CN204827681U - 节气门及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节气门，该节气门包括：节气门本体,节气门本体为两端敞开的管体结构,管体结构内设有定位装置；多个叶片组件，多个叶片组件设在管体结构与定位装置之间，且可在完全阻断管体结构内气体的第一位置和完全导通管体结构内气体的第二位置之间旋转以调节管体结构内气体的流量；联动环机构，联动环机构设在管体结构上，且联动环机构与多个叶片组件相连；驱动机构，驱动结构驱动联动环机构运动从而带动叶片组件旋转。根据本实用新型实施例的节气门，通过多个叶片组件、联动环机构和驱动机构的共同配合，实现对管体结构内流量的精确调节，相比于传统的节气门而言，调节流量的线性更好，流量控制的更稳定。

Description

节气门及具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种用于天然气发动机的节气门。

背景技术

相关技术中的天然气发动机的节气门调节气体流量的精确度差，导致燃料增加，浪费资源，污染环境，且影响发动机性能稳定性，降低发动机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种节气门，该节气门调节气体流量的精确度高，稳定性好。

本实用新型另一方面提出一种具有上述节气门的发动机。

根据本实用新型的节气门包括：节气门本体,所述节气门本体为两端敞开的管体结构,所述管体结构的一端为进气口端,所述进气口端与发动机的进气管连接,所述管体结构的另一端为出气口端,所述出气口端与发动机气缸连接，所述管体结构内设有定位装置；多个叶片组件，多个叶片组件，多个所述叶片组件设在所述管体结构与所述定位装置之间，且可在完全阻断所述管体结构内流体的第一位置和完全导通所述管体结构内流体的第二位置之间旋转以调节所述管体结构内气体的流量；联动环机构，所述联动环机构设在所述管体结构上，且所述联动环机构与多个所述叶片组件相连；驱动机构，所述驱动结构驱动所述联动环机构运动从而带动所述叶片组件旋转。

根据本实用新型实施例的节气门，通过多个叶片组件、联动环机构和驱动机构的共同配合，实现对管体结构内流量的精确调节，相比于传统的节气门而言，调节流量的线性更好，流量控制的更稳定。

根据本实用新型的节气门，还具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述定位装置包括套管和定位柱，其中，所述套管沿所述管体结构的长度方向延伸，多个所述定位柱将所述套管固定在所述管体结构上。

根据本实用新型的一个实施例，所述每一叶片组件包括：内销轴，所述内销轴均匀分布在所述套管的外周壁上；外销轴，所述外销轴设在管体结构上，且所述外销轴与所述内销轴一一对应；叶片，所述叶片设在所述管体结构与所述套管之间，所述叶片的内端与所述内销轴连接，所述叶片的外端与对应所述外销轴连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述联动环机构包括：联动环，所述联动环可旋转地设在所述管体结构的外周壁上；连接板，所述连接板的一端与所述联动环连接，所述连接板的另一端与所述外销轴的外端连接。

根据本实用新型的一个实施例，多个所述叶片组件呈放射状分布在所述管体结构的腔体内，当多个所述叶片组件所构成的平面与所述管体结构的横截面平行时，所述管体结构内的气体流量最小，当多个所述叶片组件所构成的平面与所述管体结构的横截面垂直时，所述管体结构内的气体流量最大。

根据本实用新型的一个实施例，所述套管的中心轴线与所述管体结构的中心轴线重合。

根据本实用新型的一个实施例，所述管体结构的外周壁上设有滑轨，所述联动环沿所述滑轨轨迹旋转。

根据本实用新型的一个实施例，所述外销轴的外端设有销轴套。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动机构为齿轮减速机构，所述齿轮减速机构包括：执行器，所述执行器上设有执行器主轴，所述执行器主轴上设有初级齿轮。中间减速齿轮，所述中间减速齿轮包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮和小齿轮均围绕中级减速齿轮主轴旋转，其中，所述大齿轮与所述初级齿轮啮合；末级减速齿轮，所述末级减速齿轮与所述中间减速齿轮的小齿轮啮合，且所述末级减速齿轮驱动联动环沿所述滑轨旋转，从而带动叶片组件旋转。

