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ES2993878T3 - Vehicle comprising a shock absorption system with electrical energy generation - Google Patents

Vehicle comprising a shock absorption system with electrical energy generation Download PDF

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ES2993878T3 ES20863339T ES20863339T ES2993878T3 ES 2993878 T3 ES2993878 T3 ES 2993878T3 ES 20863339 T ES20863339 T ES 20863339T ES 20863339 T ES20863339 T ES 20863339T ES 2993878 T3 ES2993878 T3 ES 2993878T3
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Abstract

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de amortiguación con generación de energía eléctrica para vehículos que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante, que suponen una mejora en el estado actual de la técnica. El objeto de la presente invención recae, en un sistema de amortiguación mejorado que, siendo del tipo en que todos los amortiguadores del vehículo están relacionados entre sí a través de un circuito de fluido, contando para cada amortiguador con dos válvulas unidireccionales de entrada y dos de salida de tal manera que, tanto en los movimientos de ascenso como en los movimientos de descenso del émbolo del amortiguador, se produce un incremento de presión en una de sus cámaras y vacío en la contraria estableciendo un medio de compensación con el resto de amortiguadores por medio de la regulación del flujo entrante y saliente, y en que dicho flujo se hace pasar a través de una pequeña turbina asociada a un alternador en que se genera energía eléctrica para su aprovechamiento en el vehículo, se distingue por comprender, además, un dispositivo regulador de flujo y amortiguador de su movimiento en forma de pulsaciones desde donde se dirige a dicha turbina así como un depósito de reserva ubicado tras la misma para cubrir la cantidad de fluido que se acumula en dicho regulador-amortiguador de pulsaciones, optimizando las prestaciones del sistema.

