CN102292536B - 车辆用旁通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用旁通阀，其包括：设在阀壳体的一面上的吸气孔；设在上述阀壳体的另一面上，并与废气再循环冷却器的冷却通道相连的第一排气孔；设在与上述第一排气孔邻接的位置上，并与废气再循环冷却器的旁通通道相连的第二排气孔；设在上述阀壳体的内部，并且为了连接上述吸气孔与上述第一以及第二排气孔而在其中段设有分支部的送气通道；结合在上述分支部的开放的一侧上的壳盖；两端结合在上述阀壳体与上述壳盖上，并且可旋转地设在上述分支部上的轴；结合在上述轴的中段上，从而选择性地开关上述第一以及第二排气孔的封盖；设在上述阀壳体的一侧上，并旋转上述封盖的驱动装置。

Description

车辆用旁通阀
技术领域
本发明涉及一种车辆用旁通阀，尤其涉及一种结构简单从而制作简便，并且用于选择性地排出废气的封盖的运转顺畅，即使长期使用也没有运转错误或变形的忧虑的耐久性优异的车辆用旁通阀。
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，将包含比氮(N2)的热容量大的二氧化碳(CO2)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，从而可以减少氮氧化合物的发生量。
图13是显示普通的废气再循环系统的概略图，参照图13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。还有，在进入管42上设有用于再循环废气的废气再循环阀(未图示)与，用于选择性地流入通过进入管42流入的废气的旁通阀(未图示)。
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。
然而由于在以前的废气再循环系统10上适用的旁通阀结构复杂从而制作困难，并且还存在制作时所需费用多的缺点。并且，长期使用时，还存在用于选择性地排出废气的封盖以及用于运转封盖的相关部件的耐久性显著下降的问题。
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明为解决前述以前技术的问题，目的在于提供一种结构简单从而制作简便，并且用于选择性地排出废气的封盖的运转顺畅，即使长期使用也没有运转错误或变形的忧虑的耐久性优异的车辆用旁通阀。
技术方案
为实现上述目的，根据本发明的车辆用旁通阀包括：设在阀壳体的一面上的吸气孔；设在上述阀壳体的另一面上，并与废气再循环冷却器的冷却通道相连的第一排气孔；设在与上述第一排气孔邻接的位置上，并与废气再循环冷却器的旁通通道相连的第二排气孔；设在上述阀壳体的内部，并且为了连接上述吸气孔与上述第一以及第二排气孔而在其中段设有分支部的送气通道；结合在上述分支部的开放的一侧上的壳盖；两端结合在上述阀壳体与上述壳盖上，并且可旋转地设在上述分支部上的轴；结合在上述轴的中段上，从而选择性地开关上述第一以及第二排气孔的封盖；设在上述阀壳体的一侧上，并旋转上述封盖的驱动装置。
由如上所述结构形成的本发明，由于封盖在60-70度范围内运转而选择性地开关第一以及第二排气孔，因此仅用发动机负压的一部分就可旋转封盖。据此可以简便分配用于外气吸入以及燃料供应等的发动机负压。
还有，在设有封盖的轴的两端结合干轴承与碳轴套，所以封盖的运转与用于旋转封盖的驱动装置的运转顺畅。因此即使长期使用也没有运转错误或变形的忧虑，并且耐久性优异。
附图说明
图1和图2是根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的图。
图3是显示根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的内部的图。
图4和图5是显示利用根据本发明一实施例的车辆用旁通阀中封盖的运转而进行的废气的排出过程的图。
图6和图7是显示根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的上部的斜视图以及分解斜视图。
图8是拆卸根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的下部的图。
图9和图10是扩大图8的一部分的图。
图11和图12是显示根据本发明一实施例的车辆用旁通阀和废气再循环冷却器的结合以及分解的状态的图。
图13是显示普通的废气再循环系统的概略图。
附图编号说明
100：车辆用旁通阀    110：阀壳体
120：壳盖            130：封盖
140：驱动装置        150：轴
160：防尘帽          170：锁帽
180：固定螺丝        200：废气再循环冷却器
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和图2是根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的图，图3是显示根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的内部的图，图4和图5是显示利用根据本发明一实施例的车辆用旁通阀中封盖的运转而进行的废气的排出过程的图。
