ES2316925T3 - Unidad electrohidraulica para accionar las valvulas de un motor endotermico. - Google Patents
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Abstract
Unidad electrohidráulica (1) para accionar las válvulas (2) de un motor endotérmico (M) incluye un accionador hidráulico (17) para elevar una válvula respectiva (2) por medio de un líquido a presión y un muelle (29) antagonista al accionador hidráulico (17) con el fin de cerrar la válvula (2) y descargar el líquido del accionador hidráulico (17) en la fase de cierre final de la válvula (2); un orificio calibrado (22;) a través del que pasar dicho líquido con el fin de ralentizar la expulsión del líquido y de mantener una velocidad de cierre sustancialmente constante de la válvula (2) durante la descarga del líquido del accionador hidráulico (17); caracterizándose la unidad porque incluye medios de regulación (40) para variar la sección transversal abierta de dicho orificio calibrado (22) de tal manera que regule la velocidad de cierre de la válvula (2).
Description
Unidad electrohidráulica para accionar las
válvulas de un motor endotérmico.
La presente invención se refiere a una unidad
electrohidráulica para accionar las válvulas de un motor
endotérmico.
En general, las válvulas de un motor endotérmico
son movidas mecánicamente por medio de un árbol de levas. Al lado
de esta tecnología consolidada usada en el sector del automóvil,
sistemas alternativos están actualmente en fase experimental. En
particular, el solicitante está investigando una unidad
electrohidráulica para accionar las válvulas de un motor
endotérmico del tipo descrito en la Solicitud de Patente
EP-1.233.152 a nombre del presente solicitante.
Dicha unidad electrohidráulica es controlada por una unidad
electrónica y hace posible variar muy exactamente los tiempos de
apertura y cierre de cada válvula en función de la velocidad angular
del cigüeñal y otros parámetros operativos del motor, incrementando
sustancialmente la eficiencia del motor.
La unidad electrohidráulica actualmente bajo
investigación proporciona, para cada una de las válvulas de admisión
y escape del motor, un dispositivo de accionamiento
electrohidráulico que incluye un accionador hidráulico lineal capaz
de desplazar la válvula axialmente desde la posición cerrada a la
posición de máxima abertura, superando la acción de un elemento
elástico capaz de mantener la válvula en la posición cerrada, y un
distribuidor hidráulico capaz de regular el flujo de aceite a
presión alejándolo y aproximándolo al accionador hidráulico de tal
manera que controle el desplazamiento de la válvula entre la
posición cerrada y la posición de máxima abertura.
Con el fin de cumplir los requisitos del aceite
a presión, la unidad electrohidráulica bajo investigación está
provista de un circuito hidráulico que incluye un depósito de
contención de aceite, dentro del que se almacena el aceite a
distribuir a los accionadores, y una unidad de bombeo capaz de
suministrar el aceite a presión a los varios distribuidores
tomándolo directamente del depósito de contención. La unidad
electrohidráulica descrita en la Solicitud de Patente EP 1.233.152
incluye un distribuidor de válvula de corredera, que es capaz de
asumir una primera posición operativa en la que pone el accionador
hidráulico en comunicación directa con un orificio de descarga de
líquido a presión, una segunda posición operativa en la que aísla el
accionador hidráulico lineal con el fin de evitar que el aceite
fluya alejándose y aproximándose a dicho accionador, y una tercera
posición operativa en la que pone el accionador hidráulico lineal en
comunicación directa con un orificio de entrada para el líquido a
presión.
La unidad descrita tiene el mérito considerable
de tener una estructura especialmente simple que asegura altos
niveles de fiabilidad con el tiempo, permitiendo su uso en
aplicaciones automovilísticas.
Sin embargo, las investigaciones actualmente en
curso han revelado algunas desventajas que surgen de la elevada
velocidad de impacto de la válvula durante la fase de cierre.
