvente lateral del cuerpo de ajuste, que se corresponde con una superficie de asiento en forma de tronco de cono, está realizada en forma de sección esférica, estando situado el eje de giro en dirección radial fuera del perímetro del cuerpo de ajuste. Mediante la disposición del árbol se puede abrir completamente la sección atravesada por el flujo al efectuar el giro del árbol a la posición abierta. De este modo se consigue reducir al mínimo las pérdidas de presión debido a cuerpos extraños situados dentro de la sección atravesada por el flujo. Además, debido a la forma de la superficie de asiento del cuerpo de ajuste se logra un efecto de sellado muy bueno entre el cuerpo de ajuste y la superficie de asiento, en la posición cerrada, existiendo al mismo tiempo una superficie de contacto de forma lineal que solo transcurre a lo largo del perímetro del cuerpo de ajuste, de modo que se consigue insensibilidad en cuanto a suciedad y adherencias. La regulación del caudal se mejora notablemente en comparación con válvulas conocidas, especialmente cuando se trata de ángulos de apertura pequeños.

En una forma de realización preferente se ha formado en el canal de realimentación de los gases de escape una escotadura, hacia el interior de la cual se puede girar el cuerpo de ajuste en su posición en la que deja libre el canal de realimentación de los gases de escape, de tal modo que la sección del canal de realimentación de los gases de escape atravesada por el flujo se mantiene sensiblemente constante. De este modo se reducen al mínimo las pérdidas de flujo y torbellinos en la zona del dispositivo de realimentación de los gases de escape, cuando está abierta la sección.

En una forma de realización preferente, el movimiento del cuerpo de ajuste al abrir el canal de realimentación de los gases de escape tiene lugar en sentido hacia la entrada de gases de escape. Esto significa que en estado cerrado, la presión de los gases de escape actúa de tal modo sobre el cuerpo de ajuste que este es presionado contra la superficie de asiento. Por lo tanto al estar cerrada la válvula no hay que dar corriente al dispositivo de ajuste, con lo cual se ahorra energía. Al mismo tiempo se asegura de este modo de forma sencilla una función a prueba de fallos.

En otra forma de realización perfeccionada está dispuesta una palanca, cuyo primer... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna con una entrada de gases de escape (2) realizada en un canal de realimentación de los gases de escape (1) y una salida de gases de escape (3) , así como con un cuerpo de ajuste (4) dispuesto entre la entrada de gases de escape (2) y la salida de gases de escape (3) , que está situado de forma móvil en el anal de realimentación de los gases de escape (1) y que está acoplado al menos de un modo indirecto con un árbol (7) que sirve de eje de giro excéntrico y al cual se puede impartir un movimiento por medio de un dispositivo de ajuste (6) , mediante el cual se puede girar el cuerpo de ajuste (4) contra una superficie de asiento (5) realizada en el canal de realimentación de los gases de escape (1) y se puede girar alejándolo de modo definido de la superficie de asiento (5) , estando situado el cuerpo de ajuste (4) esencialmente en dirección paralela a la dirección de flujo en el canal de realimentación de los gases de escape (1) en su posición en la que deja libre el canal de realimentación de los gases de escape (1) , caracterizado porque el árbol (7) está situado fuera de la sección del canal de realimentación de los gases de escape (1) que puede ser atravesada por el flujo, y porque una superficie envolvente lateral (14) del cuerpo de ajuste (4) , que se corresponde con una superficie de asiento (5) en forma de tronco de cono, está realizada como sección esférica, estando situado el eje de giro en dirección radial fuera del perímetro del cuerpo de ajuste (4) .

2. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado porque en el canal de realimentación de los gases de escape (1) está realizada una escotadura (12) al interior de la cual se puede girar el cuerpo de ajuste (4) en su posición en la que deja libre el canal de realimentación de los gases de escape (1) , de tal modo que se mantiene esencialmente constante la sección del canal de realimentación de los gases de escape (1) atravesada por el flujo.

3. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el movimiento del cuerpo de ajuste (4) al abrir el canal de realimentación de los gases de escape (1) tiene lugar en sentido hacia la entrada de gases de escape (2) .

4. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 3, caracterizado porque una palanca (19) , cuyo primer extremo (9) está firmemente unido con el árbol (7) y cuyo segundo extremo (10) está unido al menos de forma indirecta con el cuerpo de ajuste (4) , está situado en el lado del cuerpo de ajuste (4) situado hacia la salida de los gases de escape (3) .

5. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unión entre el árbol (7) y el cuerpo de ajuste (4) está establecida por medio de un cuerpo de placa (8) .

6. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la palanca (19) o el cuerpo de placa (8) está unido con el cuerpo de ajuste (4) con posibilidad de efectuar un movimiento basculante o cardan.

7. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una superficie de pared (16) de la entrada de gases de escape

(2) está conformada de tal modo que al mover el cuerpo de ajuste (4) desde la posición cerrada hasta por lo menos un ángulo de giro a de 15º , preferentemente de 30º , la sección de paso libre del flujo aumenta esencialmente de modo proporcional al ángulo de giro a del árbol (7) .

8. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie de pared (16) de la entrada de gases de escape (2) está conformada de tal modo en la zona (15) enfrentada al árbol (7) , que al mover el cuerpo de ajuste (4) desde la posición cerrada a lo largo de un ángulo de giro a de por lo menos 15º , preferentemente de 30º , existe un intersticio constante (18) entre la superficie de pared (16) de la entrada de gases de escape (2) y el perímetro exterior (17) del cuerpo de ajuste (4) .

9. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 8, caracterizado porque la zona conformada (15) de la entrada de gases de escape (2) se extiende en dirección periférica del cuerpo de ajuste (4) por lo menos a lo largo de un sector angular de 30º .

10. Dispositivo de realimentación de los gases de escape para un motor de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de realimentación de los gases de escape está situado en una zona de baja presión de un sistema de realimentación de los gases de escape.