專利名稱：廢氣流的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制廢氣流動(dòng)的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，特別是在柴油機(jī)領(lǐng)域，由于污染物排放要求，內(nèi)燃機(jī)廢氣再循 環(huán)系統(tǒng)己成為發(fā)展方向.然而再循環(huán)廢氣通常由廢氣冷卻器冷卻，廢氣冷卻 器具有一個(gè)旁路管，旁路管通常與廢氣冷卻器平行的設(shè)置，以確保功能 性。因此，熱的且有化學(xué)侵蝕性的廢氣流在定量方面和流經(jīng)冷卻器或旁路 的分配方面的調(diào)節(jié)是根本性的問題。為此，現(xiàn)有技術(shù)中通過一個(gè)控制閥， 它的第一調(diào)節(jié)閥瓣控制流量，第二調(diào)節(jié)閥瓣負(fù)責(zé)冷卻器和旁路之間廢氣流 的分配。為此，通常對(duì)于驅(qū)動(dòng)葉片需要兩個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于控制廢氣流的控制裝置，它的制造只需 少量的必需零件，從而節(jié)約制造成本。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種如下所述的裝置，如下面詳細(xì) 的說明。
在如本發(fā)明的帶有執(zhí)行器的控制機(jī)構(gòu)的作用下，第一滑閥元件和第二 滑閥元件是能夠進(jìn)行調(diào)整的，而且通常只需要一個(gè)單獨(dú)的執(zhí)行器。在這 里，至少三個(gè)通口分別與廢氣管、廢氣冷卻器和廢氣冷卻器的旁路相連 接。例如，兩個(gè)滑閥元件可位于廢氣管的下游，只通過一個(gè)執(zhí)行器把各廢 氣管中提供的廢氣流定量地分配到廢氣冷卻器中和旁路中。可選的是，廢 氣管可以位于旁路和廢氣冷卻器的下游，當(dāng)廢氣流過廢氣冷卻器時(shí)，至少 在正常運(yùn)行的情況下，在滑閥元件的區(qū)域的廢氣溫度較低。本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，至少一個(gè)第一滑閥元件在彈簧力的作用 下在閉合方向上動(dòng)作，使閉合元件在關(guān)閉位置上密封地閉合。
更優(yōu)選的，廢氣流在打開方向上向至少一個(gè)第一閉合元件施加一個(gè)壓 力。這種情況下，因?yàn)橹恍枰^小的打開力，執(zhí)行器以及控制機(jī)構(gòu)可以具 有精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)。可選的是，廢氣流也可以在閉合方向上作用于閉合元件。
在本發(fā)明一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在第一滑閥元件上設(shè)有另一個(gè)相 對(duì)于第一閉合元件可運(yùn)動(dòng)的閉合元件，在滑閥元件的打開動(dòng)作過程中，閉 合元件依次打開與之對(duì)應(yīng)的開口。這樣，第一滑閥元件的打開行程基本上 可以分成兩段，因此通過簡(jiǎn)單的方法就可靈活地調(diào)整廢氣的流量。除了兩 級(jí)調(diào)節(jié)之外，特別是通過適當(dāng)形狀的閉合元件，例如圓錐形，還可實(shí)現(xiàn)良 好的無級(jí)調(diào)節(jié)。當(dāng)壓力是在閉合方向上施加到閉合元件上時(shí)，由于開口整 個(gè)的橫截面不是被立即打開，通過兩段的打開方式可以將打開壓力控制在 較小的水平。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，控制機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的操縱 桿，用于將執(zhí)行器的力以一種適當(dāng)?shù)姆绞絺鬟f到滑閥元件上。可選的或另 外的是，控制機(jī)構(gòu)還可以包括一個(gè)帶有偏心元件的旋轉(zhuǎn)軸或滑桿盤
(Kulissenscheibe)?？刂茩C(jī)構(gòu)的各個(gè)機(jī)械元件可分別單獨(dú)地或以組合的 形式，使執(zhí)行器的第一位置對(duì)應(yīng)于第一滑閥元件的打開，執(zhí)行器的第二位 置對(duì)應(yīng)于第二滑閥元件的打開。根據(jù)控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在選擇適當(dāng)?shù)膱?zhí)行 器時(shí)具有很高的自由度。優(yōu)選的執(zhí)行器可優(yōu)選地包括線性的、特別是液壓 驅(qū)動(dòng)單元，或者也可以是轉(zhuǎn)動(dòng)式的、特別是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元?；旧先魏螆?zhí) 行器均適合與本發(fā)明的裝置相配合。在控制機(jī)構(gòu)經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)的情況下， 執(zhí)行器在空間布置上可使執(zhí)行器所受到的再循環(huán)廢氣的加熱很少。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)閉合元件是盤狀的。進(jìn)行密封 閉合的閥盤所占用的安裝空間很小，從而降低了生產(chǎn)成本。