Con el fin de superar dicho inconveniente, el
documento EP0915235 describe una unidad electrohidráulica para
accionar las válvulas de un motor endotérmico en la que cada válvula
es controlada por un pistón hidráulico que tiene una bifurcación de
retorno y una válvula unidireccional situada en el cabezal del
pistón. La unidad antes identificada reduce la velocidad de impacto
de las válvulas, pero no logra una velocidad de impacto constante
en cualesquiera condiciones operativas.
La finalidad de la presente invención es
producir una unidad electrohidráulica para accionar las válvulas de
un motor endotérmico que es capaz de lograr un acercamiento de la
válvula durante la fase de cierre con una velocidad de impacto
relativamente baja y constante.
Según la presente invención se facilita una
unidad electrohidráulica según la reivindicación 1.
Gracias a la unidad antes descrita es posible
mantener de forma simple y económica la velocidad de cierre de la
válvula a valores constantes relativamente bajos. Una velocidad
constante es importante porque, como resultado del desgaste de los
componentes de la unidad, las tolerancias de fabricación y la
expansión térmica diferencial, no es posible definir exactamente el
tiempo de cierre de la válvula en la vida del motor. Manteniendo
una velocidad constante relativamente baja durante una porción final
del cierre de la válvula, es cierto que el impacto tendrá lugar a
una velocidad relativamente baja en diferentes condiciones de
desgaste del motor propiamente dicho.
La presente invención se describirá ahora con
referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran una realización no
limitadora de la invención, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática de la
unidad electrohidráulica para accionar las válvulas de un motor
endotérmico.
La figura 2 es un diagrama relativo a una
secuencia de posiciones de varios componentes de la unidad
electrohidráulica de la figura 1.
La figura 3 es un diagrama relativo a una
secuencia de posiciones y de velocidades asumidas por la
válvula.
La figura 4 es una porción ampliada del diagrama
de la figura 3.
Y la figura 5 es una vista en sección de un
componente de la unidad de la figura 1.
Con referencia a la figura 1, 1 denota la unidad
electrohidráulica general para accionar las válvulas 2 de un motor
endotérmico M. La figura 1 representa una válvula 2 acoplada con un
asiento respectivo 2A, aunque la unidad electrohidráulica 1 es
capaz de controlar todas las válvulas de admisión y escape del motor
M. En la presente descripción, "apertura de la válvula 2"
significa la fase de cambiar de la posición cerrada de la válvula 2
a la posición de máxima abertura; "cierre de la válvula 2"
significa la fase de cambiar entre la posición de máxima abertura
de la válvula 2 y la posición cerrada; y "mantenimiento"
significa la fase durante la que la válvula 2 permanece en la
posición de máxima abertura. En consecuencia, en relación a la
válvula 2, los términos abrir, cerrar y mantener tienen un
significado análogo.
La unidad 1 incluye un circuito hidráulico 3 y
un dispositivo de control 4. A su vez, el circuito hidráulico 3
incluye un circuito 5, común a todas las válvulas 2, y una
pluralidad de dispositivos de accionamiento 6, cada uno de los
cuales está asociado con una válvula respectiva 2. Por razones de
sencillez, la figura 1 representa solamente un dispositivo 6
asociado con la válvula respectiva 2.
El circuito 5 incluye un depósito de contención
de aceite 7, una unidad de bombeo 8 y dos bifurcaciones 9 y 10, a
las que se suministra líquido a presión y a lo largo de las que se
han dispuesto sucesivamente respectivos reguladores de presión 11 y
12 y respectivos acumuladores de presión 13 y 14. Las dos
bifurcaciones 9 y 10 del circuito 5, hacia abajo de los respectivos
acumuladores 13 y 14, están conectadas a los dispositivos de
accionamiento 6, cada uno de los cuales incluye un selector de
control 15, un distribuidor de válvula de corredera 16 y un
accionador hidráulico 17 rígidamente acoplado a la válvula 2. El
selector 15 está conectado a la bifurcación 10, al tanque 7 y a una
bifurcación 18 que conecta el selector 15 al distribuidor 16 con el
fin de controlar el distribuidor 16 propiamente dicho.
