ES2245334T3

ES2245334T3 - Sistema de aspiracion.

Info

Publication number: ES2245334T3
Application number: ES01123101T
Authority: ES
Inventors: Hermann Maurer; Klaus Lieb; Klaus Altmann; Thomas Haubold; Jurgen Werner; Andreas Epp; Jochen Linhart
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2006-01-01
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2002195114A; DE10053149A1; EP1213473A3; DE50106681D1; ATE299238T1; US20020078916A1; EP1213473B1; EP1213473A2; US6453866B1

Abstract

Sistema de aspiración para un motor de combustión interna, que presenta una primera entrada de aire sin filtrar (10), una segunda entrada de aire sin filtrar (11), un elemento de cierre (13) y una unidad de desplazamiento, - estando dispuesta la segunda entrada de aire (11) en un lugar protegido para las salpicaduras de agua y agua de chorro, - reuniéndose la primera entrada de aire sin filtrar (10) y la segunda entrada de aire sin filtrar (11) en un conducto común (12), estando unido el conducto (12) de forma comunicante con el motor de combustión interna, - pudiéndose cerrar la segunda unidad de entrada de aire sin filtrar (11) con el elemento de cierre (13) en una primera posición y pudiéndose cerrar la primera entrada de aire sin filtrar (10) en una segunda posición con el elemento de cierre (13), - pudiéndose desplazar el elemento de cierre (13) con la unidad de desplazamiento, y estando unido la unidad de desplazamiento con un elemento de mando, a través del cual se puede activar la unidad de desplazamiento, - siendo el elemento de mando un sensor de humedad (14), que presenta una salida de señal para el mando de la unidad de desplazamiento.

Description

Sistema de aspiración.

La presente invención se refiere a un sistema de aspiración para un motor de combustión interna, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Por el documento DE 27 36 727 se conoce un dispositivo para evitar la entrada de agua en una carcasa del filtro de aire de un motor de combustión interna. El dispositivo dispone de una primera entrada y de una segunda entrada de aire sin filtrar, habiéndose previsto un elemento de cierre, que cierra la primera entrada o la segunda entrada de aire sin filtrar. En la primera entrada de aire sin filtrar se ha dispuesto un sensor de humedad, que dispone de dos hilos sensores conductores eléctricos. El sensor de humedad está unido con un sistema electrónico de mando, que activa el elemento de cierre.

Por el documento DE 196 13 860 se conoce un dispositivo de aspiración de aire para un motor de automóvil, que presenta un recinto de aire sin filtrar, que está unido con conductos de aspiración con una entrada principal y una entrada secundaria. Además, se ha previsto un dispositivo de cierre, que puede cerrar alternativamente un conducto de aspiración y abrir el otro conducto de aspiración. El dispositivo de cierre se desplaza con un dispositivo de accionamiento de tal manera que con un vehículo a motor sumergido en agua, el dispositivo de cierre cierra la entrada principal y abre la entrada secundaria. El dispositivo de cierre está unido de forma activa con una compuerta. La compuerta está dispuesta en un tubo abierto por su extremo inferior, estando cerrada herméticamente con relación al tubo. La compuerta está unida de forma activa con un imán permanente. El dispositivo de cierre está unido de forma activa con otro imán permanente, estando dispuesto el imán permanente del dispositivo de cierre giratorio con relación al imán permanente del dispositivo accionamiento.

Es desventajoso en esta realización la considerable necesidad de espacio para el tubo, que está dispuesto en el recinto del motor. Éste no se puede realizar demasiado pequeño, ya que de lo contrario el punto de conmutación de la disposición no se puede definir exactamente. Además, esta disposición de conmutación mecánica reacciona sólo si el vehículo se sumerge en agua estancada. Con salpicaduras de agua no se forma ninguna presión suficiente para la conmutación, con lo cual llega el agua al tramo de aspiración y perjudica el funcionamiento del motor.

El objetivo de la presente invención es proponer un sistema de aspiración que se pueda integrar en el pequeño recinto de montajes y pueda evitar la entrada de nieve, salpicaduras de agua o chorro de agua.

Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1.

Ventajas de la invención

El sistema de aspiración según la invención para motor de combustión interna de un automóvil presenta una primera entrada de aire sin filtrar y una segunda entrada de aire sin filtrar, estando conducidas ambas entradas de aire sin filtrar a un conducto común y este conducto está unido de forma que comunica con la cámara de combustión. Para ello, se pueden unir las dos entradas de aire sin filtrar también primero directamente desde el motor de combustión interna, con lo cual cada entrada de aire sin filtrar dispone de componentes propios, tales como, por ejemplo, un elemento filtrante propio. Cada entrada de aire sin filtrar comprende una abertura, a través de la cual puede entrar aire al sistema de aspiración, y un segmento de conducto, el cual une la abertura con el conducto. Las entradas de aire se pueden cerrar con uno o varios elementos de cierre, con lo cual llega aire a la primera entrada de aire sin filtrar o la segunda entrada de aire sin filtrar en el conducto que une comunicando con el motor de combustión interna. El elemento de cierre cierra completamente la entrada de aire sin filtrar correspondiente, con lo cual sólo puede fluir el aire al conducto a través de la entrada de aire sin filtrar no cerrada. El elemento de cierre puede estar formado, por ejemplo, por un cuerpo giratorio con las correspondientes aberturas, que liberan en una posición final la primera entrada de aire sin filtrar y en una segunda posición final cierra la primera entrada de aire sin filtrar.

