CN102003290B - 一种塑料电喷节气门体总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料电喷节气门体总成，它包括节气门本体（1）、节气门轴（2）、节气门片（3）、扭簧（4）、旋架（5）、位置传感器（6）、步进电机（7）、法兰盘金属嵌件（10）、怠速螺钉安装孔金属嵌件（11）、步进电机和位置传感器安装孔金属嵌件（12）、卡片（14）和怠速调节螺钉（17），节气门本体（1）内部设有主通道（8）和怠速旁通道（9），节气门本体（1）底座是法兰盘（18）。本发明的有益效果是可以有效改善塑料节气门体主通道易变形的缺陷，实现了金属节气门体总成和塑料节气门体总成在发动机组装和售后维修过程中的快速互换，解决了由于热膨胀系数不同导致的节气门体旁通道泄露问题。

Description

一种塑料电喷节气门体总成

技术领域

本发明涉及到一种电喷节气门体总成，特别是涉及到一种塑料电喷节气门体总成。

技术背景

电喷节气门体总成是汽车燃油喷射系统中控制发动机空气进气量的关键部件，大多采用金属材料制成。

金属材料有较好的强度和机械加工性能，但比重较大，材料价格高、机械加工过程复杂，导致生产制造成本较高，而塑料比重较小，价格相对较低，但强度、机械加工性能较差，变形量大，不易控制，因而采用塑料加工节气门体有一定难度。

现在所见到的塑料电喷节气门体总成的怠速进气旁通道全都是采用与主通道同心，进气口偏心的结构，这种塑料节气门体要求进气口直径大于主通道喉口直径15mm以上，而现有金属节气门体进气口直径一般只比主通道直径大5～10mm左右，在保证进气口和主通道喉口大小不变的情况下，很难满足塑料节气门体和金属节气门体在发动机组装过程和售后维修中的互换性。而且现有塑料节气门体的旁通道上均采用金属堵头，由于金属和塑料热膨胀系数不同，使用一段时间后，容易出现堵头松动或脱落最终导致旁通道泄露的现象。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种塑料电喷节气门体总成，实现塑料节气门体和金属节气门体在发动机组装过程和售后维修中的互换，解决由于金属和塑料热膨胀系数不同而出现旁通道泄露问题。

本发明的发明目的是通过以下技术步骤来实现：一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：它包括节气门本体、节气门轴、节气门片、扭簧、旋架、位置传感器、步进电机、卡片、怠速调节螺钉。

所述的节气门本体包括进气主通道和怠速旁通道，壳体通过法兰盘金属嵌件固定在法兰盘上，主通道与法兰盘的连接部设有若干加强筋。

所述的节气门本体包括塑料堵头、怠速螺钉安装嵌件、步进电机及位置传感器安装嵌件和法兰盘安装嵌件，步进电机及位置传感器安装嵌件在节气门本体注塑成型过程中嵌入，法兰盘安装嵌件和怠速螺钉安装嵌件在节气门本体注塑成型后通过冷压压入节气门本体中与之相对应的成孔内，塑料堵头在节气门本体注塑成型后通过超声波焊接的方式压入旁通道堵头孔内。

所述的进气主通道包括进气口、进气主通道喉口和出气口，三者是相通的，进气口的直径和进气主通道喉口的直径相差小于15mm。

所述的怠速旁通道包括怠速旁通道进气口、怠速进气通道、怠速旁通道堵头孔、堵头、步进电机堵头孔、步进电机孔、怠速出气通道和怠速旁通道出气口，怠速旁通道进气口设在进气主通道内，怠速进气通道与主通道垂直，怠速旁通道上设有堵头。

节气门轴通过节气门本体的轴孔穿过节气门本体，旋架装在节气门轴的一端，扭簧套在节气门本体和旋架之间，节气门轴的另一端安装有位置传感器，位置传感器同时通过螺钉固定在节气门本体上，节气门片装在节气门轴中部的扁槽内，卡片安装在节气门轴的环槽内并通过螺钉固定在节气门本体上，步进电机通过步进电机和位置传感器安装孔金属嵌件固定在节气门本体上。

所述的节气门本体为均匀薄壁结构，采用PPS塑料加上玻纤为基体材料一次注塑成型。

所述的堵头采用和节气门本体1相同的材料制成。

所述的堵头通过超声波焊接的方式压入怠速旁通道堵头孔内，堵头的外圆面与堵头孔的内圆面是热熔在一起。

所述的法兰盘的四周设有多个减重孔。

所述的怠速调节螺钉的底端和旋架的限位支脚相接触。

本发明的有益效果是：（1）采用树脂PPS塑料+玻纤材料加工，避免了普通塑料件尺寸变化大、稳定性差的缺点；（2）一次注塑成型，避免了除主通道节气门片安装环带以外的机械加工，从原料和加工上节约了成本；（3）怠速旁通道进气通道不与主通道平行，这样节气门体可以不受“节气门体进气口必须大于主通道直径15mm以上”的限制，实现金属节气门体总成和塑料节气门体总成在发动机组装和售后维修过程中的快速互换；（4）采用相同材料的塑料堵头进行焊接，避免了由于材料热膨胀系数不同导致节气门体旁通道泄露的隐患，延长了节气门体的使用寿命。

