適于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)有調(diào)節(jié)回路的機(jī)電致動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)有調(diào)節(jié)回路的機(jī)電致動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]如已知的那樣，由渦輪增壓器增壓系統(tǒng)增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸連接到進(jìn)氣歧管和排氣歧管。進(jìn)氣歧管接收氣體混合物，所述氣體混合物包括廢氣和新鮮空氣，即通過進(jìn)氣管來自外部的空氣，其由節(jié)氣門來調(diào)節(jié)。排氣歧管連接到排氣管，其將由燃燒產(chǎn)生的廢氣供給到排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)將由燃燒產(chǎn)生的氣體釋放到大氣中，并通常包括至少一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器(如果有需要設(shè)有柴油微粒過濾器)和布置在催化轉(zhuǎn)化器下游的至少一個(gè)消音器。
[0003]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)包括渦輪增壓器，其設(shè)有渦輪和增壓器，所述渦輪沿著排氣管布置成由于從汽缸排出廢氣的作用以高速旋轉(zhuǎn)，而所述增壓器沿著進(jìn)氣管布置并機(jī)械地連接到渦輪，以便導(dǎo)致渦輪本身進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以增加存在于進(jìn)氣管內(nèi)的空氣壓力。
[0004]此外內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括高壓廢氣再循環(huán)回路和低壓廢氣再循環(huán)EGR(exhaustgasrecircuIat1n)回路，EGR閥沿著所述回路布置，所述EGR閥設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)廢氣流率。此外，設(shè)有多個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于使得裝置移動(dòng)，所述裝置諸如設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)廢氣流率的EGR閥，和/或在可變幾何渦輪增壓器的情況下的渦輪增壓器葉片。
[0005]節(jié)氣門和上述裝置都包括機(jī)電控制致動(dòng)器以便在打開位置和關(guān)閉位置之間調(diào)節(jié)位置，以及反之亦然。機(jī)電致動(dòng)器通常包括電動(dòng)馬達(dá)和齒輪傳動(dòng)器，所述齒輪傳動(dòng)器將運(yùn)動(dòng)從電動(dòng)馬達(dá)傳遞到用戶界面。
[0006]在市場上可購得的絕大部分機(jī)電致動(dòng)器的情況下，整個(gè)保持主體由金屬材料、優(yōu)選由鋁制成，并且是一個(gè)單件式的主體(即它以沒有間隙的方式制成為一個(gè)單件)。
[0007]由于要求這些機(jī)電致動(dòng)器在變得越來越熱的環(huán)境中操作，需要能夠?qū)λ鼈冞M(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使得它們能夠在老化的情況下和較大機(jī)電應(yīng)力的情況下保持有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供適于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)有調(diào)節(jié)回路的機(jī)電致動(dòng)器，所述機(jī)電致動(dòng)器不受現(xiàn)有技術(shù)缺陷的影響，同時(shí)可容易和低成本地制造。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供制造適于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)電致動(dòng)器的方法，所述方法克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，同時(shí)可容易和低成本地實(shí)施。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的組件的機(jī)電致動(dòng)器，所述機(jī)電致動(dòng)器包括致動(dòng)器主體，該致動(dòng)器主體在內(nèi)部容納致動(dòng)器裝置，所述致動(dòng)器主體完全由第一金屬材料制成且所述致動(dòng)器裝置控制組件的移動(dòng)以便使得組件在最大打開位置和最大關(guān)閉位置之間移動(dòng)，以及反之亦然;致動(dòng)器裝置包括電動(dòng)馬達(dá)和齒輪傳動(dòng)器，所述齒輪傳動(dòng)器將運(yùn)動(dòng)從電動(dòng)馬達(dá)傳遞到組件；以及所述機(jī)電致動(dòng)器包括調(diào)節(jié)回路，所述調(diào)節(jié)回路限定在致動(dòng)器主體內(nèi)并包括適于調(diào)節(jié)流體通過的管，所述管由第二熱傳導(dǎo)材料制成;其中致動(dòng)器主體包括座，其制造成便于接收管，并且設(shè)有厚度大致均勻的一層結(jié)構(gòu)性和熱傳導(dǎo)性樹脂，所述結(jié)構(gòu)性和熱傳導(dǎo)性樹脂間置于座和管之間，并且施加到座的整個(gè)可用表面上，以便允許管被固定在座內(nèi)；并且其中所述第一材料和第二材料選自于:鋼，優(yōu)選不銹鋼;或鋁或銅。
