ES2617341T3 - Dispositivo de control de un flujo de gases de admisión y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustión interna y módulo de admisión correspondiente - Google Patents

Dispositivo de control de un flujo de gases de admisión y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustión interna y módulo de admisión correspondiente Download PDF

Info

Publication number
ES2617341T3
ES2617341T3 ES14195473.5T ES14195473T ES2617341T3 ES 2617341 T3 ES2617341 T3 ES 2617341T3 ES 14195473 T ES14195473 T ES 14195473T ES 2617341 T3 ES2617341 T3 ES 2617341T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
intake
gases
exhaust
conduit
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14195473.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent Odillard
Julio GUERRA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2617341T3 publication Critical patent/ES2617341T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/21—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system with EGR valves located at or near the connection to the intake system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/12—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with non-fuel substances or with anti-knock agents, e.g. with anti-knock fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F02M26/43—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which exhaust from only one cylinder or only a group of cylinders is directed to the intake of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/71—Multi-way valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Un dispositivo de control (100) de un flujo de gases de admisión y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustión interna, para un módulo de admisión (M) que comprende al menos un conducto (1) dispuesto para alimentar el cilindro con gases de admisión (F) y/o con gases de escape recirculados (EGR), dicho dispositivo (100) que comprende: - un medio (5) de desactivación de al menos un conducto (1), pilotable entre una primera posición en la que el conducto alimenta el cilindro con los gases de admisión (F) y una segunda posición en la que el conducto alimenta el cilindro con los gases de escape recirculados (EGR), y - un medio de estanqueidad (15) capaz de cerrar herméticamente una abertura (13) del conducto (1) por la llegada de los gases de escape, caracterizado por que el medio de estanqueidad (15) está configurado para desplazarse bajo el efecto de la diferencia de presión entre la admisión y el escape de ambos lados del medio de estanqueidad (15), entre: - una posición de bloqueo del medio de desactivación (5) en la primera posición cuando la presión en el escape es superior a la presión en la admisión, y - una posición de liberación del medio de desactivación (5) cuando la presión en el escape es inferior a la presión en la admisión.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Dispositivo de control de un flujo de gases de admision y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustion interna y modulo de admision correspondiente
La invencion se refiere al campo de la alimentacion de aire de motores de combustion interna. Se dirige mas particularmente a los motores de multiples cilindros y los dispositivos utilizados para controlar los flujos de gases de admision y de gases de escape recirculados hacia los cilindros.
Los motores en cuestion pueden ser de encendido por chispa o de encendido por compresion (motor Diesel). Los motores pueden estar sobrealimentados o alimentados a la presion atmosferica.
A continuacion, se entendera por gases de admision, el aire fresco. Por otra parte, se utilizara espedficamente el termino de gases de escape para designar los gases resultantes de un proceso de combustion entre un carburante y el aire de alimentacion en el motor, recuperados en la salida del motor, conforme a un procedimiento conocido generalmente bajo el acronimo ingles EGR (“Exhaust Gas Recirculation” (“Recirculacion de Gases de Escape”)).
De manera habitual, un motor funciona con la totalidad de sus cilindros que siguen un ciclo conocido de cuatro tiempos: Admision - Compresion - Combustion/expansion - Escape. Este ciclo se caracteriza por su rendimiento, que se reconoce como que es optimo cuando las perdidas debidas al trasvase de los gases, tambien llamadas perdidas por bombeo, durante las fases de admision y de escape, son mmimas.
A fin de limitar estas perdidas, se ha propuesto desactivar uno o varios cilindros durante el funcionamiento a carga baja o, mas generalmente, cuando la potencia demandada pueda ser asegurada por una parte solamente de los cilindros del motor.
La desactivacion se hace generalmente actuando directamente sobre la abertura de las valvulas de los cilindros en cuestion, poniendolos o bien totalmente inactivos o bien accionandolos de manera diferente.
No obstante, el hecho de no alimentar el cilindro desactivado presenta unos inconvenientes. En particular, la temperatura en el cilindro desactivado disminuye de manera importante, lo que hace bajar la temperatura global de los gases de escape, en particular durante la reanudacion del cilindro. Incluso sin paso de aire fresco, esta disminucion de temperatura es perjudicial para el catalizador de la cadena de tratamiento de los gases de escape.
Una solucion consiste en alimentar el o los cilindros desactivados con gases de escape recuperados a la salida del motor. En particular, estos gases estan calientes y pueden ser entregados a presion elevada, lo que permite mantener la temperatura y la presion en el cilindro desactivado.
La realizacion de este dispositivo necesita generalmente un medio de control de flujo en al menos uno de los conductos del colector de admision que permita bloquear el paso de los gases de escape recirculados o bloquear el paso de los gases de admision, e igualmente un dispositivo que permita la puesta en comunicacion entre un colector de los gases de escape y el volumen comprendido entre el primer medio y una valvula de admision de los gases de admision. Un medio de control tal se describe, por ejemplo, en el documento US5562085.
