Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna.

Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna con una carcasa de varias piezas (2),

una unidadde accionamiento (16) que genera un par de giro y que está dispuesta en un compartimiento de motor, una unidadde engranaje (26) que está dispuesta en un compartimiento de engranaje (28), una excéntrica (37) que se puedeaccionar mediante la unidad de engranaje, un vástago de válvula (68) que puede moverse trasladándose y que seadentra en un compartimiento de movimiento de vástago de válvula, un elemento de acoplamiento (66) a través delcual el movimiento de la excéntrica (37) se puede convertir en un movimiento de traslación del vástago de válvula(68), un asiento de válvula (82) entre una entrada (78) y una salida (80) y un cuerpo de cierre de válvula (76) queestá fijado en el vástago de válvula (68) y que puede bajarse al asiento de válvula (82) y subirse del mismo,caracterizado por que una cubierta (52) está dispuesta entre la excéntrica (37) y el elemento de acoplamiento (66)que separa el compartimiento de engranaje (28) del compartimiento de movimiento de vástago de válvula (54).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/068019.

Solicitante: PIERBURG GMBH.

Inventor/es: NOWAK, MARTIN, DISMON, HEINRICH, KOSTER,ANDREAS, DR. TÖNNESMANN,ANDRES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02M25/07 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.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.
  • F16K31/04 F […] › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR.F16K 31/00 Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo. › utilizando un motor.
  • F16K41/00 F16K […] › Juntas de estanqueidad para husillos.

PDF original: ES-2440772_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna La invención se refiere a un dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna con una carcasa de varias piezas, una unidad de accionamiento que genera un par de giro y que está dispuesta en un compartimiento de motor, una unidad de engranaje que está dispuesta en un compartimiento de engranaje, una excéntrica que se puede accionar a través de la unidad de engranaje, un vástago de válvula de movimiento de traslación que se adentra en un compartimiento de movimiento de vástago de válvula, un elemento de acoplamiento a través del que el movimiento de la excéntrica se puede convertir en un movimiento de traslación del vástago de válvula, un asiento de válvula entre una entrada y una salida y un cuerpo de cierre de válvula que está fijado en el vástago de válvula y que puede bajarse al asiento de válvula y subirse del mismo.

Los dispositivos de válvula de este tipo se utilizan en particular como válvulas de reciclaje de gases de escape. A

través de la unidad de accionamiento de motor eléctrico en la mayoría de los casos se hace girar una unidad de engranaje que presenta un elemento de acoplamiento a través del que se convierte el movimiento rotatorio de las ruedas dentadas en un movimiento de traslación del vástago de válvula. Mediante estas válvulas se regula por gran parte un flujo de gas de escape que se hace recircular desde el colector de escape hasta el tubo de aspiración para reducir las emisiones contaminantes. Las válvulas accionadas por motor eléctrico con el engranaje conectado entre medias presentan a este respecto una alta precisión de regulación. Sin embargo, las válvulas de reciclaje de gases de escape están expuestas a una alta carga térmica y una contaminación progresiva en la zona de gases de escape.

Así se conoce por el documento EP 0 887 540 B1 una válvula de reciclaje de gases de escape en la que un engranaje de ruedas dentadas se acciona a través de un motor eléctrico. La última rueda dentada del engranaje presenta una abertura de guiado en la que se adentra un perno que está unido fijamente con el vástago de válvula y que se extiende de manera perpendicular con respecto al mismo. Al girar la rueda dentada conducida el perno se desplaza en la abertura de guiado, siguiendo un movimiento de traslación guiado por la carcasa a un vástago que acciona la válvula. Se evita una penetración de gases de soplado (blow-by) en el compartimiento de engranaje por

que el vástago de válvula está dividido en dos tramos situados axialmente uno por encima de otro que están unidos entre sí a través de un elemento de fijación, estando dispuesta en el lado exterior del elemento de fijación una membrana.

Es cierto que una estructura de este tipo evita la penetración de gases de soplado, sin embargo la estructura es muy

laboriosa tanto con respecto al número de componentes constructivos como con respecto al ensamblaje. Además es necesario más espacio.

Además se conoce por el documento EP 1 091 112 B1 una válvula de reciclaje de gases de escape con un engranaje planetario. La última rueda dentada del engranaje está montada sobre un árbol de salida en cuyo extremo opuesto está dispuesta una excéntrica. Esta excéntrica está unida con un eje que al accionar el motor de accionamiento realiza un movimiento circular alrededor del eje de giro. Sobre el eje está dispuesto un cojinete de bolas que discurre en una corredera de un elemento de acoplamiento que está unido fijamente con el vástago de válvula. El compartimiento de engranaje se cierra mediante una cubierta en forma de vaso de la que sobresale el eje de giro y que se fija mediante tornillos en una pieza de carcasa adicional.

