CN105840321B - 一种排气管的阀门控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气管的阀门控制装置，包括控制单元、管体、安装座，所述控制单元包括有主轴与活塞片，所述活塞片固定在主轴的左端且所述活塞片位于过渡腔内，所述控制单元还包括有轴套、第一磁块、第二磁块、弹性元件，所述轴套的右方的外周包裹有橡胶块，所述橡胶块的左端与第一磁块抵接，所述第二磁块与主轴的左端固定连接，所述弹性元件安装在第二磁块的左端且所述弹性元件与轴套的右端面抵接。本发明通过使用第一磁块与第二磁块的相互吸引去提供活塞片的压力，使得活塞片的启闭更顺畅。

Description

一种排气管的阀门控制装置

技术领域

本发明涉及一种机动车排气管装置，特别是其阀门控制装置。

背景技术

由于现今能源短缺，一般的民用车都会强调省油，故此工程师会通过各种手段将排气管的排气背压提高，这样做可以使发动机的低速转扭矩增强，汽车的油耗降低，但是这样一来也也会对导致限制了发动机的最大马力，因为在发动机大马力输出时排气压力会大大增加，排气行程后气缸还剩余大量废气，就会影响下一个进气行程的进气效率，发动机的气流吞吐量变小了，发动机的额定最大马力严重降低，发动机的加速反应也相对变慢。而且由于排气压力的增加还会使发动机在高功率输出时容易发生爆震现象，发动机积碳严重，故此一些汽车厂家推出了可变阀门排气管，但是需要靠电脑控制，而且很难做到无极可变控制，成本高，维修保养费用高。

为此，发明人曾经就该问题向中国专利局提出了申请号为：201210090023.7的《一种可变阀门排气管的控制装置》的专利申请，其通过在安装座与主承托片之间套装有弹簧，并在套管与安装座套管外设置磁铁，磁铁与安装座壳体之间还设置有磁力线圈，从而实现了通过增加磁力线圈可以随时调节磁铁的磁性大小，从而大大增加了装置的可控性既可以起到自动保养防止空心轴与内空心管之间抱死，还可以在紧急加速等突然需要增大排气量的情况下增加磁铁的磁性从而控制弹簧迅速压缩，打开活塞片，排出气体。

但是，由于弹簧是位于套管内并延伸到安装座套管内部，从而使得弹簧过长，由于排气的背压力主要由弹簧提供，而过长的弹簧使得弹簧的耐用性降低，随着时间的推移，整个控制装置可能会逐渐失效；而且弹簧从内向外延伸，不仅增加了制造以及维护的成本而且废气容易从弹簧出外漏，影响了使用效果；不仅如此，由弹簧去提供的背压力在使用过程中，无法提供更顺畅的压力变化，以及弹簧与轴在运行中存在一定的摩擦力，使得活塞片的开闭响应速度不够理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种克服上述问题的新型排气管阀门控制装置。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种排气管的阀门控制装置，包括控制单元、管体、安装座，所述控制单元固定安装在安装座上，所述安装座与管体固定连接，所述管体包括有进气口与排气口，所述进气口与排气口之间设有过渡腔，所述控制单元包括有主轴与活塞片，所述活塞片固定在主轴的左端且所述活塞片位于过渡腔内，所述控制单元还包括有轴套、第一磁块、第二磁块、弹性元件，所述第一磁块设在轴套的外周，所述轴套的左端与安装座固定连接，所述轴套的右方的外周包裹有橡胶块，所述橡胶块的左端与第一磁块抵接，所述主轴贯穿安装座与轴套，所述第二磁块与主轴的右端固定连接，所述弹性元件安装在第二磁块的左端且所述弹性元件与轴套的右端面抵接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一磁块与安装座之间设有压缩弹簧，所述主轴的右端上设有支撑片，所述第二磁块固定在支撑片上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气口与排气口位于同一方向上；所述过渡腔在靠近排气口端设有缺口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装座包括有承托片，所述承托片离开管体的表面，所述承托片的表面开有散热孔；所述轴套安装在承托片的外表面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装座还包括有保护套，所述保护套与承托片固定连接，所述轴套、主轴、第一磁块、第二磁块均位于保护套内，所述保护套的外周设有多个散热槽孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二磁块的中间设有凹槽，所述弹性元件固定在凹槽内；所述轴套的右端面上另外一个凹槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性元件为螺旋弹簧。

