ES2616535T3 - Válvula de derivación para un circuito de lubricación de un motor de combustión interna equipado con un dispositivo de refrigeración de un fluido de lubricación respectivo - Google Patents

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Abstract

Válvula de derivación para un circuito de lubricación de un motor de combustión interna equipado con un dispositivo de refrigeración de un fluido de lubricación respectivo, comprendiendo la válvula - un cuerpo (BV) tubular que define un eje de desarrollo (X) y que tiene un primer orificio (A1) de salida y un segundo orificio (A2) de salida que tiene un desarrollo perpendicular a dicho eje de desarrollo (X) y que tiene un orificio (IN) de entrada axialmente con el cuerpo tubular de la válvula, definiendo el cuerpo tubular un asiento deslizante para - un obturador (S) móvil asociado de manera deslizante con el cuerpo (BV) tubular de modo que puede deslizar dentro del mismo, según dicho eje de desarrollo (X), - un sensor (T) lleno de cera de dilatación, adaptado para accionar dicho obturador (S) móvil entre una condición retraída, que bloquea dicho primer orificio (A1) de salida únicamente y una condición dilatada, que bloquea dicho segundo orificio (A2) de salida únicamente, estando el sensor (T) asociado internamente con el cuerpo (BV) tubular por medio de elementos (R) de soporte radiales que mantienen el sensor (T) en una posición fija, estando la válvula caracterizada porque comprende un conducto (BB) que tiene un desarrollo paralelo a dicho eje de desarrollo (X) y que penetra parcialmente en el cuerpo (BV) tubular para sortear dicho obturador (S) móvil cuando está en dicha condición retraída que establece comunicación entre la parte del cuerpo de válvula aguas arriba de dichos elementos (R) de soporte radiales y dicho segundo orificio (A2) de salida.

Description

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DESCRIPCION
Valvula de derivation para un circuito de lubrication de un motor de combustion interna equipado con un dispositivo de refrigeration de un fluido de lubricacion respectivo
Campo de aplicacion de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de los circuitos de lubricacion de motores de combustion interna equipados con un dispositivo de refrigeracion de un fluido de lubricacion respectivo y, en particular, a una valvula de derivacion para sortear dicho dispositivo de refrigeracion en al menos una condition de funcionamiento del circuito de lubricacion.
Estado de la tecnica
El circuito de lubricacion de un motor de combustion interna desempena un papel importante en la eficiencia global del motor.
Se desea que el aceite alcance una temperatura de funcionamiento correcta lo antes posible para optimizar el funcionamiento del motor reduciendo la friction, con el consiguiente aumento de la eficiencia mecanica. Sin embargo, una vez que el aceite ha alcanzado dicha temperatura de funcionamiento correcta, debe mantenerse para impedir la alteration de las caracterlsticas del lubricante, lo que afecta como consecuencia a la fiabilidad del motor de combustion interna.
Por tanto, los circuitos de lubricacion estan equipados con un dispositivo de refrigeracion, tambien denominado “intercambiador”, que garantiza el mantenimiento de la temperatura del aceite de lubricacion en un umbral predefinido.
De manera ideal, en las fases iniciales de calentamiento del motor, el aceite de lubricacion no debe pasar a traves del intercambiador, al menos durante los primeros minutos de funcionamiento del motor de combustion interna.
Por tanto, es oportuno instalar una valvula de derivacion que excluye/incluye dicho intercambiador de/en el circuito de lubricacion en relation con las condiciones de funcionamiento del circuito de lubricacion.
Una valvula electrica, por ejemplo una valvula de solenoide, es una solution optima en cuanto a reactividad, pero no es optima en cuanto a complicacion/robustez del sistema. De hecho, una valvula electrica tiene una resistencia al desgaste muy limitada y ha de proporcionarse al menos un par de conductores electricos para su control.
Tambien se conocen valvulas termostaticas, ampliamente usadas en circuitos de refrigeracion.
Existen valvulas que accionan un obturador que se mueve entre dos condiciones de extremo, debido a la dilatation de un material termico, sensible a la temperatura, por ejemplo cera de dilatacion. Existen valvulas termostaticas de tipo corredera, tal como se muestra en las figuras 1 - 3 de la tecnica conocida.
Se facilita un ejemplo de un dispositivo de este tipo en el documento JPS57142109, cuyos numeros de referencia se recuerdan entre parentesis.