Un medio de obturacion hermetica de la llegada de los gases de escape recirculados es, en este caso, indispensable con el fin de garantizar la estanqueidad entre el colector de los gases de escape y el colector de admision cuando la desactivacion de un cilindro esta inactiva, es decir, que el cilindro debe ser alimentado unicamente con gases de admision.
No obstante, el accionamiento de estos dos medios de control de flujo y de obturacion hermetica a la llegada de los gases de escape recirculados, puede mostrarse complejo, pesado, incomodo y oneroso. De hecho, dos sistemas de pilotaje, en particular dos sistemas mecanicos, que pueden ser independientes, son necesarios para pilotar el medio de control de flujo y el medio de obturacion hermetica a la llegada de los gases de escape recirculados.
La invencion tiene como objetivo paliar estos inconvenientes de la tecnica anterior proporcionando un dispositivo de control de los flujos de gases de admision y/o de gases de escape en el cual se simplifica el pilotaje.
Para este proposito, la invencion tiene por objeto un dispositivo de control de un flujo de gases de admision y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustion interna, para un modulo de admision que comprende al menos un conducto dispuesto para alimentar el cilindro con gases de admision y/o con gases de escape recirculados, dicho dispositivo que comprende:
- un medio de desactivacion de al menos un conducto, pilotable entre una primera posicion en la que el conducto alimenta el cilindro con los gases de admision y una segunda posicion en la que el conducto alimenta el cilindro con los gases de escape recirculados, y
- un medio de estanqueidad capaz de cerrar hermeticamente una abertura del conducto por la llegada de los gases de escape,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
caracterizado por que el medio de estanqueidad esta configurado para desplazarse bajo el efecto de la diferencia de presion entre la admision y el escape de ambos lados del medio de estanqueidad, entre:
- una posicion de bloqueo del medio de desactivacion en la primera posicion cuando la presion en el escape es superior a la presion en la admision, y
- una posicion de liberacion del medio de desactivacion cuando la presion en el escape es inferior a la presion en la admision.
Con un medio de estanqueidad tal subordinado a las presiones en la admision y en el escape, se suprime el pilotaje del medio de obturacion hermetica a la llegada de los gases de escape recirculados segun la tecnica anterior. La estanqueidad entre los gases del colector de escape y los gases del colector de admision se realiza por un medio de estanqueidad automatico puesto en movimiento bajo el efecto de la diferencia de presion entre la admision y el escape.
Segun un aspecto de la invencion, el medio de estanqueidad comprende al menos un piston.
Segun un modo de realizacion, el medio de desactivacion comprende un organo rotativo alrededor de un eje, capaz de ser dispuesto en un conducto del modulo de admision de manera que el eje sea dispuesto sustancialmente transversalmente con respecto al conducto.
El piston esta configurado ventajosamente para desplazarse en traslacion segun un eje sustancialmente perpendicular al eje de rotacion del medio de desactivacion.
Segun un modo de realizacion particular, el piston presenta en al menos una superficie una cara plana. Esta cara plana permite una puesta a presion del piston a la presion en la admision.
Segun otro aspecto de la invencion, el medio de estanqueidad esta configurado para estar en contacto con el medio de desactivacion en la posicion de bloqueo, y presenta una forma complementaria a la forma del medio de desactivacion a nivel de la zona de contacto.
Segun un modo de realizacion, el medio de desactivacion comprende una tolva rotativa de forma general sustancialmente cilmdrica, que comprende un flanco lateral conformado de manera que permite o bloquea la circulacion de los gases de admision y/o de los gases de escape recirculados, en funcion de la posicion angular de la tolva rotativa.
El flanco lateral esta por ejemplo conformado de manera que obtura la abertura cuando la tolva esta en la primera posicion, y de manera que obtura la seccion de paso de los gases de admision que proceden del colector de admision cuando la tolva esta en la segunda posicion.
El dispositivo puede comprender al menos un medio de retroceso dispuesto de manera que incite al medio de estanqueidad hacia la posicion de liberacion del medio de desactivacion.
Puede tratarse de un muelle, tal como un muelle de compresion. El medio de estanqueidad es asf subordinado a las presiones en la admision y en el escape del motor, mientras que esta sometido a la fuerza del muelle.
Asf, el medio de estanqueidad es empujado a la posicion de liberacion del medio de estanqueidad, es decir, hacia la llegada de los gases de escape bajo el efecto de la diferencia de presion de admision/escape y bajo el efecto del muelle de compresion.
Cuando la presion en el escape es superior a la presion en la admision y a la fuerza del muelle de compresion, el medio de estanqueidad es empujado contra el medio de desactivacion, a la posicion de bloqueo del medio de desactivacion.
Ademas, el muelle permite modificar el lfmite del regimen del motor para el bloqueo del medio de desactivacion.
