FR3052527A1 - FLUID FLOW CONTROL VALVE COMPRISING A VALVE BODY - Google Patents
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Abstract
La présente invention décrit une vanne (1) de contrôle d'un débit de fluide, comportant : - un corps de vanne (6), - un conduit (2) de circulation de fluide, agencé dans le corps de vanne (6), - un obturateur rotatif (3) disposé dans le conduit (2), l'obturateur rotatif (3) comportant un passage fonctionnel de fluide (4) s'étendant transversalement à son axe de rotation, l'obturateur rotatif (3) étant configuré pour contrôler le débit de fluide dans le conduit, caractérisée en ce que la vanne (1) comporte au moins un organe d'étanchéité (5) disposé dans l'obturateur rotatif (2) et configuré pour être plaqué contre le corps de vanne (6) de manière à empêcher un écoulement parasite de fluide le long d'un chemin autre que le passage fonctionnel précité.The present invention describes a valve (1) for controlling a fluid flow rate, comprising: - a valve body (6), - a fluid circulation duct (2) arranged in the valve body (6), - a rotary shutter (3) disposed in the duct (2), the rotary shutter (3) having a functional fluid passage (4) extending transversely to its axis of rotation, the rotary shutter (3) being configured for controlling the flow of fluid in the conduit, characterized in that the valve (1) has at least one sealing member (5) disposed in the rotary shutter (2) and configured to be pressed against the valve body ( 6) so as to prevent parasitic flow of fluid along a path other than the aforementioned functional passage.
Description
Vanne de contrôle d'un débit de fluide comportant un corps de vanneFlow control valve having a valve body
La présente invention concerne une vanne de contrôle d'un débit de fluide, notamment pour la recirculation de gaz d'échappement sur un moteur à combustion de véhicule automobile.The present invention relates to a control valve of a fluid flow, in particular for the recirculation of exhaust gas on a combustion engine of a motor vehicle.
On connaît, par exemple par le brevet US 8,862,369, le principe de recirculer une partie des gaz d'échappement d'un moteur à combustion vers le circuit d'admission du moteur. Cette technologie permet, sur les moteurs Diesel, de réduire les émissions d'oxyde d'azote. Sur les moteurs à allumage commandé suralimentés, elle permet de diminuer la consommation de carburant.For example, US Pat. No. 8,862,369 discloses the principle of recirculating part of the exhaust gas from a combustion engine to the engine intake circuit. This technology enables diesel engines to reduce nitrogen oxide emissions. On supercharged spark ignition engines, it reduces fuel consumption.
Le débit de gaz recirculés est géré par une vanne. Une caractéristique importante pour ce genre de vanne est son étanchéité, c'est-à-dire qu'il est souhaitable que la vanne présente un faible niveau de fuite parasites. Une autre caractéristique importante est la perte de charge engendrée par la vanne, et il est souhaitable que cette perte de charge soit faible. On dit alors que la vanne possède une bonne perméabilité.The recirculated gas flow rate is controlled by a valve. An important characteristic for this type of valve is its sealing, that is to say it is desirable that the valve has a low parasitic leakage level. Another important characteristic is the pressure drop generated by the valve, and it is desirable that this pressure drop be low. It is said that the valve has good permeability.
Le principe de ce type de vanne est d'avoir un obturateur mobile dans un conduit d'écoulement des gaz d'échappement recirculés, la position de l'obturateur mobile permettant de contrôler le débit traversant la vanne. Il existe plusieurs technologies, parmi lesquelles on trouve les obturateurs de type soupape, animés d'un mouvement de translation, et les obturateurs de type volet ou boisseau, animés d'un mouvement de rotation.The principle of this type of valve is to have a movable shutter in a recirculated exhaust gas flow conduit, the position of the movable shutter to control the flow through the valve. There are several technologies, among which we find valve-type shutters, driven by a translational movement, and shutters type shutter or plug, driven by a rotational movement.
Ce type de vanne est susceptible de fonctionner sur une plage de température très étendue, comprise entre la température ambiante et environ 900° C. Les différentes pièces sont ainsi soumises à des variations dimensionnelles en raison de la dilatation due à la température. La conception de la vanne doit donc être compatible avec une évolution significative du jeu de fonctionnement entre les pièces mobiles de la vanne.This type of valve is capable of operating over a very wide temperature range, between ambient temperature and about 900 ° C. The different parts are thus subject to dimensional variations due to the expansion due to temperature. The design of the valve must therefore be compatible with a significant evolution of the operating clearance between the moving parts of the valve.
Les vannes possédant un obturateur mobile de type soupape possèdent généralement un faible niveau de fuite, car il est possible d'assurer une pression élevée de la soupape sur son siège. Par contre leur perméabilité n'est souvent pas très bonne, car même en position de pleine ouverture la section de passage du conduit est restreinte par la présence de la soupape. Ce type de vanne génère en général une perte de charge élevée, défavorable à l'obtention de forts débits.Valves having a valve-type movable shutter generally have a low level of leakage because it is possible to ensure a high pressure of the valve on its seat. On the other hand, their permeability is often not very good, because even in the fully open position, the passage section of the duct is restricted by the presence of the valve. This type of valve generally generates a high pressure drop, unfavorable to obtain high flows.
Les vannes possédant un obturateur mobile de type volet possèdent une bonne perméabilité, car le conduit n'est pas obturé lorsque la vanne est en position de pleine ouverture. En revanche, leur niveau de fuite interne est élevé. En effet, le jeu entre le volet et le corps de vanne doit être dimensionné pour les températures les plus élevées susceptibles d'être rencontrées. Ce jeu crée donc une fuite élevée dans la plupart des conditions d'utilisation courante. Il en est de même des vannes de type boisseau.Valves having a shutter-type movable shutter have good permeability because the conduit is not closed when the valve is in the fully open position. On the other hand, their level of internal leakage is high. Indeed, the clearance between the flap and the valve body must be sized for the highest temperatures likely to be encountered. This game therefore creates a high leak under most conditions of current use. The same is true of the bushel type valves.
Le but de l'invention est d'obtenir une vanne de type boisseau rotatif ayant à la fois un faible niveau de fuite et une bonne perméabilité, tout en étant compatible avec les hautes températures de fonctionnement. A cet effet, l'invention propose une vanne de contrôle d'un débit de fluide, comportant : un corps de vanne, un conduit de circulation de fluide, agencé dans le corps de vanne, un obturateur rotatif disposé dans le conduit, l'obturateur rotatif comportant un passage fonctionnel de fluide s'étendant transversalement à son axe de rotation, l'obturateur rotatif étant configuré pour contrôler le débit de fluide dans le conduit, caractérisée en ce que la vanne comporte au moins un organe d'étanchéité disposé dans l'obturateur rotatif et configuré pour être plaqué contre le corps de vanne de manière à empêcher un écoulement parasite de fluide le long d'un chemin autre que le passage fonctionnel précité .The object of the invention is to obtain a rotary valve type valve having both a low level of leakage and good permeability, while being compatible with high operating temperatures. For this purpose, the invention proposes a valve for controlling a fluid flow, comprising: a valve body, a fluid circulation duct, arranged in the valve body, a rotary shutter disposed in the duct; rotary shutter comprising a functional passage of fluid extending transversely to its axis of rotation, the rotary shutter being configured to control the flow of fluid in the conduit, characterized in that the valve comprises at least one sealing member disposed in the rotary shutter and configured to be pressed against the valve body to prevent spurious flow of fluid along a path other than the aforementioned functional passage.
