CN105386832B - 冷却水分配阀及发动机总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的冷却水分配阀中，分配部分包括阀体，阀体上具有发动机冷却水进水孔、尿素喷头冷却水进水孔、尿素喷头冷却水回水孔、发动机冷却水回水孔、尿素罐加热水进水孔、尿素罐加热水回水孔、第一导通孔和第二导通孔；电磁通断部分包括阀芯和阀芯驱动件，阀体上具有阀芯作用面，第一导通孔和第二导通孔设置于阀芯作用面上，阀芯在阀芯驱动件的作用下具有伸缩行程，在伸缩行程的一端，阀芯封堵于第一导通孔和第二导通孔中的至少一者上，伸缩行程的另一端，阀芯与阀芯作用面之间具有预设间隔，且第一导通孔与第二导通孔相连通。该冷却水分配阀能够简化尿素溶液的换热管路，同时减小尿素溶液的换热管路占用的空间。本发明还公开了一种发动机总成。
Description
技术领域
本发明涉及汽车结构技术领域，尤其涉及一种冷却水分配阀。本发明还涉及一种发动机总成。
背景技术
随着汽车排放技术的发展，尾气后处理技术大规模使用了SCR(SelectiveCatalytic Reduction，选择性还原后处理器技术)，该技术采用尿素溶液作为还原剂对汽车尾气中的氮氧化物进行还原处理。由于尿素溶液在零下11摄氏度会结冰，因此一般要求环境温度低于零下5度后即需要对尿素溶液进行加热，以防止结冰。
目前的尿素溶液加热均使用发动机冷却水实现，与此同时还用发动机冷却水对尿素溶液喷头进行冷却。设计尿素溶液的换热管路时，需要采用两个三通阀将发动机冷却水分别分配至尿素罐和尿素溶液喷头处，导致尿素溶液的换热管路存在结构复杂的问题。另外，尿素溶液的换热管路中还需要设置断水电磁阀，该断水电磁阀用于实现加热尿素溶液与不加热尿素溶液时冷却水流路之间的切换，该断水电磁阀单独设置，导致尿素溶液的换热管路占用的空间较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷却水分配阀，以简化尿素溶液的换热管路，同时减小尿素溶液的换热管路占用的空间。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种冷却水分配阀，其应用于尿素溶液的换热管路，包括固定连接的分配部分和电磁通断部分，其中：
所述分配部分包括阀体，所述阀体上具有发动机冷却水进水孔、尿素喷头冷却水进水孔、尿素喷头冷却水回水孔、发动机冷却水回水孔、尿素罐加热水进水孔、尿素罐加热水回水孔、第一导通孔和第二导通孔，所述发动机冷却水进水孔与发动机出水孔连通、所述尿素喷头冷却水进水孔连通于所述发动机冷却水进水孔与尿素喷头冷却水进水管之间，所述尿素喷头冷却水回水孔连通于尿素喷头冷却水回水管与所述发动机冷却水回水孔之间，所述发动机冷却水回水孔与发动机回水孔连通，所述第一导通孔与所述发动机冷却水进水孔相连通，所述尿素罐加热水进水孔连通于所述第二导通孔与尿素罐加热水进水管之间，所述尿素罐加热水回水孔连通于尿素罐加热水回水管与所述发动机回水孔之间；
所述电磁通断部分包括阀芯和阀芯驱动件，所述阀体上具有阀芯作用面，所述第一导通孔和所述第二导通孔设置于所述阀芯作用面上，所述阀芯在所述阀芯驱动件的作用下具有伸缩行程，在所述伸缩行程的一端处，所述阀芯封堵于所述第一导通孔和所述第二导通孔中的至少一者上，在所述伸缩行程的另一端处，所述阀芯与所述阀芯作用面之间具有预设间隔，且所述第一导通孔与所述第二导通孔相连通。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述发动机冷却水回水孔与所述尿素罐加热水回水孔同轴连通，且两者的孔径相等。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述阀体上具有沉孔，所述沉孔的底面上形成所述阀芯作用面，所述阀芯能够伸入所述沉孔内。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述沉孔上靠近所述阀芯的一端具有导向面，沿着靠近所述阀芯的方向，所述导向面呈扩口结构。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述第一导通孔的轴线与所述第二导通孔的轴线相平行。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述第二导通孔上靠近所述阀芯的一端具有阀芯作用凸部，所述阀芯作用面形成于所述阀芯作用凸部上。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述发动机冷却水进水孔的轴线与所述尿素罐加热水进水孔的轴线位于同一直线上。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述发动机冷却水进水孔与所述尿素喷头冷却水进水孔垂直连通。
