專利名稱：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)所使用的閥。
背景技術(shù)：
為減少有害廢氣含量，尤其是氮氧化物(NOx)，許多年以來(lái)，在許多型式的內(nèi)燃機(jī)中采用了所謂的EGR系統(tǒng)，這些系統(tǒng)允許一部分廢氣再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)，在它與輸入空氣混合而再被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)，被再循環(huán)的廢氣替代一部分的輸入空氣，因而具有減少NOx形成的作用?，F(xiàn)有用于EGR系統(tǒng)中的閥一般包括設(shè)置在EGR再循環(huán)腔道內(nèi)和進(jìn)氣腔內(nèi)的単獨(dú)的風(fēng)門，為這些風(fēng)門設(shè)置単獨(dú)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，從而使閥裝置變得復(fù)雜，同樣也使控制裝置變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)中的閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜而提供ー種應(yīng)用于廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)中，能使空氣/再循環(huán)廢氣的比率調(diào)節(jié)關(guān)系變得更可靠而簡(jiǎn)單的閥。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，包括閥座、安裝在閥座上的閥體和扭矩電機(jī)，在所述閥體的第一側(cè)設(shè)置有廢氣進(jìn)氣ロ，在與閥體的第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)設(shè)置有出氣ロ，所述閥體內(nèi)設(shè)置有一閥腔，所述扭矩電機(jī)固定在閥座上；其特征在于，還包括一安裝在所述扭矩電機(jī)輸出軸上并由扭矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心凸輪板，和一通過(guò)軸套安裝在所述閥體中的閥桿，以及套在所述扭矩電機(jī)輸出軸上且一端與扭矩電機(jī)輸出軸連接、另一端與偏心凸輪板連接的扭簧；該閥桿的軸線與所述偏心凸輪板的旋轉(zhuǎn)軸線相垂直；所述閥桿的上桿部延伸進(jìn)閥腔中，并在該上桿部的端部安裝有ー閥塊，所述閥塊將所述閥腔分為上、下閥腔，其中所述廢氣進(jìn)氣ロ通過(guò)所述上、下閥腔分別與所述進(jìn)氣ロ相貫通；所述閥桿的下桿部延伸至偏心凸輪板并與偏心凸輪板連接，該偏心凸輪板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述閥桿作直線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明在所述偏心凸輪板上開設(shè)有一工作凸輪型槽，在該工作凸輪型槽內(nèi)安裝有ー滾輪，所述滾輪通過(guò)滾輪軸與所述閥桿的下桿部連接。為避免廢氣中的積炭對(duì)閥桿的直線運(yùn)動(dòng)造成卡滯，在所述軸套的上端通過(guò)ー不銹鋼外殼安裝有一不銹鋼絲繞制的過(guò)濾網(wǎng)，此過(guò)濾網(wǎng)可過(guò)濾廢氣中的積炭顆粒，所述閥桿的上桿部穿過(guò)該過(guò)濾網(wǎng)和不銹鋼外売。為防止廢氣通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)和軸套進(jìn)入到偏心凸輪板工作區(qū)，對(duì)凸輪板工作槽間產(chǎn)生銹蝕，在軸套下端與閥座之間增加一骨架油封。本發(fā)明的工作原理是廢氣循環(huán)控制単元(ECT)通過(guò)采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)エ況下的負(fù)載和轉(zhuǎn)速，給扭矩電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，扭矩電機(jī)工作，通過(guò)扭簧帶動(dòng)偏心凸輪板旋轉(zhuǎn)，而偏心凸輪板又帶動(dòng)閥桿向上運(yùn)動(dòng)，閥桿推動(dòng)閥塊向上運(yùn)動(dòng)而開啟，這時(shí)廢氣進(jìn)氣ロ通過(guò)上、下閥腔分別與出氣ロ連通，這樣部分廢氣與空氣混合，參與再循環(huán)。當(dāng)扭矩電機(jī)停止工作時(shí)，扭簧驅(qū)動(dòng)偏心凸輪板反轉(zhuǎn)回到原位，偏心凸輪板又帶動(dòng)閥桿向下運(yùn)動(dòng)，閥桿帶動(dòng)閥塊向下運(yùn)動(dòng)而關(guān)閉，廢氣不參與再循環(huán)。