Mediante el conducto, que une comunicando el motor de combustión interna, se conduce el aire entrante, directa o indirectamente al motor de combustión interna. Si se conduce el aire indirectamente al motor de combustión interna, entonces el aire se puede tratar previamente, por ejemplo, secar o enfriar. Si el aire se conduce directamente al motor de combustión interna, no es necesario ningunos otro componente dentro del conducto.

La primera entrada de aire sin filtrar está dispuesta en un lugar ventajoso para la aspiración de aire en el motor de combustión interna. Para ello la zona frontal representa un lugar preferente, ya que con la correspondiente velocidad del automóvil empuja el aire a la entrada de aire sin filtrar con lo cual se mejora el grado de llenado del cilindro. Además, el aire aspirado en la zona frontal es más frío que el aire existente en el recinto del motor. Sin embargo, en la zona frontal puede llegar también nieve, hielo, salpicaduras o chorros de agua a la primera entrada de aire sin filtrar. Como salpicaduras de agua se designan gotas de agua mezcladas con el aire de cualquier tamaño, las salpicaduras de agua se pueden producir, por ejemplo, por un vehículo que va delante o por la lluvia. El concepto chorro de agua describe una gran cantidad de agua, que se presenta, por ejemplo, al atravesar un río como una crecida o avenida de agua. La segunda entrada de aire sin filtrar está dispuesta en un lugar más desfavorable para la aspiración del aire dentro del automóvil, estando protegido este lugar contra las salpicaduras y los chorros de agua. Zonas preferentes para la disposición de la segunda entrada de aire sin filtrar, pueden ser, por ejemplo, el recinto del motor o el sistema de ventilación.

Para el accionamiento del elemento de cierre se ha previsto una unidad de desplazamiento, la cual está unida con un elemento de mando. La unidad de desplazamiento puede estar formada, por ejemplo, por un motor eléctrico o una caja de vacío, y se puede activar con el elemento de mando, con lo cual la unidad de desplazamiento realiza un desplazamiento de rotación o de traslación, el cual mueve el elemento de cierre a una posición final y de este modo cierra la primera entrada o la segunda entrada de aire. El elemento de mando está formado por un sensor de humedad, que presenta para el mando de la unidad de mando una salida de señal, pudiéndose utilizar, por supuesto, el sensor de humedad también para la regulación.

El sensor de humedad se puede ajustar de tal manera que ya con salpicaduras de agua, que pueden perjudicar el funcionamiento del motor de combustión interno, emite una señal a la unidad de desplazamiento, a través de la cual se cierra la primera entrada de aire sin filtrar. Con otro ajuste del sensor de humedad tiene lugar la señal para el cierre de la primera entrada de aire sin filtrar, sólo si el sensor de humedad está rodeado de agua. La señal del sensor de humedad puede enviarse tanto directamente como también a través de un sistema electrónico, por ejemplo, el mando del motor, a la unidad de desplazamiento. Tan pronto la primera entrada de aire está cerrada por el elemento de cierre, se abre la segunda entrada de aire, con lo cual el motor de combustión interna recibe el aire para la combustión de la segunda entrada de aire sin filtrar.

En una configuración conveniente de la invención, el elemento de cierre es una clapeta. La clapeta puede ser, por ejemplo, circular, oval o rectangular, de tal manera que cierra en una primera posición la segunda entrada de aire y en una segunda posición cierra la primera entrada de aire. Para ello la clapeta se puede disponer centralmente en un árbol de la clapeta y desplazarse por el desplazamiento rotativo del árbol de la clapeta. En otra realización, el árbol de la clapeta está dispuesto en una zona del contorno y permite así una aspiración de aire exenta de bordes perturbadores. Para evitar la entrada de agua en la primera entrada de aire sin filtrar, especialmente durante la inmersión en el agua, puede disponer la clapeta de una junta periférica. Son también imaginables realizaciones en las que la primera clapeta se dispone en la primera entrada de aire sin filtrar, y una segunda clapeta en la segunda entrada de aire sin filtrar, estando unidas las dos clapetas de forma que se comunican entre ellas. Tan pronto como la primera clapeta ha modificado su posición, se desplaza también la segunda clapeta, por lo cual se abre siempre una entrada de aire sin filtrar y cierra la otra entrada de aire sin filtrar. La unión comunicante de las clapetas puede ser mecánica, por ejemplo, con una varilla, o electrónica mediante una señal, que parte especialmente del sensor de humedad.

Según una realización especial, la clapeta presenta dos piezas de clapeta unidas correspondientemente entre ellas. Estas piezas de clapeta se pueden disponer formando un ángulo definido entre ellas, pudiéndose tocar directamente o estar unidas rígidamente mediante elementos de unión. Para ello representa la disposición en paralelo de las piezas de la clapeta entre ellas una realización especial. Las piezas de la clapeta se pueden también separar localmente y coinciden sólo a través de la unidad de desplazamiento una con la otra. Las piezas de la clapeta pueden presentar, por ejemplo, una sección transversal circular, oval o rectangular, cerrando una piezas de la clapeta una entrada de aire sin filtrar. Las piezas de la clapeta pueden disponer de una junta periférica, con lo cual la entrada de aire sin filtrar se puede cerrar herméticamente. Mediante la utilización de piezas de clapeta para el cierre de las entradas de aire sin filtrar pueden desembocar las entradas de aire sin filtrar de la manera más diferente en el conducto común.