根据本发明一实施例的车辆用旁通阀100是结合在废气再循环阀(图11以及图12中的200)上，并将发动机(未图示)上产生的废气选择性地排出到废气再循环冷却器200的冷却通道210以及旁通通道220上的装置。
参照图1至图5说明根据本发明的车辆用旁通阀100的结构如下，包括：阀壳体110、结合在阀壳体110上的壳盖120、设在阀壳体110内部的封盖130、设在阀壳体110外部并旋转封盖130的驱动装置140。
在阀壳体110的一面上设有与发动机(未图示)的排气支管(未图示)相连从而流入废气的吸气孔111，而在另一面上设有与废气再循环冷却器(图11以及图12中的200)相连从而排出废气的排气孔112、113。还有，在阀壳体110内部设有连接上述吸气孔111与排气孔112、113的送气通道114。
此时，排出废气的排气孔112、113由将通过吸气孔111流入的废气排出到废气再循环冷却器(图11以及图12中200)冷却通道(图12中的210)的第一排气孔112与，将流入的废气排出到废气再循环冷却器200的旁通通道220的第二排气孔113构成。并且在连接吸气孔111与第一以及第二排气孔112、113的送气通道114的中段设有分支部115，在分支部115上设有将通过吸气孔111流入的废气选择性地排出到第一以及第二排气孔112、113中任意一个的封盖130。
参照图4和图5说明利用封盖130的运转而进行的废气的排出过程如下。
送气通道114为了连接吸气孔111与第一以及第二排气孔112、113以Y字形形成。还有在送气通道114的中段设有分支部115，而在分支部115上可旋转地设有封盖130。
如图4所示，若封盖130旋转而关闭第二排气孔113，那么通过吸气孔111流入的废气通过开放的第一排气孔112被排出，从而移送到废气再循环冷却器(图12中的200)的冷却通道(图12中的210)。相反，如图5所示，若封盖130关闭第一排气孔112，那么流入的废气就通过开放的第二排气孔113被排出，从而排出到废气再循环冷却器200的旁通通道(图12中的220)。即，根据温度将废气排出到废气再循环冷却器200的冷却通道210或旁通通道220，以使再循环到吸气支管的废气的温度始终保持一定。
此时，选择性地开关第一排气孔112与第二排气孔113的封盖130的旋转角度是60-70度。如此将封盖130的旋转角度设计成60-70度时，与旋转80-90度的以前的封盖相比运转阻力变小，因此仅用发动机负压(发动机上发生的真空压)的一部分就可旋转封盖130。因此可以简便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130的运转与用于旋转封盖130的驱动装置140的运转顺畅。进而，可以最大限度地减少驱动装置140的运转，所以长期使用时也没有运转错误的忧虑，从而能够提高耐久性。
另一方面，封盖130可旋转地设在分支部115从而结合在轴150上，因此当利用驱动装置(图1中的140)旋转轴150时，选择性地开关第一以及第二排气孔112、113。
如图3所示，轴150设计成具有一定长度的棒形状，并且在其上端和下端结合碳轴套152和干轴承154。还有，在碳轴套152和干轴承154的外侧结合可防止碳轴套152和干轴承154的脱离的止动环156。
上述碳轴套152和干轴承154耐受高温(300-400℃)的废气，并且长期使用时也可以防止轴150的变形，从而可顺畅地旋转封盖130。为此较佳地碳轴套152的常用温度约为400-500℃，并且干轴承154的常用温度为500-600℃。
在本实施例中虽然举例了在轴150的上端结合碳轴套152，而在下端结合干轴承154的结构，但并不限于此。作为一例，可以是在轴150的两端都结合碳轴套152或结合干轴承154的结构。
另一方面，在阀壳体110和壳盖120上设有用于插入碳轴套152和干轴承154的安装槽116、126。还有插入到上述安装槽116、126中的碳轴套152和干轴承154的止动环156如图3所示，可以是油炸圈饼形状的插头156a或C字形的卡环156b。
图6和图7是显示根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的上部的斜视图以及分解斜视图。
参照图3、图6以及图7，在阀壳体110的上面设有贯通孔117。还有轴150的上端的一部分通过此贯通孔117露出在阀壳体110外部。在露出在外的轴150的上端上结合旋转板158，而旋转板158通过挺杆142与驱动装置140连接。
此时，在结合轴150上端的贯通孔117上设置防尘帽160。该防尘帽160是防止在轴150与碳轴套152、碳轴套152与阀壳体110的安装槽116之间泄漏的废气排出到外部的装置。即，密封贯通孔117周围而防止废气的泄漏，从而防止由于废气引发的车辆用旁通阀100周边的污染。
图8是拆卸根据本发明一实施例的车辆用旁通阀的下部的图，图9和图10是扩大图8的一部分的图。此时，图8至图10是为了看车辆用旁通阀的下部而上下颠倒的状态。