Es cierto que esta estructura disminuye la penetración de gases de soplado en el engranaje, sin embargo tiene su abertura hacia el compartimiento de movimiento de vástago de válvula exactamente en la zona del eje giratorio que por tanto sigue estando cargado por el gas de escape caliente como componente constructivo especialmente sensible. Además el espacio constructivo axial de una válvula de este tipo es relativamente grande por el engranaje 50 planetario y la excéntrica siguiente.

Es por tanto el objetivo de la invención crear un dispositivo de válvula con el que se pueda evitar en la medida de lo posible una penetración de contaminaciones en un engranaje y en particular en las piezas giratorias sensibles del engranaje. Al mismo tiempo se debe reducir la carga térmica de las piezas sensibles del dispositivo de válvula y

minimizar el espacio constructivo necesario.

Este objetivo se consigue por que una cubierta está dispuesta entre la excéntrica y el elemento de acoplamiento que separa el compartimiento de engranaje del compartimiento de movimiento de vástago de válvula. Por tanto la excéntrica se encuentra con su eje de giro en el compartimiento de engranaje encapsulado. Por tanto el eje de giro 60 está protegido adicionalmente frente a contaminaciones por la penetración de gases de soplado en comparación con realizaciones conocidas.

Preferiblemente está dispuesta en un alojamiento de la carcasa una cubierta de motor que separa el compartimiento de engranaje del compartimiento de motor. De este modo se reduce en su mayor parte una introducción de abrasión 65 o combustión de cepillos desde el compartimiento de motor al interior del compartimiento de engranaje.

Es especialmente preferible fijar un eje en la excéntrica que se pueda mover sobre un trayecto circular alrededor del eje de giro de la excéntrica. Mediante esta realización se posibilita un acoplamiento especialmente sencillo con respecto al vástago de válvula.

Se crea una realización especial al servir una rueda dentada conducida de la unidad de engranaje como excéntrica y al estar dispuesto el eje en la rueda dentada conducida. De manera correspondiente la excéntrica está integrada en la rueda dentada conducida, de modo que se puede prescindir de una excéntrica como componente constructivo adicional, por lo que se reduce el número de componentes constructivos y los tiempos de montaje. Evidentemente la rueda dentada conducida y el eje se pueden fabricar en una sola pieza en esta realización o el eje se puede recubrir

por extrusión.

En una realización adicional el elemento de acoplamiento está fijado en el vástago de válvula y presenta una corredera en la que está guiado un rodillo o un cojinete que está dispuesto sobre el eje. Así el movimiento giratorio de la rueda dentada se convierte de manera especialmente sencilla en un movimiento de traslación del vástago de válvula. Fuerzas de fricción se minimizan, de modo que sólo son necesarias fuerzas de colocación reducidas.

En una realización de este tipo preferiblemente la cubierta presenta una abertura en forma de arco circular a través de la que sobresale un eje. Esta abertura forma la única unión entre el compartimiento de movimiento de vástago de válvula y el compartimiento de engranaje y no se sitúa en proximidad directa con respecto a los ejes montados con posibilidad de giro. En caso de un apantallamiento relativamente alto por la cubierta se garantiza aun así la funcionalidad.

Preferiblemente la cubierta está realizada como placa con cantos exteriores doblados de manera perpendicular con respecto a la placa. Una cubierta de este tipo se puede insertar en la carcasa sin medios de fijación adicionales. La fijación se realiza en un caso de este tipo mediante una unión geométrica.

En una realización adicional los cantos exteriores se apoyan al menos parcialmente en superficies de apoyo de la carcasa que se extienden en la misma dirección. De este modo se aumenta el trayecto de obturación en la circunferencia exterior de la cubierta, de modo que se crea una resistencia de flujo adicional que contrarresta una penetración de gases en el compartimiento de engranaje.

En una configuración ventajosa de la invención la carcasa está compuesta por una pieza de carcasa de motor en forma de vaso, una pieza de carcasa de engranaje en la que está configurado el compartimiento de engranaje y en la que están fijados los ejes de giro de las ruedas dentadas y una pieza de carcasa de válvula en la que están configuradas la entrada y la salida con el asiento de válvula. Esta estructura posibilita una alta estanqueidad con respecto a la atmósfera situada en el exterior con un montaje sencillo.

