CN1573057A

CN1573057A - 内燃机的排气压力升压装置

Info

Publication number: CN1573057A
Application number: CN 200410045647
Authority: CN
Inventors: 田村保树
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: CN1312389C; JP2005325685A

Abstract

一种内燃机排气压力升压装置，其具有：蝶阀(9)，其安装在排气管(8)中，可升高排气压力；减压阀(13)，其在该蝶阀(9)的闭阀动作时可调节排气压力；阀座部，用于在该减压阀(13)的闭阀动作时支承该减压阀(13)，在所述减压阀(13)和所述阀座部当中位于下方的那一个上，设置朝向上方的隆起部，并且在该减压阀(13)支承在所述阀座部上的状态下，所述减压阀(13)和所述阀座部当中的另一个被形成为从所述隆起部的外侧边缘向外侧伸出。

Description

内燃机的排气压力升压装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气压力升压装置，更详细地是涉及一种通过调节排气通路的节流量，将排气压力升高到规定范围的排气压力升压装置。

已知在汽车用内燃机的排气系统中，通过使安装在排气管上的蝶阀进行关闭动作来升高排气压力，从而促进排气系统(燃烧室～排气管)内未燃烧物质与氧气的反应，减少有害物质的排出，实现催化剂的早期活性。

例如，参照特开平4-183921号公报的图1、或特开平10-238336号公报的图1、第3-5页。

要充分改善排气效果，必须将排气压力设定为某数值以上，另外，如果排气压力过高，会由于内部EGR的增大等原因而引起燃烧不充分，所以必须将排气压力调整到一定范围内。

另一方面，由于排气压力受到有效排气通路截面积(排气通路的节流量)、排气流量、排气温度的影响，所以即使在同一节流量下，也会由于排气流量或排气温度的变化而引起排气压力的变化。因此，使用减压阀等排气压力调节装置，将排气压力调节到规定范围内。

例如，如图8所示，通过安装由弹簧等施加闭阀作用的减压阀102，作为安装在排气通路100中的蝶阀101自身的排气压力调节装置，在该减压阀102中得到对应排气压力(载荷)的节流量(变位)，从而将排气压力调节到规定范围内。另外，如图9所示，也可以通过在排气通路100中设置用来旁通蝶阀101的旁通路103，用作为排气压力调节装置的、由弹簧104施加闭阀作用的减压阀102开闭该旁通路103，从而将排气压力调节到规定范围内。

然而，在以往的减压阀102的结构中，例如，如图9所示，由于在闭阀时蝶阀101的阀座部将其阀体的外周部不留空间地支承在其上，所以当蝶阀101不动作时，即减压阀102闭阀时，减压阀102的外周部和阀座部之间容易附着上附着物(蝶阀101和减压阀102脱落的镀层、燃料中的硫磺等)，由于时间的变化等产生了减压阀102粘合在阀座部上的情况。在图7所示的旁通路103中的减压阀102也有同样情况发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种粘合耐性高的内燃机的排气压力升压装置。

为达到所述目的，本发明的特征在于，具有：排气压力升压阀，其设置在排气系统中，可升高排气压力；排气压力调节阀，其在该排气压力升压阀的闭阀动作时可调节排气压力；阀座部，其在该排气压力调节阀的闭阀动作时支承该排气压力调节阀，在所述排气压力调节阀和所述阀座部当中位于下方的那一个上，设置朝向上方的隆起部，并且在该排气压力调节阀支承在所述阀座部的状态下，所述排气压力调节阀和所述阀座部当中的另一个被形成为从所述隆起部的外侧边缘向外侧伸出。

另外，本发明的特征在于，在所述排气压力调节阀支承在所述阀座部上的状态下，在所述隆起部的外周，在所述排气压力调节阀和所述阀座部之间形成有空间。

另外，本发明的特征在于，所述排气压力升压阀，具有可在该排气压力升压阀的闭阀动作时释放所述排气的所述排气压力调节通道，所述排气压力调节阀配置在所述排气压力升压阀中，并可开闭所述排气压力调节通道，通过在所述排气压力调节阀或所述阀座部当中的在所述排气压力升压阀不动作时位于上下方向的下方的那一个上设置隆起部，而形成所述空间。

另外，本发明的特征在于，在所述排气系统中形成有旁通路，其将所述排气压力升压阀的上游侧和下游侧连通，且在该排气压力升压阀的闭阀动作时释放所述排气，所述排气压力调节阀配置在所述排气系统中，可开闭所述旁通路，通过在所述排气压力调节阀或所述阀座部当中位于上下方向的下方的那一个上设置隆起部，而形成所述空间。

