VALVULA DE CONTROL PARA UN SISTEMA DE AIRE SECUNDARIO.

1. Válvula de control para un sistema de aire secundario que comprende una carcasa que presenta una toma de entrada y una toma de salida para el paso de un caudal de fluido,

una placa obturadora para cerrar la comunicación fluida entre la toma de entrada y la toma de salida, estando la placa obturadora acoplada a un eje desplazable movible con respecto a un núcleo fijo por la acción de un campo magnético generado por una bobina, caracterizada por el hecho de que se proporciona un segundo obturador vinculado con el eje desplazable que tiene un movimiento relativo con respecto a la placa obturadora e independiente del campo magnético provisto de medios de retorno elásticos, tal que en una primera condición de funcionamiento de la válvula la placa obturadora está desplazada a una distancia respecto a un asiento de válvula, permitiendo la comunicación del paso de fluido entre la toma de entrada y la toma de salida y en una segunda condición de funcionamiento de la válvula en la que la placa obturadora está desplazada a una distancia con respecto al asiento de válvula y el segundo obturador, en el que los medios de retorno elásticos se encuentran en una condición extendida, está en contacto con el asiento de válvula, impidiendo el paso de fluido entre la toma de entrada y la toma de salida.

2. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de retorno elásticos comprenden un muelle helicoidal que está dispuesto entre un elemento de tope dispuesto en un punto del eje desplazable y una cara exterior del segundo obturador.

3. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el segundo obturador presenta un cuerpo en forma de copa, tal que la placa obturadora está alojada en el alojamiento definido por el segundo obturador.

4. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el segundo obturador está hecho de un material no metálico.

5. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el segundo obturador está hecho de un material polimérico o una mezcla de materiales poliméricos.

6. Válvula de control según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que el elemento de tope consiste en una superficie que sobresale radialmente por fuera del eje desplazable.

7. Válvula de control según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que el elemento de tope consiste en una arandela fijada de forma solidaria al eje desplazable.

8. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el núcleo fijo está conformado por un cuerpo provisto de un orificio pasante a través del cual pasa el eje desplazable, que presenta en una cara enfrentada a un núcleo móvil donde está fijado el eje desplazable, dos porciones salientes concéntricas entre sí que definen un espacio intermedio en el que se aloja el núcleo móvil por la generación del campo magnético en la primera y segunda condiciones de funcionamiento.

Válvula de control para un sistema de aire secundario

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud tiene por objeto el registro de una válvula de control para un sistema de aire secundario.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una válvula de control para un sistema de aire secundario para enriquecer una mezcla en un motor de combustión interna para vehículos que comprende una toma de entrada y una toma de salida para el paso de un caudal de fluido, que incluyen dos medios de obturación que funcionan de forma independiente entre sí, garantizando la no entrada de gases de escape al interior de la válvula cuando se encuentra en una condición de funcionamiento, es decir, en una posición de comunicación fluida entre la toma de entrada y la toma de salida.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Un motor de combustión interna, como los actualmente utilizados en vehículos automóviles, requieren de una mezcla rica para conseguir un funcionamiento suave cuando el motor está "en frío". Por esta razón, la unidad de control del motor funciona en un modo de bucle abierto con un mapeado de combustible previamente fijado durante los primeros 20 a 120 segundos de funcionamiento del motor hasta que unos sensores de oxígeno han detectado un valor de temperatura caliente determinado. Debido a ello, los gases de escape contienen altos niveles de monóxido de carbono e hidrocarburos después del inicio en frío. Los hidrocarburos sin quemar podrían recibir adicionalmente oxígeno, a excepción de si no hay oxígeno después de la combustión. Al suministrar aire en el colector de escape (aire secundario), el monóxido de carbono e hidrocarburos reciben oxígeno después de la combustión a temperaturas superiores a los 600°C formando agua y dióxido de carbono. La reacción exotérmica también incrementa la temperatura de los gases de escape, lo que provoca que el catalizador se caliente más rápidamente.

