CN216518298U - 集成式节气门组件及具有其的发动机模块 - Google Patents
集成式节气门组件及具有其的发动机模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种集成式节气门组件及具有其的发动机模块,包括:节气门,包括形成气流通道的主阀体和可转动地设置在主阀体内的节气门阀片,所述节气门阀片将所述主阀体分隔为空气入口部和空气出口部;子阀组件,包括阀盖,所述阀盖能够与所述节气门阀片联动,以控制所述子阀组件的气流通道的开度。根据本实用新型的集成式节气门组件能够降低成本、简化结构、提高可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及一种集成式节气门组件和发动机模块,具体地,涉及一种集成有子阀组件的节气门组件及具有其的发动机模块。
背景技术
一般而言,点燃式发动机(至少包括点燃式汽油发动机和点燃式天然气发动机)使用节气门控制发动机进气量,从而控制发动机负荷。
图1是示出现有的发动机节气门以及进气管路的示意图。如图1所示,发动机进气从空气滤清器100进入,通过管路101连接到涡轮增压器的压气机102。被压缩的空气压力升高,同时,密度和温度都升高,然后,被压缩的空气通过管路进入中间冷却器104以进行适当冷却,从而进一步提高进气密度。中间冷却器104通过连接管路105连接到节气门107。节气门107通过控制开合程度改变进气的流动阻力,从而控制进气压力。接着,空气经管路108连接到发动机110的进气总管,进入发动机110燃烧做功。燃烧后的排气经由排气歧管111汇集,进入涡轮增压器的涡轮机116做功,驱动压气机102。此外,涡轮增压器的废气放气阀115与涡轮机116并联,当发动机排气过多时,废气放气阀115开启,泄放掉部分排气,避免涡轮增压器超速。此后,排气经由排气后处理系统117净化,最后从消音器118排出系统。
在图1中,还包括废气再循环(EGR)系统,废气再循环(EGR)系统是连接发动机排气和进气的部分。需要注意的是,图1中有涡轮增压器,如果没有涡轮增压器,也可以通过相同方式连接并使用EGR系统。这里,排气在流入涡轮机116之前,通过管路112流入到EGR冷却器113(其可冷却再循环的废气以避免过高的进气温度造成不必要的燃烧异常)中,进而通过EGR阀114控制EGR系统中的排气的流量,然后被导入节气门107,以与进气混合。EGR系统通过将排气重新引入进气系统,从而可以降低燃烧过程中的峰值温度,从而减少NOx生成。此外,还可以增加参加燃烧的工质,从而改善油耗。
在图1中,还包括再循环阀(RCV)106,再循环阀106通常设置在涡轮增压汽油机中(有时,增压天然气发动机也会采用)。当发动机工作在高速高负荷时,涡轮增压器高速旋转,通过压气机102提供增压压力。此时,如果突然降低发动机输出(如紧急刹车),节气门107会立即关闭,但是,涡轮增压器转速不会立即降低,并且压气机102仍然高速压缩空气,造成压气机102 的出口至节气门107之间的空气压力急速上升,严重时会使压气机102的叶轮变形断裂。此时,可在连接压后(指压气机102的出口到节气门107之间) 和压前(指滤清器后100至压气机102的入口之间)之间的管路中设置再循环阀106,并且通过再循环阀106泄放掉高压空气,避免相关部件或功能失效。
传统上,压燃式发动机可以不使用节气门。但随着越来越严格的排放法规的实施,压燃式发动机的后处理要求越来越高,而后处理使用的催化器一般都要求最低工作温度,以保证基本的催化转化效率。为了维持排气温度较高,当前的压燃式发动机大多已经配装了节气门。这样,在发动机工作在小负荷时,可以通过适当关闭节气门来减少进气,从而提高排气温度。
在上述已有的控制结构中,EGR阀114和RCV阀106通常具有各自独立的控制通道,并且发动机控制单元需设置单独的线路并且通过单独的控制信号来分别控制EGR阀114和RCV阀106。这意味着EGR阀和RCV阀需同时配备用于将电信号转化为机械运动的器件和相关的机械执行器件,这可能会产生复杂的结构和控制线路以及控制方法。
