CN101949340B - 一种降低工作温度提高工作可靠性的电控egr阀 - Google Patents
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Abstract
在柴油机上采用电控EGR技术是国内外解决柴油机排放污染的最主要技术措施之一。本技术在电控EGR上，采用了加大进气管散热面积降低执行机构工作温度的翅片结构；在球形阀传动杆上加装筒型隔离罩隔离高温排气向驱动执行机构的导热、对流及辐射传热；在传动机构隔尘罩上设有百叶窗式进排气孔，应用自然对流带走传动部件热量以降低其工作温度；采用在传动杆外的加长金属刮环将附着在定心传动轴上的积碳刮除，以实现无卡滞球形阀密封。以上结构措施降低了电控EGR的工作温度，提高了其工作可靠性。
Description
技术领域
本发明设计涉及汽油发动机、柴油发动机的废气再循环装置EGR(Exhaust GasRecirculation)。本装置受控制模块的控制通过伺服电机及位移传感器的闭路调节，按发动机需要控制废气再循环量，以减少汽车排气中的CO、HC及NOx等有害物质。
背景技术
随着排放法规日益严格，作为满足欧II和欧III、欧IV排放法规的要求，通过废气再循环装置降低汽车排气中的CO、HC及NOx等有害物质将是今后一段时间汽车行业所采用的主要技术手段之一，也是我国汽车企业参与国际、国内市场竞争必须掌握的一项核心技术。
GER技术的初期，主要是采用机械气动膜盒控制的回气装置。但其控制状态相对粗糙，响应时间相对漫长与滞后。为了提高工作的可靠性又由非冷却式发展到冷却式，但带来了装置的复杂性和提高了造价等问题。近几年，为了实现回气量的精确控制和瞬态控制，又与电控技术相结合发展成电控EGR。即该回气装置由电控系统模块ECU和执行装置EGR所组成。而执行机构的驱动装置分别采用过比例电磁铁、步进电机、伺服电机等驱动机构。在采用了感知阀门开度的位移传感器后，实现了精确地闭环控制。目前电控EGR装置主要的追求是研制高性能价格比及长寿可靠地的电控阀，以满足车用柴油机的可靠性和工作寿命要求。即满足温度要求、振动要求、电磁兼容要求、防水防尘要求、电器连接可靠性等要求。本发明就是针对这一要求，集中了当前正在使用的EGR的最佳的结构，为了提高可靠性所做的改进。
发明内容
本发明的目的就是在成熟的电控EGR结构技术基础上，采用了加大冷端进气管散热面积降低执行机构的工作温度；加装隔离罩隔离高温排气向驱动执行机构的热传导、对流传热及辐射传热；在传动机构隔尘罩上设置进排气孔，应用自然对流带走传动部件热量以降低其工作温度；采用金属刮环对附着在定心传动轴上的积碳刮除以保护传动定心的可靠性。以上结构措施极大地降低了电控EGR的工作温度，卡滞故障。因此提高了其工作寿命及可靠性。
本发明的改进之处在于：处于冷端进气管内的混流室外表面采用了加大散热面积的翅片结构，将由进入混流室内的回输热燃气传向回流室内壁的热量直接通过翅片释放到进气冷端流体中，从而降低了由混合室传向执行机构的工作温度；连接蝶阀的传动轴被刮磨锥形护套隔离在其内部，隔离了回输的热燃气向阀杆的强迫对流传热、辐射传热的形成；隔离锥形套的端部与传动杆处于滑配合状态，可刮除在蝶阀打开后粘留在阀杆上的积碳等异物，可保证阀杆的有效定心与防异物卡死；在传动机构隔尘罩上设置进排气孔，应用自然对流的方式带走传动部件内部的热量以降低其工作温度；阀门采用球形结构，阀体采用圆形尖边结构，因此可保证在阀杆处于与阀体不同心及偏斜的条件下也处于线性密封状态。同时在阀门表面有油污、积碳的等条件下也处于密封状态。而此时，只要在系统每次启动前进行一次“零位”标定则对回气控制就不会产生影响。。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的带有散热片的壳体局部放大图；
