CN102066734A - 废气再循环阀一体式旁通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将旁通阀和废气再循环阀一体化为模块的废气再循环阀一体式旁通阀。本发明包括：设在阀壳体的一个侧面的吸气口；设在上述阀壳体的另一侧面，并与废气再循环冷却器的冷却通道相连的第一排气口；设在与上述第一排气口邻接的位置，并与废气再循环冷却器的旁通通道相连的第二排气口；设在上述阀壳体的内部，为连接上述吸气口与上述第一以及第二排气口而在中段设有分支点的送气通道；设在上述阀壳体的上面吸气口侧的废气再循环阀安装部；通过上述废气再循环阀安装部结合，并且其一部分位于上述送气通道的吸气口侧，从而吸入或掐断废气的废气再循环阀；可旋转地设在上述分支点上，并且选择性地开关上述第一以及第二排气口的封盖。

Description

废气再循环阀一体式旁通阀
技术领域
本发明涉及一种在废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation；EGR)上设置的旁通阀，尤其涉及一种将旁通阀与废气再循环阀一体化为模块的废气再循环阀一体式旁通阀。
背景技术
通常，废气(emisson)是在混合气体燃烧时发生并通过排气管排出到外部的气体，其包括一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、未燃烧碳化氢(HC)等有害物质。
这些废气中包含的有害物质中氮氧化合物与一氧化碳以及碳化氢形成反比例的因果关系。即，在燃料完全燃烧而一氧化碳以及碳化氢的排出最少的时候，氮氧化合物的发生最多。
因此通过法律严格管制包含氮氧化合物的污染物质的许可量，从而正在开发可减少废气的污染物质的多样的技术，其中之一就是废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation；EGR)。
上述废气再循环系统是将废气的一部分进行再循环从而最大限度地减少输出的降低，同时降低最高燃烧温度从而减少氮氧化合物的发生量的系统。更详细说明如下，将比氮(N2)的热容量大的二氧化碳(CO2)包含的废气按适当的比率掺入混合气体中时，可以降低发动机的最高燃烧温度，据此可以减少氮氧化合物的发生量。
图17是显示普通的废气再循环系统的概略图，参照图17说明废气再循环系统如下。
废气再循环系统10包括：再循环管42、44，其将通过废气支管20排出的废气的一部分再循环到吸气支管30；废气再循环冷却器组件50，其设在再循环管42、44上从而冷却已再循环的废气。
再循环管42、44由连接在再循环冷却器组件50的一端从而流入高温废气的进入管42与，连接在再循环冷却器组件50的另一端从而排出通过再循环冷却器组件50被冷却的废气的排出管44构成。
此时，虽然未图示，但是在进入管42上设有用于再循环废气的再循环阀与，选择性地流入通过进入管42流入的废气的旁通阀。
再循环冷却器组件50作为管壳(shell&tube)式热交换器，利用发动机60的冷却水冷却通过进入管42流入的高温废气。为此在再循环冷却器组件50上备有用于流入冷却水的流入管52与用于排出冷却水的排水管54。
然而以前的废气再循环系统10由于上述废气再循环阀(未图示)与旁通阀(未图示)分散、设置，所以用于连接二者的部件的数量随之增加。因此结构复杂，并且在发动机设计时不容易保留空间。
并且存在利用废气再循环冷却器组件50的废气的冷却效率差，从而降低氮氧化合物的减少效率，并且在长期使用时旁通阀相关部件的耐久性下降的问题。
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明为解决上述诸多问题，目的在于提供一种将旁通阀与废气再循环阀形成模块，从而在设计车辆的发动机时便于保留发动机室空间的废气再循环阀一体式旁通阀。
还有，本发明的另一目的在于提供一种可省略用于连接旁通阀与废气再循环阀的部件，因此可节俭成本的废气再循环阀一体式旁通阀。
本发明的其他目的在于提供一种由于流入到废气再循环冷却器的废气在旁通阀中进行一次冷却，因此可有效降低氮氧化合物的发生量的废气再循环阀一体式旁通阀。
技术方案
为实现上述目的，根据本发明的废气再循环阀一体式旁通阀，包括：
设在阀壳体的一个侧面的吸气口；
设在上述阀壳体的另一侧面，并与废气再循环冷却器的冷却通道相连的第一排气口；
设在与上述第一排气口邻接的位置，并与废气再循环冷却器的旁通通道相连的第二排气口；
设在上述阀壳体的内部，为连接上述吸气口与上述第一以及第二排气口，而在中段设有分支点的送气通道；
设在上述阀壳体的上面吸气口侧的废气再循环阀安装部；
通过上述废气再循环阀安装部进行结合，并且其一部分位于上述送气通道的吸气口侧，从而吸入或掐断废气的废气再循环阀；
可旋转地设在上述分支点上，并且选择性地开关上述第一以及第二排气口的封盖。
设在上述送气通道上的分支点是被三个内壁围绕的棱镜形状的空间。该分支点的内壁中的任意一个上设有与上述吸气口相连的吸气孔，而在其余两个上设有分别与上述第一以及第二排气口相连的第一以及第二排气孔。进而通过设在上述分支点上的封盖选择性地开关上述第一以及第二排气孔。