实用新型内容
因此,本实用新型提供一种集成式节气门组件,该集成式节气门组件将 EGR阀和/或RCV阀中的至少一者集成到节气门中,并且利用节气门的机械信号进行驱动,从而可大幅降低成本、简化结构、提高可靠性。
本实用新型的一方面在于提供一种集成式节气门组件,包括:节气门,包括形成有主气流通道的主阀体和可转动地设置在主阀体内的节气门阀片,所述节气门阀片将所述主阀体分隔为空气入口部和空气出口部;子阀组件,形成有子气流通道,所述子阀组件包括阀盖,所述阀盖能够与所述节气门阀片联动,以控制所述子阀组件的子气流通道的开度。
所述子阀组件包括子阀体,所述子阀体上形成有用于使子阀体内的子气流通道与外部连通的被控开口,在所述阀盖相对于所述子阀体移动时,能够打开或关闭所述被控开口。
所述子阀组件还包括回位构件,用于施加使所述阀盖关闭所述子阀体的被控开口的力,所述回位构件连接在所述阀盖和所述子阀体之间,或者连接在所述阀盖和所述主阀体之间。
在所述主阀体的形成所述空气出口部的侧壁或形成所述空气入口部的侧壁上形成有第一通孔,所述子阀体的被控开口通过所述第一通孔与所述主阀体内部连通,所述阀盖至少部分地设置在所述主阀体内部。
所述主阀体为两端开口的筒状,所述节气门还包括设置在所述主阀体内的节气门阀片转轴,所述节气门阀片转轴被安装为垂直于所述主阀体的主气流通道,所述节气门阀片通过所述气门阀片转轴可转动地连接到所述主阀体上,所述节气门还包括用于驱动所述阀盖的阀盖驱动件,所述阀盖驱动件与所述节气门阀片连接并且驱动所述阀盖相对于所述子阀体移动,其中,所述阀盖驱动件为凸轮,所述凸轮固定连接到所述节气门阀片上,所述凸轮具有曲线形外轮廓,并通过所述外轮廓挤压所述阀盖。
所述子阀体包括基座板和压板,所述阀盖可移动地设置在所述基座板与所述压板之间,所述被控开口形成在所述基座板上,控制开口形成在所述阀盖上,在所述压板上设置有压板开口,所述压板开口能够使所述被控制开口完全暴露,随着所述阀盖相对于所述子阀体的移动,所述控制开口与所述被控开口完全重叠、部分重叠或完全错开。
所述控制开口包括多个子控制开口,所述多个子控制开口在所述阀盖移动的方向上间隔设置,所述被控开口包括多个子被控开口,所述多个子控制开口和所述多个子被控开口一一对应并且能够随着阀盖相对于所述子阀体的移动,所述多个子控制开口和所述多个子被控开口分别完全重叠、部分重叠或完全错开。
在所述基座板上设置有用于引导所述阀盖的移动的导向槽,所述回位构件为设置在所述子阀组件的两侧的复位弹簧,所述回位构件的一端连接到从所述阀盖的两侧延伸的延伸臂,所述回位构件的另一端连接到从所述基座板的两侧延伸的支撑臂。
所述子阀体具有筒形结构,所述被控开口形成在所述子阀体的一端侧壁上,并且所述子阀体的另一端形成所述子气流通道的出入口;所述阀盖包括气门杆和气门,所述气门杆的一端能够接收所述凸轮的外轮廓挤压,所述气门杆的另一端伸入所述子阀体内并且连接到所述气门,所述气门根据所述气门杆的移动而从所述子阀体内部封堵所述被控开口或者打开所述被控开口。
所述集成式节气门组件还包括连接在所述阀盖一端的减阻构件,所述减阻构件与所述凸轮滚动接触,所述减阻构件为滚轮或滚针轴承,所述凸轮为弯月形状,围绕所述气门阀片转轴设置并且具有相对于所述气门阀片转轴变化的半径。
在所述主阀体的形成所述空气出口部的侧壁上形成有被控开口,所述被控开口形成所述子气流通道或与所述子气流通道连通,所述阀盖包括弧形板,所述弧形板上形成有控制开口,所述弧形板的一端连接到所述节气门阀片上,随着所述节气门阀片的旋转,所述弧形板上的控制开口与所述被控开口完全重叠、部分重叠或完全错开,从而控制所述被控开口的开度。
所述阀盖还包括连接在弧形板两侧两个扇形侧板,从而形成为扇形盒结构,两个所述扇形侧板的一端以及所述弧形板的一端均固定连接到节气门阀片上,两个所述扇形侧板的另一端以及所述弧形板的另一端构成所述子阀组件的气流通道的出入口。
