ITRM970037A1 - Sistema di comando per valvola di motore a combustione interna - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: ''SISTEMA DI COMANDO PER VALVOLA DI MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA’'
L'invenzione concerne un sistema di comando per valvola di un motore a combustione interna, in particolare per una valvola di ricircolo dei gas di scarico, secondo il preambolo della rivendicazione brevettuale 1.
Dalla copia stampata G 8906 387.2 U1 è noto un sistema di comando magnetico per valvola, previsto per una pompa a soffietto, in cui in un involucro è previsto un magnete di rotazione ad azionamento elettrico che trasmette il suo moto rotatorio ad un sistema di elementi di regolazione. Il sistema di elementi di regolazione presenta un albero collegato con l'elettromagnete di rotazione, il quale presenta, all'estremità opposta all'elettromagnete di rotazione, una camma a disco disposta eccentricamente, atta ad attivare un soffietto e rispettivamente valvole.
Un tale sistema presenta però l'inconveniente che è necessario una disposizione dispendiosa dal punto di vista dello spazio d'ingombro, dato che tra l’asse dell'albero e le valvole è necessaria una disposizione verticale per poter trasformare il moto rotatorio dell’albero in un moto verticale.
Inoltre, dalla DE-OS 4342 318 Al è noto un sistema di comando per valvola per un compressore a disco obliquo in cui un moto rotatorio di un magnete di rotazione ad azionamento elettrico è trasformabile in un moto verticale di una punteria di valvola.
Il compressore a disco obliquo presenta un albero motore che attraversa ad impegno una camera a disco obliquo e viene ruotato mediante un giunto elettromagnetico, collegato con l'albero motore. L'albero è provvisto di un convertimeccanismo per la trasformazione del moto rotatorio dell'albero in un moto di va e vieni di ciascuno stantuffo e rispettivamente di ciascuna valvola in un corrispondente alesaggio di cilindro in modo che in questo si esegua alernativamente una fase aspirante e un fase di scarico. A causa di un campo magnetico prodotto dall'eccitazione elettrica dell'elettromagnete, il corpo della valvola con la sua testa viene attirato magneticamente dal lato frontale dell'albero. In questo modo, il corpo della valvola può essere portato in una posizione aperta. Diseccitando l'elettromagnete, il corpo della valvola, a causa di una forza che attraversa il flusso di un refrigerante che dalla camera a disco obliquo scorre nella camera aspirante, viene mosso in direzione della posizione chiusa.
Un tale sistema di comando per valvola di un elettromagnete di rotazione che trasforma un moto rotatorio prodotto mediante eccitazione elettrica in un moto verticale del corpo della valvola presenta però l'inconveniente che, attraverso la punteria del corpo della valvola condotta liberamente nell'albero, si può generare un moto verticale non esattamente definibile. In particolare, in questa distribuzione è necessario che, attraverso una pressione variabile durante la fase di aspirazione e la fase di scarico, si favorisca un movimento di apertura e un movimento di chiusura del corpo della valvola. Una tale attivazione di tale corpo di valvola consente o una posizione aperta o una posizione chiusa del corpo della valvola dove non vengono impostate regolazioni definite tra una zona aperta e una zona chiusa.
L'invenzione si prefigge, quindi, il compito di realizzare una distribuzione per un motore a combustione interna in cui un moto rotatorio generabile da un magnete elettrico di rotazione è trasformabile in un moto verticale definito per il comando di una testa di valvola atto a consentire, in questo modo, un afflusso controllato di un mezzo.
Questo compito viene risolto, secondo l'invenzione, con i particolari caratterizzanti della rivendicazione 1.
Con l'impiego di un dispositivo di sollevamento del sistema di elementi di regolazione con un filetto curvo si può trasformare il moto rotatorio generato dagli elettromagneti di rotazione in funzione della sua eccitazione in un moto verticale in cui è possibile determinare la grandezza della corsa in funzione di una pendenza del filetto curvo. In questo caso, il moto rotatorio viene trasformato forzatamente, attraverso il filetto curvo del dispositivo di sollevamento, in un moto verticale in grado di azionare direttamente una testa di valvola. In questo modo è possibile, ad esempio in caso di una valvola di ricircolo dei gas di scarico, impostare una posizione qualsiasi, e rispettivamente dipendente dal carico, tra la zona di chiusura e la zona di apertura della testa della valvola rispetto ad una sede di valvola in un tubo di ritorno dei gas di scarico. In caso di pressione ad azione costante di un mezzo che agisce sulla testa della valvola si presenta, in particolare immediatamente prima di una posizione chiusa, il problema che lo stelo della testa della valvola cominci ad oscillare, per cui la testa della valvola può poggiare sulla sede della valvola e causare un disturbo di rumori nonché un danneggiamento della sede della valvola. Attraverso il posizionamento forzato della testa della valvola eseguito sul dispositivo di sollevamento attraverso il filetto curvo si può impedire un tale comportamento oscillante .
