本實(shí)用新型涉及汽車相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種熱端廢氣再循環(huán)閥。
背景技術(shù):
為滿足國家對(duì)乘用車日益嚴(yán)格的燃油消耗法規(guī),外部冷卻器的廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)作為有效的提高EGR率,降低油耗的方法在汽油機(jī)上的應(yīng)用越來越受關(guān)注;但汽油機(jī)的廢氣排溫高,廢氣再循環(huán)閥的設(shè)計(jì)必須不斷改進(jìn)以適應(yīng)高溫應(yīng)用環(huán)境。
在目前的汽油機(jī)外部冷卻廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中,廢氣再循環(huán)閥的布置方式有兩種:在冷卻器前(熱端)或者在冷卻器后(冷端);在增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上使用高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)時(shí),廢氣再循環(huán)閥若布置在冷端會(huì)影響增壓器扭矩響應(yīng)特性,若布置在熱端,就需要承受汽油機(jī)的廢氣高溫。
由于汽油機(jī)的廢氣溫度很高,在950攝氏度以上,現(xiàn)有的廢氣再循環(huán)閥由于不能承受高溫而導(dǎo)致?lián)p壞,使得無法將增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓廢氣再循環(huán)閥布置在熱端。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無法將增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓廢氣再循環(huán)閥布置在熱端的技術(shù)問題,提供一種熱端廢氣再循環(huán)閥。
一種熱端廢氣再循環(huán)閥,包括:殼體、閥桿和閥板,所述殼體包括通過隔熱罩分隔的殼體上部和殼體下部,所述殼體上部?jī)?nèi)容置有電機(jī)和電子器件,所述殼體下部包括具有廢氣入氣口和廢氣出氣口的廢氣通道,所述閥桿上部穿過所述隔熱罩進(jìn)入所述殼體上部并與容置在所述殼體上部的電機(jī)連接,且所述隔熱罩上設(shè)置有固定所述閥桿的軸承,所述閥桿下部固定有閥板,所述閥板隨著所述閥桿上下直線運(yùn)動(dòng)封閉或開啟所述 廢氣入氣口。
進(jìn)一步的,所述殼體下部還包括環(huán)繞所述廢氣通道的冷卻水路,所述殼體上還設(shè)有與所述冷卻水路連通的進(jìn)水口和出水口。
更進(jìn)一步的,所述殼體上還設(shè)有與所述冷卻水路連通的排氣管。
進(jìn)一步的,所述軸承上部采用密封圈密封。
更進(jìn)一步的,所述密封圈為氟橡膠。
更進(jìn)一步的,所述軸承周圍殼體內(nèi)設(shè)有水套。
優(yōu)選地,所述隔熱罩為不銹鋼隔熱罩,所述閥桿為奧氏體不銹鋼閥桿,所述閥板為奧氏體不銹鋼閥板。
優(yōu)選地,所述閥桿頂部設(shè)有位置傳感器。
優(yōu)選地,所述廢氣入氣口與進(jìn)氣法蘭連通。
優(yōu)選地,所述殼體上部還設(shè)有用于容納導(dǎo)線的塑料蓋板及接插件。
本實(shí)用新型在殼體內(nèi)增加了隔熱罩,將殼體上部和殼體下部分隔,避免殼體下部的高溫廢氣不會(huì)影響殼體上部的電機(jī)和電子器件。從而使得本實(shí)用新型的熱端廢氣再循環(huán)閥,能夠直接安裝在汽油機(jī)熱端排氣出口處,承受950攝氏度高溫廢氣通過閥體通道而不損壞閥體內(nèi)的電子部件。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一種熱端廢氣再循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型一種熱端廢氣再循環(huán)閥的剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示為本實(shí)用新型一種熱端廢氣再循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為熱端廢氣再循環(huán)閥的剖面圖,本實(shí)用新型一種熱端廢氣再循環(huán)閥,包括:殼體1、閥桿10和閥板9,所述殼體1包括通過隔熱罩11分隔的殼體上部101和殼體下部102,所述殼體上部101內(nèi)容置有電機(jī)和電子器件,所述殼體下部102包括具有廢氣入氣口15和廢氣出氣口4的廢氣通道 16,所述閥桿10上部穿過所述隔熱罩11進(jìn)入所述殼體上部101并與容置在所述殼體上部101的電機(jī)2連接,且所述隔熱罩11上設(shè)置有固定所述閥桿10的軸承12,所述閥桿10下部固定有閥板9,所述閥板9隨著所述閥桿10上下直線運(yùn)動(dòng)封閉或開啟所述廢氣入氣口15。