Segun un modo de realizacion, el dispositivo comprende una cubierta de cierre dispuesta en frente del medio de estanqueidad, conformada para permitir la llegada de los gases de escape y que presenta al menos un medio de puesta a la presion en el escape, tal como un orificio que permita el paso de los gases de escape.
La invencion se refiere igualmente a un modulo de admision de aire de un motor de combustion interna que comprende al menos un dispositivo de control como se definio anteriormente.
Segun un modo de realizacion, el modulo de admision esta configurado para un motor de combustion interna que comprende al menos dos cilindros, dicho modulo que comprende al menos dos dispositivos de control tales como se definieron anteriormente, cada uno de dichos dispositivos que esta dispuesto para alimentar uno de dichos cilindros y los dos dispositivos que estan accionados independientemente uno con respecto al otro.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Se puede as^ desactivar uno solo de los cilindros y controlar el flujo de gases de admision o de gases de escape en el conducto asociado independientemente del control de flujo en el conducto asociado al otro cilindro.
Por supuesto, tambien se puede desactivar los dos cilindros.
Otras caractensticas y ventajas de la invencion apareceran mas claramente a partir de la lectura de la siguiente descripcion, dada a tftulo de ejemplo ilustrativo y no limitativo, y de los dibujos anexos entre los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un modulo de admision de aire equipado con un dispositivo de control de flujo de los gases de admision y/o de los gases de escape recirculados segun la invencion,
- la figura 2 representa un medio de desactivacion de un conducto asociado y un medio de estanqueidad asociado del dispositivo de control,
- la figura 3a es una vista esquematica en seccion del medio de desactivacion de un conducto en una primera posicion en el estado bloqueado,
- la figura 3b es una vista esquematica en seccion del medio de desactivacion de un conducto en la primera posicion en el estado desbloqueado,
- la figura 4 retoma la figura 3a en una segunda posicion del medio de desactivacion,
- la figura 5 es una vista en seccion del modulo de admision con el medio de desactivacion en la primera posicion que deja pasar los gases de admision en el conducto equipado con el dispositivo y que bloquea la llegada de los gases de escape,
- la figura 6 es una vista en seccion del modulo de admision con el medio de desactivacion en la segunda posicion que bloquea los gases de admision en el conducto equipado con el dispositivo y que deja pasar los gases de escape,
- la figura 7 es una vista de una tolva del dispositivo de obturacion, y
- la figura 8 es un grafico que representa la evolucion de la presion en la admision, de la presion en el escape y de la fuerza del medio de estanqueidad contra el medio de desactivacion de un conducto en funcion del regimen del motor.
En estas figuras, los elementos sustancialmente identicos llevan las mismas referencias.
La invencion se refiere a un modulo de admision M, parcialmente visible en la figura 1, destinado a ser colocado en la culata de un motor y que comprende para cada cilindro de un motor multiples cilindros al menos un conducto 1 destinado a prolongarse en la culata para alimentar el cilindro con gases de admision.
Ademas, el modulo de admision M comprende un colector de admision 3 en el que desemboca(n) el(los) conducto(s) 1. El colector de admision 3 se alimenta con gases de admision por un sistema no representado en las figuras. El colector de admision 3 puede tener una forma general de una caja sustancialmente paralelepipedica.
Siendo el motor de multiples cilindros, el colector de admision 3 esta configurado para repartir los flujos de gases de admision entre los conductos 1 respectivamente asociados a un cilindro del motor segun el ejemplo ilustrado.
El colector de admision 3 puede comprender un intercambiador termico 4 que atraviesan los gases de admision antes de ser distribuidos dentro de los conductos de alimentacion de los diferentes cilindros. El intercambiador termico 4 esta configurado para enfriar el aire de sobrealimentacion. Un intercambiador termico 4 tal generalmente se llama refrigerador de aire de sobrealimentacion “RAS”.
El intercambiador termico 4 puede estar integrado en el colector de admision 3 o alternativamente estar desviado.
Ademas, el volumen del colector de admision 3 puede ser puesto en comunicacion de fluido con un colector de escape (no representado en las figuras) de manera que permita una recirculacion de los gases de escape recuperados en la salida del motor en uno o varios cilindros a desactivar, en particular durante un funcionamiento de carga baja o cuando la potencia demandada puede ser asegurada por una parte solamente de los cilindros. De hecho, cuando el regimen del motor es bajo, la desactivacion de un cilindro permite reducir las perdidas por bombeo.
Para hacer esto, se preve por ejemplo en al menos un conducto 1, una abertura 13 que permite una conexion a un colector de los gases de escape recuperados en la salida del motor (no representado en las figuras).
El modulo de admision M comprende a este efecto un dispositivo de control 100 de flujo de los gases de admision y/o de los gases de escape recirculados. El dispositivo de control 100 permite controlar la circulacion de un flujo de gases de admision en un cilindro o la circulacion de gases de escape en un cilindro a desactivar.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
El dispositivo de control 100 puede ser dispuesto en el modulo de admision M a nivel de al menos un conducto 1 asociado.
