CN202132089U - 摩托车用二次补气阀 - Google Patents

Abstract

一种摩托车用二次补气阀，其特征在于包括阀体、进气管接头、出气管接头、负压管接头、阀杆及复位机构，阀体具有相互内部连通的第一阀口、第二阀口和第三阀口，前述第一阀口和第三阀口之间形成中空腔体；进气管接头连接于第一阀口，包括与阀体连接的宽口段及位于外端的窄口段；阀杆能来回移动地设置于前述的中空腔体内，一端具有阀塞，另一端设有一能盖住第三阀口的膜片，前述的阀塞位于前述进气管接头的宽口段内并能启闭窄口段的端口和第一阀口。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：能确保发动机只在怠速、低速工况下实现补气，在高速和急回油状态下停止补气，这样能均衡排气管中有害气体的氧化，有效降低有害气体的排放。

Description

摩托车用二次补气阀

技术领域

本实用新型涉及一种补气阀，尤其涉及一种应用于摩托车的二次补气阀。 

背景技术

摩托车尾气排放的主要成分是一氧化碳、碳氢化物和氮氧化物等有害气体，对人类健康和大气环境有极大的危害。二次空气供给技术是有效降低摩托车排气污染的后处理措施之一，其原理是：利用空气波动效应通过二次补气阀，使得在某些工况下空气能从空气滤清器进入到发动机排气管支路，再进入到排气管和废气混合，从而把废气中的有害气体氧化。二次补气阀有进气、出气及负压三个管路接口，进气接口连空气滤清器，出气接口连发动机排气支管，负压接口则连接发动机进气端，利用负压原理来适时的打开或关闭进、出气接口之间的阀门。 

图1是目前在摩托车上广泛采用的二次补气阀结构示意图，该二次补气阀包括阀体1a、进气管接头2a、出气管接头3a、负压管接头4a、阀杆6a、阀塞5a及复位弹簧7a，阀为常开状态，当负压管接头4a无负压或负压较小时，新鲜空气从进气管接头2a进入阀体1a，从出气管接头3a流出。一旦负压管接头4a端的负压超过设定值，在压力作用下，阀塞5a随同阀杆6a一起向负压管接头4a方向运动，同时压缩复位弹簧7a，阀塞5a与阀体1a上的第一阀口11a接合，停止补气。随着发动机运转工况变化，负压管接头4a端的负压减小，当低于设定值时，在复位弹簧7a作用下，阀塞5a随同阀杆6a向进气管接头2a方向运动，但不关闭进气管接头2a，阀口打开，恢复补气。该二次补气阀为常开状态，除了发动机急回油时负压大而停止补气外，在发动机正常运行各工况点都参与补气，因此补气量较大，容易导致尾气中氮氧化物含量偏高，不能满足更为严格《摩托车污染物排放限值及测量方法(工况法，中国III阶段)》(GB14622-2007)的排放法规要求。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种怠速和低速工况下补气、在高速和急回油工况下停止补气的摩托车二次补气阀。 

本实用新型所要解决的有一个技术问题是提供一种有效降低有害气体排放的摩托车二次补气阀。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种摩托车二次补气阀，其特征在于包括 

阀体，具有相互内部连通的第一阀口、第二阀口和第三阀口，前述第一阀口和第三阀口之间形成中空腔体； 

进气管接头，连接于前述的第一阀口，包括与阀体连接的宽口段及位于外端的窄口段； 

出气管接头，连接于前述的第二阀口； 

负压管接头，连接于前述的第三阀口； 

阀杆，能来回移动地设置于前述的中空腔体内，一端具有一阀塞，另一端设有一能盖住第三阀口的膜片，前述的阀塞位于前述进气管接头的宽口段内并能启闭窄口段的端口和第一阀口；以及 

复位机构，始终迫使前述的阀塞保持向进气管接头移动的趋势。 

复位机构可以采用以下之一： 

第一种：所述的复位机构包括 

弹簧座，套设于所述的阀杆上，并具有外凸肩部和内凸肩部； 

大弹簧，套设于所述的阀杆上，并一端与阀体的内壁相抵，另一端与前述弹簧座的外凸肩部相抵；以及 

小弹簧，套设于所述的阀杆上，并一端与前述弹簧座的内凸肩部相抵，另一端与所述阀塞相抵。 

第二种：所述的复位机构为一套设于所述阀杆上的渐变式复位弹簧，该渐变式复位弹簧一端与阀体的内壁相抵，另一端与阀塞相抵。 

第三种：所述的复位机构包括均套设于阀杆上的弹簧套及渐变式复位弹簧，该渐变式复位弹簧一端与阀体的内壁相抵，另一端与前述的弹簧套相抵，而前述的弹簧套则位于复位弹簧和阀塞之间。 