本發(fā)明通過(guò)廢氣循環(huán)控制単元(ECT)調(diào)節(jié)扭矩電機(jī)的轉(zhuǎn)角，從而控制EGR閥的開度值，最終控制廢氣循環(huán)量，即空氣/再循環(huán)廢氣的比率。扭矩電機(jī)將轉(zhuǎn)角所體現(xiàn)的閥塊的開度值將反饋給ECU，供ECU在負(fù)載和轉(zhuǎn)速變化時(shí)作出判斷，不斷地調(diào)節(jié)閥門開度值，以滿足排放和發(fā)動(dòng)機(jī)各種エ況的要求，最終實(shí)現(xiàn)降低NOx (氮氧化物)排放目標(biāo)。本發(fā)明的閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)電機(jī)即能實(shí)現(xiàn)空氣/再循環(huán)廢氣的比率關(guān)系的調(diào)節(jié)。本發(fā)明在發(fā)動(dòng)機(jī)不作大的改動(dòng)的情況下，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有采用電控柴油機(jī)排放水平由歐3升級(jí)到歐4;產(chǎn)品功率覆蓋范圍廣，適合從輕型到重型車用、機(jī)車用和船用柴油機(jī)及發(fā)電機(jī)組。


圖I是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)所使用的閥的俯視圖。圖2為本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)所使用的閥的左視圖。圖3為圖I的A — A剖視圖。圖4為圖I的B —B剖視圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明的實(shí)施方式。參見圖I至圖4，圖中所示的ー種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，包括閥座100、閥體200、扭矩電機(jī)300、偏心凸輪板400、閥桿500、閥塊600。扭矩電機(jī)300通過(guò)緊固件安裝在閥座100的第一側(cè)110，其輸出軸延伸至閥座100與第一側(cè)110相対的第二側(cè)120，偏心凸輪板400安裝在扭矩電機(jī)300的輸出軸上。在扭矩電機(jī)300的輸出軸上套有ー扭簧700，扭簧700 —端與扭矩電機(jī)300的輸出軸連接、另一端與偏心凸輪板400連接。為了防塵，在閥座100的第二側(cè)120安裝有一外殼130。閥體200通過(guò)緊固件安裝在閥座100上，在閥體200的第一側(cè)210設(shè)置有廢氣進(jìn)氣ロ 230，在與閥體200的第一側(cè)210相対的第二側(cè)240設(shè)置有出氣ロ 250，閥體200內(nèi)設(shè)置有閥腔260。閥桿500通過(guò)ー軸套510安裝在閥體200中，為避免廢氣中的積炭對(duì)閥桿500的直線運(yùn)動(dòng)造成卡滯，在軸套510的上端通過(guò)ー不銹鋼外殼520安裝有ー不銹鋼絲繞制的過(guò)濾網(wǎng)530，此過(guò)濾網(wǎng)530可過(guò)濾廢氣中的積炭顆粒。閥桿500的上桿部穿過(guò)該過(guò)濾網(wǎng)530和不銹鋼外殼520后延伸進(jìn)閥腔260中。在閥桿500的上桿部的端部安裝有ー閥塊600，閥塊 600將閥腔260分為上、下閥腔261、262，廢氣進(jìn)氣ロ 230分別通過(guò)上閥腔261、下閥腔262與出氣ロ 250相貫通。閥桿500的軸線與偏心凸輪板400的旋轉(zhuǎn)軸線相垂直，閥桿500的下桿部延伸至偏心凸輪板400。在偏心凸輪板400上開設(shè)有一工作凸輪型槽410，在該工作凸輪型槽410內(nèi)安裝有ー滾輪540，滾輪540通過(guò)滾輪軸541與閥桿500的下桿部連接。這樣偏心凸輪板400的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)閥桿500作直線運(yùn)動(dòng)。為防止廢氣通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)530和軸套510進(jìn)入到偏心凸輪板400工作區(qū)，對(duì)偏心凸輪板400的工作凸輪型槽410間產(chǎn)生銹蝕，在軸套510下端與閥座100之間增加一骨架油封 550。本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥可直接插入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中并固定。