專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用于egr閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種限位裝置。尤其適合于汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的EGR閥內(nèi)使用。
背景技術(shù)：
EGR技術(shù)介紹:EGR技術(shù)，即廢氣再循環(huán)技術(shù)(Exhaust Gas Recycle)是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有害氣體(NOx)設(shè)置的排氣凈化裝置。它將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)一部分燃燒后的廢氣經(jīng)過(guò)二次循環(huán)進(jìn)入進(jìn)氣管與新鮮空氣混合后再次進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒，以減緩燃燒室內(nèi)燃?xì)獾娜紵^(guò)程，適當(dāng)?shù)乜刂迫紵郎囟?，從而達(dá)到降低NOx排放的目的。EGR閥就是控制廢氣二次進(jìn)氣量的關(guān)鍵元件，因?yàn)閺U氣二次進(jìn)氣量需要即時(shí)精確控制:發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度)、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度等參數(shù)并計(jì)算，輸出EGR閥所需控制信號(hào)PWM (高頻脈沖)，進(jìn)而控制閥門(mén)的開(kāi)度，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)部份流量廢氣并經(jīng)EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃燒。這部分廢氣進(jìn)入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時(shí)氣缸中的溫度。因NOx是在高溫富氧的條件下生成的，故抑制了 NOx的生成，從而降低了整機(jī)排氣中的NOx的含量。但是，過(guò)度的廢氣參與再循環(huán)，將會(huì)影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，再循環(huán)的廢氣會(huì)明顯地影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，ECU控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)性能受到影響；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度時(shí)，E⑶控制少部分廢氣參與再循環(huán)，而且，參與再循環(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。在上述過(guò)程中，EGR閥作為一個(gè)關(guān)鍵的執(zhí)行元件，發(fā)揮了巨大的作用?，F(xiàn)階段的閥EGR大致分為翻板式和提升式，其中提升式EGR閥，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易控制的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)占領(lǐng)了絕大部分市場(chǎng)。提升式EGR閥是依靠閥桿組件的軸向運(yùn)動(dòng)的行程來(lái)控制著閥門(mén)的開(kāi)度，由于其設(shè)計(jì)的根本原因，使用中存在著以下不足:1.由于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中有大量的碳，那么閥體內(nèi)容易出現(xiàn)積碳現(xiàn)象，尤其是閥桿和導(dǎo)向套之間，積碳到一定程度，閥桿就會(huì)由于摩擦力的增大而導(dǎo)致無(wú)法動(dòng)作，進(jìn)而使整個(gè)閥報(bào)廢。同時(shí)閥門(mén)采用提升方式，在工作過(guò)程中，在密封面容易積碳，造成泄漏，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。即產(chǎn)品壽命使用較短。2.位置傳感器隨閥門(mén)上下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)部份存在磨損現(xiàn)象，影響輸出精度。3.閥門(mén)開(kāi)啟和氣體流量的關(guān)系非線性，不利于流量的精確控制。4.閥口進(jìn)氣為圓周進(jìn)氣方式，氣阻大，使閥體出口排氣壓力偏低，達(dá)不到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力。5.閥內(nèi)的積碳，沒(méi)有自清潔的部件。6、在整個(gè)閥的裝置中，由于排氣溫度高且含有雜質(zhì)，所以流道必須和操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隔離和隔熱，現(xiàn)階段的翻轉(zhuǎn)式EGR閥和提升式EGR閥只用了一個(gè)導(dǎo)向套密封，密封效果差，泄漏的氣體往往會(huì)導(dǎo)致操控系統(tǒng)失靈。