另外，本发明的特征在于，通过在所述排气压力调节阀和所述阀座部当中位于下方的那一个上，设置对应所述排气压力调节通路或所述旁通路的环状隆起部，而在所述隆起部的外周部的整个周长上形成所述空间。

另外，本发明的特征在于，所述隆起部的侧壁部上设置有向上端伸出的曲面或倾斜面。

根据本发明，当排气压力调节阀的闭阀动作时，可避免排气压力调节阀的阀体全面地支承在阀座部上，尽可能地缩小阀体和阀部上的附着物的堆积部位，从整体上使其难以堆积，提高阀体的抗粘合性。

附图说明

图1为表示本发明的实施例1的排气压力升压装置的剖面图。

图2为同一柴油机的概略结构图。

图3为表示本发明的实施例1的变形例的排气压力升压装置的剖面图。

图4为表示本发明的实施例1的其他变形例的排气压力升压装置的剖面图。

图5为表示本发明的实施例2的排气压力升压装置的剖面图。

图6为表示本发明的实施例3的排气压力升压装置的剖面图。

图7为表示本发明的实施例4的排气压力升压装置的剖面图。

图8为以往的一例排气压力升压装置的剖面图。

图9为与图8的以往一例排气压力升压装置不同的另一例排气压力升压装置的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图用实施例详细说明本发明的内燃机的排气压力升压装置。

【实施例1】

图1为表示本发明的实施例1的排气压力升压装置的剖面图，图2为同一柴油机的概略结构图。

如图2所示，经空气滤清器2吸入的洁净空气由涡轮增压器3增压，供给由六气缸构成的发动机(内燃机)1的各个燃烧室，同时被调整到规定压力的燃料从各燃料喷射阀5被喷射出来。

另外，在所述各燃烧室中，通过EGR(排气回流)通路6和EGR控制阀7，排气回流到发动机低中速、低中载荷区域，抑制各燃烧室的NOx的发生。

另外，在所述涡轮增压器3下游的排气管(排气通路)8中安装有蝶阀(排气压力升压阀)9，在低速、低载荷区域等使该蝶阀9做关闭动作，升高排气压力，从而促进排气系统(燃烧室～排气管)内的未燃物质和氧气的反应，减少有害物质的排放，同时实现安装在排气管8中的排气净化催化剂10的早期活性。另外，图2中11是用来冷却洁净空气的中间冷却器，12是用来冷却EGR气体的EGR冷却器。

如图1所示，所述蝶阀9中安装有由弹簧等对其不动作时(参照图中实线)的上面侧施加闭阀作用的减压阀(排气压力调节阀)13，利用所述蝶阀9的闭阀动作时(参照图中双点划线)可得到对应该减压阀13中的排气压力(载荷)的节流量(变位)的原理，将排气压力调节到规定范围内。

另外，支承所述减压阀13的阀体13a的、所述蝶阀9的阀口(排气压力调节通路)9a的周围的阀座部上，安装有朝向上方的环状的隆起部(实际的阀座)14，所述阀体13a支承在隆起部14上时，在该隆起部14的外周整个周长上形成了空间S。即形成为：阀体13a从阀座部(隆起部14的外侧边缘)向外侧伸出(突出)。换言之，所述阀体13a在隆起部14的整个周长上超出外周边缘向外侧延伸。另外，在图例中，隆起部14是独立于蝶阀9而单独形成的，但也可以一体形成。此外，在图例中，阀体13a是用单个零件构成的，但也可以由多个零件构成。

由于具有这样的结构，所述蝶阀9进行关闭动作，使排气管8内的压力升高，所以可通过促进排气系统(燃烧室—排气管)内未燃物质与氧气的反应而减少有害物质的排放，同时可实现安装在排气管8中的排气净化催化剂的早期活性。另外，如上所述，当所述蝶阀9进行关闭动作时，减压阀13对应排气压力(载荷)进行开闭，从而将排气压力调节到规定范围内。

此外，在本实施例中，蝶阀9的阀座部上形成有隆起部14，当减压阀13的阀体13a支承在隆起部14上时，在该隆起部14的外周的整个周长上形成了空间S。

因此，当蝶阀9不动作时(即指蝶阀9开阀时，而其开阀时比闭阀时的时间长)，减压阀13虽然长期关闭，但是附着物(蝶阀9和减压阀脱落的镀层、及燃料中的硫磺等)难以附着在该减压阀13的密封部上，只在隆起部14的外周下方部分产生附着物的堆积。因此，可抑制附着物堆积在阀体13a的下方，从而提高减压阀13的抗粘合性。