优选的，上述冷却水分配阀中，所述尿素喷头冷却水回水孔与所述发动机冷却水回水孔垂直连通。
一种发动机总成，包括上述任一项所述的冷却水分配阀。
在上述技术方案中，本发明提供的冷却水分配阀，包括分配部分和电磁通断部分，分配部分包括阀体，阀体上具有发动机冷却水进水孔、尿素喷头冷却水进水孔、尿素喷头冷却水回水孔、发动机冷却水回水孔、尿素罐加热水进水孔、尿素罐加热水回水孔、第一导通孔和第二导通孔，电磁通断部分包括阀芯和阀芯驱动件。如果仅需要冷却尿素溶液喷头，则驱动阀芯将第一导通孔和第二导通孔中的一者封堵，使得发动机冷却水无法进入尿素罐加热水进水孔，此时，发动机冷却水依次通过发动机冷却水进水孔、尿素喷头冷却水进水孔对尿素溶液喷头进行冷却，冷却后，发动机冷却水进一步通过尿素喷头冷却水回水孔和发动机冷却水回水孔返回至发动机中。当需要在冷却尿素溶液喷头的同时加热尿素罐时，驱动阀芯远离阀体上的阀芯作用面，以使第一导通孔和第二导通孔相连通，此时，一部分发动机冷却水对尿素溶液喷头进行冷却，另一部分发动机冷却水通过第一导通孔、第二导通孔和尿素罐加热水进水孔进入尿素罐，继而对尿素罐进行加热，加热后，发动机冷却水进一步通过尿素罐加热水回水孔返回至发动机。
通过上述描述可知，本发明提供的冷却水分配阀仅通过一个阀体上设置的多个孔以及阀芯相对于阀体的运动即可对尿素溶液喷头进行冷却，同时切换尿素罐的加热状态。相比于背景技术中所介绍的内容，该冷却水分配阀的使用可节省阀的数量，同时将分配部分和电磁通断部分固定在一起，从而简化尿素溶液的换热管路，同时减小尿素溶液的换热管路占用的空间。
由于上述冷却水分配阀具有上述技术效果，包含该冷却水分配阀的发动机总成也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的冷却水分配阀的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的冷却水分配阀的另一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的冷却水分配阀的主视图；
图4为图3所示结构的A-A向剖视图；
图5为本发明实施例提供的冷却水分配阀的俯视图；
图6为图5所示结构的侧视图；
图7为本发明实施例提供的分配部分的结构示意图；
图8为图7所示结构的主视图；
图9为图8所示结构的B-B向剖视图；
图10为图8所示结构的侧视图；
图11为图10所示结构的C-C向剖视图；
图12为本发明实施例提供的分配部分的俯视图；
图13为本发明实施例提供的电磁通断部分的结构示意图；
图14为图13所示结构的D-D向剖视图。
附图标记说明：
11-阀体，111-发动机冷却水进水孔、112-尿素喷头冷却水进水孔、113-尿素喷头冷却水回水孔、114-发动机冷却水回水孔、115-尿素罐加热水进水孔、116-尿素罐加热水回水孔、117-第一导通孔、118-第二导通孔、119-第一阀体安装孔、1110-第二阀体安装孔、1111-电磁部分安装孔、1112-沉孔、12-发动机进水接头、13-尿素喷头进水接头、14-尿素喷头回水接头、15-发动机回水接头、16-尿素罐进水接头、17-尿素罐回水接头、21-阀芯、22-排气螺帽、23-垫圈、24-密封垫片、25-磁轭、26-线圈、27-线圈骨架、28-弹簧、29-线束接头。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-14所示，本发明实施例提供一种冷却水分配阀，其应用于尿素溶液的换热管路，尿素溶液的冷却主要包括尿素溶液喷头的冷却和尿素罐的加热，尿素溶液喷头始终需要进行冷却，而尿素罐的加热则可根据环境温度等选择进行。该冷却水分配阀，包括固定连接的分配部分和电磁通断部分，分配部分负责对发动机中流出的发动机冷却水进行分配，电磁通断部分则用于实现加热尿素罐与不加热尿素罐之间的切换。
