ES2297736T3 - Instalacion y procedimiento para el control de la velocidad de la circulacion de una corriente de liquido en un conducto hidraulico. - Google Patents
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Abstract
Instalación para el control de la velocidad de la circulación de una corriente de líquido en un conducto hidráulico (3), - con una sección de conducto (2) a través de la cual puede circular un líquido, - con una disposición para la generación de una mezcla homogénea de dos fases (5) en el líquido en la sección de conducto (2).
Description
Instalación y procedimiento para el control de
la velocidad de la circulación de una corriente de líquido en un
conducto hidráulico.
La invención se refiere a una instalación así
como a un dispositivo para el control de la velocidad de la
circulación de una corriente de líquido en un conducto
hidráulico.
En una pluralidad de aplicaciones es necesario
controlar la velocidad de una corriente eléctrica dentro de un
conducto hidráulico, por ejemplo para ajustar una velocidad deseada
de la circulación y/o para eliminar o al menos alisar pulsaciones
no deseadas de la presión y/o para reflejar las pulsaciones de la
presión en una dirección de la circulación. Los sistemas
hidráulicos, en los que debe controlarse la velocidad de la
circulación de esta manera están presentes, entre otros, también en
automóviles, como por ejemplo un sistema de inyección de
combustible, un sistema de dirección asistida y un sistema de
frenos. En estos sistemas hidrodinámicos tiene una importancia
especial la eliminación o alisamiento de las pulsaciones de la
presión.
Las instalaciones de control convencionales,
como por ejemplo las válvulas de control, trabajan con una
modificación de la geometría interna efectiva desde el punto de
vista de la mecánica de la circulación. Con otras palabras, una
válvula de control de este tipo contiene un elemento de válvula, que
se puede regular al menos entre dos posiciones. Una válvula de
control convencional contiene, por lo tanto, al menos un componente
regulable corporalmente. En procesos altamente dinámicos, una
válvula de control convencional con una mecánica de este tipo está
expuesta a fenómenos de alto desgaste.
Se conoce a partir del documento DE 20 61 233 A1
reducir en un sistema, en el que se generan oscilaciones de la
presión desde dos lugares diferentes, una influencia mutua porque en
uno conducto que conecta los dos lugares entre sí está previsto un
punto de estrangulamiento, cuya sección transversal más estrecha
está dimensionada para que se ajuste allí la velocidad del
sonido.
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La instalación de control de acuerdo con la
invención con las características de la reivindicación 1 o bien el
procedimiento de control de acuerdo con la invención con las
características de la reivindicación 10 tienen, en cambio, la
ventaja de que para el control de la velocidad de la circulación no
se requiere ninguna mecánica, es decir, que no se necesitan
componentes móviles corporales. Cono consecuencia de ello, la
invención funciona, por decirlo así, libre de desgaste. Por otro
lado, una válvula de acuerdo con la invención no requiere partes
móviles, de manera que se pueden realizar tiempos de conmutación
extremadamente cortos. Las ventajas que se derivan de ello para la
instalación de control y para el sistema hidráulico equipado con el
mismo son evidentes.
La presente invención se basa en la idea general
de generar en una sección de un conducto prevista para ello una
mezcla homogénea de dos fases en el líquido y ajustar la velocidad
de la circulación deseada en cada caso a través de una variación de
la porción de masas de la fase de gas en la mezcla de dos fases. La
invención utiliza en este caso el conocimiento de que dentro de una
mezcla homogénea de dos fases, la velocidad de conmutación presenta
una dependencia fuerte de la porción de masas de la fase de gas, de
manera que porciones de masas ya muy pequeñas de la fase de gas son
suficientes para reducir claramente la velocidad del sonido de la
mezcla de dos fases. Por ejemplo, en una mezcla de agua y vapor de
agua se reduce la velocidad del sonido desde aproximadamente 1.400
m/s, en el caso de ausencia de la fase de gas, hasta aproximadamente
16 m/s con un contenido de masas de la fase de gas de
aproximadamente 10^{-3}. Es importante para la invención, por
otro lado, la consideración de que la velocidad del sonido de la
mezcla de dos fases representa, por decirlo así, la velocidad de la
circulación máxima alcanzable, puesto que las corrientes de
ultrasonido conducen a pérdidas de impulsos extremadamente
altas.