本发明的有益效果是：本发明通过使用第一磁块与第二磁块的相互吸引去提供活塞片的压力，使得活塞片的启闭更顺畅，而且，本发明的弹性元件是作为辅助元件，主要是抵消初始状态下的吸力，当活塞片移动一定距离后，弹性元件不在受到压缩，缩短了弹性元件的工作时间，从而延长了其使用寿命，而且减少了阀门移动时弹簧对轴的摩擦力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的关闭状态的剖视图；

图2是本发明的打开状态的剖视图；

图3是本发明活塞片的力-位移曲线图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1～图2，一种排气管的阀门控制装置，包括控制单元1、管体2、安装座3，所述控制单元1固定安装在安装座3上，所述安装座3与管体2固定连接，所述管体2包括有进气口21与排气口22，所述进气口21与排气口22之间设有过渡腔23，所述控制单元1包括有主轴11与活塞片12，所述活塞片12固定在主轴11的左端且所述活塞片12位于过渡腔内23，所述控制单元1还包括有轴套13、第一磁块51、第二磁块52、弹性元件6，所述第一磁块51设在轴套13的外周，所述轴套13的左端与安装座3固定连接，所述轴套13的右方的外周包裹有橡胶块4，所述橡胶块4的左端与第一磁块51抵接，所述主轴11贯穿安装座3与轴套13，所述第二磁块52与主轴11的右端固定连接，所述弹性元件6安装在第二磁块52的左端且所述弹性元件6与轴套13的右端面抵接。

正常情况下，由于第一、第二磁块相互吸引，在第一磁块相对固定的情况下，第二磁块会带动主轴向左移动，直到第二磁块52与橡胶块抵接，从而使得活塞片最大限度地封闭了过渡腔。当汽车启动时，汽车出于怠速状态，排气量小，废气从进气口21进入到过渡腔23的废气顶开活塞片，由于第二磁块的左端设有了弹性元件，而弹性元件的弹性与吸力的作用力方向相反，从而在两块磁铁相互靠近时抵消磁铁的相互吸引力，所以一开始怠速状态下活塞片能容易打开；随着发动机的转速提高，排气量也逐渐增加，更多的废气推动活塞片继续滑动，而随着活塞片的的逐渐移动，两个磁块的距离渐渐分开，而弹性元件的被压缩量也逐渐减少，但是由于弹力的衰减快于吸力的衰减，活塞片的打开压力逐渐增加，而增压的压力有利于中速下的发动机提供更大的扭力，减少油耗；当发动机转速继续提高的时候，达到高速运转的时候，废气继续增加，而活塞片也继续移动，此时，弹性元件已经恢复原状，不再提供弹力，而磁铁吸力继续随着活塞片的移动而逐渐衰减，从而活塞片的压力开始逐渐减少，减少了的压力不会影响到发动机正在位于的高转速高功率的马力输出。当发动机转速开始降低的时候，废气的排放减少，从而使得废气的推力也相对减少，活塞片在两个磁块的吸力作用下慢慢往回移动，实现了自动无级调节。

具体的活塞片移动距离与压力的变化趋势可以参考图3所示。

进一步作为优选的实施方式，所述第一磁块51与安装座3之间设有压缩弹簧，所述主轴11的右端上设有支撑片111，所述第二磁块52固定在支撑片111上。压缩弹簧可以使得第一磁块相对固定，而且在安装时候，由于压缩弹簧的存在，第一磁块可以在外力的作用下发生移动，方便组装与调试。所述的支撑片通常采用受磁的金属铁构件，然后利用胶水将第二磁块粘接在支撑片上，利用磁铁的吸力以及粘接力将第二磁块牢牢地与主轴进行紧密连接。

进一步作为优选的实施方式，所述进气口21与排气口22位于同一方向上；所述过渡腔23在靠近排气口22端设有缺口231。废气从进气口进入后，顶开活塞片后经过渡腔直接从排气口排出，这样使得管体的整体结构更紧凑，设备体积更小。留有的缺口是供汽车启动时，怠速情况下的废气排放，以及用于检测废气所用。

