ES2909963T3

ES2909963T3 - Actuador hidráulico de válvula regenerativa

Info

Publication number: ES2909963T3
Application number: ES18801014T
Authority: ES
Inventors: Vianney Rabhi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2022-05-11
Anticipated expiration: 2038-10-01
Also published as: JP2022505994A; CA3077379A1; KR102652495B1; WO2019069000A8; JP7232826B2; AU2018346482A1; AU2018346482B2; KR20200057741A; FR3071869A1; EP3692248B1; CN111164277A; WO2019069000A1; FR3071869B1; EP3692248A1; CN111164277B

Abstract

Actuador hidráulico de válvula regenerativa (1) para un compresor o motor de pistón alternante (100) que comprende al menos un pistón (101) conectado a medios de transmisión (102) para alternar en un cilindro (103) cerrado por una culata del motor o compresor (104), dicho pistón (101), dicho cilindro (103) y dicha culata (104) forman una cámara de compresión o combustión (105) en la que desembocan al menos una línea de admisión (106) y al menos una línea de escape o descarga (107), una o ambas de dichas dos líneas (106, 107) están conectadas a dicha cámara (105) por un orificio de línea (10) que una válvula (8) puede bloquear cuando descansa sobre un asiento de válvula (11)caracterizado porque comprende: - Al menos una bomba hidráulica de alimentación de alta presión (2) que puede admitir un fluido hidráulico (3) desde un acumulador de baja presión (4) o un tanque de fluido (46) a través de una línea de alimentación de baja presión (47) para descargar dicho fluido (3) a un acumulador de alta presión (5) a través de una línea de alimentación de alta presión (48); - Al menos un actuador (6) que comprende un cilindro del actuador (25) tapado por una culata del actuador (49), dicho cilindro (25) está unido directa o indirectamente a la culata del motor o compresor (104) mientras que dicho cilindro (25) y la culata del actuador (49) forman con un pistón del actuador (26) una cámara hidráulica del actuador (7), dicho pistón (26) está conectado mecánicamente por medios de transmisión (9) a la válvula (8), dichos medios (9) son de manera que, si la cámara hidráulica del actuador (7) es sometida a una presión ejercida por el fluido hidráulico (3), el pistón del actuador (26) tiende a alejar dicha válvula (8) del asiento de válvula (11) con el que coopera; - Al menos un dispositivo de retorno de válvula (12) que ejerce sobre la válvula (8) una fuerza opuesta a la que es capaz de producir el actuador (6), tendiendo por tanto dicho dispositivo (12) a poner de nuevo en contacto la válvula (8) con el asiento de válvula (11) con el que coopera; - Al menos una válvula hidráulica del elevador de válvula (13) que puede abrir o cerrar una línea elevadora de alta presión (14) que conecta el acumulador de alta presión (5) a la cámara hidráulica del actuador (7); - Al menos una válvula de retención del elevador (15) colocada en una línea del elevador inercial (16) que conecta el acumulador de baja presión (4) o el tanque de fluido (46) a la cámara hidráulica del actuador (7), dicha válvula de retención (15) que permite que el fluido hidráulico (3), a través de dicha línea (16), fluya desde el acumulador de baja presión (4) o el tanque de fluido (46) hacia la cámara hidráulica del actuador (7), pero no en dirección opuesta; - Al menos una válvula hidráulica de cierre de válvula (17) que puede abrir o cerrar una línea de cierre y regeneración (18) que conecta la cámara hidráulica del actuador (7) con una toma de fluido (19) que un motor hidráulico de cierre y regeneración (20) incluye, una salida de fluido (21) que incluye también dicho motor (20) que se conecta con el acumulador de baja presión (4) o con el tanque de fluido (46) por una línea de retorno de baja presión del motor hidráulico (22); - Al menos una palanca de relación de brazo de palanca progresiva (27) que constituye todo o parte de los medios de transmisión (9), exponiendo dicha palanca (27) al menos un punto de aplicación de la fuerza del actuador (28) al que se dirige el pistón del actuador (26) puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o resistencia, al menos un punto de aplicación (29) de la fuerza de la válvula (8) al que la válvula puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o resistencia, y al menos un punto de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata (30) en el que se aplica una fuerza directa o indirectamente a la culata del motor o compresor (104).

Description

DESCRIPCIÓN

Actuador hidráulico de válvula regenerativa

La presente invención se refiere a un actuador hidráulico de válvula regenerativa que está especialmente destinado a su uso en motores alternantes de combustión interna.

Desde los primeros tiempos de los motores de combustión interna, se han diseñado numerosos dispositivos para accionar la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape de los motores de combustión interna más utilizados, es decir, los de ciclo Beau de Rochas, Otto o Diesel.

Sin embargo, por su fiabilidad, su robustez, su sencillez y su moderado coste unitario, el árbol de levas se ha impuesto como el actuador de válvula prácticamente universal que equipa a casi todos los motores de cuatro tiempos producidos en todo el mundo.

Por todo ello, las levas que incluye dicho árbol de levas tienen un perfil fijado por su diseño que no deja libertad para cambiar las leyes de elevación de válvulas que accionan dichas levas.

Se dio un primer paso hacia una mayor flexibilidad al insertar un desfasador entre el(los) árbol(es) de levas y el cigüeñal de los motores alternantes de combustión interna, dicho desfasador permitía avanzar o retrasar la apertura, en relación con la posición angular del cigüeñal, ya sea de las válvulas de admisión o de las válvulas de escape, o ambas. Dicho desfasador se utiliza como parte de la estrategia conocida como VVT (que significa "Sincronización variable de válvulas").

Un segundo paso consistió en hacer variable el tiempo de apertura y/o la altura de elevación de las válvulas, siendo esta estrategia más conocida por la abreviatura VVA (que significa "Accionamiento variable de válvulas"). Con respecto a esto, se han comercializado o se comercializan varios dispositivos bajo diversas marcas y/o diversos nombres comerciales.

Se hace una distinción entre elevador de válvula discretamente variables que tienen al menos dos perfiles de levas seleccionables y elevadores continuamente variables generalmente basados en una sola leva y una transmisión de relación continuamente variable. Los elevadores discretamente variables incluyen, por ejemplo, el dispositivo "VTec ®" de "Honda ®", el dispositivo "Variocam Plus ®" de "Porsche ®", el "Valvelift system ®" de "Audi ®" y el "VVTL-i ®" dispositivo de "Toyota ®".

Los dispositivos elevadores de válvulas de variación continua incluyen el dispositivo "Valvetronic ®" desarrollado por "BMW ®" que se basa en una palanca de relación variable y el dispositivo "Multiair ®" de "FIAT ®", este último proporciona una transmisión hidráulica entre la leva y el empujador de la válvula mientras que una electroválvula de retorno al tanque de fluido hidráulico permite truncar en mayor o menor medida la elevación de dicha válvula.

Para ir más allá hacia la flexibilidad de control en la apertura, cierre y elevación de las válvulas de los motores alternantes de combustión interna, se han concebido numerosos dispositivos pura y simplemente para sustituir el árbol de levas y sus levas de perfil invariable por dispositivos más o menos variables. Estos dispositivos sin levas se conocen como dispositivos "sin levas".

El objetivo de dichos dispositivos "sin levas" es procurar una gran variedad en las leyes de apertura, elevación y cierre de las válvulas, dentro de los límites permitidos por la física y la geometría. Se han producido numerosos dispositivos "sin leva" que en su mayor parte se han estancado en la etapa de prototipo. Este es el caso por ejemplo del dispositivo "electromagnético sin levas" de "Valeo ®", el dispositivo "Free Valve ®" de "Cargine ®", el dispositivo hidroeléctrico desarrollado por la empresa estadounidense "Sturman ®" en colaboración con "Siemens ®" o el dispositivo "Active Valve Train (AVT™)" de la empresa "Lotus ®".

Una amplia variedad de dispositivos se han estancado en la etapa de diseño y se han implementado solo parcialmente, si es que se implementaron. A este respecto, ténganse en cuenta las patentes propiedad del solicitante que describen dispositivos "sin levas" hidromecánicos o electrohidráulicos. El primero de estos dispositivos se publicó con el número FR 2842 867 y describe un actuador hidráulico de válvula para motores de pistón, mientras que el segundo se publicó con el número FR 2980516 y describe un actuador electrohidráulico de válvula de leva alternativa.

En la actualidad, no se ha producido en serie ningún dispositivo del tipo "sin levas" para vehículos de motor. Esto se debe a que, en comparación con los dispositivos "sin leva", los actuadores de válvula basados en al menos una leva siguen siendo más competitivos y menos arriesgados y tienen una relación costo-beneficio más ventajosa.

Además, el balance de energía de numerosos dispositivos "sin levas" es, en última instancia, mediocre porque la energía invertida para acelerar la válvula y comprimir el resorte de retorno no se recupera en absoluto o es muy pequeña o la eficiencia energética del sistema hidráulico, electromagnético o el actuador mecánico "sin leva" es insuficiente.

Por ejemplo, la patente de Estados Unidos 5,410,994 del inventor Michael M. Schechter no recupera la energía hidráulica invertida para abrir la válvula, al punto que el inventor incluso especifica en el texto de dicha patente que el flujo de fluido hidráulico que alimenta la válvula es el factor principal que determina el consumo de energía del sistema.

La no recuperación de la energía cinética de la válvula o de la energía de compresión del resorte de retorno de la válvula, cualquiera que sea la naturaleza de dicho resorte, además de conducir a un alto consumo de energía, implica una gran inestabilidad de dicha válvula, que forma con el fluido hidráulico una sistema de masa y resorte sometido a alta excitación si la energía no recuperada no se disipa por completo en forma de calor.

Esta es la razón por la que muchos dispositivos "sin levas" son imprecisos y conducen a una apertura de elevación y retención inestable de la válvula, que está sujeta a movimientos parásitos. Esto conduce en particular a la necesidad de amortiguar el movimiento de dicha válvula para hacerlo más preciso mientras que, por su propia naturaleza, la amortiguación disipa energía en forma de calor, lo que es desfavorable en términos de eficiencia.

Obsérvese también la dificultad que la mayoría de los dispositivos "sin levas" encuentran para ralentizar suficientemente la válvula durante su cierre, cuando dicha válvula llega a las proximidades de su asiento. Esta ralentización es necesaria para limitar la potencia del impacto entre dicha válvula y dicho asiento, tanto para conferir a dicho asiento una vida útil normal como para evitar una excesiva emisión acústica. Esta estrategia de ralentización conocida como "aterrizaje suave" es implementada naturalmente por las levas que, en el estado de la técnica, tienen un perfil que termina en lo que se conoce en el estado de la técnica como "rampa de silencio", que además asegura la recuperación de la cinética. energía de la válvula en excelentes condiciones en términos de eficiencia.

El documento FR2869946 A1 describe un actuador hidráulico para válvula de intercambio de gases de motor de combustión interna que comprende un actuador hidráulico para accionar una válvula de intercambio de gases, teniendo el actuador una primera cámara provista de una línea de alimentación de alta presión, de al menos una válvula de control para controlar el flujo en la línea de alimentación y la línea de retorno sin presión o solicitada por una presión estática baja, estando conectadas hidráulicamente la línea de alimentación y la línea de retorno con el actuador.

Tenga en cuenta también a este respecto que la patente de Estados Unidos 5,410,994 no incluye ninguna leva ni ningún dispositivo mecánico para reducir la velocidad de la válvula en las proximidades de su asiento, más que, por ejemplo, la patente de Estados Unidos 2008/0251041 A1 del inventor Zheng Lou.

Por lo tanto, tales dispositivos conducen necesariamente a emisiones acústicas inaceptables, a martilleos del asiento de válvula ya un gasto de energía que compromete la eficiencia global del motor de combustión interna equipado con los mismos.

En consecuencia, hasta el momento, y teniendo en cuenta el estado de la técnica y la tecnología, no se justifica el esfuerzo tecnológico, económico e industrial a aceptar para maximizar la eficiencia energética de un motor de combustión interna mediante actuadores de válvulas de tipo "sin levas" en que medios más simples y robustos basados en uno o más árboles de levas pueden lograr la mayor parte de las ganancias de eficiencia teóricamente aceptables para dicho motor sin recurrir a la tecnología "sin levas".

En otras palabras, para ser impuesto para la producción en masa de vehículos de motor, el costo unitario de fabricación, la confiabilidad y el tamaño total de un actuador de válvula de tipo "sin levas" deben ser al menos comparables a los de un actuador de tipo leva, o incluso más competitivo.

Sin embargo, el recurso a un actuador de válvula "sin leva" puede estar justificado si es imposible recurrir a un actuador de tipo leva por razones funcionales. Este es el caso, en particular, por ejemplo, del motor de transferencia, expansión y regeneración sobre el que se publicó la patente francesa perteneciente al solicitante con el número FR 3 032236. De hecho, la válvula dosificadora de admisión de dicho motor debe ser levantada en un tiempo tan corto, del orden de unos cientos de microsegundos, que un actuador tipo leva en ningún caso puede asegurar la apertura de dicha válvula en las condiciones requeridas. Lo mismo se aplica con respecto al cierre de dicha válvula. Por lo tanto, un actuador clásico no podría abrir la válvula dosificadora del motor según el número de patente FR 3032236 a menos que dicho motor girara solo a muy baja velocidad, lo que no puede ser el caso si este último actuador se emplea en el campo de los vehículos de motor o vehículos pesados.

Además, la arquitectura particular del motor de transferencia-expansión y regeneración según FR 3032 236 y en particular la de las culatas del cilindro de expansión de doble efecto de dicho motor es difícilmente compatible con un árbol de levas. En efecto, el conjunto que constituyen el cilindro, la culata inferior y la culata superior de dicho cilindro de expansión está adaptado para ser suspendido sobre pilares huecos tal y como describe la solicitud de patente francesa número 1558585 de 14 de septiembre de 2015, igualmente perteneciente al solicitante.

Dado que los pilares huecos descansan sobre unión de bolas, por un lado, y que dicho conjunto es a alta temperatura, por otro lado, es imposible fijar a la culata inferior y/o a la culata superior que dicho conjunto comprende una transmisión por correa o cadena de cualquier tipo de árbol de levas. Por lo tanto, es pertinente proporcionar, como propone la patente número FR 3032236, cartuchos listos para ser montados en dichas culatas, incluidos dichos cartuchos en particular, el actuador de la válvula dosificadora y la propia válvula dosificadora, mientras que dichos cartuchos no están conectados entre sí y/o a la fuente de energía que alimenta dicho actuador salvo mediante cables y/o líneas suficientemente flexibles.

En el campo de aplicación de los motores y compresores de pistones alternantes y de acuerdo con una realización particular, resulta de la invención un actuador hidráulico de válvula regenerativa que es:

• extremadamente rápido hasta el punto de permitir tiempos de apertura de válvulas de unos pocos cientos de microsegundos y duraciones de apertura cercanas a un milisegundo, abordando así en particular la función de requisito del motor de transferencia-expansión y regeneración como se describe en la patente francesa publicada con el número FR 3032236;

• preciso e induce poco movimiento parásito de la válvula que acciona, a pesar de la virtual ausencia de amortiguación de dicha válvula;

• adecuado para equipar cualquier compresor de pistón de la técnica anterior o cualquier motor de combustión interna alternante, y en particular instalable en el motor de transferencia-expansión y regeneración que describe la patente francesa publicada con el número FR 3 032 236 gracias a la posibilidad de producir un cartucho independiente listo para ser montado de forma independiente para cada válvula, cuya orientación con respecto a dicho motor no es restrictiva, y que no está conectada a la fuente de energía del actuador excepto por una línea lo suficientemente flexible como para poder acoger la dilatación térmica de la culata sobre la que se apoya dicho el cartucho está montado;

• de alta eficiencia energética comparable a la de un actuador de levas, obteniéndose dicha alta eficiencia en particular recuperando prácticamente la totalidad de la energía cinética de todas las partes móviles de dicho actuador, además de la de la válvula;

• silencioso porque permite que la válvula regrese a su asiento a muy baja velocidad a pesar de la alta velocidad que adquiere dicha válvula durante su recorrido de cierre;

• de larga vida útil, compatible con la de cualquier motor alternante de combustión interna;

• en su caso adaptado para permitir la apertura de cualquier válvula al exterior de la cámara de compresión o combustión de cualquier compresor o motor de pistones alternantes sin que ello permita el escape del gas a presión que dicha cámara contiene por dicha válvula, y que en virtud de ello impide tener proporcionar rebajes de válvula en la tapa del pistón de dicho compresor o motor para evitar cualquier colisión entre dicho pistón y dicha válvula, mientras se facilita cualquier flujo de gas a través de dicha válvula;

• económicamente factible de fabricar.