Con una configuración ventajosa está unida en la unidad de desplazamiento un electroimán elevador que comunica con el sensor de humedad. El electroimán elevador puede realizar un desplazamiento axial o radial para desplazar el elemento de cierre. Tan pronto el sensor de humedad detecta agua, emite una señal al electroimán elevador, que origina con ello un desplazamiento del electroimán elevador y de este modo el cambio de posición del elemento de cierre. El electroimán elevador reacciona dentro de fracciones de segundo a la señal, con lo cual cierra la primera entrada de aire sin filtrar, antes de la entrada de agua y pueda llegar al motor de combustión interna. De forma conocida disponen los electroimanes elevadores de una armadura, un muelle como una bobina, una culata y una conexión eléctrica.

Con otra configuración de la invención el sensor de humedad es un sensor de capacidad, el cual presenta dos placas del condensador separadas. Las placas del condensador se conectan a una fuente de tensión alterna, con lo cual se genera un campo eléctrico con una intensidad de campo definida. La intensidad de campo depende, como es sabido, de la tensión conectada y de la separación de las placas del condensador. Cuanto más separadas se encuentren las placas del condensador entre sí, tanto más débil será el campo eléctrico. La capacidad de los condensadores depende de la superficie y de la separación de las placas del condensador así como del coeficiente de permitividad del material entre las placas del condensador.

Las placas del condensador presentan un material eléctrico conductor, por ejemplo, metal. Este material eléctrico conductor puede disponer de una capa protectora de un material no conductor, por ejemplo, plástico. La capa protectora puede ser, por ejemplo, una protección contra la corrosión, que encierra totalmente las placas del condensador, con lo cual las placas del condensador no llegan a estar en contacto directo con el agua o el aire. Las placas del condensador están unidas con una unidad de evaluación, en la que el campo eléctrico se evalúa entre las placas del condensador. La unidad de evaluación mide la capacidad de las placas del condensador con la tensión alterna de alta frecuencia. El aire presenta un coeficiente de permitividad de aproximadamente 1 y el agua posee un coeficiente de permitividad de aproximadamente 80. Tan pronto se aspira agua en vez de agua, se modifica considerablemente el coeficiente de permitividad entre las placas del condensador, con lo cual la unidad de evaluación emite una señal a la unidad de desplazamiento y cierra la primera entrada de aire del elemento de cierre.

El sensor de capacidad se puede ajustar de tal manera que sólo reaccione al agua de chorro, es decir, cuando se modifique considerablemente el coeficiente de permitividad entre las placas del condensador. Con otros ajustes puede ser suficiente una modificación reducida del coeficiente de permitividad para el cierre de la primera entrada de aire sin filtrar.

Las placas del condensador se pueden disponer en cualquier punto del vehículo en paralelo o simétricamente. En las configuraciones preferentes se ha dispuesto el sensor de capacidad en la primera entrada de aire, con lo cual las placas del condensador se conforman semicirculares y pueden cerrar la primera entrada de aire sin filtrar. Mediante la utilización de un sensor de capacidad se puede hacer una afirmación fiable, de qué medio se aspira precisamente en este momento, con lo cual los sensores de capacidad son insensibles a la suciedad.

Una configuración ventajosa de la invención es una estructura concéntrica del sensor de capacidad. Para ello, se han conformado las placas del condensador cilíndricas, con lo cual una placa exterior del condensador encierra una placa interior del condensador. Este sensor de capacidad construido concéntricamente se puede disponer directamente en la primera entrada de aire sin filtrar, con lo cual el contorno de la placa del condensador más externa coincide con el contorno interior de la primera entrada de aire sin filtrar. Para la fijación de la placa del condensador interior y la placa del condensador exterior se puede prever un puente o varios puentes, que influyen sólo muy ligeramente la circulación del aire aspirado. Además, los puentes pueden ser de un material aislante eléctrico, especialmente del mismo material que la capa protectora del condensador. Mediante la utilización de un sensor de capacidad construido concéntricamente, se consigue un campo estable entre las placas del condensador, con lo cual el sensor de capacidad se convierte en insensible contra las influencias perturbadoras.

Con otra realización del sensor de capacidad discurren las placas del condensador dentro de la primera entrada de aire sin filtrar en un ángulo, con lo cual cada placa del condensador toca, por una parte, la primera sección del conductor y, por otra, está fijada centralmente en la primera sección del aire sin filtrar. Con esta realización, el ángulo puede ser preferentemente de 90º, con lo cual se pueden generar cuatro campos eléctricos y evaluar.