Con el fin de poder desactivar varios cilindros del motor, se puede prever igualmente un dispositivo de control 100 para la desactivacion de al menos dos conductos 1 de lado a lado.
Alternativamente, se puede prever un dispositivo de control 100 asociado a un unico conducto 1; en el caso de varios dispositivos de control 100 entonces son independientes unos con respecto a otros. Dicho de otro modo, cada conducto de admision esta equipado con un dispositivo de control 100 espedfico que dispone de un medio de accionamiento independiente de otros dispositivos de control 100.
Ademas, como se ilustra en la figura 2 un dispositivo de control 100 comprende:
- por una parte, un medio de desactivacion 5 de uno o varios conductos 1, y
- por otra parte, un medio de estanqueidad 15 capaz de bloquear o liberar/desbloquear el medio de desactivacion
5.
El medio de desactivacion 5 es pilotable entre:
- una primera posicion, tambien llamada posicion activa, esquematizada en las figuras 3a y 3b, que permite la circulacion del gas de admision, es decir, de aire fresco en un conducto 1, el aire fresco que se representa por la flecha F en la figura 3a, y
- una segunda posicion, tambien llamada posicion de desactivacion, esquematizada en la figura 4, que bloquea la circulacion de los gases de admision en el conducto 1 y que permite la circulacion de gas de escape en este conducto 1, los gases de escape que estan representados por la flecha EGR.
El dispositivo de control 100 comprende ventajosamente un sistema mecanico que controla el movimiento del medio de desactivacion 5.
El medio de desactivacion 5 se realiza, por ejemplo, bajo la forma de un organo rotativo, tal como una aleta o una tolva, dispuesta en la embocadura de un conducto 1 en el colector de admision 3, como es visible en las figuras 5 y
6.
Segun el ejemplo ilustrado, el medio de desactivacion comprende una tolva rotativa 5 visible mejor en las figuras 2 y
7.
Segun el modo de realizacion ilustrado, la tolva 5 presenta una forma general sustancialmente cilmdrica de eje longitudinal R. La tolva 5 esta configurada para girar alrededor de su eje R.
La tolva 5 es capaz de ser dispuesta en el conducto 1 de manera que su eje R sea dispuesto sustancialmente transversalmente con respecto al conducto 1. Segun el ejemplo ilustrado en las figuras 3a a 6, la forma interior del conducto 1 esta delimitada por dos paredes 6 y 7 opuestas, y la tolva 5 se extiende longitudinalmente segun el eje R de forma sustancialmente paralela a las dos paredes 6 y 7.
Ademas, la tolva 5 presenta un diametro D superior a la distancia d entre las dos paredes 6, 7.
Segun el ejemplo ilustrado en las figuras 2 y 7, la tolva 5 presenta aqrn:
- un flanco lateral 9, que forma una parte transversal con respecto al conducto 1, que se extiende siguiendo el eje R, y
- un camino de flujo 9', que esta, por ejemplo, cortado en el cilindro.
La tolva 5 puede comprender ademas dos cazoletas 10 de forma sustancialmente circular, conectadas a los extremos de la parte transversal 9.
El flanco lateral o la parte transversal 9 es capaz de extenderse sustancialmente paralelamente a las paredes planas 6 y 7 cuando la tolva 5 esta dispuesta en el conducto 1.
La parte transversal esta conformada de manera que permite o bloquea la circulacion de los gases de admision F y/o de los gases de escape recirculados EGR, en funcion de la posicion angular de la tolva 5.
Dicho de otro modo, la parte transversal 9 esta conformada:
- de manera que obture la abertura 13 por la llegada de los gases de escape cuando la tolva 5 esta en la primera posicion, permitiendo asf la circulacion de los gases de admision por el camino de flujo 9', y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
- de manera que obture la seccion de paso de los gases de admision que proceden del colector de admision 3 cuando la tolva 5 esta en la segunda posicion, permitiendo as^ la circulacion de los gases de escape por el camino de flujo 9'.
Ademas, la parte transversal 9 presenta una cara interna 12 destinada a ser orientada hacia el interior del conducto 1 cuando la tolva 5 esta dispuesta en el conducto 1. Esta cara interna 12 es, por ejemplo, capaz de formar un deflector de los gases de escape cuando la tolva 5 esta en la segunda posicion.
Asf conformada, la tolva 5 asegura la funcion de control de flujo, que deja pasar el gas de admision en la primera posicion y que lo bloquea en la segunda posicion.
En las figuras 3a, 3b y 5, la tolva 5 esta en la primera posicion dejando totalmente libre el paso en el conducto 1 del flujo de gases de admision a fin de alimentar el cilindro situado por debajo (en relacion a la orientacion de las figuras 3a y 3b). Cuando la tolva 5 esta en la primera posicion, la parte transversal 9 obstruye la abertura 13 realizada en el conducto 1 para la conexion a los gases de escape.