En este sentido, el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención está destinado en particular a implementar en cualquier motor alternante de combustión interna la mayoría de las estrategias que permiten maximizar el par y la potencia, por un lado, y reducir el consumo de combustible y emisión de contaminantes, por otro lado, basándose dichas estrategias en un control preciso y flexible de las válvulas de admisión y/o escape de dicho motor.

Gracias al actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención, se puede obtener esta importante mejora en el rendimiento de dichos motores sin aumentar significativamente ni las emisiones acústicas ni el coste unitario de fabricación de los mismos.

También se entiende que el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención está diseñado en particular para permitir la producción en condiciones óptimas del motor de transferencia-expansión y regeneración tal como se describe en la patente francesa publicada con el número FR 3 032 236, esta última prometiendo una drástica reducción en el consumo de combustible y la emisión de contaminantes en comparación con los motores alternantes de combustión interna convencionales.

Se entiende que aunque el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención está destinado principalmente a compresores y motores de pistones alternantes, dicho actuador puede ser aplicado a cualquier otro campo de aplicación, máquina o aparato que incluya al menos una línea en la que un gas o un circula fluido de cualquier tipo, mientras que dicho actuador permite ventajosamente abrir y cerrar cualquier válvula de cualquier tipo en dicha línea para permitir o bloquear el flujo de dicho gas o fluido en dicha línea.

Además, dicho actuador puede utilizarse con la válvula que acciona sustituida por cualquier otro objeto que necesite un movimiento rápido entre al menos dos posiciones.

Las demás características de la presente invención se han descrito en la descripción y en las reivindicaciones secundarias dependiendo directa o indirectamente de la reivindicación principal.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención para un compresor o motor de pistón alternante que comprende al menos un pistón conectado a medios de transmisión para alternar en un cilindro cerrado por una culata del motor o compresor, dicho pistón, dicho cilindro y dicha culata formando una cámara de compresión o combustión en la que se abre al menos una línea de admisión y al menos una línea de escape o descarga, estando una o ambas de dichas dos líneas conectadas a dicha cámara por un orificio de línea que una válvula puede bloquear cuando se apoya en una asiento de válvula, dicho actuador que comprende:

• Al menos una bomba hidráulica de alimentación de alta presión que puede admitir un fluido hidráulico desde un acumulador de baja presión o un tanque de fluido a través de una línea de alimentación de baja presión para descargar dicho fluido a un acumulador de alta presión a través de una línea de alimentación de alta presión; • Al menos un actuador que comprende un cilindro del actuador tapado por una culata del actuador, estando unido dicho cilindro directa o indirectamente a la culata del motor o compresor mientras que dicho cilindro y la culata del actuador forman con un pistón del actuador una cámara hidráulica del actuador, dicho pistón estando conectado mecánicamente por medios de transmisión a la válvula, siendo dichos medios tales que si la cámara hidráulica del actuador es sometida a una presión ejercida por el fluido hidráulico, el pistón del actuador tiende a alejar dicha válvula del asiento de válvula con el que coopera;

• Al menos un dispositivo de retorno de válvula que ejerce sobre la válvula una fuerza opuesta a la que es capaz de producir el actuador, tendiendo dicho dispositivo por tanto a poner de nuevo en contacto la válvula con el asiento de válvula con el que coopera;

• Al menos una válvula hidráulica del elevador de válvula que pueda abrir o cerrar una línea elevadora de alta presión que conecta el acumulador de alta presión a la cámara hidráulica del actuador;

• Al menos una válvula de retención del elevador colocada en una línea del elevador inercial que conecta el acumulador de baja presión o el tanque de fluido a la cámara hidráulica del actuador, permitiendo dicha válvula de retención que el fluido hidráulico, a través de dicha línea, fluya desde el acumulador de baja presión o el tanque de fluido a la cámara hidráulica del actuador, pero no en la dirección opuesta;

• Al menos una válvula hidráulica de cierre de válvula que puede abrir o cerrar una línea de cierre y regeneración que conecta la cámara hidráulica del actuador con una toma de fluido que incluye un motor hidráulico de cierre y regeneración, estando conectada una salida de fluido que también incluye dicho motor con el acumulador de baja presión o con el tanque de fluido por una línea de retorno de baja presión del motor hidráulico;

Al menos una palanca de relación de brazo de palanca progresiva que constituye todo o parte de los medios de transmisión, exponiendo dicha palanca al menos un punto de aplicación de la fuerza del actuador al que el pistón del actuador puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o de resistencia, al menos un punto de aplicación de la fuerza de la válvula al que la válvula puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o de resistencia, y al menos un punto de aplicación de la fuerza de reacción en la culata en el que se aplica una fuerza directa o indirectamente a la culata del motor o compresor.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende medios para mover el punto de aplicación que mueven el punto de aplicación de la fuerza del actuador y/o el punto de aplicación de la fuerza de la válvula y/o el punto de aplicación de la fuerza de reacción en la culata a lo largo de la palanca de relación de brazo de palanca progresiva durante el recorrido de apertura de la válvula.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un punto de aplicación de la fuerza del actuador y/o un punto de aplicación de la fuerza de la válvula y/o un punto de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata que respectivamente forman directa o indirectamente con el pistón del actuador y/o con la válvula y/o con la culata del motor o compresor con la que coopera, ya sea al menos una conexión giratoria o al menos una conexión de rodadura deslizante, constituyendo esta última los medios para moviendo el punto de aplicación.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una conexión de rodadura deslizante que consiste en al menos una pista de contacto con la palanca prevista en la palanca de relación de brazo de palanca progresiva al nivel del punto de aplicación de la fuerza del actuador y/o el punto de aplicación de la fuerza de la válvula y/o el punto de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata, cooperando dicha pista con una superficie de reacción de la palanca formada respectivamente directa o indirectamente sobre el pistón del actuador y/o sobre la válvula y/o sobre la culata del motor o compresor, teniendo dicha pista y/o dicha superficie un perfil de contacto curvo sobre el que se establece el contacto entre dicha pista y dicha superficie.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un dispositivo de retorno de válvula que consta de un actuador de retorno de válvula que comprende un cilindro del actuador de retorno tapado por una culata de actuador de retorno, estando unido dicho cilindro directa o indirectamente a la culata del compresor o motor mientras que dicho cilindro y la culata de actuador de retorno forman con un pistón del actuador de retorno una cámara hidráulica del actuador de retorno, estando dicho pistón conectado mecánicamente a la válvula por medios de transmisión de retorno.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una cámara hidráulica del actuador de retorno que está conectada al acumulador de alta presión por una línea de presión de retorno.

En el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención, el nivel y la presión del fluido hidráulico que contiene el acumulador de baja presión se mantienen dentro de un cierto rango de valores mediante una bomba hidráulica de alimentación forzada de baja presión que puede transferir dicho fluido desde el tanque de fluido hasta dicho acumulador a través de una línea de alimentación forzada de baja presión.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende al menos una válvula con o sin el asiento de válvula con el que coopera, un actuador, medios de transmisión, un dispositivo de retorno de válvula, una válvula de retención del elevador, una válvula hidráulica del elevador de válvula y una válvula hidráulica de cierre de válvula están alojados juntos en un cartucho actuador que expone al menos un conector hidráulico. El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una válvula hidráulica del elevador de válvula y/o una válvula hidráulica de cierre de válvula que consta de una válvula tubular que comprende un tubo de bloqueo que puede moverse en traslación longitudinal por un tubo actuador, siendo dicho tubo alojado de manera estanca a los fluidos en un orificio de bloqueo del tubo y que termina en una superficie de soporte de sellado del tubo que puede descansar sobre un asiento del tubo para formar con este una línea continua de contacto estanco o mantenerse a cierta distancia de dicho asiento para permitir que el fluido hidráulico pase de un volumen interno del tubo a un colector-distribuidor externo del tubo o viceversa.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un actuador de tubo que es un actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica que comprende un apilamiento de elementos cerámicos que se deforman mecánicamente cuando son sometidos a un campo eléctrico, estando conectado el extremo de dicho apilamiento a un pistón emisor del actuador de gran diámetro que forma, con un cilindro emisor del actuador, una cámara emisora del actuador que comunica con al menos una cámara receptora del actuador, estando formada esta última por una parte por un pistón receptor del actuador de pequeño diámetro que está directa o indirectamente conectado al tubo de bloqueo con el que coopera para poder desplazar este último en traslación longitudinal y por otro lado mediante un cilindro receptor actuador.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una cámara emisora del actuador y una cámara receptora del actuador que están conectadas juntas con una fuente de fluido hidráulico presurizado mediante una válvula de retención de alimentación forzada del actuador que permite que el fluido hidráulico vaya desde dicha fuente a dicho cámaras y no al revés.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un pistón emisor del actuador que recibe un resorte de compensación de presión que tiende a desplazarlo hacia la cámara emisora del actuador, siendo la fuerza que dicho resorte ejerce sobre dicho pistón menor o igual a la fuerza que ejerce dicho resorte sobre dicho pistón el fluido hidráulico ejerce sobre dicho pistón cuando el pistón en la cámara emisora del actuador es igual al de la fuente de fluido hidráulico presurizado.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un pistón receptor del actuador que recibe un resorte de compensación de presión que tiende a desplazarlo hacia la cámara receptora del actuador, siendo la fuerza que dicho resorte ejerce sobre dicho pistón menor o igual a la fuerza que ejerce dicho resorte sobre dicho pistón el fluido hidráulico ejerce sobre dicho pistón cuando la presión en la cámara receptora del actuador es igual a la de la fuente de fluido hidráulico presurizado.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una cámara emisora del actuador que comunica a través de un colector común de la cámara receptora con una pluralidad de cámaras receptoras del actuador, formando el pistón receptor del actuador cada una de dichas cámaras receptoras pudiendo moverse en traslación longitudinal y bloqueando tubo que es propio.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende unas cámaras receptoras del actuador que se ponen en comunicación o no con el colector común de la cámara receptora mediante una válvula de selección cuya apertura está comandada por un actuador de válvula de selección.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un colector común de cámara receptora que aloja de manera no estanca a los fluidos al menos un elemento cilíndrico incompresible macizo o hueco que se mantiene centrado en las proximidades de una determinada posición longitudinal con respecto al receptor. colector común de la cámara por al menos dos resortes de centrado de acción opuesta.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un motor hidráulico de cierre y regeneración que comprende una leva de cierre y regeneración montada sobre un eje de motor hidráulico que es accionado, directa o indirectamente, en rotación por el motor o compresor de pistón alternante, un motor o compresor de pistón de cierre y regeneración que se apoya directa o indirectamente sobre dicha leva y forma, con un cilindro de cierre y regeneración, una cámara de cierre y regeneración que comunica con la toma de fluido.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una leva de cierre y regeneración que deja al descubierto un perfil de leva de cierre y regeneración que incluye al menos un sector angular R de regeneración sobre el que se apoya el pistón de cierre y regeneración para devolver la válvula al asiento de válvula.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una leva de cierre y regeneración que deja al descubierto un perfil de leva de cierre y regeneración que incluye al menos un sector angular P de precompresión sobre el que se apoya el pistón de cierre y regeneración para precomprimir línea de cierre y regeneración entre dos retornos de la válvula al asiento de válvula.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una leva de cierre y regeneración que se puede desplazar angularmente con respecto al eje del motor hidráulico mediante medios de cambio de fase de la leva.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende unos medios de cambio de fase de la leva que consisten en al menos una estría helicoidal macho formada en la cara externa cilíndrica del eje del motor hidráulico que coopera con al menos una estría helicoidal hembra formada en el interior de la leva de cierre y regeneración, pudiendo esta última ser desplazada o retenida axialmente con respecto al eje del motor hidráulico por un actuador de cambio de fase de la leva.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un actuador de cambio de fase de la leva que está conectado a la leva de cierre y regeneración mediante una horquilla de cambio de fase que coopera con una ranura de cambio de fase en la leva de cierre y regeneración.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa de acuerdo con la presente invención comprende una línea de cierre y regeneración que incluye un extremo de válvula de retención de expansión que permite que el fluido hidráulico proveniente del acumulador de baja presión, del tanque de fluido o de una fuente de fluido hidráulico presurizado entre en dicha línea por un canal de paso libre, pero no para salir de ella.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa de acuerdo con la presente invención comprende una línea de cierre y regeneración que incluye una válvula de precompresión que permite que el fluido hidráulico proveniente del acumulador de baja presión, el tanque de fluido, o una fuente de fluido hidráulico presurizado entre a dicha línea y/o para dejarlo

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende un punto de aplicación de la fuerza del actuador y/o un punto de aplicación de la fuerza de la válvula y/o un punto de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata que incluye medios de compensación de juego.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende medios de compensación de juego que consisten en un actuador de compensación de juego dentro del cual una cámara de compensación de juego incluye una válvula de retención de compensación de juego que permite que el fluido hidráulico provenga del acumulador de baja presión, el acumulador de alta presión, el tanque de fluido o una fuente de fluido hidráulico presurizado para entrar en dicha cámara, pero no para salir de ella.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende medios de compensación de juego que consisten en un actuador de compensación de juego dentro del cual una cámara de compensación de juego incluye una boquilla de compensación de juego que permite que el fluido hidráulico provenga del acumulador de baja presión, el acumulador de alta presión, el tanque de fluido o una fuente de fluido hidráulico presurizado para entrar en dicha cámara y salir de ella.

El actuador hidráulico de válvula regenerativa según la presente invención comprende una palanca de relación de brazo de palanca progresiva que se aloja en una cámara de palanca en la que también abre el pistón del actuador, estando dicha cámara conectada con el acumulador de baja presión, el tanque de fluido o una fuente de fluido hidráulico presurizado por una válvula de retención de la cámara de palanca que permite que el fluido hidráulico salga de dicha cámara de palanca pero no entre en ella, o por una boquilla calibrada de la cámara de palanca que permite que el fluido hidráulico salga y entre en dicha cámara de palanca, o también por dicha válvula y dicha boquilla, situándose ésta entonces en paralelo con la válvula de retención de la cámara de palanca.

La siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos proporcionados a título de ejemplo no limitativo permitirá una mejor comprensión de la invención, sus características y las ventajas que es capaz de procurar:

La Figura 1 es un esquema teórico del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención que incluye a modo de variante un extremo de válvula de retención de expansión y un canal de paso libre, utilizando dicho esquema los símbolos habitualmente empleados para describir circuitos y conjuntos hidráulicos.

La Figura 2 es una vista en sección esquemática de un motor alternante de combustión interna que recibe el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención.

La Figura 3 es una vista tridimensional del conjunto del cilindro de expansión del motor de transferencia-expansión y regeneración tal como se describe en la patente francesa publicada con el número FR 3032 236 y propiedad del solicitante, en su versión mejorada según la número de solicitud de patente francesa 1558585 de 14 de septiembre de 2015 también perteneciente a la solicitante, la culata inferior del cilindro de expansión y la culata superior del cilindro de expansión que dicho conjunto comprende cada uno de cuatro cartuchos actuadores que se presionan mediante topes prensadores sobre la culata con que cooperan por un lado a través de un plato inferior de retención de cartuchos constituido por la culata inferior del cilindro de expansión y por otro lado a través de un plato superior de retención de cartuchos constituido por la culata superior del cilindro de expansión, tendiendo dichos platos a acercarse entre sí por tirantes de plato.

La Figura 4 es una vista tridimensional del conjunto del cilindro de expansión mostrado en la Figura 3 al que se le han quitado varios elementos para poder distinguir más claramente los cartuchos actuadores del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención, los platos inferior y superior de retención de cartuchos, y los tirantes de plato que tienden a acercar dichos platos de retención para mantener presionados dichos cartuchos actuadores sobre su respectiva culata a través del tope de plato con el que cooperan.