Inoltre, la forma di realizzazione di un dispositivo di sollevamento secondo l'invenzione con un filetto curvo presenta il vantaggio di rendere possibile l'assorbimento di maggiori forze di apertura e maggiori forze di chiusura. Attraverso la guida forzata del filetto curvo è possibile aprire e chiudere un diametro di ammissione relativamente grande della valvola in funzione della pendenza, dato che le forze che agiscono sulla testa della valvola possono essere demoltiplicate dal filetto curvo. In questo mollo si può realizzare un sistema di comando per valvola che consenta una chiusura e un'apertura sicura della testa della valvola in caso di forze elevate.
Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione è previsto che tra il dispositivo di sollevamento e una guida fissata all'involucro sia prevista una guida assiale del dispositivo di sollevamento. In questo modo si può consentire che il dispositivo di sollevamento possa essere accolto in modo non girevole intorno ad un asse intorno al quale l'elettromagnete di rotazione attiva in modo girevole una parte del sistema di elementi di regolazione in modo che il moto rotatorio prodotto dall'elettromagnete di rotazione sia trasformabile tramite il filetto curvo sul dispositivo di sollevamento in un moto assiale. Vantaggiosamente, la guida assiale è realizzata a guisa di cuscinetto a gola profonda longitudinale in modo da poter ottenere un piccolo attrito per un tale sistema di elementi di regolazione che, allo stesso tempo, sia in grado di formare il dispositivo di sicurezza contro la torsione.
Secondo un'altra forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione è previsto che il filetto curvo nella zona di chiusura realizzata a forma di filettatura presenti una piccola pendenza che sovrappassa alla zona di apertura in una grande pendenza. In questo modo si può ottenere che le grandi forze che si manifestano nella zona di chiusura siano superabili. Si può anche consentire una regolazione fine in cui la testa della valvola libera soltanto una piccola fessura in modo da formare una sede di valvola.
Inoltre, questa forma di realizzazione presenta un vantaggio dato dal fatto che, in caso di movimento di apertura, nella zona terminale si possa avere un rapido movimento regolatore della testa della valvola in modo che i corrispondenti rapporti di carico siano rapidamente regolabili e impostabili. Inoltre si può prevedere che la pendenza del filetto curvo sia adattabile a geometrie della sezione trasversale da chiudere in modo che, da un lato, le forze necessarie, specialmente per il movimento di chiusura, possano essere tramesse e, dall'altro lato, le velocità di regolazione della testa della valvola siano più alte possibile.
Secondo un'altra forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione è previsto che lo stelo della valvola collegato con il dispositivo di sollevamento sia collocabile nella guida fissata all'involucro e che tra la testa della valvola e l'estremità opposta della guida presenti una guarnizione di tenuta dello stelo della valvola. In questo modo tra lo stelo della valvola e l’elemento di guida non possono depositarsi particelle di sporcizia e di fuliggine, per cui si può ottenere una lunga durata di vita per un tale sistema di valvola .
Secondo un’altra forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione è previsto che l'elettromagnete di rotazione, in stato non alimentato da corrente, possa essere disposto con un elemento elastico in una posizione chiusa. In questo modo si ottiene un sistema di comando di valvola corrispondente alle elevate esigenze di sicurezza in modo che, ad esempio, in caso di impiego della distribuzione in una valvola di ricircolo dei gas di scarico si possa evitare che, in caso di fessura anulare residua sulla sede della valvola, il tubo di ricircolo dei gas di scarico possa diventare incandescente e provocare una distruzione dell'elemento strutturale.