当负压管接头端的负压小于设定值P1时，阀塞在复位机构的作用下，将窄口段的端口堵住，即常闭于窄口段端口，阻断新鲜空气从进气管接头进入阀体，二次补气阀不补气；一旦负压管接头端的负压超过设定值P1，膜片通过阀杆带动阀塞向第一阀口方向运动，同时复位机构蓄势，窄口段22的端口和第一阀口11均处于开启状态，新鲜空气从进气管接头进入阀体后再流向出气管接头，此时二补气阀补气；当负压管接头端的负压继续增大，超过设定值P2时，阀塞将第一阀口封堵，二次补气阀停止补气。可见，当负压管接头端的负压保持在P1和P2之间时，补气阀补气；当负压管接头端的负压小于P1或者大于P2时，补气阀停止补气。根据发动机的运转特性，中高速运转时进气端 的负压低，急回油时负压高，低速运转时则介于两者之间。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用本实用新型能确保发动机只在怠速、低速工况下实现补气，在高速和急回油状态下停止补气，这样能均衡排气管中有害气体的氧化，有效降低有害气体的排放，同时抑制“放炮”现象的产生，即以减少可燃混合气在排气管内燃烧爆炸的现象。使整车排放满足更为严格《摩托车污染物排放限值及测量方法(工况法，中国III阶段)》(GB14622-2007)的排放法规要求。 

附图说明

图1为现有的摩托车二次补气阀结构示意图。 

图2为实施例1结构示意图。 

图3为采用实施例1后发动机在试验中速度与补气量关系坐标图。 

图4为实施例2结构示意图。 

图5为实施例2中复位弹簧结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 

如图2所示，本实施例中的摩托车二次补气阀包括阀体1、进气管接头2、出气管接头3、负压管接头4、阀杆6、阀塞5及复位机构。 

阀体1具有相互内部连通的第一阀口11、第二阀口12和第三阀口13，第一阀口11和第三阀口13之间形成中空腔体，进气管接头2连接于第一阀口11，包括与阀体1连接的宽口段21及位于外端的窄口段22；出气管接头3连接于第二阀口12；负压管接头4连接于第三阀口13。装配时进气管接头2连接空气滤清器，出气管接头3连接发动机排气支管，负压管接头4与发动机进气管或化油器的负压管连接。 

阀杆6能来回移动地设置于中空腔体内，一端具有阀塞5，另一端设有一能盖住第三阀口13的膜片8，膜片8具有弹性且限位于第三阀口13上。阀塞5位于进气管接头的宽口段21内并能启闭窄口段22的端口和第一阀口11。复位机构始终迫使阀塞5保持向进气管接头2移动的趋势。本实施例中的复位机构包括弹簧座91、大弹簧92和小弹簧93，弹簧座91套设于阀杆6上并具有外凸肩部911和内凸肩部912；大弹簧92套设于阀杆6上并一端与阀体1的内壁相抵，另一端与弹簧座的外凸肩部911相抵，小弹簧93套设于阀杆6上并一端与弹簧座的内凸肩部912相抵，另一端与阀塞5相抵。 

当负压管接头4端的负压小于设定值P1时，阀塞5在小弹簧93的作用下将窄口段22的端口关闭，阻断新鲜空气从进气管接头2端进入宽口段21内，二次补气阀不补气； 一旦负压管接头4端的负压超过设定值P1，膜片8通过阀杆6带动阀塞5向第一阀口11方向运动，同时压缩小弹簧93，窄口段22的端口和第一阀口11均处于开启状态，新鲜空气从进气管接头2进入阀体1内并流向出气管接头3，此时二次补气阀补气；当负压管接头4端的负压继续增大，超过设定值P2时，阀塞5压缩大弹簧92，将第一阀口11关闭，阻断新鲜空气从第一阀口11进入出气管接头3，此时二次补气阀停止补气。可见，当负压管接头4端的负压保持在P1和P2之间时，补气阀补气；当负压管接头4端的负压小于P1或大于P2时，补气阀均停止补气。 