附图说明

图1 本发明的结构示意图之一

图2 本发明的剖视图

图3 本发明的结构示意图之二

图4 节气门本体结构示意图

图5 节气门体的进气通道结构和进气原理示意图之一

图6 节气门体的进气通道结构和进气原理示意图之二

图7 节气门体的进气通道结构和进气原理示意图之三

图中，1-节气门本体，2-节气门轴，3-节气门片，4-扭簧，5-旋架，6-位置传感器，7-步进电机，8-主通道，8a-主通道进气口，8b-主通道喉口，8c-主通道出气口，9-怠速旁通道，9a-怠速旁通道进气口，9b-怠速进气通道，9c-怠速旁通道堵头孔，9d-怠速出气通道，9e-怠速旁通道出气口，10-法兰盘金属嵌件，11-怠速螺钉安装孔金属嵌件，12-步进电机和位置传感器安装孔金属嵌件，13-塑料堵头，14-卡片，15a-步进电机堵头孔，15b-步进电机孔，16-减重孔，17-怠速调节螺钉，18-法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1、图2、图3、图4所示，一种塑料电喷节气门体总成，它包括节气门本体1、节气门轴2、节气门片3、扭簧4、旋架5、位置传感器6、步进电机7、卡片14、怠速调节螺钉17和法兰盘18。

节气门本体1为均匀薄壁结构，采用PPS塑料加上玻纤为基体材料一次注塑成型，包括进气主通道8和怠速旁通道9，金属嵌件10固定在法兰盘18上，进气主通道与法兰盘18的连接部设有若干加强筋19。

所述的节气门本体1包括怠速螺钉安装嵌件11、步进电机及位置传感器安装嵌件12和法兰盘安装嵌件10，步进电机及位置传感器安装嵌件12在节气门本体1注塑成型过程中嵌入壳体，法兰盘安装嵌件10和怠速螺钉安装嵌件11在节气门本体1注塑成型后通过冷压压入节气门本体1中与之相对应的成孔内。

进气主通道8包括进气口8a、进气主通道喉口8b和出气口8c，三者是相通的，其中进气口8a的直径和进气主通道喉口8b的直径相差小于15mm。怠速旁通道9包括怠速旁通道进气口9a、怠速进气通道9b、怠速旁通道堵头孔9c、堵头13、步进电机堵头孔15a、步进电机孔15b、怠速出气道9d和怠速旁通道出气口9e，其中，怠速旁通道进气口9a设在主通道8内，怠速旁通道9与主通道8连通保证了进气状态温度、压力、湿度完全与系统进气状态一致，且怠速进气通道9b与主通道8垂直，怠速出气道9d与主通道8平行，怠速旁通道堵头孔9c内焊接有堵头13，并保证密封、固定，所述堵头13的也采用PPS塑料加上玻纤为基体材料，在节气门本体1注塑成型后，通过超声波焊接的方式压入怠速旁通道堵头孔9c内，堵头13的外圆面与堵头孔9c的内圆面是热熔在一起的，有效地保证了怠速旁通道的密封性，杜绝了由于材料热膨胀系数不同导致的旁通道泄露，延长了本节气门体的使用寿命。

节气门轴2通过节气门本体1的轴孔穿过节气门本体1，节气门片3装在节气门轴2中部的扁槽内，可以在主通道喉口8b内转动。节气门轴2的一端安装旋架5，当旋架组件5转动时，带动节气门轴2转动，节气门轴2带动节气门片3开启和闭合，进而控制经过节气门主通道喉口的空气流量；节气门轴2的的另一端插入位置传感器6，位置传感器6同时通过螺钉固定在节气门本体1上，卡片14安装在节气门轴2的环槽内，并通过螺钉固定在节气门本体1上，控制节气门轴2的轴向窜动。

扭簧4套在节气门本体1和旋架5之间，由于扭簧4施加的扭力，在无其它外力作用于旋架5的情况下，可以保证节气门片3的开度一直保持在初始怠速位置，当施加在旋架5上的外力撤除时，又能保证节气门片3快速回到初始怠速位置。

