Disposición de válvula (11) que gobierne el flujo de circulación de un fluido líquido o gaseoso entre al menos un primer orificio (14) y un segundo orificio (15) que evite el pegado de una válvula al asiento de la misma

Disposición de válvula.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una disposición de válvula que controla y regula el flujo de recirculación de gases de escape, a saber, EGR de un motor de combustión interna.

Estado de la técnica

En la técnica actual se conocen disposiciones que permiten la recirculación de los gases de escape desde el colector de escape al colector de admisión de los motores de combustión conocidos como sistemas EGR (Exhaust Gas Recirculation Systems).

Estos sistemas están constituidos por los tubos metálicos de conexión, tubos EGR, intercambiador de calor con un conducto de derivación, EGR Cooler; válvula By-pass y válvula EGR. Dichas válvulas son elementos independientes y su accionamiento requiere actuadores independientes.

Estos sistemas recirculan gases de escape desde el colector de escape hacia el colector de admisión del motor tras someterlos a un proceso de enfriamiento, con el fin de reducir la cantidad de emisiones de NOx.

De la solicitud de patente internacional WO2006/092401 se conoce una válvula que canaliza los gases de escape bien hacia un intercambiador de calor, o bien hacia un conducto de derivación, según unas condiciones preestablecidas de control, que comprende un cuerpo con una cámara interior donde se reciben los gases de combustión a través de unos conductos de entrada y son dirigidos hacia unos conductos de salida a través de unas bocas de entrada/salida y un elemento para la obturación de los conductos de salida ó de entrada está formado por un eje de actuación, accionable axialmente mediante un actuador, con dos placas separadas por un muelle y desplazables a lo largo del eje entre dos topes fijados al mismo y adicionalmente un fuelle comandado por un actuador neumático.

Una desventaja de la referida válvula se deriva del hecho de que la válvula por el diseño presentado presenta problemas de fugas y/o gripaje entre el eje de actuación y las placas de cierre de la válvula.

Este diseño de válvula requiere de un movimiento relativo entre la placa de cierre y el eje de actuación de la válvula presentando problemas de desgaste y/o gripaje entre la placa y el eje en las condiciones de funcionamiento en alta temperatura.

Adicionalmente al no tratarse de una unión estanca ya que debe existir un mínimo juego entre la placa y el eje para poder realizar el movimiento relativo entre los dos componentes, presenta un nivel de fugas internas, en su posición de estado cerrado, debido a las cuales no se puede realizar un control preciso del gas EGR.

El diseño propuesto además no mejora las prestaciones en comparación con las válvulas actuales en el aspecto de evitar el pegado. Uno de los mayores problemas que se presenta en el funcionamiento de las válvulas EGR es el pegado de los platos a los asientos de la válvula, como consecuencia de la solidificación de algunos restos de condensados de los gases de escape al enfriarse los mismos. Dicha solidificación provoca el pegado entre la parte móvil de la válvula y el asiento de la misma.

Caracterización de la invención

La presente invención busca resolver uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente mediante una disposición de válvula como es reivindicada en la reivindicación 1. Realizaciones de la invención son establecidas en las reivindicaciones dependientes se pega a su asiento.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una disposición de válvula que gobierne el flujo de circulación de un fluido líquido o gaseoso entre al menos un primer orificio y un segundo orificio que evite el pegado de una válvula al asiento de la misma.

Otro objeto de la invención es disponer una válvula que integre la función de la válvula EGR y la válvula By-pass mediante la utilización de un único actuador.

Aun otro objeto de la invención es proporcionar una disposición de válvula que presente una durabilidad elevada debido a la disminución del desgaste, evitación del gripaje y fugas entre el eje y los platos como consecuencia del movimiento relativo que debe existir en el diseño mostrado entre el eje y el plato.

Todavía otro objeto de la invención es prevenir el pegado de los platos con el asiento de la válvula, suministrando mayor fuerza para la apertura de la válvula.

Otro objeto de la invención es proporcionar un motor de accionamiento para la disposición de válvula que desarrolle una reducida fuerza de apertura y cierre de la misma.

Aún otro objeto de la invención es ubicar el motor de accionamiento distante del eje de giro de la válvula o paleta de cierre/apertura a fin de crear un elevado momento de actuación para generar elevadas fuerzas de accionamiento de la válvula.

Todavía otro objeto de la invención es proporcionar un contacto estanco entre el asiento de válvula y la válvula propiamente dicha.

Además, es otro objeto de la invención es mantener la válvula cerrada en caso de fallo de la disposición de válvula.

Otro objeto de la invención es evitar daños por altas temperaturas sobre el motor de accionamiento.

Aun otro objeto de la invención es proporcionar un grado de estanqueidad elevado en la posición de cierre de la disposición de válvula para evitar uniones que debe permitir movimientos relativos entre plato evitando fugas.

Todavía otro objeto de la invención es mejorar las prestaciones por caída de presión en la disposición de válvula ya que se ejerce una fuerza de accionamiento elevada que permite utilizar diámetros de cabeza de válvula superiores a los actualmente utilizados.