Secondo un'altra forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione è previsto un circuito elettrico magnetico per l'attivazione dell'elettromagnete di rotazione con una compensazione di temperatura e di un'altra resistenza. A questo scopo è prevista una regolazione di corrente in cui l'elettromagnete di rotazione e, ad esempio, un circuito in parallelo di una resistenza NTC e di un'altra resistenza sono collegati in serie dove, in questo modo, indipendentemente da oscillazioni di temperatura che possono essere prodotte dall'eccitazione della bobina dell'elettromagnete di rotazione, tutta la resistenza può rimanere uguale.
Secondo un'altra forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione è previsto che l 'elettromegnete di rotazione sia accoppiabile con un rivelatore di posizione e che sia riconoscibile una posizione verticale e/o una posizione d'angolo di rotazione. In questo modo si può avere una segnalazione di conferma relativa alla posizione verticale regolata e/o alla posizione d'angolo di rotazione in modo, ad esempio, che una gestione del motore possa ottenere i dati necessari per il controllo e il comando del sistema di elementi di regolazione ed eventualmente possa emettere nuovi segnali per una regolazione successiva o una reimpostazionè dello stato di carico momentaneo. Il rilevamento della posizione dell'angolo di rotazione presenta il vantaggio di rendere possibile, in questo modo, una migliore soluzione dei valori rilevabili.
Nelle altre rivendicazioni sono indicate forme di realizzazione vantaggiose e ulteriori sviluppi dell'invenzione.
Nei disegni e nella descrizione successiva è rappresentato un esempio di esecuzione preferito. In essi :
La figura mostra una completa sezione trasversale schematica di una valvola di ricircolo dei gas di scarico con una distribuzione secondo l'invenzione e
la figura 2 mostra una completa sezione trasversale schematica di una forma di esecuzione alternativa alla figura.
Nella figura 1 è rappresentata una completa sezione trasversale di una valvola di ricircolo dei gas di scarico 11 per un motore a combustione interna che, ad esempio, presenta un sistema di comando secondo l'invenzione. In un involucro 12 è disposto un elettromagnete di rotazione 13 che presenta uno statore 12 dell’elettromagnete di rotazione 13 con due corpi di bobina a forma di segmento circolare. A rotazione simmetrica intorno ad un asse mediano longitudinale 14 della valvola di ricircolo 11 dei gas di scarico è previsto un rotore 16 dell'elettromagnete di rotazione 13 con magneti permanenti 17, il quale è supportato in modo girevole su un albero 18 situato nell’asse mediano longitudinale 14. L'albero 18 presenta, su un segmento superiore dell'involucro, un cuscinetto 19 e un cuscinetto 21 associato all'elettromagnete di rotazione 13. Tra una parete superiore dell'involucro e il rotore 16 nell’involucro 12 è prevista una molla di richiamo 22, la quale è collegata con una estremità in modo fisso sull'involucro ed è disposta con un'altra estremità in modo non girevole rispetto al rotore 16. La molla di richiamo 22 è realizzata come una molla elicoidale in modo da ottenere un montaggio piatto.
Ad una estremità dell'albero 18 disposta nel cuscinetto 21 si collega un sistema di elementi di regolazione 23.
Questo sistema di elementi di regolazione 23 presenta un elemento di azionamento a tazza 27 collegato in modo non girevole con una estremità dell'albero 18 disposta nel cuscinetto 21. L'elemento di azionamento 27 presenta, alla sua estremità libera, orientata verso il basso secondo la figura 1, un elemento anulare 28, il quale è disposto in modo non girevole rispetto all’elemento di azionamento 27 in un alloggiamento previsto a questo scopo. Nell'elemento anulare 28 sono disposte tre sfere 29 distribuite vantaggiosamente in modo uniforme sul perimetro. L'elemento anulare 28 presenta apertura che fissano le sfere 29 rispetto all'elemento anulare 28. Negli alloggiamenti sono disposti, in modo liberamente girevole, le sfere 29.