El distribuidor 16 está conectado a la
bifurcación 9, al depósito 7, a una bifurcación de suministro 19 al
accionador 17 y una bifurcación de retorno 20 del accionador 17. La
bifurcación 19 y la bifurcación 20 están conectadas por una
bifurcación de descarga 21, a lo largo de la que se ha dispuesto un
orificio 22. La bifurcación de descarga 21 y el orificio 22 tienen
la función de ralentizar la válvula 2 en la fase de cierre y
mantener una velocidad constante para cerrar la válvula 2. En
particular, la ralentización de la válvula 2 se produce durante la
parte final de la carrera de cierre de la válvula 2, como se
describirá más adelante con más detalle en la presente
descripción.
El selector 15 es una válvula de tres vías
controlada por un electroimán 23 y por un muelle 24 y es capaz de
asumir dos posiciones: cuando el electroimán 23 no es excitado, el
muelle 24 sujeta el selector en la primera posición, en la que la
bifurcación 10 está cerrada, mientras la bifurcación 18 está
conectada al depósito 7 (figura 1); cuando está excitado, el
electroimán 23 supera la fuerza del muelle 24 y pone el selector 15
en la segunda posición, en la que la bifurcación 10 está conectada a
la bifurcación 18.
El distribuidor 16 es una válvula de cuatro vías
controlada por un pistón 25 y por un muelle 26 y es capaz de asumir
sustancialmente cuatro posiciones operativas representadas como P1,
P2, P3 y P4 en la figura 1. Aunque el selector 16 tiene cuatro
posiciones operativas P1, P2, P3 y P4, en realidad solamente tiene
dos posiciones estables, a saber las posiciones de extremo
respectivamente indicadas como P1 y P4 en la figura 1. Las
posiciones operativas P2 y P3 son posiciones de transición entre las
posiciones operativas opuestas P1 y P4. En la posición operativa
P1, la bifurcación 20 está conectada al depósito 7, mientras que la
bifurcación 9 y la bifurcación 19 están desconectadas; en la
posición operativa P2, todas las conexiones están interrumpidas; en
la posición operativa P3, la bifurcación 9 está conectada a la
bifurcación 19, mientras que la bifurcación de retorno 20 está
cerrada: por esta razón, la posición operativa P3 se define como la
posición de accionamiento; la posición operativa P4 exhibe de nuevo
las mismas características que la posición operativa P2.
El accionador hidráulico lineal 17 incluye un
cilindro 27, un pistón 28 conectado a la válvula 2 y un muelle 29
capaz de mantener la válvula 2 en la posición cerrada. El cilindro
27 tiene un cabezal 21a y una camisa 27b, a lo largo de la que se
ha dispuesto un agujero de descarga 30. El pistón 28 incluye una
corona 28a y una cara lateral 28b, que, en posiciones específicas
del pistón 28, cierra el agujero 30.
