CN104314714A - 一种电控egr阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电控EGR阀门，其特征在于：包括阀体和安装在阀体内部的电动机和传动轴，阀体上具有连通的进气口和出气口；传动轴的一端连接有与主动轮配合的从动轮，另一端与安装在阀体内部的轴承配合；阀门径向平行的固定在传动轴上；端盖密封电动机容纳腔和齿轮容纳腔。本发明的阀体内部设有电动机，通过电动机带动传动轴转动，从而控制阀门与座圈之间的缝隙度，进而实现进气量的调节。本阀门的控制方式相对于直线往复式的电控EGR阀门，取消了往复式传动过程中的变向机构，使得整个传动过程更加简洁，控制性能更加良好，由于简化了传动过程，即可提高传动过程的精度。
Description
技术领域
本发明涉及阀门，具体涉及到一种电控EGR阀门。
背景技术
EGR阀是一个安装在汽油机上用来控制反馈到进气系统的废气再循环量的机电一体化产品。它通常位于进气歧管的右侧，靠近节气门体，有一通向排气歧管的短金属管与它相连。其作用是对进入进气歧管的废气量进行控制，使一定量的废气流入进气歧管进行再循环。EGR阀是废气再循环装置中非常重要的、关键的部件。电控EGR可以将适量发动机燃烧废气重新引入进气管，与新鲜空气混合后进入发动机气缸进行二次燃烧，从而降低气缸内燃烧温度，以减少NOx生成及排放量，一般安装在排气歧管和进气歧管之间。
传统的气动式EGR系统是借助于进气歧管内的真空度，将排气歧管中废气吸入，重新引入燃烧。气动式EGR由于控制精度不高、响应速度慢等缺点已经逐渐被淘汰，取而代之的是动态响应好、调节精度高、排气回流量大的电控EGR。 现有的电控EGR阀门为直线往复式电控EGR，此结构必须通过一套传动机构及变向机构将电机的旋转运动变为阀门的直线往复运动。传动机构的复杂性势必增加整个系统的结构尺寸，使整个系统占用空间过大，在发动机上需要更大的布置空间，不符合发动机小型化的日益趋势。 直线往复式电控EGR还有一个缺点，是由于其传动机构及变向机构相对复杂，长期经受燃烧废气的冲刷，废气中所含有的碳颗粒，很容易造成传动机构的卡滞，导致阀门无法正常开启关闭。而且传统的EGR阀没有进出水冷却装置，EGR长期在高温下工作，阀体和阀片容易变形，导致阀门无法正常密封，从而降低产品的使用性能。 同时，直线往复式电控EGR阀在长时间运行后，阀门周围很容易产生积碳而无法清理，最终导致EGR阀门卡死，无法正常打开。
发明内容
本发明的目的是提供一种调节精度高、响应速度快，可以防止积碳引起的阀门卡死，降低阀门工作温度的电控EGR阀门。
为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种电控EGR阀门，包括
阀体，阀体上具有连通的进气口和出气口，阀体的内部具有电动机容纳腔和齿轮容纳腔；
电动机，嵌入电动机容纳腔内，其输出轴上连接有主动轮；
传动轴，贯穿阀体内部，穿过进气口和出气口的之间的通道，传动轴的一端连接有与主动轮配合的从动轮，另一端与安装在阀体内部的轴承配合；从动轮和主动轮安装在齿轮容纳腔内；
阀门，与固定在进气口和出气口通道内部的座圈配合；阀门径向平行的固定在传动轴上；阀门的端面外周设有环形槽，环形槽内安装有密封环；
端盖，密封电动机容纳腔和齿轮容纳腔。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明的阀体内部设有电动机，通过电动机带动传动轴转动，从而控制阀门与座圈之间的缝隙度，进而实现进气量的调节，或者实现开启、关闭阀门的作用。本阀门的控制方式相对于直线往复式的电控EGR阀门，通过转动代替往复式的运动，取消了往复式传动过程中的变向机构，使得整个传动过程更加简洁，控制性能更加良好，由于简化了传动过程，即可提高传动过程的精度。
2、采用非接触式的位置传感器，可以避免由于机械接触造成的误差，保证信号准确的传递，精准的控制阀门废气流量的控制。
3、阀门上设有环形槽，环形槽内装配有密封垫，由于阀门的进气量控制是通过旋转实现的，当传动轴旋转时，密封垫与座圈的内壁不断的刮擦接触，可以讲积碳自动清理，防止出现由于积碳的原因造成阀门和传动轴卡死的现象。
4、现有的电控阀是通过阀门与阀体内壁配合实现流量的调节，从成本上考虑，阀体一般采用压铸铝合金，长时间受废气冲刷后容易出现烧蚀现象，无法保证密封。本发明的通道内嵌有座圈，座圈采用耐高温耐腐蚀的材料制成，经过长时间使用后可以保持良好的密封性能。
5、本发明的电控EGR阀有进出水冷却装置，保证EGR长期在高温下工作，阀体和阀门不变形，阀门仍能正常密封，从而大大的提高产品的使用性能。
附图说明
图1为本发明的一个方向的立体示意图；
图2为本发明的另一个方向的立体示意图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的剖视图；
图5为阀门和传动轴连接配合的立体图。
其中，1、阀体；2、进气口；3、出气口；4、电动机容纳腔；5、齿轮容纳腔；6、传动轴；7、从动轮；8、轴承；9、阀门；10、座圈；11、环形槽；12、端盖；13、扭转弹簧；14、密封盖；15、连接部；16、进出水口。
具体实施方式
本发明提供了一种电控EGR阀门9，包括阀体1，阀体1上具有连通的进气口2和出气口3，阀体1的内部具有电动机容纳腔4和齿轮容纳腔5。电动机嵌入电动机容纳腔4内，其输出轴上连接有主动轮。