L'elemento di azionamento 27 cinge almeno settorialmente un dispositivo di sollevamento 31 con una superficie periferica 32 che presenta un filetto curvo 33. In questo filetto curvo 33 scorrono le sfere 29. In questo modo, il dispositivo di sollevamento 31 è collegato forzatamente con l'elemento di azionamento 27. Affinchè in un moto rotatorio avviato tramite l'elemento di azionamento 27 si possa ottenere un moto verticale, il dispositivo di sollevamento 31 presenta un segmento di guida 34 che, con una guida 36 fissata all'involucro, forma una guida assiale 35. In questo modo, il dispositivo di sollevamento 31 è collocabile in modo non girevole rispetto alla guida 36 dove la guida 36 è disposta pure nell'asse mediano longitudinale 14. Il segmento di guida 34 del dispositivo di sollevamento 31 è formato da rigature longitudinali in cui sono collocabili pure sfere 37. Queste sfere 37 vengono accolte, a loro volta, dalla guida 36 in modo da essere fissate in un elemento anulare a gabbia 38. Queste sfere 37 possono essere disposte in modo da essere anch'esse distribuite uniformemente sul perimetro. Vantaggiosamente, a questo scopo si impiegano elementi sferici di cuscinetti a sfere o simili.
In una zona vicina all’asse mediano longitudinale 14, il dispositivo di sollevamento 31 presenta un incavo circolare 39 a forma di scanalatura in cui sono disponibili estremità libere 41 della guida 36 orientate in direzione del dispositivo di sollevamento 31. Per mezzo dell'incavo 39 a forma dì scanalatura è realizzata una spalla attigua alle estremità libere 41 della guida 36, la quale spalla limita un moto verticale verso il basso. Allo stesso tempo, la forma di realizzazione dell’incavo 39 a forma di scanalatura presenta il vantaggio di realizzare una giunzione 42 con un foro 43 nell'asse mediano longitudinale 14 del dispositivo di sollevamento 31 in cui è collocabile uno stelo 24 della valvola. In questo modo si può ottenere un migliore alloggiamento e una migliore guida dello stelo 24 della valvola.
La guida 36, vista in sezione trasversale, è realizzata a forma di Y e presenta un guidavalvola 44 di fronte alle estremità libere 41.
All'estremità dello stelo 24 della valvola è disposta una testa di valvola 26. La testa 26 della valvola è disposta in una sede 46 della valvola, collocata in una calotta 47 di un ingresso di ricircolo di gas di scarico 48. All'ingresso di ricircolo dei gas di scarico 48 si collega un tubo di ricircolo dei gas di scarico non rappresentato. Tra la testa 26 della valvola e il guidavalvola 44 è prevista una chiusura stagna 49 dello stelo della valvola realizzata a guisa di soffietto. In questo modo, la guida 36 può essere protetta dalla sporcizia. In alternativa si può prevedere anche una chiusura stagna convenzionale della valvola.
L'ingresso di ricircolo 48 dei gas di scarico sporge, con la sua calotta 47, all'incirca fino all'asse mediano del canale aspirante 51. Ciò presenta il vantaggio di disporre di brevi tratti di miscelazione che consentono di ottenere una distribuzione uniforme di gas di scarico nel flusso di aria esterna.
Il filetto curvo 33 del dispositivo di sollevamento, visto in sezione trasversale, è realizzato, per il supporto delle sfere 29, in modo arrotondato. In alternativa si possono prevedere, in questo caso, altre geometrie come, ad esempio, una scanalatura trapezoidale di un filetto curvo. Il filetto curvo 33 presenta, quanto la testa 26 della valvola si trova in una posizione chiusa 52, in direzione di una posizione aperta 53, in primo luogo una pendenza relativamente piccola. In questo modo, in presenza di una determinata misura di angolo di rotazione, si esegue soltanto un piccolo moto verticale. In questo modo si possono superare forze relativamente grandi. Allo stesso tempo si può regolare, in primo luogo, una corsa verticale inferiore a 1 min. Ciò è dovuto al fatto che una oscillazione dello stelo della valvola è ostacolata dalla trasformazione forzata del moto rotatorio in un moto verticale attraverso il sistema di elementi di regolazione 23.
Il filetto curvo 33 è concepito in modo che non si manifesti nessun autobloccaggio, per cui non si deve superare nessuna coppia di svincolo troppo elevata. Questa pendenza piatta presenta, inoltre, il vantaggio che, ad esempio, in caso di funzionamento a pieno carico del motore à combustione interna in cui la testa 26 della valvola è chiusa, si può resistere alle forti pressioni del ricircolo dei gas di scarico che, ad esempio, possono oscillare tra 4 e 5 bar. Il filetto curvo 33 può presentare, vantaggiosamente, anche in questa zona terminale, una pendenza molto lieve in modo da escludere con sicurezza un'apertura a pressione della testa 26 della valvola. Allo stesso tempo, la molla di richiamo 22 agisce attraverso l’albero 18 sul dispositivo di sollevamento 31 in modo che quest'ultimo tenga la testa 26 della valvola in una posizione chiusa 52. Ciò è dato anche in caso di elettromagnete di rotazione 13 non alimentato da corrente.