所述主阀体为两端开口的筒体,所述节气门还包括设置在所述主阀体内的节气门阀片转轴,所述节气门阀片转轴被安装为垂直于所述主阀体的主气流通道,所述节气门阀片通过所述气门阀片转轴可转动地连接到所述主气流通道中,所述集成式节气门组件还包括从所述节气门阀片转轴的一端一体延伸到所述主阀体外部的延长轴,所述子阀体固定设置在所述主阀体的外侧,所述阀盖连接到所述延长轴上,随着所述节气门阀片转轴的旋转而打开或关闭所述子气流通道。
所述子阀组件具有如下结构中的一种:所述子阀体和所述阀盖均为两端开口的筒体,所述子阀体套设在所述阀盖外侧,或者所述阀盖套设在所述子阀体外侧,所述子阀体的一端固定并密封结合到所述主阀体的侧壁上,所述阀盖的筒体侧壁上形成有控制开口,所述子阀体的筒体侧壁上形成有与所述子气流通道连通的被控开口,随着所述延长轴旋转,所述控制开口与所述被控开口完全错开、部分重叠或完全重叠;所述子阀体为两端开口的筒体,与所述主阀体的筒体平行布置,所述延长轴延伸到所述子阀体的筒体内部,所述阀盖为片状阀片,固定连接在所述延长轴上,以打开或关闭所述子气流通道。
所述子阀体连接在所述主阀体的外侧壁上,在所述主阀体的形成所述空气入口部的侧壁上形成有第一通孔,在所述主阀体的形成所述空气出口部的侧壁上形成第二通孔,在所述子阀体内形成有所述子气流通道,所述子气流通道的出口端和入口端分别与所述第一通孔和所述第二通孔连通;所述阀盖设置在与所述第二通孔对应的位置处,并选择性打开或关闭所述子气流通道的入口端,其中,所述子阀体内还设置有与外部连通的泄压通道以及泄压通道控制阀片,所述泄压通道控制阀片选择性地将所述泄压通道与子气流通道隔开或连通,其中,所述子气流通道的入口端形成所述子阀体的被控开口,所述被控开口通过所述第二通孔而与所述空气出口部连通,所述阀盖与所述节气门阀片联动,以打开或关闭所述被控开口。
所述子阀体还包括阀壳体、设置在阀壳体内侧的预紧构件以及位于预紧构件与主阀体之间的阀体内圈和阀体外圈;所述泄压通道形成在所述阀壳体内并且包括泄压腔以及泄压出口,所述阀体内圈的第一端以及所述阀体外圈的第一端连接到主阀体的侧壁上,并且所述阀体内圈的第一端与所述第一通孔连通,所述阀体外圈套设在所述阀体内圈外侧并且与阀体内圈间隔开预定间隙,以形成所述泄压腔,并且所述泄压出口形成在阀体外圈的外侧壁上;所述泄压通道控制阀片为膜片,所述膜片设置在所述预紧构件和所述阀体内圈的第二端之间,在所述阀壳体与所述膜片之间形成膜片内腔,所述子气流通道的出口端与所述膜片内腔连通,所述膜片通过预紧构件抵靠在阀体内圈的第二端上,以使阀体内圈和泄压腔彼此密封,形成在膜片上的膜片开口使所述膜片的两侧连通,以允许进入空气入口部的空气经由第一通孔、阀体内圈的内部以及膜片开口充入膜片内腔中。
所述阀盖可枢转地连接到主阀体并且至少部分位于所述述空气出口部中,在所述节气门阀片从节气门关闭位置沿第一方向旋转预定角度时,所述阀盖部被节气门阀片驱动,以使所述阀盖打开所述子阀体的被控开口,并且在节气门阀片从节气门关闭位置沿与第一方向相反的第二方向旋转时,所述阀盖关闭所述子阀体的被控开口,所述阀盖为压板,所述压板设置在所述空气出口部中,并且覆盖所述子气流通道的入口端,所述回位构件连接在子阀体和所述压板之间,所述压板上设置有密封区,当压板被节气门阀片驱动从而推动所述压板时,所述密封区与子气流通道的入口端分离,以打开子气流通道,当压板通过所述回位构件而返回初始位置时,所述密封区封堵子气流通道的入口端。
所述阀壳体的上形成有阀盖容纳腔,所述阀盖可移动地设置在所述阀壳体上,并伸入所述阀盖容纳腔中,所述子气流通道的入口端以及阀盖均设置在所述阀盖容纳腔中,所述阀盖容纳腔具有朝向节气门阀体的开口并与第二通孔连通,节气门阀片转轴具有延伸进入所述阀盖容纳腔中的延伸端,所述子阀组件还包括设置在所述延伸端上的阀盖驱动件,在节气门阀片转轴沿第一方向旋转时,所述阀盖驱动件与所述阀盖接触并推挤所述阀盖打开所述子气流通道的入口端,在所述节气门阀片转轴沿与第一方向相反的第二方向旋转时,所述阀盖在回位构件的回复力作用下覆盖所述子气流通道的入口端。