还有，沿着上述废气再循环阀安装部的周围设有冷却水通道，而上述冷却水通道的入口与废气再循环冷却器的冷却水出口相连，上述冷却水通道的出口则与散热器相连。进而将上述废气再循环阀的一部分插入的上述送气通道的吸气口侧内壁上设有与上述吸气孔相连的辅助通道。
有益效果
通过如上所述结构形成的本发明的废气再循环阀一体式旁通阀，在旁通阀的阀壳体上结合废气再循环阀从而形成一体。因此不仅在设计车辆的发动机时，便于保留发动机室的空间，并且可以省略用于连接旁通阀与废气再循环阀的部件，从而能够节俭成本。
还有，在吸气口周围设置的废气再循环阀的周围形成冷却水通道，从而一次冷却流入到废气再循环冷却器的废气，因此可以提高废气再循环冷却器的冷却效率，并且能够有效减少氮氧化合物的发生量。
还有，选择性地开关第一以及第二排气孔的封盖在棱镜形状的分支点的两个内壁(两个内壁形成的角度为60-70度)之间转动，因此运转阻力较小。据此封盖和用于旋转封盖的驱动装置的运转顺畅，并且在长期使用时也没有运转错误或变形的忧虑，因此提高了耐久性。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀的图。
图2是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀中拆除废气再循环阀的状态的图。
图3至图5是在不同角度观看图2的旁通阀的图。
图6和图7是显示根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀中封盖的运转状态的图。
图8是在根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀上结合的废气再循环阀的图。
图9和图10是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀中驱动装置的图。
图11和图12是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀和废气再循环冷却器的结合以及分解状态图。
图13是根据本发明另一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀的图
图14是显示在图13的旁通阀中拆除废气再循环阀的状态的图。
图15和图16是显示利用根据本发明另一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀进行废气再循环的过程的图。
图17是显示普通的废气再循环系统的概略图。
附图编号说明
100：废气再循环阀一体式旁通阀
110：阀壳体              120：废气再循环阀
130：驱动装置            140：吸气口
150：排气口              160：送气通道
170：废气再循环阀安装部
具体实施方式
参照附图详细说明根据本发明的实施例。以下，说明根据本发明的实施例时，进而在各图的结构要素上赋予附图标记时，对于相同的结构要素即使在不同图面上显示，也尽可能赋予了相同的标记。
图1是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀的图。
如图1所示，根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀100(以下简称为旁通阀)包括阀壳体110、结合在阀壳体110上面的废气再循环阀120、结合在阀壳体110前面的驱动装置130。
这种结构的旁通阀100是废气再循环阀120结合在阀壳体110上形成模块的。因此减少发动机的体积，从而在设计车辆的发动机时便于保留发动机室的空间，并且由于省略了用于连接旁通阀100与废气再循环阀120的部件，因此能够节俭成本。
细看可使旁通阀100与废气再循环阀120形成模块的阀壳体110的结构如下。
图2是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀中拆除废气再循环阀的状态的图，图3至图5是在不同角度观看图2的旁通阀的图。
参照图2至图5，在壳阀体110的一个侧面上设有流入废气的吸气口140，而在另一侧面上设有将流入的废气排出到废气再循环冷却器(图12中的200)的排气口150。还有在阀壳体110的内部设有用于连接吸气口140与排气口150的送气通道160。
在流入废气的吸气口140的周围设有法兰142。该法兰142是和进入管(未图示)结合的部分，在其周围设有复数连接孔144。
排气口150包括将废气排出到废气再循环冷却器(图12中的200)的冷却通道(图12中的210)的第一排气口152、排出到废气再循环冷却器200的旁通通道(图12中的220)的第二排气口154、设在第一以及第二排气口152、154的周围的法兰156。该法兰156是用于和废气再循环冷却器200结合的部分，在法兰156上设有与废气再循环冷却器200的冷却水通道(图12中的230)相连的冷却水入口158以及复数连接孔159。