El obturador S (74) movil tiene simetrla axial con respecto al eje de desarrollo X de la valvula y se desliza axialmente en un cuerpo BV tubular que bloquea un primer orificio A1 (76) y deja abierto un segundo orificio A2 (75) y viceversa.
El sensor T (72) que contiene material termico tambien esta dispuesto en el interior del cuerpo BV tubular para que lo bane de manera constante el flujo F de fluido de lubricacion para detectar la temperatura del mismo y, por tanto, accionar el obturador S (74) movil.
El obturador S (74) movil comprende una pluralidad de orificios BS (74a, 74b) en paralelo al eje de desarrollo X para permitir que el aceite de lubricacion alcance el segundo orificio A2 (75), siempre que el primer orificio A1 (76) este bloqueado por el obturador S movil, vease la figura 1.
Cuando el flujo de aceite de lubricacion alcanza la temperatura de funcionamiento correcta, el sensor T (72) se expande, llevando el obturador S (74) movil hasta la position de cierre del segundo orificio A2 (75), dejando abierto el orificio A1 (76).
Mientras que el orificio A2 (75) se conecta directamente al motor E de combustion interna para la lubricacion de sus componentes, el orificio A1 (76) se conecta al motor E de combustion interna mediante el dispositivo C de
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refrigeracion.
El problema de esta tecnologla es que cuando se sortea el dispositivo de refrigeracion, las perdidas de presion introducidas por la valvula de corredera no son insignificantes, dando como resultado una perdida de bombeo del aceite de lubricacion que debe compensarse mediante un mayor consumo de combustible.
Por estos motivos, en el pasado se preferla el uso de valvulas de solenoide, o no se introduclan preferiblemente circuitos para la derivacion del dispositivo de refrigeracion.
Sumario de la invencion
Por tanto, el objeto de la presente invencion es superar todos los inconvenientes mencionados anteriormente y sugerir una valvula de derivacion para un circuito de lubricacion de un motor de combustion interna equipado con un dispositivo de refrigeracion de un fluido de lubricacion respectivo. La idea basica de la presente invencion es proporcionar una derivacion del obturador movil de una valvula de corredera termostatica, de modo que se minimicen las perdidas de presion introducidas por la valvula. Segun la invencion, dicha derivacion se proporciona modificando el cuerpo tubular de la valvula, introduciendo un conducto paralelo que permite que el obturador movil se sortee, al menos siempre que este en la posicion retralda.
Las reivindicaciones describen realizaciones preferidas de la presente invencion, que forman parte integral de la presente descripcion.
Breve descripcion de las figuras
Objetos y ventajas adicionales de la presente invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada de una realizacion ejemplo de la misma (y de sus variaciones) y a partir de los dibujos adjuntos proporcionados meramente a modo de ejemplo no limitativo, en los que:
las figuras 1 - 2 muestran dos vistas longitudinales de valvulas de corredera segun la tecnica conocida en dos condiciones de funcionamiento distintas;
la figura 3 muestra un detalle segun una vista axial del dispositivo mostrado en las figuras 1 y 2;
las figuras 4 y 5 muestran respectivamente una vista lateral y una seccion longitudinal relativa del dispositivo objeto de la presente invencion;
la figura 6 muestra una seccion transversal de cualquiera de las vistas de las figuras 4 y 5.
Los mismos numeros y letras de referencia en las figuras identifican los mismos elementos o componentes.
En el ambito de la presente descripcion, el termino “segundo” componente no implica la presencia de un “primer” componente. Dichos terminos se usan de hecho con fines de claridad unicamente y no deben interpretarse en sentido limitativo.
Descripcion de ejemplos de realizacion
Se describen a continuacion las figuras 4 - 6 que representan una realizacion preferida de la invencion objeto de la presente invencion.
Los slmbolos de referencia usados en el presente documento corresponden a los usados para describir las valvulas de la tecnica conocida segun las figuras 1 - 3 pero a continuacion, cada referencia identifica el componente respectivo de la variacion preferida mencionada anteriormente segun las figuras 4 - 6.
En las figuras 4 - 6, la valvula V de la presente invencion comprende un cuerpo BV tubular que tiene un orificio IN de entrada para un fluido y dos orificios A1 y A2 de salida: A1 esta destinado a conectarse a un intercambiador C (no mostrado) y A2 esta destinado a conectarse directamente a los elementos de un motor E de combustion interna que han de lubricarse.