在另一個(gè)可選的實(shí)施例中，至少一個(gè)閉合元件是圓錐形的，因此通過 選擇合適的形狀，可非常好地調(diào)整在相關(guān)的通口之間的開口的大小。
另一可選的方案，至少一個(gè)閉合元件包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)閥瓣?？?體而言，根據(jù)不同的溫度要求可適當(dāng)?shù)剡x擇任何一種閥閉合元件的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)可以從下面的具體實(shí)施方式
的描述中體現(xiàn)。


下面，將結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明的兩個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式。 圖1是本發(fā)明控制裝置的第一種實(shí)施方式的示意圖； 圖2是本發(fā)明控制裝置的第二種實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的第一種實(shí)施方式，如圖1所示的的控制裝置，包括一個(gè)帶有 第一通口 2，第二通口 3，和第三通口 4的殼體1。所述第一通口 2，如圖 所示，可由兩部分組成，但是通過一個(gè)適當(dāng)?shù)?、圖未示的分流器連接到同 一廢氣輸送管，用于內(nèi)燃機(jī)廢氣的供應(yīng)。兩個(gè)氣室2a， 2b，如圖中所示的 剖面，是相獨(dú)立的，因此殼體1大體上在相同的廢氣壓力下動(dòng)作。
在兩個(gè)氣室2a， 2b之間具有與通口 3相連通的氣室3a，和與通口 4 相連通的氣室4a，間壁5把氣室3a， 4a彼此分隔開。氣室3a具有到通口 2的氣室2a的連接開口 3b，以及到通口 2的氣室2b的連接開口 3c。氣室 4a具有到通口 2的氣室2a的連接開口 4b，以及到通口 2的氣室2b的連接 開口 4c。連接開口 4b， 4c和連接開口 3b、 3c分別成對(duì)地處于同一軸心 上。
第一滑閥元件6位于連接開口 4b， 4c的連接軸上。它包括一個(gè)可沿其 縱向平移的滑閥桿6a，所述滑閥桿在殼體1的外部的孔6b處基本上是密 封地在引導(dǎo)下滑動(dòng)。位于滑閥桿6a —端的是一個(gè)與滑閥桿6a相連、由閥 盤6c形成的封閉元件，它可以密封地緊貼在連接開口 4c上。第二閥盤6d 滑動(dòng)地安裝在滑閥桿6a上，通過彈簧元件6g支撐在第一閥盤6c的背面。 滑閥桿6a在其另一端具有滑動(dòng)塊6e，在這里，彈簧6f支撐在氣室2a的壁 和滑動(dòng)塊6e之間。
如圖1所示，彈簧6f通過一個(gè)向左的力作用于第一滑閥元件6。在所 示的第一滑閥元件6處于關(guān)閉位置時(shí)，第二閥盤6d在彈簧6g的作用下密 封地壓在連接開口 4b上，因此由于殼體1的支撐，彈簧6g施加的力與彈 簧6f的力相反。彈簧6f的強(qiáng)度大于彈簧6g，因此彈簧的合力使兩個(gè)閥盤 6c， 6d處于關(guān)閉狀態(tài)。第二滑閥元件7與第一滑閥元件6相平行設(shè)置，它與第一滑閥元件6 具有同樣的結(jié)構(gòu)，因此第二滑閥元件7具有相應(yīng)的附圖標(biāo)記7a至7g。第 二滑閥元件7位于連接開口 3b， 3c的軸心上，因此閥盤7c， 7d用于封閉 連接開口 3b， 3c。與第一滑閥元件6不同的是，第二滑閥元件7在圖中處 于完全打開的位置，這可從滑閥桿7a向右移動(dòng)的位置看出。而且，如圖所 示，第二滑閥元件7的第一閥盤7c到與之對(duì)應(yīng)的連接開口 3c的間距，大 于第二閥盤7d到與之對(duì)應(yīng)的連接開口 3b的間距。這表明打開過程具有兩 個(gè)階段，其中，在用與彈簧6f， 7f的力相反的力向內(nèi)壓入各滑閥元件6, 7 時(shí)，位于端部的、固定的閥盤6c， 7c首先被打開。在這第一個(gè)打開階段 中，閥盤間的彈簧6g， 7g逐漸被放松，直到第二閥盤6d， 7d被圖未示 的、滑閥桿6a上的傳動(dòng)元件(Mitnehmer)強(qiáng)迫同樣沿著打開方向運(yùn)動(dòng)。 通過兩個(gè)階段的打開，可以非常精確地控制再循環(huán)的廢氣流的流量。
控制機(jī)構(gòu)8包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的操縱桿8a，旋轉(zhuǎn)的中心相對(duì)于殼體1固定。
所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的操縱桿8a是這樣形成的，即在運(yùn)動(dòng)時(shí)，操縱桿8a的滑 動(dòng)面8b在一個(gè)方向上與第一滑閥元件的滑動(dòng)凸輪6e相互作用，而在以相 反的方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，則與第二滑閥元件的滑動(dòng)凸輪7e相互作用。因此，每個(gè) 滑閥元件在未被操作的情況下，與操縱桿8a的滑動(dòng)面8b不接觸，這樣， 這個(gè)滑閥元件在前述的彈簧力的作用下處于關(guān)閉的位置。