Para ajustar con la ayuda de la instalación de
control de acuerdo con la invención una velocidad deseada de la
circulación, se genera de una manera selectiva una mezcla de dos
fases, en la que la porción de masas de la fase de gas está elegida
de tal forma que la velocidad del sonido resultante de la mezcla de
dos fases corresponde a la velocidad de la circulación a ajustar
deseada.
Por otro lado, se puede utilizar una instalación
de control de este tipo de una manera especialmente sencilla para
la eliminación o al menos para el alisamiento de pulsaciones de la
presión. Puesto que a través de la porción de masas de la fase de
gas en la mezcla de dos fases, se define a través de la velocidad
del sonido que resulta de ello de la mezcla de dos fases una
velocidad de la circulación máxima admisible a través de la sección
del conducto de la instalación de control. Las velocidades
subsónicas de la circulación pueden pasar, por lo tanto, por
decirlo así, sin amortiguación a través de la sección del conducto,
mientras que las velocidades supersónicas de la circulación son
amortiguadas en gran medida a través de las pérdidas de impulso
extremadamente altas, es decir, que se pueden alisar en gran medida.
Puesto que los impulsos de presión presentan localmente una
velocidad sobreelevada, resulta un alisamiento o bien una
eliminación deseados.
De una manera conveniente, la sección del
conducto puede presentar un estrechamiento definido de la sección
transversal o forma ella misma dentro del conducto hidráulico un
estrechamiento definido de la sección transversal. Con la ayuda de
un estrechamiento de la sección transversal de este tipo se puede
elevar dentro del conducto hidráulico en la zona de la instalación
de control localmente la velocidad de la circulación en la
corriente de líquido, para acceder de esta manera, a velocidades más
bajas de la circulación, al resto del conducto hidráulico más
rápidamente en la zona de la velocidad del sonido de la mezcla de
dos fases. De esta manera, se puede adaptar la instalación de
control de una forma ventajosa a la zona de regulación prevista.
De una manera conveniente, en un desarrollo, se
genera la mezcla de dos fases en la zona del estrechamiento de la
sección transversal, para poder ajustar la velocidad de la
circulación de una manera independiente de la dirección de la
circulación.
En otra forma de realización, la sección del
conducto en la proximidad del estrechamiento de la sección
transversal puede presentar una zona de dos fases con sección
transversal ensanchada, en la que se genera entonces la mezcla de
dos fases en la región de esta zona de dos fases. En una forma de
realización de este tipo, el control de la velocidad de la
circulación se define en función de la dirección de la circulación
actual. En primer lugar, el contenido de masas de la fase de gas
define la velocidad de la circulación máxima ajustable. Cuando se
encuentra ahora la zona de dos fases aguas abajo del estrechamiento
de la sección transversal, se pueden ajustar dentro del
estrechamiento de la sección transversal, en general, velocidades
que exceden la velocidad del sonido de la mezcla de dos fases. Sin
embargo, si la zona de dos fases se encuentra aguas arriba del
estrechamiento de la sección transversal, la corriente de líquido
hace que la mezcla de dos fases se extienda también hasta el
estrechamiento de la sección transversal. Puesto que allí están
presentes velocidades más altas, se consigue mucho antes la
velocidad del sonido de la mezcla de dos fases, de manera que la
instalación de control se bloquea o bien se amortigua en esta
dirección de la circulación ya a bajas velocidades de la
circulación dentro del resto del conducto hidráulico restante. Con
la ayuda de una forma de realización de este tipo se puede
conseguir especialmente una reflexión de pulsaciones de la presión
en función de la dirección.
Otras características y ventajas importantes de
la presente invención se deducen a partir de las reivindicaciones
dependientes, a partir de los dibujos y a partir de la descripción
correspondiente de las figuras con la ayuda de los dibujos.
Los ejemplos de realización de la invención se
representan en los dibujos y se explican en detalle a continuación,
e los que los mismos signos de referencia se refieren a los mismos
componentes o a componentes similares o funcionalmente iguales.