Para conseguir una operación de calentamiento eficiente, tiene que conseguirse un caudal de aire secundario dentro de los primeros segundos de inicio del motor del vehículo, y el caudal de aire debe mantenerse hasta que un control en la detección de oxígeno se pone en marcha. La circulación del aire se mantiene con una bomba de aire eléctrica. Una vez los sensores de oxígeno y el convertidor catalítico han alcanzado sus temperaturas de funcionamiento, las válvulas cortan el flujo de aire secundario.

Si bien existen en el mercado diseños de estas válvulas citadas con anterioridad, un problema que existe está relacionado con posibles pulsos de contrapresión de los gases de escape que puedan seguir un recorrido contrario al deseado, con el riesgo de dirigirse al interior de la bomba eléctrica y provocar daños internos que afecten a su correcto funcionamiento. Por ello, se han ideado en el interior de la válvula mecanismos telescópicos relativamente complejos, que tienen el problema de tener un mayor número de componentes, aumentando problemas de fiabilidad, y por lo que se incrementan los costes de fabricación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una válvula de control que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una válvula de control para

un sistema de aire secundario del tipo que comprende una carcasa que presenta una toma

de entrada y una toma de salida para el paso de un caudal de fluido, una placa obturadora

para cerrar la comunicación fluida entre la toma de entrada y la toma de salida, estando la

placa obturadora acoplada a un eje desplazable movible con respecto a un núcleo fijo por la

acción de un campo magnético generado por una bobina. Más en particular, la invención se

caracteriza por el hecho de que se proporciona un segundo obturador vinculado con el eje

desplazable que tiene un movimiento relativo con respecto a la placa obturadora e

independiente del campo magnético provisto de medios de retorno elásticos, tal que en una

primera condición de funcionamiento de la válvula la placa obturadora está desplazada a

una distancia respecto a un asiento de válvula, permitiendo la comunicación del paso de

fluido entre la toma de entrada y la toma de salida y en una segunda condición de

funcionamiento de la válvula la placa obturadora en la que la placa obturadora está desplazada a una distancia con respecto al asiento de válvula y el segundo obturador, en el que los medios de retorno elásticos se encuentran en una condición extendida, está en contacto con el asiento de válvula, impidiendo el paso de fluido entre la toma de entrada y la toma de salida.

Gracias a estas características, en el caso de producirse una contrapresión de flujo desde la toma de salida en dirección a la toma de entrada de la válvula cuando la placa obturadora está desplazada con respecto al asiento, es decir, permitiendo la comunicación fluida entre ambas tomas de entrada y salida, puede evitarse que pase a través de la válvula ya que el segundo obturador puede actuar con independencia de la placa obturadora, dando lugar al cierre del asiento de válvula. De este modo, se evita, por ejemplo, que gases de escape durante el funcionamiento del motor del vehículo alcancen la bomba de aire secundario con el consiguiente riesgo de provocar daños sobre la misma.

Preferentemente, los medios de retorno elásticos comprenden un muelle helicoidal que está dispuesto entre un elemento de tope dispuesto en un punto del eje desplazable y una cara exterior del segundo obturador.

En una realización particularmente preferida, el segundo obturador presenta un cuerpo en forma de copa, tal que la placa obturadora está alojada en el alojamiento definido por el segundo obturador.

En una realización de la invención, el segundo obturador está hecho de un material no metálico, y más concretamente, está hecho de un material polimérico o una mezcla de materiales poliméricos.

De acuerdo con una realización adicional, el elemento de tope consiste en una superficie que sobresale radialmente por fuera del eje desplazable.

Preferentemente, el elemento de tope consiste en una arandela fijada de forma solidaria al eje desplazable.