Las Figuras 5 a 12 son vistas esquemáticas en sección del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención y según una realización particular en las que el flujo de fluido hidráulico que puede permitir la válvula de retención del elevador fluya desde el acumulador de baja presión a la cámara hidráulica del actuador pasa completamente a través del extremo de válvula de retención de expansión, dichas dos válvulas de retención se colocan en serie, cada una de dichas vistas está vinculada a un diagrama hidráulico que utiliza los símbolos generalmente empleados para describir circuitos y unidades hidráulicas, dichas Figuras permiten la explicación, Figura por Figura - de la secuenciación del funcionamiento de dicho actuador hidráulico según la invención.

La Figura 13 es una vista en sección esquemática simplificada de la palanca de relación de brazo de palanca progresiva y de los pistones con los que coopera según una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención que proporciona un actuador de compensación de juego que soporta la superficie de reacción de la palanca, y que se inserta entre dicha superficie y la culata.

La Figura 14 es una vista en sección simplificada de una variante del actuador de compensación de juego que, de acuerdo con el actuador hidráulico de válvula regenerativa de la invención, proporciona un actuador de compensación de juego que incluye una válvula de retención de compensación de juego y una boquilla de compensación de juego en paralelo, dicha actuador que incluye además un resorte de compensación de juego que tiende a hacerlo avanzar.

La Figura 15 es un gráfico que muestra la deriva en compresión o en extensión del actuador de compensación de juego como se muestra en la Figura 14, en función de la evolución de la fuerza ejercida en el punto de aplicación de la fuerza del actuador de acuerdo con el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención.

La Figura 16 es un esquema simplificado en sección de una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en el que la válvula abre hacia el interior de la cámara de compresión o combustión, estando constituido el dispositivo de retorno de la válvula por un resorte helicoidal en sí mismo conocido.

La Figura 17 es un esquema simplificado en sección de una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en el que la válvula abre hacia el interior de la cámara de compresión o combustión, estando constituido el dispositivo de retorno de válvula por un actuador de retorno de válvula coaxial con dicha válvula y cuyo pistón del actuador de retorno está fijado al vástago de la válvula.

La Figura 18 es una vista esquemática simplificada de una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en la que la válvula abre hacia el interior de la cámara de compresión o combustión, estando constituido el dispositivo de retorno de válvula por un actuador de retorno de válvula que devuelve la válvula a la posición de cierre por medio de una palanca de retorno.

La Figura 19 es una vista esquemática simplificada de una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención particularmente adecuado para compresores de pistones alternantes en los que la válvula se abre hacia el exterior de la cámara de compresión o combustión, consistiendo el dispositivo de retorno de válvula en una bobina resorte acomodado según corresponda en la línea de admisión o en la línea de escape o línea de descarga.

La Figura 20 es una vista esquemática de una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en la que la válvula abre hacia el interior de la cámara de compresión o combustión, consistiendo el dispositivo de retorno de válvula en un actuador de retorno de válvula coaxial con dicho y el pistón del actuador de retorno está fijado al vástago de la válvula, mientras que la lengüeta del actuador de la válvula forma parte de la palanca de relación de brazo de palanca progresiva.

Las Figuras 21 y 22 son vistas esquemáticas en sección del actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica provisto como variante del actuador de tubo por el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención, representando dichas Figuras 21 y 22 el tubo de bloqueo respectivamente apoyado sobre el asiento del tubo con el que coopera, luego se mantiene a cierta distancia de dicho asiento para permitir el paso del fluido hidráulico desde el volumen interno del tubo al colector-distribuidor externo del tubo.

La Figura 23 es una vista esquemática en sección del actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica que puede comprender el actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención, pudiendo la cámara emisora del actuador de dicho actuador piezoeléctrico comunicarse a través de un colector común de cámara de palanca con una pluralidad de cámaras receptoras del actuador cada una de las cuales puede ponerse en comunicación o no con dicho colector mediante una válvula de selección.

La Figura 24 es una vista fantasma tridimensional del cartucho actuador del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención, la válvula hidráulica del elevador de válvula y la válvula hidráulica de cierre de válvula constituida por una válvula tubular movida en la traslación longitudinal por un actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica.

La Figura 25 es una vista en sección tridimensional del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en la configuración particular mostrada en la Figura 24, destacando particularmente dicha sección los principales componentes móviles o no móviles que cooperan directamente con la válvula, y la válvula de retención del elevador.

La Figura 26 es una vista en sección tridimensional del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en la configuración particular mostrada en la Figura 24, destacando particularmente dicha sección los principales componentes móviles o no móviles que cooperan directamente con la válvula, y la válvula de retención del elevador.

La Figura 27 es una vista en sección transversal del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención según la configuración particular mostrada en la Figura 24, siendo dicha sección perpendicular a la mostrada en la Figura 26 y destacando la cámara hidráulica del actuador.

La Figura 28 es una vista esquemática en sección de la leva de cierre y regeneración que puede comprender el motor hidráulico de cierre y regeneración del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención, mostrando dicha Figura los distintos sectores angulares que puede exponer el perfil de la leva de cierre y regeneración sobre el cual se soporta el pistón de cierre y regeneración.

Las Figuras 29 a 33 son vistas en sección esquemáticas que ilustran por pasos sucesivos el funcionamiento de una configuración particular del motor hidráulico de cierre y regeneración del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención en la que una leva de cierre y regeneración está montada sobre un eje del motor hidráulico accionado en rotación por el motor o compresor de pistón alternante por medio de una polea de motor hidráulico, pudiendo dicha leva ser desplazada angularmente con respecto a dicho eje por medios de cambio de fase de la leva que consisten en estrías helicoidales macho formadas en la cara externa cilíndrica de dicho eje que cooperan con ranuras helicoidales hembra formadas en el interior de dicha leva, siendo esta última móvil o retenible axialmente con respecto al eje del motor hidráulico mediante un actuador de cambio de fase de la leva a través de una forma de cambio de fase.

La Figura 34 es una vista fantasma tridimensional del motor hidráulico de cierre y regeneración del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención que se muestra en las Figuras 29 a 33.

La Figura 35 es una vista tridimensional y en despiece del motor hidráulico de cierre y regeneración del actuador hidráulico de válvula regenerativa según la invención mostrado en las Figuras 29 a 33.

Descripción de la invención

En las Figuras 1 a 35 se ha mostrado el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1, diversos detalles de sus componentes, sus variantes y sus accesorios.

Como ilustra la Figura 2, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 está destinado particularmente a un compresor o motor de pistón alternante 100 que comprende al menos un pistón 101 conectado a medios de transmisión 102 para alternar en un cilindro 103 cerrado por un culata del motor o compresor 104.

Todavía en la Figura 2, se ve que el pistón 101, el cilindro 103 y la culata del motor del compresor 104 forman una cámara de combustión o compresor 105 en la que se abren al menos una línea de admisión 106 y al menos una línea de escape o descarga 107, una o ambos de dichos conductos 106, 107 estando conectados a dicha cámara 105 por un orificio de la línea 10 que una válvula 8 puede bloquear cuando descansa sobre un asiento de válvula 11. Como ilustran particularmente la Figura 1 y las Figuras 5 a 12, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención comprende al menos una bomba hidráulica de alimentación de alta presión 2 que es capaz de admitir un fluido hidráulico 3 procedente de un acumulador de baja presión (BP) 4 o un tanque de fluido 46 a través de una línea de alimentación de baja presión 47 y para descargar dicho fluido 3 a un acumulador de alta presión (HP) 5 a través de una línea de alimentación de alta presión 48.

Tenga en cuenta que la bomba hidráulica de alimentación de alta presión 2 puede, por ejemplo, ser accionada en rotación por los medios de transmisión 102 como se muestra en las Figuras 2 a 4. Dicha bomba 2 puede ser además una bomba de pistón, una bomba de engranajes, una bomba de paletas o cualquier otra bomba conocida por el experto en la materia, mientras que el acumulador de alta presión 5 puede ser de pistón, del tipo membrana, del tipo resorte mecánico o neumático, o de cualquier tipo también conocido por el experto en la materia.

Las Figuras 1 y 2, las Figuras 5 a 12, las Figuras 16 a 20 y las Figuras 25 y 26 también ilustran que el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención comprende al menos un actuador 6 que comprende un cilindro del actuador 25 tapado por un culata del actuador 49, estando dicho cilindro 25 fijado directa o indirectamente a la culata del motor o compresor o 104.

En dichas Figuras se ve que el cilindro del actuador 25 y la culata del actuador 49 forman con un pistón del actuador 26 una cámara hidráulica del actuador 7, estando dicho pistón 26 conectado mecánicamente por medios de transmisión 9 a la válvula 8, siendo dichos medios 9 tales que si la cámara hidráulica del actuador 7 se somete a una presión ejercida por el fluido hidráulico 3, el pistón del actuador 26 tiende a alejar dicha válvula 8 del asiento de válvula 11 con el que coopera o viceversa, para mover dicha válvula 8 hacia el asiento de válvula 11.

Obsérvese que el orificio de línea 10 puede estar provisto indistintamente en la línea de admisión 106 y/o en la línea de escape o descarga 107 para que la válvula 8 impida el paso de cualquier gas en dicha línea 106, 107 cuando está apoyada en su asiento de válvula. 11

Como se muestra de manera particularmente claramente visible en las Figuras 1 y 2, en las Figuras 5 a 12 y en las Figuras 16 a 20, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención comprende al menos un dispositivo de retorno de válvula 12 que ejerce sobre la válvula 8 una fuerza en dirección opuesta al que es capaz de producir el actuador 6, tendiendo dicho dispositivo 12 a poner de nuevo en contacto la válvula 8 con el asiento de válvula 11 con el que coopera o, según las circunstancias, a alejarlo de dicho asiento 11, pudiendo ser dicho dispositivo de retorno 12 por ejemplo un resorte helicoidal conocido en sí mismo como ordinariamente utilizado para volver a contactar con su asiento las válvulas de los motores alternantes de combustión interna.

En la Figura 1, en las Figuras 5 a 12 y en la Figura 20, se observa que el actuador hidráulico de válvula regenerativa I según la invención comprende al menos una válvula hidráulica del elevador de válvula 13 que es capaz de abrir o cerrar una línea elevadora de alta presión 14 que conecta el acumulador de alta presión 5 a la cámara hidráulica del actuador 7.

Se ve además que la apertura de la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 permite elevar la válvula 8 del asiento de válvula 11 con el que coopera, y luego alejar dicha válvula 8 de dicho asiento 11 hasta alcanzar la sección de flujo requerida en el nivel del orificio de la línea 10.

A modo de ejemplo, la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 puede ser una electroválvula de cualquier tipo conocida por el experto en la materia, controlada por un ordenador. Obsérvese también que si una pluralidad de válvulas 8 deben elevarse simultáneamente de su asiento después de la conexión simultánea de su respectiva cámara hidráulica del actuador 7 con el mismo acumulador de alta presión 5 por su respectiva válvula hidráulica del elevador de válvula 13, dichas válvulas 8 pueden conectarse en común con dicho acumulador 5 a través de un divisor de flujo conocido en sí mismo que garantiza que dichas válvulas 8 se elevan cada una del asiento de válvula I I con el que coopera a la misma velocidad y al mismo tiempo.

La Figura 1, las Figuras 5 a 12, la Figura 20 y las Figuras 24 a 27 ilustran además que el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención comprende al menos una válvula de retención del elevador 15 en una línea del elevador inercial' 16 que conecta el acumulador de baja presión 4 o el tanque de fluido 46 a la cámara hidráulica del actuador 7, permitiendo dicha válvula 15 que el fluido hidráulico 3, a través de dicha línea 16, fluya desde el acumulador de baja presión 4 o el tanque de fluido 46 a la cámara hidráulica del actuador 7, pero no en la dirección opuesta, pudiendo consistir dicha válvula 15 en una bola mantenida presionada sobre su asiento por un resorte.

En la Figura 1, en las Figuras 5 a 12 y en la Figura 20, se observa que el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención comprende al menos una válvula hidráulica de cierre de válvula 17 que es capaz de abrir o cerrar una línea de cierre y regeneración 18 que conecta la cámara hidráulica del actuador 7 con una toma de fluido 19 que incluye un motor hidráulico de cierre y regeneración 20, una salida de fluido 21 que también incluye dicho motor 20 estando conectada con el acumulador de baja presión 4, o con el tanque de fluido 46, o con cualquier tipo de acumulador de baja presión mediante una línea de retorno de baja presión del motor hidráulico 22.

Se ve que la apertura de la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 permite que la válvula 8 reemplace a la válvula 8 en el asiento de válvula 11 con el que coopera. A modo de ejemplo, dicha válvula 17 puede ser una válvula solenoide de cualquier tipo conocida por el experto en la materia, controlada por un ordenador.

Obsérvese que el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 puede ser de tipo pistón, tipo engranaje, tipo paleta, o de cualquier tipo conocido por el experto en la materia.

Nótese también que si una pluralidad de válvulas 8 deben ser reemplazadas simultáneamente en su asiento por el motor hidráulico de cierre y regeneración 20, dichas válvulas 8 pueden conectarse en común a dicho motor 20 a través de un divisor de flujo conocido en sí mismo que garantiza que dichas válvulas 8 todas vuelven a ponerse en contacto con el asiento de válvula 11 con el que cooperan a la misma velocidad y al mismo tiempo.

El eje o dispositivo de transmisión mecánica que acciona el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 puede ventajosa y simultáneamente accionar la bomba hidráulica de alimentación de alta presión 2 y/o la bomba hidráulica de alimentación forzada de baja presión 45, siendo dichas dos bombas 2, 45 para ejemplo capaz de consistir en al menos una leva que coopera con al menos un pistón que forma con un cilindro una cámara provista de válvulas de admisión y descarga.

En la Figura 2, en las Figuras 5 a 13, en las Figuras 16 a 20 y en las Figuras 24 a 26, se observa que el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención comprende al menos una palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 que constituye en parte o en su totalidad los medios de transmisión 9, exponiendo dicha palanca 27 al menos un punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador en el que el pistón del actuador 26 puede aplicar una fuerza de accionamiento o de resistencia ya sea directa o indirectamente, al menos un punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula en el que la válvula 8 puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o de resistencia, y al menos un punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata en el que se aplica directa o indirectamente una fuerza en la culata del motor o compresor 104.

Como muestra claramente la Figura 9, esta configuración permite definir en primer lugar un brazo de palanca del pistón del actuador LP bien entre el punto 28 de aplicación de la fuerza actuadora y el punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula o bien entre dicho punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador y el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata, y en segundo lugar un brazo de palanca de acción de válvula LS entre el punto 29 de aplicación de la fuerza de válvula y el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata.

Se ve en la Figura 20 en particular que la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 puede constar de una pluralidad de partes. En este caso, dicha palanca 27 comprende una lengüeta del actuador de válvula 70 que está articulada en la culata del motor o compresor 104.

Como se aprecia en las Figuras 5 a 13 y en las Figuras 16 a 20, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención puede incluir medios de desplazamiento del punto 31 de aplicación que desplazan el punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador y/o el punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula y/o el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata a lo largo de la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 durante el recorrido de apertura de la válvula 8.

De acuerdo con esta configuración particular, la relación entre la longitud del brazo de palanca del pistón del actuador LP y la longitud del brazo de palanca de acción de la válvula LS varía en función de la elevación de la válvula 8.

Por ejemplo, el brazo de palanca del pistón del actuador LP al que el pistón del actuador 26 aplica una fuerza puede tener su mayor longitud cuando la válvula 8 está cerca del asiento de válvula 11 y una longitud menor cuando dicha válvula 8 está más alejada de dicho asiento 11, el situación siendo exactamente la contraria en el caso del brazo de palanca de acción de válvula LS.

En otras palabras, la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 puede ventajosamente ser tal que para una velocidad constante dada del pistón del actuador 26, la velocidad de elevación o de sustitución de la válvula 8 es menor cuando dicha válvula 8 se coloca en la proximidad de su posición en contacto con su asiento de válvula 11 que cuando dicha válvula 8 está más alejada de dicho asiento 11.