同時(shí)，軸向運(yùn)動(dòng)方式對(duì)密封件的磨損大，影響產(chǎn)品壽命O基于對(duì)上述缺點(diǎn)改進(jìn)的需要，我公司新研制出了旋轉(zhuǎn)式的EGR閥，將閥桿的軸向運(yùn)動(dòng)改為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)相應(yīng)部件控制著閥口，那么，對(duì)于閥桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該有約束部件配合使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)用于EGR閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)之不足。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:應(yīng)用于EGR閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置，其特征是:包括閥體和從動(dòng)齒輪，閥桿安裝在從動(dòng)齒輪內(nèi)，從動(dòng)齒輪上有設(shè)置有擋塊；在閥體上設(shè)置有限位塊。所述的應(yīng)用于EGR閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置，其特征是:從動(dòng)齒輪為不完全齒輪。本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型限制了閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為±90度，以配合閥口的全開(kāi)和全閉狀態(tài)，增加了流量的可控性。

圖1是EGR閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是EGR閥的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是EGR閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維視圖。圖4是圖3的另外一個(gè)角度的三維視圖。圖5是圖本實(shí)用新型的三維視圖。圖6是密封結(jié)構(gòu)及預(yù)緊彈簧結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6的局部放大圖。圖8是密封環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是閥瓣和閥座配合結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:在圖中，I為下閥體，2為閥瓣，3為閥座，4為閥桿，5為隔熱墊，6為下密封環(huán)，7為導(dǎo)向套，8為上密封環(huán),9為軸承，10為彈簧座，11為復(fù)位扭簧，12為預(yù)緊彈簧，13為上閥體，14為傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)，15為非接觸式位置傳感器。本實(shí)用新型的動(dòng)作過(guò)程為:假設(shè)初始狀態(tài):閥門(mén)處于全閉狀態(tài)。閥瓣2上的扇形開(kāi)口 21和閥座3上的扇形開(kāi)口 22在垂直投影面上沒(méi)有絲毫重疊。電機(jī)16上軸的齒輪17轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)14轉(zhuǎn)動(dòng),傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)14上通過(guò)齒輪18、19的減速作用后將轉(zhuǎn)矩傳遞給不完全齒輪20，由于不完全齒輪安裝在閥桿4上，所以閥桿4會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)其下端安裝的閥瓣2轉(zhuǎn)動(dòng)，而閥座3保持不動(dòng)，這樣，閥瓣2上的扇形開(kāi)口 21和閥座3上的扇形開(kāi)口 22在垂直投影面上會(huì)開(kāi)始部分重疊，排氣就會(huì)從進(jìn)氣口23經(jīng)過(guò)這個(gè)重疊面排出至出氣口 24。實(shí)質(zhì)上，閥瓣2和閥座3就形成了閥口。同時(shí)，將動(dòng)件閥瓣2設(shè)置在下方，也是使氣流流向有利于貼合緊密。隨著閥桿4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度增大，閥口也隨之增大。最大的開(kāi)度為閥桿4旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，為了便于流量的可控性，在不完全齒輪上20上設(shè)置有擋塊24，同時(shí)在上閥體13上設(shè)置有兩個(gè)限位塊25與之配合；限位塊25控制了閥桿4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90度。