Se muestra de forma esquemática en cada caso lo
siguiente:
La figura 1 muestra una representación de
principio muy simplificada de una instalación de acuerdo con la
invención en una semisección longitudinal.
La figura 2 muestra una vista como en la figura
2, pero en otra forma de realización.
La figura 3 muestra una representación de
principio en forma de diagrama de flujo de una forma de aplicación
preferida de la instalación de acuerdo con la invención.
De acuerdo con las figuras 1 y 2, una
instalación de control 1 de acuerdo con la invención contiene una
sección de conducto 2, a través de la cual puede circular un líquido
y que se identifica en las figuras por medio de una llave. En el
estado montado, la instalación de control 1 está incorporada en un
conducto hidráulico 3, es decir, que la sección del conducto 2
forma una sección del conducto hidráulico 3, de manera que el
líquido transportado en el conducto hidráulico 3 circula también a
través de la sección del conducto 2.
La instalación de control 1 está equipada,
además, con una disposición de generador 4, que posibilita generar
en la sección de conducto 2 en el líquido una mezcla homogénea de
dos fases. La mezcla de dos fases formada en el funcionamiento de
la disposición de generador 4 está simbolizada en las figuras por
medio de un rayado cruzado y se designa con 5. De esta manera, se
forma en el funcionamiento de la disposición de generador 4 dentro
de la sección de conducto 2 una zona de dos fases 6, en la que está
presente la mezcla de dos fases 5 y que se identifica en las
figuras por medio de una llave y se designa con 6.
De una manera conveniente, la sección de
conducto 2 dentro del conducto hidráulico 3 forma un estrechamiento
definido de la sección transversal. En las formas de realización
mostradas aquí, la sección de conducto 2 está equipada con este fin
con un estrechamiento definido de la sección transversal 7, que se
identifica de la misma manera por medio de una llave. En este caso,
el estrechamiento de la sección transversal 7 coincide en la forma
de realización según la figura 1 con la zona de dos fases 6. esto
significa que la disposición de generador 4 genera, en esta forma
de realización, la mezcla de dos fases 5 en la zona del
estrechamiento de la sección transversal 7. A diferencia de ello,
en la forma de realización de acuerdo con la figura 2, la zona de
dos fases 6 y el estrechamiento de la sección transversal 7 con
respecto a la dirección de la circulación están dispuestos
adyacentes entre sí. En este caso, la zona de dos fases 6 posee una
sección transversal que se ensancha con respecto al estrechamiento
de la sección transversal 7.
La mezcla homogénea de dos fases 5 se puede
genera, en principio, de cualquier manera en la región de la zona
de dos fases 6. Las formas de realización explicadas son, por lo
tanto, puramente ejemplares y sin limitación de la generalidad.
Es conveniente una forma de realización, en la
que la disposición de generador 4 puede generar la fase de gas de
la mezcla de dos fases 5 directamente a partir de la fase líquida de
la corriente de líquido transportada en el conducto hidráulico 3.
Por ejemplo, la disposición de generador 4 en la zona de dos fases
6 puede excitar el líquido para la generación de la fase de gas, por
ejemplo a través de una impulsión correspondiente con ultrasonido o
microondas. La fase de gas se genera en este caso directamente en la
fase de líquido, de manera que la mezcla homogénea de dos fases 5
es generada directamente en la corriente de líquido.
De una manera alternativa, se puede derivar en
primer lugar una corriente parcial del líquido, que se evapora
entonces para la generación de la fases de gas, siendo retornada la
fase de gas generada de esta manera entonces a la fase de líquido,
con el fin de generar la mezcla homogénea de dos fases 5.