En las figuras 4 y 6, la tolva 5 se ha girado un angulo de rotacion predefinido alrededor del eje R de manera que se encuentra en la segunda posicion, en la que la parte transversal 9 obtura la seccion del conducto 1 en comunicacion de fluido con el colector de admision 3. Este resultado se obtiene del hecho de que la tolva 5 presenta un diametro D suficiente, superior de la distancia d entre las paredes planas 6 y 7 como se dijo anteriormente. Cuando la tolva 5 esta en la segunda posicion, la abertura 13 practicada en el conducto 1 para la conexion con los gases de escape esta completamente retirada.
Por consiguiente, cuando la tolva 5 esta en la primera posicion, bloquea la introduccion de los gases de escape en el conducto 1 que conduce al cilindro del motor y cuando esta en la segunda posicion deja pasar el flujo de gases de escape permitiendo, por lo tanto, la recirculacion de los gases de escape para la alimentacion del cilindro a desactivar.
La tolva 5 permite modular la alimentacion del cilindro por el conducto 1 entre dos situaciones extremas, una alimentacion unicamente con el aire fresco como gas de alimentacion y una alimentacion unicamente con los gases de escape recirculados.
La integracion de esta tolva 5 en un conducto 1 asociado del modulo de alimentacion M no influye en la alimentacion de los otros cilindros. De hecho, la tolva 5 deja a los gases de admision repartirse libremente hacia los otros conductos 1 de cilindro del motor en los cuales la embocadura no esta bloqueada.
El medio de estanqueidad 15 esta, mientras tanto, configurado para desplazarse bajo el efecto de la diferencia de presion entre la admision y el escape en ambos lados del medio de estanqueidad 15, entre:
- una posicion de bloqueo de la tolva 5 en la primera posicion, y
- una posicion de liberacion o desbloqueo de la tolva 5.
Segun el modo de realizacion ilustrado, el medio de estanqueidad 15 esta dispuesto delante de la abertura 13
causando los gases de escape en frente de la tolva 5, a fin de poder cerrar hermeticamente esta llegada de gases
de escape. El medio de estanqueidad 15 es capaz de controlar la comunicacion de fluido entre la abertura 13 en el conducto 1 de alimentacion del cilindro y un colector de gases de escape (no representado).
El medio de estanqueidad 15 permite bajo el efecto de la diferencia de presion entre la admision y el escape, en funcionamiento normal, es decir, cuando un cilindro no se desactiva, una obturacion hermetica de la abertura 13 del conducto 1 que impide toda comunicacion de fluido entre los gases de admision y los gases de escape, bloqueando el medio de desactivacion 5 en la primera posicion.
De hecho, cuando el regimen y la carga del motor aumentan, todos los cilindros estan activados. Entonces es indispensable realizar una estanqueidad perfecta entre los gases de admision y los gases de escape EGR.
El movimiento del medio de estanqueidad 15 para llegar a bloquear o liberar el medio de desactivacion 5 esta accionado por la diferencia de presion entre la admision y el escape que actua sobre el mismo en ambos lados.
Con este fin, el medio de estanqueidad 15 comprende al menos un piston 151 dispuesto en frente de la abertura 13 del conducto 1 que permite la conexion a los gases de escape. Asf dispuesto, el piston 151 se somete, por lo tanto, por un lado, a la presion en la admision y por otro lado a la presion en el escape.
El piston 151 puede ser conformado para permitir el paso de los gases de admision en una superficie del piston 151, por ejemplo, realizando una cara plana 152 visible en la figura 2 en una superficie del piston 151. Esto permite la puesta a presion del piston a la presion en la admision.
Preferiblemente, el piston 151 esta dispuesto de manera que se desplace en traslacion segun un eje T sustancialmente perpendicular al eje de rotacion R de la tolva 5 (vease la figura 2). Un tope 153 visible en las figuras
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
5 y 6 permite ventajosamente limitar el desplazamiento del piston 151 cuando este ultimo no esta en contacto con la tolva 5.
De manea que llegue a bloquear la tolva 5 y asegure la estanqueidad, el piston 151 presenta a nivel de su zona de contacto comun con la tolva 5 una forma complementaria de la forma de la tolva 5.
El piston 151 esta configurado para:
- cerrar hermeticamente la abertura 13 que permite la llegada de los gases de escape (vease la figura 3a) bloqueando la tolva 5 cuando la presion en el escape es superior a la presion en la admision, y
- liberar la tolva 5 (vease la figura 3b) cuando la presion en la admision es superior a la presion en el escape, a fin de que la tolva 5 pueda girar libremente.