下面对实施例1的变形例进行说明。

由于表面张力的影响，在该阀体13a的下方有少量附着物堆积的情况下，最好通过对隆起部14的上端外周加工圆角R等进行倒角。例如，如图3所示，在隆起部14的外侧侧壁上，设有向上端侧伸出的曲面14a。另外，也可以不采用图3的曲面而采用斜面。此外，如图4所示，在隆起部14的内侧及外侧壁上，分别设有向上端侧伸出的斜面14b。再有，也可以不采用图4的斜面而用曲面。结果，在这些变形例中，隆起部14的上端面的面积，比实施例1增大了。

因此，在上述的变形例中，通过在隆起部14设置所述曲面14a或斜面14b，可防止附着物在隆起部14的上端堆积。

【实施例2】

图5为表示本发明的实施例2的排气压力升压装置的剖面图。

在该例中，与蝶阀9自身安装减压阀13的实施例1不同，它是在实施例1的排气管8上，设置用来旁通蝶阀(排气压力升压阀)9的旁通路20，通过由弹簧15向下施加闭阀作用的减压阀(排气压力调节阀)13使所述旁通路20开闭，从而将排气压力调节使规定范围内。

此外，在支承所述减压阀13的阀体13a的、所述旁通路20的阀口(排气压力调节通路)20a周围的阀座部上，设置有朝向上方的环状隆起部(实际的阀座)14，当所述阀体13a支承在隆起部14上时，在位于隆起部14的外方的阀体13a外周部的下方，在隆起部14外周的整个周长上形成了凹状的空间S。即、阀体13a被形成为从阀座部(隆起部14的外侧边缘)向外侧伸出(突出)。换言之，所述阀体13a在隆起部14的整个周长上超出外周边缘向外侧延伸。图例中隆起部14是与旁通路20壁一体形成的，但也可以单独形成。

在该实施例中，蝶阀9不动作时，减压阀13长期关闭，但是附着物(减压阀13脱落的镀层及燃料中的硫磺等)难以在该减压阀13的密封部堆积，只在隆起部14的外周下方部分产生附着物的堆积。因此，由于抑制附着物在阀体13a上方的堆积，可提高减压阀13的抗粘合性。

另外，由于表面张力的影响，在该阀体13a的下方有少量附着物堆积的情况下，最好通过对隆起部14的上端外周加工圆角R等进行倒角。例如，如表示所述实施例1的变形例的图3和图4所示，可以在隆起部14的上端部，设有向外侧伸出的曲面或斜面。因此，上述变形例，也可以防止附着物在隆起部14的上端的堆积。

【实施例3】

图6为表示本发明的实施例3的排气压力升压装置的剖面图。

在该例中，在实施例1的减压阀(排气压力调节阀)13安装在蝶阀(排气压力升压阀)9的不动作时(参照图中实线)的下面的排气压力升压装置中，减压阀13上设置有环状的隆起部14，当减压阀13的阀体13a关闭时，隆起部14支承在蝶阀9的阀口9a周围的阀座部。即、阀座部(蝶阀9)被形成为从阀体13a(隆起部14的外侧边缘)向外侧伸出(突出)。换言之，所述阀座部在隆起部14的整个周长上超出外周边缘向外侧延伸。另外，图例中隆起部14是独立于阀体13a单独形成的，但也可以一体形成。另外，在图例中，阀体13a是用单个零件构成的，也可以用多个零件构成。

在该实施例中，当蝶阀9不动作时，减压阀13处于长期关闭状态，但是由于隆起部14的外周整个周长上形成了空间S，附着物(蝶阀9和减压阀13脱落的镀层及燃料中的硫磺等)难以在该减压阀13的密封部堆积，附着物的堆积只在隆起部14的外周下方部分发生。因此，由于抑制了附着物在阀体13a上方的堆积，可提高减压阀13的抗粘合性。

另外，由于表面张力的影响，在该阀座部的下方有少量附着物堆积的情况下，最好通过对隆起部14的上端外周加工圆角R等进行倒角。例如，如表示所述实施例1的变形例的图3和图4所示，可以在隆起部14的上端部，设有向外侧伸出的曲面或斜面。因此，上述变形例，也可以防止附着物在隆起部14的上端的堆积。