在閥桿4和上閥體13之間安裝有復(fù)位扭簧11，復(fù)位扭簧11為扭轉(zhuǎn)彈簧，目的是為閥桿4提供復(fù)位扭轉(zhuǎn)力矩:當(dāng)閥桿4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，復(fù)位扭簧11會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，當(dāng)閥桿4的扭矩和復(fù)位扭簧11的復(fù)位扭矩相同時(shí)，就會(huì)保持在這個(gè)開(kāi)度，當(dāng)閥桿4的力矩繼續(xù)增大時(shí)，開(kāi)度會(huì)隨之增大，直至最大開(kāi)度。如果閥桿4的力矩減小時(shí)，在復(fù)位扭簧11的復(fù)位扭矩的作用下，開(kāi)度會(huì)隨之減小，直至完全關(guān)閉?？梢钥闯?，上述開(kāi)度的變化實(shí)質(zhì)上取決于閥桿4的轉(zhuǎn)矩，即受電機(jī)16的動(dòng)作控制，而電機(jī)是受ECU控制的，在ECU綜合處理全部數(shù)據(jù)過(guò)程中，非接觸式位置傳動(dòng)器15始終可靠的傳遞著閥桿4轉(zhuǎn)動(dòng)角度(開(kāi)度)的及時(shí)信息數(shù)據(jù)。閥瓣2和閥座3之間應(yīng)該始終貼合緊密，才能避免泄漏，為此，我們初步設(shè)想在上閥體13和閥桿4之間設(shè)置有預(yù)緊彈簧12，預(yù)緊彈簧12對(duì)閥桿14有提升的作用，這樣就會(huì)使閥瓣2收到向上的力，達(dá)到了貼合緊密的作用。另外，上閥體13靜止不動(dòng)，閥桿4會(huì)有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，在動(dòng)件和不動(dòng)件之間安裝預(yù)緊彈簧12，會(huì)影響預(yù)緊效果，所以，我們?cè)陂y桿4上套了軸承9，軸承9外圈上安裝彈簧座10，在彈簧座10和上閥體13之間再安裝預(yù)緊彈簧12，這樣就完美的解決了問(wèn)題:不管閥桿4如何轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧座10始終保持不動(dòng)。閥瓣2上的扇形開(kāi)口 21和閥座3上的扇形開(kāi)口 22的設(shè)計(jì)也很科學(xué):我們通過(guò)計(jì)算，當(dāng)相互配合的開(kāi)口 21和開(kāi)口 22設(shè)計(jì)成扇形后，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)度和流量變化接近于線性，使閥的流量調(diào)節(jié)控制精度接近于線性。同時(shí)相對(duì)于提升式和翻板式的進(jìn)氣方式，降低了進(jìn)氣的氣阻，提高了出口排氣壓力。在本實(shí)用新型中，閥座3下表面(貼合面)設(shè)置有刮條23，閥瓣2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刮條23對(duì)閥瓣2上表面(貼合面)上淤積的積碳有刮削的作用，具有了自潔功能。在實(shí)際工作過(guò)程中，以往產(chǎn)品:一部分排氣會(huì)沿著閥桿4與隔熱墊5、閥桿4與導(dǎo)向套7之間間隙進(jìn)入到操控系統(tǒng)，使操控系統(tǒng)受熱變形或者積碳淤積，從而導(dǎo)致整個(gè)閥報(bào)廢，我們?cè)趯?dǎo)向套7內(nèi)設(shè)置有上密封環(huán)8和下密封環(huán)6，上密封環(huán)8和下密封環(huán)6的唇口緊緊貼合著閥桿，有效地減小排氣泄漏量，延長(zhǎng)了產(chǎn)品使用壽命。導(dǎo)向套7為一級(jí)密封，上密封環(huán)8和下密封環(huán)6為二級(jí)密封。當(dāng)然，根據(jù)需要，密封環(huán)還可以增加數(shù)量。
權(quán)利要求1.應(yīng)用于EGR閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置，其特征是:包括閥體和從動(dòng)齒輪，閥桿安裝在從動(dòng)齒輪內(nèi)，從動(dòng)齒輪上有設(shè)置有擋塊；在閥體上設(shè)置有限位塊。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于EGR閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置，其特征是:從動(dòng)齒輪為不完全齒輪。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于EGR閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置，其特征是包括閥體和從動(dòng)齒輪，閥桿安裝在從動(dòng)齒輪內(nèi)，從動(dòng)齒輪為不完全齒輪，從動(dòng)齒輪上有設(shè)置有擋塊；在閥體上設(shè)置有限位塊。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型限制了閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為±90度，以配合閥口的全開(kāi)和全閉狀態(tài)，增加了流量的可控性。
文檔編號(hào)F02M25/07GK203009101SQ20122069197
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者李澤平, 梁宗龍, 呂捷, 趙貽富, 曾強(qiáng), 黃建中, 姜方杰, 卞利瓊 申請(qǐng)人:宜賓天瑞達(dá)汽車(chē)零部件有限公司