分配部分包括阀体11，该阀体11上具有发动机冷却水进水孔111、尿素喷头冷却水进水孔112、尿素喷头冷却水回水孔113、发动机冷却水回水孔114、尿素罐加热水进水孔115、尿素罐加热水回水孔116、第一导通孔117、第二导通孔118、第一阀体安装孔119、第二阀体安装孔1110和多个电磁部分安装孔1111。其中：发动机冷却水进水孔111通过发动机进水接头12与发动机出水孔连通，使得发动机流出的水流入阀体11内；尿素喷头冷却水进水孔112连通于发动机冷却水进水孔111与尿素喷头冷却水进水管之间，尿素喷头冷却水进水孔112通过尿素喷头进水接头13与尿素喷头冷却水进水管连通，以此将冷却水导入尿素喷头冷却水进水管中，进而对尿素溶液喷头进行冷却；尿素喷头冷却水回水孔113连通于尿素喷头冷却水回水管与发动机冷却水回水孔114之间，尿素喷头冷却水回水孔113通过尿素喷头回水接头14与尿素喷头冷却水回水管连通，以此将冷却水引回阀体11；发动机冷却水回水孔114通过发动机回水接头15与发动机回水孔连通，将冷却水引回发动机中；第一导通孔117与发动机冷却水进水孔111相连通，尿素罐加热水进水孔115连通于第二导通孔118与尿素罐加热水进水管之间，尿素罐加热水进水孔115通过尿素罐进水接头16与尿素罐加热水进水管连通，以此对尿素罐进行加热；尿素罐加热水回水孔116连通于尿素罐加热水回水管与发动机回水孔之间，尿素罐加热水回水孔116通过尿素罐回水接头17与尿素罐加热水回水管连通，以此将冷却水引回阀体11；阀体11通过第一阀体安装孔119、第二阀体安装孔1110实现自身的安装，电磁通断部分通过多个电磁部分安装孔1111与阀体11固定连接。
电磁通断部分包括阀芯21、阀芯驱动件、排气螺帽22、垫圈23和密封垫片24，阀芯驱动件包括磁轭25、线圈26、线圈骨架27、弹簧28和线束接头29。弹簧28作用于阀芯21和排气螺帽22之间，线圈26安装于线圈骨架27上，且线圈26包围于阀芯21的外部，磁轭25安装于线圈26上，线束接头29用于传导电流。阀体11上具有阀芯作用面，第一导通孔117和第二导通孔118设置于阀芯作用面上，阀芯21在阀芯驱动件的作用下具有伸缩行程，在该伸缩行程的一端处，阀芯21封堵于第一导通孔117和第二导通孔118中的至少一者上，在伸缩行程的另一端处，阀芯21与阀芯作用面之间具有预设间隔，且第一导通孔117与第二导通孔118相连通。
采用上述冷却水分配阀后，如果仅需要冷却尿素溶液喷头，则驱动阀芯21将第一导通孔117和第二导通孔118中的一者封堵，使得发动机冷却水无法进入尿素罐加热水进水孔115，此时，发动机冷却水依次通过发动机冷却水进水孔111、尿素喷头冷却水进水孔112对尿素溶液喷头进行冷却，冷却后，发动机冷却水进一步通过尿素喷头冷却水回水孔113和发动机冷却水回水孔114返回至发动机中。当需要同时加热尿素罐时，驱动阀芯21远离阀体11上的阀芯作用面，以使第一导通孔117和第二导通孔118相连通，此时，一部分发动机冷却水对尿素溶液喷头进行冷却，另一部分发动机冷却水通过第一导通孔117、第二导通孔118和尿素罐加热水进水孔115进入尿素罐，继而对尿素罐进行加热，加热后，发动机冷却水进一步通过尿素罐加热水回水孔116返回至发动机。
通过上述描述可知，本发明实施例提供的冷却水分配阀仅通过一个阀体11上设置的多个孔以及阀芯21相对于阀体11的运动即可对尿素溶液喷头进行冷却，同时切换尿素罐的加热状态。相比于背景技术中所介绍的内容，该冷却水分配阀的使用可节省阀的数量，同时将分配部分和电磁通断部分固定在一起，从而简化尿素溶液的冷却管路，同时减小尿素溶液的冷却管路占用的空间。
为了便于布置并加工阀体11上的各个孔，可将发动机冷却水回水孔114与尿素罐加热水回水孔116同轴连通，且两者的孔径相等。加工阀体11时，即可单次同时加工出发动机冷却水回水孔114和尿素罐加热水回水孔116，同时使得此两个孔的布置更加紧凑。
上述阀体11与阀芯21相作用的部分可设置为平面，但此种结构会导致阀芯作用面的面积过大，不利于阀芯作用面的加工。据此，可在阀体11上设置沉孔1112，该沉孔1112的底面上形成前述阀芯作用面，阀芯21能够伸入沉孔1112内。第一导通孔117和第二导通孔118均位于沉孔1112内。当阀芯21运动时，其逐渐深入沉孔1112内，直至阀芯21与阀芯作用面相接触。显然，此种方式将阀芯作用面设置于沉孔1112内，由于沉孔1112的底面较小，以此达到前述目的。同时，该沉孔1112还可为第一导通孔117和第二导通孔118的加工提供基准，以提高第一导通孔117和第二导通孔118的位置精度。
为了便于阀芯21更快、更准确地与沉孔1112配合，可在沉孔1112上靠近阀芯21的一端设置导向面，沿着靠近阀芯21的方向，该导向面呈扩口结构。上述导向面可设置为圆锥面，当阀芯21靠近时，随着阀芯21的移动，导向面逐渐收缩，以此为阀芯21的运动提供导向。