【实施例4】

图7为表示本发明的实施例4的排气压力升压装置的剖面图。

在该例中，旁通实施例2中的蝶阀(排气压力升压阀)9的旁通路20在排气管8的下部形成。通过由弹簧15向上施加闭阀作用的减压阀(排气压力调节阀)13使所述旁通路20开闭，从而将排气压力调节到规定范围内。

此外，在所述减压阀13上设置有环状的隆起部14，当减压阀13的阀体13a关闭时，隆起部14支承在旁通路20的阀口20a周围的阀座部。当实现该支承时，在隆起部14外周的整个周长上形成了凹状的空间S。即、阀座部(阀口20a)被形成为从阀体13a(隆起部14的外侧边缘)向外侧伸出(突出)。换言之，所述阀座部在隆起部14的整个周长上超出外周边缘向外侧延伸。另外，图例中隆起部14是与阀体13a一体形成的，但也可以单独形成。

在该实施例中，当蝶阀9不动作时，减压阀13处于长期关闭状态，但是附着物(减压阀13脱落的镀层及燃料中的硫磺等)难以在该减压阀13的密封部堆积，附着物的堆积只在隆起部14的外周下方部分发生。因此，抑制了附着物在阀体13a上方的堆积，从而可提高减压阀13的抗粘合性。

另外，由于表面张力的影响，在该阀座部的下方有少量附着物堆积的情况下，最好通过对隆起部14的上端外周加工圆角R等进行倒角。即，如表示所述实施例1的变形例的图3和图4所示，可在隆起部14的上端部，设置向外侧伸出的曲面或斜面。

因此，上述变形例，也可以防止附着物在隆起部14的上端的堆积。

另外，本发明当然不限于所述各实施例，可以在不脱离本发明宗旨的范围内，有各种变更。并且，本发明也适用于汽油发动机。

另外，在上述各实施例中，是根据减压阀和阀座的结合面大致与水平方向平行配置的排气压力升压装置进行了说明，但也不限于此。即，在减压阀和阀座的结合面相对水平方向倾斜配置的情况下也适用，可以达到与上述各实施例相同的效果。

Claims

1.一种内燃机的排气压力升压装置，其特征在于，具有：

排气压力升压阀，设置在排气系统中，可升高排气压力；

排气压力调节阀，在该排气压力升压阀的闭阀动作时可调节排气压力；

阀座部，在该排气压力升压阀的闭阀动作时支承该排气压力调节阀，

在所述排气压力调节阀和所述阀座部当中的位于下方的那一个上，设置朝向上方的隆起部，并且在该排气压力调节阀支承在所述阀座部的状态下，所述排气压力调节阀和所述阀座部当中的另一个被形成为从所述隆起部的外侧边缘向外侧伸出。

2.根据权利要求1所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，在所述排气压力调节阀支承在所述阀座部的状态下，在所述隆起部的外周，在所述排气压力调节阀和所述阀座部之间形成有空间。

3.根据权利要求2所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，通过在所述排气压力调节阀和所述阀座部当中位于下方的那一个上设置隆起部，而在所述隆起部的外周部整个周长上形成所述空间。

4.根据权利要求1所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，

所述排气压力升压阀具有可在该排气压力升压阀的闭阀动作时释放所述排气的排气压力调节通道，

所述排气压力调节阀配置在可开闭所述排气压力调节通道的所述排气压力升压阀中，

通过在所述排气压力调节阀或所述阀座部当中在所述排气压力升压阀不动作时位于上下方向的下方的那一个上设置隆起部，而形成所述空间。

5.根据权利要求4所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，

通过在所述排气压力调节阀和所述阀座部当中位于下方的那一个上设置对应所述排气压力调节通道的环状隆起部，而在所述隆起部的外周部整个周长上形成所述空间。

6.根据权利要求4所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，所述隆起部的侧壁部上设置有向上端伸出的曲面或倾斜面。

7.根据权利要求2所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，

在所述排气系统中形成有旁通路，其将所述排气压力升压阀的上游侧和下游侧连通，且在该排气压力升压阀的闭阀动作时，可释放所述排气，

所述排气压力调节阀配置在所述排气系统中，可开闭所述旁通路，

通过在所述排气压力调节阀或所述阀座部当中位于上下方向的下方的那一个上设置隆起部，而形成所述空间。

8.根据权利要求7所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，

通过在所述排气压力调节阀和所述阀座部当中位于下方的那一个上，设置对应所述旁通路的环状隆起部，而在所述隆起部的外周部的整个周长上形成所述空间。

9.根据权利要求7所述的内燃机排气压力升压装置，其特征在于，

所述隆起部的侧壁部上设置有向上端伸出的曲面或倾斜面。