进一步作为优选的实施方式，所述安装座3包括有承托片31，所述承托片31离开管体2的表面，所述承托片31的表面开有散热孔311；所述轴套13安装在承托片31的外表面。在汽车运行中，废气或多或少会从活塞片进入到主轴内，利用承托片上的散热孔，可以使得废气以及热量最大限度地从承托片上散出，而不会传递到轴套的右端。

进一步作为优选的实施方式，所述安装座3还包括有保护套32，所述保护套32与承托片31固定连接，所述轴套13、主轴11、第一磁块51、第二磁块52均位于保护套32内，所述保护套32的外周设有多个散热槽孔321。通过保护套可以有效的防止控制单元收到外界的破坏，同时为了保护磁铁免收高温的影响，保护套的四周开了多个散热槽孔。

进一步作为优选的实施方式，所述第二磁块52的中间设有凹槽，所述弹性元件6固定在凹槽内；所述轴套13的右端面上设有另一个凹槽。弹性元件完全藏在了凹槽内，使得控制单元的结构更紧凑，而且两个磁块的距离更靠近。

进一步作为优选的实施方式，所述弹性元件6为螺旋压缩弹簧。

本发明使用的橡胶块主要是起到限定两个磁块的距离的作用，同时，利用橡胶块的弹性，使得活塞片关闭的时候，能提供移动的缓冲。还有，可以通过橡胶块的长度和位置，从而改变两个磁块的初始相对距离，进而改变了活塞片的初始打开距离，方便对汽车的怠速下的扭力进行调整。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种排气管的阀门控制装置，包括控制单元(1)、管体(2)、安装座(3)，所述控制单元(1)固定安装在安装座(3)上，所述安装座(3)与管体(2)的侧壁固定连接，所述管体(2)包括有进气口(21)与排气口(22)，所述进气口(21)与排气口(22)之间设有过渡腔(23)，所述控制单元(1)包括有主轴(11)与活塞片(12)，所述活塞片(12)固定在主轴(11)的左端且所述活塞片(12)位于过渡腔内(23)，其特征在于：所述控制单元(1)还包括有轴套(13)、第一磁块(51)、第二磁块(52)、弹性元件(6)，所述第一磁块(51)设在轴套(13)的外周，所述轴套(13)的左端与安装座(3)固定连接，所述轴套(13)的右方的外周包裹有橡胶块(4)，所述橡胶块(4)的左端与第一磁块(51)抵接，所述主轴(11)贯穿安装座(3)与轴套(13)，所述第二磁块(52)与主轴(11)的右端固定连接，所述弹性元件(6)安装在第二磁块(52)的左端且所述弹性元件(6)与轴套(13)的右端面抵接；所述第二磁块(52)设有凹槽，所述弹性元件(6)设在凹槽内；所述轴套(13)的右端面上设有另一个凹槽；所述弹性元件(6)为螺旋压缩弹簧。

2.根据权利要求1所述的排气管的阀门控制装置，其特征在于：所述第一磁块(51)与安装座(3)之间设有压缩弹簧，所述主轴(11)的右端上设有支撑片(111)，所述第二磁块(52)固定在支撑片(111)上。

3.根据权利要求1所述的排气管的阀门控制装置，其特征在于：所述进气口(21)与排气口(22)位于同一方向上；所述过渡腔(23)在靠近排气口(22)端设有缺口(231)。

4.根据权利要求1所述的排气管的阀门控制装置，其特征在于：所述安装座(3)包括有承托片(31)，所述承托片(31)离开管体(2)的表面，所述承托片(31)的表面开有散热孔(311)；所述轴套(13)安装在承托片(31)的外表面。

5.根据权利要求4所述的排气管的阀门控制装置，其特征在于：所述安装座(3)还包括有保护套(32)，所述保护套(32)与承托片(31)固定连接，所述轴套(13)、主轴(11)、第一磁块(51)、第二磁块(52)均位于保护套(32)内，所述保护套(32)的外周设有多个散热槽孔(321)。