De acuerdo con las figuras 1 y 2, la disposición
de generador 4 puede presentar, por ejemplo, una cámara de
derivación 8, que se comunica a través de una derivación 9 con la
sección de conducto 2. En la sección de conducto 2 recorrida por la
corriente se puede derivar, por lo tanto, una corriente parcial a
través de la derivación 9. Por otro lado, la disposición de
generador 4 comprende una instalación de calefacción 10, con cuya
ayuda se puede convertir la fase de líquido, introducida en la
cámara de derivación 8, a través de calentamiento en la fase de
gas. Por ejemplo, en la instalación de calefacción 10 se trata de
una calefacción de resistencia, por ejemplo en forma de una espiral
de calefacción o similar, que está dispuesta en el espacio de la
derivación 8. De una manera alternativa, la instalación de
calefacción puede trabajar, por ejemplo, también con microondas,
ondas de ultrasonido y/o con ondas de infrarrojos. La fase de gas
generada por la instalación de calefacción está simbolizada en las
figuras 1 y 2 por medio de círculos pequeños y está designada con
11.
Para que la disposición de generador 4 pueda
incorporar toda la fase de gas 11 generada en la zona de dos fases
6 para la generación de la mezcla de dos fases 5, la sección del
conducto 2 está equipada, en las formas de realización mostradas
aquí, en la región de la zona de dos fases 6 con una pared 12
permeable al gas. Con una presión del gas correspondiente en la
cámara de derivación, la fase de gas 11 puede penetrar a través de
la pared 12 permeable al gas, con lo que se forma en la zona de dos
fases 6 la mezcla de dos fases 5. A través de una configuración
adecuada de la pared 12 permeable al gas y/o de la conducción de la
circulación de la zona de dos fases 6 se puede conseguir en este
caso la homogeneidad necesaria de la mezcla de dos fases 5. La
pared 12 puede estar configurada de esta manera permeable al gas, de
manera que está perforada o es porosa. Por ejemplo, la pared está
constituida por un material cerámico poroso o por una membrana
permeable para gas e impermeable para líquido.
La instalación de control 1 de acuerdo con la
invención sirve para el control de la velocidad de la circulación
de una corriente de líquido en el conducto hidráulico 3. Puesto que
la sección de conducto 2 dentro del conducto hidráulico 3 forma o
bien contiene el estrechamiento de la sección transversal 7, se
establece el lugar de la máxima velocidad de la circulación. La
velocidad del sonido de la fase líquida pura define en este caso la
velocidad máxima de la circulación, que se puede ajustar con la
ayuda de la instalación de control 1.
La invención se basa a hora en el conocimiento
de que dentro de la mezcla de dos fases 5, la velocidad del sonido
genera una dependencia fuerte de la porción de masas de la fase de
gas, de manera que ya una porción de masas comparativamente pequeña
de la fase de gas conduce a una reducción clara de la velocidad del
sonido. La velocidad mínima regulable define entonces la velocidad
mínima de la circulación, que se puede ajustar con la ayuda de la
instalación de control 1.
Para poder ajustar una velocidad deseada de la
circulación en la corriente de líquido, la instalación de control 1
está equipada, además, con un control 13, que activa la disposición
de generador 4 a través de un conducto de control 14
correspondiente. El control 13 está equipado en este caso de tal
forma que, en función de la velocidad de la circulación deseada en
cada caso, puede variar la porción de masas de la fase de gas en la
mezcla de dos fases 5. Por ejemplo, la dependencia de la velocidad
del sonido de la mezcla de dos fases 5de la porción de masas de la
fase de gas se deposita en forma de una curva característica o de
una fórmula de cálculo en una memoria del control 13. De la misma
manera, puede estar previsto un circuito de regulación, cuya
variable de regulación es la porción de masas de la fase de gas y su
variable de guía es la velocidad de la circulación. A través de una
comparación de la velocidad de la circulación teórica y real se
puede calcular entonces si para la reducción de la velocidad de la
circulación debe introducirse más gas en el líquido o si para la
elevación de la velocidad de la circulación debe estrangularse la
introducción de la fase de gas en la fase de líquido.
La forma de realización de la instalación de
control 1 de acuerdo con la figura 1 se designa a continuación
también con 1_{I} y funciona de la siguiente manera:
La instalación de control 1_{1} se puede
utilizar, por ejemplo, en el ajuste de una velocidad predeterminada
de la circulación. A tal fin, se activa desde el control 13 la
disposición de generador 4, de tal forma que se ajusta en la zona
de dos fases 6 una mezcla de dos fases 5, cuya velocidad del sonido
corresponde a la velocidad de la circulación a ajustar deseada. La
corriente de líquido transportada en el conducto hidráulico 3 no
tiene que exceder entonces ya la velocidad de la circulación
ajustada, puesto que ésta corresponde en la mezcla de dos fases 5 a
la velocidad del sonido, de manera que para exceder el límite del
sonido deben superarse resistencias de impulsos extremadamente
altas.