Breve enunciado de las figuras

Una explicación más detallada de la invención se da en descripción que sigue y que se basa en las figuras adjuntas:

la figura 1 muestra una sección en corte de una disposición de válvula de acuerdo a la invención,

la figura 2 muestra un detalle constructivo de un conjunto de elementos de obturación de la disposición de válvula de acuerdo a la invención,

la figura 3 muestra una sección en corte de la disposición de válvula en posición de abierto de acuerdo a la invención,

la figura 4 muestra otro detalle constructivo del conjunto de elementos de obturación de la disposición de válvula de acuerdo a la invención,

la figura 5 muestra una sección en corte de otra disposición de válvula en posición de cerrado de acuerdo a la invención,

la figura 6 muestra una sección en corte de otra disposición de válvula con una leva de acuerdo a la invención, y

la figura 7 muestra una sección en corte de otra disposición de válvula con otra leva de acuerdo a la invención.

Descripción de la invención

En relación con la figura 1, se ilustra en una sección en corte de una disposición de válvula en posición de cerrada de acuerdo a la invención que está localizada en el interior de un cuerpo 12 con una cámara interior 13 donde se recibe un fluido tal como un líquido, un gas o similar.

El cuerpo 12 comprende al menos un primer conducto de entrada/salida 14 del gas a la válvula y al menos un segundo conducto de entrada/salida 15 y un tercer conducto de entrada/salida 16 del gas.

En el caso que nos ocupa, la cámara interior 13 recibe un gas de entrada a través del primer conducto de entrada 14, procedente de una zona de entrada y se dirige hacia la segunda y tercera salidas 15, 16 de comunicación de la cámara 13 con los conductos de salida o viceversa, la cámara interior 13 comprende dos conductos de entrada y un conducto de salida.

La disposición de la válvula tiene como tarea la apertura y cierre de un conjunto de elementos de obturación 17, 18 tal como una paleta o válvula propiamente dicha con la que se controla la cantidad de flujo de gas que fluye por los conductos de entrada/salida 14, 15, 16 de la cámara interior 13.

En relación ahora a las figuras 1 y 2, la disposición de válvula 11 comprende una primera paleta 17 y una segunda paleta 18 que están unidas por sus extremos proximales mediante un eje de articulación 19, el cual está unido a una predeterminada zona de una pared interna de la cámara interior 13 próxima a un conducto de la misma, por ejemplo, alojado en el tabique de separación de la segunda y tercera salida...

1. Disposición de válvula para un módulo ERG/refrigeración de un motor de combustión interna que incluye cámara interior (13) donde se recibe un fluido comprendiendo al menos un primer conducto de entrada/salida (14), un segundo conducto de entrada/salida (15) y un tercer conducto de entrada/salida (16); caracterizado porque la disposición de la válvula está adaptada para abrir y cerrar al menos un elemento de obturación (17, 18) montado pivotablemente en la cámara interior (13) y apoyado sobre un asiento de válvula de un conducto de entra/salida (14, 15, 16).

2. Disposición de válvula de acuerdo a la reivindicación 1; caracterizado porque el elemento de obturación (17, 18) adopta una forma tipo línea quebrada continua de manera que su extremo proximal está unido mediante un eje de articulación (19) a un tabique de separación de la segunda y tercera salida (15, 16) y su extremo distal está en contacto físico con un primer eje de accionamiento (20) que es axialmente accionable.

3. Disposición de válvula de acuerdo a la reivindicación 2; caracterizado porque los extremos proximales del elemento de obturación (17, 18) es mantenido en contacto físico con el asiento de válvula del correspondiente conducto de entra/salida (16, 14, 15) mediante un primer resorte (21) montado sobre el primer eje de accionamiento (20).

4. Disposición de válvula de acuerdo a la reivindicación 3, caracterizado porque el extremos distal del elemento de obturación (17, 18) está adaptado para entrar en contacto físico con un extremo del primer resorte (21) y un miembro de tope (22, 23) montado sobre el primer eje de accionamiento (20).

5. Disposición de válvula de acuerdo a la reivindicación 1; caracterizado porque el elemento de obturación (17, 18) adopta una forma tipo línea quebrada continua de manera que su extremo proximal está unido mediante un eje de articulación (19) a un tabique de separación de la segunda y tercera salida (16, 15) y su extremo distal está en contacto físico con una leva (61) unida mediante un segundo eje de accionamiento (62) que es rotablemente accionado.

6. Disposición de válvula de acuerdo a la reivindicación 5; caracterizado la leva (61) está adaptada para ser montada pivotablemente al segundo eje de accionamiento (62).

7. Disposición de válvula de acuerdo a las reivindicaciones 5 y 6; caracterizado la disposición de válvula comprende dos elementos de obturación (17, 18) que adoptan una forma de tipo ánfora terminada en punta en su extremo proximal y en un cuello estrecho en su extremo distal, estando montados pivotablemente en la cámara interior (13).