En raison des jeux de fonctionnement, il existe un espace libre entre l'obturateur et le corps de vanne, qui crée un chemin de fuite. L'organe d'étanchéité disposé dans l'obturateur rotatif et plaqué contre le corps de vanne permet d'obturer cet espace libre. Ainsi, la fuite est éliminée.Due to the operating clearances, there is free space between the shutter and the valve body, which creates a leakage path. The sealing member disposed in the rotary shutter and pressed against the valve body makes it possible to seal this free space. Thus, the leak is eliminated.
Avantageusement, l'organe d'étanchéité est guidé par une surface intérieure de guidage de l'obturateur rotatif.Advantageously, the sealing member is guided by an inner surface for guiding the rotary shutter.
De préférence, l'organe d'étanchéité est mobile dans la surface intérieure de guidage. L'organe d'étanchéité peut se déplacer légèrement à l'intérieur de la surface intérieure de guidage, selon un mouvement de translation.Preferably, the sealing member is movable in the inner guiding surface. The sealing member can move slightly inside the inner guide surface in a translational movement.
De préférence encore, l'organe d'étanchéité est plaqué contre le corps de vanne par un organe de rappel élastique.More preferably, the sealing member is pressed against the valve body by an elastic return member.
La force appliquée par l'élément élastique permet de maintenir l'organe d'étanchéité contre le corps de vanne même lorsque les jeux de fonctionnement évoluent, par exemple en raison de l'évolution de la température des pièces, où en raison de leur usure. De plus, les dispersions dimensionnelles entre les pièces, inévitables pour des pièces produites en grande série, sont compensées puisque le montage avec un organe d'étanchéité mobile et un organe élastique de rappel permet de maintenir le contact entre l'organe d'étanchéité et le corps de vanne en toutes circonstances. L'étanchéité de la vanne est ainsi améliorée, quelle que soient les conditions de fonctionnement de la vanne.The force applied by the elastic element makes it possible to maintain the sealing member against the valve body even when the operating clearances change, for example due to the change in the temperature of the parts, or because of their wear. . In addition, the dimensional dispersions between the parts, inevitable for mass-produced parts, are compensated since the assembly with a movable sealing member and an elastic return member makes it possible to maintain contact between the sealing member and the valve body in all circumstances. The valve seal is thus improved, regardless of the operating conditions of the valve.
Selon un exemple de mise en oeuvre, l'organe d'étanchéité comporte une ouverture en regard du conduit de circulation de fluide lorsque l'obturateur rotatif est dans une position d'ouverture maximale.According to an exemplary implementation, the sealing member has an opening facing the fluid flow conduit when the rotary shutter is in a position of maximum opening.
Le fluide traversant le conduit de circulation traverse ensuite l'obturateur rotatif en passant à travers la surface intérieure de l'organe d'étanchéité.The fluid passing through the flow conduit then passes through the rotary shutter passing through the inner surface of the sealing member.
Avantageusement, le fluide peut passer uniquement par le passage fonctionnel de fluide lorsque l'obturateur rotatif est en position d'ouverture. L'organe d'étanchéité a pour rôle principal l'étanchéité de la vanne lorsque l'obturateur rotatif est en position d'obturation. L'organe d'étanchéité obture aussi le chemin de fuite lorsque la vanne est en position d'ouverture.Advantageously, the fluid can pass only through the functional fluid passage when the rotary shutter is in the open position. The main role of the sealing member is to seal the valve when the rotary shutter is in the closed position. The sealing member also closes the escape path when the valve is in the open position.
De préférence, la surface de l'organe d'étanchéité plaquée contre le corps de vanne possède une forme complémentaire à celle de la surface interne du corps de vanne recevant l'obturateur rotatif.Preferably, the surface of the sealing member pressed against the valve body has a shape complementary to that of the inner surface of the valve body receiving the rotary shutter.
La forme complémentaire des surfaces en contact permet un bon contact entre l'organe d'étanchéité et le corps de vanne. La quantité de gaz susceptibles de s'insinuer entre les deux surfaces est minimisée, ce qui garantit une bonne étanchéité de la vanne.The complementary shape of the surfaces in contact allows good contact between the sealing member and the valve body. The amount of gas capable of creeping between the two surfaces is minimized, which ensures a good seal of the valve.
Selon un mode de réalisation, l'obturateur rotatif est de forme générale cylindrique. L'obturateur, tout comme le corps de vanne recevant l'obturateur, peuvent ainsi être fabriqués simplement.According to one embodiment, the rotary shutter is of generally cylindrical shape. The shutter, just like the valve body receiving the shutter, can thus be manufactured simply.
De préférence, le passage fonctionnel de fluide de l'obturateur rotatif est de forme cylindrique. L'évidement permettant le passage fonctionnel de fluide peut ainsi être réalisé simplement, par exemple par perçage.Preferably, the functional fluid passage of the rotary shutter is cylindrical in shape. The recess allowing the functional passage of fluid can thus be achieved simply, for example by drilling.
Avantageusement, l'obturateur rotatif est agencé pour interdire la circulation de fluide dans le conduit pour certaines positions angulaires de l'obturateur rotatif.Advantageously, the rotary shutter is arranged to prohibit the flow of fluid in the conduit for certain angular positions of the rotary shutter.
En adaptant le diamètre du passage fonctionnel de fluide au diamètre du conduit du corps de vanne et au diamètre extérieur de l'obturateur rotatif, la circulation de fluide dans la vanne est stoppée lorsque l'obturateur est tourné de 90° par rapport à sa position assurant l'ouverture maximale.By adapting the diameter of the functional fluid passage to the diameter of the valve body conduit and the outer diameter of the rotary shutter, the flow of fluid in the valve is stopped when the shutter is rotated 90 ° from its position. ensuring maximum opening.
Selon un mode de réalisation, la surface intérieure de guidage dans laquelle est disposé l'organe d'étanchéité est cylindrique.According to one embodiment, the inner guide surface in which the sealing member is disposed is cylindrical.
La surface de guidage peut ainsi être réalisée de manière simple, par exemple par tournage.The guide surface can thus be made in a simple manner, for example by turning.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité possède une forme générale en cylindre creux. L'organe d'étanchéité peut ainsi être fabriqué et assemblé dans la vanne de façon simple.According to one embodiment, the sealing member has a generally hollow cylinder shape. The sealing member can thus be manufactured and assembled in the valve in a simple manner.
De préférence, le diamètre intérieur de l'organe d'étanchéité est égal au diamètre du conduit de circulation de fluide.Preferably, the inside diameter of the sealing member is equal to the diameter of the fluid circulation duct.