Para entender mejor el funcionamiento de la
unidad 1, hay que describir el distribuidor 16 desde el punto de
vista estructural y con referencia a la figura 5, en la que algunos
componentes de la unidad 1 se ilustran desde el punto de vista
estructural y llevan el mismo número de referencia que en la figura
1. El distribuidor 16 incluye un manguito 31 y una válvula de
corredera 32 que desliza dentro del manguito 31 a lo largo de un
eje 33. La bifurcación 19, la bifurcación 9 y la bifurcación 20
comunican con respectivas series de agujeros radiales 34, 35 y 36
dispuestas en el manguito 31. Los agujeros radiales 34, 35 y 36 de
cada serie se distribuyen alrededor del eje 33, mientras que la
serie de agujeros radiales 34, 35 y 36 se distribuyen a lo largo del
eje 33 con una espaciación determinada en función de las
características geométricas de la válvula de corredera 32, que
incluye dos caras 37 y 38, que deslizan sustancialmente contra el
manguito 31 y están separadas por un rebaje 39. Esencialmente, hay
una relación geométrica entre la extensión axial de las caras 37 y
38 y del rebaje 39 y la posición axial de la serie de agujeros
axiales 34, 35 y 36 con el fin de definir todas las posiciones
operativas P1, P2, P3 y P4 de la válvula de corredera 32. En
particular, las dimensiones de la válvula de corredera 32 y el
manguito 31 hacen posible alinear el rebaje 39 simultáneamente con
ambas series de agujeros 34 y 35 y alinear la cara 38 con la serie
de agujeros 36, con el fin de cerrar la bifurcación de retorno 20 y
de suministrar aceite a presión de la bifurcación 9 a la bifurcación
19. La posición descrita corresponde a la posición operativa P3 de
la figura 1 y no es realmente una posición estable de la válvula de
corredera 32: la sección transversal abierta u orificio disponible
al aceite para paso de la bifurcación 9 a la bifurcación 19 se
puede variar en función de la posición de la válvula de corredera
32.
El dispositivo de control 4 incluye una unidad
electrónica de control 40, que, en base a datos capturados del
motor M, tales como, por ejemplo, la velocidad rotacional (RPM) y
otros parámetros operativos, determina el tiempo de apertura y el
tiempo de cierre para cada válvula 2. La unidad 40 controla así el
electroimán 23 con el fin de accionar en cascada el selector 15 del
distribuidor 16 y el accionador lineal 17. El dispositivo de
control 4 también incluye un sensor 41 de la temperatura T del
aceite; un sensor 42 para la posición del distribuidor 16 y un
sensor 43 de la velocidad de impacto de la válvula 2.
Con referencia a la figura 5, el sensor de
posición 42 incluye dos imanes permanentes 44 y 45, que están
incrustados en el componente de deslizamiento 32 y están dispuestos
a una distancia uno de otro que es igual a la diferencia entre las
carreras de la válvula de corredera 32 capaz de definir
respectivamente la conexión entre las bifurcaciones 9 y 19 y la
desconexión entre las bifurcaciones 9 y 19 durante el desplazamiento
de la válvula de corredera 32 en la misma dirección. El sensor 42
incluye un detector 46 dispuesto a lo largo del manguito 31. La
geometría del distribuidor 16 asegura que la conexión entre la
bifurcación 9 y la bifurcación 19 comience después de que la
válvula de corredera 32 se haya desplazado una primera cantidad y
termina después de que la válvula de corredera 32 se haya
desplazado una segunda cantidad. De esta manera, el detector 46
detecta el paso del imán 45 (primera cantidad de desplazamiento),
que corresponde a la abertura de la sección transversal abierta, y
el paso del imán 44 que corresponde al cierre de la sección
transversal abierta durante el desplazamiento de P1 a P4. El orden
de detección se invierte en un desplazamiento de retorno de P4 a P1.
Esencialmente, con dos umbrales 44 y 45 y un solo detector 46, es
posible identificar las posiciones de abertura y cierre de la
sección transversal abierta debido al desplazamiento de la válvula
de corredera 32 en ambas direcciones.
El sensor 43 toma la forma de un acelerómetro
que detecta el impacto que tiene lugar cuando la válvula 2 vuelve a
contacto con el asiento respectivo 2A. El sensor 43 también puede
ser un sensor de detonación, cuya señal, cuando es detectada y
filtrada, indica el comportamiento de cada válvula 2. Así, por medio
de un sensor 43 montado en el motor M, es posible detectar la
velocidad de impacto de cada válvula 2 del motor M.
Alternativamente, también puede haber más de un sensor 43.
La unidad 40, además de controlar el electroimán
23, también controla los reguladores de presión 11 y 12 y la
sección transversal abierta del orificio de sección transversal
abierta 22.