廢氣循環(huán)控制単元(ECT)(圖中未示出)通過(guò)采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)エ況下的負(fù) 載和轉(zhuǎn)速，給扭矩電機(jī)300發(fā)出控制信號(hào)，扭矩電機(jī)300工作，通過(guò)扭簧700帶動(dòng)偏心凸輪板400旋轉(zhuǎn)，而偏心凸輪板400又帶動(dòng)閥桿500向上運(yùn)動(dòng)，閥桿500推動(dòng)閥塊600向上運(yùn)動(dòng)而開啟，這時(shí)廢氣進(jìn)氣ロ 230通過(guò)上閥腔261、下閥腔262與出氣ロ 250連通，這樣部分廢氣經(jīng)過(guò)出氣ロ 250進(jìn)入排氣管與空氣混合排入燃燒室，參與再循環(huán)。當(dāng)扭矩電機(jī)300停止エ作時(shí)，扭簧700驅(qū)動(dòng)偏心凸輪板400反轉(zhuǎn)回到原位，偏心凸輪板400又帶動(dòng)閥桿500向下運(yùn)動(dòng)，閥桿500帶動(dòng)閥塊600向下運(yùn)動(dòng)而關(guān)閉，廢氣不參與再循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度吋，E⑶控制本發(fā)明的閥處于合適開度值，使再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同，以達(dá)到廢氣中的NOX最低。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，包括閥座、安裝在閥座上的閥體和扭矩電機(jī)，在所述閥體的第一側(cè)設(shè)置有廢氣進(jìn)氣口，在與閥體的第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)設(shè)置有出氣口，所述閥體內(nèi)設(shè)置有一閥腔，所述扭矩電機(jī)固定在閥座上；其特征在于，還包括一安裝在所述扭矩電機(jī)輸出軸上并由扭矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心凸輪板，和一通過(guò)軸套安裝在所述閥體中的閥桿，以及套在所述扭矩電機(jī)輸出軸上且一端與扭矩電機(jī)輸出軸連接、另一端與偏心凸輪板連接的扭簧；該閥桿的軸線與所述偏心凸輪板的旋轉(zhuǎn)軸線相垂直；所述閥桿的上桿部延伸進(jìn)閥腔中，并在該上桿部的端部安裝有一閥塊，所述閥塊將所述閥腔分為上、下閥腔，其中所述廢氣進(jìn)氣口通過(guò)所述上、下閥腔分別與所述進(jìn)氣口相貫通；所述閥桿的下桿部延伸至偏心凸輪板并與偏心凸輪板連接，該偏心凸輪板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述閥桿作直線運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，其特征在于，在所述偏心凸輪板上開設(shè)有一工作凸輪型槽，在該工作凸輪型槽內(nèi)安裝有一滾輪，所述滾輪通過(guò)滾輪軸與所述閥桿的下桿部連接。
3.如權(quán)利要求I所述的一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，其特征在于，在所述軸套的上端通過(guò)一不銹鋼外殼安裝有一不銹鋼絲繞制的過(guò)濾網(wǎng)，所述閥桿的上桿部穿過(guò)該過(guò)濾網(wǎng)和不銹鋼外殼。
4.如權(quán)利要求I所述的一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，其特征在于，在軸套下端與閥座之間增加一骨架油封。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，包括閥座、安裝在閥座上的閥體和扭矩電機(jī)，在閥體上設(shè)置有廢氣進(jìn)氣口和出氣口，閥體內(nèi)設(shè)置有一閥腔，扭矩電機(jī)固定在閥座上；其還包括一安裝在扭矩電機(jī)輸出軸上的偏心凸輪板和閥桿以及扭簧；該閥桿的軸線與偏心凸輪板的旋轉(zhuǎn)軸線相垂直；閥桿的上桿部延伸進(jìn)閥腔中，并在該上桿部的端部安裝有一閥塊，閥塊將閥腔分為上、下閥腔，其中廢氣進(jìn)氣口通過(guò)上、下閥腔分別與出氣口相貫通；閥桿的下桿部延伸至偏心凸輪板并與偏心凸輪板連接，該偏心凸輪板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述閥桿作直線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)電機(jī)即能實(shí)現(xiàn)空氣/再循環(huán)廢氣的比率關(guān)系的調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F02M25/07GK102661216SQ20121018164
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者李少鶴, 羅山剛, 鄧秋明, 黃民備, 龍美彪 申請(qǐng)人:南岳電控(衡陽(yáng))工業(yè)技術(shù)有限公司