Obsérvese que en la realización ilustrada en las Figuras 2, 5 a 13, 16 a 19 y 24 a 27, los medios para mover el punto de aplicación 31 pueden adoptar la forma de una palanca de leva 71.

Obsérvese que, según variantes del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, el punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador y/o el punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula y/o el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata directa o indirectamente con el pistón del actuador 26, y/o con la válvula 8 y/o con la culata del motor o compresor 104 con la que coopera al menos una conexión de giro 34, o al menos una conexión de rodadura deslizante 35, constituyendo esta última los medios para mover el punto de aplicación 31.

Como alternativa, dichos puntos de aplicación 29, 29, 30 también pueden formar una conexión rodante cuya cinemática puede ser impuesta por cualquier tipo de dispositivo de engranajes.

Como se ve en las Figuras 5 a 13, en las Figuras 16 a 20, y en las Figuras 25 y 26, la conexión de rodadura deslizante 35 puede consistir en al menos una pista de contacto con la palanca 36 formada en la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 al nivel del punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador y/o el punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula y/o el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata, cooperando dicha pista 36 con una superficie de reacción de la palanca 37 formada respectivamente directa o indirectamente sobre el pistón del actuador 26 y/o sobre la válvula 8 y/o sobre la culata del motor o compresor 104, teniendo dicha pista 36 y/o dicha superficie 37 un perfil de contacto curvo 38 sobre el que se establece el contacto entre dicha pista 36 y dicha superficie 37.

Un resultado del perfil de contacto curvo 38 es que cuando la válvula 8 se mueve hacia o desde el asiento de válvula 11 con el que coopera, la conexión de rodadura deslizante 35 se mueve a lo largo de la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 que, por ejemplo y como se ilustra en la Figura 9 aumenta el brazo de palanca del pistón del actuador LP y/o reduce el brazo de palanca de acción de la válvula LS, o viceversa.

Nótese que, como se muestra más particularmente en las Figuras 5 a 12, 17 a 20 y 25 y 26, el dispositivo de retorno de válvula 12 del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención puede consistir en un actuador de retorno de válvula 39 que comprende un cilindro del actuador de retorno 40 tapado por una culata de actuador de retorno 50, estando dicho cilindro 40 fijado directa o indirectamente a la culata del motor o compresor 104 mientras que dicho cilindro 40 y la culata de actuador de retorno 50 forman con un pistón del actuador de retorno 41 una cámara hidráulica del actuador de retorno 42, estando dicho pistón 41 conectado mecánicamente a la válvula 8 por medios de transmisión de retorno 43.

Según esta variante, la cámara hidráulica del actuador de retorno 42 puede estar conectada al acumulador de alta presión 5 por una línea de presión de retorno 44. Alternativamente, el dispositivo de retorno de válvula 12 puede consistir en un resorte de retorno de válvula conocido en sí mismo.

Obsérvese en la Figura 1, en las Figuras 5 a 12 y en la Figura 20 que el nivel y la presión del fluido hidráulico 3 que contiene el acumulador de baja presión 4 se pueden mantener dentro de un cierto rango de valores mediante una bomba hidráulica de alimentación forzada de baja presión 45 que es capaz de transferir dicho fluido 3 desde el tanque de fluido 46 a dicho acumulador 4 a través de una línea de alimentación forzada de baja presión 60.

Obsérvese que el tanque de fluido 46 puede ser un tanque no presurizado en sí mismo al que fluyan en particular fugas de fluido hidráulico 3 desde cualquier parte del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención.

Las Figuras 2 a 12 y las Figuras 24 a 27 muestran que al menos la válvula 8 con o sin el asiento de válvula 11 con el que coopera, el actuador 6, los medios de transmisión 9, el dispositivo de retorno de válvula 12, la válvula de retención del elevador 15, la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 y la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 pueden acomodarse juntas en un cartucho actuador 52 que expone al menos un conector hidráulico 53.

Tenga en cuenta que si, como se muestra en las Figuras 3 y 4, el cartucho actuador 52 está montado en el conjunto del cilindro de expansión 54 del motor de transferencia-expansión y regeneración, la patente francesa que pertenece al solicitante se ha publicado con el número FR 3032236, el cartucho actuador 52 puede incluir en particular una jaula de válvula 56 alojada en la culata inferior del cilindro de expansión 33 y en la culata superior del cilindro de expansión 61 que comprende dicho conjunto 54.

En este caso, la válvula 8 puede ser guiada directa o indirectamente en dicha jaula 56 que además aloja el asiento de válvula 11, pudiendo éste y/o la parte de la jaula de válvula 56 que guía la válvula 8 ser refrigerada por una válvula circuito de refrigeración 32 en el que circula un fluido caloportador como se muestra en las Figuras 5 a 12. Obsérvese que en este contexto, y como también se representa en las Figuras 5 a 12, un vástago de la válvula 51 que incluye la válvula 8 puede estar ventajosamente protegido por una pantalla térmica de válvula 58 que limita la cantidad de calor recibido por la válvula 8, teniendo dicho calor evacuado por el fluido caloportador.

Como muestran las Figuras 5 a 12 y 21 a 24, la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 y/o la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 pueden consistir en una válvula tubular 130 que comprende un tubo de bloqueo 131 que puede moverse en traslación longitudinal por un actuador de tubo 137, estando dicho tubo 131 alojado de manera estanca a fluidos en un orificio de bloqueo de tubo 181 y terminando en una superficie de soporte de sellado del tubo 135 que puede descansar sobre un asiento de tubo 136 para formar con este último una línea continua de contacto estanco a fluidos o mantenerse a una cierta distancia de dicho asiento 136 para permitir que el fluido hidráulico 3 fluya desde un volumen interno del tubo 133 a un colector-distribuidor externo del tubo 134 o viceversa.

Obsérvese que la superficie de soporte de sellado del tubo 135 puede mantenerse en contacto con el asiento del tubo 136 o a una distancia de dicho asiento 136 mediante un resorte de retorno del tubo 138 dependiendo de si la válvula tubular 130 es respectivamente de tipo "normalmente cerrada" o "normalmente abierta". Obsérvese también que el actuador de tubo 137 puede ser intercambiablemente eléctrico, electromagnético, piezoeléctrico, neumático, hidráulico o de cualquier tipo conocido por el experto en la materia.

Como se ha mostrado en las Figuras 21 a 27, el actuador de tubo 137 puede ser un actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica 139 que comprende un apilamiento de elementos cerámicos 140 que se deforman mecánicamente cuando son sometidos a un campo eléctrico, siendo el extremo de dicho apilamiento 140 conectado a un pistón emisor del actuador 141 de gran diámetro que forma, con un cilindro emisor del actuador 142, una cámara emisora del actuador 143 que comunica con al menos una cámara receptora del actuador 144, estando formada esta última por una parte por un pistón receptor del actuador 145 de pequeño diámetro que está conectado directa o indirectamente al tubo de bloqueo 131 con el que coopera para poder mover este último en traslación longitudinal y por otro lado por un cilindro receptor actuador 142.

Tenga en cuenta que la relación entre la sección del pistón emisor del actuador 141 y la sección del pistón receptor del actuador 145 determina la relación de amplificación del movimiento del actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica 139.

De acuerdo con esta variante del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, la cámara emisora del actuador 143 y la cámara receptora del actuador 144 pueden estar conectadas juntas con una fuente de fluido hidráulico presurizado 147 por una válvula de retención de alimentación forzada del actuador 148 que permite el fluido 3 fluya desde dicha fuente 147 a dichas cámaras 143, 144 y no al revés. La fuente de fluido hidráulico presurizado 147 puede ser ventajosamente el acumulador de baja presión 4.

Como muestran las Figuras 21 a 23, se puede colocar una boquilla antideriva 150 en paralelo con la válvula de retención de alimentación forzada 148 del actuador, permitiendo dicha boquilla 150 que el fluido hidráulico 3 fluya desde la fuente de fluido hidráulico presurizado 147 a dichas cámaras 143, 144 o viceversa, mientras que dicha boquilla 150 forma un estrechamiento a través del cual sólo puede pasar un bajo flujo de fluido hidráulico 3.

Se aprecia en las Figuras 21 a 24 que el pistón emisor del actuador 141 puede recibir un resorte de compensación de presión 149 que tiende a desplazarlo hacia la cámara emisora del actuador 143, siendo la fuerza que dicho resorte 149 ejerce sobre dicho pistón 141 menor o igual a la fuerza que el fluido hidráulico 3 ejerce sobre dicho pistón 141 cuando la presión en la cámara emisora del actuador 143 es igual a la de la fuente de fluido hidráulico presurizado 147.

En las mismas dichas Figuras 21 a 24, se aprecia que el pistón receptor del actuador 145 es capaz de recibir un resorte de compensación de presión 149 que tiende a desplazarlo hacia la cámara receptora del actuador 144, la fuerza que dicho resorte 149 ejerce sobre dicho pistón 145 siendo menor o igual a la fuerza que el fluido hidráulico 3 ejerce sobre dicho pistón 145 cuando la presión en la cámara receptora del actuador 144 es igual a la de la fuente de fluido hidráulico presurizado 147.

La Figura 23 muestra que, según una variante del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, la cámara emisora del actuador 143 puede comunicarse a través de un colector de cámara receptora común 151 con una pluralidad de cámaras receptoras del actuador 144, el pistón receptor del actuador 145 formando cada una de dichas cámaras receptoras 144 pudiendo en este caso desplazar un tubo de bloqueo 131 propio en traslación longitudinal.

Obsérvese que, según la variante mostrada en la Figura 23, las cámaras receptoras del actuador 144 pueden ponerse en comunicación o no con el colector común de la cámara receptora 151 mediante una válvula de selección 152 cuya apertura está controlada por un actuador de válvula de selección 153.

En consecuencia, para que el apilamiento de elementos cerámicos 140 pueda desplazar en traslación longitudinal el tubo de bloqueo 131 correspondiente a una cámara receptora de actuador 144, es necesario que previamente la válvula de selección 152 que coopera con dicha cámara 144 ponga a ésta en comunicación con el colector común de la cámara receptora 151.

Esta configuración particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención permite, por ejemplo, el uso de una sola pila de elementos cerámicos 140, muy rápido pero considerado costoso y voluminoso para maniobrar en sucesión una pluralidad de tubos de bloqueo 131, siendo dichos tubos 131 seleccionados mediante actuadores de válvula de selección 153, sin duda más lentos, pero menos costosos y menos voluminosos, como los actuadores de solenoide 182.

A modo de ejemplo no limitativo, esta estrategia particular es de pleno beneficio en el contexto de un motor de combustión interna alternante de ciclo Diesel o Beau de Rochas con múltiples cilindros en el que las válvulas de admisión y/o escape 8 se accionan en sucesión con un gran desplazamiento angular. Dicho desplazamiento es por ejemplo de ciento ochenta grados de giro del cigüeñal en el caso de un motor de cuatro cilindros.

Siempre de acuerdo con la variante que se muestra en la Figura 23, nótese que el colector común 151 de la cámara receptora es capaz de alojar de manera no estanca a los fluidos al menos un elemento cilíndrico incompresible sólido o hueco 156 que se mantiene centrado en la proximidad de un cierta posición longitudinal relativa al colector común 151 de la cámara receptora por al menos dos resortes de centrado 157 que actúan de forma opuesta.

Obsérvese que dicho elemento 156 consiste preferiblemente en un material que es a la vez relativamente incompresible, es decir, cuyo módulo de elasticidad es alto, y de baja densidad. Dicho elemento 156 en particular permite el uso de un colector común de cámara receptora 151 de gran diámetro interior que permite limitar la pérdida de carga que produce dicho colector 151 cuando fluye el fluido hidráulico 3, y esto sin tener que sufrir la alta compresibilidad que de otro modo sería inducido por un gran volumen de fluido hidráulico 3 dentro de dicho colector 151.

En consecuencia, cuando el pistón emisor del actuador 141 expulsa fluido hidráulico 3 de la cámara emisora del actuador 143, el elemento cilíndrico no comprimible 156 acompaña al fluido hidráulico 3 en al menos parte de su movimiento moviéndose libremente en el colector común 151 de la cámara receptora. Una vez finalizada la maniobra de apertura y/o cierre del correspondiente tubo de bloqueo 131, el elemento cilíndrico incompresible 156 es devuelto a las proximidades de su posición inicial por la acción conjugada de los dos resortes de centrado 157 de acción opuesta con los que coopera.

En las Figuras 28 a 35, se ha mostrado que el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención puede comprender una leva de cierre y regeneración 158 montada sobre un eje de motor hidráulico 163 que es accionado, directa o indirectamente, en rotación por el compresor de pistón alternante o motor 100 o por cualquier medio asociado con dicho compresor o motor 100, un pistón de cierre y regeneración 159 que se apoya directa o indirectamente sobre dicha leva 158 y forma, con un cilindro de cierre y regeneración 160, un cámara de cierre y regeneración 161 que comunica con la toma de fluido 19.

Como se muestra en las Figuras 34 y 35, el eje del motor hidráulico 163 puede ser accionado en rotación por el compresor de pistón alternante o motor 100 a través de una polea de motor hidráulico 170 impulsada por una correa o una cadena, por engranajes o por cualquier mecanismo mecánico, transmisión eléctrica o hidráulica ya sea de relación fija o variable.

Tenga en cuenta también que, como se muestra en las Figuras 29 a 35, el pistón de cierre y regeneración 159 puede apoyarse en la leva de cierre y regeneración 158 a través de una lengüeta de cierre y regeneración 173.

La Figura 28 muestra que la leva de cierre y regeneración 158 puede exponer un perfil de leva de cierre y regeneración 162 que incluye al menos un sector angular de regeneración R sobre el que se apoya el pistón de cierre y regeneración 159 para devolver la válvula 8 al asiento de válvula 11.

Además, la leva de cierre y regeneración 158 puede exponer un perfil de leva de cierre y regeneración 162 que incluye al menos un sector angular P de precompresión sobre el que se apoya el pistón de cierre y regeneración 159 para precomprimir la línea de cierre y regeneración 18 entre dos retornos de la válvula 8 en el asiento de válvula 11.

En las Figuras 29 a 35, se ha mostrado que la leva de cierre y regeneración 158 se puede desplazar angularmente con respecto al eje del motor hidráulico 163 mediante medios de cambio de fase de la leva 164.

En estas mismas figuras, obsérvese que los medios de cambio de fase de la leva 164 pueden consistir en al menos una estría helicoidal macho 165 formada en la cara externa cilíndrica del eje del motor hidráulico 163 que coopera con al menos una estría helicoidal hembra 166 formada en el interior de la leva de cierre y regeneración 158, siendo esta última móvil y luego retenida en su lugar axialmente en relación con el eje del motor hidráulico 163 por un actuador de cambio de fase de la leva 167 que puede ser un motor de pasos eléctrico lineal o giratorio, un actuador hidráulico o cualquier actuador conocido o no al experto en la materia.

Se ve en las Figuras 29 a 35 que el actuador de cambio de fase de la leva 167 se puede conectar a la leva de cierre y regeneración 158 a través de una horquilla de cambio de fase 168 que coopera con una ranura de cambio de fase 169 que incluye la leva de cierre y regeneración 158.

En las Figuras 29 a 33 y en la Figura 35, se ve que la línea de cierre y regeneración 18 puede incluir un extremo de válvula de retención de expansión 171 que permite que el fluido hidráulico 3 provenga del acumulador de baja presión 4, del tanque de fluido 46, o de una fuente de fluido hidráulico a presión 147 para entrar en dicha línea 18 a través de un canal de paso libre 24, pero no para salir de ella.

Tenga en cuenta que el extremo de válvula de retención de expansión 171 puede consistir en una bola mantenida presionada sobre su asiento por un resorte. También se notará que de acuerdo con una configuración particular mostrada en las Figuras 5 a 12 del actuador de válvula regenerativa 1 de acuerdo con la invención, el flujo de fluido hidráulico 3 que la válvula de retención del elevador 15 puede permitir que fluya desde el acumulador de baja presión 4 a la cámara hidráulica del actuador 7 puede pasar completamente a través del extremo de válvula de retención de expansión 171, colocándose entonces las dos válvulas de retención 15, 171 en serie.