Con una forma de realización especial de la invención, se ha dispuesto el sensor de humedad en un plano con la primera entrada de aire sin filtrar. Para ello se puede disponer éste en un lugar alejado de la entrada de aire sin filtrar, que preferentemente establece contacto con el agua. El elemento de cierre está dispuesto por encima del sensor de humedad en una distancia definida, con lo cual permanece un tiempo de reacción suficiente entre la detección del agua y el cierre de la primera entrada de aire sin filtrar, con lo cual no puede penetrar ninguna agua. Preferentemente, el sensor de humedad está dispuesto en un lugar situado en el recinto del motor. De este modo el sensor de humedad detecta las condiciones del ambiente en el recinto del motor. Con un paso a través del agua se sumerge el sensor de humedad al mismo tiempo con la entrada de aire sin filtrar en el agua estancada y origina inmediatamente el cierre de la primera entrada de aire gracias al elemento de cierre dispuesto más arriba. Mediante la disposición del sensor de humedad en el mismo plano que la entrada de aire sin filtrar, se puede evitar un cierre demasiado pronto de la primera entrada de aire, que se originaría por un sensor de humedad dispuesto más bajo.

En otra forma de realización de la invención, se preve que el sensor de humedad esté dispuesto en la primera entrada de aire sin filtrar. De este modo, capta el sensor de humedad exactamente el estado que exista en la primera entrada de aire sin filtrar. Origina que el cierre de la primera entrada de aire sin filtrar por el elemento de cierre tan pronto como entre agua en la primera entrada de aire sin filtrar. El elemento de cierre sigue al sensor de humedad, de tal manera que la distancia entre el elemento de cierre y el sensor de humedad se ha elegido de tal manera que después de detectar el agua permanece un tiempo de reacción suficiente, que cierra la primera entrada de aire, antes de que el agua pueda circular por elemento de cierre y llegar al motor de combustión interna. Mediante la disposición del sensor de humedad en la primera entrada de aire sin filtrar se cierra la primera entrada de aire sin filtrar, sólo si realmente entra agua en la primera entrada de aire sin filtrar. De este modo tiene lugar la aspiración de aire a través de la primera entrada de aire sin filtrar más ventajosa para el motor de combustión interna y sólo si penetra el agua realmente en la primera entrada de aire, se acciona a la primera entrada de aire sin filtrar y aspira el aire a través de la segunda entrada de aire.

Según una realización preferentes de la invención se puede calentar el sensor de humedad. Para ello se pueden utilizar, por ejemplo, una calefacción de resistencia. Sin embargo, es también imaginables utilizar el calor de los componentes contiguos para la calefacción del sensor de humedad. Mediante el calentamiento del sensor de humedad se puede fundir, por ejemplo, nieve o hielo. Además se puede utilizar la calefacción del sensor de humedad para la incorporación de las gotas de agua adheridas.

Una configuración ventajosa de la invención preve la disposición de varios sensores de humedad. Para ello, se pueden prever, por ejemplo, dos sensores de humedad idénticos, pudiéndose disponer los sensores de humedad también en diferentes puntos del recinto del motor. De este modo se puede estructurar una lógica de conmutación. Además, se pueden combinar sensores de humedad con diferentes principios activos o sensibilidades. Para ello se pueden disponer los sensores de humedad directamente, uno junto a otro, o en diferentes puntos del vehículo. En una primera disposición, se puede disponer, por ejemplo, un sensor de humedad altamente sensible en la primera entrada de aire y un sensor de humedad menos sensible en el recinto del motor, por debajo de la primera entrada de aire. De este modo se pueden configurar diferentes variantes de conmutación. Tan pronto como el sensor de humedad se sumerge en el agua, puede emitir la señal para el cierre del primer canal de aire sin filtrar, aunque el sensor de humedad altamente sensible no presente ningún contacto con el agua. Con otra variante, los dos sensores de humedad establecen contacto con las salpicaduras de agua, con lo cual el sensor de humedad insensible no puede emitir ninguna señal, pero el sensor altamente sensible emitirá la señal para el cierre del elemento de cierre.

Es ventajoso que la capacidad de funcionamiento del sensor de humedad, durante el arranque del motor de combustión interna, se pueda detectar. Tan pronto ha arrancado el motor de combustión interna tiene lugar una prueba del sensor, que comprueba la capacidad de funcionamiento de los sensores de humedad, para que, en caso necesario, el sensor de humedad sea capaz de funcionar. Para indicar al operario del motor de combustión interna el estado del sensor de humedad, el sensor de humedad, puede estar unido, por ejemplo, con una lámpara de control, que se apaga después de la prueba de sensores si el sensor trabaja sin fallos. En caso de que la prueba del sensor haya resultado negativa, en la que el sensor de humedad no trabaje según se ha previsto, la lámpara de control, por ejemplo, puede estar encendida intermitente o permanentemente. De este modo se informa al operario de que el sistema de aspiración no trabaja adecuadamente y en caso de una incidencia de agua, la entrada de aire sin filtrar posiblemente no cerrará, con lo cual se debe evitar, por ejemplo, pasos a través de agua y realizar urgentemente un mantenimiento del sistema de aspiración.

En una realización especial de la idea de la invención, se puede comprobar la capacidad de desplazamiento y del elemento de cierre durante el arranque del motor de combustión interna. Para ello se mueve la unidad de desplazamiento y el elemento de cierre en cada arranque del motor de combustión interna, con lo cual todas las partes, en caso necesario, son capaces de funcionar y no son incapaces de moverse, por ejemplo, debido a la corrosión. En la comprobación de la unidad de desplazamiento y del elemento de cierre, se puede indicar, por ejemplo, con una lámpara de control, y sólo se apaga con los desplazamientos realizados adecuadamente.