En la forma de realización de acuerdo con la
figura 1, se genera la mezcla de dos fases 5 en el estrechamiento
de la sección transversal 7, es decir, que la zona de dos fases 6 se
encuentra en el estrechamiento de la sección transversal 7. de esta
manera, la instalación de control 1_{I} funciona de una forma
independiente de la dirección de la circulación, que se simboliza
en las figuras 1 y 2 a través de una flecha y se designa con 15.
Puesto que en el estrechamiento de la sección transversal 7 la
velocidad máxima de la circulación predomina dentro de la sección
del conducto 2, se puede reducir allí de una manera especialmente
sencilla la velocidad del sonido con la ayuda de la mezcla de dos
fases 5.
La instalación de control 1_{I} se puede
utilizar también para la amortiguación o alisamiento o bien para la
eliminación de pulsaciones de presión. En un impulso de presión
predomina una velocidad de la circulación local sobreelevada, que
se encuentra, en el caso de una mezcla de dos fases 5 ajustada de
una manera correspondiente, por encima de la velocidad del sonido
de la mezcla de dos fases 5. de una manera correspondiente, una
onda de presión entrante no puede atravesar la zona de dos fases 6 o
solamente de una forma muy amortiguada. A través del control 13 se
puede ajustar una velocidad límite en este caso con la ayuda de la
porción de masas de la fase de gas en la mezcla de dos fases 5
hasta que se puedan tolerar las oscilaciones de la velocidad de la
circulación y se amortigüen solamente impulsos de presión a
velocidad elevada.
Cuando con la instalación de control 1_{I} se
controla al mismo tiempo la velocidad de la circulación dentro del
conducto hidráulico 3, cada impulso de presión conduce a una
velocidad que está por encima de la velocidad del sonido de la
mezcla de dos fases 5, de manera que se puede amortiguar o bien
eliminar cada impulso de presión. El alisamiento o bien la
eliminación de impulsos de presión es, en la forma de realización de
la instalación de control 1_{I} de acuerdo con la figura 1,
independiente de la dirección de la circulación respectiva, puesto
que la zona de dos fases 6 está dispuesta en el estrechamiento de la
sección transversal 7.
A continuación se explica en detalle el modo de
funcionamiento de la forma de realización representada en la figura
2 de la instalación de control 1, que se designa a tal fin con
1_{II}.
La diferencia esencial de la instalación de
control 1_{II} de acuerdo con la figura 2 con respecto a la
instalación de control 1_{I} de acuerdo con la figura 1 se
refiere, por una parte, a la separación de la zona de dos fases 6 y
el estrechamiento de la sección transversal 1 y, por otra parte, a
la sección transversal de la zona de dos fases 6 incrementada con
respecto al estrechamiento de la sección transversal 7. A través de
este tipo de construcción, la instalación de control 1_{II}
funciona de una manera independiente de la dirección de la
circulación.
Por ejemplo, el control 13 ajusta una porción de
masas determinada de la fase de gas en la mezcla de dos fases 5.
Esto conduce a una velocidad máxima del sonido, que define la
velocidad máxima de la circulación en el conducto hidráulico 3.