Esta disposición particular no tiene consecuencias significativas para el funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 y, en particular, permite un ahorro al eliminar la necesidad de un conector hidráulico 53 para conectar la cámara hidráulica del actuador 7 con el acumulador de baja presión 4.

En las Figuras 29 a 35, se ve que la línea de cierre y regeneración 18 puede incluir una válvula de precompresión 172 que permite que el fluido hidráulico 3 provenga del acumulador de baja presión 4, del tanque de fluido 46, o de una fuente de fluido hidráulico presurizado 147 para ingresar a dicha línea 18 y/o para salir de ella.

Según una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, la válvula de precompresión 172 puede consistir en una válvula tubular 130.

En las Figuras 13, 14, 20, 25 y 26 se aprecia que el punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador y/o el punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula y/o el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata puede incluir medios de compensación de juego 174.

Se ve también que los medios de compensación de juego 174 pueden constar ventajosamente de un actuador de compensación de juego 175 en cuyo interior una cámara de compensación de juego 176 incluye una válvula de retención de compensación de juego 177 que permite que el fluido hidráulico 3 procedente del acumulador de baja presión 4, del acumulador de alta presión 5, del tanque de fluido 46, o de una fuente de fluido hidráulico presurizado 147 para entrar en dicha cámara 176, pero no para salir de ella.

Como muestra claramente la Figura 13, el actuador de compensación de juego 175 puede insertarse entre la superficie de reacción de la palanca 37 que soporta en uno de sus extremos y mediante una unión de bola fija 68, y la culata del motor o compresor 104.

Obsérvese también en la Figura 13 que en su otro extremo, la superficie de reacción de la palanca 37 está preferiblemente soportada por una conexión de unión de bola deslizante 69 que puede moverse sustancialmente sobre el compresor o la culata del motor o compresor 104 paralela a la superficie de reacción de la palanca 37. En la Figura 14, se ha mostrado que los medios de compensación de juego 174 pueden consistir en un actuador de compensación de juego 175 dentro del cual una cámara de compensación de juego 176 incluye una boquilla de compensación de juego 178 que permite que el fluido hidráulico 3 proveniente del acumulador de baja presión 4, del acumulador de alta presión 5, desde el tanque de fluido 46, o desde una fuente de fluido hidráulico presurizado 147 para entrar en dicha cámara 176, y salir de ella.

Como ilustra particularmente la Figura 15, esta configuración particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención permite que el actuador 175 de compensación de juego se retraiga cuando el actuador 6 ejerce una fuerza elevada sobre la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27.

Esto permite contrarrestar la deriva en dirección opuesta, es decir en extensión, del actuador de compensación de juego 175 que se produce luego al elevar la válvula 8, en el momento en que, cuando dicha válvula 8 desacelera al final de su recorrido de elevación, la fuerza a la que se opone dicho actuador 175 es baja o incluso nula.

En particular, dicha configuración evita que sea imposible, habiendo el actuador de compensación de juego 175 desviado excesivamente en extensión, devolver dicha válvula 8 sobre el asiento de válvula 11 con el que coopera. Se observará que la boquilla de compensación de juego 178 se puede incorporar ventajosamente a la válvula de retención de compensación de juego 177, que puede por ejemplo, como muestra la Figura 14, consistir en una bola presionada en su asiento por un resorte, el sello entre dicha bola y dicho asiento siendo intencionalmente imperfecto. La Figura 14 también muestra que se puede proporcionar un resorte de compensación de juego 179 que tiende a mover hacia adelante el actuador de compensación de juego 175.

En las Figuras 25 y 26, se ve que según una variante del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 puede alojarse en una cámara de palanca 23 a la que también conduce el pistón del actuador 26, dicha cámara 23 estando conectada con el acumulador de baja presión 4, con el tanque de fluido 46, o con una fuente de fluido hidráulico presurizado 147, por una válvula de retención de cámara de palanca 59 que permite que el fluido hidráulico 3 salga de dicha cámara de palanca 23 pero no entre o bien por una boquilla calibrada de cámara de palanca 67 que permite la salida y toma de fluido hidráulico 3 en dicha cámara de palanca 23, o bien tanto por dicha válvula 59 como por dicha boquilla 67, estando esta última colocada entonces en paralelo con la válvula de retención de la cámara de palanca. 59.

Obsérvese además que la válvula de retención de la cámara de palanca 59 y la boquilla de retención calibrada de la cámara de palanca 67 pueden ser la misma, en particular utilizando como dicha válvula 59 una bola presionada por un resorte sobre un asiento, permitiendo dicha bola con dicho asiento el paso de una fuga de fluido hidráulico 3 que sirve como boquilla calibrada de la cámara de palanca 67.

Como ilustran particularmente las Figuras 25 y 26, esta particular configuración del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención permite aprovechar la variación del volumen del fluido hidráulico 3 contenido en la cámara de palanca 23 para mantener el pistón del actuador 26 presionado sobre el medios de transmisión 9 con los que coopera, en el momento en que la válvula 8 se vuelve a colocar sobre su asiento de válvula 11, o cuando dicha válvula 8 vuelve a las proximidades de dicho asiento 11.

Alternativamente, el pistón del actuador 26 puede cooperar con medios de frenado previstos, por ejemplo, en o sobre el cilindro del actuador 25 con el que coopera, pudiendo consistir dichos medios en una forma que genere un efecto de rueda, estando dicha forma fijada a dicho cilindro 25 o libre. en relación con este último y con resorte o no. Funcionamiento de la invención

El funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención se comprende fácilmente a partir de las Figuras 1 a 35.

Previamente se advertirá que las secciones esquemáticas mostradas en las figuras son meramente explicativas y no reflejan los detalles constructivos a dar al experto en la materia que permitirán en particular ensamblar las distintas partes.

El principio básico de dicho actuador 1 se muestra en la Figura 1. Durante la siguiente explicación, es posible hacer referencia a dicha figura para situar la comprensión de dicho actuador 1 y los diversos componentes que combina en un mismo sistema.

Como ilustra la Figura 2, dicho actuador 1 está destinado en particular a compresores de pistones alternantes o motores 100 de tipo conocido en sí, sin que esta aplicación sea limitativa de la invención, pudiendo sin embargo dicho actuador 1 encontrar ventajosamente otros campos de aplicación.

Las Figuras 3 y 4 detallan el montaje del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención en el conjunto del cilindro de expansión 54 del motor de transferencia-expansión y regeneración cuya patente francesa pertenece al solicitante publicada con el número FR 3032236, y en particular a la versión mejorada de dicho motor tal y como se presenta en la solicitud de patente francesa número 1558585 de 14 de septiembre de 2015 perteneciente también al solicitante.

De dichas Figuras 3 y 4 se deduce que ventajosamente se ha previsto un cartucho actuador 52 en el que se alojan conjuntamente los elementos principales del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención y en particular los representados en la sección esquemática mostrada en las Figuras 5 a 12, es decir la válvula 8 y el asiento de válvula 11 con el que coopera, el actuador 6, los medios de transmisión 9, el dispositivo de retorno de válvula 12, la válvula de retención del elevador de válvula 15, la válvula hidráulica del elevador de válvula 13, y la válvula hidráulica de cierre de válvula 17.

Se ve que en esta realización no limitativa el conjunto del cilindro de expansión 54 incluye ocho cartuchos actuadores 52, cada uno de los cuales tiene una jaula de válvula 56 refrigerada por un circuito de refrigeración de válvula 32 en el que circula un fluido de transferencia de calor. Obsérvese que en este contexto, como se representa en las Figuras 5 a 12, el vástago de la válvula 51 puede estar ventajosamente protegido por un escudo térmico de la válvula 58 que limita la cantidad de calor recibido por la válvula 8, debiendo evacuarse dicho calor por medio de fluido de transferencia de calor.

También se ve en la Figura 3 que el conjunto del cilindro de expansión 54 incluye un barril del cilindro 55, una culata inferior del cilindro de expansión 33 y una culata superior del cilindro de expansión 61 que, por ejemplo, puede estar hecha de cerámica y suspendida sobre pilares huecos 62 como se describe por la solicitud de patente francesa número 1558585 de 14 de septiembre de 2015 que pertenece al solicitante.

Dado que los pilares huecos 62 descansan sobre unión de bolas, por un lado, y que el conjunto del cilindro de expansión 54 se calienta a alta temperatura, por otro lado, sería imposible fijar la culata inferior del cilindro de expansión 33 y/o la culata superior del cilindro de expansión 61 una transmisión por correa, por engranajes o por cadenas de cualquier árbol de levas.

Por lo tanto, es pertinente proporcionar, como proponen la patente número FR 3032236 y la presente invención, cartuchos actuadores 52 listos para ser montados en dicha culata 33, 61, estando dichos cartuchos 52 conectados entre sí y/o a la fuente de energía. fuente que los alimente únicamente mediante líneas y/o cables flexibles.

En las Figuras 3 y 4, también se ve que los cartuchos actuadores 52 de la culata inferior del cilindro de expansión 33 están ventajosamente presionados sobre esta última por un plato de retención de cartucho inferior 57 mientras que los cartuchos actuadores 52 de la culata superior del cilindro de expansión 61 están presionado sobre este último por un plato superior de retención de cartuchos 63.

Como se ve en dichas Figuras 3 y 4, dichas dos platos 57, 63 se mantienen en contacto con los cartuchos actuadores 52 con los que cooperan por medio de unos topes de plato 64 que incluyen dichos platos 57, 63 enfrentados a cada uno de dichos cartuchos 52.

Además, dichas dos platos 57, 63 tienden a ser aproximadas entre sí por unos tirantes de plato 65 de los que en este ejemplo hay cuatro y que consisten en tornillos largos que cooperan con un resorte 66 de aproximación de las platos situado bajo el cabeza de dichos tornillos. En las Figuras 3 y 4 se aprecia que, según esta realización no limitativa, dicho resorte 66 consiste en un apilamiento de tres arandelas tipo “Belleville” conocidas en sí mismas. Claramente, de acuerdo con esta configuración particular, el plato inferior de retención del cartucho 57, el plato superior de retención de cartuchos 63 y los tirantes del plato 65 con los que cooperan permanecen a temperaturas relativamente bajas en comparación con el conjunto del cilindro de expansión 54.

De hecho, dichos platos 57, 63 no tocan directamente dicho conjunto 54 mientras que los cartuchos actuadores 52 se mantienen a bajas temperaturas, por ejemplo del orden de los cien grados centígrados, por el circuito de refrigeración de válvulas 32 que incluye su jaula de válvulas 56, por un lado, y por la circulación del fluido hidráulico 3 en los actuadores hidráulicos de válvula regenerativa 1 según la invención, por otro lado.

En la Figura 3 se aprecia un pórtico de centrado 72 que colabora en la orientación del conjunto del cilindro de expansión 54 con respecto a una caja de transmisión 73 que es el motor de transferencia-expansión y regeneración objeto de la patente francesa publicada con el número FR 3032 236 incluye. Se observará que se puede prever ventajosamente un enlace que no se muestra para conectar dicho pórtico 72 directa o indirectamente con el plato inferior de retención de cartuchos 57, con el plato superior de retención de cartuchos 63, o con ambas, con el fin de mantener el conjunto del cilindro de expansión 54 correctamente orientado sobre su eje vertical con respecto a la caja de transmisión 73.

Para describir en detalle el funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, se empleará aquí la realización no limitativa ilustrada en las Figuras 5 a 12 en la que dicho actuador 1 es capaz de tirar de un vástago de la válvula 51 que la válvula 8 incluye, esta última, cuando se abre levantándola de su asiento de válvula 11, desplazándose hacia el interior de la línea de admisión 106 con la que coopera, estando orientada la superficie de soporte de dicho asiento 11 hacia el interior de dicha tubería 106.

Esta configuración se adapta particularmente bien a la válvula dosificadora de admisión del conjunto del cilindro de expansión 54 que se muestra en las Figuras 3 y 4 del motor de transferencia-expansión y regeneración objeto de la patente francesa publicada con el número FR 3032236. Supongamos por lo tanto que es en el mismo dicho motor y para ser más precisos en su conjunto del cilindro de expansión 54 que se instala el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, como se muestra en las Figuras 5 a 12.

Obsérvese que en las Figuras 5 a 12 se hace referencia a la culata del motor o compresor 104. Esto es puramente terminológico con el único objetivo de facilitar la comprensión del funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención. De hecho, la parte de dicha culata 104 que se representa en dichas figuras es aquí una parte integral del cartucho actuador 52, en particular con el asiento de válvula 11. El conjunto resultante puede diseñarse para ser introducido en el resto de la culata 104 en la que se encuentran la cámara de compresión o combustión 105, la línea de admisión 106 y la línea de escape o descarga 107 de cualquier compresor de pistón alternante o motor 100 que reciba dicho cartucho. Se forman 52.

Se observará en las Figuras 5 a 12 que la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 y la válvula hidráulica de cierre de válvulas 17 consisten cada una en una válvula tubular 130 idéntica a la que es objeto de la solicitud de patente francesa número FR 1659096 de 27 de septiembre de 2016 relativa a una válvula tubular de control hidráulico, perteneciente dicha solicitud al solicitante.

Las Figuras 5 a 12 también ilustran que la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 toma la forma de una palanca de leva 71 que forma uno de los componentes de los medios de transmisión 9. Dicha palanca de leva 71 expone un punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador en el que el pistón del actuador 26 puede aplicar una fuerza de accionamiento o de resistencia, un punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula al que la válvula 8 puede aplicar una fuerza de accionamiento o de resistencia, y un punto de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata 30 en el que se aplica una fuerza a la culata 104. Estos diversos puntos de aplicación 28, 29, 30 se mencionan específicamente en la Figura 9.

Obsérvese que según esta realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención como se ilustra en las Figuras 5 a 12, el punto 28 de aplicación de la fuerza del actuador y el punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula forman una conexión de giro 34 mientras que el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata forma una conexión de rodadura deslizante 35 que constituye en sí misma un medio para mover el punto de aplicación 31.

Las Figuras 5 a 12 muestran además que la conexión de rodadura deslizante 35 está formada en particular por una pista de contacto con la palanca 36 que tiene un perfil de contacto curvo 38 a lo largo del cual se mueve el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata durante maniobras de abriendo y cerrando la válvula 8, cooperando dicho perfil 38 con una superficie de reacción de la palanca 37 formada en la culata 104.

En la Figura 9, se ha representado el brazo de palanca del pistón del actuador LP y el brazo de palanca de acción de la válvula LS. Esta representación permite comprender que cuando la válvula 8 está cerca del asiento de válvula 11 con el que coopera, el brazo de palanca del pistón del actuador LP tiene su mayor longitud. Asimismo, dicho brazo LP tiene su longitud más corta cuando la válvula 8 se abre al máximo. La situación es exactamente la opuesta en el caso de la palanca de acción de válvula LS.

La Figura 13 se utiliza para describir en detalle una estrategia particular y no limitativa para la operación de la palanca de leva 71 y en particular para describir en detalle las consecuencias de mover el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata.

En particular, se ve en la Figura 13 que la palanca de leva 71 puede tener ventajosamente un sector angular neutro concéntrico NC que mantiene inmóvil la válvula 8 cuando dicha palanca de leva 71 gira. Este sector permite acompañar la desaceleración en rotación de la palanca de leva 71 después de que la válvula 8 haya sido repuesta en su asiento de válvula 11.

Según este ejemplo no limitativo ilustrado en la Figura 13, la palanca de leva 71 también tiene un sector angular neutro tangencial NT que no levanta la válvula 8, pero que permite posicionar el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata en la proximidad del comienzo de la elevación de la válvula 8 cuando entre dos aberturas de la válvula 8 la palanca de leva 71 ya no es accionada con giro alguno.

El sector angular de elevación lenta LL por su parte reproduce aproximadamente lo que el experto en la materia denomina la “rampa de silencio” prevista en las levas habitualmente empleadas en los motores alternantes de combustión interna. Dicho sector lL permite por un lado una alta aceleración de la válvula 8 al inicio de su elevación, por ejemplo sobre las primeras décimas de milímetro y, por otro lado, volver a colocar dicha válvula 8 en su asiento de válvula 11 lentamente, por ejemplo a una velocidad inferior a un metro por segundo al final del recorrido de cierre de dicha válvula 8.