Il filetto curvo 33 del dispositivo di sollevamento 31 può essere eseguito, inoltre, a più principi. Inoltre, al posto delle sfere 29 si possono prevedere altri elementi di scorrimento che consentono una guida forzata del dispositivo di sollevamento 31 nell'elemento di azionamento 27. La pendenza del filetto curvo 33 è concepita, in questo caso, in modo che, in caso di moto rotatorio ancora possibile, si possa raggiungere la massima corsa necessaria. Ad esempio si può prevedere che, in caso di angolo di rotazióne fino a 170°, in particolare fino a 90° si possa avere un moto verticale fino a 10 mm.. La corsa verticale va progettata, in questo caso, in relazione alla sezione trasversale dell'ingresso di ricircolo 48 dei gas di scarico e della sezione trasversale in presenza di valvola completamente aperta. In questo caso si deve osservare che l'elemento di azionamento 27 presenti, tra un bordo superiore del dispositivo di sollevamento 31 e una base a tazza dell'elemento di azionamento 27, uno spazio libero necessario per la corsa verticale 54.
La valvola di ricircolo 11 dei gas di scarico lavora nel modo seguente:
La testa 26 della valvola viene tenuta dalla molla di richiamo 22 nella posizione chiusa 52 nella sede 46 della valvola. Attivando la valvola di ricircolo 11 dei gas di scarico, ad esempio quando 11 motore a combustione interna è al minimo, la testa 26 della valvola è trasferibile in una posizione aperta 53. In questo caso, l'elettromagnete di rotazione 13 viene messo sotto corrente. Attraverso l’eccitazione elettrica delle bobine si produce un campo magnetico che induce il magnete permanente 17 a girare. Questa rotazione viene trasmessa, attraverso l’albero 18, all'elemento di azionamento 27, per cui il dispositivo di sollevmento 31, per effetto del filetto curvo 33 e della guida assiale 35, esegue una corsa verticale 54 corrispondente. Non appena il motore a combustione interna viene fatto funzionare con un carico maggiore, la testa 26 della valvola viene portata a compiere un movimento di chiusura.
La forma di realizzazione secondo l'invenzione della valvola di ricircolo 11 dei gas di scarico presenta, inoltre, il vantaggio che, grazie all'impiego di un elettromagnete di rotazione 13, è possibile una piccola altezza d'ingombro rispetto ad elettromagneti di sollevamento di sistemi di comando già noti per valvole di ricircolo di gas di scarico. Inoltre si possono scegliere bracci di leve attivi più piccoli con centro di gravità più vantaggioso in modo da disporre di un minore carico oscillatorio.
In alternativa, nella forma di esecuzione descritta nella figura 1 si può prevedere che il sistema di filetto curvo 33 e di guida assiale 35 siano scambiati fra loro in modo da poter prevedere un filetto curvo interno 33 e una guida assiale esterna 35 sul dispositivo di sollevamento 31.
Nella figura 2 è rappresentata una forma di esecuzione alternativa nella sezione trasversale completa della figura 1. In seguito si parlerà solo delle differenze rispetto alla forma di esecuzione della figura 1. La valvola di ricircolo 11 dei gas di scarico presenta, come guida assiale 35, un cuscinetto a gola profonda longitudinale 35 che coopera con lo stelo 24 della valvola. Questo cuscinetto a gola profonda longitudinale 35 è fissato all'involucro. Attraverso l'impiego di un cuscinetto a gola profonda longitudinale, il dispositivo di sollevamento 31 può essere disposto, tramite lo stelo 24 della valvola, in modo non girevole rispetto all'involucro 12, per cui si ha una forma di realizzazione più semplice del dispositivo di sollevamento 31. Attraverso l'impiego del cuscinetto a gola profonda longitudinale 35, la geometria del dispositivo di sollevamento 31 può essere fortemente semplificata, come si vede chiaramente a confronto con il dispositivo di sollevamento della figura 1. Allo stesso moto si può avere una riduzione dei punti di supporto. Inoltre si può avere, vantaggiosamente, una commutazione da un attrito radente ad un attrito volvente in modo da ottenere un sistema a funzionamento dolce. Gli altri elementi strutturali sono strutturati analogamente alla forma di esecuzione della figura 1.