传动轴6，贯穿阀体1内部，穿过进气口2和出气口3的之间的通道，传动轴6的一端连接有与主动轮配合的从动轮7，另一端与安装在阀体1内部的轴承8配合；从动轮7和主动轮安装在齿轮容纳腔5内；
阀门9，与固定在进气口2和出气口3通道内部的座圈10配合；阀门9径向平行的固定在传动轴6上；阀门9的端面外周设有环形槽11，环形槽11内安装有密封环；端盖12，密封电动机容纳腔4和齿轮容纳腔5。
阀体1用于装配电动机、传动轴6及其它的部件，作为电控EGR阀门9的支撑主体。阀体1的进气口2连接有配套的管道将废气引入，通过阀门9的调节后将适当的废气流入发动机内进行二次燃烧。
本发明是通过电动机带动传动轴6，传动轴6转动时带动阀门9旋转，使得阀门9与座圈10之间产生间隙，不同的间隙形成不同的废气流量。在实际过程中，进气口2和出气口3的通道的截面可以为圆形，座圈10安装在该通道内部，也可以为圆环形，阀门9与座圈10配合的部分即密封盖14也为圆环形。在控制开始时，使阀门9与座圈10的径向平行，使得两者之间密封，电控阀门9处于关闭的状态。
为使传动轴6可以贯穿安装在阀体1内部，需要在阀体1内部开设用于容纳传动轴6的空间。阀门9固定在传动轴6上，传动轴6的一端设有从动轮7，从动轮7在主动轮的带动下旋转，因此传动轴6的另一端也需要可以转动。为解决上述技术问题，在传动轴6的另一端安装有轴承8，轴承8固定在阀体1内，轴承8套接在传动轴6外周。
阀门9在转动时，其最大转动角度为90度，此时废气流量即为最大。当传动轴6穿过阀体1内部，贯穿进气口2和出气口3之间的通道时，为了防止传动轴6与通道内壁之间的缝隙产生泄露，该泄露是指废气不经过阀门9即可进入出气口3，从而进入发动机内部；可以将传动轴6与阀门9的连接位置设置在进气口2所在的通道内。具体的，可以使阀门9包括一体化连接的密封盖14和连接部15，密封盖14上设有环形槽11，环形槽11内安装的密封环具有调节阀门最小流量功能，也可以将积碳自动清理，防止出现由于积碳的原因造成阀门9和传动轴6卡死的现象。连接部15与传动轴6固定连接，连接部15靠近进气口2，密封盖14靠近出气口3。本发明的径向平行是指，阀门9与传动轴6连接时，传动轴6的轴向方向与阀门9其中的一个直径的径向方向平行。本发明中的配合是指，两个部件以本领域通常理解的方式连接在一起；即阀门9与座圈10的配合是指阀门9在座圈10内部转动，可以实现座圈10两侧连通发送开启或者关闭。
本发明的一个实施例中，密封环与进气口2和出气口3的通道内壁之间具有小流量开口；可以保证电控EGR阀门9始终有一个较小的废气流量。
本发明的一个实施例中，主动轮和从动轮7之间设有中间齿轮，中间齿轮可以调节主动轮和从动轮7之间的调速比，且从动轮7可以为扇形齿轮。
本发明的一个实施例中，阀体1内部设有获取传动轴6转动角度数据的非接触式位置传感器，传感器可以安装在扇形齿轮上，传感器将采集的信号发送给控制器，控制器将控制信号发送给电动机，控制电动机的转动，进而实现传动轴6的转动角度。
本发明的一个实施例中，传动轴6靠近从动轮7的一端外周设有扭转弹簧13；扭转弹簧13可以用于当电动机停止后，阀门9的自动复位。
本发明的一个实施例中，阀体1具有夹层，夹层内设有循环水流道和进出水口16。夹层内通入循环水后，可以对电动机容纳腔4外壁、阀体1进行冷却。
Claims (8)
1.一种电控EGR阀门，其特征在于：包括
阀体，阀体上具有连通的进气口和出气口，阀体的内部具有电动机容纳腔和齿轮容纳腔；
电动机，嵌入电动机容纳腔内，其输出轴上连接有主动轮；
传动轴，贯穿阀体内部，穿过进气口和出气口的之间的通道，传动轴的一端连接有与主动轮配合的从动轮，另一端与安装在阀体内部的轴承配合；从动轮和主动轮安装在齿轮容纳腔内；
阀门，与固定在进气口和出气口通道内部的座圈配合；阀门径向平行的固定在传动轴上；阀门的端面外周设有环形槽，环形槽内安装有密封环；
端盖，密封电动机容纳腔和齿轮容纳腔。
2.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述密封环与进气口和出气口的通道内壁之间具有小流量开口。
3.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述主动轮和从动轮之间设有中间齿轮。
4.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述阀体内部设有获取传动轴转动角度数据的非接触式位置传感器。
5.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述传动轴靠近从动轮的一端外周设有扭转弹簧。
6.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述从动轮为扇形齿轮。
7.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述阀体具有夹层，夹层内设有循环水流道和进出水口。
8.如权利要求1所述的电控EGR阀门，其特征在于：所述阀门包括一体化连接的密封盖和连接部，密封盖上设有环形槽，连接部与传动轴固定连接。
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