所述第一通孔设置在所述主阀体的形成空气入口部的侧壁上,所述阀盖上设置有突起和控制开口,所述突起通过所述第一通孔伸入所述空气入口部中,当所述节气门阀片从节气门关闭位置沿第一方向旋转时,所述阀盖上的控制开口与所述子阀体上的被空开口相互错开不重叠,当所述节气门阀片从节气门关闭位置沿与第一方向相反的第二方向旋转预定角度时,所述节气门阀片与所述突起接触,以推动所述阀盖移动,从而打开所述被控开口。
所述集成式节气门组件还包括连接到所述子阀组件的冷却管路,所述冷却管路包括:外管,具有用于接收冷却介质的外管入口和用于排出冷却介质的外管出口,所述外管入口和外管出口设置在所述外管的侧壁上;内管,套设在所述外管内,与所述集成式节气门组件的子阀体的子气流通道连通,支架,设置在所述内管与所述外管之间,以将所述内管支撑在所述外管内。
所述外管具有第一外管段、第二外管段和第三外管段,第一外管段和第三外管段是利用金属材料形成的直线形的管路,第二外管段是利用软材料形成的弯曲的管路,所述软材料为橡胶。
所述被控开口为两个,包括第一被控开口和第二被控开口,所述集成式节气门组件还包括连接到所述子阀组件的冷却管路,所述冷却管路为两个,包括第一冷却管路和第二冷却管路,分别与所述第一被控开口和第二被控开口连通。
所述子阀组件包括:第一子阀组件,具有第一子气流通道,并且设置在所述主阀体的与空气出口部相对应的侧壁上,所述第一子气流通道与所述节气门的空气出口部连通;第二子阀组件,具有第二子气流通道,并且设置在所述主阀体的与空气入口部相对应的侧壁上,所述第二子气流通道与所述节气门的空气入口部连通。
所述子阀组件为用于发动机系统的EGR阀。
所述子阀组件为发动机系统的RCV阀。
本实用新型的另一方面在于提供一种发动机模块,包括发动机以及上述集成式节气门组件,其中,所述发动机的排气管与所述子阀组件连接,使得所述发动机的一部分排气能够通过所述子阀体进入所述主阀体的空气出口部。
本实用新型的另一方面在于提供一种发动机模块,包括:发动机、涡轮增压器以及所述集成式节气门组件,所述子阀体连接在所述节气门的空气入口部与所述涡轮增压器的进气端之间。
本实用新型的另一方面在于提供一种发动机模块,包括:发动机、涡轮增压器以及所述集成式节气门组件,所述发动机的排气管与所述第一子阀组件连接,使得所述发动机的一部分排气能够通过所述第一子阀组件进入所述主阀体的空气出口部;所述第二子阀组件连接在所述节气门的空气入口部与所述涡轮增压器的进气端之间。
附图说明
通过下面参照以下附图的描述,本领域的普通技术人员将更好地理解本实用新型构思,其中,除非另有说明,否则贯穿各个附图,相同的附图标记表示相同的部件,其中:
图1是现有的发动机节气门以及进气管路的示意图;
图2A至图2E是示出根据第一实施例的集成式节气门组件的示意图;
图3A至图3D是示出根据第二实施例的集成式节气门组件的示意图;
图4A至图4C是示出根据第三实施例的集成式节气门组件的示意图;
图5A至图5C是示出用于根据本实用新型的实施例的集成式节气门组件的冷却组件的示意图;
图5D至图5F是示出用于根据本实用新型的实施例的集成式节气门组件的冷却组件的另一示例的示意图;
图6A和图6B是示出根据第四实施例的集成式节气门组件的示意图;
图6C是示出根据第五实施例的集成式节气门组件的示意图;
图7A至图7E是示出根据第六实施例的集成式节气门组件的示意图;
图8A至图8C是示出根据第七实施例的集成式节气门组件的示意图;
图9A至图9C是示出根据第八实施例的集成式节气门组件的示意图。
具体实施方式
总体而言,根据本实用新型的集成式节气门组件可包括节气门(还可称为,主阀组件)以及连接到节气门的子阀组件。节气门可包括主阀体(还可称为,节气门阀体)以及用于将主阀体的内部分隔为空气入口部和空气出口部的节气门阀片。子阀组件可包括子阀体和设置在子阀体上的阀盖。子阀体与主阀体连接,并且子阀组件的子气流通道与节气门的主气流通道连通,阀盖能够被节气门阀片致动,以相对于子阀体移动,从而控制子阀组件的子气流通道的开度,从而控制在子阀组件和主阀组件之间流通的气流量。