Asf, cuando el regimen del motor es bajo, la presion en la admision es generalmente superior a la presion en el escape, el piston 151 se empuja hacia la llegada de los gases de escape EGR bajo el efecto de la diferencia de presion de admision/escape. La tolva 5 es, por lo tanto, desbloqueada (vease la figura 6) debido al alejamiento del piston 151 que no esta en contacto estanco con la tolva 5. La tolva 5 puede girar libremente para la activacion (primera posicion visible en la figura 3a) o la desactivacion (segunda posicion visible en la figura 4) de uno o de varios cilindros.
Cuando el regimen y la carga del motor aumentan, se activan todos los cilindros. La presion en el escape llega a ser naturalmente superior a la presion de la admision. El piston es, por lo tanto, empujado contra la tolva 5: el contacto entre el piston 151 y la tolva 5 realiza asf la estanqueidad del conjunto. Las zonas de contacto Z entre la tolva 5 y el piston 151 que aseguran la estanqueidad entre los gases de admision y los gases de escape estan esquematizadas en la figura 5.
Si, cuando la presion en el escape es superior a la presion en la admision, esta desactivado el cilindro asociado al conducto 1, la tolva 5 permanece libre.
Se ha representado en la figura 8:
- una curva de evolucion de la presion en la admision en mbarA en funcion del regimen del motor en rev/min, esta curva que esta singularizada por unos cuadradillos,
- una curva de evolucion de la presion en el escape en mbarA en funcion del regimen del motor en rev/min, esta curva que esta singularizada por unos drculos, y
- una curva de evolucion de la fuerza del piston 151 contra la tolva 5 en N en funcion del regimen del motor en rev/min, esta curva que esta representada en lmea de puntos.
Como se dijo anteriormente, cuando el regimen del motor es bajo, aqrn inferior a tttulo de ejemplo a 2500 rev/min, la presion en la admision es superior a la presion en el escape. El punto de cruce entre la presion en la admision y la presion en el escape, es decir, antes de la inversion de las curvas de modo que la presion en el escape llega a ser superior que la presion en la admision, se situa en los alrededores de 2500 rev/min segun el ejemplo ilustrado.
Este punto de cruce corresponde al regimen del motor a partir del cual se elige bloquear la tolva 5 con la ayuda del piston 151 a fin de garantizar la estanqueidad entre los gases de admision y los gases de escape cuando el cilindro debe ser alimentado unicamente con gases de admision.
Refiriendose de nuevo a las figuras 5 y 6, se puede prever al menos un medio de retroceso 154, tal como un muelle 154, por ejemplo, trabajando en compresion, que permite desplazar el punto de bloqueo de la tolva 5 que corresponde al punto cruce entre las presiones en la admision y en el escape, modificando el tarado del muelle 154.
El piston 151 se subordina entonces a las presiones en la admision y en el escape del motor, mientras que se someten a la fuerza del muelle de compresion 154.
Asf, cuando el regimen del motor es bajo, el piston 151 es, por lo tanto, empujado hacia la llegada de los gases de escape EGR bajo el efecto de la diferencia de presion de admision/escape y bajo el efecto del muelle de compresion 154.
Cuando el regimen y la carga del motor aumenta, la presion en el escape es superior a la presion en la admision y a la fuerza del muelle de compresion 154. El piston es, por lo tanto, empujado contra la tolva 5.
Se puede prever, ademas, que el piston 151 pueda, de manera opcional, ser accionado por medio de una bobina electromagnetica o por otro medio de accionamiento externo.
Por ultimo, se puede prever una cubierta de cierre 155 dispuesta en frente del piston 151 del lado opuesto al lado del piston 151 destinada a entrar en contacto contra la tolva 5 para asegurar la estanqueidad.
La cubierta de cierre 155 presenta aqu una abertura 156, por ejemplo, central, que permite la llegada de los gases de escape. Esta abertura 156 puede estar unida al colector de gases de escape (no representado) con la ayuda de uno o varios tubos.
La cubierta de cierre 155 esta conformada ademas para permitir el paso de los gases de escape de forma que llega 5 a aplicar una presion en una superficie del piston 151, permitiendo asf una puesta a presion del piston 151 a la presion en el escape. Esta puesta a presion se esquematiza por las flechas EGR en la figura 5. Para hacer esto, se preve a tftulo de ejemplo al menos un orificio 157 en la cubierta de cierre 155 que este en comunicacion de fluido con la abertura 156 que permite la llegada de los gases de escape. El o los orificios 157 son, segun el ejemplo ilustrado, unos orificios 157 laterales.
10 En conclusion, con un mismo dispositivo de control 100 se puede bloquear el paso de los gases de admision en un conducto 1 cuando el cilindro asociado esta desactivado de forma que permita la alimentacion de gases de escape recirculados o por el contrario bloquear el paso de los gases de escape en el conducto 1 cuando el cilindro esta activo mientras que asegura la estanqueidad entre el aire fresco y los gases de escape sin necesitar un accionamiento suplementario del medio de estanqueidad 15.
