專利名稱：柴油發(fā)動機廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動機廢氣治理技術領域，特別涉及ー種柴油發(fā)動機廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)所使用的閥。
背景技術：
為減少有害廢氣含量，尤其是氮氧化物(NOx)，許多年以來，在許多型式的內燃機中采用了所謂的EGR系統(tǒng)，這些系統(tǒng)允許一部分廢氣再循環(huán)到發(fā)動機的進氣系統(tǒng)內，在它與輸入空氣混合而再被輸送到發(fā)動機的燃燒室內，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)中的閥一般包括設置在EGR再循環(huán)腔道內和進氣腔內的単獨的風門，為這些風門設置単獨的驅動馬達，從而使閥裝置變得復雜，同樣也使控制裝置變得復雜。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)中的閥結構復雜而提供ー種應用于廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)中，能使空氣/再循環(huán)廢氣的比率調節(jié)關系變得更可靠而簡單的閥。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是ー種柴油發(fā)動機廢氣再循環(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，在所述閥體的第一側設置有廢氣進氣ロ，在與閥體的第一側相對的第二側設置有出氣ロ，所述閥體內設置有一閥腔，所述扭矩電機固定在閥座上；其特征在于，還包括一安裝在所述扭矩電機輸出軸上并由扭矩電機驅動而轉動的偏心凸輪板，和一通過軸套安裝在所述閥體中的閥桿，以及套在所述扭矩電機輸出軸上且一端與扭矩電機輸出軸連接、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軸線相垂直；所述閥桿的上桿部延伸進閥腔中，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，其中所述廢氣進氣ロ通過所述上、下閥腔分別與所述進氣ロ相貫通；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運動驅動所述閥桿作直線運動。本發(fā)明在所述偏心凸輪板上開設有一工作凸輪型槽，在該工作凸輪型槽內安裝有ー滾輪，所述滾輪通過滾輪軸與所述閥桿的下桿部連接。為避免廢氣中的積炭對閥桿的直線運動造成卡滯，在所述軸套的上端通過ー不銹鋼外殼安裝有一不銹鋼絲繞制的過濾網(wǎng)，此過濾網(wǎng)可過濾廢氣中的積炭顆粒，所述閥桿的上桿部穿過該過濾網(wǎng)和不銹鋼外売。為防止廢氣通過過濾網(wǎng)和軸套進入到偏心凸輪板工作區(qū)，對凸輪板工作槽間產(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)通過采集到的發(fā)動機的各個エ況下的負載和轉速，給扭矩電機發(fā)出控制信號，扭矩電機工作，通過扭簧帶動偏心凸輪板旋轉，而偏心凸輪板又帶動閥桿向上運動，閥桿推動閥塊向上運動而開啟，這時廢氣進氣ロ通過上、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)。當扭矩電機停止工作時，扭簧驅動偏心凸輪板反轉回到原位，偏心凸輪板又帶動閥桿向下運動，閥桿帶動閥塊向下運動而關閉，廢氣不參與再循環(huán)。本發(fā)明通過廢氣循環(huán)控制単元(ECT)調節(jié)扭矩電機的轉角，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。扭矩電機將轉角所體現(xiàn)的閥塊的開度值將反饋給ECU，供ECU在負載和轉速變化時作出判斷，不斷地調節(jié)閥門開度值，以滿足排放和發(fā)動機各種エ況的要求，最終實現(xiàn)降低NOx (氮氧化物)排放目標。本發(fā)明的閥結構簡單，只需要一個電機即能實現(xiàn)空氣/再循環(huán)廢氣的比率關系的調節(jié)。本發(fā)明在發(fā)動機不作大的改動的情況下，實現(xiàn)現(xiàn)有采用電控柴油機排放水平由歐3升級到歐4;產(chǎn)品功率覆蓋范圍廣，適合從輕型到重型車用、機車用和船用柴油機及發(fā)電機組。
圖I是本發(fā)明柴油發(fā)動機廢氣再循環(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)動機廢氣再循環(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。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進ー步闡述本發(fā)明的實施方式。參見圖I至圖4，圖中所示的ー種柴油發(fā)動機廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，包括閥座100、閥體200、扭矩電機300、偏心凸輪板400、閥桿500、閥塊600。扭矩電機300通過緊固件安裝在閥座100的第一側110，其輸出軸延伸至閥座100與第一側110相対的第二側120，偏心凸輪板400安裝在扭矩電機300的輸出軸上。在扭矩電機300的輸出軸上套有ー扭簧700，扭簧700 —端與扭矩電機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120安裝有一外殼130。閥體200通過緊固件安裝在閥座100上，在閥體200的第一側210設置有廢氣進氣ロ 230，在與閥體200的第一側210相対的第二側240設置有出氣ロ 250，閥體200內設置有閥腔260。