连接上述吸气口140与排气口150的送气通道160在其中段设有分支点162。从该分支点162分支的送气通道160的末端上分别设有第一以及第二排气口152、154。并且在分支点162上可旋转地设置将通过吸气口140流入的废气排出到第一以及第二排气口152、154中任意一个的封盖164。
图6和图7是显示根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀中封盖的运作状态的图。参照图6和图7进一步详细说明分支点162以及设在分支点162上的封盖164。
分支点162是由三个内壁围绕的棱镜形状的空间。该分支点162的三个内壁中的任意一个上设有吸气孔166a，而在剩余两个上分别设有第一以及第二排气孔166b、166c。其中吸气孔166a与吸气口140相连，第一排气孔166b与第一排气口152相连，第二排气孔166c则与第二排气口154相连。并且在第一排气孔166b与第二排气孔166c之间可旋转地设置封盖164。
此时，设有第一排气孔166b与第二排气孔166c的分支点162的两个内壁形成的角度是60-70度。即，选择性地开关第一排气孔166b与第二排气孔166c的封盖164的旋转角度是60-70度。
如此，当封盖164的旋转角度是60-70度时，与旋转80-90度的以前的封盖相比运作阻力小。即，仅用发动机负压(发动机上发生的真空压)的一部分就可运作(旋转)封盖164。因此便与分配用于外气吸入以及燃料供应等上的发动机负压，并且封盖164的运作和用于旋转封盖164的驱动装置130的运作顺畅。并且，由于最大限度地减少了驱动装置130的运作，因此即使长期使用也没有运作错误或变形的忧虑，从而可提高耐久性。
图8是在根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀上结合的废气再循环阀的图。
参照图2至图8说明废气再循环阀以及废气再循环阀安装部，在壳阀体110的上面中靠吸气口140侧设有废气再循环安装部170。废气再循环安装部170包括设有复数连接孔172的法兰174与，设在法兰174的中央并插入、结合废气再循环阀(图1中的120)的结合孔176。还有，在废气再循环阀安装部170的周围设有冷却水通道178，并且在插入、结合再循环阀120的结合孔176的内壁上设有辅助通道168。
废气再循环阀120通过废气再循环阀安装部170进行结合，其下部通过结合孔176插入，从而位于送气通道160上的吸气口140侧。
这种废气再循环阀120是用于吸入或掐断废气的阀门。为此在位于送气通道160上的废气再循环阀120的下部设有吸入口122与第一以及第二排出口124、126。其中吸入口122设在废气再循环阀120的一侧从而与吸气口140相连，第一排出口124设在废气再循环阀120的下面从而与送气通道160相连。并且，第二排出口126设在废气再循环阀120的另一侧从而与辅助通道168相连。即，通过废气再循环阀120的第一排出口124与第二排出口126排出的废气分别移送到送气通道160与辅助通道168。
由上述结构形成的壳阀体110由于通过送气通道160与辅助通道168的废气的排出量增多，因此废气的流入量也增加。因此提高了废气的再循环效率，并降低了氮氧化合物的发生量。
还有，在废气再循环阀安装部170的周围形成的冷却水通道178，其一侧通过排气口150侧冷却水入口158与废气再循环冷却器(图12中的200)的冷却水通道230相连，而其另一侧与散热器(未图示)相连。因此利用冷却水一次冷却废气，所以可进一步提高废气的再循环效率。
图9和图10是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀中驱动装置的图，参照图9和图10说明驱动装置130如下。
驱动装置130包括：阀壳体110，更具体说是结合在分支点162的一端上从而密封分支点162的壳盖132；设在阀壳体110与壳盖132之间的密封垫134；贯通壳盖132与密封垫134，并且在其中段设有封盖164的轴136；设在朝上述壳盖132的外部突出的轴136的一端上的执行机构(图2中的138)。
其中轴136如图10所示，通过一对轴承136a、136b可旋转地设置在阀壳体110以及壳盖132上。据此可顺畅地旋转轴136，并防止旋转时轴向扭曲。
另一方面，壳盖132通过固定螺栓139可拆装地结合在阀壳体110上。据此可简便修理、更换封盖164以及轴136。还有，无需将壳盖132焊接在阀壳体110上，因此可防止由于焊接热引发的壳盖132以及轴136的变形。
另一方面，在壳盖132与阀壳体110上分别设有为了在正确的位置组装壳盖132而补正位置的位置补正孔132a、132b。利用该位置补正孔132a、132b时可防止组装时轴136的弯曲，并且能够防止轴136旋转时的轴向扭曲。
说明利用位置补正孔132a、132b的壳盖132的组装过程，首先在阀壳体110侧位置补正孔132b中插入棒形的工具133，利用工具133与壳盖132侧的位置补正孔132a，在正确的位置组装密封垫134与壳盖132。此后，利用固定螺栓139固定、结合，并拆除工具133即可。