15 Solo un accionamiento del medio de desactivacion 5, mas precisamente de la rotacion de la tolva 5, es necesario debido a la subordinacion a las presiones en la admision y en el escape del medio de estanqueidad 15 que comprende segun el modo de realizacion descrito un piston 151.
La supresion de un accionamiento del medio de estanqueidad 15 permite reducir los costes y la complejidad del dispositivo de control 100. Ademas, esta permite obtener un modulo de admision M menos incomodo con respecto a
20 las soluciones de la tecnica anterior previendo un sistema de accionamiento del medio de estanqueidad, tal como una valvula, dispuesta en el modulo de admision M.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de control (100) de un flujo de gases de admision y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustion interna, para un modulo de admision (M) que comprende al menos un conducto (1) dispuesto para alimentar el cilindro con gases de admision (F) y/o con gases de escape recirculados (EGR), dicho dispositivo (100) que comprende:
    - un medio (5) de desactivacion de al menos un conducto (1), pilotable entre una primera posicion en la que el conducto alimenta el cilindro con los gases de admision (F) y una segunda posicion en la que el conducto alimenta el cilindro con los gases de escape recirculados (EGR), y
    - un medio de estanqueidad (15) capaz de cerrar hermeticamente una abertura (13) del conducto (1) por la llegada de los gases de escape,
    caracterizado por que el medio de estanqueidad (15) esta configurado para desplazarse bajo el efecto de la diferencia de presion entre la admision y el escape de ambos lados del medio de estanqueidad (15), entre:
    - una posicion de bloqueo del medio de desactivacion (5) en la primera posicion cuando la presion en el escape es superior a la presion en la admision, y
    - una posicion de liberacion del medio de desactivacion (5) cuando la presion en el escape es inferior a la presion en la admision.
  2. 2. Un dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que el medio de estanqueidad (15) comprende al menos un piston (151).
  3. 3. Un dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el medio de desactivacion (5) comprenden un organo rotativo alrededor de un eje (R), capaz de ser dispuesto en un conducto (1) del modulo de admision (M) de modo que el eje (R) sea dispuesto sustancialmente transversalmente con respecto al conducto (1).
  4. 4. Un dispositivo segun las reivindicaciones 2 y 3, en el que el piston (151) esta configurado para desplazarse en traslacion segun un eje (T) sustancialmente perpendicular al eje de rotacion (R) del medio de desactivacion (5).
  5. 5. Un dispositivo segun una de las reivindicaciones 2 o 4, en el que el piston (151) presenta en al menos una superficie una cara plana (152).
  6. 6. Un dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de estanqueidad (15) esta configurado para estar en contacto con el medio de desactivacion (5) en la posicion de bloqueo, y presenta una forma complementaria de la forma del medio de desactivacion (5) a nivel de la zona de contacto.
  7. 7. Un dispositivo segun la reivindicacion 3, en el que el medio de desactivacion comprende una tolva rotativa (5) de forma general sustancialmente cilmdrica, que comprende un flanco lateral (9) conformado de una manera para permitir o bloquear la circulacion de los gases de admision (F) y/o de los gases de escape recirculados (EGR), en funcion de la posicion angular de la tolva rotativa (5).
  8. 8. Un dispositivo segun la reivindicacion 7, en el que el flanco lateral (9) esta conformado de manera que obtura la abertura (13) cuando la tolva (5) esta en la primera posicion, y de manera que obtura la seccion de paso de los gases de admision que proceden del colector de admision (3) cuando la tolva (5) esta en la segunda posicion.
  9. 9. Un dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende al menos un medio de retroceso (154) dispuesto de manera que solicite al medio de estanqueidad (15) hacia la posicion de liberacion del medio de desactivacion (5).
  10. 10. Un dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una cubierta de cierre (155) dispuesta en frente del medio de estanqueidad (15), conformado para permitir la llegada de los gases de escape y que presenta al menos un medio (157) de puesta a la presion en el escape.
  11. 11. Un modulo de admision de aire de un motor de combustion interna caracterizado por que comprende al menos un dispositivo de control (100) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
  12. 12. Un modulo de admision de aire de un motor de combustion interna que comprende al menos dos cilindros, dicho modulo (M) que comprende al menos dos dispositivos de control (100) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, cada uno de dichos dispositivos que esta dispuesto para alimentar uno de dichos cilindros y dichos dispositivos (100) que estan configurados para ser accionados independientemente uno con respecto al otro.
ES14195473.5T 2013-12-03 2014-11-28 Dispositivo de control de un flujo de gases de admisión y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustión interna y módulo de admisión correspondiente Active ES2617341T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1362006A FR3014147B1 (fr) 2013-12-03 2013-12-03 Dispositif de controle d'un flux de gaz d'admission et/ou de gaz d'echappement recircules dans un cylindre de moteur a combustion interne et module d'admission correspondant.