[0011]此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供用于制造適于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)電致動(dòng)器的方法，所述方法包括以下步驟:
[0012]通過使得第一金屬材料經(jīng)受模鑄(diecasting)過程來制造設(shè)有座的致動(dòng)器主體；
[0013]將結(jié)構(gòu)性和熱固性樹脂的跡線施加到座的底部上；以及
[0014]將管插入到座內(nèi)，從而獲得間置于座和管之間的大致均勻的一層結(jié)構(gòu)性和熱固性樹脂。
【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在將參照示出其非限制性實(shí)施例的附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中:
[0016]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)有機(jī)電致動(dòng)器的增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；
[0017]-圖2是圖1所示機(jī)電致動(dòng)器的第一實(shí)施例的平面視圖，其中為了更清楚而去除了一些部件；
[0018]-圖3是圖1所示機(jī)電致動(dòng)器的第二實(shí)施例的平面視圖，其中為了更清楚而去除了一些部件；
[0019]-圖4和圖5正面示出在制造過程的不同和相繼步驟中的圖1所示機(jī)電致動(dòng)器的調(diào)節(jié)回路的第一實(shí)施例；
[0020]-圖6是圖1所示機(jī)電致動(dòng)器的調(diào)節(jié)回路的第二實(shí)施例的透視圖；以及
[0021]-圖7和圖8正面示出在實(shí)施以便制造圖1所示機(jī)電致動(dòng)器的制造過程的不同和相繼步驟中的圖6所示調(diào)節(jié)回路的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在圖1中，附圖標(biāo)記I表示作為一個(gè)整體的由渦輪增壓器增壓系統(tǒng)2增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0023]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I包括多個(gè)汽缸3(具體地，圖1示出四個(gè)汽缸3)，每個(gè)汽缸3通過至少一個(gè)相應(yīng)的進(jìn)氣門(未示出)連接到進(jìn)氣歧管4以及通過至少一個(gè)相應(yīng)的排氣門(未示出)連接到排氣歧管5。進(jìn)氣歧管4通過進(jìn)氣管6接收新鮮空氣(即來自外部的空氣)，所述進(jìn)氣管6上設(shè)有空氣過濾器7并由節(jié)氣門8進(jìn)行調(diào)節(jié)。沿著進(jìn)氣管6設(shè)有中間冷卻器9，其執(zhí)行對被吸入的空氣進(jìn)行冷卻的功能。排氣歧管5連接到排氣管10，其將由燃燒產(chǎn)生的廢氣供給到排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)將由燃燒產(chǎn)生的氣體釋放到大氣中，并通常包括至少一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器11和布置在催化轉(zhuǎn)化器11下游的至少一個(gè)消音器(未示出)。
[0024]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I的增壓系統(tǒng)包括渦輪增壓器12，其設(shè)有渦輪13和增壓器14，所述渦輪13沿著所述排氣管10布置成由于從汽缸3排出廢氣的作用以高速旋轉(zhuǎn)，而所述增壓器14沿著進(jìn)氣管6布置并機(jī)械地連接到所述渦輪13，以便導(dǎo)致渦輪13本身進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以增加進(jìn)入進(jìn)氣管6內(nèi)的空氣壓力。
[0025]沿著排氣管10設(shè)有旁通管15，所述旁通管15并聯(lián)連接到渦輪13以使其端部連接渦輪13自身的上游和下游;沿著旁通管15設(shè)置有廢氣閥16，其設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)流動(dòng)通過旁通管15的廢氣的流率并由致動(dòng)器17進(jìn)行控制。
[0026]此外，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I包括高壓EGR回路EGRhp，高壓EGR回路EGRhp進(jìn)而包括與由汽缸