参照图3以及图8至图10，送气通道114的分支部115朝阀壳体110下部开放，并且在分支部115的开放的部分上结合壳盖120。
在壳盖120的中央设有用于插入轴150下端的插入孔127。在插入孔127的上方设有用于安装干轴承154的安装槽126(参照图3)。在该插入孔127上设有用于防止轴150的脱离的锁帽170。
为了防止由于以前的焊接方式的接合时的焊接热而引发的阀壳体110、壳盖120、轴150以及封盖130等的变形，壳盖120是通过固定螺丝180固定在阀壳体110上的。此时，在固定螺180上涂抹螺丝固定剂后进行结合时，由于螺丝固定剂硬化，因此可增大固定螺丝的松开转矩。
另一方面，在阀壳体110与壳盖120的接合面上设置位置调整凹118、128。这些位置调整凹118、128为了不使轴150弯曲，将壳盖120组装在正确的位置，从而可以防止轴150旋转时的轴向扭曲。
在本实施例中举例了在阀壳体110与壳盖120的接合面上设有位置调整凹118、128的，但在阀壳体110与壳盖120的接合面中的任意一个上还可以设置能够插入到位置调整凹118、128中的位置调整销(未图示)。
用于防止轴150的脱离的锁帽170在插入到插入孔127中的状态下通过冲压进行固定。如图10所示，当沿着锁帽170的周围放射状设置冲压点时，可有效防止锁帽170以及轴150的脱离。
此时，锁帽170为了具备相同的热膨胀率，较佳地使用与壳盖120相同的材料，即铝合金。这是因为若壳盖120和锁帽170用不同材料制作而热膨胀率相异时，在壳盖120和锁帽170之间有可能泄漏废气。
图11和图12是显示根据本发明一实施例的车辆用旁通阀和废气再循环冷却器的结合以及分解的状态的图。
参照图11和图12说明利用根据本发明的车辆用旁通阀100的废气再循环过程。
由于发动机负压而驱动装置140运转，那么挺杆142就会移动从而旋转旋转板158，由于旋转板158的旋转而轴150也旋转，就会旋转封盖130。
此时，封盖130选择性地开放第一排气孔112与第二排气孔113中的任意一个，作为一例，若开放第一排气孔112，废气就排出到废气再循环冷却器200的冷却通道210，若开放第二排气孔113，废气就排出到废气再循环冷却器200的旁通通道220。
即，根据温度将废气排出到废气再循环冷却器200的冷却通道210或旁通通道220，以使再循环到吸气支管的废气的温度始终保持一定。
另一方面，图12中记载的附图标记230与240是为了冷却沿着废气再循环冷却器200的冷却通道210移送的废气而流入冷却水的流入口230与排出冷却水的排出口240。
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 (10)

1.一种车辆用旁通阀，其特征在于，包括：
设在阀壳体的一面上的吸气孔；
设在上述阀壳体的另一面上，并与废气再循环冷却器的冷却通道相连的第一排气孔；
设在与上述第一排气孔邻接的位置上，并与废气再循环冷却器的旁通通道相连的第二排气孔；
设在上述阀壳体的内部，并且为了连接上述吸气孔与上述第一以及第二排气孔而在其中段设有分支部的送气通道；
结合在上述分支部的开放的一侧上的壳盖；
两端结合在上述阀壳体与上述壳盖上，并且可旋转地设在上述分支部上的轴；
结合在上述轴的中段上，从而选择性地开关上述第一以及第二排气孔的封盖；
设在上述阀壳体的一侧上，并旋转上述封盖的驱动装置，
所述封盖可旋转地设置在所述分支部上，
上述轴通过结合在其两端上的碳轴套或者干轴承可旋转地设在上述阀壳体与上述壳盖上，
上述封盖的旋转角度是60-70度。
2.根据权利要求1所述的车辆用旁通阀，其特征在于，上述轴通过结合在其一端上的碳轴套与结合在另一端上的干轴承可旋转地设在上述阀壳体与上述壳盖上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用旁通阀，其特征在于，在上述阀壳体与上述壳盖上设有用于插入上述碳轴套或上述干轴承的安装槽，并且在上述轴的两端上设有用以防止上述碳轴套或上述干轴承的脱离的止动环。
4.根据权利要求3所述的车辆用旁通阀，其特征在于，上述止动环是油炸圈饼形状的插头或C字形的卡环。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用旁通阀，其特征在于，在上述壳盖上设有用以插入上述轴的另一端的插入孔，而在上述插入孔上设有用以防止上述轴的脱离的锁帽。
6.根据权利要求5所述的车辆用旁通阀，其特征在于，上述锁帽插入到上述插入孔中并通过冲压而被固定。
7.根据权利要求6所述的车辆用旁通阀，其特征在于，上述锁帽是具有与上述壳盖相同的热膨胀率的材料。
8.根据权利要求1或2所述的车辆用旁通阀，其特征在于，上述轴的一端贯通上述阀壳体而连接在上述驱动装置上，并且在上述轴的一端贯通的上述阀壳体的贯通孔上设有防尘帽。
9.根据权利要求1或2所述的车辆用旁通阀，其特征在于，上述壳盖通过固定螺丝固定在上述阀壳体上，并且在上述固定螺丝上涂抹螺丝固定剂。
10.根据权利要求1或2所述的车辆用旁通阀，其特征在于，在上述阀壳体与上述壳盖的接合面上设有位置调整凹或位置调整销。
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