En la dirección de la circulación 15
representada en la figura 2 (de izquierda a derecha), la mezcla de
dos fases 5 se encuentra en la zona de dos fases 6 y en virtud de la
acción de arrastre de la circulación también aguas debajo de ella
en el conducto hidráulico 3. En el caso de una dirección en contra
de la circulación (de derecha a izquierda), que se simboliza en la
figura 2 por medio de una flecha 16, a través de la acción de
arrastre de la circulación, la mezcla de dos fases 5 llega desde la
zona de dos fases 6 hacia el estrechamiento de la sección
transversal 7. Puesto que en el estrechamiento de la sección
transversal 7 predomina una velocidad de la circulación claramente
más elevada que en la zona de dos fases 6, la circulación puede
conseguir allí de una manera relativamente rápida la velocidad del
sonido de la mezcla de dos fases 5. esto tiene como consecuencia
que en una dirección de la circulación 15, en la que la zona de dos
fases 6 se encuentra aguas abajo del estrechamiento de la sección
transversal 7, pueden pasar a través de la sección del conducto 2
velocidades de la circulación claramente más elevadas que en la
dirección de la circulación contraria 16, en la que la zona de dos
fases 6 se encuentra aguas arriba del estrechamiento de la sección
transversal 7. La velocidad de la circulación, a partir de la cual
la instalación de control 1_{II} se refleja o bien se bloquea en
la dirección de la circulación contraria 16, se puede designar
también como velocidad de bloqueo, mientras que la velocidad de la
circulación precisamente todavía permeable en la dirección de la
circulación 15 se puede designar como velocidad máxima.
En efecto, la instalación de control 1_{II} de
acuerdo con la figura 2 se puede utilizar, en principio, también
para el ajuste de la velocidad de la circulación, resultando
entonces diferentes velocidades de la circulación para las dos
direcciones de la circulación 15, 16. No obstante, se prefiere una
instalación de control 1_{II} de este tipo para posibilitar
impulsos de presión en una de las direcciones de la circulación º5
y para detenerlos o bien reflejarlos en la dirección de la
circulación contraria 16. A tal fin, se ajusta la porción de masas
de la fase de gas en la mezcla de dos fases 5 de tal forma que los
impulsos de presión hasta una amplitud admisible en una de las
direcciones de la circulación 15 en la zona de dos fases 6 alcanzan
una velocidad de la circulación que se encuentra dentro de la
velocidad del sonido de la mezcla de dos fases 5. Los impulsos de
presión, que llegan en la dirección de la circulación contraria 16,
conducen de nuevo a un arrastre de la mezcla de dos fases 5 en el
estrechamiento de la sección transversal 7. A través de la velocidad
de la circulación claramente elevada en el estrechamiento de la
sección transversal se consigue allí rápidamente la velocidad del
sonido de la mezcla de dos fases, de manera que se detiene o bien se
refleja el impulso de presión. En este caso, la amplitud del
impulso de presión que llega en la dirección de la circulación
contraria 16 puede ser también menor que la amplitud de un impulso
de presión, que llega en la dirección de la circulación 15 y, por
decirlo así, puede pasar sin impedimentos la sección del conducto
2.
La figura 3 muestra a modo de ejemplo una
aplicación posible de las instalaciones de control 1 o bien 1_{I}
y 1_{II} de acuerdo con la invención. De acuerdo con la figura 3,
un sistema de inyección de combustible 17 comprende una bomba de
combustible 18, que alimenta combustible a un conducto de alta
presión 20 a través de un conducto de alimentación 19. Desde el
conducto de alta presión 20 parten conductos de derivación
individuales 21 hacia inyectores de combustible 22, que están
asociados en cada caso a un cilindro de un motor de combustión
interna no representado. Puesto que todos los inyectores 22 están
conectados en el mismo conducto de alta presión 20, se trata aquí de
un llamado sistema de "Common-Rail".
En un sistema de
"Common-Rail" de este tipo se producen, a
través de un conducto de alta presión 20 común interacciones entre
los inyectores individuales 22. Por ejemplo, la apertura y
especialmente el cierre de un inyector 22 conduce a una onda de
presión, que se propaga a través del conducto de derivación 21 en
el conducto de alta presión 20 y llega a través de los otros
conductos de derivación 21 hacia los otros inyectores 22. Puesto
que los inyectores 22 individuales están asociados a cilindros
distintos del motor de combustión interna, trabajan a este respecto
de una manera independiente entre sí, en cualquier caso de forma no
simultánea. De una manera correspondiente, los impulsos de presión
mencionados conducen a oscilaciones no deseadas de la presión en
los inyectores 22, que repercuten de una manera desfavorable sobre
la precisión del proceso de inyección, por ejemplo, con respecto a
la cantidad de inyección y/o a la presión de inyección. Por otro
lado, también la bomba de combustible 18, especialmente en
colaboración con una válvula de regulación de la presión 23, puede
generar impulsos de presión, que se propagan a través del conducto
de alimentación 19 hasta el conducto de alta presión 20 y llegan a
través de éste hasta los inyectores 22 individuales.