FR1362006 2013-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2617341T3 true ES2617341T3 (es) 2017-06-16

Family

ID=50137840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14195473.5T Active ES2617341T3 (es) 2013-12-03 2014-11-28 Dispositivo de control de un flujo de gases de admisión y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustión interna y módulo de admisión correspondiente

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9599039B2 (es)
EP (1) EP2881571B1 (es)
JP (1) JP6373742B2 (es)
ES (1) ES2617341T3 (es)
FR (1) FR3014147B1 (es)
PL (1) PL2881571T3 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6468094B2 (ja) * 2015-06-24 2019-02-13 株式会社デンソー 低圧ｅｇｒ装置
FR3044360B1 (fr) * 2015-11-30 2019-08-23 Valeo Systemes Thermiques Systeme et procede permettant de desactiver au moins un cylindre d'un moteur, collecteur d'admission et echangeur de chaleur comprenant ledit systeme
FR3048732B1 (fr) * 2016-03-08 2018-03-09 Renault S.A.S Vanne de modulation simultanee de deux flux fluide, notamment pour dosage de gaz recircules dans un moteur a combustion interne.
JP6590033B2 (ja) * 2018-06-22 2019-10-16 株式会社デンソー 低圧ｅｇｒ装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130094A (en) * 1977-08-03 1978-12-19 Ford Motor Company Exhaust gas recirculation valve assembly
JPS55131539A (en) * 1979-03-30 1980-10-13 Nissan Motor Co Ltd Multicylinder internal combustion engine
JPS5683543A (en) * 1979-12-11 1981-07-08 Nissan Motor Co Ltd Cylinder number controlling engine
JPS6226610Y2 (es) * 1980-12-27 1987-07-08
JPS646355U (es) * 1987-07-01 1989-01-13
JPH07332119A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Nippondenso Co Ltd 可変気筒装置
US5621167A (en) * 1995-06-30 1997-04-15 General Motors Corporation Exhaust gas recirculation system diagnostic
JPH11294267A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Hino Motors Ltd エンジンの排ガス再循環装置
DE10137251A1 (de) * 2001-07-31 2003-02-13 Bayerische Motoren Werke Ag Walzenschieber-Anordnung, insbesondere zur Ladungssteuerung einer Brennkraftmaschine
JP4730447B2 (ja) * 2009-02-18 2011-07-20 株式会社デンソー 低圧ｅｇｒ装置
JP2012072678A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Keihin Corp 排気ガス再循環バルブ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015110948A (ja) 2015-06-18
FR3014147B1 (fr) 2016-01-01
EP2881571B1 (fr) 2016-12-07
EP2881571A1 (fr) 2015-06-10
JP6373742B2 (ja) 2018-08-15
US9599039B2 (en) 2017-03-21
PL2881571T3 (pl) 2017-07-31
US20150152797A1 (en) 2015-06-04
FR3014147A1 (fr) 2015-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2617341T3 (es) Dispositivo de control de un flujo de gases de admisión y/o de gases de escape recirculados en un cilindro de motor de combustión interna y módulo de admisión correspondiente
US7581533B1 (en) Three mode cooler for exhaust gas recirculation
US10428745B2 (en) Charge motion control valve and intake runner system
JP5440806B2 (ja) 吸気装置
US10330054B2 (en) Systems and method for an exhaust gas recirculation cooler coupled to a cylinder head
US9732668B2 (en) Discharge valve and associated device
ES2344550T3 (es) Valvula de conmutacion de trayectoria de flujo.
ES2628057T3 (es) Colector de admisión de aire comburente para un motor de combustión interna equipado con un EGR
CN107208568A (zh) 气缸盖
BR112015032257B1 (pt) Módulo de admissão de ar de um motor de combustão interna e motor de combustão interna
US10876462B1 (en) Coolant jacket insert
US10006418B2 (en) Intake manifold for vehicle with unified gas flow path
JP6119973B2 (ja) 車両の内燃機関
JP6503340B2 (ja) 排気ガスターボチャージャ
ES2663510T3 (es) Unidad de distribución de aire entrante de motor con una carcasa y un accionador
US11236706B2 (en) Evaporated fuel treatment device for engine
US9404595B2 (en) Fluid circulation valve
BR112016000892B1 (pt) Sistema de motor
ES2670527T3 (es) Un sistema de recirculación de gases de escape y succión de aire para un motor diésel
ES2967928T3 (es) Motor de combustión interna y procedimiento para el funcionamiento de un motor de combustión interna
CN107002591A (zh) 多气缸发动机的气缸盖
ES2696774T3 (es) Motor de combustión interna con cámara de distribución de presión con admisiones múltiples independientes
JP2020012437A (ja) 内燃機関の吸気装置および吸気流制御弁
JP2023127024A (ja) エンジンの吸気系構造
ES2320960B1 (es) Dispositivo de regulacion y mezcla de gas recirculado para motores de combustion interna, motor que comprende dicho dispositivo y vehiculo automovil que comprende dicho motor.