根据本实用新型的一个实施例，所述节气门还包括密封装置，所述密封装置包括：壳体，所述驱动机构、所述联动环机构均收纳在所述壳体所构成的腔体内；密封层，所述密封层设置在所述壳体的腔体内壁上从而实现与外界隔绝。

根据本实用新型第二方面实施例的发动机包括本实用新型第一方面实施例的节气门。由于，本实用新型第一方面实施例的节气门可以精确调节管体结构内气体流量。因此，根据本实用新型实施例的发动机可以得到较佳的空燃比，减少了燃气消耗量和废气排放量。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的节气门的结构示意图；

图2是图1中B处放大图；

图3是图1沿A-A线剖面图；

图4是根据本实用新型一个实施例的节气门的俯视图；

图5是图4的局部图。

附图标记：

节气门100；

节气门本体(管体结构)10；

定位装置20；

套管21；定位柱22；

叶片组件30；

内销轴31；

外销轴32；

叶片33；叶片内端331；叶片外端332；

销轴套34；

联动环机构40；联动环41；连接板42；

驱动机构（齿轮减速机构）50；

执行器51；执行器主轴512；初级齿轮512；

中间减速齿轮52；

末级减速齿轮53；

密封装置60；壳体61；密封层62。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1至图5描述根据本实用新型实施例的节气门100。该节气门100可根据驾驶员需求及实际车辆运行的路况适时调节发动机气缸的气体量,从而保证车辆正常安全运行。根据本实用新型的节气门100可以用于各种类型的发动机上，尤其适用于天然气发动机。

根据本实用新型实施例的节气门100大体包括：节气门本体10、多个33组件30、联动环机构40和驱动机构50。

具体地，如图1至图5所示，节气门本体10为两端敞开的管体结构10。管体结构10的一端为进气口端，进气口端与发动机的进气管（图未示出），管体结构10的另一端为出气口端，出气口端与发动机气缸连接（图未示出）。在管体结构10内设有定位装置20，叶片组件30设在管体结构10与定位装置20之间。叶片组件30可以在完全阻断管体结构10内气体的第一位置和完全导通管体结构10内气体的第二位置之间旋转以调节管体结构内气体的流量。换言之，发动机的进气管为气体供应装置，发动机气缸为气体消耗装置，而节气门100则为气体输出装置，多个叶片组件30则为气体流动的调控件，调控件可以在第一位置（即管体结构10的流道处于阻断状态）和第二位置（即管体结构10的流道处于完全导通状态）之间旋转。气体流量大小取决于调控件在第一位置向第二位置旋转角度的大小。叶片组件可以按顺时针方向旋转，也可以按逆时针方向旋转。可以依据实际情况而设定。

如图4和图5所示，联动环机构40设在管体结构10上，且联动环机构40与多个叶片组件30相连，驱动机构50驱动联动环机构40运动从而带动叶片组件30同步旋转，从而实现对管体结构10内气体流量的调节。

当然，根据本实用新型实施例的节气门100还可以包括位置传感器（图未示出），位置传感器通过采集节气门100的旋转角度，反馈给ECU（电子控制单元），ECU通过分析各方面数据信息后向节气门100执行器51发出相关指令，节气门100根据指令调节叶片33组件30旋转角度大小，从而精确控制节气门100的管道流量的大小。

根据本实用新型实施例的节气门100，通过多个叶片组件30、联动环41机构40和驱动机构50的共同配合，实现对管体结构10内流量的精确调节，相比于传统的节气门100而言，调节流量的线性更好，流量控制的更稳定。

在本实用新型一些具体实施例中，如图3所示，定位装置20可以包括套管21和定位柱22，其中，套管21可以沿所述管体结构10的长度方向延伸，多个定位柱22将套管21固定在管体结构10上。如图1和图3所示，定位柱22一端与套管21连接，定位柱22的另一端与管体结构10的管壁连接，从而将套管21定位在管体结构10腔体中。