Il dispositivo di sollevamento 31 è realizzato vantaggiosamente in materiale plastico a guisa di pezzo stampato ad iniezione.
Una tale forma di realizzazione con magnete elettrico di rotazione e un sistema di elementi di regolazione secondo l'invenzione che trasforma un moto rotatorio in un moto verticale può essere utilizzato per altri impieghi. Così, il sistema di elementi di regolazione secondo l'invenzione può essere previsto, ad esempio, al posto di un rivelatore di pressione (in un turbocompressore a gas di scarico autoregolante) oppure al posto di una camera a depressione (in un turbocompressore a gas di scarico regolato mediante diagramma caratteristico) per un'attivazione di waste-gate (farfalla regolatrice di gas di scarico) oppure per un'attivazione di compressori VTG per la regolazione della posizione delle palette di griglie direttrici variabili in turbocompressori.
Per una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione si può anche invertire la polarità dell'elettromagnete di rotazione 13 im modo da consentire una chiusura della testa 26 della valvola. Il movimento di chiusura viene assistito dalla forza elastica della molla di richiamo 22.
L ' azionamento della valvola 11 avviene attraverso il fattore di utilizzazione di un impulso di una bobina di campo 55, dove per una piccola apertura della valvola 11 viene indicato un piccolo fatto di utilizzazione d'impulso e per un'apertura maggiore della valvola 11 viene indicato un grande fattore di utilizzazione d'impulso ottenuto dall'elettronica .
Claims (20)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema di comando per valvola di un motore a combustione interna, in particolare per una valvola di ricircolo dei gas di scarico, con un magnete di rotazione (13) ad azionamento elettrico, con un sistema di elementi di regolazione (23), il quale è azionabile da parte un elettromagnete di rotazione (13) ed è collegabile con una testa di valvola (26) conducibile su uno stelo di valvola (24), caratterizzato dal fatto che, forzatamente, con un dispositivo di sollevamento (31) del sistema di elementi di regolazione (23) che presenta un filetto curvo (33), si può trasformare un moto rotatorio attivabile tramite un elettromagnete di rotazione (13) in un moto verticale della testa (26) della valvola.
- 2. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra il dispositivo di sollevamento (31) e una guida (36) fissata all'involucro è prevista una guida assiale (35) del dispositivo di sollevamento (31).
- 3 . Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la guida assiale (35) è realizzata a guisa di cuscinetto a gola profonda longitudinale.
- 4. Sistema di comando per valvola secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema di elementi di regolazione (23) presenta un elemento di azionamento (27) che è collegato in modo non girevole con un albero (18) atto ad essere messo in rotazione dall'elettromagnete di rotazione (13) e la rotazione è trasmissibile al filetto curvo (33).
- 5 . Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'elemento di azionamento (27) è realizzato a guisa di supporto a forma di tazza che cinge almeno parzialmente il filetto curvo (33).
- 6. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento di azionamento (27) presenta elementi di guida (29) disposti in un elemento anulare (28) in modo fisso rispetto all'elemento di azionamento (27), i quali possono essere messi in collegamento attivo con il filetto curvo (33).
- 7. Sistema di comando per valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento di azionamento (27) presenta almeno un segmento filettato associabile ad un filetto curvo (33) del dispositivo di sollevamento
- 8. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il filetto curvo (33) è realizzato a forma di filettatura.
- 9. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il filetto curvo (33) è realizzato a più principi.
- 10. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il filetto curvo (33) presenta, in corrispondenza della chiusura, una piccola pendenza trasformabile in una pendenza più accentuata in direzione della zona di apertura .
- Sistema di comando per valvola secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di sollevamento (31) presenta uno stelo di valvola (24) disposto in modo assialmente mobile in una guida (44).
- 12 Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra la guida (44) e la testa (26) della valvola disposta su uno stelo di valvola (24) è applicabile una guarnizione di tenuta (49) per stelo di valvola.