Según otro aspecto de la invención, el núcleo fijo está conformado por un cuerpo provisto de

un orificio pasante a través del cual pasa el eje desplazable, que presenta en una cara

enfrentada a un núcleo móvil donde está fijado el eje desplazable, dos porciones salientes concéntricas entre sí que definen un espacio intermedio en el que se aloja un núcleo móvil por la generación del campo magnético en la primera y segunda condiciones de funcionamiento. Esta segunda zona de atracción resulta especialmente útil para aquellas situaciones en las que el segundo obturador u otros elementos que intervienen en el bloqueo o cierre de la válvula pueden estar adheridos o "enganchados" en el asiento debido a la formación de una película o acumulación de suciedad y/o partículas procedentes de los gases de escape que pueden fluir por la zona de salida de la válvula, dado que la disposición de dos zonas incrementa la fuerza magnética de atracción del núcleo móvil hacia el núcleo fijo.

Otras características y ventajas de la válvula de control objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Es una vista esquematizada de la disposición de un sistema de aire secundario en un motor de combustión de un vehículo;

Figura 2.- Es una vista en alzado seccionada de la válvula de control en una condición cerrada en la que se impide la comunicación fluida entre la toma de entrada y la toma de salida;

Figura 3.- Es una vista en alzado seccionada de la válvula de control en una primera condición de funcionamiento donde la toma de entrada y la toma de salida está en comunicación fluida;

Figura 4.- Es una vista en alzado seccionada de la válvula de control en una condición de funcionamiento donde el segundo obturador está en contacto con el asiento de válvula en una condición cerrada por un pulso de contrapresión; y

Figura 5.- Es una vista de detalle de una región de la válvula donde se aprecia una parte de la geometría...

1. Válvula de control para un sistema de aire secundario que comprende una carcasa que presenta una toma de entrada y una toma de salida para el paso de un caudal de fluido, una placa obturadora para cerrar la comunicación fluida entre la toma de entrada y la toma de salida, estando la placa obturadora acoplada a un eje desplazable movible con respecto a un núcleo fijo por la acción de un campo magnético generado por una bobina, caracterizada por el hecho de que se proporciona un segundo obturador vinculado con el eje desplazable que tiene un movimiento relativo con respecto a la placa obturadora e independiente del campo magnético provisto de medios de retorno elásticos, tal que en una primera condición de funcionamiento de la válvula la placa obturadora está desplazada a una distancia respecto a un asiento de válvula, permitiendo la comunicación del paso de fluido entre la toma de entrada y la toma de salida y en una segunda condición de funcionamiento de la válvula en la que la placa obturadora está desplazada a una distancia con respecto al asiento de válvula y el segundo obturador, en el que los medios de retorno elásticos se encuentran en una condición extendida, está en contacto con el asiento de válvula, impidiendo el paso de fluido entre la toma de entrada y la toma de salida.

2. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de retorno elásticos comprenden un muelle helicoidal que está dispuesto entre un elemento de tope dispuesto en un punto del eje desplazable y una cara exterior del segundo obturador.

3. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el segundo obturador presenta un cuerpo en forma de copa, tal que la placa obturadora está alojada en el alojamiento definido por el segundo obturador.

4. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el segundo obturador está hecho de un material no metálico.

5. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el segundo obturador está hecho de un material polimérico o una mezcla de materiales poliméricos.

6. Válvula de control según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que el elemento de tope consiste en una superficie que sobresale radialmente por fuera del eje desplazable.

7. Válvula de control según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que el elemento de tope consiste en una arandela fijada de forma solidaria al eje desplazable.

8. Válvula de control según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el núcleo fijo está conformado por un cuerpo provisto de un orificio pasante a través del cual pasa el eje desplazable, que presenta en una cara enfrentada a un núcleo móvil donde está fijado el eje desplazable, dos porciones salientes concéntricas entre sí que definen un espacio intermedio en el que se aloja el núcleo móvil por la generación del campo magnético en la primera y segunda condiciones de funcionamiento.