ES2202716T3 - Valvula de realimentacion de gases de escape. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UNA VALVULA DE RECIRCULACION DE GAS DE ESCAPE, QUE SE INSTALA PARA LA REDUCCION DE PEGADO DE LOS PLATOS DE VALVULA CON EL ASIENTO DE VALVULA A TRAVES DE SEDIMENTACIONES CUANDO EL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA ESTA PARADO, DE TAL MODO, QUE ES POSIBLE ACUMULAR ENERGIA CINETICA EN UN COMPONENTE, QUE ES APLICABLE CON UN CABEZAL EN EL EXTREMO LIBRE DEL VASTAGO DE VALVULA EN UNION ACTIVA.

Description

Válvula de realimentación de gases de escape.

La invención se refiere a una válvula de realimentación de gases de escape, según el preámbulo de la reivindicación principal.

Una válvula semejante de realimentación de gases de escape, conocida por el documento DE 43 38 192 A1, dosifica para la reducción de las emisiones de NO_{x} y para la mejora del consumo en el motor diesel, los gases de escape del motor en función del punto de funcionamiento o del diagrama característico del aire de combustión aspirado por el motor. Para ello la válvula de realimentación de gases de escape está dispuesta en una tubería de enlace entre la tubería de los gases de escape del motor y la tubería de admisión, de preferencia directamente en el tubo de admisión. La válvula de realimentación de gases de escape puede accionarse neumática o eléctricamente. Al hacer pasar corriente por la bobina, se establece un campo magnético y se mueve la armadura que a su vez abre la válvula contra un muelle de cierre, mediante un vástago de la válvula. En caso de válvula de realimentación de gases de escape, de accionamiento neumático, se abre la válvula contra un muelle, mediante la aplicación de depresión a una membrana unida con el vástago de la válvula. Es posible un sentido inverso del funcionamiento.

La válvula puede estar equipada con sólo un asiento, pero en la realización eléctrica representada, tiene dos asientos conectados en serie para la compensación de la presión de carga (y, por tanto, para la reducción de la fuerza necesaria de ajuste). Para la dosificación más exacta en función del diagrama característico, de la cantidad de gases de escape, realimentada al aire de admisión, se lleva la válvula, con ayuda de una regulación de posición mediante un potenciómetro, por ejemplo, del servomotor electromagnético, a una posición definida de apertura. En una válvula neumática con realimentación de posición, se regula la presión en la cámara de trabajo.

En el documento WO 95/19497 se describe una válvula de realimentación de gases de escape, accionada electromagnéticamente, en la que un plato de la válvula unido con un vástago de la válvula, actúa en combinación con un asiento de válvula, y controla una unión del conducto de gases de escape, a la tubería de admisión de un motor de combustión interna, estando dispuesta en el extremo libre del vástago de la válvula, una cabeza que está unida siempre operativamente con una armadura de accionamiento. Un ordenador que procesa parámetros funcionales, determina aquí en función del estado funcional del motor de combustión interna, la posición de apertura mediante un accionamiento que actúa contra la fuerza de un muelle.

Mediante la realimentación de gases de escape, en especial de gases de escape relativamente fríos, por ejemplo, en condiciones funcionales en las que el motor todavía no está caliente por el funcionamiento, o en caso de refrigeración de los gases de escape con ayuda de intercambiadores de calor para la reducción de las emisiones de NO_{x} se llega a la deposición de hollín, laca y condensado en la zona de la válvula de realimentación de gases de escape.

Estos residuos se depositan también en las superficies de las juntas en el asiento de la válvula y en el plato de la válvula, y en fases en las que la válvula de realimentación de gases de escape está cerrada un tiempo más largo, como por ejemplo, durante la detención nocturna del vehículo, conducen a pegaduras entre el asiento y el plato de la válvula, que sobrepasan varias veces la fuerza máxima de apertura del servomotor electromagnético o de la caja neumática de la membrana.

La válvula ya no se puede abrir más, el funcionamiento está totalmente perturbado, lo cual contamina el medio ambiente y hace necesaria una visita al taller.

La misión de la invención se basa en evitar esta perturbación muy costosa y contaminante, del sistema de realimentación de gases de escape.

Esta misión se resuelve en una válvula genérica de realimentación de gases de escape, mediante las notas características de la reivindicación 1. Acondicionamientos ventajosos de la invención, están indicados en las otras reivindicaciones.

La invención está representada esquemáticamente en los dibujos.

En corte, se muestran:

Figura 1 Una válvula de realimentación de gases de escape en estado de reposo.