Con la ayuda de la instalación de control 1 de
acuerdo con la invención es posible ahora configurar, dentro de un
sistema de "Common-Rail" de este tipo, una zona
del sistema libre de pulsación, que se simboliza en la figura 3 a
través de un cuadro representado con línea discontinua y designado
con 24. A tal fin, se emplea en el conducto de alimentación 19
aguas abajo del punto de conexión de la válvula de regulación de la
presión 23 una instalación de control 1_{I} de acuerdo con la
forma de realización mostrada en la figura 1. Como se ha explicado
anteriormente, esta instalación de control 1_{I} se puede accionar
de tal manera que no permita pasar impulsos de presión o al menos
amortiguados en gran medida hacia el conducto de alta presión 20.
Por otro lado, en los conductos de derivación 21 se disponen en cada
caso instalaciones de control 1_{II} de acuerdo con la forma de
realización mostrada en la figura 2. estas instalaciones de control
pueden ser accionadas, como se ha explicado anteriormente, de tal
forma que dejen pasar, en efecto, impulsos de presión desde el
conducto de alta presión 20 hacia el inyector 22 respectivo, pero
bloqueen o reflejen esencialmente los impulsos de presión
orientados en la dirección contraria. De esta manera, se excluye
esencialmente una interacción entre los inyectores 22 individuales
a través del conducto de alta presión 20. De la misma manera, las
oscilaciones de la presión en forma de impulsos tampoco pueden
repercutir a través del conducto de alimentación 9 sobre el conducto
de alta presión 20.
Además de la aplicación especial descrita aquí
de la instalación de control 1 de acuerdo con la invención, son
posibles también otros campos de aplicación, por ejemplo en un
sistema de dirección asistida de un automóvil. En tales sistemas de
dirección asistida se utiliza, por motivos de ruido, regularmente
una manguera de dilatación o una amortiguación correspondiente de
la pulsación. Para la amortiguación y/o la reflexión de la pulsación
se pueden aplicar aquí instalaciones de control 1 de la invención,
por ejemplo, para sustituir una manguera de dilatación de este tipo
o bien un amortiguador de pulsaciones de este tipo. Otra aplicación
se puede ver, por ejemplo, también en un sistema de frenos de un
automóvil. También aquí pueden aparecer pulsaciones de presión no
deseadas, que se pueden amortiguar o bien eliminar con la ayuda de
la instalación de control de acuerdo con la invención.
- 1
- Instalación de control
- 1_{I}
- Instalación de control según la figura 1
- 1_{II}
- Instalación de control según la figura 2
- 2
- Sección de conducto
- 3
- Conducto hidráulico
- 4
- Disposición de generador
- 5
- Mezcla de dos fases
- 6
- Zona de dos fases
- 7
- Estrechamiento de la sección transversal
- 8
- Espacio de derivación
- 9
- Derivación
- 10
- Instalación de calefacción
- 11
- Fase de gas
- 12
- Pared permeable al gas
- 13
- Control
- 14
- Conducto de control
- 15
- Dirección de la circulación
- 16
- Dirección de la circulación contraria
- 17
- Sistema de inyección de combustible
- 18
- Bomba de combustible
- 19
- Conducto de alimentación
- 20
- Conducto de alta presión
- 21
- Conducto de derivación
- 22
- Inyector
- 23
- Válvula de regulación de la presión
- 24
- Zona del sistema libre de pulsaciones
Claims (14)
1. Instalación para el control de la velocidad
de la circulación de una corriente de líquido en un conducto
hidráulico (3),
- -
- con una sección de conducto (2) a través de la cual puede circular un líquido,
- -
- con una disposición para la generación de una mezcla homogénea de dos fases (5) en el líquido en la sección de conducto (2).