以一款125CC排量的采用四冲程的两轮摩托车为例，未采用本实施例之前，该两轮摩托车采用二次补气加催化装置的技术方案，可以降低排气中废气含量。但是，由于二次补气阀为常开状态，在整车公况运行期间补气阀一直在补气，只在急回油状态负压超过限定值时才停止补气，补气量较大，导致排气中氮氧化物含量大，不能满足目前的排放法规要求。 

在实施排放控制时，发现该四冲程发动机在试验中速度与补气量的关系如图3，在中高速运行中产生的氮氧化物会高于低速状态。为减少排气中氮氧化物的含量，确定只在发动机低速状态补气，中高速运行和急回油状态不补气。因此要求低速状态打开补气阀，中高速运行和急回油状态关闭补气阀。这样能使空燃比恰当而充分燃烧，明显降低有害气体的排放，并抑制“放炮”现象的产生。 

通过试验测定，低速状态运行时发动机进气管负压一般在11KPa至32KPa之间，中高速运行时发动机进气管负压一般小于11KPa，急回油发动机进气管负压一般大于43KPa。因此将补气阀初始开启压力P1设定为11KPa，关闭压力P2设定为51KPa，通过调整补气阀中渐变式弹簧的弹簧特性，使P1和P2与发动机不同运行工况时进气管负压保持一致，实现补气控制。虽然是常闭补气阀，要求每件补气阀必须通过阻断密闭性测试，即当在负压管接头端保持常压，并在进气管接头端施加1.47KPa气压时，在出气管接头端测得的气体流量应小于1L/min。 

如图4和图5所示，本实施例中的复位机构包括均套设于阀杆6上的弹簧套91及复位弹簧92，该复位弹簧92一端与阀体1的内壁相抵，另一端与弹簧套91相抵，弹簧套91则位于复位弹簧92和阀塞5之间。其他结构可参考实施例1。 

在窄口段22的端口从关闭到开启以及到第一阀口11关闭的整个过程中，复位弹簧92虽然处于压缩状态，需要根据两个负压设定值P1、P2来设计弹簧15的弹簧特性，通过复位弹簧92采用渐变式弹簧的设计解决实施例1中使用两个弹簧的功能，弹簧部件的减少，降低了成本，为产品提高了竞争力，保证了产品的利润。 

Claims (4)

1.一种摩托车二次补气阀，其特征在于包括

阀体，具有相互内部连通的第一阀口、第二阀口和第三阀口，前述第一阀口和第三阀口之间形成中空腔体；

进气管接头，连接于前述的第一阀口，包括与阀体连接的宽口段及位于外端的窄口段；

出气管接头，连接于前述的第二阀口；

负压管接头，连接于前述的第三阀口；

阀杆，能来回移动地设置于前述的中空腔体内，一端具有一阀塞，另一端设有一能盖住第三阀口的膜片，前述的阀塞位于前述进气管接头的宽口段内并能启闭窄口段的端口和第一阀口；以及

复位机构，始终迫使前述的阀塞保持向进气管接头移动的趋势。

2.根据权利要求1所述的摩托车二次补气阀，其特征在于所述的复位机构包括

弹簧座，套设于所述的阀杆上，并具有外凸肩部和内凸肩部；

大弹簧，套设于所述的阀杆上，并一端与阀体的内壁相抵，另一端与前述弹簧座的外凸肩部相抵；以及

小弹簧，套设于所述的阀杆上，并一端与前述弹簧座的内凸肩部相抵，另一端与所述阀塞相抵。

3.根据权利要求1所述的摩托车二次补气阀，其特征在于所述的复位机构为一套设于所述阀杆上的渐变式复位弹簧，该渐变式复位弹簧一端与阀体的内壁相抵，另一端与阀塞相抵。

4.根据权利要求1所述的摩托车二次补气阀，其特征在于所述的复位机构包括均套设于阀杆上的弹簧套及渐变式复位弹簧，该渐变式复位弹簧一端与阀体的内壁相抵，另一端与前述的弹簧套相抵，而前述的弹簧套则位于复位弹簧和阀塞之间。

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