Figura 2 Una válvula de realimentación de gases de escape en estado de apoyo.

Figura 3 Una válvula de realimentación de gases de escape en estado abierta.

Figura 4 Otra forma de realización de la válvula de realimentación de gases de escape, según la

\hbox{invención.}

La válvula 1 de realimentación de gases de escape, está montada en un tubo de admisión, no representado, de manera que la entrada 2 de gases de escape, esté dispuesta en una cámara separada de las salidas 3. En caso de una válvula electromagnética de realimentación de gases de escape, está dispuesta una bobina 4 en la cabeza 5 de accionamiento. Esta bobina actúa en combinación con una armadura 6 que hay que llevar a una unión operativa con un vástago 9 de la válvula que lleva el plato 8 de la válvula, contra la fuerza de un muelle 7.

La armadura 6 actúa en combinación con un dispositivo 10 para la realimentación de posición, cuya salida se alimenta a un ordenador no representado que procesa otros parámetros funcionales, y que determina la regulación de la apertura de la válvula de realimentación de gases de escape y, por tanto, la cantidad realimentada de gases de escape. Los platos 8 de la válvula actúan en combinación con los asientos 11 de la válvula. La válvula de realimentación de gases de escape puede realizarse también con un solo asiento de válvula y un solo plato de válvula. El vástago 9 de la válvula está cargado en la dirección de cierre mediante un muelle 12. Para asegurar una apertura de la válvula de realimentación de gases de escape, incluso en caso de pegadura entre el plato de la válvula y el asiento de la válvula, la válvula trabaja como se
describe a continuación.

En posición de reposo, entre la armadura 6 y la cabeza 13 del vástago 9 de la válvula, bajo la acción del muelle 7 que actúa entre estos dos componentes constructivos, existe un recorrido libre que en la figura 1 está designado con "X". Cuando la bobina 4 de excitación se aplica bruscamente a fondo con corriente, se establece rápidamente el campo magnético y la armadura 6 se acelera mucho contra el muelle 7, y golpea al final de su recorrido con, por ejemplo, un saliente 14, en la cabeza 13 del vástago de la válvula. Al desconectar la corriente retrocede la armadura. Mediante un solo accionamiento o repetición muchas veces de este proceso a intervalos cortos, la armadura "martillea" sobre el vástago de la válvula y se deshace una eventual pegadura entre el plato 8 de la válvula y el asiento 11 de la válvula. En cada caso según el programa, este "martilleo" puede llevarse a cabo siempre al conectar el encendido, o solamente cuando en caso de mando normal del electroimán, por ejemplo, modulado en duración de impulsos, se constatase con ayuda de una comparación teórica / real, sobre la realimentación de posición, que no se ajustaba la posición teórica.

La figura 4 muestra otra forma de realización de la válvula de realimentación de gases de escape según la invención. En esta forma de realización se ocasiona el "chasquido" del o de los platos 8 de la válvula, mediante una armadura 6 separada del electroimán de placa, que está distanciada mediante un muelle 7 de la cabeza 13 y de un electroimán 15 de placa.

El avance proporcional de la cabeza 13 y, por tanto, la apertura proporcional del o de los platos 8 de la válvula, se produce mediante una armadura 16 de electroimán proporcional, que está tensada previamente mediante un muelle 17 respecto a la cabeza 13 de la válvula.

Esta forma de realización ofrece la ventaja de que el electroimán de placa abre la válvula mediante grandes fuerzas de ajuste en recorridos cortos, para después permitir a la armadura 16 del electroimán proporcional, el ajuste proporcional. Así pues, la armadura 16 proporcional no se carga con grandes fuerzas bruscas, lo que favorece la duración y la exactitud del avance.

Además, puede estar previsto que en una válvula de realimentación de gases de escape con realimentación de posición, se archive de cuando en cuando en el ordenador el grosor de los depósitos en el plato de la válvula y en el asiento de la válvula, en una etapa adaptiva del procedimiento, de manera que se mantenga la exactitud de la dosificación, teniéndolo en cuenta correspondientemente en la carrera de la
válvula. En otra forma de realización de la invención, que no está representada, la cabeza 5 de accionamiento puede estar configurada como un conocido servomotor neumático que está dividido mediante una membrana en dos cámaras, y un saliente fijado a los platos de la membrana, asume la acción de la armadura 6, almacenando la energía cinética durante la aceleración, y golpeando sobre la cabeza 13 del vástago 9 de la válvula, tan pronto como se aplica una depresión a la cámara de trabajo mandada por una válvula.