Ainsi, lorsque l'obturateur est en position de pleine ouverture, le fluide traversant la vanne ne rencontre pas de changement de section du conduit lorsqu'il passe de l'intérieur du conduit de circulation disposé dans le corps de vanne à l'intérieur de l'organe d'étanchéité. Les pertes de charges sont ainsi minimisées.Thus, when the shutter is in the fully open position, the fluid passing through the valve does not encounter a change in section of the duct as it passes from the inside of the circulation duct disposed in the valve body inside the valve. the sealing member. The pressure losses are thus minimized.
Selon un mode de réalisation, la surface de l'organe d'étanchéité plaquée contre le corps de vanne possède une forme générale de calotte cylindrique.According to one embodiment, the surface of the sealing member pressed against the valve body has a generally cylindrical cap shape.
La surface d'appui possède une largeur sensiblement constante. Plus cette largeur est importante, plus l'étanchéité de la vanne est améliorée, mais plus la section de passage est diminuée. Un compromis est donc à trouver suivant les conditions d'utilisation de la vanne, par exemple suivant sa pression maximale d'utilisation.The bearing surface has a substantially constant width. The larger the width, the better the valve seal, but the smaller the passage section. A compromise is therefore to be found according to the conditions of use of the valve, for example according to its maximum operating pressure.
Selon un mode de réalisation, l'organe de rappel élastique est disposé entre l'organe d'étanchéité et un élément rigidement lié à l'obturateur rotatif. L'organe d'étanchéité et l'organe de rappel élastique sont insérés à l'intérieur de la surface de guidage de l'obturateur rotatif. L'élément de maintien est ensuite inséré dans l'obturateur du coté opposé à l'organe d'étanchéité, et est assemblé dans l'obturateur. Une surface d'appui fixe est ainsi créée pour l'organe de rappel élastique.According to one embodiment, the elastic return member is disposed between the sealing member and an element rigidly connected to the rotary shutter. The sealing member and the elastic return member are inserted inside the guide surface of the rotary shutter. The holding member is then inserted into the shutter on the opposite side to the sealing member, and is assembled in the shutter. A fixed bearing surface is thus created for the elastic return member.
Selon un mode de réalisation, l'organe de rappel élastique est un ressort à vague.According to one embodiment, the elastic return member is a wave spring.
Ce type de ressort est particulièrement compact.This type of spring is particularly compact.
En variante, l'organe de rappel élastique est un ressort hélicoïdal.In a variant, the elastic return member is a helical spring.
Ce type de ressort est peu onéreux à produire.This type of spring is inexpensive to produce.
Selon un mode de réalisation, la surface d'appui de l'organe de rappel élastique contre l'organe d'étanchéité est un épaulement réalisé sur la périphérie de l'organe d'étanchéité. L'organe de rappel élastique est ainsi disposé entre la surface intérieure de guidage de l'obturateur rotatif et l'épaulement du moyen d'étanchéité, ce qui assure son positionnement radial.According to one embodiment, the bearing surface of the elastic return member against the sealing member is a shoulder formed on the periphery of the sealing member. The elastic return member is thus disposed between the inner surface for guiding the rotary shutter and the shoulder of the sealing means, which ensures its radial positioning.
De préférence, le ratio entre l'aire de la surface d'appui de l'organe de rappel élastique contre l'organe d'étanchéité et l'aire de la surface de passage de fluide délimitée par le passage de l'obturateur rotatif est comprise entre 0,1 et 0,3.Preferably, the ratio between the area of the bearing surface of the elastic return member against the sealing member and the area of the fluid passage surface defined by the passage of the rotary shutter is between 0.1 and 0.3.
On obtient ainsi un bon compromis entre perte de section de passage pour le fluide traversant la vanne et espace disponible pour disposer le ressort.This provides a good compromise between loss of passage section for the fluid passing through the valve and space available to dispose the spring.
De préférence encore, le ratio entre l'aire de la surface d'appui de Γ organe d'étanchéité contre le corps de vanne et l'aire de la surface de passage de fluide délimitée par le passage de l'obturateur rotatif est comprise entre 0,2 et 0,3.More preferably, the ratio between the area of the bearing surface of the sealing member against the valve body and the area of the fluid passage surface defined by the passage of the rotary shutter is between 0.2 and 0.3.
Cette valeur est un bon compromis entre amélioration de l'étanchéité et diminution de la section de passage.This value is a good compromise between improving the seal and reducing the passage section.
Selon un mode de réalisation, l'axe de la portion de conduit située en amont de l'obturateur rotatif et l'axe de la portion de conduit située en aval de l'obturateur rotatif sont colinéaires.According to one embodiment, the axis of the duct portion located upstream of the rotary shutter and the axis of the duct portion located downstream of the rotary shutter are collinear.
De préférence, l'axe de la portion de conduit située en amont de l'obturateur rotatif et l'axe de la portion de conduit située en aval de l'obturateur rotatif sont confondus.Preferably, the axis of the duct portion located upstream of the rotary shutter and the axis of the duct portion located downstream of the rotary shutter coincide.
Dans ce cas, le conduit est rectiligne et le fluide ne subit aucun changement de direction dans la vanne. Les pertes de charges sont ainsi minimisées, le montage de la vanne dans le circuit est facilité.In this case, the conduit is rectilinear and the fluid undergoes no change of direction in the valve. The pressure losses are thus minimized, the mounting of the valve in the circuit is facilitated.
Selon un mode de réalisation, l'axe de la portion de conduit située en amont de l'obturateur rotatif et l'axe de la portion de conduit située en aval de l'obturateur rotatif sont concourants en un point situé sur l'axe de rotation de l'obturateur rotatif.According to one embodiment, the axis of the duct portion located upstream of the rotary shutter and the axis of the duct portion located downstream of the rotary shutter are concurrent at a point on the axis of rotation of the rotary shutter.
En rapprochant ainsi le conduit de sortie du conduit d'entrée de la vanne, la vanne peut être plus compacte que lorsque les conduits sont alignés.By bringing the outlet duct closer to the inlet duct of the valve, the valve can be more compact than when the ducts are aligned.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité est en métal, notamment en acier, en bronze, en aluminium.According to one embodiment, the sealing member is made of metal, in particular steel, bronze, aluminum.
Selon un mode de réalisation, l'obturateur rotatif est en métal, notamment en acier, en bronze, en aluminium.According to one embodiment, the rotary shutter is made of metal, in particular steel, bronze, aluminum.
Les matériaux de l'organe d'étanchéité et de l'obturateur rotatif sont sélectionnés en fonction des contraintes de l'application, comme la température et la pression maximale du fluide, ou sa corrosivité.The materials of the sealing member and the rotary shutter are selected according to the constraints of the application, such as the temperature and the maximum pressure of the fluid, or its corrosiveness.
Selon un mode de réalisation, la vanne est agencée pour faire circuler des gaz d'échappement entre un circuit d'échappement d'un moteur à combustion et un circuit d'admission en gaz comburant du moteur à combustion.According to one embodiment, the valve is arranged to circulate exhaust gas between an exhaust system of a combustion engine and a combustion engine combustion gas intake circuit.