圖未示的執(zhí)行器以線性液壓傳動(dòng)單元的形式形成。通過執(zhí)行器，操縱 桿以可驅(qū)動(dòng)的方式在一個(gè)或另一個(gè)方向上移動(dòng)，從而沿打開方向操縱第一 滑閥元件6或第二滑閥元件7。沿打開方向操縱第一滑閥元件6時(shí)，將廢氣 輸入的氣室2a， 2b通過連接開口4b， 4c與氣室4a連通起來。在這里，通 口 4通向再循環(huán)廢氣的廢氣冷卻器。相應(yīng)地，在沿著相反的方向操作操縱 桿8a時(shí)，管道2a， 2b通過連接開口3b, 3c與管道3a相連。管道3a通 過通口 3與平行繞過廢氣冷卻器的旁路相連。
總之，通過單個(gè)執(zhí)行器的單向調(diào)整，既可以選擇將廢氣流連接到廢氣 冷卻器上，或者連接到旁路上，又可以確保再循環(huán)廢氣的供給量。在這 里，閥盤4b， 4c， 3b， 3c可以至少部分呈圓錐形，并且在可能的情況下固 定在相應(yīng)為杯形的閥座中，從而能夠更精確地控制再循環(huán)廢氣流量。圖2所示是本發(fā)明的另一實(shí)施方式，與第一種實(shí)施方式不同的是，只 包括一個(gè)帶有通口 102的單一的輸入氣室102a。輸入氣室102a通過第一 連接開口 103b與第二通口 103的氣室103a相連，并通過連接開口 104b 與第三通口 104的氣室104a相連。與第一實(shí)施方式相似的是，設(shè)有第一滑 閥元件106和第二滑閥元件107。由于簡(jiǎn)化了殼體1的設(shè)計(jì)，即在進(jìn)氣口 102a與兩個(gè)出氣口 103a， 104a之間各自只有一個(gè)連接開口 103b， 104b，因此，每個(gè)滑閥元件106， 107各自只有一個(gè)闊盤106c， 107c，分 別固定在對(duì)應(yīng)的滑閥桿106a， 107a的端部。與第一種實(shí)施形式相同的是， 兩個(gè)滑閥桿106a， 107a穿過殼體1的開口 106b， 107b，并由彈簧106f， 107f沿閉合方向施加力。在滑閥桿106a， 107a的端部設(shè)有滑動(dòng)面106e， 107e。第二種實(shí)施方式的控制機(jī)構(gòu)108包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的軸108a，它垂直 于滑閥桿106a和107a，并分別在滑動(dòng)面106e， 107e的水平高度上具有 凸輪狀的偏心元件108b， 108c。偏心元件108b， 108c的形狀基本相同， 但是它們以相對(duì)于對(duì)方旋轉(zhuǎn)180。的方式錯(cuò)開地固定在軸108上。
在處于如圖2所示的軸108a的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，偏心元件108b作用于它 對(duì)面的滑動(dòng)面107e，使滑閥桿107a沿打開方向在對(duì)抗彈簧力的情況下最 大限度地壓入，并打開滑閥元件107。與之相反，另一個(gè)偏心元件108b沒 有作用于第一滑閥元件106的滑動(dòng)面106e上，從而使第一滑閥元件106 在彈簧力的作用下處于閉合狀態(tài)?？梢钥闯鐾馆?08b， 108c的形狀是大幅 度傾斜的，因此旋轉(zhuǎn)軸108a有著一個(gè)位置，在這個(gè)位置上滑閥元件106， 107都不會(huì)打開。由于凸輪工作面的形狀， 一個(gè)滑閥元件106， 107根據(jù)旋 轉(zhuǎn)位置可以只是局部地打開，而另一個(gè)滑閥元件則處于閉合狀態(tài)。
驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)可以是電動(dòng)機(jī)，通過步升電壓傳動(dòng)與旋轉(zhuǎn)軸適當(dāng) 的連接。所述的驅(qū)動(dòng)裝置也可以線性液壓缸，把線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)軸 108a的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，例如通過一個(gè)齒條齒輪。
不言而喻，本發(fā)明的第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的組成部分，特別 是控制裝置8， 108是可以互換的。這里僅舉例說明一種滑閥元件的兩個(gè)設(shè) 計(jì)方案，同樣的閉合元件根據(jù)不同的配置在廢氣壓力下可以在打開方向或 關(guān)閉方向動(dòng)作也是可行的。