Al ventilarse atmosféricamente la cámara de trabajo, la membrana retrocede a la posición inicial bajo la acción del muelle 7 dispuesto en la cámara de trabajo, y el proceso puede repetirse. La cámara de trabajo tiene que estar dispuesta en el lado de la cabeza 5 de accionamiento, dirigido hacia el vástago 9 de la válvula, y opuesto a la cámara ventilada atmosféricamente. En la realización con servomotor neumático, este proceso descrito de desprendimiento, puede introducirse después de establecer una depresión correspondiente en el tubo de admisión, después de las primeras revoluciones tras el arranque del motor de combustión interna. No obstante, la depresión puede producirse también mediante una bomba de vacío accionada mecánicamente o con un motor eléctrico. Después del proceso de desprendimiento, la válvula de realimentación de gases de escape trabaja como una válvula conocida en el estado actual de la técnica, esté accionada electromagnética o neumáticamente. Después la cabeza de accionamiento está mandada por el ordenador, de manera que el recorrido "X" libre contra la fuerza del muelle 7, se recorra con una velocidad normal de ajuste, de manera que no haya golpe ninguno, y tras llegar a la posición representada en la figura 2, en la que el saliente 14 ha llegado en unión operativa con la cabeza 13 del vástago 9 de la válvula, comienza el proceso de regulación propiamente dicho, es decir, se abre la válvula 1 de realimentación de gases de
escape.

Claims (9)

1. Válvula de realimentación de gases de escape con al menos un plato (8) de la válvula unido con un vástago (9) de la válvula, cuyo plato actúa en combinación con un asiento de válvula, y controla la unión del conducto de gases de escape, a la tubería de admisión de un motor de combustión interna, estando dispuesta una cabeza en el extremo libre del vástago (9) de la válvula, y un ordenador que procesa parámetros funcionales, determina en función del estado funcional del motor de combustión interna, la posición de apertura de la válvula de realimentación de gases de escape, mediante un accionamiento que actúa contra la fuerza de un muelle, caracterizada porque está previsto un componente (6) constructivo en el que puede almacenarse energía cinética que después de recorrer un recorrido "X" libre, puede transmitirse a la cabeza (13) en el extremo libre del vástago (9) de la válvula.

2. Válvula de realimentación de gases de escape según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente (6) constructivo está configurado como armadura de un electroimán, que en estado de reposo está distanciada de la cabeza (13) del vástago (9) de la válvula mediante un muelle (7).

3. Válvula de realimentación de gases de escape según la reivindicación 2, caracterizada porque la armadura (6) está realizada como armadura proporcional, que en estado apoyado, permite una aproximación proporcional de la cabeza (13).

4. Válvula de realimentación de gases de escape según la reivindicación 2, caracterizada porque la armadura (6) está realizada como armadura de electroimán de placa, a la que está coordinado un electroimán (15) de placa, estando tensada previamente una armadura (16) del electroimán proporcional contra la cabeza (13) mediante un muelle (7).

5. Válvula de realimentación de gases de escape según la reivindicación 1, caracterizada porque, en un accionamiento (5) neumático, el componente (6) constructivo está configurado como platos de membrana, dispuestos en una membrana que separa dos cámaras de membrana, cuyos platos están distanciados de la cabeza (13) del vástago (9) de la válvula, mediante un muelle (7).

6. Válvula de realimentación de gases de escape según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la posición del componente (6) constructivo, se le proporciona al ordenador mediante una realimentación (10) de posición.

7. Procedimiento para el accionamiento de una válvula de realimentación de gases de escape según al menos una de las reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque, después del arranque del motor de combustión interna se llevan a cabo, uno o varios ciclos de carga del componente (6) constructivo con energía cinética, y de descarga mediante un impacto.

8. Procedimiento para el accionamiento de una válvula de realimentación de gases de escape según la reivindicación 7, caracterizado porque, después del arranque del motor de combustión interna y de una orden de apertura de la válvula, mediante una comparación teórica / práctica de la posición de la armadura (6, 16) del electroimán proporcional, al constatar una pegadura de la válvula, se inician uno o varios ciclos de carga del componente (6) constructivo con energía cinética, y de descarga mediante un impacto.

9. Procedimiento para el accionamiento de una válvula de realimentación de gases de escape según la reivindicación 8, caracterizado porque, en una válvula de realimentación de gases de escape con realimentación de posición, el grosor de los depósitos en el plato (8) de la válvula y en el asiento (11) de la válvula, se archiva en el ordenador en una etapa adaptiva del procedimiento.