Los orificios A1 y A2 tienen un desarrollo perpendicular al eje de desarrollo X del cuerpo BV tubular.
Un obturador S movil esta asociado con el cuerpo tubular, que puede deslizar dentro del mismo, axialmente segun el eje de desarrollo X.
Para el deslizamiento del obturador y la disposition de los orificios A1 y A2, la valvula V de la presente invention es una valvula de corredera. Un sensor T lleno de cera de dilatation activa dicho deslizamiento del obturador S.
El sensor T esta asociado internamente con el cuerpo tubular por medio de elementos R de soporte radiales que mantienen el sensor T en una position fija, aguas arriba del obturador S, segun un sentido de circulation de un 5 fluido F que atraviesa la valvula desde el orificio IN de entrada hasta uno de los orificios A1, A2 de salida.
Hasta que el fluido alcanza un umbral de temperatura predefinido, el sensor mantiene el obturador S en una posicion retralda, que bloquea el primer orificio A1.
Posteriormente, el sensor se activa, empujando el obturador que libera el primer orificio A1 de salida y bloquea el segundo orificio A2 de salida.
10 La valvula V comprende un conducto BB de derivation, al menos parcialmente externo al cuerpo de la valvula, que tiene un desarrollo Xl paralelo al eje de desarrollo X del cuerpo BV de valvula y que penetra parcialmente en el cuerpo BV de la valvula V.
El cuerpo de valvula puede considerarse, si se ignora el conducto BB de derivacion, como un cuerpo tubular con simetrla axial con respecto al eje X.
15 Dicha simetrla axial se pierde parcialmente debido a la penetration del conducto BB de derivacion en el cuerpo BV tubular.
Con referencia a la figura 6, la cavidad interna del cuerpo BV de valvula tiene dos perfiles PE hemisfericos opuestos que definen, de manera complementaria, el asiento deslizante del obturador S.
Dicho asiento deslizante se realiza de modo que no se descargue tension de flexion provocada por acciones 20 perpendiculares al eje X sobre el sensor T.
Dicho conducto BB de derivacion se realiza en el asiento deslizante del obturador S, y es por tanto paralelo a la envuelta tubular definida por el movimiento axial del obturador, que tiene una forma preferiblemente cillndrica.
Dicho de otro modo, el conducto de derivacion sortea el obturador S, al menos cuando este ultimo esta en una posicion retralda, es decir mientras que bloquea el primer orificio A1 de salida, estableciendo comunicacion entre la 25 parte del cuerpo de valvula aguas arriba de los elementos R de soporte radiales y el segundo orificio A2 de salida.
Ventajosamente, el fluido que atraviesa la valvula se divide en una primera portion que atraviesa el obturador S y una segunda porcion F2 que se dirige al segundo orificio A2 sin atravesar el obturador S.
Puesto que dicha condition de funcionamiento de la valvula, concretamente como intercambiador sorteado, persiste durante un periodo de tiempo considerable, la ventaja mencionada anteriormente se vuelve mas significativa.