Ce type de vanne est employé de manière bien connue afin de réduire les émissions polluantes des moteurs à combustion.This type of valve is used in a well known manner to reduce the pollutant emissions of combustion engines.
De manière préférentielle, les gaz d'échappement recirculés sont prélevés en amont d'une turbine de suralimentation du moteur.Preferably, the recirculated exhaust gas is taken upstream of a turbocharger of the engine.
De préférence encore, les gaz d'échappement recirculés sont réadmis dans le circuit d'admission en aval d'un compresseur de suralimentation du moteur.More preferably, the recirculated exhaust gas is readmitted into the intake circuit downstream of a supercharger engine.
Dans ce type d'architecture appelée classiquement « haute pression », la vanne est soumise à des températures et des pressions élevées. Il est donc particulièrement intéressant de disposer d'une vanne dans laquelle l'organe d'étanchéité peut compenser les variations dimensionnelles occasionnées par les variations de température de fonctionnement.In this type of architecture conventionally called "high pressure", the valve is subjected to high temperatures and pressures. It is therefore particularly advantageous to have a valve in which the sealing member can compensate for dimensional variations caused by operating temperature variations.
Une vanne selon l'invention peut également être utilisée dans une architecture de recirculation de gaz d'échappement de type « basse pression ». Par « basse pression », on entend que les prélèvement des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement a lieu en aval de la turbine, les gaz d'échappement étant recirculés en amont du compresseur. De préférence, le prélèvement des gaz d'échappement s'effectue en aval du dispositif de dépollution.A valve according to the invention can also be used in a "low pressure" type exhaust gas recirculation architecture. "Low pressure" means that exhaust gas sampling in the exhaust line takes place downstream of the turbine, the exhaust gas being recirculated upstream of the compressor. Preferably, the exhaust gas is taken downstream of the pollution control device.
Selon un mode de réalisation, la vanne comporte un organe d'étanchéité unique disposé dans l'obturateur rotatif, l'organe d'étanchéité étant configuré pour être plaqué contre le corps de vanne, l'organe d'étanchéité étant en regard de la portion de conduit située en amont de l'obturateur rotatif lorsque l'obturateur rotatif est en position d'ouverture maximale de la vanne.According to one embodiment, the valve comprises a single sealing member disposed in the rotary shutter, the sealing member being configured to be pressed against the valve body, the sealing member being opposite the duct portion located upstream of the rotary shutter when the rotary shutter is in the maximum open position of the valve.
Alternativement, la vanne comporte un organe d'étanchéité unique disposé dans l'obturateur rotatif, l'organe d'étanchéité étant configuré pour être plaqué contre le corps de vanne, l'organe d'étanchéité étant en regard de la portion de conduit située en aval de l'obturateur rotatif lorsque l'obturateur rotatif est en position d'ouverture maximale de la vanne.Alternatively, the valve comprises a single sealing member disposed in the rotary shutter, the sealing member being configured to be pressed against the valve body, the sealing member being opposite the portion of the duct located downstream of the rotary shutter when the rotary shutter is in the maximum open position of the valve.
Il est possible de disposer l'organe d'étanchéité soit en amont de i'obturateur, soit en aval de l'obturateur. L'efficacité pour l'amélioration de l'étanchéité est similaire.It is possible to arrange the sealing member either upstream of the shutter or downstream of the shutter. The effectiveness for improving the seal is similar.
Selon un mode de réalisation préféré, la vanne comporte deux organes d'étanchéité distincts, disposés dans l'obturateur rotatif, chaque organe d'étanchéité étant configuré pour être plaqué contre le corps de vanne, un organe d'étanchéité étant en regard d'une portion de conduit située en amont de l'obturateur rotatif lorsque l'obturateur rotatif est en position d'ouverture maximale de la vanne, et l'autre organe d'étanchéité étant en regard d'une portion de conduit située en aval de l'obturateur rotatif lorsque l'obturateur rotatif est en position d'ouverture maximale de la vanne.According to a preferred embodiment, the valve comprises two distinct sealing members, arranged in the rotary shutter, each sealing member being configured to be pressed against the valve body, a sealing member being opposite a portion of duct situated upstream of the rotary shutter when the rotary shutter is in the maximum open position of the valve, and the other sealing member being opposite a portion of duct situated downstream of the shutter; rotary shutter when the rotary shutter is in the maximum open position of the valve.
En utilisant deux organes d'étanchéités distincts, le niveau de fuite est encore diminué par rapport à la configuration avec un organe d'étanchéité unique.By using two separate sealing members, the level of leakage is further reduced compared to the configuration with a single sealing member.
De façon avantageuse, les deux organes d'étanchéité sont identiques.Advantageously, the two sealing members are identical.
La vanne utilise ainsi des pièces standardisées, ce qui permet de faciliter l'assemblage et d'obtenir les composants plus économiquement.The valve uses standardized parts to facilitate assembly and to obtain components more economically.
De préférence, l'organe de rappel élastique est disposé entre les deux organes d'étanchéité et plaque simultanément les deux organes d'étanchéité contre le corps de vanne.Preferably, the elastic return member is disposed between the two sealing members and simultaneously plates the two sealing members against the valve body.
Le même effort est appliqué sur les deux organes d'étanchéité, puisque chaque extrémité de l'organe de rappel élastique agit sur un organe d'étanchéité.The same force is applied to the two sealing members, since each end of the elastic return member acts on a sealing member.
Selon un mode de réalisation, l'organe de rappel élastique est un ressort unique.According to one embodiment, the elastic return member is a single spring.
Le ressort est disposé entre les deux organes d'étanchéité, le montage est simple.The spring is disposed between the two sealing members, the mounting is simple.
Selon un mode de réalisation, l'organe de rappel élastique est un empilement de ressorts.According to one embodiment, the elastic return member is a stack of springs.
Il est ainsi possible d'avoir des raideurs différentes entre les ressorts, et donc des courses de déplacement différenciées entre les deux organes d'étanchéité. L'invention se rapporte également à un moteur à combustion, comportant une vanne de recirculation de gaz d'échappement telle que décrite précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures.It is thus possible to have different stiffnesses between the springs, and thus differentiated displacement strokes between the two sealing members. The invention also relates to a combustion engine comprising an exhaust gas recirculation valve as described above. The invention will be better understood on reading the figures.
La figure 1 représente de manière schématique un moteur à combustion équipé d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement,FIG. 1 schematically represents a combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation valve,
La figure 2 décrit de manière schématique une vanne selon l'état de l'art,FIG. 2 schematically describes a valve according to the state of the art,
La figure 3 est une vue en coupe, de face, d'une vanne selon l'invention, représentée en position de pleine ouverture.Figure 3 is a sectional front view of a valve according to the invention, shown in fully open position.