Esta y otras características de los perfeccionamientos preferentes de la invención, se desprenden además de las reivindicaciones también de la descripción y de los dibujos, pudiéndose realizar las diferentes características cada una de ellas por sí solas o en combinación de varias son combinaciones de la forma de realización de la invención, y en otros campos, y representan realizaciones capaces de protegerse para los cuales se pide desde aquí la protección.

Dibujo

Otros detalles de la invención se describen en el dibujo mediante los ejemplos de realización esquemáticos, en los que muestra

la figura 1, un sistema de aspiración,

la figura 2, un sistema de aspiración en otra realización y

la figura 3, un diagrama de conmutación,

la figura 4, un sensor de conductividad,

la figura 5, un sensor de humedad con varios electrodos,

la figura 6, un sistema de aspiración con un sensor de capacidad,

la figura 7, un sistema de aspiración con un sensor de capacidad,

la figura 8, una sección A-A según la figura 7,

la figura 9, un detalles de un sistema de aspiración.

Descripción de los ejemplos de realización

En la figura 1 se ha presentado esquemáticamente un sistema de aspiración. El sistema de aspiración presenta una primera entrada de aire sin filtrar 10 y una segunda entrada de aire sin filtro 11. Las entradas de aire sin filtrar 10, 11 desembocan en un conducto común 12, que conduce a un motor de combustión interna (no representado). La primera entrada de aire 10 está revisada como componente separado, está unida de forma estanca con el conducto 12. En otras realizaciones se puede realizar la primera y la segunda entrada de aire sin filtrar 10, 11 formando una sola pieza con el conducto 12. El sistema de aspiración dispone de una clapeta 13, que, según sea la posición, cierra la primera entrada de aire sin filtrar 10 o la segunda entrada de aire sin filtrar 11.

En una primera posición la clapeta 13 cierra la segunda entrada de aire 11 con lo cual el aire aspirado entrado a través de la entrada de aire sin filtrar 10 entra en el sistema de aspiración y se alimenta al motor de combustión interna. Esta primera posición es la posición base de la primera entrada de aire sin filtrar 10, que proporciona las condiciones más ventajosas para el motor de combustión interna. Una desviación de esta primera posición tiene lugar sólo si por la primera entrada de aire sin filtrar 10 entra agua o nieve en el sistema de aspiración.

Para comprobar si puede entrar agua o nieve en el sistema de aspiración, se ha previsto un sensor de humedad 14 que está unido con una caja de vacío 15. Tan pronto el sensor de humedad 14, que está formado como sensor de conductividad, establece contacto con el agua o la nieve, modifica su conductividad y envía una señal desde el sensor de humedad 14 a través de un conducto de unión 16 a la caja de vacío 15. Mediante la señal, genera la caja de vacío 15 un desplazamiento mediante el cual la clapeta 13 se desplaza a una segunda posición (representada por rayas y puntos). En esta segunda posición se cierra la primera entrada de aire sin filtrar 10 y se abre la segunda entrada de aire sin filtrar 11. La clapeta 13, que dispone de un árbol de clapeta 17, está unido con la caja de vacío 15, con lo cual el árbol de la clapeta 17 se mueve rotativamente y se mueve mediante la clapeta 13 de la primera posición a la segunda posición (representada por rayas y puntos).

La primera entrada de aire sin filtrar 10 ésta formada por una primera abertura 18 con un segmento de con conducto 19 conectado a la primera abertura 18. El sensor de humedad 14 se ha expuesto de tal manera que no puede llegar ningún agua a la clapeta 13 al conducto 12. La segunda entrada de aire sin filtrar 11 se ha formado por una segunda abertura 20 y una segunda sección del conducto 21. La segunda abertura 20 se ha expuesto en un primer lugar protegido contra las salpicaduras y el chorro de agua en el vehículo, que se encuentra por encima de la primera abertura 18. Las secciones de conducto 19 como 21 pueden seguir cualquier curva del espacio en el motor de combustión, con lo cual el sistema de aspiración se puede adaptar al recinto del motor.

En la figura 2 se ha representado el sistema de expiración en una variante. Los componentes correspondientes a la figura 1 se han provisto del mismo signo de referencia. Con este ejemplo de realización se ha dispuesto el sensor de humedad 14 en la primera entrada de aire sin filtrar 10 de la zona de la abertura 18. La clapeta 13, para el cierre de la primera entrada de aire sin filtrar 10, se ha dispuesto con una separación definida A al sensor de humedad 14 en el primer segmento de conducto 19. La separación A se ha diseñado de tal manera que el agua, durante el tiempo de reacción que transcurre entre el reconocimiento del agua por el sensor de humedad 14 y el cierre de la primera entrada de aire sin filtrar 10, puede continuar penetrando en la primera entrada de aire sin filtrar 10, sin penetrar en el conducto 12 que está unido correspondientemente con el motor de combustión interna. Hasta que el agua llega a la clapeta 13, que forma el paso al conducto 12, debe estar cerrada la clapeta 13. El agua, de este modo, puede presentar en la segunda posición (representada por puntos y rayas), si la clapeta 13 cierra la primera entrada de aire sin filtrar 10, como máximo hasta la clapeta 13, pero no al conducto 12.