Durante el servicio, el movimiento de la válvula
2 procede según el diagrama representado en la figura 2, cuya parte
a) representa la curva A que indica el desplazamiento (coordenadas
y) del selector 15 en función de tiempo (coordenadas x); la parte
b) representa la curva B, que indica la posición (coordenadas y) del
distribuidor 16 y la curva C, que indica la sección transversal
abierta u orificio (coordenadas y) que conecta la bifurcación 9 y
la bifurcación 19 en función del tiempo (coordenadas x); y la parte
c) representa la curva D, que indica la posición (coordenadas y) de
la válvula 2 en función del tiempo (coordenadas x). Las partes a),
b) y c) están alineadas de tal manera que sus respectivas escalas
de tiempo estén en fase durante todas las partes a), b) y c). De
esta manera, es posible comparar las relaciones entre las posiciones
del selector 15, el distribuidor 16, el efecto de la posición del
distribuidor 16 en la sección transversal abierta, y la posición de
la válvula 2.
El principio de operación se basa en el hecho de
que la unidad 40 excita el electroimán 23 según un ciclo que es
predeterminado en función del estado del motor, a saber, parámetros
operativos tales como el par, la velocidad rotacional o las
emisiones. Con referencia a la figura 2c), la válvula 2 tiene un
tiempo predeterminado t_{open} que es necesario para abrir la
válvula 2 y un tiempo predeterminado t_{close} que es necesario
para cerrar la válvula 2, al menos en parte, tiempos que son
sustancialmente constantes y son determinados por la masa
equivalente y la rigidez del sistema, asumiéndose que el sistema
incluye el conjunto formado por el pistón 28, la válvula 2, el
muelle 29 y el aceite contenido en el cilindro 27. Los tiempos
t_{open} y t_{close} son capturados experimentalmente y son
correlacionados con el período de oscilación de un sistema
incluyendo el pistón 28, la válvula 2, el muelle 29 y el aceite.
Para obtener la trayectoria requerida de la válvula 2 minimizando
simultáneamente las pérdidas de energía, el tiempo de abertura de la
sección transversal abierta debe corresponder a t_{open} durante
la fase de apertura de la válvula 2 y al tiempo t_{close} durante
la fase de cierre de la válvula 2.
Sin embargo, como se ha mencionado previamente,
la posición operativa P3 del distribuidor 16 no es una posición
estable y, por lo tanto, sin detectar la posición de la válvula de
corredera 32, no es posible detectar el tiempo de abertura de la
sección transversal abierta. En la práctica, como se representa en
la figura 2 b), el sensor 42 detecta dos puntos X1 y X2 de la curva
B con el fin de determinar la curva C de la sección transversal
abierta. En la práctica, la unidad 40 detecta los tiempos t_{X1} y
t_{X2} y calcula el tiempo t_{spo}, que es igual a la
diferencia entre t_{X2} y t_{X1} y representa el tiempo que
transcurre entre la detección de los dos puntos X1 y X2: el tiempo
t_{spo} corresponde consiguientemente al tiempo de abertura de la
sección transversal abierta durante la fase de apertura de la
válvula 2 y puede ser definido como el tiempo de accionamiento del
accionador 17 durante la fase de apertura de la válvula 2.
Igualmente, la unidad 40 calcula el tiempo t_{spc} que transcurre
entre la detección de los dos puntos X2 y X1: el tiempo t_{spc} es
igual a la diferencia entre los tiempos t_{X1} y t_{X2}, y
corresponde al tiempo de abertura de la sección transversal abierta
durante la fase de cierre de la válvula 2, que puede ser definido
como el tiempo de accionamiento del accionador 17 durante la fase
de cierre de la válvula 2. La unidad 40 calcula posteriormente las
respectivas diferencias entre los valores para t_{spo} y
t_{spc} y los valores para t_{open} y t_{close} y envía
respectivas señales de error E_{o} y E_{c} cuando las
diferencias calculadas exceden de los respectivos valores umbral H
y K.