La palanca de leva 71 también incluye un sector angular de elevación rápida LR que finaliza la aceleración de la válvula 8 cuando se eleva, después de lo cual la acompaña en su segundo semirrecorrido de elevación mientras que la válvula hidráulica de elevación de válvula 13 está cerrada y mientras que la válvula de retención de elevación 15 introduce fluido hidráulico 3 procedente del acumulador de baja presión 4 en la cámara hidráulica del actuador 7. Se verá que durante el retorno de la válvula 8, el sector angular de elevación rápida LR precede al sector angular de elevación lenta LL, expulsando entonces el pistón del actuador 26 fluido hidráulico 3 hacia el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 a través de la válvula hidráulica de cierre de válvula 17

En las Figuras 5 a 12, se ve que el dispositivo de retorno de válvula 12 consta de un actuador de retorno de válvula 39 que comprende un cilindro del actuador de retorno 40 tapado por una culata de actuador de retorno 50, formando dicho cilindro 40 y dicha culata 50 un cámara hidráulica del actuador de retorno 42 con un pistón del actuador de retorno 41 conectado a la válvula 8 por medios de transmisión de retorno 43.

Las Figuras 5 a 12 también muestran esquemáticamente que la cámara hidráulica del actuador de retorno 42 está conectada al acumulador de alta presión 5 por una línea de presión de retorno 44.

Se verá en las Figuras 5 a 12 que el pistón del actuador 26 y el pistón del actuador de retorno 41 pueden equiparse con el dispositivo de sellado del pistón cuya patente de propiedad del solicitante ha sido publicada con el número FR 3 009037, garantizando dicho dispositivo un sello fuerte a altas presiones de operación, siendo compatible con altas velocidades y permitiendo la producción de pistones cortos y livianos 26, 41.

También se verá que según esta realización no limitativa, la sección del pistón del actuador 26 es aproximadamente el doble que la del pistón del actuador de retorno 41.

Para describir en detalle el funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, se supondrá que el fluido hidráulico 3 se mantiene a una presión de veinte bares en el acumulador de baja presión 4 y a una presión de quinientos bares en el acumulador de alta presión 5.

La Figura 5 muestra el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención en reposo, apoyando la válvula 8 sobre su asiento de válvula 11 y cerrando el orificio de línea 10 para que la línea de admisión 106 no se comunique con la cámara de compresión o combustión 105 dentro de la cual se abre.

En esta etapa, la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 y la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 están cerradas. La presión en la cámara hidráulica del actuador 7 es de veinte bares mientras que en la cámara hidráulica del actuador de retorno 42 es de quinientos bar, estando dicha cámara conectada directamente al acumulador de alta presión 5.

En la posición cerrada representada en la Figura 5, la fuerza que mantiene la válvula 8 en contacto con el asiento de válvula 11 es el equivalente al producto de la sección del pistón del actuador de retorno 41 por la presión de quinientos bar, menos el producto de la sección del pistón del actuador 26 por la presión de veinte bares por el cociente de la longitud del brazo de palanca del pistón del actuador LP por la longitud del brazo de palanca de acción de la válvula LS como se indica en la Figura 9.

Para abrir la válvula 8, una computadora que no se muestra manda la apertura de la válvula hidráulica del elevador de válvula 13. Esta situación se representa en la Figura 6. Estando dicha válvula 13 abierta, se sigue ejerciendo una presión de quinientos bares sobre el pistón del actuador de retorno 41 mientras que la misma presión de quinientos bares también se ejerce sobre el pistón del actuador 26.

Siendo la sección del pistón del actuador 26 el doble de la del pistón del actuador de retorno 41 y teniendo dicho pistón del actuador 26 un largo brazo de palanca, dicho pistón 26 acelera hasta alcanzar la velocidad. Al hacer esto, dicho pistón 26 ejerce una gran fuerza sobre la válvula 8 que acelera y comienza a elevarse del asiento de válvula 11 con el que coopera.

La Figura 7 muestra cómo el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención permite aprovechar ventajosamente la energía cinética almacenada por el pistón del actuador 26, los medios de transmisión 9, el pistón del actuador de retorno 41 y la válvula 8 para perfeccionar el levantamiento de dicha válvula 8.

En la etapa mostrada en la Figura 7, la válvula 8 ya ha recorrido aproximadamente la mitad de su recorrido de apertura. El calculador que no se muestra ha mandado el cierre de la válvula hidráulica del elevador de válvula 13. Accionado por su inercia, el conjunto formado por el pistón del actuador 26, los medios de transmisión 9, la palanca de leva 71, el pistón del actuador de retorno 41 y la válvula 8 ha seguido moviéndose, lo que ha provocado una caída de presión en el actuador de la cámara hidráulica 7 hasta el punto de que la cámara hidráulica del actuador 7 ha descendido por debajo de los veinte bar.

Consecuencia de esta situación es que la válvula de retención del elevador' 15 se ha levantado de su asiento mientras que fluido hidráulico 3 procedente del acumulador de baja presión 4 ha comenzado a introducirse en la cámara hidráulica del actuador 7 a través de dicha válvula 15.

Paralelamente, el pistón del actuador de retorno 41 ha expulsado fluido hidráulico 3 a aproximadamente quinientos bares al acumulador de alta presión 5 mientras frena la válvula 8.

Como ilustra la Figura 8, esta situación continúa hasta que toda la energía cinética del conjunto que consta del pistón del actuador 26, los medios de transmisión 9, la palanca de leva 71, el pistón del actuador de retorno 41 y la válvula 8 se ha convertido en un flujo de fluido hidráulico 3 a quinientos bares producido por el pistón del actuador de retorno 41, almacenándose dicha energía en el acumulador de alta presión 5.

Durante este movimiento y mientras la válvula 8 comienza a llegar al final de su movimiento de apertura, el brazo de palanca del pistón del actuador LP se ha acortado considerablemente mientras que en paralelo se ha alargado el brazo de palanca de acción de la válvula LS.

La Figura 9 ilustra la situación de equilibrio encontrada al final del recorrido de apertura de la válvula 8. Habiendo cedido los miembros móviles toda su energía cinética al acumulador de alta presión 5, el pistón del actuador de retorno 41 ha tendido a empujar la válvula 8 hacia el asiento de válvula 11. A continuación, la válvula de retención del elevador 15 se ha cerrado inmediatamente, atrapando fluido hidráulico 3 en la cámara hidráulica del actuador 7, en la que la presión ha aumentado hasta que la fuerza producida por el pistón del actuador de retorno 41 sobre la válvula 8 a través de los medios de transmisión de retorno 43 es exactamente contrarrestada por una fuerza de la misma intensidad que produce el pistón del actuador 26 sobre dicha válvula 8 en particular a través del punto 29 de aplicación de la fuerza de la válvula, teniendo esto en cuenta las relaciones de sección de dichos pistones 41, 26 y de la relación entre el actuador longitud del brazo de palanca del pistón LP y la del brazo de palanca de acción de válvula LS.

La presión de equilibrio en la cámara hidráulica del actuador 7 es por lo tanto el resultado de estas diversas relaciones de sección y relaciones de palanca. Según el ejemplo aquí tomado, consideremos que dicha presión de equilibrio de la Figura 9 es entonces de aproximadamente trescientos bar.

También se puede especificar aquí que en el momento en que se alcanza la presión de veinte bares en la cámara hidráulica del actuador 7 y justo después de que se haya cerrado la válvula de retención del elevador de válvula 15, el ordenador que no está representada puede abrir brevemente la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 aumentar intencionalmente la presión en la cámara hidráulica del actuador 7 a trescientos bar, para mantener inmóvil el pistón del actuador 26 cuando la válvula 8 ha alcanzado su máxima apertura.

Esta estrategia permite anular los efectos de la compresibilidad del fluido hidráulico 3 e impide que el pistón del actuador 26 avance nuevamente en su cilindro del actuador 25 y cierre parcialmente la válvula 8.

La Figura 10 muestra lo que ocurre cuando se toma la decisión de cerrar la válvula 8 partiendo de la situación de equilibrio ilustrada en la Figura 9.

Sin embargo, antes de describir con más detalle la secuencia de cierre de dicha válvula 8, conviene considerar con más detalle el funcionamiento de la bomba hidráulica de alimentación de alta presión 2, por un lado, y el motor hidráulico de cierre y regeneración 20, por otra parte, partiendo del esquema de la parte superior derecha de las Figuras 5 a 12.

De acuerdo con el ejemplo aquí tomado para ilustrar el funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, se considerará que la bomba hidráulica de alimentación de alta presión 2 está diseñada para mantener un punto de ajuste de presión en el acumulador de alta presión 5 de quinientos bares con una latitud de más o menos tres bar. Dicha bomba 2 es por ejemplo de cilindrada variable por lo que automáticamente se adapta su cilindrada para que se cumpla dicho punto de consigna. En este caso, y a modo de ejemplo, dicha bomba 2 es accionada directamente por el cigüeñal 102 del compresor de pistones alternantes o motor 100 que en este caso consiste en un motor de transferencia-expansión y regeneración objeto de la patente francesa publicada con el número FR 3032236.

El motor hidráulico de cierre y regeneración 20 también está conectado mecánicamente a dicho cigüeñal 102 de manera que su velocidad de rotación sea proporcional a la de dicho cigüeñal 102.

En las Figuras 5 a 12, es evidente que cuando la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 y la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 están cerradas, la presión de veinte bares en el acumulador de baja presión 4 se aplica tanto a la toma de fluido 19 como a la salida de fluido 21 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20.

Esto da como resultado la circulación de fluido hidráulico 3 a través de dicho motor 20, admitiendo este último por un lado dicho fluido 3 a través de su toma de fluido 19 a través del canal de paso libre 24 que incluye un extremo de válvula de retención de expansión 171 y, por otro lado, descargando dicho fluido 3 a través de su salida de fluido 21 a través de la línea de retorno de baja presión del motor hidráulico 22. En resumen, dicho motor hidráulico de cierre y regeneración 20 está enrollado sobre sí mismo, siendo accionado para ello por el cigüeñal 102.

Cuando, como ilustra la Figura 10, el ordenador que no se muestra abre la válvula hidráulica de cierre de válvula 17, dicha computadora conecta la cámara hidráulica del actuador 7 con la línea de cierre y regeneración 18. El fluido hidráulico 3 contenido en dicha cámara se expande súbitamente en dicha línea 18 cuya presión sube prácticamente instantáneamente hasta, por ejemplo, doscientos ochenta bar.

Unos microsegundos más tarde, el pistón del actuador 26 se ha movido rápidamente al ser empujado por el pistón del actuador de retorno 41, siendo dicho empuje ejercido en particular a través de los medios de transmisión 9. Al hacer esto, el pistón del actuador 26 ha restablecido una presión de aproximadamente trescientos bares tanto en la cámara hidráulica del actuador 7 como en la línea de cierre y regeneración 18.

Casi instantáneamente después de que se haya abierto la válvula hidráulica de cierre de válvula 17, la presión en el lado de aguas abajo del extremo de válvula de retención de expansión 171 se ha vuelto muy superior a la de veinte bares en el lado de aguas arriba de dicha válvula 171. Se cierra por tanto dicha válvula 171 para que se aplique la presión de doscientos ochenta bares primero y unos segundos después de trescientos bares a la toma de fluido 19 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20.

Un resultado de esto ha sido que el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 ha aplicado inmediatamente un par motor al cigüeñal 102 del compresor de pistón alternante o motor 100.

El motor hidráulico de cierre y regeneración 20 siendo en este ejemplo del tipo de desplazamiento positivo conocido en sí mismo, ha impuesto un determinado flujo al fluido hidráulico 3 que fluye en adelante en la línea de cierre y regeneración 18, siendo dicho flujo determinado por la velocidad de rotación de dicho motor 20 fijada por la velocidad de rotación del cigüeñal 102.

En consecuencia, la velocidad a la que avanza el pistón del actuador 26 en el cilindro del actuador 25 con el que está cooperando está determinada en esta etapa directamente por la velocidad de rotación del cigüeñal 102.

Como se ve en la Figura 11, al contrario de lo que ocurre al elevar la válvula 8, la longitud del brazo de palanca del pistón del actuador LP aumenta de nuevo a medida que la válvula 8 se mueve hacia el asiento de válvula 11 mientras que, de manera correlativa, la acción de la válvula la longitud del brazo de palanca LS disminuye. Esto se debe a que el punto 30 de aplicación de la fuerza de reacción en la culata en el que se aplica una fuerza a la culata del motor o compresor 104 se mueve a lo largo del perfil de contacto curvo 38 que incluye la pista de contacto con la palanca 36 formó en la palanca de leva 71.

La fuerza que el pistón del actuador de retorno 41 ejerce sobre la válvula 8 es aproximadamente constante, el aumento en la relación de la longitud del brazo de palanca del pistón del actuador LP a la longitud del brazo de palanca de acción de válvula LS conduce a una reducción gradual de la fuerza aplicada por la palanca de relación de brazo de palanca progresiva 27 que constituye la palanca de leva 71 en el pistón del actuador 26 y por lo tanto de la presión del fluido hidráulico 3 en la toma de fluido 19 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20. Esto sigue siendo cierto a pesar de la desaceleración de la válvula 8 que genera una fuerza adicional en el pistón del actuador 26 a través de la palanca de leva 71.

Cuando la válvula 8 está a unas décimas de milímetro del asiento de válvula 11, la palanca de leva 71 recorre su sector angular de elevación lenta LL como se representa en la Figura 13 y el cociente de la longitud del brazo de palanca del pistón del actuador LP dividido por el la longitud del brazo de palanca de acción de la válvula LS aumenta. La relación entre la velocidad de avance del pistón del actuador 26 y la de la válvula 8 es proporcional a dicho cociente. La presión en la línea de cierre y regeneración 18 es a partir de ahora relativamente baja.

De ello se deduce que la velocidad de sustitución de dicha válvula 8 es muy baja, por ejemplo unas pocas decenas de centímetros por segundo, lo que garantiza un aterrizaje suave de dicha válvula 8 sobre el asiento de válvula 11 con el que coopera. Dicho aterrizaje garantiza el silencio y el funcionamiento a largo plazo de la válvula 8 y del asiento de válvula 11, y garantiza que la válvula 8 cede prácticamente toda su energía cinética al fluido hidráulico 3 admitido en la toma de fluido 19 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20.

Una vez que la válvula está totalmente cerrada y colocada perfectamente en su asiento de válvula 11, como muestra la Figura 12, el pistón del actuador 26 cuando se lanza ha podido continuar su recorrido de algunas décimas de milímetro sin consecuencias para la posición de la válvula 8, acompañado en su movimiento por los medios de transmisión 9, gracias en particular al sector angular neutro concéntrico NC de la palanca de leva 71. Dicho pistón 26 ha vuelto entonces a la posición de reposo por la presión a la que se enfrenta. Este microrrecorrido adicional ha permitido que el pistón del actuador 26 y los medios de transmisión 9 con los que coopera cedan también su energía cinética al fluido hidráulico 3 introducido en la toma de fluido 19 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20. Luego, a medida que el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 continúa siendo girado por el cigüeñal 102 al que está conectado mecánicamente, la presión en la línea de cierre y regeneración 18 vuelve progresivamente a la presión de veinte bares en el acumulador de baja presión 4 como y cuando el fluido hidráulico 3 comprimido que queda en la línea de cierre y regeneración 18 se expande.

Una vez alcanzada una presión muy sensiblemente inferior a veinte bares en la línea de cierre y regeneración 18, el motor de cierre y regeneración 20 vuelve a girar sobre sí mismo como se ha explicado anteriormente, admitiendo para ello fluido hidráulico 3 al nivel de su toma de fluido 19 a través de la extremo de válvula de retención de expansión 171 y el canal de paso libre 24.

La descripción que se acaba de hacer del funcionamiento del motor hidráulico de cierre y regeneración 20 es, sin embargo, teórica. En la práctica, es necesario gestionar la compresibilidad del fluido hidráulico 3 contenido en la línea de cierre y regeneración 18 ya que, de lo contrario, la válvula 8 se cerrará demasiado violentamente. De hecho, la expansión violenta del fluido hidráulico 3 contenido en la cámara hidráulica del actuador 7 en la línea de cierre y regeneración 18 cuando se abre la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 sólo puede producir una rápida despresurización de dicha cámara 7 con, además de excitación e inestabilidad de la válvula 8, grave pérdida de energía por turbulencia en el fluido hidráulico 3 a su paso por dicha válvula 17.

