CN101137834A - 包含具有可从基座上打开的调节元件的阀的废气再循环装置 - Google Patents

包含具有可从基座上打开的调节元件的阀的废气再循环装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的废气再循环装置，包括：阀(7)，该阀包括具有腔9的主体(8)，至少一条管道(5、6)通过底座(11、12)向所述腔打开，调节元件(15)面对所述底座延伸着，该调节元件可以在其关闭管道的位置和其打开管道的位置之间移动。调节元件设置为其可以在压靠底座的支座位置和远离底座的离座位置之间移动，而且阀包括用于在支座位置和其离座位置之间移动调节元件的移动装置(22、24；22、27)，该移动装置包括用于当内燃机不运转时将调节元件返回离座位置的返回构件(24；27)。

Description

包含具有可从基座上打开的调节元件的阀的废气再循环装置
技术领域
本发明涉及一种废气再循环装置，该装置特别能被用于将部分废气重新注入内燃机的入口回路。
背景技术
内燃机废气再循环装置通常包括包含主体的阀，该主体具有腔，至少一条管道通过底座向所述腔内打开，调节元件面对所述底座延伸，该调节元件可以在其关闭管道的位置和在其打开管道的位置之间移动。当内燃机不工作时，调节元件位于关闭位置，抵靠其底座。因此存在废气中包含的微粒、聚集物以及其它残余物将调节元件粘到其底座上的危险。因此需要有用于移动调节元件到其打开位置的装置，该装置要足够有力而能将调节元件从其底座上松开。
发明内容
因此具有一种阻止调节元件粘到其底座上的装置将很有利。
为了这个目的，本发明提供了一种用于内燃机的废气再循环装置，其包括包含主体的阀，该主体具有腔，至少一条管道通过底座向所述腔打开，调节元件面对所述底座延伸，该调节元件可以在其关闭管道的位置和在其可以打开管道的位置之间移动，调节元件设置为其可以在其压靠底座的支座位置和远离底座的离座位置之间移动，而阀包括用于在其支座位置和离座位置之间移动所述调节元件的移动装置，该移动装置包括用于当内燃机不运行时将该调节元件返回到离座位置的返回构件。
因此，当内燃机不运行时，调节元件回到离座位置。因此防止调节元件被粘到底座上。
做为优选例，调节元件是冲有通孔的圆盘，设置在腔中以在圆盘关闭管道的关闭位置和通孔面对管道的打开位置之间旋转，所述圆盘以这样的方式安装在腔中：其可以在离座位置和支座位置之间沿轴向移动。
阀的结构因此简单而紧密。
有利的是，移动装置包括线圈，该线圈用于以这样的方式吸引固紧到圆盘的部分，从而将圆盘从其离座位置引入其支座位置，作为一个优选例，返回构件是以这样的方式插入主体和固紧到圆盘的部分之间的弹簧，从而将圆盘推回其离座位置。
作为一个可选方案，返回构件包括固紧到圆盘的永磁铁，以将圆盘吸向其离座位置。
本发明的其它特点和优势将在阅读了下面本发明的一些特定无限制的实施例后显现。
附图说明
下面将对附图做出说明，其中
图1是安装了废气再循环装置的内燃机的简图；
图2根据本发明的阀中调节元件的第一位位置的轴向截面图；
图3是与图2相似的调节元件的第二位置的图；
图4是从形成调节元件底座的壁上部看的视图；
图5是根据实施例的可选形式与图3相似的阀的视图。
具体实施方式
参考图1，废气再循环装置由1表示，该装置用来配合到内燃机2，所述内燃机一方面连接到燃烧气体排放管3而另一方面连接到空气进气管4。这种布置本身是已知的。
再循环装置1包括冷却通道5和非冷却通道6，这两条管道本身是已知的，并一方面连接到排气管3而另一方面通过阀7连接到进气管4。
再参考图2到图4，阀7包括限定腔9的主体8，该腔由穿有通道的法兰10封闭，对应的冷却通道5和非冷却通道6的端部连接道该通道。法兰10例如使用螺钉可移动地安装到主体8上并形成腔9的壁，其中所述的螺钉在图中看不到。法兰10在腔9的同一侧包括的表面，第一轴环11从该表面环绕冷却通道5的开口，轴环12环绕非冷却通道6的开口，而封闭轴环13以互相之间分开120°形式突起。轴环11、12以及13是相同的。
腔9通过通往该腔9的连接管14连接到进气管4。
腔9容纳由冲有通孔16的圆盘15形成的流量调节元件，该通孔的截面与冷却通道5和非冷却通道6的截面相当。圆盘15与轴环11、12、13以及法兰10相对。圆盘15固紧在轴17的一端，该轴另一端固紧在旋转远离电动机19的有齿部分18，所述电动机在本例中是直流电动机。
圆盘15因此可以在两个极限位置之间旋转，即：
通孔16对着轴环11并因此对着冷却通道5(圆盘15因此打开冷却通道5并关闭非冷却通道6)的第一极限位置(在图2和图3中表明)，以及
通孔16对着轴环12并因此对着非冷却通道6(圆盘15然后打开非冷却通道6并关闭冷却通道5)的第二极限位置(未显示)。
在这两个极限位置之间，圆盘15有中间位置(未显示)，其中通孔16对着轴环13，圆盘15封闭冷却通道5和非冷却通道6。此两个极限位置和中间位置相隔120°。这些位置之间的这个120°的间隔使得对于给定尺寸可能具有最大通道截面。
阀7包括将圆盘15返回中间位置的返回元件。返回元件包括两个扭力弹簧20、21，该扭力弹簧为与轴17同轴的螺旋弹簧，每一个弹簧一端连接到带齿部分18而一端连接到主体8以便给带齿部分18施加力，因此给圆盘15施加力，与返回扭矩相对。
轴17安装在主体8中，其不仅可以枢转，也可以滑动，因此圆盘15可以在两个轴向位置之间移动，即：