作為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例,本實(shí)用新型的熱端廢氣再循環(huán)閥設(shè)置在冷卻器前。殼體1為整個(gè)熱端廢氣再循環(huán)閥的支撐骨架,殼體1優(yōu)選為壓鑄鋁,耐受溫度300攝氏度,主要分為上下兩部分,殼體上部101的內(nèi)部腔體14內(nèi)容置有電機(jī)2及電子器件,其主要部件都為電子器件、塑料或橡膠材料,產(chǎn)品最高耐受溫度150攝氏度。殼體下部102組成了廢氣通道16,發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道所產(chǎn)生的高溫廢氣從廢氣入氣口15,通過閥板9進(jìn)入殼體下部102的腔體,從廢氣出氣口4引出。本實(shí)施例采用線性提升外開式閥板結(jié)構(gòu),通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)2旋轉(zhuǎn),通過內(nèi)部扇形齒輪及凸輪將電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為閥桿10及閥板9的上下直線運(yùn)動(dòng),閥桿10在軸承固定下上下運(yùn)動(dòng),從而控制閥板9的開度,以調(diào)整進(jìn)入殼體下部102腔體的廢氣的量。軸承12優(yōu)選為銅質(zhì)軸承,耐受溫度為300攝氏度。殼體上部101和殼體下部102通過隔熱罩11隔開,防止廢氣竄入上部電子部件腔中。
本實(shí)用新型通過隔熱罩隔熱,從而使得本實(shí)用新型的熱端廢氣再循環(huán)閥,能夠直接安裝在汽油機(jī)熱端排氣出口處,承受950度高溫廢氣通過閥體通道而不損壞閥體內(nèi)的電子部件。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述殼體下部102還包括環(huán)繞所述廢氣通道16的冷卻水路,所述殼體1上還設(shè)有與所述冷卻水路連通的進(jìn)水口和出水口5。
優(yōu)選地,進(jìn)水口與進(jìn)水管6連通。循環(huán)冷卻水可有效冷卻殼體,保證其不超過殼體的耐受溫度。冷卻水路采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析設(shè)計(jì),保證水流壓降較小,且殼體及所有部件最高溫度都在其材料耐受溫度以下,可保證各部件的溫度限值要求,可以長期耐受950攝氏度的高溫廢氣應(yīng)用環(huán)境。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述殼體1上還設(shè)有與所述冷卻水路連通的 排氣管8。
本實(shí)施例設(shè)置排氣管8,使得冷卻水路中的冷卻水在溫度過高時(shí)可以蒸發(fā)排出。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述軸承12上部采用密封圈13密封。
在軸承12上部設(shè)置密封圈13可有效防止廢氣竄入上部電子部件腔中,密封圈優(yōu)選為雙層密封圈。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述密封圈13為氟橡膠。
本實(shí)施例的密封圈13為氟橡膠(FKM),耐受溫度200攝氏度,在隔熱罩隔絕了廢氣通道16中的廢氣后,能有效防止傳遞上來的熱量繼續(xù)向上傳遞。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述軸承12周圍殼體內(nèi)設(shè)有水套。本實(shí)施例增加的水套,可將傳遞上來的熱量帶走,保證軸承溫度不超過材料耐受溫度。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,壓鑄鋁,所述隔熱罩11為不銹鋼隔熱罩,所述閥桿10為奧氏體不銹鋼閥桿,所述閥板9為奧氏體不銹鋼閥板。
閥板9、閥桿10及隔熱罩11直接承受高溫廢氣的沖擊,溫度較高,本實(shí)施例所采用的材料,能滿足950攝氏度甚至1050攝氏度的高溫廢氣的沖擊。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述閥桿10頂部設(shè)有位置傳感器。
閥桿10頂部?jī)?yōu)選安裝非接觸式位置傳感器,可通過閥桿10頂部的位置變化,直接反饋閥板9的提升位移量,從而判斷閥門開度。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述廢氣入氣口15與進(jìn)氣法蘭7連通。
本實(shí)施例通過進(jìn)氣法蘭7與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道連通,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道所排廢氣能進(jìn)入廢氣入氣口15。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述殼體1上部還設(shè)有用于容納導(dǎo)線的塑料蓋板及接插件3。
本實(shí)施例通過增加塑料蓋板及接插件3,以連接整機(jī)線束。熱端廢氣再循環(huán)閥內(nèi)的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓輸入、以及位置傳感器的反饋信息輸出均可通過容納于塑料蓋板及接插件3內(nèi)的導(dǎo)線進(jìn)行傳輸。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。