图11和图12是根据本发明一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀和废气再循环冷却器的结合以及分解的状态图。
如图11和图12所示，废气再循环冷却器200是冷却通道210和旁通通道220一起形成的类型。根据本发明一实施例的旁通阀100是可安装在上述废气再循环冷却器200上的结构。
参照图11和图12说明利用根据本发明一实施例的旁通阀100进行废气再循环的过程。
由于发动机的负压而驱动装置130起动，那么封盖164就进行旋转从而选择性地开放第一排气口152与第二排气口154中的任意一个。作为一个例子，若第一排气口152被开放，那么废气就排出到废气再循环冷却器200的冷却通道210中，而被冷却。相反，若第二排气口154被开放，废气就排出到废气再循环冷却器200的旁通通道220中进行旁通。
此时，根据本实施例的旁通阀100是废气再循环阀(图1中的120)结合在阀壳体110上形成模块的，因此在设计车辆的发动机时便于保留发动机室的空间，并且可省略用于连接旁通阀100与废气再循环阀120的部件，因此可节俭成本。
还有，由于选择性地开放第一排气口152与第二排气口154的封盖164的旋转角度是60-70度，因此运作阻力小，从而仅用发动机负压的一部分就可进行旋转。因此便于分配用于外气吸入以及燃料供应等的发动机负压，并且封盖164的运作与用于旋转封盖164的驱动装置130的运作顺畅。还有最大限度地减少了驱动装置130的运作，因此即使长期使用也没有运作错误或变形的忧虑，从而可提高耐久性。
图13是根据本发明另一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀的图，图14是显示在图13的旁通阀中拆除废气再循环阀的状态的图，并且，图15和图16是显示利用根据本发明另一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀进行废气再循环的过程的图。
参照图13至图16，根据本发明另一实施例的废气再循环阀一体式旁通阀300(以下简称为旁通阀)包括：阀壳体310、结合在壳阀体310上面的废气再循环阀320、结合在阀壳体310前面的驱动装置330。
首先看阀壳体310，在其一侧面设有废气流入的吸气口340，而在另一侧面设有旁通的废气被排出的排气口350。还有在阀壳体310内部设有连接吸气口340与排气口350的送气通道360，并且在送气通道360的中段分支形成将废气排出到废气再循环冷却器400的废气再循环通道370。
在结合上述废气再循环冷却器400的废气再循环通道370的前端设有第一以及第二开口372、374。其中，第一开口372与废气再循环冷却器400的流入口410相连，从而将流入的废气排出到废气再循环冷却器400。还有，第二开口374与设在阀壳体310的另一侧面上的排气口350相连，从而将废气排出到吸气支管(未图示)。
另一方面，在废气再循环通道370的中段设有选择性地开放废气再循环通道370-具体说是废气再循环通道370的第一以及第二开口372、374的封盖362。该封盖362根据废气的温度选择性地开放第一以及第二开口372、374。例如，当废气的温度高时，旋转封盖362而开放第一开口372并关闭第二开口372，以使废气排出到废气再循环冷却器400。相反，当废气的温度低时，旋转封盖362而关闭第一开口372并开放第二开口374，以使废气通过排气口350旁通到吸气支管(未图示)。
进一步细看阀壳体310，在阀壳体310的上面中靠吸气口340侧设有废气再循环阀安装部380。还有，在废气再循环阀安装部380的周围设有冷却水通道382，并且该冷却水通道382与废气再循环冷却器400的冷却水通道430以及散热器(未图示)相连。
另一方面，驱动装置330包括：在分支出废气再循环通道370的送气通道360的中段上结合的壳盖332、设置在阀壳体310与壳盖332之间的密封垫334、贯通壳盖332与密封垫334，并且封盖362设在其中段的轴336；设在朝上述壳盖332的外部突出的轴336的一端上的执行机构338。
此时，壳盖332通过固定螺栓339可拆装地结合在阀壳体310上。还有，和一实施例一样在阀壳体310与壳盖332上设有位置补正孔332a(阀壳体310侧的位置补正孔未图示)。还有，虽然未图示，但轴336通过一对轴承可旋转地设置在阀壳体310以及壳盖332。因此封盖362以及轴336的修理、更换简便，并且可防止组装时轴336的弯曲，且能够防止轴336旋转时的轴向扭曲。
如上通过较佳实施例说明了本发明，但上述实施例仅仅举例说明了本发明的技术思想，在不超出本发明的技术思想的范围内可进行多样的变形，对于这一点具有本领域通常的知识的人都会理解。因此本发明的保护范围不能按特定实施例解释，而应当根据权利要求书中记载的内容解释，与其相同范围内的所有技术思想也应解释为包含在本发明的权利范围内。

Claims (14)