Con referencia a la figura 1, en ausencia de
señales de error E_{o}, E_{c}, el selector 15 opera según un
ciclo en el que el cambio de la posición representada en la figura 1
a la posición en la que las bifurcaciones 10 y 18 están conectadas
define la apertura de la válvula 2, el mantenimiento de la conexión
entre las bifurcaciones 10 y 18 define la válvula 2 que se mantiene
en la posición abierta y la interrupción de la conexión entre las
bifurcaciones 10 y 18 define el cierre de la válvula 2.
Con referencia a la figura 2, la unidad 40
desplaza el selector 15 (porción A1 de la curva A) con el fin de
abrir la válvula (porción 131 de la curva B del distribuidor 16 y
las porciones D1 de la curva D de la válvula 2). Posteriormente, en
la presencia de una señal de error E_{o}, la unidad 40 desplaza el
selector 15 (porción A2 de la curva A) con el fin de interrumpir la
conexión entre las bifurcaciones 10 y 18 temporalmente durante la
fase de elevación después de que el punto X1 ha sido detectado y
antes de que el punto X2 haya sido detectado con el fin de retardar
el cierre del orificio abierto y de sincronizar el tiempo t_{spo}
con el tiempo t_{open}. El distribuidor 16 oscila (porción B2 de
la curva B) en la posición de conexión entre las bifurcaciones 9 y
19.
Mientras la válvula 2 (porción D2 de la curva D,
figura 2 c)) se mantiene en la posición abierta, el selector 15
permanece en la posición de conexión entre las bifurcaciones 10 y 18
(porción A3 de la curva A de la curva 2a)), de tal manera que el
distribuidor 16 se disponga en la posición operativa P4 (porción B3
de la curva B, figura 2 b)).
La rotura de la conexión entre las bifurcaciones
10 y 18 define el inicio de cierre de la válvula 2 (porción D3 de
la curva D).
En presencia de la señal de error E_{c}, la
unidad 40 conecta temporalmente la bifurcación 10 a la bifurcación
18 (porción A4 de la curva A, figura 2 a) durante la fase de cierre
de la válvula 2 después de que el punto X2 ha sido detectado y
antes del punto X1 haya sido detectado con el fin de retardar el
cierre de la conexión entre las bifurcaciones 9 y 19. El
distribuidor 16 oscila durante la fase de cierre en una posición de
conexión entre las bifurcaciones 9 y 19.
En el ejemplo descrito anteriormente y
representado diagramáticamente en la figura 2, el selector 15 es
accionado después de que X1 ha sido detectado con el fin de
interrumpir las bifurcaciones 10 y 18 temporalmente y de variar el
tiempo de conexión t_{spo} durante la fase de apertura. Sin
embargo, tal interrupción temporal puede ser realizada antes del
momento t_{x1}.
En cada ciclo, la unidad 40 calcula las señales
de error E_{o} y E_{c} y opcionalmente regula los tiempos
t_{spo} y t_{spc} en el ciclo posterior, ajustando el
desplazamiento del distribuidor 16 en función de los tiempos
t_{open} y t_{close}.
Con el fin de entender el comportamiento
dinámico de la unidad 1, hay que explicar que durante la abertura
de la válvula 2, el conjunto formado por el accionador lineal 17, en
el caso presente el pistón 28 y la válvula 2, realiza, en el tiempo
predeterminado t_{open}, una carrera mayor que la necesaria para
definir un equilibrio entre la fuerza del muelle 29 y la presión
del circuito 3. Esto es atribuible al comportamiento dinámico del
conjunto incluyendo el pistón 28, la válvula 2, el muelle 29 y el
aceite. Dado que, durante la fase de apertura de la válvula 2, la
conexión entre la bifurcación 9 y la bifurcación 19 está cerrada y
la bifurcación de retorno 20 está cerrada, el tiempo requerido para
establecer un equilibrio entre la fuerza del muelle 29 y la fuerza
de la presión en el circuito 3 no está disponible. De hecho, el
muelle 29, que ha sido comprimido dinámicamente más de lo que
debía, produce en el cilindro cerrado 27 una presión que es más
grande que la presión del líquido en la bifurcación 9. Esta
situación significa que, durante la fase de cierre de la válvula 2,
cuando las bifurcaciones 9 y 19 están interconectadas, parte del
aceite contenido en el cilindro 27 vuelve a través de la bifurcación
19 a la bifurcación 9. Esencialmente, la bifurcación 19 no
solamente realiza la función de una bifurcación de suministro, sino
también la de una bifurcación de retorno. La fase de expulsar el
aceite del accionador 17 a través de la bifurcación 9 se termina
dentro del tiempo predeterminado t_{close}. Esta fase de expulsión
de aceite a través de la bifurcación 9 corresponde a la fase de
cierre inicial de la válvula 2. Obviamente, rozamiento significa
que la recuperación es incompleta y que la válvula 2 no se ha
cerrado completamente al final de esta fase inicial.