En este ejemplo de realización, la clapeta 13 presenta dos piezas de clapeta 22, estando las piezas de clapeta 22 unidas rígidamente entre ellas. En la primera posición cierra una de las piezas de clapeta 22 la segunda entrada de aire sin filtrar 11. En la segunda posición (representado por rayas y puntos) cierra la pieza de la clapeta 22 la primera entrada de aire sin filtrar 10 y la segunda entrada de aire sin filtrar 11 se libera. La clapeta 13 se mueve con un electroimán elevador 23 el electroimán elevador está representado girado 90º).

El conducto 12 posee una zona de aire sin filtrar 24 y una zona de aire filtrado 25. Entre la zona de aire sin filtrar 24 y la zona de aire filtrado 25, se ha dispuesto una caja de filtro 26 en la que se coloca un elemento filtrante 27 estanco, con lo cual la zona de aire filtrado 25 cierra de forma hermética la zona de aire sin filtrar 24. Además, se ha dispuesto en la caja de filtro 26 un segundo sensor de humedad 28, que controla el aire aspirado a la caja de filtro 26. Este segundo sensor de humedad 28 es un sensor de conductividad con dos electrodos 29, que están dispuestos paralelos entre ellos. Tan pronto estos dos sensores de humedad 28, que reaccionan, por ejemplo, de forma sensible a la humedad, por ejemplo, por salpicaduras de agua, como el primer sensor de humedad 14, genera una señal que penetra agua en la caja del filtro 26, puede asimismo activar el electroimán elevador 23, con lo cual la primera entrada de aire 10 se cierra por la clapeta 13. El aire limpiado a través del elemento filtrante 27 se alimenta a la zona de aire filtrado 25 del conducto 12 a un distribuidor de aire 30. El aire aspirado del distribuidor de aire aspirado 30 se puede regular mediante una clapeta de estrangulación 31, de acuerdo con los estados de régimen del motor de combustión interna. En la figura 3, se ha representado un diagrama de conmutación. Este diagrama de conmutación representa el transcurso temporal durante el reconocimiento de agua en el sistema de aspiración. El eje del tiempo discurre horizontal y el eje de tensión verticalmente. En el diagrama de conmutación se han presentado cinco curvas. La curva I describe la curva de la tensión del sensor de humedad 14, la curva II describe la señal de conmutación del sensor de humedad 14, la curva III corresponde a la señal de mando de la unidad de desplazamiento, la curva IV describe el desplazamiento de la unidad de desplazamiento, y la curva V reproduce la posición de la clapeta 13. Mientras no establezca ningún contacto el agua con el sensor de humedad 14 (por ejemplo, según una de las figuras 1, 2, 4) se encuentra la clapeta 13 (según una de las figuras 1, 2) en su primera posición. En este caso es el sensor de humedad 14 que establece contacto con el agua, con lo cual se modifica su tensión. Mediante la modificación de tensión se genera una señal de conmutación b, que mediante la salida de la señal del sensor de humedad 14 se conduce a la unidad de desplazamiento. Con c tiene lugar la señal de mando para el desplazamiento de la unidad de desplazamiento y con d empieza el desplazamiento de la unidad de desplazamiento. El desplazamiento está cerrado en e, con lo cual la clapeta 13 cierra completamente la primera entrada de aire sin filtrar 10. Desde el reconocimiento de agua a hasta la primera entrada de aire sin filtrar 10 cerrada con e transcurre un tiempo de reacción R, que es más corto de un segundo. Con componentes rápidos se pueden realizar tiempos de reacción de algunos milisegundos, con lo cual es suficiente una reducida separación A entre el sensor de humedad 14 y la clapeta 13 para no dejar entrar agua en el conducto 12.

En la figura 4 se ha representado un sensor de humedad 14, que está configurado como sensor de conductividad. El sensor de conductividad presenta dos electrodos 29, que están separados por un aislamiento 32. Además, el sensor de humedad 14 presenta un sistema electrónico de evaluación 33, está integrado en una caja de sensor de 34. A través de una salida de señal 35 se pueden conducir las señales del sistema electrónico de evaluación 33 a la clapeta 13 (según la figura 1 o 2).

Tan pronto el aislamiento anular 32 está rodeado, por lo menos parcialmente, por agua se unen de forma conductora los electrodos 29 uno con el otro. Si una pequeña gota de agua forma un puente del aislamiento 32, entonces se modifica la conductividad del sensor de humedad 14 de forma más reducida que con el sensor de humedad 14 rodeado completamente de agua. De este modo se puede ajustar este sensor de humedad de tal manera que la primera entrada de aire sin filtrar 10 (no representada) se haya disparado ya con salpicaduras de agua o sólo con chorro de agua.

En la figura 5 se ha representado un sensor de humedad 14 con varios electrodos 29. Con este ejemplo de realización el sensor de humedad 14 presenta tres pares de electrodos 36 con diferente distancia D entre electrodos, estando aislados los electrodos 29 exclusivamente por el aire. Tan pronto el agua puentea la separación de los electrodos D, se detecta agua. Todos los tres pares de electrodos 36 se ha dispuesto en la misma caja del sensor 34. Los valores de los tres pares de electrodos 36 se procesan en el mismo sistema electrónico de evaluación 33, que está dispuesto en la caja de sensor 34, estando apoyada por una lógica de conmutación. Tan pronto el primer par de electrodos 36, que presenta la distancia de electrodos D más reducida, detecta agua y los demás pares electrodos 36 no detectan ningún agua, se trata de salpicaduras de agua. Si todos los tres pares electrodos 36 detectan agua se trata entonces de chorro de agua, por ejemplo, durante el paso a través de agua. Según se cierre la primera entrada de aire sin filtrar (según una de las figuras 1 o 2), se deben combinar los resultados de los pares de electrodos 36 y emitir como señal a la unidad de desplazamiento (no representado).