- 13. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la guarnizione di tenuta (49) dello stelo della valvola è realizzata a guisa di soffietto.
- 14. Sistema di comando per valvola secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la pendenza e/o il diametro del dispositivo di sollevamento (31) sono adattabili in funzione dell'angolo di rotazione e della massima corsa di sollevamento.
- 15. Sistema di comando per valvola secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che con l'elettromagnete di rotazione (13) è attivabile un angolo di rotazione fino a 170° e questo moto rotatorio è attivabile in funzione della sezione trasversale di un ingresso di ricircolo di gas di scarico (48) e della sezione trasversale di una valvola (11) completamente aperta dove, preferibilmente, è previsto un moto verticale con una corsa verticale (54) fino a 10 mm.
- 16 . Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elettromagnete di rotazione (13) attiva mediante inversione polare un magnete permanente (17) in modo da farlo girare verso destra o verso sinistra.
- 17 . Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elettromagnete di rotazione (13) è collocabile, in stato non alimentato da corrente, con una molla di richiamo (22) in una posizione chiusa (52).
- 18. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elettromagnete di rotazione (13) è attivabile con un circuito elettrico magnetico che presenta un circuito parallelo collegato in serie di una resistenza NTC e di un'altra resistenza.
- 19. Sistema di comando per valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di sollevamento (31) presenta almeno un elemento di compensazione che equilibra il gioco del filetto curvo (33).
- 20. Sistema di comando per valvola secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema di comando per valvola viene utilizzato per la regolazione di una posizione di paletta di un turbocompressore a gas di scarico.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19704091A1 (de) * | 1997-02-04 | 1998-08-06 | Wahler Gmbh & Co Gustav | Abgasrückführventil für eine Brennkraftmaschine |
| EP0984549A1 (de) * | 1997-10-28 | 2000-03-08 | Caspar Hohoff | Torquemotor, als elektrischer Direktantrieb für ein Stellelement mit von 0 bis 90 Verstellweg zur Verstellung von Drosselklappen und Drallklappen als Füllungsregelung beim KFZ-Motor |
| FR2772429B1 (fr) * | 1997-12-16 | 2000-06-02 | Sagem | Vanne de controle pour systeme de recirculation des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| DE19961756C1 (de) * | 1999-12-21 | 2001-04-19 | Siebe Automotive Deutschland Gmbh | Abgasrückführventil |
| DE10003129A1 (de) * | 2000-01-26 | 2001-08-02 | Pierburg Ag | Linearstellantrieb |
| EP1126155A3 (en) * | 2000-02-18 | 2002-08-21 | Siemens Automotive Inc. | Rotatory valve actuating system |
| US6497225B1 (en) * | 2000-02-24 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | EGR metering subassembly including a gas arrestor |
| DE10104227C1 (de) * | 2001-01-31 | 2003-01-16 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Behandlung von Gasströmen |
| DE10108043B4 (de) * | 2001-02-20 | 2005-09-01 | Robert Bosch Gmbh | Selbstreinigende Ventile im Zuluft- oder Abgassystem bei Verbrennungskraftmaschinen |
| DE10125094A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Abgasrückführeinrichtung |
| US6375086B1 (en) | 2001-07-30 | 2002-04-23 | Eaton Corporation | Modulating refrigerant flow through a motorized expansion valve |
| US6843239B2 (en) | 2001-12-21 | 2005-01-18 | Caterpillar Inc. | High speed exhaust gas recirculation valve |
| FR2837032B1 (fr) * | 2002-03-05 | 2004-08-06 | Moving Magnet Tech Mmt | Actionneur lineaire comprenant un moteur electrique polyphase |
| FR2837033B1 (fr) * | 2002-03-05 | 2004-09-24 | Moving Magnet Tech Mmt | Actionneur lineaire comprenant un moteur electrique polyphase |
| FR2837544B1 (fr) * | 2002-03-25 | 2004-08-20 | Skf Ab | Dispositif de butee a roulement et vanne de controle de recyclage de gaz d'echappement comprenant un tel dispositif |
| US6891456B2 (en) * | 2002-06-10 | 2005-05-10 | Delphi Technologies, Inc. | Multi-pole electromagnetic motor apparatus and method of assembling |