根据一个实施例,在主阀体的形成空气入口部的侧壁上可形成有开口或通孔,以允许空气入口部通过该开口或通孔与子阀组件的子气流通道连通,也就是,允许子阀组件的子气流通道与进入节气门(即,主阀组件)的空气通道连通。
根据另一实施例,在主阀体的形成空气出口部的侧壁上可形成有开口或通孔,以使得子阀组件的子气流通道通过该开口或通孔与空气出口部连通,也就是,允许子阀组件的子气流通道与从节气门(即,主阀组件)流出的空气通道连通。
下面,将结合具体实施例来描述本申请的技术方案。
第一实施例(节气门集成EGR阀)
以下将参照图2A至图2E详细描述根据第一实施例的集成式节气门组件。
根据第一实施例的集成式节气门组件可包括节气门900(即,主阀组件) 以及集成到节气门900上的EGR阀200(即,子阀组件),并且在图2A和图 2E中,节气门900的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900中的部件的细节结构。
节气门900(主阀组件)
参照图2A,节气门900A可包括主阀体901A、设置在主阀体901A内部的节气门阀片930A和节气门阀片转轴940A,节气门阀片930A通过节气门阀片转轴940A可转动地安装在主阀体901A内。节气门阀片930A将节气门 900A内部分隔成空气入口部910A和空气出口部920A,节气门阀片转轴940A 可被节气门驱动器(例如,驱动电机等)驱动而旋转,使得与节气门阀片转轴940A连接的节气门阀片930A旋转,调节节气门900A的开度,从而可调节从空气入口部910A进入空气出口部920A的空气量。作为示例,主阀体 901A可以大体为圆筒形,节气门阀片930A可以为圆形片状,节气门阀片转轴940A可沿着圆形的一条直径设置。再例如,主阀体901A可以为椭圆形筒,节气门阀片930A为相应的椭圆形片状,节气门阀片转轴940A可沿着椭圆的长轴或短轴设置。
当发动机具有进气需求时,节气门驱动器可根据该进气需求使节气门阀片转轴940A旋转一定角度,以打开节气门阀片930A,此时,节气门阀片930A 不再与节气门900A的内壁紧密接触,而是与节气门900A的内壁具有一定间隙(即,开启角度),使得被引入节气门900A的空气入口部910A中的纯净空气可通过节气门阀片930A的开启角度进入空气出口部920A,并且最终进入发动机的进气总管中(如前文所述)。当具有不同的进气需求时,节气门阀片930A可具有不同的开启角度。
EGR阀200(子阀组件)
参照图2A至图2C,EGR阀200可包括子阀体210和阀盖220,子阀体 210内设置有子气流通道,阀盖220连接到子阀体210,能够覆盖在子阀体 210的子气流通道的开口处,并且能够相对于子阀体210在阀全开位置和阀全关位置之间移动,来调节阀盖220在子阀体210的子气流通道开口处的覆盖面积,从而控制子阀体210的气流通道的开度。
子阀体210可作为固定件被固定到节气门900A上或者其他部件(例如,排气管路112或以下描述的加长管560)上,阀盖220能够与节气门阀片930A 联动,以基于节气门阀片930A的开度相对于子阀体210进行移动,从而改变EGR阀200的开度,进而调节从例如发动机排气歧管排出的废气被重新引入到发动机进气歧管中的排气气流量。
EGR阀200还包括回位构件230,回位构件230连接在子阀体210和阀盖220之间,使阀盖220能够相对于子阀体210保持在阀全关位置。在阀盖 220与节气门阀片930A联动以从阀全关位置逐渐移动到阀全开位置的过程中,需要克服回位构件230的回复力,而当节气门阀片930作用在阀盖220上的力撤去时,阀盖220能够在回位构件230的作用下返回到阀全关位置。