Description

Sistema de amortiguación con generación de energía eléctrica para vehículos
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a un sistema de amortiguación con generación de energía eléctrica para vehículos que contribuye, a la función para la que está diseñado, con ventajas y características que se divulgarán en detalle a continuación y que representan una mejora al estado de la técnica actual.
El objeto de esta invención se refiere a un vehículo que comprende un sistema de amortiguación mejorado según se define en la reivindicación 1.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de esta invención se encuentra dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de sistemas, aparatos y dispositivos accesorios para automóviles, centrándose en particular en el ámbito de los sistemas de amortiguación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es conocido, la amortiguación en los vehículos se basa en el uso de amortiguadores que, en general, son independientes entre sí, de modo que no es posible gestionarlos conjuntamente, lo que evidentemente significa una falta de efectividad en el propio sistema de amortiguación, además de que las presiones y vacíos que se producen durante su funcionamiento no se aprovechan; siendo una energía que sería conveniente explotar. Por otro lado, existen fabricantes de vehículos con suspensiones hidroactivas, que permiten regular la presión de cada amortiguador a través de un cuadro de distribución electrónico al que están conectados. Sin embargo, en este tipo de sistemas de amortiguadores, aunque todos son controlados por el mismo cuadro de distribución, todavía operan de manera independiente y la energía que se genera en el proceso de amortiguación aún no se explota.
Para superar los dichos problemas, se conoce un sistema de amortiguación regenerativo, divulgado en el modelo de utilidad con la publicación n° ES1224094U, a nombre del propio solicitante de esta invención, que consiste en un sistema que relaciona todos los amortiguadores del vehículo a través de un único circuito de fluido que fluye en una única dirección, permitiendo compensar los esfuerzos de amortiguación que ocurren y que, además, al pasar por una turbina, acciona un alternador/generador con el que se genera energía eléctrica que podría ser aprovechada en el propio vehículo.
El dicho sistema, sin embargo, aunque cumple satisfactoriamente con los objetivos buscados, posee algunas características que podrían mejorarse, concretamente aquellas que se refieren a la regulación del movimiento del flujo, ya que este último ocurre en forma de pulsaciones, siendo el objetivo de esta invención el desarrollo de un sistema de amortiguación mejorado en ese sentido, de modo que comprende un medio para optimizar su operación mediante la regulación del movimiento del flujo, y se señalará que, al menos el solicitante no tiene conocimiento de la existencia de ningún otro sistema de amortiguación ni de ninguna otra invención similar, que muestre características técnicas, estructurales y constitutivas iguales o similares a las que se reivindican en la presente descripción.
Mientras que el documento JP 2011 025901 A divulga un vehículo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, los documentos DE 10 2009 056874 A1 y DE 195 31 790 A1 divulgan vehículos de técnica anterior adicionales con sistemas de amortiguación similares.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El vehículo que comprende el sistema de amortiguación con generación de energía eléctrica que propone la invención está configurado como la solución ideal al objetivo mencionado anteriormente, los detalles característicos que lo hacen posible y lo distinguen convenientemente apareciendo en las reivindicaciones finales anexas a esta memoria descriptiva.
Concretamente, lo que propone la invención, como se dijo anteriormente, es un vehículo que comprende un sistema de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 1.
Así, en el sistema de amortiguación del vehículo de la invención, la operación es la siguiente:
- Las válvulas de los amortiguadores solo funcionan en una vía;
- El movimiento del amortiguador siempre genera movimiento en el fluido, tanto cuando se mueve hacia arriba como hacia abajo, creando una presión en el circuito en la rama conectada a las válvulas de salida y succión en la rama conectada a las válvulas de entrada.
- Se genera un movimiento del fluido en forma de pulsos. Este fluido llega al regulador de caudal y al amortiguador de pulsaciones, desde donde va, ahora de forma continua, a la turbina que opera el reduce la velocidad o uerza transmitida a dicha turbina.
- A continuación, el fluido pasa de la turbina del generador al tanque de reserva y desde ese punto a los amortiguadores.
- Los amortiguadores pueden ser de cualquier tipo de los que actualmente están en el mercado o nuevos que puedan aparecer, siempre y cuando utilicen fluido aunque sea combinado con gas.
- Todo el sistema puede ser colocado en cualquier lugar accesible del vehículo.
Por último, debe señalarse, como se mencionó anteriormente, que el tanque de reserva deberá tener dimensiones adaptadas para poder contener una cantidad de fluido que cubra la cantidad de fluido que se acumula en el regulador de flujo y el amortiguador de pulsaciones.
Y, por su parte, el dicho regulador de flujo y amortiguador de pulsaciones regula la presión del flujo y la tasa de flujo y amortigua el flujo que llega de los amortiguadores en forma de pulsos discontinuos, con diferente presión y volumen dependiendo del trabajo al que se someten los amortiguadores.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.
Para complementar la descripción realizada y con el fin de ayudar a entender mejor las características de la invención, se adjunta a esta memoria descriptiva, como parte integral de la misma, un conjunto de dibujos en los que, a modo de ilustración y sin que ello limite, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo del sistema de absorción de shocks objeto de la invención, se pueden ver las partes y elementos principales que comprende, así como su disposición:
Las Figuras 2-A y 2-B muestran vistas en alzado esquemáticas seccionales de uno de los amortiguadores que comprende el sistema del vehículo, de acuerdo con la invención, representados en sus respectivos estados de vacío y presión de fluido de sus dos cámaras, se puede observar la configuración y las partes de los mismos, a saber, las válvulas de entrada y salida de una vía que posee cada cámara;
La Figura 3 es una vista esquemática ampliada de una parte del sistema, del vehículo, de acuerdo con la invención que aparece en la Figura 1, que incluye el regulador/amortiguador de pulsaciones y el tanque de reserva, cuya configuración y disposición respectiva se observan con más detalle en el circuito antes y después de la turbina que opera el generador; y
La Figura 4 muestra una vista esquemática en perspectiva del sistema del vehículo de la invención incorporado en un vehículo a motor.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Vistas las figuras mencionadas y de acuerdo con los números adoptados en ellas, se puede ver un ejemplo no limitativo de realización del sistema de amortiguación con generación de energía eléctrica para vehículos de la invención, que comprende lo que se describe en detalle a continuación.
Así, como se observa en las dichas figuras, el sistema de la invención, aplicable en vehículos (2) que comprenden dos o más amortiguadores (1), es un sistema del tipo en el que cada uno de los dichos amortiguadores (1) incluye dos válvulas de entrada unidireccionales (3) de acceso a las dos cámaras (1') y (1") que se definen a ambos lados del émbolo (10) del dicho amortiguador, y dos válvulas de salida unidireccionales (4) de las dichas cámaras (1') y (1"), todos los amortiguadores (1) que están conectados entre sí en paralelo a través de un circuito de fluido (5, 6) con el que comunican las dichas válvulas (3,4) y en el que, además, se contempla la interposición de una turbina (7), asociada a un generador/alternador (8), de modo que las válvulas de entrada (3) de cada amortiguador (1) están conectadas a una primera rama (5) del circuito proveniente de la turbina (7), que ha sido representada mediante una línea de trazo continuo en las Figuras, mientras que las válvulas de salida (4) de los dichos amortiguadores (1) están conectadas a una segunda rama (6) que en este caso está representada por una línea discontinua que, a su vez, conecta con la entrada de la turbina (7) del generador/alternador (8).
De esta manera, el movimiento de cualquier amortiguador (1) siempre genera movimiento en el fluido del circuito, tanto cuando el émbolo (10) sube como cuando baja, en la misma dirección, creando succión en la primera rama (5) de la cual está conectado con las válvulas de entrada (3) y presión en la segunda rama (6) conectada a las válvulas de salida (4), estableciendo con ello una circulación del flujo que pasa de forma continua por la turbina (7) del generador (8), lo que permite generar energía eléctrica que puede ser aprovechada si está conectada a cualquier instalación eléctrica del vehículo (2) y/o a una o más baterías (9) para su recarga.
A partir de esta configuración ya conocida, el sistema del vehículo de esta invención se distingue porque comprende además, incorporado en el circuito, en la segunda rama (6) antes de su conexión con la turbina (7) del generador/alternador (8), un regulador/dispositivo amortiguador (11), que regula la presión del flujo y la tasa de flujo y amortigua su movimiento en forma de pulsaciones, proporcionando un paso regulado y constante del flujo que optimiza el funcionamiento del generador/alternador (8) y aumenta su rendimiento.
Asimismo, el sistema del vehículo de la invención posee también un tanque de reserva 12, en este caso ubicado en la primera rama (5) del circuito en la salida de la turbina (7) que opera el generador/alterna (8), que tiene dimensiones adaptadas para poder contener una cantidad de fluido igual a la cantidad de fluido que se acumula en el dispositivo regulador/de amortiguación de pulsaciones (11), para cubrir la cantidad de fluido que se acumula en dicho dispositivo regulador/de amortiguación de pulsaciones (11) optimizando el rendimiento del sistema.
En el contorno de la Figura 1, se ha representado un ejemplo del sistema de amortiguación del vehículo de la invención, donde se puede ver la dirección seguida por el flujo a lo largo de todo el circuito y en las Figuras 2-A y 2B, la dirección que sigue dentro de los amortiguadores (1) en las dos etapas de funcionamiento.
De acuerdo con la invención, el dispositivo regulador/de amortiguación de pulsaciones (11) (11), como se puede ver en el contorno de la Figura 3, está compuesto por un contenedor que tiene dos compartimentos independientes (11', 11"), separados por una membrana (13) o émbolo, en el primero de los dichos compartimentos (11') se encuentra gas a una presión determinada, la presión que se requiere para mover la turbina (7) que activa el generador/alternador (8), introducido a través de una válvula de llenado (14) provista para ese efecto, de modo que desplaza la membrana (13) o émbolo para ejercer la presión necesaria en el fluido del circuito que pasa del segundo de los compartimentos (11") a través de respectivos conectores de entrada (15) y salida (16) provistos allí, igualando la presión y estabilizando el caudal que se dirige a la turbina (7).