3、進(jìn)氣歧管4和排氣歧管5所構(gòu)成的組合件并連連接的旁通管18。沿著旁通管18，設(shè)有泄壓閥(blowoff valve)19，其設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)流動(dòng)通過旁通管18的廢氣的流率并由EGR電磁閥20進(jìn)行控制。沿著旁通管18，在泄壓閥19的下游，設(shè)有熱交換器21，其執(zhí)行對流出排氣岐管5的廢氣進(jìn)行冷卻的功能。
[0027]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I由電子控制單元22進(jìn)行控制，其控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I的所有組件的操作。電子控制單元22連接到測量存在于進(jìn)氣歧管4內(nèi)的氣體混合物的溫度和壓力的傳感器23，連接到測量內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器24，以及連接到測量催化轉(zhuǎn)化器11上游廢氣的空氣/燃料比的傳感器25(通常為UHEGO或UEGO線性氧傳感器-其是已知的并且在下面不再進(jìn)行描述)。
[0028]最后，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I包括低壓EGR回路EGRlp，所述低壓EGR回路EGRlp進(jìn)而包括沿著排氣管10布置的旁通管26;旁通管26并聯(lián)連接到渦輪增壓器12。沿著旁通管26，設(shè)有EGR閥27，其設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)流動(dòng)通過旁通管26的廢氣的流率。沿著旁通管26，在閥27的上游，還設(shè)有熱交換器29，其執(zhí)行對流出排氣歧管5和流入增壓器14的氣體進(jìn)行冷卻的功能。根據(jù)一個(gè)替代實(shí)施例，低壓EGR回路EGRlp包括三通混合裝置，其布置在排氣管10和進(jìn)氣管6之間的交叉區(qū)域內(nèi)，并執(zhí)行對來自排氣管10的廢氣與存在于進(jìn)氣管6內(nèi)的新鮮空氣的混合進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能。
[0029]低壓EGR回路EGRlp源自于催化轉(zhuǎn)化器11下游的排氣管1，以便收集已由催化轉(zhuǎn)化器11本身處理過的廢氣并具有稍大于大氣壓的壓力；以這種方式，由旁通管26再循環(huán)的廢氣是“更清潔的”，也就是說，它們具有較少量的污染物質(zhì)。該配置也被稱為“長路由”EGR，因?yàn)榕酝ü?6必須比正常的要更長以便到達(dá)催化轉(zhuǎn)化器11的下游。
[0030]在圖2和圖3中，附圖標(biāo)記30總體上指示機(jī)電致動(dòng)器30。在圖2和圖3中所示的機(jī)電致動(dòng)器30被設(shè)計(jì)成控制EGR電磁閥20，所述EGR電磁閥20控制用于調(diào)節(jié)流動(dòng)通過旁通管18的廢氣流率的泄壓閥19;或者機(jī)電致動(dòng)器30被設(shè)計(jì)成控制電磁閥，所述電磁閥控制用于調(diào)節(jié)流動(dòng)通過旁通管26的廢氣流率的EGR閥27;或者機(jī)電致動(dòng)器30被設(shè)計(jì)成控制電磁閥，所述電磁閥控制布置在排氣管10和進(jìn)氣管6之間的交叉區(qū)域內(nèi)的三通混合裝置;或者機(jī)電致動(dòng)器30被設(shè)計(jì)成甚至用于激活構(gòu)成渦輪增壓器12的設(shè)備的一部分(諸如葉片和/或閥)的裝置。
[0031]機(jī)電致動(dòng)器30包括致動(dòng)器裝置31，其控制所述EGR電磁閥20。具體地，致動(dòng)器裝置31包括:電動(dòng)馬達(dá)M，其導(dǎo)致EGR電磁閥20的運(yùn)動(dòng);還包括連接元件(未示出)，其建立EGR電磁閥20和電動(dòng)馬達(dá)M之間的機(jī)械連接。具體地，致動(dòng)器裝置31包括齒輪傳動(dòng)器(未詳細(xì)示出)，其將運(yùn)動(dòng)從電動(dòng)馬達(dá)M的軸傳遞到EGR電磁閥20的軸。EGR電磁閥20的軸具有外部部分，其突出以便聯(lián)接到致動(dòng)器裝置31。
[0032]機(jī)電致動(dòng)器30包括箱32，EGR電磁閥20的外部部分突出到所述箱32內(nèi)。此外，箱32容納在內(nèi)部的連接元件、電動(dòng)馬達(dá)M和齒輪傳動(dòng)器。
[0033]箱32由進(jìn)氣管6支撐，所述箱32通過螺釘固定到進(jìn)氣管6，并且所述箱32設(shè)有可移除的蓋33，蓋33設(shè)有環(huán)形墊圈以確保充分的密封。此外，箱32具有大致圓柱形的殼體34，殼體34垂直于箱32的壁35延伸并在內(nèi)部容納電動(dòng)馬達(dá)M。
[0034]根據(jù)第一變型，機(jī)電致動(dòng)器30完全由第一材料制成，并包括殼體34和L形的腔室34’，所述L形的腔室34’容納所述齒輪傳動(dòng)器，并由可移除的蓋33封閉。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，構(gòu)成機(jī)電致動(dòng)器30的材料是金屬材料，特別是鋁或鋼(優(yōu)選不銹鋼)或銅。
[0035]根據(jù)另一變型，可移除的蓋33由塑料材料制成。
[0036]此外，機(jī)電致動(dòng)器30包括調(diào)節(jié)回路36，所述調(diào)節(jié)回