1.一种废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，包括：
设在阀壳体的一个侧面的吸气口；
设在上述阀壳体的另一侧面，并与废气再循环冷却器的冷却通道相连的第一排气口；
设在与上述第一排气口邻接的位置，并与废气再循环冷却器的旁通通道相连的第二排气口；
设在上述阀壳体的内部，为连接上述吸气口与上述第一以及第二排气口而在中段设有分支点的送气通道；
设在上述阀壳体的上面吸气口侧的废气再循环阀安装部；
通过上述废气再循环阀安装部进行结合，并且其一部分位于上述送气通道的吸气口侧，从而吸入或掐断废气的废气再循环阀；
可旋转地设在上述分支点上，并且选择性地开关上述第一以及第二排气口的封盖。
2.根据权利要求1所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，
上述分支点是被三个内壁围绕的棱镜形状的空间，并且在三个内壁中的任意一个上设有与上述吸气口相连的吸气孔，而在其余两个上设有分别与上述第一以及第二排气口相连的第一以及第二排气孔，并且上述第一以及第二排气孔是通过上述封盖进行选择性地开关的。
3.根据权利要求2所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，设有上述第一以及第二排气孔的两个内壁形成的角度为60-70度。
4.根据权利要求3所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，沿着上述废气再循环阀安装部的周围设有冷却水通道，而上述冷却水通道的入口则与废气再循环冷却器的冷却水出口相连，上述冷却水通道的出口则与散热器相连。
5.根据权利要求4所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，将上述废气再循环阀的一部分插入的上述送气通道的吸气口侧内壁上设有与上述吸气孔相连的辅助通道。
6.根据权利要求5所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，在上述阀壳体的一侧设置用于旋转上述封盖的驱动装置。
7.根据权利要求6所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，上述驱动装置包括：
结合在上述分支点的一端，从而密封上述分支点的壳盖；
设在上述阀壳体与壳盖之间的密封垫；
贯通上述壳盖与密封垫而结合，并且上述封盖设在其中段的轴；
设在朝上述壳盖外部突出的上述轴的一端上的执行机构。
8.根据权利要求7所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，在上述阀壳体与上述壳盖上设有位置补正孔。
9.一种废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，包括：
设在阀壳体的一个侧面的吸气口；
设在上述阀壳体的另一侧面的排气口；
设在上述阀壳体的内部，并连接上述吸气口与上述排气口的送气通道；
在上述送气通道的中段分支，并与废气再循环冷却器以及上述排气口相连的废气再循环通道；
为了将通过上述送气通道流入的废气排出到上述废气再循环冷却器或上述排气口，可旋转地设在上述废气再循环通道的中段的封盖；
设在上述阀壳体的上面吸气口侧的废气再循环阀安装部；
通过上述废气再循环阀安装部进行结合，并且其一部分位于上述送气通道的吸气口侧，从而吸入或掐断废气的废气再循环阀。
10.根据权利要求9所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，在上述废气再循环通道的前端设有与上述废气再循环冷却器的流入口相连的第一开口以及与上述阀壳体的排气口相连的第二开口，并且上述封盖选择性地开放上述第一以及第二开口。
11.根据权利要求10所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，沿着上述废气再循环阀安装部的周围设有冷却水通道，而上述冷却水通道的入口则与废气再循环冷却器的冷却水出口相连，上述冷却水通道的出口则与散热器相连。
12.根据权利要求11所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，在上述阀壳体的一侧设置用于旋转上述封盖的驱动装置。
13.根据权利要求12所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，上述驱动装置包括：
在分支出上述废气再循环通道的上述送气通道的中段上结合的壳盖；
设在上述阀壳体与壳盖之间的密封垫；
贯通上述壳盖与密封垫而结合，并且上述封盖设在其中段的轴；
设在朝上述壳盖外部突出的上述轴的一端上的执行机构。
14.根据权利要求13所述的废气再循环阀一体式旁通阀，其特征在于，在上述阀壳体与上述壳盖上设有位置补正孔。
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