一种实施例中，第一导通孔117的轴线与第二导通孔118的轴线相平行。此种设置方式不仅利于第一导通孔117和第二导通孔118的加工，还能够使得冷却水在第一导通孔117和第二导通孔118内更稳定的流动。另外，第二导通孔118上靠近阀芯21的一端具有阀芯作用凸部，阀芯作用面形成于阀芯作用凸部上。具体地，上述阀芯作用凸部可设置为圆锥形凸部，阀芯21运动到位后，仅与该阀芯作用凸部密封。因此，此结构可减小阀芯21与第二导通孔118之间的密封面积，继而减小阀芯作用面的加工难度。
可选地，发动机冷却水进水孔111的轴线与尿素罐加热水进水孔115的轴线位于同一直线上，以便于发动机冷却水进水孔111和尿素罐加热水进水孔115的设置，同时使得阀体11上的孔位布置更加紧凑。为了强化这一技术效果，发动机冷却水进水孔111可与尿素喷头冷却水进水孔112垂直连通。同理地，尿素喷头冷却水回水孔113与发动机冷却水回水孔114垂直连通。
基于上述结构，本发明实施例还提供一种发动机总成，该发动机总成包含上述任一技术方案所描述的冷却水分配阀。由于上述冷却水分配阀具有上述技术效果，包含该冷却水分配阀的发动机总成也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种冷却水分配阀，其应用于尿素溶液的换热管路，其特征在于，包括固定连接的分配部分和电磁通断部分，其中：
所述分配部分包括阀体，所述阀体上具有发动机冷却水进水孔、尿素喷头冷却水进水孔、尿素喷头冷却水回水孔、发动机冷却水回水孔、尿素罐加热水进水孔、尿素罐加热水回水孔、第一导通孔和第二导通孔，所述发动机冷却水进水孔与发动机出水孔连通、所述尿素喷头冷却水进水孔连通于所述发动机冷却水进水孔与尿素喷头冷却水进水管之间，所述尿素喷头冷却水回水孔连通于尿素喷头冷却水回水管与所述发动机冷却水回水孔之间，所述发动机冷却水回水孔与发动机回水孔连通，所述第一导通孔与所述发动机冷却水进水孔相连通，所述尿素罐加热水进水孔连通于所述第二导通孔与尿素罐加热水进水管之间，所述尿素罐加热水回水孔连通于尿素罐加热水回水管与所述发动机回水孔之间；
所述电磁通断部分包括阀芯和阀芯驱动件，所述阀体上具有阀芯作用面，所述第一导通孔和所述第二导通孔设置于所述阀芯作用面上，所述阀芯在所述阀芯驱动件的作用下具有伸缩行程，在所述伸缩行程的一端处，所述阀芯封堵于所述第一导通孔和所述第二导通孔中的至少一者上，在所述伸缩行程的另一端处，所述阀芯与所述阀芯作用面之间具有预设间隔，且所述第一导通孔与所述第二导通孔相连通。
2.根据权利要求1所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述发动机冷却水回水孔与所述尿素罐加热水回水孔同轴连通，且两者的孔径相等。
3.根据权利要求1所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述阀体上具有沉孔，所述沉孔的底面上形成所述阀芯作用面，所述阀芯能够伸入所述沉孔内。
4.根据权利要求3所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述沉孔上靠近所述阀芯的一端具有导向面，沿着靠近所述阀芯的方向，所述导向面呈扩口结构。
5.根据权利要求1所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述第一导通孔的轴线与所述第二导通孔的轴线相平行。
6.根据权利要求1所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述第二导通孔上靠近所述阀芯的一端具有阀芯作用凸部，所述阀芯作用面形成于所述阀芯作用凸部上。
7.根据权利要求1所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述发动机冷却水进水孔的轴线与所述尿素罐加热水进水孔的轴线位于同一直线上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述发动机冷却水进水孔与所述尿素喷头冷却水进水孔垂直连通。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的冷却水分配阀，其特征在于，所述尿素喷头冷却水回水孔与所述发动机冷却水回水孔垂直连通。
10.一种发动机总成，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的冷却水分配阀。
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