Obsérvese además que cuanto mayor sea el volumen interno de la línea de cierre y regeneración 18 con respecto al de la cámara hidráulica del actuador 7, mayor será la inestabilidad de la válvula 8 y la pérdida de energía asociada. Es para prevenir estos dos efectos indeseables que según una realización particular del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 puede consistir en una leva de cierre y regeneración 158 como se muestra en la Figura 28. Según este ejemplo no limitativo, dicha leva comprende un perfil de leva de cierre y regeneración 162 dividido en una pluralidad de sectores angulares cada uno de los cuales tiene una función particular.

En la Figura 28 se ven claramente el sector angular de regeneración R, el sector angular de expansión D, el sector angular de maniobra M, el sector angular de precompresión P y el sector angular de estabilización S.

La función de cada sector angular R, D, M, P y S se muestra con detalle en las Figuras 29 a 33, que son vistas en sección esquemáticas que ilustran por pasos sucesivos el funcionamiento del motor hidráulico de cierre y regeneración 20 del actuador hidráulico de válvula regenerativa. 1 según la invención.

Se ve que la leva de cierre y regeneración 158 está montada sobre un eje motor hidráulico 163 que se supone aquí accionado en rotación por el cigüeñal 102 del motor de transferencia-expansión y regeneración cuya patente francesa pertenece al solicitante. publicado con el número FR 3032236 mediante una polea de motor hidráulico 170 tal como se puede apreciar en las Figuras 34 y 35.

También se ve que dicha leva 158 se puede desplazar angularmente con respecto al eje del motor hidráulico 163 mediante medios de cambio de fase de la leva 164 que consisten en estrías helicoidales macho 165 formadas en la cara externa cilíndrica de dicho eje 163 que cooperan con las estrías helicoidales hembra 166 formadas dentro de dicha leva 158, siendo esta última móvil axialmente con respecto al eje del motor hidráulico 163 por un actuador de cambio de fase de la leva 167 que actúa a través de una horquilla de cambio de fase 168.

Las Figuras 29 a 33 muestran claramente que al girar la leva de cierre y regeneración 158 provoca el movimiento de un pistón de cierre y regeneración 159 en su cilindro de cierre y regeneración 160, a través de una lengüeta de cierre y regeneración 173. Como se ve, dicho pistón 159 y dicho cilindro 160 juntos forman una cámara de cierre y regeneración 161.

Es evidente además que la leva de cierre y regeneración 158 está realizada lo suficientemente larga para que, cualquiera que sea su posición axial con respecto al eje del motor hidráulico 163, siempre expone su perfil de leva de cierre y regeneración 162 a la lengüeta de cierre y regeneración 173.

Las Figuras 29 a 33 muestran el conector hidráulico 53 que se conecta a la línea de cierre y regeneración 18, formando dicho conector 53 la toma de fluido 19 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20. Obsérvese también en dichas Figuras 29 a 33 el conector hidráulico 53 que está conectado a la línea de retorno de baja presión del motor hidráulico 22 que está en comunicación directa con el acumulador de baja presión 4. Este último dicho conector 53 forma la salida de fluido 21 del motor hidráulico de cierre y regeneración 20.

A la luz de las Figuras 29 a 33, está claro que proporcionar comunicación de la línea de retorno de baja presión del motor hidráulico 22 con la cámara de cierre y regeneración 161 puede efectuarse a través del extremo de válvula de retención de expansión 171 y en este caso el fluido hidráulico 3 sólo puede ir de dicha línea 22 a dicha cámara 161 y no al revés, es decir a través de la válvula de precompresión 172 cuando ésta se mantiene abierta por su tubo actuador 137, estando dicha válvula de precompresión 172 montada en paralelo con dicha válvula 171 y permitiendo la fluido hidráulico 3 para ir desde dicha línea 22 a dicha cámara 161 y viceversa.

La Figura 29 muestra el papel del sector angular de regeneración R. La válvula 8 está en proceso de ser reemplazada y la válvula hidráulica de cierre de válvula 17 está abierta. El pistón de cierre y regeneración 159 empuja la lengüeta de cierre y regeneración 159, que acciona el eje del motor hidráulico 163 en rotación a través de la leva de cierre y regeneración 158. Dicho sector R permite por tanto recuperar una gran proporción de la energía cinética de la válvula 8 y de los componentes móviles que la acompañan en su movimiento.

La Figura 30 muestra lo que sucede inmediatamente después de que la válvula 8 haya aterrizado en su asiento de válvula 11. En un primer tiempo denotado da en la Figura 30, el volumen interno lleno de fluido hidráulico 3 de la línea de cierre y regeneración 18 se expande hasta que su presión llega a ser inferior a veinte bar, es decir inferior a la del acumulador de baja presión 4. A partir de este momento y por tanto en un segundo tiempo se denota DB En la Figura 30, el extremo de válvula de retención de expansión 171 se ha abierto y ha permitido que el fluido hidráulico 3 contenido en el acumulador de baja presión 4 regrese a la cámara de cierre y regeneración 161.

Sigue lo ilustrado en la Figura 31, estando la lengüeta de cierre y regeneración 173 en contacto con el sector angular de maniobra M. En esta Figura se observa que la válvula de precompresión 172 ha sido abierta por su tubo actuador 137 y que el perfil de leva de cierre y regeneración 162 hace que el pistón de cierre y regeneración 159 suba en su cilindro de cierre y regeneración 160 durante el tiempo necesario para posicionar el inicio del sector angular P de precompresión en la posición angular deseada.

Se ve en la Figura 32 que la válvula de precompresión 172 se ha vuelto a cerrar. El punto de cierre de dicha válvula 172 ha marcado el inicio del sector angular P de precompresión que no tiene realidad física sobre el perfil de leva de cierre y regeneración 162. El momento en que dicha válvula 172 se ha vuelto a cerrar efectivamente ha sido determinado por un ordenador que no se representa teniendo en cuenta en primer lugar la presión que habrá en la cámara hidráulica del actuador 7 cuando la válvula 8 se mantenga abierta como se muestra en la Figura 9, en segundo lugar la compresibilidad del fluido hidráulico 3, y en tercer lugar el volumen interno y la rigidez de la línea de cierre y regeneración 18.

Cuanto antes se cierre la válvula de precompresión 172 cuando la lengüeta de cierre y regeneración 173 recorre el sector angular de precompresión P, mayor será la presión que habrá en la línea de cierre y regeneración 18 en el momento en que se abra la válvula hidráulica de cierre de válvula 17.

El objetivo es que cuando se abra dicha válvula 17, la presión en la línea de cierre y regeneración 18 sea lo más parecida posible a la de la cámara hidráulica del actuador 7.

Una vez alcanzada la presión objetivo en la línea de cierre y regeneración 18, la lengüeta de cierre y regeneración 173 recorrerá el sector angular de estabilización S que no es otra cosa que una parte del perfil de la leva de cierre y regeneración 162 concéntrica con el motor hidráulico. eje 163 y que por tanto no genera ningún movimiento del pistón de cierre y regeneración 159 en el cilindro de cierre y regeneración 160.

A partir de este momento, el motor hidráulico de cierre y regeneración 20 está preparado para ejecutar un nuevo ciclo de cierre de la válvula 8, alcanzando de nuevo la leva de cierre y regeneración 158 el sector angular de regeneración R como se muestra en la Figura 29.

Se ve que, siendo el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención totalmente flexible, es necesario poder realinear angularmente la leva de cierre y regeneración 158 con respecto al cigüeñal 102 cuando el momento angular con respecto a dicho cigüeñal 102 en el que la válvula 8 debe cerrarse de nuevo cambia.

A tal fin, dicha leva 158 incluye unas estrías helicoidales hembra 166 que cooperan con unas estrías helicoidales macho 165 formadas en el eje del motor hidráulico 163.

Dichas estrías 165, 166 desplazan dicha leva 158 angularmente con respecto al eje del motor hidráulico 163 cuando dicha leva 158 se mueve axialmente a lo largo de dicho eje 163 por el actuador de cambio de fase de la leva 167 que se ha mostrado en las Figuras 34 y 35, por medio del horquilla de cambio de fase 168 que coopera con una ranura de cambio de fase 169 formada en la leva de cierre y regeneración 158.

Obsérvese que a modo de variante no representada, la misma leva de cierre y regeneración 158 es capaz de accionar una pluralidad de lengüetas de cierre y regeneración 173 dedicadas cada una a cerrar una válvula 8. En otra variante, el eje del motor hidráulico 163 puede girar al doble de la velocidad del cigüeñal 102 mientras que una sola lengüeta de cierre y regeneración 173 puede encargarse de devolver dos válvulas 8 que comparten la misma línea de cierre y regeneración 18, la de cierre de la primera válvula 8 estando desplazado aproximadamente ciento ochenta grados del cigüeñal 102 con respecto al cierre de la segunda válvula 8.

De la descripción del funcionamiento del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención que se acaba de dar se desprende claramente que dicho actuador 1 constituye una respuesta favorable a prácticamente todos los objetivos de accionamiento hidráulico de las válvulas 8 de cualquier compresor o motor de pistón alternante 100.

Estos objetivos incluyen la recuperación, mediante el motor hidráulico de cierre y regeneración 20, de la energía cinética de los componentes mecánicos móviles y del fluido hidráulico 3 en movimiento. En efecto, si no se recupera, dicha energía no sólo se disipa como pura pérdida en detrimento del balance energético final del compresor de pistón alternante o motor 100, sino que es capaz de excitar el sistema masa-resorte constituido por los componentes mecánicos rígidos pero móviles considerados por separado, por un lado, y el fluido hidráulico compresible 3, por otro lado. Esta excitación produce inestabilidad funcional y ruido. Dicha excitación podría ser atenuada por el amortiguamiento, pero esto sería en detrimento de la eficiencia final ya que el amortiguamiento es conocido por disipar la energía de excitación en forma de calor.

Ahora bien, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención no induce un amortiguamiento disipativo, sino un amortiguamiento regenerativo al utilizar la energía cinética almacenada por sus principales componentes móviles durante la primera media carrera de la válvula 8 para mover dicha válvula 8 durante su recorrido. segundo medio recorrido.

Además, gracias a las funciones avanzadas de su motor hidráulico de cierre y regeneración 20, dicho actuador 1 según la invención controla la precompresión del fluido hidráulico 3 en la línea de cierre y regeneración 18 para proporcionar en la parte regenerativa del ciclo de cierre del válvula 8 la mejor estabilidad y la mejor eficiencia energética posible.

Además, y como se comprende fácilmente, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención permite un levantamiento de la válvula 8 extremadamente rápido que sería difícil de realizar con una leva convencional dado el perfil de leva al que conducirían dichos levantamientos. Dicho esto, dicho actuador 1 garantiza una sustitución lenta de la válvula 8 sobre el asiento de válvula 11 con el que coopera, siendo esto necesario para garantizar un funcionamiento silencioso y la vida útil requerida de dicha válvula 8 y dicho asiento 11.

Tenga en cuenta también que el ordenador que no está representada puede ordenar la apertura o el cierre de la válvula hidráulica del elevador de válvula 13 o de la válvula hidráulica de cierre de válvulas 17 en cualquier momento para activar la apertura o el cierre de la válvula 8 en cualquier posición angular durante la rotación de dicho cigüeñal 102. Esta posibilidad deja total libertad para ajustar con precisión la cantidad de gas admitido en la cámara de compresión o combustión 105 a través de la línea de admisión 106, y el momento en que dichos gases son admitidos en dicha cámara 105.

Obsérvese también que el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención ofrece la posibilidad de ajustar la altura de elevación de la válvula 8 actuando sobre el tiempo de apertura de la válvula hidráulica del elevador de válvula 13. Para una presión dada en el acumulador de alta presión 5, cuanto mayor sea dicho tiempo, mayor será la elevación de dicha válvula 8.

Además, dicho actuador 1 también ofrece la posibilidad de bloquear la válvula 8 en la posición abierta y mantenerla durante el tiempo que sea necesario en la posición que se muestra en la Figura 9. Esto permite producir una meseta de elevación de válvula 8, que puede resultar útil en diversas aplicaciones.

Se observará que la particular configuración del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 de la válvula regenerativa según la invención, tal como se muestra en las Figuras 5 a 12, permite ventajosamente ajustar la presión en el acumulador de alta presión 5. Dicho ajuste permite elegir la velocidad de elevación y sustitución de la válvula 8. En efecto, estando el pistón del actuador de retorno 41 sometido a la presión en el acumulador de alta presión 5, si se aumenta la presión en este último para abrir más rápidamente la válvula 8 por medio del pistón del actuador 26, la fuerza de retorno ejercida sobre dicho válvula 8 por el pistón del actuador de retorno 41 se incrementará en las mismas proporciones. En consecuencia, la velocidad de elevación y la velocidad de sustitución de la válvula 8 permanecen siempre aproximadamente proporcionales.

Se observará además que varios medios permiten variar la presión en el acumulador de alta presión 5. Dichos medios incluyen la posibilidad de aumentar o disminuir temporalmente la cilindrada de la bomba hidráulica de alimentación de alta presión 2, o bien de proporcionar un volumen no comprimible que puede ser mayor o menor introducido en el acumulador de alta presión 5 o en el circuito al que está conectado dicho acumulador 5.

Las otras ventajas del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención incluyen la posibilidad, como se ilustra en las Figuras 5 a 12, de reemplazar los resortes normalmente utilizados para devolver las válvulas 8 del compresor de pistón alternante o motor 100 a su asiento de válvula 11 con un actuador de retorno de válvula 39. Esta configuración particular posibilitada por la invención permite en particular ejercer una fuerza de retorno muy elevada sobre la válvula 8 sin la penalización de las grandes dimensiones y la elevada masa de vaivén de un resorte de acero como los utilizados normalmente por el experto en la materia. En este sentido, el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención es capaz de ofrecer potencias de retorno de la válvula 8 que normalmente sólo son accesibles mediante un control desmodrómico conocido en sí mismo.

Esta característica particular permite en particular obtener elevaciones rápidas y cortas de la válvula 8, como por ejemplo es necesario para producir las válvulas dosificadoras de admisión y escape del motor de transferenciaexpansión y regeneración cuya patente francesa se publicó con el número FR 3032236 pertenece al solicitante. De hecho, dicho motor de transferencia-expansión y regeneración puede ser controlado preferentemente no por la variación de la presión del gas sino por el truncamiento de la expansión para generar más par motor, o por la extensión de la expansión seguida de una recompresión casi adiabática en el escape para producir menos par. Entonces, dicho motor operando a presión constante ya no tiene prácticamente ningún retraso en responder a los transitorios de carga.

Obsérvese que el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención se puede aplicar ventajosamente a los compresores de dicho motor cuya carga también se puede controlar mediante sus válvulas de admisión 8 gracias a dicho actuador 1.

La capacidad de respuesta y la velocidad del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención también permite equipar motores de combustión interna de alta velocidad con válvulas 8 que ofrecen numerosas variantes de control para optimizar la eficiencia, el par, la potencia y las emisiones contaminantes de dichos motores. La flexibilidad de control de la válvula 8 que ofrece el actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención permite además proporcionar múltiples elevaciones durante el mismo ciclo termodinámico, por ejemplo para el ajuste fino de la cantidad de gas de escape recirculado en la cámara de combustión o compresión 105, y producción de motores de combustión interna de encendido por compresión.

Obsérvese también la gran flexibilidad de integración en la culata del compresor o motor 104 de cualquier compresor de pistones alternantes o motor 100 del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención. En particular, la ausencia de cualquier conexión mecánica entre la fuente de energía del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 y el cartucho actuador 52 que aloja la válvula 8 permite que esta última se oriente libremente con respecto a la cámara de compresión o combustión 105. Esto permite en particular mejorar las cualidades geométricas de dicha cámara 105, por ejemplo según criterios de permeabilidad y/o calidad de combustión.