2. Instalación de control de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque está previsto un
control (13), que está configurado de tal forma que ajusta la
velocidad de la circulación deseada en cada caso en la sección del
conducto (2) a través de la variación de la porción de masas de la
fase de gas en la mezcla de dos fases (5).
3. Instalación de control de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la sección del
conducto (2) dentro del conducto hidráulico (3) forma un
estrechamiento definido de la sección transversal (7) y/o presenta
un estrechamiento de este tipo.
4. Instalación de control de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizada porque la disposición (4)
para la generación de la mezcla homogénea de dos fases (5) genera
la mezcla de dos fases (5) en la zona del estrechamiento de la
sección transversal (7).
5. Instalación de control de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizada
- -
- porque la sección de conducto (2) en la proximidad del estrechamiento de la sección transversal (7) presenta una zona de dos fases (6) con sección transversal ampliada,
- -
- porque la disposición (4) para la generación de la mezcla homogénea de dos fases (5) genera la mezcla de dos fases (5) en la región de la zona de dos fases (6).
6. Instalación de control de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizada porque la zona de dos fases
(5) y el estrechamiento de la sección transversal (7) están
adaptados entre sí de tal forma y la porción de masas de la fase de
gas en la mezcla de dos fases (5) está ajustada de tal manera que la
corriente de líquido puede circular esencialmente sin impedimentos
en una dirección de la circulación (15), en la que la zona de dos
fases (6) está dispuesta aguas abajo del estrechamiento de la
sección transversal (7), a través de la sección de conducto (2)
hasta una velocidad predeterminada o una velocidad máxima ajustable
y en una dirección de la circulación contraria (16), en la que la
zona de dos fases (6) está dispuesta aguas arriba del estrechamiento
de la sección transversal (7), puede circular esencialmente sin
impedimentos hasta una velocidad de bloqueo predeterminada o de
bloqueo ajustable, que es menor que la velocidad máxima.
7. Instalación de control de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la
disposición (4) para la generación de la mezcla homogénea de dos
fases (5) se introduce la fase de gas (11) a través de una pared
(12) permeable al gas, especialmente perforada o porosa, de la
sección del conducto (2) en el líquido.
8. Instalación de control de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la
disposición (4) para la generación de la mezcla homogénea de dos
fases (5) genera la fase de gas (11) a partir de una corriente
parcial derivada desde una corriente de líquido.
9. Instalación de control de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizada porque la disposición (4)
para la generación de la mezcla homogénea de dos fases (5) genera
la fase de gas (11) por medio de calefacción de resistencia y/o por
medio de microondas y/o ultrasonido.
10. Procedimiento para el control de la
velocidad de la circulación de una corriente de líquido en un
conducto hidráulico (3), en el que se genera en el líquido una
mezcla homogénea de dos fases (5) en una sección del conducto (2) a
través de la cual puede circular el líquido.
11. Procedimiento de control de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque la velocidad de la
circulación respectiva en la sección del conducto (2) se ajusta a
través de la variación de la porción de masas de la fase de gas en
la mezcla de dos fases (5).
12. Procedimiento de control de acuerdo con la
reivindicación 1 u 11, caracterizado porque la mezcla de dos
fases (5) es generada en la zona de un estrechamiento de la sección
transversal (7), que presenta la sección de conducto (2) o que
forma la sección de conducto (2) dentro del conducto hidráulico
(3).
13. Procedimiento de control de acuerdo con la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la mezcla de
dos fases (5) es generada en la región de una zona de dos fases (6),
que está dispuesta en la sección de conducto (2) en la proximidad a
un estrechamiento de la sección transversal (7), en el que el
estrechamiento de la sección transversal (7) está formado en la
sección de conducto (2) o bien está formado dentro del conducto
hidráulico (3) a través de la sección de conducto (2).
14. Utilización de una instalación de control
(1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,
- -
- en un sistema de inyección de combustible (17) para un automóvil, y/o
- -
- en un sistema de dirección asistida para un automóvil y/o
- -
- en un sistema de freno para un automóvil, y/o
- -
- para el alisamiento de pulsaciones de la presión, y/o
- -
- para la reflexión en función de la dirección de pulsaciones de la presión.
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