支座的第一位置(在图3中显示)，其中圆盘1 5压靠轴环11、12、13，轴环11、12、13形成圆盘15的底座，以及
离座的第二位置(在图2中显示)，其中圆盘1 5远离轴环11、12、13。
阀7包括用于在支座位置和离座位置之间移动圆盘15的移动装置。
移动装置包括固定到主体8上的线圈22，该线圈与轴17同轴以便其对着磁性材料的板极23，该磁性材料进行与轴17进行相同的直线运动。线圈22以这样的方式连接到未显示的电源装置，使得当电源施加到线圈22上时，其吸引极板23并将轴17和圆盘15向圆盘15的支座位置移动。
移动装置也包括用于将圆盘15返回离座位置的返回构件。返回装置包括螺旋压缩弹簧24，该弹簧与轴17同轴地定位到主体8和极板25之间，该极板固定但能够相对轴17自由旋转。在这个特殊的例子中，极板25设置为其可以在固紧在轴17的阶梯衬套26上自由旋转并通过滑靴或者滚针止推轴承轴抵靠衬套26的肩部以及极板23。弹簧24推动极板25返回，抵靠固紧在主体8的终端挡板27。终端挡板27限定圆盘15的离座位置。
现在将叙述阀的工作方法。
当内燃机2不运行时，电动机19和线圈22不通电。弹簧24将圆盘15保持在离座位置而扭矩弹簧20、21将圆盘15保持在中间位置。
废气再循环是通过自身已知的引擎控制单元或者通过其它一些自身已知的专用单元来管理的，电动机19至少间接地与线圈22连接到所述的单元。
当内燃机2处于废气再循环阶段时，电动机19以这样的方式运行：圆盘15根据是否是将连接管14连接到进气管4的冷却通道5或者非冷却通道6而处于其一个或者另一个极限位置。应当理解，当圆盘15处于两个极限位置之一时，其允许最大的流速，因为通孔16完全面对两个通道5、6之一。比较起来，当圆盘15在其中间关闭位置和其一个极限位置之间时，通孔16仅仅部分对着两个通道之一，这意味着，圆盘15关闭部分该通道。圆盘15因此减少了可用于废气流动的所述通道截面并因此调节流量。
应当注意到，当圆盘15位于离座位置而内燃机处于再循环阶段时，在圆盘15所要关闭的这个通道的开口处有泄漏。这种泄漏的流速可以忽略。
当圆盘15在其极限位置之间枢转时，其没有压靠轴环11、12、13。这可以限制摩擦并因此减少接触部件的磨损。圆盘15的角位置以常规方法测定。
在废气再循环阶段之外，电动机19将圆盘15引入其中间位置而线圈22通电并将圆盘15保持在支座位置。
如果回到再循环阶段，为了使圆盘15在其不同的角位置之间移动，提供到线圈22的电力被预先切断以便弹簧24可以将圆盘15移动到其离座位置，然后电动机19以这样的方式通电，使得将圆盘15移回所希望的位置。
轴环11、12、13的存在使得可以简化在圆盘15和其底座间获得密封的方式，并且当圆盘位于支座位置时可以平衡施加在圆盘15上的载荷。
阀7实现调节流量和选择通道5、6哪一条连接到管道14的双重功能。此外，因为圆盘15在垂直于废气流动的平面上移动，用于移动圆盘15的装置仅仅在有限的范围内被调用来承受由加压的废气施加在圆盘15上的压力。
当内燃机关闭时，提供到线圈22的电源被切断，因此弹簧24将圆盘15推回离座位置。可以避免废气中包含的微粒或者聚集物将圆盘15粘在法兰10上的可能性。
根据图5中描述的实施例的可选形式，将圆盘15返回离座位置的返回构件包含环形永磁铁27，该永磁铁安装在面对磁板28的极板23的外圆周周围，该磁板相对于主体8固定不能平移，但是能转动。磁板28与轴17同轴并通过旋转导轨轴承和轴向针止推轴承安装带主体8。极板23由磁性材料制成。
永磁铁27的直径大于线圈22。
永磁铁27与衔铁29关联，由永磁铁27产生的磁通量通过该衔铁流动，因此永磁铁27产生吸引磁板28的吸引力。
衔铁29以自身已知的方式包括限制由永磁铁27产生的通量饱和的部分以便限制当永磁铁接近磁板28时由永磁铁27产生的吸引力增加。这使得当线圈以将圆盘15移入支座位置的方式通电时，线圈22更容易移动圆盘15，在该支座位置圆盘被压靠着轴环11、12、13。
因此，当线圈22通电时，其吸引极板23并将圆盘15引入支座位置。当供应到线圈22的电源被切断时，永磁铁27吸引磁板28并将圆盘15带入离座位置。
永磁铁27和线圈22的直径差异使得永磁铁27和线圈22互相分开因此永磁铁27受线圈22产生的磁场影响很小，如果有的话。
在这个实施例的可选形式中，由电动机19驱动的带齿部分固紧到极板23上。
螺旋形并与轴17同轴的扭矩弹簧20、21各自有一端连接到与轴17作为一个整体旋转的部分，以及一端连接到主体8以便在轴17上施加反向力矩并因此该力矩施加到圆盘15上。
在这个实施例的可选形式中，与腔9位于同侧的法兰10的表面是平面并且圆盘15有三个突出的轴环(只有两个可以在图5中看出)：一个围绕通孔16的轴环和两个盲轴环。
根据实施例的这个可选形式的阀的工作方式与已经叙述的工作方式相同。
当然本发明并不局限与所描述的实施例而在不背离权利要求书所确定的本发明范围时可以使用实施例的可选形式。
特别的，调节元件可以具有不同于所描述的结构并可以，例如，包括滑板或阀。
此外，通道5和6可以通过设置在主体8外部的连接端件直接连接到腔9。
轴环11、12、13是任选的。
阀7可以设置在冷却和非冷却通道上游而不是如图1所示的下游。
在再循环阶段过程中，一旦圆盘位于所希望的将一个通道与管道14连接的角位置，如果不希望另一个通道有任何泄漏，可以为圆盘15设置装置将其带入支座位置。如果角位置将要变化，圆盘15将预先离座，然后其枢转结束后，返回支座位置。