在本实用新型的一个具体实施例中，三个定位柱22彼此呈120度角分布，将套管21固定在管体结构10腔体中。由此，提高了定位装置20整体结构的稳定性。当然，上述仅是示例性的，并不是对本实用新型的限制。

可选地，套管21的中心轴线与管体结构10的中心轴线重合。由此，可以使得定位装置20安装简易和可靠，且可以保证多个叶片组件30均匀分布在管体结构10与套管21之间，进一步提高节气门100调节气体流量的精确度。此外，套管21可以为中空的腔体结构，这样，一方面可以节约制造成本，另一方面降低节气门100整体重量。

优选地，套管21可以为一端封闭的中空腔体结构，由此，可以防止气体从套管内自由流动，从而进一步提高节气门100调节气体流量的精确度。但本实用新型并不限于此，

在本实用新型另一些实施例中，如图1、图2和图3所示，每一叶片组件30可以包括：内销轴31、外销轴32和叶片33。其中，内销轴31均匀分布在套管21的外周壁上。外销轴32设在管体结构10上，且外销轴32与内销轴31一一对应。叶片33设在管体结构10与套管21之间，叶片33的内端331与内销轴31连接，叶片33的外端332与对应的外销轴32连接。其中，内销轴31与外销轴32的中心轴线位于同一直线上，这样，当外销轴32受联动环机构40作用下发生旋转时，叶片33就可以围绕着内销轴31与外销轴32轴线做同步旋转。由此，实现对管体结构10腔体内的气体流量的调节。

多个叶片组件30呈放射状分布在管体结构10的腔体内，当多个叶片组件30所构成的平面与管体结构10的横截面平行时（即叶片组件30处在第一位置），管体结构10内的气体流量最小，当多个叶片33组件30所构成的平面与管体结构10的横截面垂直时（即叶片组件30处在第二位置），管体结构10内的气体流量最大。第一位置与第二位置之间的夹角为90度。也就是说，叶片组件30可以顺时针或逆时针旋转90度，管体结构10内的流量可以从最小到最大转换，反之，管体结构10内的流量可以从最大到最小转换。其中，多个叶片组件30大体为圆饼状，管体结构10的中心轴线穿过多个叶片组件30构成平面的中心。由此，可以保证多个叶片组件30同步发生旋转，进而准确控制管体结构10内的气体流量。

在本实用新型的一个具体实施例中，外销轴32的外端设有销轴套34。这里所说的外销轴32的外端指的是远离管体结构10中心轴线的一端。外销轴32的外端可以包括：位于管壁内的部分和位于管壁外侧的部分。这样，外销轴32的外壁避免与管体结构10直接接触，降低了外销轴32与旋转过程的摩擦力，提高了外销轴32的使用寿命，进而提高了节气门100的使用周期和安全性能。

在本实用新型另一些实施例的联动环机构40大体包括：联动环41和连接板42。其中，联动环41可旋转地在设管体结构10的外周壁上。连接板42的一端与联动环41连接，连接板42的另一端与外销轴32的外端连接。在管体结构10的外周壁上设有滑轨，联动环41沿滑轨轨迹旋转。换言之，当联动环41沿滑轨轨迹旋转时，可以带动与连接板42的另一端连接的外销轴32旋转。而外销轴32的旋转又可以带动叶片组件30旋转，从而实现对管体结构10内气体流量的控制。

在本实用新型的再一些实施例中，驱动机构50可以为齿轮减速机构。该齿轮减速机构50大体包括：执行器51、中间减速齿轮52和末级减速齿轮53。其中，执行器51上设有执行器主轴512，执行器主轴512上设有初级齿轮512。中间减速齿轮52可以包括大齿轮和小齿轮，大齿轮和小齿轮均围绕中级减速齿轮主轴旋转，其中，大齿轮与初级齿轮512啮合。末级减速齿轮53与中间减速齿轮52的小齿轮啮合，且末级减速齿轮53驱动联动环41沿所述滑轨旋转，从而带动叶片组件30旋转。对于齿轮减速机构传动机理，本领域技术人员可以理解的，这里不再详述。