En las figuras 6, se ha representado en perspectiva un sistema de aspiración. El sistema de aspiración presenta una primera entrada de aire sin filtrar 10, una segunda entrada de aire sin filtrar 11, y un conducto 12, que está unido correspondientemente con un motor de combustión interna (no representado). La primera entrada de aire sin filtrar 10 posee una primera abertura 18, a través de la cual puede fluir aire del sistema de aspiración y un primer segmento de conducto 19, que une la primera abertura 18 con el conducto 12. La segunda entrada de aire sin filtrar 11 posee una segunda abertura 20 y un segundo segmento de conducto 21, en la que el segundo segmento 21 del conducto une la segunda abertura 20 con el conducto 12. La sección transversal de la segunda entrada de aire sin filtrar 11 es menor que la sección de la primera entrada de aire sin filtrar 10, con lo cual la segunda entrada de aire sin filtrar 11 se puede realizar no cerrable. El aire se aspira siempre través de la entrada con la resistencia de aire más reducida, con lo cual también se aspira una segunda entrada de aire 11 no cerrada el aire a través de la primera abertura de aire abierta. Sólo con una primera abertura de aire sin filtrar 10 cerrada se aspira el aire a través de la segunda entrada de aire sin filtrar 11. En este primer ejemplo de realización se ha realizado la primera entrada de aire sin filtrar 10 de una sola pieza con el conducto 12, con lo cual se transfiere una primera entrada de aire sin filtrar 10 inmediatamente al conducto 12. Para la separación del conducto 12 de la primera entrada de aire sin filtrar 10 se ha previsto la clapeta 13, que está dispuesta en un árbol de la clapeta 17. El árbol de la clapeta 17 está unido con el ajustador de la clapeta 37, que desplaza proporcionalmente el árbol de la clapeta 17. La segunda entrada de aire sin filtrar 11 desemboca, visto en el sentido del flujo, detrás de la clapeta 13 en el conducto 12.

En la primera entrada de aire sin filtrar 10 se ha dispuesto un sensor de humedad 14, que está formado de dos placas del condensador 38. Las placas del condensador 38 se han realizado arqueadas con lo cual encierra al primer segmento del conducto 19 en una zona parcial axial y radial. Además, las placas del condensador 38 se han dispuesto opuestas, con lo cual se genera un campo eléctrico 39. Las dos placas del condensador 38 disponen cada un de ella de una conexión a la tensión 40. Las dos conexiones de tensión 40 están unidas con una unidad de evaluación 41. En la unidad de evaluación 41 se evalúa el campo eléctrico 39 generado por las placas del condensador. Tan pronto penetra agua en la primera entrada de aire sin filtrar 10 se modifica el campo eléctrico 39 y la unidad de evaluación 41 emite una señal, que se conduce a través de un conducto de unión 16 al graduador de la clapeta de rotación 37, y origina el desplazamiento del graduador de la clapeta giratoria 37, con lo cual la clapeta 13 se desplaza a una posición cerrada (no representada). La unidad de evaluación 41 mide, con una tensión alterna de alta frecuencia, especialmente la tensión alterna de la gama de 10-50 kHz la resistencia completa del campo eléctrico 39.

En la figura 7 se ha representado una vista en perspectiva del sistema de aspiración. Los componentes correspondientes a la figura 6 se han provisto de iguales signos de referencia. Con este ejemplo de realización, se ha realizado la primera entrada de aire sin filtrar 10, y la segunda entrada de aire sin filtrar 11 de una sola pieza, con lo cual las entradas de aire sin filtrar 10, 11 están formadas mediante un tubo 42, en el que, por una parte, la primera entrada de aire sin filtrar 10 está dispuesta con su primera abertura 18 y, por otra parte, la segunda entrada de aire sin filtrar 11 con su segunda abertura 20. El conducto 12 está unido de forma que comunica con un motor de combustión interna (no representado), desemboca en una zona de ajuste 43 en este tubo 42. La zona de ajuste 43 se define por los dos ajustes de la clapeta 13, con lo cual la clapeta 13 se coloca herméticamente en este tubo 42. En el primer ajuste (posición x) cierra la clapeta 13 la segunda entrada de aire sin filtrar 11, con lo cual llega al conducto 12 sólo aire, que penetra por la primera entrada de aire 10 en el sistema de aspiración. En la segunda posición final (posición y) (representado por rayas y puntos) cierra la clapeta 13 la primera entrada de aire sin filtrar 10, con lo cual llega sólo el aire, que se aspira por la segunda entrada de aire sin filtrar 11 en el conducto 12. La clapeta 13 se ha configurado como compuerta, con lo cual es necesario un desplazamiento de traslación para desplazamiento de la posición de la clapeta. Para ello, una segunda barra de empuje 44 está unida por una parte, con la clapeta 13 y, por otra, con una unidad de desplazamiento (no representado). La unidad desplazamiento puede ser, por ejemplo, un electroimán de elevador o un motor eléctrico.