上述阀盖220相对于子阀体210的阀全开位置和阀全关位置可分别对应于节气门900A的节气门阀片930A相对于主阀体901A旋转到第一预定角度范围(例如,使节气门具有较大进气量的节气门阀片930A的开启角度)位置和第二预定角度范围(例如,使节气门门具有较小进气量的节气门阀片 930A的开启角度)位置。当节气门阀片930A从第一预定角度位置沿第一方向(例如,逆时针方向)逐渐旋转到第二预定角度以使节气门的进气量逐渐增大时,节气门阀片930A推动阀盖220能够不断克服回位构件230的回复力,使得阀盖220从阀全关位置朝向阀全开位置逐渐移动。当节气门阀片930A 从第二预定角度沿第二方向(例如,顺时针)回转以是节气门的进气量逐渐减小(即,逐渐关闭节气门900A)时,阀盖220在回位构件230的作用下朝向阀全关位置逐渐移动。
作为示例,子阀体210上可形成有用于使子阀体210的子气流通道与主阀体901A内部连通的被控开口,并且在阀盖220上设置有控制开口,在阀盖220相对于子阀体210移动时,控制开口能够与被控开口完全重叠、部分重叠或完全错开,从而改变子阀体210的子气流通道的开度。作为示例,阀盖220可以形成为板片状,在阀盖220上开设有与子阀体210的被控开口的形状完全对应的通孔(即,控制开口),并且在控制开口与被控开口完全错开时,阀盖220的一部分能够完全覆盖被控开口。
下面,将参照附图2A-2D详细描述根据第一实施例的EGR阀的详细结构。
如图2A所示,主阀体901A的形成空气出口部920A的侧壁上可开设有通孔,通孔使得节气门900A的空气出口部920A与节气门900A的外部连通。 EGR阀200被设置在与节气门900A的侧壁上的通孔相对应的位置处。EGR 阀200的子阀体210可连接到节气门900A的侧壁上,在子阀体210上可形成允许发动机排气通过的子气流通道,并且该子气流通道可通过开设在主阀体901A的侧壁上的通孔而与空气出口部920A连通。例如,通孔处可形成有管路112(或以下描述的加长管560),并且EGR阀200可固定在该管路112 上,从而可例如通过将该管路固定到主阀体901A的侧壁而固定EGR阀200 的子阀体210。
具体地,子阀体210的至少一部分可以伸入到节气门900A的内部,从而发动机排气可经由子阀体210的子气流通道而进入到节气门900A的空气出口部920A中。具体地,子阀体210的被控开口216位于节气门900A的空气出口部920A中,阀盖220也位于节气门900A的空气出口部920A中,并且覆盖在被控开口216处。阀盖220可被节气门900A致动,从而可相对于子阀体210移动并具有不同的行程,以控制被控开口216被打开的面积大小,从而控制子气流通道的开度。在作用在阀盖220上的致动力撤销时,阀盖220 可通过回位构件230恢复到初始位置。
如图2B所示,子阀体210可包括基座板212和压板213,基座板212和压板213可构成夹层结构并且可通过紧固件等彼此固定连接。压板213可紧压在基座板212上,在基座板212可与压板213之间形成阀盖220的容纳空间,并且压板213还可对阀盖220起到压紧、辅助固定等作用,从而有利于形成具有稳固结构的子阀组件。压板213可以形成为板状,并且主要用于将阀盖220限定在基座板212上,防止阀盖220从基座板212上脱落,但压板 213的具体形状不限于此。
作为示例,在与EGR阀200连接的排气管路112的管道口上可以固定设置连接板211,EGR可以通过安装到连接板211上来与排气管路112连接。在连接板211中可形成有连接板开口214,连接板开口214可与排气管路112 (或以下描述的加长管560)的出口至少部分地对准,以接收来自排气管路 112的发动机排气。