La figure 4 est une vue en coupe, de coté, de la vanne de la figure 3,FIG. 4 is a side sectional view of the valve of FIG. 3,
La figure 5 est une vue en coupe, de face de la vanne de la figure 3, représentée en position de fermeture.Figure 5 is a sectional front view of the valve of Figure 3, shown in the closed position.
On a représenté sur la figure 1 un moteur à combustion 20, comportant une vanne de recirculation 1 de gaz d'échappement.FIG. 1 shows a combustion engine 20 comprising an exhaust gas recirculation valve 1.
Le fonctionnement du moteur thermique est classique : l'air comburant est admis dans le circuit d'admission 21, qui comporte un compresseur de suralimentation 25 permettant d'augmenter la densité du mélange gazeux admis.The operation of the combustion engine is conventional: the combustion air is admitted into the intake circuit 21, which comprises a supercharger 25 for increasing the density of the admitted gas mixture.
Le carburant est injecté dans les chambres de combustion du moteur 20 par un système d'injection non représenté. Après combustion, les gaz d'échappement sont évacués par le circuit d'échappement 22. La majeure partie des gaz d'échappement traverse la turbine 26 du turbocompresseur 24 et l'entraine en rotation. L'énergie reçue par la turbine 26 permet d'assurer le travail de compression du compresseur 25, la turbine 26 et le compresseur 25 étant solidaires du même arbre de rotation, l'ensemble compresseur 25 et turbine 26 formant le turbocompresseur 24. Après détente dans la turbine 26, les gaz d'échappement traversent un système de dépollution 27, permettant d'éliminer les polluants présents dans les gaz d'échappement, en particulier les particules, et sont évacués vers l'extérieur.The fuel is injected into the combustion chambers of the engine 20 by a not shown injection system. After combustion, the exhaust gas is discharged through the exhaust circuit 22. The majority of the exhaust gas passes through the turbine 26 of the turbocharger 24 and causes it to rotate. The energy received by the turbine 26 makes it possible to perform the compressive work of the compressor 25, the turbine 26 and the compressor 25 being integral with the same rotation shaft, the compressor assembly 25 and the turbine 26 forming the turbocharger 24. After being released in the turbine 26, the exhaust gas passes through a pollution control system 27, for removing pollutants present in the exhaust gas, in particular the particles, and are discharged to the outside.
Une partie des gaz d'échappement est recirculée vers le circuit d'admission 21 du moteur 20 via le circuit de recirculation 23. Le circuit de recirculation 23 comporte un échangeur de chaleur 28 et la vanne 1.Part of the exhaust gas is recirculated to the intake circuit 21 of the engine 20 via the recirculation circuit 23. The recirculation circuit 23 comprises a heat exchanger 28 and the valve 1.
La vanne 1 est agencée pour faire circuler des gaz d'échappement entre un circuit d'échappement 22 d'un moteur à combustion 20 et un circuit d'admission 21 en gaz comburant du moteur à combustion 20. [R28] Le circuit de recirculation 23 de gaz d'échappement est du type « haute pression », c'est-à-dire que les gaz d'échappement recirculés sont prélevés en amont d'une turbine de suralimentation 26 du moteur 20 [R29], et les gaz d'échappement recirculés sont réadmis dans le circuit d'admission 21 en aval d'un compresseur de suralimentation 25 du moteur 20.The valve 1 is arranged to circulate exhaust gas between an exhaust circuit 22 of a combustion engine 20 and an intake circuit 21 of combustion gas of the combustion engine 20. [R28] The recirculation circuit 23 is of the "high pressure" type, that is to say that the recirculated exhaust gas is taken upstream of a turbocharger 26 of the engine 20 [R29], and the exhaust gas recirculated exhaust are readmitted into the intake circuit 21 downstream of a supercharger 25 of the engine 20.
Le contrôle du débit de gaz d'échappement recirculés dans le circuit 23 est réalisé en faisant varier la section de passage des gaz dans la vanne 1, au moyen d'un obturateur mobile. Un moteur électrique contrôle la position de l'obturateur, par l'intermédiaire un mécanisme de commande, non représenté. Une unité de contrôle du moteur à combustion, non représentée, assure le pilotage du moteur électrique de la vanne 1 afin d'assurer le débit de gaz d'échappement recirculés adapté aux conditions de fonctionnement du moteur 20.The control of the recirculated exhaust gas flow in the circuit 23 is achieved by varying the gas passage section in the valve 1, by means of a movable shutter. An electric motor controls the position of the shutter, via a control mechanism, not shown. A control unit of the combustion engine, not shown, controls the electric motor of the valve 1 to ensure the flow of recirculated exhaust gas adapted to the operating conditions of the engine 20.
Dans une architecture de type « haute pression » comme celle de l'exemple décrit, la vanne 1 reçoit des gaz à haute température et sous pression élevée. En effet, la température des gaz peut atteindre 900° C et la pression absolue 5 bar.In a "high pressure" type of architecture such as that described in the example described, the valve 1 receives gases at high temperature and under high pressure. Indeed, the gas temperature can reach 900 ° C and the absolute pressure 5 bar.
La figure 2 illustre un inconvénient d'une vanne à obturateur rotatif selon l'état de l'art.Figure 2 illustrates a disadvantage of a rotary valve shutter according to the state of the art.
Les gaz sont admis dans la vanne 1 par l'orifice d'entrée 16 du conduit 2. L'obturateur rotatif 3 est de forme générale cylindrique. L'obturateur rotatif 3 est disposé dans le corps de vanne 6 qui comporte un alésage recevant l'obturateur rotatif 3. Le système de commande de l'obturateur 3 n'a pas été représenté. L'obturateur rotatif 3 est agencé pour interdire la circulation de fluide dans le conduit 2 pour certaines positions angulaires de l'obturateur rotatif 3. Dans ces positions, le conduit 2 est obturé par l'obturateur 3, comme c'est le cas sur la figure 2. L'obturateur 3 comporte un passage fonctionnel 4 permettant de la circulation de gaz dans la vanne lorsque le passage est aligné, partiellement ou totalement, avec le conduit d'entrée et le conduit de sortie.The gases are admitted into the valve 1 through the inlet orifice 16 of the duct 2. The rotary shutter 3 is of generally cylindrical shape. The rotary shutter 3 is disposed in the valve body 6 which has a bore receiving the rotary shutter 3. The control system of the shutter 3 has not been shown. The rotary shutter 3 is arranged to prevent the circulation of fluid in the duct 2 for certain angular positions of the rotary shutter 3. In these positions, the duct 2 is closed by the shutter 3, as is the case on Figure 2. The shutter 3 comprises a functional passage 4 for the flow of gas in the valve when the passage is aligned, partially or totally, with the inlet duct and the outlet duct.
Sur l'exemple représenté, le passage fonctionnel de fluide 4 de l'obturateur rotatif 3 est de forme cylindrique.In the example shown, the functional fluid passage 4 of the rotary shutter 3 is of cylindrical shape.