Posteriormente, el distribuidor 16 llega a la
posición operativa P1, en la que el aceite contenido en el cilindro
27 es descargado inicialmente a través del agujero 30 y la
bifurcación 20 (porción D4 de la curva D, figura 2 c)). El
desplazamiento del pistón 28 durante la descarga del aceite al
depósito 7 produce el cierre progresivo del agujero 30 y así el
aceite residual contenido en el cilindro 27 es descargado a través
de la bifurcación de descarga 21 y el orificio 22 (porción D5 de la
curva D, figura 2 b)). El orificio 22 tiene la función de
ralentizar la bajada de la válvula 2 y de mantener una velocidad de
cierre sustancialmente constante. La unidad 40 es capaz de variar
la sección transversal abierta del orificio con el fin de regular la
velocidad de cierre. La descarga del aceite primero a través de la
bifurcación 20 y, posteriormente, a través de las bifurcaciones 20
y 21 corresponde a la fase de cierre final de la válvula 2.
Esencialmente, la fase de cierre de la válvula 2 incluye una fase
de reflujo del aceite a través de la bifurcación 9 (porción D3 de la
curva D en la figura 2 c), y una fase de descarga del aceite hacia
el depósito de contención 7.
Esta fase incluye otras dos fases: descarga a
través del agujero 30 (en esta fase la descarga a través del
orificio 22 es despreciable; porción D4 de la curva D en la figura
2c)) y la descarga a través del orificio 22 (porción D5 de la curva
D en la figura 2c)).
Con referencia a la figura 3, así como la curva
D relativa al desplazamiento de la válvula 2 y la curva a girando
al desplazamiento del selector 15, la curva F se representa girando
a la velocidad de la válvula 2. Con referencia a la figura 4. La
porción final F1 de la curva F incluye una porción horizontal
sustancial que indica la velocidad de cierre constante de la
válvula 2 en el momento t_{c}.
El orificio 22 puede ser regulado por la unidad
40 con el fin de variar su sección transversal abierta. En la
práctica, el sensor 43 detecta una variable correlacionada con la
velocidad de impacto V_{I} de la válvula 2 en su asiento
respectivo 2A y compara la velocidad de impacto V_{I} con una
velocidad de referencia V_{N}. Cuando la diferencia entre la
velocidad de impacto V_{I} y la velocidad de referencia V_{N}
excede de un umbral S, la unidad 40 envía una señal de error
E_{v} y controla un accionador (no representado) con el fin de
variar de forma continua la sección transversal abierta del orificio
22.
Según una variante que no se representa, el
orificio tiene una sección transversal abierta que se puede variar
a modo de encendido/apagado entre un valor igual a cero y un valor
máximo. La unidad 40 controla dicha sección transversal abierta por
medio de una pluralidad de ciclos de oscilación entre el valor cero
y el valor máximo con el fin de definir respectivos valores medios
de la sección transversal abierta. El valor medio de la sección
transversal abierta es una función de la frecuencia y amplitud de
las oscilaciones en el ciclo.