根据本实用新型实施例的节气门100通常还包括密封装置60。如图4和图5所示，密封装置60大体可以包括：壳体61和密封层62。驱动机构50、联动环41机构40均收纳在壳体61所构成的腔体内。密封层62设置在壳体61的腔体内壁上从而实现与外界隔绝。由此，防止气体从节气门100中泄露，进而提高整个节气门100的安全性能。

根据本实用新型第二方面实施例的发动机（图未示出）包括本实用新型第一方面实施例的节气门100。由于，本实用新型第一方面实施例的节气门100可以精确调节管体结构10内气体流量。因此，根据本实用新型实施例的发动机可以得到较佳的空燃比，减少了燃气消耗量和废气排放量。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种节气门，其特征在于，包括：

节气门本体,所述节气门本体为两端敞开的管体结构,所述管体结构的一端为进气口端,所述进气口端与发动机的进气管连接,所述管体结构的另一端为出气口端,所述出气口端与发动机气缸连接，所述管体结构内设有定位装置；

多个叶片组件，多个所述叶片组件设在所述管体结构与所述定位装置之间，且可在完全阻断所述管体结构内流体的第一位置和完全导通所述管体结构内流体的第二位置之间旋转以调节所述管体结构内气体的流量；

联动环机构，所述联动环机构设在所述管体结构上，且所述联动环机构与多个所述叶片组件相连；

驱动机构，所述驱动结构驱动所述联动环机构运动从而带动所述叶片组件旋转。

2.根据权利要求1所述的节气门，其特征在于，所述定位装置包括套管和定位柱，其中，所述套管沿所述管体结构的长度方向延伸，多个所述定位柱将所述套管固定在所述管体结构上。

3.根据权利要求2所述的节气门，其特征在于，所述每一叶片组件包括：

内销轴，所述内销轴均匀分布在所述套管的外周壁上；

外销轴，所述外销轴设在管体结构上，且所述外销轴与所述内销轴一一对应；

叶片，所述叶片设在所述管体结构与所述套管之间，所述叶片的内端与所述内销轴连接，所述叶片的外端与对应所述外销轴连接。

4.根据权利要求3所述的节气门，其特征在于，所述联动环机构包括：

联动环，所述联动环可旋转地设在所述管体结构的外周壁上；

连接板，所述连接板的一端与所述联动环连接，所述连接板的另一端与所述外销轴的外端连接。

5.根据权利要求1所述的节气门，其特征在于，多个所述叶片组件呈放射状分布在所述管体结构的腔体内，当多个所述叶片组件所构成的平面与所述管体结构的横截面平行时，所述管体结构内的气体流量最小，当多个所述叶片组件所构成的平面与所述管体结构的横截面垂直时，所述管体结构内的气体流量最大。

6.根据权利要求2所述的节气门，其特征在于，所述套管的中心轴线与所述管体结构的中心轴线重合。

7.根据权利要求4所述的节气门，其特征在于，所述管体结构的外周壁上设有滑轨，所述联动环沿所述滑轨轨迹旋转。

8.根据权利要求3所述的节气门，其特征在于，所述外销轴的外端设有销轴套。

9.根据权利要求7所述的节气门，其特征在于，所述驱动机构为齿轮减速机构，所述齿轮减速机构包括：

执行器，所述执行器上设有执行器主轴，所述执行器主轴上设有初级齿轮；

中间减速齿轮，所述中间减速齿轮包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮和小齿轮均围绕中级减速齿轮主轴旋转，其中，所述大齿轮与所述初级齿轮啮合；

末级减速齿轮，所述末级减速齿轮与所述中间减速齿轮的小齿轮啮合，且所述末级减速齿轮驱动联动环沿所述滑轨旋转，从而带动叶片组件旋转。

10.根据权利要求1所述的节气门，其特征在于，所述节气门还包括密封装置，所述密封装置包括：

壳体，所述驱动机构、所述联动环机构均收纳在所述壳体所构成的腔体内；

密封层，所述密封层设置在所述壳体的腔体内壁上从而实现与外界隔绝。

11.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的节气门。