图3是本发明的回气室内阀杆隔热罩局部放大图；
图4是本发明带有位移传感器及散热孔的上部护罩图；
图5是本发明球面阀与护套尖边接触的示意图
附图标记说明：1、伺服电机壳体，2、伺服电机，3、伺服电机输出摆线主动齿轮，3-1、星形摆线齿轮减速器4、位移传感器及其壳体，5、位移传感器及伺服电机接线插座，6、位移传感器外壳体通风孔，7、阀门复位塔形弹簧，8、回气室外翅片，9、带阀杆的球形阀门，10、具有刮板功能的隔热护套，11、阀门杆定心铜套，12、位移传感器传动杆，13、曲臂变向机构。
具体实施方式
本发明的技术方案是：受控于ECU的伺服电机2密封于与阀座相连为一体的铸造缸体1内，有效地屏蔽了外来的电磁干扰并形成可靠地保护而防止外来物的碰撞与尘埃污染；在伺服电机的轴端以摆线齿轮3与星型减速器3-1相连，该减速器并被密封减速机匣内。由于所有的齿轮系均采用聚碳酸脂材料制造而无需润滑；在减速器的输出端曲臂机构13将伺服电机经减速了的周向运动变成轴向运动；以上部分均处于具有防尘盒6的低温的车体内；定心在铜套11内与球形阀门9相连的阀门杆被复位弹簧7压紧使阀门处于关闭状态。
其工作程序是：按预置在ECU内的指令脉宽驱动伺服电机2、经减速机3-1减速、通过曲臂机构13打开与回气口相连的阀门9，同时支靠在阀杆上方的位移传感器支杆12回馈阀门开度信号，实现阀门开度的闭环控制。发动机排出的废气经由集气室8进入发动机进气管实现可控的废气再回输。
本发明由于采用了权利部分的结构，极大地降低了工作部件的工作温度和消除了运动部件的卡滞故障，提高了改废气再循环的EGR的寿命及工作可靠性。
Claims (3)
1.一种降低工作温度提高工作可靠性的电控EGR阀，其特征在于包括曲臂机构及外壳、伺服电机、减速传动机构、位移传感器、阀体和阀门组件；伺服电机被安装在圆筒形的密封外壳内防尘并防止电磁干扰；在伺服电机的轴端以摆线齿轮与星型减速器相连，并被密封在传动机匣内；曲臂机构将伺服电机经减速了的周向运动变成轴向运动；以上部分均处于相对低温的车体内；定心在铜套内的阀杆在复位弹簧作用下使球形阀门处于关闭状态；处于冷端进气管内的回气室外表面采用了加大散热面积的翅片结构，将进入回气室内的回输热燃气传向回气室内壁的热量及时的通过翅片释放到进气冷流体中，从而降低了由回气室传向执行机构的工作温度；所述阀门采用球形结构，阀体采用圆形尖边结构，可保证在阀杆处于与阀体不同心及偏斜的条件下也处于线性密封状态；连接球形阀门的阀杆被刮磨锥形护套隔离在其内部，隔离了回输的热燃气向阀杆的强迫对流传热、辐射传热的热量；隔离锥形套的端部与阀杆处于滑配合状态；传动机构隔尘罩上设置进排气孔，应用自然对流的方式带走传动部件内部的热量以降低其工作温度；电控EGR阀工作程序是：按预制在ECU内的指令脉宽驱动伺服电机、经星型减速器减速、通过曲臂机构打开与回气口相连的阀门，同时支靠在阀杆上方的位移传感器的支杆回馈阀门开度信号，实现阀门开度的闭环控制，发动机排出的废气经由回气室进入发动机进气管实现可控的废气再回输。
2.如权利要求1所述的电控EGR阀，其特征在于所述复位弹簧是塔型结构。
3.如权利要求1所述的电控EGR阀，其特征在于所有齿轮采用聚碳酸脂材料制造而无需润滑。
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