步进电机7通过步进电机和位置传感器安装孔金属嵌件12固定在节气门本体1上，怠速调节螺钉17的底端和旋架5的限位支脚5a相接触，通过旋转调整限位螺钉17的深度，可以控制旋架5相对于节气门本体1的初始角度，进而控制节气门片3的初始开启角度，最终达到控制节气门体总成怠速流量大小的目的。

本发明的工作过程是：当司机踏下油门踏板，钢丝绳带动旋架5使节气门轴2转动，节气门片3打开一定的角度，进气量的大小由节气门开度的大小决定。同时节气门轴2带动另一端的位置传感器6的感应装置随之转动，使传感器输出电压发生变化，通过电缆把节气门开度信号反馈给中央控制单元ECU，ECU根据传感器信号大小判断，给喷油器发出喷油量大小的指令，是喷油量和空气流量之比在理论空燃比附近，燃油充分，达到节油和减少污染的效果。发动机在怠速和暖机工况下，中央控制单元ECU根据发动机工况对步进电机7发出信号，控制步进电机开启步数，进而控制节气门体怠速旁通道9流量的大小，使发动机达到最佳工作状态。

如图5，图6，图7所示，本发明的进气原理，空气从主通道进气口8a进入，一部分空气沿着实线箭头方向，经过节气门片3与主通道喉口8b之间的间隙，再经过主通道出气口8c进入发动机的进气歧管；另一部分空气经过怠速旁通道进气口9a进入怠速进气通道9b，穿过步进电机头7a与步进电机堵头孔15a之间的空隙步进电机头7a的伸缩可控制间隙大小或者关闭步进电机堵头孔15a，进而控制怠速旁通道流量的大小，进入步进电机孔15b，再由步进电机孔15b进入怠速出气道9d，最后经由怠速出气口9e进入发动机的进气歧管。

Claims (6)

1.一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：它包括节气门本体（1）、节气门轴（2）、节气门片（3）、扭簧（4）、旋架（5）、位置传感器（6）、步进电机（7）、卡片（14）、怠速调节螺钉（17）和法兰盘（18）；

所述的节气门本体（1）包括进气主通道（8）、怠速旁通道（9）和嵌有金属嵌件（10）的法兰盘（18），节气门本体（1）上设有若干加强筋（19）；

所述的节气门本体包括塑料堵头（13）、怠速螺钉安装嵌件（11）、步进电机及位置传感器安装嵌件（12）和法兰盘安装嵌件（10），步进电机及位置传感器安装嵌件（12）在节气门本体（1）注塑成型过程中嵌入，法兰盘安装嵌件（10）和怠速螺钉安装嵌件（11）在节气门本体（1）注塑成型后通过冷压压入节气门本体（1）中与之相对应的成孔内，塑料堵头（13）在节气门本体（1）注塑成型后通过超声波焊接的方式压入堵头孔（9c）内；

所述的进气主通道（8）包括进气口（8a）、进气主通道喉口（8b）和出气口（8c），三者是相通的，进气口（8a）的直径和进气主通道喉口（8b）的直径相差小于15mm；

所述的怠速旁通道（9）包括怠速旁通道进气口（9a）、怠速进气通道（9b）、怠速旁通道堵头孔（9c）、堵头（13）、步进电机堵头孔（15a）、步进电机孔（15b）、怠速出气通道（9d）和怠速旁通道出气口（9e），怠速旁通道进气口（9a）设在主通道（8）内，怠速进气通道（9b）与主通道（8）垂直，怠速旁通道（9）上设有堵头（13）用于密封；

节气门轴（2）通过节气门本体（1）的轴孔穿过节气门本体（1），旋架（5）装在节气门轴（2）的一端，扭簧（4）套在节气门本体（1）和旋架（5）之间，节气门轴（2）的另一端安装有位置传感器（6），位置传感器（6）同时通过螺钉固定在节气门本体（1）上，节气门片（3）被螺钉固定在节气门轴（2）中部的扁槽内，卡片（14）安装在节气门轴（2）的环槽内并通过螺钉固定在节气门本体（1）上，步进电机（7）通过步进电机和位置传感器安装嵌件（12）固定在节气门本体（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：所述的节气门本体（1）为均匀薄壁结构，采用PPS塑料加上玻纤作为基体材料一次注塑成型。

3.根据权利要求1所述的一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：所述的堵头（13）采用和节气门本体（1）相同的材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：所述的堵头（13）通过超声波焊接的方式压入怠速旁通道堵头孔（9c）内，堵头（13）的外圆面与堵头孔（9c）的内圆面是热熔在一起。

5.根据权利要求1所述的一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：所述的法兰盘（18）的四周设有多个减重孔（16）。

6.根据权利要求1所述的一种塑料电喷节气门体总成，其特征在于：所述的怠速调节螺钉（17）的底端和旋架（5）的限位支脚（5a）相接触。

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