Como otra ventaja del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención, nótese que la configuración particular de dicho actuador 1 como se muestra en las Figuras 5 a 12 evita en lo posible cualquier callejón sin salida en el que el fluido hidráulico 3 pueda estar atrapado. De hecho, dicha configuración asegura una circulación constante de fluido hidráulico 3 entre el acumulador de alta presión 5 y el acumulador de baja presión 4 a través de los diversos circuitos y volúmenes constituidos dentro del cartucho actuador 52. Además, se puede proporcionar un enfriador en el camino de dicho fluido 3. En consecuencia, dicho cartucho 52 será enfriado por dicho fluido hidráulico 3, y su temperatura se estabilizará. Esta disposición encuentra su pleno beneficio por ejemplo en el contexto del motor de transferencia-expansión y regeneración cuya patente francesa publicada con el número FR 3 032 236 pertenece al solicitante, no incluyendo el conjunto del cilindro de expansión 54 de dicho motor ninguna refrigeración externa circuito.

Las otras ventajas del actuador hidráulico de válvula regenerativa 1 según la invención incluyen la válvula tubular 130, especialmente cuando esta última coopera con el actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica 139 cuyo funcionamiento se comprende fácilmente a partir de las Figuras 21 y 22.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Actuador hidráulico de válvula regenerativa (1) para un compresor o motor de pistón alternante (100) que comprende al menos un pistón (101) conectado a medios de transmisión (102) para alternar en un cilindro (103) cerrado por una culata del motor o compresor (104), dicho pistón (101), dicho cilindro (103) y dicha culata (104) forman una cámara de compresión o combustión (105) en la que desembocan al menos una línea de admisión (106) y al menos una línea de escape o descarga (107), una o ambas de dichas dos líneas (106, 107) están conectadas a dicha cámara (105) por un orificio de línea (10) que una válvula (8) puede bloquear cuando descansa sobre un asiento de válvula (11)caracterizado porque comprende:

• Al menos una bomba hidráulica de alimentación de alta presión (2) que puede admitir un fluido hidráulico (3) desde un acumulador de baja presión (4) o un tanque de fluido (46) a través de una línea de alimentación de baja presión (47) para descargar dicho fluido (3) a un acumulador de alta presión (5) a través de una línea de alimentación de alta presión (48);

• Al menos un actuador (6) que comprende un cilindro del actuador (25) tapado por una culata del actuador (49), dicho cilindro (25) está unido directa o indirectamente a la culata del motor o compresor (104) mientras que dicho cilindro (25) y la culata del actuador (49) forman con un pistón del actuador (26) una cámara hidráulica del actuador (7), dicho pistón (26) está conectado mecánicamente por medios de transmisión (9) a la válvula (8), dichos medios (9) son de manera que, si la cámara hidráulica del actuador (7) es sometida a una presión ejercida por el fluido hidráulico (3), el pistón del actuador (26) tiende a alejar dicha válvula (8) del asiento de válvula (11) con el que coopera;

• Al menos un dispositivo de retorno de válvula (12) que ejerce sobre la válvula (8) una fuerza opuesta a la que es capaz de producir el actuador (6), tendiendo por tanto dicho dispositivo (12) a poner de nuevo en contacto la válvula (8) con el asiento de válvula (11) con el que coopera;

• Al menos una válvula hidráulica del elevador de válvula (13) que puede abrir o cerrar una línea elevadora de alta presión (14) que conecta el acumulador de alta presión (5) a la cámara hidráulica del actuador (7); • Al menos una válvula de retención del elevador (15) colocada en una línea del elevador inercial (16) que conecta el acumulador de baja presión (4) o el tanque de fluido (46) a la cámara hidráulica del actuador (7), dicha válvula de retención (15) que permite que el fluido hidráulico (3), a través de dicha línea (16), fluya desde el acumulador de baja presión (4) o el tanque de fluido (46) hacia la cámara hidráulica del actuador (7), pero no en dirección opuesta;

• Al menos una válvula hidráulica de cierre de válvula (17) que puede abrir o cerrar una línea de cierre y regeneración (18) que conecta la cámara hidráulica del actuador (7) con una toma de fluido (19) que un motor hidráulico de cierre y regeneración (20) incluye, una salida de fluido (21) que incluye también dicho motor (20) que se conecta con el acumulador de baja presión (4) o con el tanque de fluido (46) por una línea de retorno de baja presión del motor hidráulico (22);

• Al menos una palanca de relación de brazo de palanca progresiva (27) que constituye todo o parte de los medios de transmisión (9), exponiendo dicha palanca (27) al menos un punto de aplicación de la fuerza del actuador (28) al que se dirige el pistón del actuador (26) puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o resistencia, al menos un punto de aplicación (29) de la fuerza de la válvula (8) al que la válvula puede aplicar directa o indirectamente una fuerza de accionamiento o resistencia, y al menos un punto de aplicación de la fuerza de reacción sobre la culata (30) en el que se aplica una fuerza directa o indirectamente a la culata del motor o compresor (104).

2. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque medios para mover el punto de aplicación (31) mueven el punto de aplicación (28) de la fuerza del actuador y/o el punto de aplicación (29) de la fuerza de la válvula y/o el punto de aplicación de la fuerza de reacción en la culata (30) a lo largo de la palanca de relación de brazo de palanca progresiva (27) durante el recorrido de apertura de la válvula (8).

3. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 2,caracterizado porque el punto de aplicación (28) de la fuerza del actuador y/o el punto de aplicación (29) de la fuerza de la válvula y/o el punto de aplicación (30) de la fuerza de reacción en la culata respectivamente forman directa o indirectamente con el pistón del actuador (26) y/o con la válvula (8) y/o con la culata del motor o compresor (104) con la que coopera, ya sea al menos una conexión de giro (34) o al menos una conexión de rodadura deslizante (35), constituyendo esta última los medios (31) para desplazar el punto de aplicación.

4. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 3,caracterizado porque la conexión de rodadura deslizante (35) consta de al menos una pista de contacto con la palanca (36) prevista en la palanca de relación de brazo de palanca progresiva (27) al nivel del punto de aplicación (28) de la fuerza del actuador y/o el punto de aplicación (29) de la fuerza de la válvula y/o el punto de aplicación (30) de la fuerza de reacción sobre la culata, cooperando dicha pista (36) con una superficie de reacción de la palanca (37) formada respectivamente directa o indirectamente sobre el pistón del actuador (26) y/o sobre la válvula (8) y/o sobre la culata del motor o compresor (104), teniendo dicho pistón (36) y/o dicha superficie (37) un perfil de contacto curvo (38) sobre el que se establece el contacto entre dicha pista (36) y dicha superficie (37).

5. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque el dispositivo de retorno de válvula (12) consta de un actuador de retorno de válvula (39) que comprende un cilindro del actuador de retorno (40) tapado por una culata de actuador de retorno (50), estando dicho cilindro (40) unido directa o indirectamente a la culata (104) del compresor o motor mientras que dicho cilindro (40) y la culata de actuador de retorno (50) forman con un pistón del actuador de retorno (41) una cámara hidráulica del actuador de retorno (42) , estando conectado mecánicamente dicho pistón (41) a la válvula (8) por medios de transmisión de retorno (43) .

6. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 5,caracterizado porque la cámara hidráulica del actuador de retorno (42) está conectada al acumulador de alta presión (5) por una línea de presión de retorno (44) .

7. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque el nivel y la presión del fluido hidráulico (3) que contiene el acumulador de baja presión (4) se mantienen dentro de un cierto rango de valores mediante una bomba hidráulica de baja presión de alimentación forzada (45) que puede transferir dicho fluido (3) desde el tanque de fluido (46) hasta dicho acumulador (4) a través de una línea de alimentación forzada de baja presión (60).

8. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque al menos la válvula (8) con o sin el asiento de válvula (11) con el que coopera, el actuador (6), los medios de transmisión (9), el dispositivo de retorno de válvula (12), la válvula de retención del elevador (15), la válvula hidráulica del elevador de válvula (13) y la válvula hidráulica de cierre de válvula (17) están alojadas juntas en un cartucho actuador (52) que expone al menos un conector hidráulico (53).

9. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque la válvula hidráulica del elevador de válvula (13) y/o la válvula hidráulica de cierre de válvula (17) consta de una válvula tubular (130) que comprende un tubo de bloqueo (131) que puede moverse en traslación longitudinal por un actuador de tubo (137), dicho tubo (131) está alojado de manera estanca a los fluidos en un orificio de bloqueo del tubo (181) y termina en una superficie de soporte de sellado del tubo (135) que puede descansar sobre un asiento del tubo (136) para formar con este último una línea continua de contacto estanco o mantenerse a cierta distancia de dicho asiento (136) para permitir el paso del fluido hidráulico (3) desde un volumen interior del tubo (133) a un colector-distribuidor exterior del tubo (134) o viceversa.

10. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 9,caracterizado porque el actuador de tubo (137) es un actuador piezoeléctrico de amplificación hidráulica (139) que comprende un apilamiento de elementos cerámicos (140) que se deforman mecánicamente al ser sometidos a un campo eléctrico, estando conectado el extremo de dicho apilamiento (140) a un pistón emisor del actuador (141) de gran diámetro que forma, con un cilindro emisor del actuador (142), una cámara emisora del actuador (143) que comunica con al menos una cámara receptora del actuador (144), estando formada esta última por una parte por un pistón receptor actuador (145) de pequeño diámetro que se conecta directa o indirectamente al tubo de bloqueo (131) con el que coopera para poder mover este último en traslación longitudinal y por otro lado por un cilindro receptor actuador (142).

11. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 10,caracterizado porque la cámara emisora del actuador (143) y la cámara receptora del actuador (144) están conectadas entre sí con una fuente de fluido hidráulico presurizado (147) mediante una válvula de retención de alimentación forzada del actuador (148) que permite que el fluido hidráulico (3) salga de dicha fuente (147) a dichas cámaras (143, 144) y no al revés.

12. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 11,caracterizado porque el pistón emisor del actuador (141) recibe un resorte de compensación de presión (149) que tiende a desplazarlo hacia la cámara emisora del actuador (143), siendo la fuerza que dicho resorte (149) ejerce sobre dicho pistón (141) menor o igual a la fuerza que ejerce el fluido hidráulico (3) sobre dicho pistón (141) cuando la presión en la cámara emisora del actuador (143) es igual a la de la fuente de fluido hidráulico a presión (147).

13. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 11,caracterizado porque el pistón receptor del actuador (145) recibe un resorte de compensación de presión (149) que tiende a desplazarlo hacia la cámara receptora del actuador (144), siendo la fuerza que dicho resorte (149) ejerce sobre dicho pistón (145) menor o igual a la fuerza que ejerce el fluido hidráulico (3) sobre dicho pistón (145) cuando la presión en la cámara receptora del actuador (144) es igual a la de la fuente de fluido hidráulico presurizado (147).

14. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 10,caracterizado porque la cámara emisora del actuador (143) se comunica a través de un colector común de la cámara receptora (151) con una pluralidad de cámaras receptoras del actuador (144), formando el pistón receptor del actuador (145) cada una de dichas cámaras receptoras (144) pudiendo moverse en traslación longitudinal un tubo de bloqueo (131) que es propio.

15. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 14,caracterizado porque cada una de las cámaras receptoras del actuador (144) se pone en comunicación o no con el colector común de la cámara receptora (151) mediante una válvula de selección (152) cuya apertura es comandada por un actuador de válvula de selección (153).

16. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 10,caracterizado porque el colector común de la cámara receptora (151) aloja de manera no estanca a los fluidos al menos un elemento cilíndrico incompresible macizo o hueco (156) que se mantiene centrado en las proximidades de una determinada posición longitudinal con respecto al colector común de la cámara receptora (151) por al menos dos resortes de centrado de acción opuesta (157).

17. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque el motor hidráulico de cierre y regeneración (20) comprende una leva de cierre y regeneración (158) montada sobre un eje del motor hidráulico (163) que es accionado, directa o indirectamente, en rotación por el compresor o motor de pistones alternantes (100), un pistón de cierre y regeneración (159) apoyado directa o indirectamente sobre dicha leva (158) y formando, con un cilindro de cierre y regeneración (160), una cámara de cierre y regeneración (161) que se comunica con la toma de fluido (19).

18. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 17,caracterizado porque la leva de cierre y regeneración (158) expone un perfil de leva de cierre y regeneración (162) que incluye al menos un sector angular de regeneración R sobre el que se apoya el pistón de cierre y regeneración (159) para el retorno de la válvula (8) al asiento de válvula (11).

19. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 17,caracterizado porque la leva de cierre y regeneración (158) expone un perfil de leva de cierre y regeneración (162) que incluye al menos un sector angular P de precompresión sobre el que se apoya el pistón de cierre y regeneración (159) para precomprimir la línea de cierre y regeneración (18) entre dos retornos de la válvula (8) al asiento de válvula (11).

20. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 17,caracterizado porque la leva de cierre y regeneración (158) se puede desplazar angularmente con respecto al eje del motor hidráulico (163) mediante medios de cambio de fase de la leva (164).

21. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 20,caracterizado porque los medios de cambio de fase de la leva (164) consisten en al menos una estría helicoidal macho (165) formada en la cara externa cilíndrica del eje del motor hidráulico (163) que coopera con al menos una estría helicoidal hembra (166) formada en el interior de la leva de cierre y regeneración (158), pudiendo esta última ser desplazada o retenida axialmente con respecto al eje del motor hidráulico (163) por un actuador de cambio de fase de la leva (167).

22. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 21,caracterizado porque el actuador de cambio de fase de la leva (167) está conectado a la leva de cierre y regeneración (158) mediante una horquilla de cambio de fase (168) que coopera con una ranura de cambio de fase (169) de la leva de cierre y regeneración (158).

23. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque la línea de cierre y regeneración (18) incluye un extremo de válvula de retención de expansión (171) que permite que el fluido hidráulico (3) provenga del acumulador de baja presión (4), el tanque de fluido (46), o una fuente de fluido hidráulico presurizado (147) para entrar en dicha línea (18) por un canal de paso libre (24), pero no para salir de ella.

24. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque la línea de cierre y regeneración (18) incluye una válvula de precompresión (172) que permite que el fluido hidráulico (3) proveniente del acumulador de baja presión (4), el tanque de fluido (46), o una fuente de fluido hidráulico presurizado (147) entre en dicha línea (18) y/o salga de ella.

25. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque el punto de aplicación (28) de la fuerza del actuador y/o el punto de aplicación (29) de la fuerza de la válvula y/o el punto de aplicación (30) de la fuerza de reacción sobre la culata incluye medios de compensación de juego (174).

26. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 25,caracterizado porque los medios de compensación de juego (174) consisten en un actuador de compensación de juego (175) dentro del cual una cámara de compensación de juego (176) incluye una válvula de retención de compensación de juego (177) que permite que el fluido hidráulico (3) proveniente del acumulador de baja presión (4), el acumulador de alta presión (5), el tanque de fluido (46) o una fuente de fluido hidráulico a presión (147) entre en dicha cámara (176), pero no salga de ella.

27. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 25,caracterizado porque los medios de compensación de juego (174) consisten en un actuador de compensación de juego (175) dentro del cual una cámara de compensación de juego (176) incluye una boquilla de compensación de juego (178) que permite que el fluido hidráulico (3) proveniente del acumulador de baja presión (4), el acumulador de alta presión (5), el tanque de fluido (46) o una fuente de fluido hidráulico a presión (147) entre en dicha cámara (176) y salga de ella.

28. Actuador hidráulico de válvula regenerativa según la reivindicación 1,caracterizado porque la palanca de relación de brazo de palanca progresiva (27) está alojada en una cámara de palanca (23) en la que también abre el pistón del actuador (26), estando dicha cámara (23) conectada con el acumulador de baja presión (4), el tanque de fluido (46) o una fuente de fluido hidráulico a presión (147) por una válvula de retención de cámara de palanca (59) que permite que el fluido hidráulico (3) salga de dicha cámara de palanca (23) pero no entre a ella, o por una boquilla calibrada de cámara de palanca (67) que permite la salida y entrada de fluido hidráulico (3) de dicha cámara de palanca (23), o bien tanto por dicha válvula (59) como por dicha boquilla (67), estando esta última colocada entonces en paralelo con la válvula de retención (59) de la cámara de palanca.