Un jeu suffisant doit être prévu entre l'obturateur rotatif 3 et le corps de vanne 6 pour absorber les dilatations différentielles provoquées par l'écart de température entre l'obturateur rotatif 3 et le logement dans lequel l'obturateur pivote. En raison de ce jeu, il existe un chemin de fuite entre l'obturateur 3 et le corps de vanne, qui fait qu'il existe un débit de fuite F même lorsque l'obturateur rotatif 3 est en position fermée, comme illustré sur la figure 2. Les gaz formant le débit de fuite F sortent de la vanne par l'orifice de sortie 17 du conduit 2. L'objet de l'invention est d'éliminer ce débit de fuite.Sufficient clearance must be provided between the rotary shutter 3 and the valve body 6 to absorb the differential expansions caused by the temperature difference between the rotary shutter 3 and the housing in which the shutter pivots. Because of this game, there is a leakage path between the shutter 3 and the valve body, which makes that there is a leakage rate F even when the rotary shutter 3 is in the closed position, as shown in FIG. FIG. 2. The gases forming the leakage flow F exit from the valve through the outlet orifice 17 of the duct 2. The object of the invention is to eliminate this leakage flow rate.
La figure 3 schématise une vanne selon l'invention.Figure 3 shows a schematic valve according to the invention.
La vanne 1 de contrôle d'un débit de fluide, comporte : un corps de vanne 6, un conduit 2 de circulation de fluide, agencé dans le corps de vanne 6, un obturateur rotatif 3 disposé dans le conduit 2, l'obturateur rotatif 3 comportant un passage fonctionnel de fluide 4 s'étendant transversalement à son axe de rotation, l'obturateur rotatif 3 étant configuré pour contrôler le débit de fluide dans le conduit, et est caractérisée en ce que la vanne 1 comporte au moins un organe d'étanchéité 5 disposé dans l'obturateur rotatif 3 et configuré pour être plaqué contre le corps de vanne 6 de manière à empêcher un écoulement parasite de fluide le long d'un chemin autre que le passage fonctionnel précité. L'organe d'étanchéité 5 est plaqué contre le corps de vanne au niveau de la surface d'appui 12.The valve 1 for controlling a fluid flow comprises: a valve body 6, a fluid circulation duct 2, arranged in the valve body 6, a rotary shutter 3 disposed in the duct 2, the rotary shutter 3 having a functional fluid passage 4 extending transversely to its axis of rotation, the rotary shutter 3 being configured to control the flow of fluid in the conduit, and is characterized in that the valve 1 comprises at least one valve member. sealing 5 disposed in the rotary shutter 3 and configured to be pressed against the valve body 6 so as to prevent spurious flow of fluid along a path other than the aforementioned functional passage. The sealing member 5 is pressed against the valve body at the bearing surface 12.
Le chemin de fuite d'une vanne selon l'état de l'art est ainsi obturé. L'organe d'étanchéité 5 est plaqué contre le corps de vanne 6 par un organe de rappel élastique 7. L'organe d'étanchéité 5 est guidé par une surface intérieure 18 de guidage de l'obturateur rotatif 3. L'organe d'étanchéité 5 est mobile dans la surface intérieure 18 de guidage. L'organe d'étanchéité 5 peut se déplacer légèrement à l'intérieur de l'obturateur rotatifs, suivant un mouvement de translation. Lorsque, pendant l'utilisation de la vanne, le jeu entre l'obturateur rotatif 3 et le corps de vanne 6 augmente ou diminue légèrement, sous l'effet de la température des gaz traversant la vanne 1, l'effort appliqué par l'organe de rappel élastique 7 permet de maintenir l'organe d'étanchéité 5 contre le corps de vanne 6. En effet, lorsque le Jeu augmente, l'effort appliqué par l'organe de rappel élastique 7 repousse l'organe d'étanchéité 5 et le maintient plaqué contre le corps de vanne 6. Lorsque le jeu diminue, l'organe d'étanchéité 5 rentre légèrement à l'intérieur de la surface de guidage 18 de l'obturateur rotatif 3, en repoussant l'organe élastique de rappel 7.The leakage path of a valve according to the state of the art is thus closed. The sealing member 5 is pressed against the valve body 6 by an elastic return member 7. The sealing member 5 is guided by an inner surface 18 for guiding the rotary shutter 3. 5 is movable in the inner surface 18 of guiding. The sealing member 5 can move slightly inside the rotary shutter, in a translational movement. When, during the use of the valve, the clearance between the rotary shutter 3 and the valve body 6 increases or decreases slightly, under the effect of the temperature of the gases passing through the valve 1, the force applied by the resilient return member 7 keeps the sealing member 5 against the valve body 6. Indeed, when the game increases, the force applied by the elastic return member 7 pushes the sealing member 5 and keeps it pressed against the valve body 6. When the play decreases, the sealing member 5 fits slightly inside the guide surface 18 of the rotary shutter 3, by pushing the elastic return member 7.
De la même manière, les dispersions dimensionnelles entre les pièces produites en série sont compensées, puisque le montage avec un organe d'étanchéité mobile 5 et un organe de rappel élastique 7 permet d'assurer le contact entre l'organe d'étanchéité 5 et le corps de vanne 6 quelque soit la valeur du jeu. Ainsi, l'étanchéité de la vanne 1 est améliorée, quelles que soient les conditions de fonctionnement, pendant toute la durée de vie de la vanne.In the same way, the dimensional dispersions between the parts produced in series are compensated, since the assembly with a movable sealing member 5 and an elastic return member 7 makes it possible to ensure the contact between the sealing member 5 and the valve body 6 regardless of the clearance value. Thus, the seal of the valve 1 is improved, whatever the operating conditions, throughout the lifetime of the valve.
La surface intérieure 18 de guidage dans laquelle est disposé l'organe d'étanchéité 5 est cylindrique. La surface intérieure 18 de guidage peut ainsi être réalisée simplement, par exemple par tournage. L'organe d'étanchéité 5 possède une forme générale en cylindre creux. L'organe d'étanchéité 5 peut ainsi être obtenu simplement, notamment par tournage pour obtenir la forme extérieure, un perçage permettant ensuite d'obtenir la surface intérieure dans laquelle circulent les gaz d'échappement recirculés.The inner guide surface 18 in which the sealing member 5 is disposed is cylindrical. The inner guide surface 18 can thus be made simply, for example by turning. The sealing member 5 has a generally hollow cylinder shape. The sealing member 5 can thus be obtained simply, in particular by turning to obtain the external shape, a bore then making it possible to obtain the inner surface in which the recirculated exhaust gas circulates.
Sur l'exemple représenté sur les figures 3 à 5, la vanne 1 comporte deux organes d'étanchéité 5, 5' distincts, disposés dans l'obturateur rotatif 3, chaque organe d'étanchéité 5,5' étant configuré pour être plaqué contre le corps de vanne 6, un organe d'étanchéité 5 étant en regard d'une portion de conduit 14 située en amont de l'obturateur rotatif 3 lorsque l'obturateur rotatif 3 est en position d'ouverture maximale de la vanne, et l'autre organe d'étanchéité 5' étant en regard d'une portion de conduit 15 située en aval de l'obturateur rotatif 3 lorsque l'obturateur rotatif 3 est en position d'ouverture maximale de la vanne.In the example shown in FIGS. 3 to 5, the valve 1 comprises two distinct sealing members 5, 5 'arranged in the rotary shutter 3, each sealing member 5, 5' being configured to be pressed against the valve body 6, a sealing member 5 being opposite a conduit portion 14 located upstream of the rotary shutter 3 when the rotary shutter 3 is in the maximum open position of the valve, and another sealing member 5 'facing a portion of duct 15 located downstream of the rotary shutter 3 when the rotary shutter 3 is in the maximum open position of the valve.