30 El cuerpo BV tubular tiene preferiblemente un extremo, a la derecha en las figuras 4 y 5, con section cillndrica con el que esta asociada una tapa TS roscada. La tapa TS define un asiento de soporte para un resorte M helicoidal, que se opone a la extension del obturador S, de modo que lo recoloca en la posicion retralda cuando la temperatura del fluido disminuye por debajo del umbral predefinido mencionado anteriormente. Con el fin de minimizar las perdidas de presion de la valvula V objeto de la presente invencion, tambien la porcion del cuerpo BV, aguas arriba de los 35 elementos R de soporte radiales, tiene preferiblemente un ensanchamiento B1 con desarrollo longitudinal, tambien paralelo al desarrollo X del cuerpo BV de valvula. Puede considerarse similar a un conducto tubular que penetra con el cuerpo BV de valvula en la misma posicion de penetracion angular del conducto BB de derivacion. Puede observarse a partir de la figura 5 que la semiseccion ES superior de la cavidad interna del cuerpo de valvula, es decir la seccion relativa a la porcion angular mencionada anteriormente del ensanchamiento B1 y el ensanchamiento 40 B2 generados por el conducto BB de derivacion, es sustancialmente constante en el sensor T y en el obturador S, de modo que se minimicen las perdidas de presion. Con referencia a la figura 6, que muestra una seccion transversal B-B de la vista de la figura 5, pueden verse internamente el obturador S y una porcion del resorte M, y los orificios BR pasantes del obturador S. Dicho orificios, de manera similar a lo que se conoce per se, estan distribuidos preferiblemente de manera uniforme angularmente en el cuerpo del obturador y tienen un desarrollo paralelo al eje 45 X. Son posibles variaciones de realization del ejemplo no limitativo descrito, sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas que comprenden todas las realizaciones equivalentes para un experto en la tecnica. A partir de la description anterior un experto en la tecnica puede producir el objeto de la invencion sin introducir detalles de construccion adicionales.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Valvula de derivacion para un circuito de lubricacion de un motor de combustion interna equipado con un dispositivo de refrigeracion de un fluido de lubricacion respectivo, comprendiendo la valvula
    - un cuerpo (BV) tubular que define un eje de desarrollo (X) y que tiene un primer orificio (A1) de salida y un segundo orificio (A2) de salida que tiene un desarrollo perpendicular a dicho eje de desarrollo (X) y que tiene un orificio (IN) de entrada axialmente con el cuerpo tubular de la valvula, definiendo el cuerpo tubular un asiento deslizante para
    - un obturador (S) movil asociado de manera deslizante con el cuerpo (BV) tubular de modo que puede deslizar dentro del mismo, segun dicho eje de desarrollo (X),
    - un sensor (T) lleno de cera de dilatacion, adaptado para accionar dicho obturador (S) movil entre una condition retralda, que bloquea dicho primer orificio (A1) de salida unicamente y una condition dilatada, que bloquea dicho segundo orificio (A2) de salida unicamente, estando el sensor (T) asociado internamente con el cuerpo (BV) tubular por medio de elementos (R) de soporte radiales que mantienen el sensor (T) en una position fija,
    estando la valvula caracterizada porque comprende un conducto (BB) que tiene un desarrollo paralelo a dicho eje de desarrollo (X) y que penetra parcialmente en el cuerpo (BV) tubular para sortear dicho obturador (S) movil cuando esta en dicha condicion retralda que establece comunicacion entre la parte del cuerpo de valvula aguas arriba de dichos elementos (R) de soporte radiales y dicho segundo orificio (A2) de salida.
  2. 2. Valvula segun la reivindicacion 1, en la que dicho conducto (BB) de derivacion se realiza en el asiento deslizante del obturador (S) movil.
  3. 3. Valvula segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho conducto (BB) de derivacion es al menos parcialmente externo al cuerpo (BV) tubular.
  4. 4. Valvula segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho sensor (T) esta dispuesto aguas arriba de dicho obturador (S) movil segun un sentido de circulation desde dicho orificio (IN) de entrada hasta uno de dichos orificios (A1, A2) de salida y en la que dicho sensor (T) se mantiene en posicion por medio de elementos (R) de soporte radiales.
  5. 5. Valvula segun la reivindicacion 4, en la que dicho cuerpo (BV) tubular comprende, aguas arriba de dichos elementos (R) de soporte radiales, un ensanchamiento (B1) que tiene un desarrollo longitudinal en la misma posicion de penetration angular del conducto (BB) de derivacion con respecto a dicho eje de desarrollo (X).
  6. 6. Valvula segun la reivindicacion 5, en la que una semiseccion (ES) en relation con dicha posicion angular de la cavidad interna del cuerpo (BV) tubular permanece siempre sustancialmente constante en el sensor (T) y en el obturador (S) movil.
  7. 7. Valvula, segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho obturador (S) comprende uno o mas orificios (BS) pasantes que tienen un desarrollo paralelo a dicho eje de desarrollo (X).
  8. 8. Motor de combustion interna que tiene un circuito de lubricacion equipado con un dispositivo de refrigeracion de un llquido de lubricacion respectivo y con una valvula de derivacion para excluir/incluir dicho dispositivo de refrigeracion de/en el circuito de lubricacion en relacion con una condicion de funcionamiento del circuito de lubricacion, en el que dicha valvula de derivacion es segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
  9. 9. Vehlculo terrestre que comprende un motor de combustion interna segun la reivindicacion 8.
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