Los métodos hasta ahora descritos para regular
la sección transversal hacen referencia a operación en bucle
cerrado, aunque la regulación en bucle abierto es posible usando el
método de regulación de encendido/apagado, que hace posible definir
una sección transversal media, y usando regulación continua de la
sección transversal abierta.
La presente descripción ha hecho referencia
específica a aceite como el líquido usado en el sistema hidráulico,
pero se entiende que el aceite puede ser sustituido por cualquier
otro líquido sin que por ello supere el alcance de protección de la
invención indicada.
Claims (9)
1. Unidad electrohidráulica (1) para accionar
las válvulas (2) de un motor endotérmico (M) incluye un accionador
hidráulico (17) para elevar una válvula respectiva (2) por medio de
un líquido a presión y un muelle (29) antagonista al accionador
hidráulico (17) con el fin de cerrar la válvula (2) y descargar el
líquido del accionador hidráulico (17) en la fase de cierre final
de la válvula (2); un orificio calibrado (22;) a través del que
pasar dicho líquido con el fin de ralentizar la expulsión del
líquido y de mantener una velocidad de cierre sustancialmente
constante de la válvula (2) durante la descarga del líquido del
accionador hidráulico (17); caracterizándose la unidad
porque incluye medios de regulación (40) para variar la sección
transversal abierta de dicho orificio calibrado (22) de tal manera
que regule la velocidad de cierre de la válvula (2).
2. Unidad según la reivindicación 1, en la que
la fase de cierre final de la válvula (2) incluye sucesivamente una
primera fase de descarga y una segunda fase de descarga;
caracterizándose la unidad porque incluye una bifurcación de
descarga (21; 48) a lo largo de la que se encuentra dicho orificio
calibrado (22; 49), que es operativo sustancialmente en la segunda
fase de descarga.
3. Unidad según la reivindicación 2,
caracterizada porque incluye otra bifurcación de descarga
(20); incluyendo dicho accionador hidráulico (17) un cilindro (27)
y un pistón (28) que desliza en dicho cilindro (27); estando
conectada dicha bifurcación de descarga adicional (20) a dicho
cilindro (27) en un punto tal que, por medio del pistón (28),
cierre el suministro directo de dicho cilindro (27) a la bifurcación
adicional de descarga (20) en la segunda fase de descarga.
4. Unidad según la reivindicación 3,
caracterizada porque dicho cilindro (27) está provisto de un
agujero lateral (30) conectado a dicha bifurcación de descarga
adicional (20); siendo capaz dicho pistón (28) de permitir la
comunicación directa entre dicho cilindro (27) y dicha bifurcación
de descarga adicional (20) durante una primera porción de la
carrera del pistón (28) a través del agujero (30) y de cortar dicha
comunicación durante una segunda porción de la carrera del pistón
(28).
5. Unidad según la reivindicación 3 o 4,
caracterizada porque dicho cilindro (27) incluye un cabezal
(21a) y una camisa (27b); estando conectada dicha bifurcación de
descarga (21) cerca de dicho cabezal (21a).
6. Unidad según la reivindicación 3 o 4,
caracterizada porque dicha bifurcación de descarga (21;)
conecta dicho cilindro (17) a dicha bifurcación de descarga
adicional (20).
7. Unidad según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque dicho orificio
calibrado (22) tiene una sección transversal abierta que se puede
variar entre un valor mínimo y un valor máximo; siendo capaces
dichos medios de regulación (40) de variar dicha sección transversal
abierta por medio de una pluralidad de ciclos de oscilación entre
dicho valor máximo y dicho valor mínimo; teniendo cada ciclo de
oscilación un valor medio correspondiente de la sección transversal
abierta.
8. Unidad según la reivindicación 7,
caracterizada porque dicho valor mínimo de la sección
transversal abierta es igual a cero.
9. Unidad según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque incluye medios
de captura (40, 43) para capturar la velocidad de impacto
(V_{I}); operando dichos medios de regulación (40) en función de
dicha velocidad de impacto (V_{I}).
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