Sur l'exemple représenté, les deux organes d'étanchéité sont identiques. Chaque organe d'étanchéité 5,5' est au contact du corps de vanne 6 au niveau d'une surface de contact 12,12'. L'organe de rappel élastique 7 est disposé entre les deux organes d'étanchéité 5, 5' et plaque simultanément les deux organes d'étanchéité contre le corps de vanne 6.In the example shown, the two sealing members are identical. Each sealing member 5, 5 'is in contact with the valve body 6 at a contact surface 12, 12'. The elastic return member 7 is disposed between the two sealing members 5, 5 'and simultaneously plates the two sealing members against the valve body 6.
Le même effort est appliqué sur les deux organes d'étanchéité, puisque chaque extrémité de l'organe de rappel élastique agit sur un organe d'étanchéité.The same force is applied to the two sealing members, since each end of the elastic return member acts on a sealing member.
Sur l'exemple des figures 3 à 5, l'organe de rappel élastique est un ressort unique.In the example of Figures 3 to 5, the elastic return member is a single spring.
Sur cet exemple, l'organe de rappel élastique 7 est un ressort à vague. Ce type de ressort est très compact, qui favorise l'obtention d'une section de passage élevé pour un encombrement donné. L'organe d'étanchéité 5 comporte une ouverture en regard du conduit de circulation de fluide 2 lorsque l'obturateur rotatif 3 est dans une position d'ouverture maximale. Il en est de même pour le deuxième organe d'étanchéité 5'.In this example, the elastic return member 7 is a wave spring. This type of spring is very compact, which promotes obtaining a high passage section for a given size. The sealing member 5 comprises an opening facing the fluid circulation duct 2 when the rotary shutter 3 is in a position of maximum opening. It is the same for the second sealing member 5 '.
Plus précisément, et comme illustré sur les figures 3 et 4, le diamètre intérieur de l'organe d'étanchéité 5,5' est égal au diamètre du conduit 2 de circulation de fluide. [R14] En position de pleine ouverture de la vanne 1, l'écoulement de fluide ne rencontre donc pas de changement de section au passage en passant du conduit 2 à la surface intérieure de l'organe d'obturation 5, du coté entrée de la vanne, ni en passant de l'organe d'obturation 5' au conduit 2, du coté sortie de la vanne. Les pertes de charge générées par la vanne 1 sont ainsi minimisées.More precisely, and as illustrated in FIGS. 3 and 4, the inside diameter of the sealing member 5, 5 'is equal to the diameter of the fluid circulation duct 2. [R14] In the fully open position of the valve 1, the fluid flow therefore does not encounter a change of section at the passage passing from the conduit 2 to the inner surface of the closure member 5, the inlet side of the valve, or passing from the closure member 5 'to the conduit 2, the output side of the valve. The pressure drops generated by the valve 1 are thus minimized.
Le fluide peut passer uniquement par le passage fonctionnel de fluide 4 lorsque l'obturateur rotatif 3 est en position d'ouverture.The fluid can pass only through the fluid functional passage 4 when the rotary shutter 3 is in the open position.
La surface 12 de l'organe d'étanchéité 5 plaquée contre le corps de vanne 6 possède une forme complémentaire à celle de la surface interne du corps de vanne 6 recevant l'obturateur rotatif 3. [R7] Il en est de même pour la surface 12' de l'organe d'étanchéité 5'.The surface 12 of the sealing member 5 pressed against the valve body 6 has a shape complementary to that of the internal surface of the valve body 6 receiving the rotary shutter 3. [R7] It is the same for the surface 12 'of the sealing member 5'.
La surface 12 de l'organe d'étanchéité 5 plaquée contre le corps de vanne 6 possède une forme générale de calotte cylindrique.The surface 12 of the sealing member 5 pressed against the valve body 6 has a generally cylindrical cap shape.
De préférence, le ratio entre l'aire de la surface d'appui 13 de l'organe de rappel élastique 7 contre l'organe d'étanchéité 5 et l'aire de la surface de passage de fluide délimitée par le passage 4 de l'obturateur rotatif 3 est comprise entre 0,2 et 1,5. On entend par ce ratio le quotient de l'aire de la surface d'appui 13 de l'élément élastique 7 contre l'organe d'étanchéité 5 et de l'aire de la surface de passage de fluide offerte par le passage 4 de l'obturateur rotatif 3.Preferably, the ratio between the area of the bearing surface 13 of the elastic return member 7 against the sealing member 5 and the area of the fluid passage surface delimited by the passage 4 of the rotary shutter 3 is between 0.2 and 1.5. By this ratio is meant the quotient of the area of the bearing surface 13 of the elastic element 7 against the sealing member 5 and the area of the fluid passage surface provided by the passage 4 of the rotary shutter 3.
On obtient ainsi un bon compromis entre la perte de section de passage pour le fluide traversant la vanne et l'espace disponible pour disposer le ressort.This gives a good compromise between the loss of passage section for the fluid passing through the valve and the space available to dispose the spring.
De préférence encore, le ratio entre l'aire de la surface d'appui 12 de I' organe d'étanchéité 5 contre le corps de vanne 6 et l'aire de la surface de passage de fluide délimitée par le passage 4 de l'obturateur rotatif 3 est comprise entre 0,3 et 1,9. Comme précédemment, ce ratio est calculé comme le quotient de l'aire de la surface d'appui 12 de l'organe d'étanchéité 5 contre le corps de vanne 6 et de l'aire de la surface de passage de fluide offerte par le passage 4 de l'obturateur rotatif 3.More preferably, the ratio between the area of the bearing surface 12 of the sealing member 5 against the valve body 6 and the area of the fluid passage surface delimited by the passage 4 of the rotary shutter 3 is between 0.3 and 1.9. As before, this ratio is calculated as the quotient of the area of the bearing surface 12 of the sealing member 5 against the valve body 6 and the area of the fluid passage surface offered by the passage 4 of the rotary shutter 3.
Cette valeur est un bon compromis entre amélioration de l'étanchéité et diminution de la section de passage.This value is a good compromise between improving the seal and reducing the passage section.
Selon un mode de réalisation, l'axe de la portion de conduit 14 située en amont de l'obturateur rotatif 3 et l'axe de la portion de conduit 15 située en aval de l'obturateur rotatif 3 sont colinéaires.According to one embodiment, the axis of the duct portion 14 located upstream of the rotary shutter 3 and the axis of the duct portion 15 located downstream of the rotary shutter 3 are collinear.