Claims (6)

1.一种用于内燃机的废气再循环装置，包括：阀(7)，该阀包括具有腔(9)的主体(8)，至少一条管道(5、6)通过底座(11、12)向所述腔打开，调节元件(15)面对所述底座延伸，该调节元件可以在其关闭管道的位置和其打开管道的位置之间移动，其特征在于：调节元件设置为其可以在压靠底座的支座位置和远离底座的离座位置之间移动，还在于阀包括用于在支座位置和离座位置之间移动调节元件的移动装置(22、24；22、27)，该移动装置包括用于当内燃机不运转时将调节元件返回离座位置的返回构件(24；27)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：调节元件是穿有通孔(16)的圆盘(15)，且该圆盘设置在腔(9)中以便在圆盘关闭管道(5、6)的关闭位置和通孔面对管道的打开位置之间旋转，还在于圆盘以这样的方式设置在腔中，使得所述圆盘可以在离座位置和支座位置之间轴向运动。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：移动装置包括用于吸引部分(23)的线圈(22)，该部分(23)以这样的方式固紧在圆盘(15)上，从而将圆盘从其离座位置引入支座位置。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：返回构件是插入主体(8)和部分(25)之间的弹簧(24)，所述部分以这样的方式固紧到圆盘(15)，从而将圆盘向其离座位置推回。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于：返回构件包括永磁铁(27)，该永磁铁固紧到圆盘(15)以便将该圆盘吸引向其离座位置。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：永磁铁(27)与磁通量循环衔铁(29)关联，该衔铁包括磁通量降低区域，使得永磁铁产生的力低于线圈(22)所产生的力。
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