En una realización adicional las superficies de apoyo para los cantos exteriores de la cubierta están configuradas en la pieza de carcasa de engranaje, de modo que no se puede producir un desplazamiento de las superficies de apoyo en la carcasa con respecto a... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna con una carcasa de varias piezas (2) , una unidad de accionamiento (16) que genera un par de giro y que está dispuesta en un compartimiento de motor, una unidad

de engranaje (26) que está dispuesta en un compartimiento de engranaje (28) , una excéntrica (37) que se puede accionar mediante la unidad de engranaje, un vástago de válvula (68) que puede moverse trasladándose y que se adentra en un compartimiento de movimiento de vástago de válvula, un elemento de acoplamiento (66) a través del cual el movimiento de la excéntrica (37) se puede convertir en un movimiento de traslación del vástago de válvula (68) , un asiento de válvula (82) entre una entrada (78) y una salida (80) y un cuerpo de cierre de válvula (76) que está fijado en el vástago de válvula (68) y que puede bajarse al asiento de válvula (82) y subirse del mismo, caracterizado por que una cubierta (52) está dispuesta entre la excéntrica (37) y el elemento de acoplamiento (66) que separa el compartimiento de engranaje (28) del compartimiento de movimiento de vástago de válvula (54) .

2. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado por que en un alojamiento (14) de la carcasa (2) está dispuesta una cubierta de motor (18) que separa el compartimiento de engranaje (28) del compartimiento de motor (20) .

3. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que un eje (48) está fijado en la excéntrica (37) y se puede mover sobre un trayecto circular alrededor del eje de giro (40) de la excéntrica (37) .

4. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según la reivindicación 3, caracterizado por que una rueda dentada conducida (36) de la unidad de engranaje (26) sirve como excéntrica (37) y el eje (48) está dispuesto en la rueda dentada conducida (36) .

5. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de acoplamiento (66) está fijado en el vástago de válvula (68) y presenta una corredera (64) en la que está guiado un rodillo (62) o un cojinete que está dispuesto sobre el eje (48) .

6. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cubierta (52) presenta una abertura en forma de arco circular (50) a través de la que sobresale el eje (48) .

7. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que la cubierta (52) está realizada como placa (56) con cantos exteriores (56) doblados de manera perpendicular con respecto a la placa (56) .

8. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según la reivindicación 7, caracterizado por que los cantos exteriores (58) se apoyan al menos parcialmente contra superficies de apoyo (60) de la carcasa (2) que se extienden en la misma dirección.

9. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la carcasa (2) está compuesta por una pieza de carcasa de motor en forma de vaso (4) , una pieza de carcasa de engranaje (6) en la que está configurado el compartimiento de engranaje (28) y en la que están

fijados los ejes de giro (38, 40) de las ruedas dentadas (32, 36) , y una pieza de carcasa de válvula (8) en la que están configuradas la entrada (78) y la salida (80) con el asiento de válvula (82) .

10. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según la reivindicación 9, caracterizado por que las superficies de apoyo (60) para los cantos exteriores (58) de la cubierta (52) están configuradas en la pieza de carcasa de engranaje (6) .

11. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de engranaje (26) está compuesta por un piñón de accionamiento (24) que se engrana con la rueda dentada más grande (30) de una rueda dentada doble (32) , cuya rueda dentada más pequeña

(34) se engrana con la rueda dentada conducida (36) que está realizada como segmento de rueda dentada.

12. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que en la pieza de carcasa de engranaje (6) está conformada una hendidura (42) concéntrica con respecto al eje de giro (40) de la rueda dentada conducida (36) , en la que está dispuesto un muelle helicoidal

(44) cuyo primer brazo se apoya en la pieza de carcasa de engranaje (6) y cuyo segundo brazo (46) se apoya en la rueda dentada conducida (36) , de modo que al girar la rueda dentada conducida (36) desde la posición cerrada del dispositivo de válvula en el muelle helicoidal (44) se acumula energía para el giro de retorno de la rueda dentada conducida (36) a la posición de partida.

13. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que en la pieza de carcasa de engranaje (6) está inyectada una rejilla estampada (92) que presenta clavijas de conexión (96) de una clavija (94) configurada en la pieza de carcasa de engranaje (6) , de un sensor (90) y de la unidad de accionamiento (16) .

14. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que el vástago de válvula (68) se guía trasladándolo a través de un elemento de guiado (70) en la carcasa (2) y por que sobre el vástago de válvula (68) está dispuesto un elemento de obturación (72) entre el elemento de guiado (70) y el elemento de acoplamiento (66) .

15. Dispositivo de válvula para una máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones 9 a 14,

caracterizado por que en la pieza de carcasa de engranaje (6) está configurado un contorno (96) que sirve como guía del elemento de acoplamiento (66) .


 

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