Sur l'exemple représenté, l'axe de la portion de conduit 14 située en amont de l'obturateur rotatif 3 et l'axe de la portion de conduit 15 située en aval de l'obturateur rotatif 3 sont confondus. Ainsi, le conduit d'écoulement est rectiligne et le fluide ne subit aucun changement de direction dans la vanne. Les pertes de charges sont ainsi minimisées, de plus le montage de la vanne dans le circuit de recirculation 23 est facilité.In the example shown, the axis of the duct portion 14 located upstream of the rotary shutter 3 and the axis of the duct portion 15 located downstream of the rotary shutter 3 coincide. Thus, the flow conduit is rectilinear and the fluid undergoes no change of direction in the valve. The pressure losses are thus minimized, moreover the mounting of the valve in the recirculation circuit 23 is facilitated.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité 5, 5' est en métal, notamment en acier, en bronze, en aluminium.According to one embodiment, the sealing member 5, 5 'is made of metal, in particular steel, bronze, aluminum.
Selon un mode de réalisation, l'obturateur rotatif 3 est en métal, notamment en acier, en bronze, en aluminium.According to one embodiment, the rotary shutter 3 is made of metal, in particular steel, bronze, aluminum.
Les matériaux de l'organe d'étanchéité et de l'obturateur rotatif sont sélectionnés en fonction des contraintes de l'application, comme la température et la pression maximale du fluide, ou sa corrosivité.The materials of the sealing member and the rotary shutter are selected according to the constraints of the application, such as the temperature and the maximum pressure of the fluid, or its corrosiveness.
Selon des modes de réalisation non représentés, la vanne décrite peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou combinées entre elles :According to embodiments not shown, the described valve may also comprise one or more of the following characteristics, considered individually or in combination with one another:
La surface d'appui 13 de l'organe de rappel élastique 7 contre l'organe d'étanchéité 5 est un épaulement réalisé sur la périphérie de l'organe d'étanchéité 5. L'organe de rappel élastique est ainsi disposé entre la surface intérieure de guidage de l'obturateur rotatif et l'épaulement du moyen d'étanchéité, ce qui assure son positionnement radial. L'organe de rappel élastique 7 est disposé entre l'organe d'étanchéité 5 et un élément rigidement lié à l'obturateur rotatif 3. L'organe de rappel élastique 7 est un ressort hélicoïdal.The bearing surface 13 of the elastic return member 7 against the sealing member 5 is a shoulder formed on the periphery of the sealing member 5. The elastic return member is thus disposed between the surface internal guide of the rotary shutter and the shoulder of the sealing means, which ensures its radial positioning. The elastic return member 7 is disposed between the sealing member 5 and an element rigidly connected to the rotary shutter 3. The resilient return member 7 is a helical spring.
Ce type de ressort présente une bonne fiabilité tout en étant peu onéreux. L'axe de la portion de conduit 14 située en amont de l'obturateur rotatif 3 et l'axe de la portion de conduit 15 située en aval de l'obturateur rotatif 3 sont concourants en un point situé sur l'axe de rotation de l'obturateur rotatif 3.This type of spring has good reliability while being inexpensive. The axis of the duct portion 14 located upstream of the rotary shutter 3 and the axis of the duct portion 15 located downstream of the rotary shutter 3 are concurrent at a point situated on the axis of rotation of the the rotary shutter 3.
En rapprochant ainsi le conduit de sortie du conduit d'entrée de la vanne, la vanne peut être plus compacte.By thus bringing the outlet duct of the inlet duct of the valve closer, the valve can be more compact.
La vanne 1 comporte un organe d'étanchéité unique 5 disposé dans l'obturateur rotatif 3, l'organe d'étanchéité 5 étant configuré pour être plaqué contre le corps de vanne 6, l'organe d'étanchéité étant en regard de la portion de conduit située en amont de l'obturateur rotatif 3 lorsque l'obturateur rotatif 3 est en position d'ouverture maximale de la vanne.The valve 1 comprises a single sealing member 5 disposed in the rotary shutter 3, the sealing member 5 being configured to be pressed against the valve body 6, the sealing member being opposite the portion duct located upstream of the rotary shutter 3 when the rotary shutter 3 is in the maximum open position of the valve.
Alternativement, la vanne 1 comporte un organe d'étanchéité unique 5' disposé dans l'obturateur rotatif 3, l'organe d'étanchéité 5' étant configuré pour être plaqué contre le corps de vanne 6, l'organe d'étanchéité étant en regard de la portion de conduit située en aval de l'obturateur rotatif 3 lorsque l'obturateur rotatif 3 est en position d'ouverture maximale de la vanne.Alternatively, the valve 1 comprises a single sealing member 5 'disposed in the rotary shutter 3, the sealing member 5' being configured to be pressed against the valve body 6, the sealing member being in position. view of the duct portion located downstream of the rotary shutter 3 when the rotary shutter 3 is in the maximum open position of the valve.
La construction de la vanne est simplifiée en utilisant un seul moyen d'étanchéité. Il est possible de disposer l'organe d'étanchéité soit en amont de l'obturateur, soit en aval de l'obturateur. L'organe de rappel élastique 7 est un empilement de ressorts. Les ressorts sont en appui les uns contre les autres. L'organe de rappel élastique 7 comprend plusieurs ressorts, les ressorts n'étant pas en contact entre eux. Dans ce cas s'appliquant à la configuration avec deux organes d'étanchéité, chaque ressort prend appui sur une partie fixe de l'obturateur rotatif 3, par exemple un épaulement.The construction of the valve is simplified using a single sealing means. It is possible to arrange the sealing member either upstream of the shutter or downstream of the shutter. The elastic return member 7 is a stack of springs. The springs are against each other. The elastic return member 7 comprises a plurality of springs, the springs not being in contact with each other. In this case applying to the configuration with two sealing members, each spring bears on a fixed part of the rotary shutter 3, for example a shoulder.
Il est ainsi possible d'avoir des raideurs différentes entre les ressorts. La pression de contact entre chaque organe d'étanchéité et le corps de vanne peut ainsi être différenciée.It is thus possible to have different stiffness between the springs. The contact pressure between each sealing member and the valve body can thus be differentiated.
La vanne de l'exemple décrit est une vanne de recirculation de gaz d'échappement. Le même principe peut être appliqué à d'autres types de vanne pour moteur à combustion. L'organe d'étanchéité peut être en polymère à bas coefficient de frottement de frottement, notamment en PTFE.The valve of the example described is an exhaust gas recirculation valve. The same principle can be applied to other types of valves for combustion engines. The sealing member may be of low friction coefficient of friction polymer, especially PTFE.
Pour des applications différentes pour lesquelles les contraintes thermiques sont peu sévères, l'organe d'étanchéité peut être en matière plastique. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Au contraire, d'autres applications sont également possibles sans sortir du cadre de l'invention.For different applications for which the thermal stresses are not severe, the sealing member may be made of plastic. The invention is not limited to the embodiments described and illustrated, which have been given by way of example. On the contrary, other applications are also possible without departing from the scope of the invention.
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2016
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