Claims (1)

  1. Sistema de amortiguación con generación de energía eléctrica para vehículos, el sistema de amortiguación comprende dos o más amortiguadores (1) cada uno que incluye dos válvulas de entrada de una vía (3) que acceden a dos cámaras (1', 1") definidas a ambos lados de un émbolo (10) de dicho amortiguador (1), y dos válvulas de salida de una vía (4) de dichas cámaras (1', 1"), todos los amortiguadores (1) que están conectados entre sí en paralelo a través de un circuito de fluido (5, 6) con el que las dichas válvulas (3, 4) se comunican, el sistema de amortiguación comprende además una turbina (7) dispuesta en dicho circuito de fluido (5, 6) y conectada a un generador/alternador (8), en donde las válvulas de entrada (3) de cada amortiguador (1) están conectadas a una primera rama (5) del circuito conectado a una salida de la turbina (7), mientras que las válvulas de salida (4) de dichos amortiguadores (1) están conectadas a una segunda rama (6) del circuito conectado a una entrada de la turbina (7), donde el generador/alternador (8) es adecuado para ser conectado a cualquier instalación eléctrica del vehículo (2) y/o a una o más baterías (9) a recargar,
    el sistema de amortiguación que comprende además, incorporado en el circuito (5, 6), un dispositivo de amortiguación regulador de pulsaciones (11) que regula la presión y el caudal y amortigua su movimiento en forma de pulsaciones, proporcionando un flujo regulado y constante; y un tanque de reserva (12) dimensionado para contener una cantidad de fluido igual a la cantidad de fluido que se acumula en el regulador-amortiguador de pulsaciones (11), para cubrir la cantidad de fluido que se acumula en el dicho mencionado dispositivo de amortiguación regulador de pulsaciones (11), el tanque de reserva (12) está dispuesto en la primera rama (5) del circuito en la salida de la turbina (7), en donde el dispositivo regulador/de amortiguación de pulsaciones (11) comprende un contenedor que tiene dos compartimentos independientes (11', 11") separados por una membrana (13) o émbolo, un primero de dichos compartimentos (11') que tiene gas a una presión dada necesaria para mover la turbina (7) que acciona el generador/alternador (8), introduciéndose dicho gas a través de una válvula de llenado (14) de dicho contenedor, el gas que desplaza la membrana (13) o émbolo para ejercer dicha presión dada al fluido que pasa a través de un segundo de dichos compartimentos (11") que entra a través de un conector de entrada (15) y sale a través de un conector de salida (16), igualando de esta manera la presión y estabilizando el caudal hacia la turbina (7).
    caracterizado porque
    el sistema de amortiguación solo tiene un único dispositivo de amortiguación regulador de pulsaciones (11) provisto en la segunda rama (6) del circuito antes de la entrada a la turbina (7).
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