Con este ejemplo de realización, el sensor de humedad 14, que está dispuesto en la primera entrada de aire sin filtrar, está formado por dos placas del condensador 38, dispuestas concéntricas. La primera placa de condensador 38 está configurada cilíndrica hueca, con lo cual está en contacto por la cara exterior con el primer segmento del conducto 19. Además, comprende la primera placa de condensador 38 la segunda placa del condensador 38, que está configurada cilíndricamente. Para la fijación de la segunda placa de condensador 38 la primera placa del condensador 38 se ha previsto puentes 45, que se han dispuesto formando un ángulo de 90º. Los puentes 45 están formadas, por lo menos en parte, de material aislante eléctrico, para que entre las placas del condensador 38 no puede tener lugar ningún intercambio de cargas. Los dos placas del condensador 38 presentan, cada una de ellas, una conexión de tensión 40, con la cual ésta está unida con la unidad de evaluación 41. El campo eléctrico generado entre la primera placa de condensador 38 y la segunda placa del condensador 38 se evalúa en la unidad de evaluación 41. Tan pronto penetra agua en la primera entrada de aire sin filtrar 10, se modifica el campo eléctrico 39 entre las dos placas de condensador 38, con lo cual la unidad de evaluación 41 a través del conducto de unión 16 emite una señal a la unidad de desplazamiento (no representada), con lo cual la clapeta 13 se desplaza y cierra la primera entrada de aire sin filtrar 10.

En la figura 8 se ha representado una sección transversal por la línea de corte A-A de la figura 7, mostrando diferentes configuraciones la mitad izquierda y la mitad derecha.

En la mitad izquierda se ha configurado la primera placa de condensador 38 en su sección transversal circular. Es de metal y se encuentra directamente en el primer segmento del conducto 19, que es de plástico. La segunda placa del condensador 38 está formado en su sección transversal circular y mediante puentes 45 de plástico dentro de la primera placa del condensador 38. Los puentes 45 se han dimensionado de tal manera que forman una resistencia del flujo lo más reducida posible, pero que fija la segunda placa del condensador 38 en su posición. Las dos placas del condensador 38 están cubiertas con una capa aislante de plástico 46, pudiendo así la capa de aislante 46 con estas realización, formar los puentes 45, que fijan los dos placas del condensador 38 en su posición

En la primera mitad derecha de la figura se han dispuesto las placas de los condensador 38 formando un ángulo de 90º entre ellas, con lo cual las placas del condensador 38 están unidas con el primer segmento de conducto 19 y está fijada centralmente en esta primera entrada de aire sin filtrar 10 de forma aislante. El campo eléctrico 39 se genera entre las placas del condensador 38 dispuestas en ángulo entre ellas.

En la figura 9 se ha representado un detalle de un sistema de aspiración. Los componentes correspondientes a las figuras 6 se han dotado con los mismos signos de referencia. En este ejemplo de realización la primera entrada de aire sin filtrar 10 presenta una sección transversal rectangular 50. Las placas del condensador 38 se han dispuesto fuera del primer segmento de conducto 19 paralelas entre ellas, con lo cual se puede evaluar fácilmente el campo eléctrico 39.

Claims

1. Sistema de aspiración para un motor de combustión interna, que presenta una primera entrada de aire sin filtrar (10), una segunda entrada de aire sin filtrar (11), un elemento de cierre (13) y una unidad de desplazamiento,

- estando dispuesta la segunda entrada de aire (11) en un lugar protegido para las salpicaduras de agua y agua de chorro,

- reuniéndose la primera entrada de aire sin filtrar (10) y la segunda entrada de aire sin filtrar (11) en un conducto común (12), estando unido el conducto (12) de forma comunicante con el motor de combustión interna,

- pudiéndose cerrar la segunda unidad de entrada de aire sin filtrar (11) con el elemento de cierre (13) en una primera posición y pudiéndose cerrar la primera entrada de aire sin filtrar (10) en una segunda posición con el elemento de cierre (13),

- pudiéndose desplazar el elemento de cierre (13) con la unidad de desplazamiento, y estando unido la unidad de desplazamiento con un elemento de mando, a través del cual se puede activar la unidad de desplazamiento,

- siendo el elemento de mando un sensor de humedad (14), que presenta una salida de señal para el mando de la unidad de desplazamiento,

caracterizado porque

el sensor de humedad (14) es un sensor de capacidad, que está configurado concéntrico con la primera entrada de aire sin filtrar (10).

2. Sistema de aspiración, según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de humedad (14) encierra la primera unidad de entrada de aire (10) en una zona parcial.

3. Sistema de aspiración, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor de humedad (14) está dispuesto en la primera entrada de aire sin filtrar (10).

4. Sistema de aspiración, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor de humedad 14 se puede calentar.

5. Sistema de aspiración, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se han previsto varios sensores de humedad (14).

6. Sistema de aspiración, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capacidad de funcionamiento del sensor de humedad (14) durante el arranque del motor de combustión interna se puede comprobar.

7. Sistema de aspiración, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capacidad de funcionamiento de la unidad de desplazamiento y del elemento de cierre (13) durante el arranque del motor de combustión interna se puede comprobar.