| JP3887343B2 (ja) * | 2003-04-03 | 2007-02-28 | ミネベア株式会社 | ロータリーアクチュエータ |
| US7124750B2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-10-24 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Relative position sensing for an exhaust gas recirculation valve |
| FR2870302B1 (fr) | 2004-05-11 | 2007-09-28 | Skf Ab | Dispositif de butee a roulement et moteur de commande de vanne de recyclage de gaz d'echappement comprenant un tel dispositif |
| JP4817671B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2011-11-16 | 株式会社不二工機 | 減速装置付電動弁 |
| DE102006011805A1 (de) * | 2006-03-15 | 2007-10-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Schaltungsanordnung mit elektrischen Stellgliedern |
| US7311068B2 (en) * | 2006-04-17 | 2007-12-25 | Jason Stewart Jackson | Poppet valve and engine using same |
| US7533641B1 (en) | 2006-04-17 | 2009-05-19 | Jason Stewart Jackson | Poppet valve and engine using same |
| DE102008049251B4 (de) | 2008-09-26 | 2021-01-21 | Pierburg Gmbh | Stellvorrichtung zur Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine lineare Bewegung |
| DE102009054429B4 (de) | 2009-11-25 | 2013-05-23 | Pierburg Gmbh | Stellvorrichtung zur Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine lineare Bewegung |
| EP2412960A1 (en) | 2010-07-30 | 2012-02-01 | Perkins Engines Company Limited | An exhaust gas recirculation (EGR) apparatus |
| FR2978998B1 (fr) * | 2011-08-08 | 2013-07-26 | Sonceboz Automotive Sa | Dispositif de dosage compact |
| DE102012101851B4 (de) | 2012-03-06 | 2014-06-05 | Pierburg Gmbh | Abgaseinleitvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
| CN103912414A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-09 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 一种电动egr阀的中心杆连接结构 |
| CN104179563B (zh) * | 2014-08-15 | 2016-08-17 | 无锡科博增压器有限公司 | 带位移监控的执行器 |
| JP6475197B2 (ja) * | 2016-06-15 | 2019-02-27 | 株式会社鷺宮製作所 | 弁装置 |
| CN110259609A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-20 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种集成egr通道的进气管 |
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Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2539484A1 (de) * | 1975-09-05 | 1977-03-10 | Bosch Gmbh Robert | Stellvorrichtung fuer ein ventil in einer abgasrueckfuehrleitung einer brennkraftmaschine |
| JPS57193751A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-29 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Egr valve and its control method |
| GB2101715B (en) * | 1982-05-24 | 1985-09-04 | Mikuni Kogyo Kk | Exhaust gas recirculation valves |
| US4561408A (en) * | 1984-01-23 | 1985-12-31 | Borg-Warner Corporation | Motorized flow control valve |
| JPS6176748A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動式排気ガス再循環バルブ |
| JPS6228068U (it) * | 1985-08-06 | 1987-02-20 | ||
| US4915083A (en) * | 1987-03-30 | 1990-04-10 | Robertshaw Controls Company | Exhaust gas recirculation valve construction and method of making the same |
| US4782811A (en) * | 1987-03-30 | 1988-11-08 | Robertshaw Controls Company | Exhaust gas recirculation valve construction and method of making the same |
| DE8906387U1 (de) * | 1989-05-23 | 1989-07-20 | INTERATOM GmbH, 5060 Bergisch Gladbach | Faltenbalgpumpe mit magnetischer Ventilsteuerung |
| JP2503930Y2 (ja) * | 1990-03-15 | 1996-07-03 | 愛三工業株式会社 | アイドル回転数制御装置 |
| JPH05106520A (ja) * | 1990-12-28 | 1993-04-27 | Aisan Ind Co Ltd | 流量制御弁 |
| US5380161A (en) * | 1992-12-11 | 1995-01-10 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Variable capacity swash-plate compressor with electromagnetic clutch |
| US5327856A (en) * | 1992-12-22 | 1994-07-12 | General Motors Corporation | Method and apparatus for electrically driving engine valves |
| CA2121067C (en) * | 1993-09-27 | 1997-11-11 | William E. Hoehn | Valve assembly structure for a fluid stream |
| DE4343318A1 (de) * | 1993-12-18 | 1995-06-22 | Abb Patent Gmbh | Generator |
| US5606957A (en) * | 1995-12-06 | 1997-03-04 | Caterpillar Inc. | Control system for exhaust gas recirculation |
-
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