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制廢氣流量的裝置，包括一個(gè)殼體(1，101)，帶有至少一個(gè)第一、一個(gè)第二、和一個(gè)第三通口(2，3，4，102，103，104)，用于連接傳導(dǎo)內(nèi)燃機(jī)的廢氣的第一、第二、第三廢氣管道，第一滑閥元件(6，106)，帶有可移動(dòng)的第一滑閥桿(6a，106a)和位于所述第一滑閥桿上的第一閉合元件(6c，106c)，第二滑閥元件(7，1067)，帶有可移動(dòng)的第二滑閥桿(7，107a)和位于所述第二滑閥桿上的第二閉合元件(7c，107c)，一個(gè)用于對(duì)裝置進(jìn)行能量輔助操縱的執(zhí)行器，在第一通口和第二通口之間有連接開口(4c，104b)，可在第一閉合元件(6，106)作用下可調(diào)的被閉合，在第一和第三通口之間一個(gè)連接開口(3c，103b)，可在第二閉合元件(7c，107c)作用下可調(diào)的被閉合其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)(8，108)與所述執(zhí)行器相連，使第一滑閥元件(6，106)和第二滑閥元件(7，107)可通過控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少三個(gè)的通口(2， 3， 4， 102， 103， 104)各自與排氣管、廢氣冷卻器和廢氣冷卻器的旁通管相連 接。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)第一滑閥元 件(6， 106)在彈簧的作用力下在閉合方向上動(dòng)作。
4、 如前述任一權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于，在打開方向上 廢氣流向至少一個(gè)第一閉合元件(106C)施加一個(gè)壓力。
5、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，在第一滑閥元件(6) 上設(shè)有另一個(gè)相對(duì)于第一閉合元件可運(yùn)動(dòng)的閉合元件(6c)，在滑閥元件(6) 的打開動(dòng)作過程中，閉合元件(6c， 6d)依次打開與之對(duì)應(yīng)的開口 (4b， 4c)。
6、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置包括 至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的操縱桿(8a)。
7、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置包括 一個(gè)帶有偏心元件(108b， 108c)的旋轉(zhuǎn)軸(108a)。
8、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置包括 滑桿盤。
9、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括 線性驅(qū)動(dòng)、特別是液壓驅(qū)動(dòng)單元。
10、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包 括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、特別是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元。
11、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述第 一閉合元件是盤狀的。
12、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述第 一閉合元件是圓錐形的。
13、 如權(quán)利要求1至10的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè) 所述第一閉合元件包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)閥瓣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制廢氣流量的裝置。該裝置包括一個(gè)殼體，帶有至少一個(gè)第一、第二和第三通口，用于連接傳導(dǎo)內(nèi)燃機(jī)的廢氣的第一、第二、第三廢氣管道；第一滑閥元件帶有可移動(dòng)的第一滑閥桿和位于所述滑閥桿上的第一閉合元件；第二滑閥元件帶有可移動(dòng)的第二滑閥桿和位于所述第二滑閥桿上的第二閉合元件；及一個(gè)用于對(duì)裝置進(jìn)行能量輔助操縱的執(zhí)行器。按照本發(fā)明，在第一通口和第二通口之間有連接開口(4c，104b)，可在第一閉合元件(6，106)作用下可調(diào)的被閉合，在第一和第三通口之間一個(gè)連接開口(3c，103b)，可在第二閉合元件(7c，107c)作用下可調(diào)的被閉合。所述控制機(jī)構(gòu)(8，108)與所述執(zhí)行器相連，使第一滑閥元件(6，106)和第二滑閥元件(7，107)可通過控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F02M25/07GK101287901SQ200680038127
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者彼得·格斯克斯, 漢斯-彼得·克萊因 申請(qǐng)人:貝洱兩合公司;貝洱熱工公司