閥桿500通過ー軸套510安裝在閥體200中，為避免廢氣中的積炭對閥桿500的直線運動造成卡滯，在軸套510的上端通過ー不銹鋼外殼520安裝有ー不銹鋼絲繞制的過濾網(wǎng)530，此過濾網(wǎng)530可過濾廢氣中的積炭顆粒。閥桿500的上桿部穿過該過濾網(wǎng)530和不銹鋼外殼520后延伸進閥腔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，廢氣進氣ロ 230分別通過上閥腔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上開設有一工作凸輪型槽410，在該工作凸輪型槽410內安裝有ー滾輪540，滾輪540通過滾輪軸541與閥桿500的下桿部連接。這樣偏心凸輪板400的旋轉運動驅動閥桿500作直線運動。為防止廢氣通過過濾網(wǎng)530和軸套510進入到偏心凸輪板400工作區(qū)，對偏心凸輪板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)動機廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥可直接插入發(fā)動機排氣管中并固定。廢氣循環(huán)控制単元(ECT)(圖中未示出)通過采集到的發(fā)動機的各個エ況下的負 載和轉速，給扭矩電機300發(fā)出控制信號，扭矩電機300工作，通過扭簧700帶動偏心凸輪板400旋轉，而偏心凸輪板400又帶動閥桿500向上運動，閥桿500推動閥塊600向上運動而開啟，這時廢氣進氣ロ 230通過上閥腔261、下閥腔262與出氣ロ 250連通，這樣部分廢氣經(jīng)過出氣ロ 250進入排氣管與空氣混合排入燃燒室，參與再循環(huán)。當扭矩電機300停止エ作時，扭簧700驅動偏心凸輪板400反轉回到原位，偏心凸輪板400又帶動閥桿500向下運動，閥桿500帶動閥塊600向下運動而關閉，廢氣不參與再循環(huán)。當發(fā)動機超過一定的轉速、負荷及達到一定的溫度吋，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)動機轉速、負荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同，以達到廢氣中的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。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(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)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種柴油發(fā)動機廢氣再循環(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，在所述閥體的第一側設置有廢氣進氣口，在與閥體的第一側相對的第二側設置有出氣口，所述閥體內設置有一閥腔，所述扭矩電機固定在閥座上；其特征在于，還包括一安裝在所述扭矩電機輸出軸上并由扭矩電機驅動而轉動的偏心凸輪板，和一通過軸套安裝在所述閥體中的閥桿，以及套在所述扭矩電機輸出軸上且一端與扭矩電機輸出軸連接、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軸線相垂直；所述閥桿的上桿部延伸進閥腔中，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，其中所述廢氣進氣口通過所述上、下閥腔分別與所述進氣口相貫通；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運動驅動所述閥桿作直線運動。
2.如權利要求I所述的一種柴油發(fā)動機廢氣再循環(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有一工作凸輪型槽，在該工作凸輪型槽內安裝有一滾輪，所述滾輪通過滾輪軸與所述閥桿的下桿部連接。
3.如權利要求I所述的一種柴油發(fā)動機廢氣再循環(huán)系統(tǒng)所使用的閥，其特征在于，在所述軸套的上端通過一不銹鋼外殼安裝有一不銹鋼絲繞制的過濾網(wǎng)，所述閥桿的上桿部穿過該過濾網(wǎng)和不銹鋼外殼。
4.如權利要求I所述的一種柴油發(fā)動機廢氣再循環(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)動機廢氣再循環(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，在閥體上設置有廢氣進氣口和出氣口，閥體內設置有一閥腔，扭矩電機固定在閥座上；其還包括一安裝在扭矩電機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軸線相垂直；閥桿的上桿部延伸進閥腔中，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，其中廢氣進氣口通過上、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運動驅動所述閥桿作直線運動。本發(fā)明的閥結構簡單，只需要一個電機即能實現(xiàn)空氣/再循環(huán)廢氣的比率關系的調節(jié)。
文檔編號F02M25/07GK102661216SQ20121018164
公開日2012年9月12日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日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 申請人:南岳電控(衡陽)工業(yè)技術有限公司