在本申请的实施例中,在压板213中可形成有压板开口215,并且在基座板212中可形成有被控开口216,压板开口215可使基座板212上的被控开口216完全露出。连接板开口214和压板开口215可以至少部分地彼此重叠,并且使得基座板212上的被控开口216完全露出,从而发动机排气能够依次通过连接板开口214、被控开口216、控制开口226和压板开口215的重叠部分进入节气门900A的空气出口部920A中。此外,被控开口216还可与连接板开口214和压板开口215二者至少部分地重叠。作为一个示例,在EGR 阀200中,连接板开口214和压板开口215可具有相同的形状并且可完全重叠,并且连接板开口214可以与排气管路112的管口截面完全重叠,从而可允许最大量的发动机排气进入连接板开口214和压板开口215,进而流入节气门900A中。虽然附图中示出了连接板开口214和压板开口215可具有完全对应的形状,但本申请不限于此,可根据需要而将连接板开口214和压板开口215设置为具有不同的形状和不同的重叠区域。
在示例中,被控开口216可包括多个子被控开口(例如,两个或更多个),并且多个子被控开口216共同构成的外轮廓可与连接板开口214和压板开口 215的外轮廓相对应,从而可使通过连接板开口214进入的发动机排气能够穿过多个子被控开口216进入压板开口215。此外连接板开口214和压板开口215二者之间的最大重叠面积可大于被控开口216的面积。通过将被控开口216设置为多个子被控开口216并且使多个子被控开口216沿着阀盖220移动的方向排列,可使得阀盖220从阀全关到阀全开之间的行程缩短。然而,本申请不限于此,虽然图2B中示出了两个子被控开口216,但是可根据需要仅设置一个子被控开口216。
此外,在基座板212上还可形成有导向部217,以用于引导阀盖220的移动,并且还可在安装时可对阀盖220进行定位。作为示例,导向部217可以是从基座板212的最上表面向下凹入的凹部,并且可具有与阀盖220的主体相对应的形状。然而,导向部217的结构不限于此,还可形成为例如从基座板212的最上表面突出的形状等,只要其能够对阀盖220进行安装定位和/ 或运动引导即可。
在阀盖220和子阀体210之间还可设置有回位构件230,以将阀盖220 限位在阀全关位置。回位构件230可以为复位弹簧,复位弹簧的两端分别挂接在阀盖220和基座板212上。作为示例,在基座板212的横向外边缘上还可设置有向外延伸的支撑臂218,支撑臂218可用作回位构件230的固定端,并且回位构件230的运动端可连接到以下将描述的阀盖220的延伸臂228,以随着阀盖220的运动而运动。作为示例,回位构件230可以包括两个复位弹簧,分别设置在子阀体210的两侧,并且在基座板212的两侧可对称地设置一对支撑臂218,从而可使EGR阀200能够稳定地运动,减少运动撞击和噪声。
阀盖220可接收由节气门900A的开启角度决定的机械信号,并且将该机械信号转化为阀盖220的相应的移动位移。此外,在没有来自节气门900A 的驱动力的情况下,阀盖220可利用回位构件230位于初始位置。在初始位置,阀盖220可完全覆盖被控开口216,从而处于阀全关状态。
阀盖220可设置在子阀体210之中(例如,可设置在子阀体210的压板 213与基座板212之间),阀盖220能够在基座板212的导向部217中运动。在阀盖220上可设置有控制开口226,并且阀盖220的控制开口226可与子阀体210的被控开口216具有相对应的形状(例如,控制开口226的外轮廓可与被控开口216的外轮廓相对应)。当阀盖220具有不同的移动位置或位移时,控制开口226和被控开口216可形成不同的重叠区域/面积,以允许不同流量的发动机排气进入节气门中。作为示例,控制开口226包括多个子控制开口,相应地,可在子阀体210上设置两个被子控开口216,使得当阀盖220 具有某一位移时(如图2D所示),两个子控制开口226与两个子被控开口216 完全重叠,从而形成最大的发动机排气流入量,而当阀盖220具有另一位移时(如图2C所示),两个子控制开口226与两个子被控开口216彼此完全错开或偏离,从而不允许发动机排气通过该EGR阀200进入节气门900A中。
为了防止阀盖220从子阀体210中脱落,在导向部217的端部还可形成有行程限位槽,行程限位槽的宽度可大于导向部217的宽度(例如,行程限位槽可在垂直于阀盖220的运动方向上贯穿整个基座板212),在阀盖220的横向两侧还形成有延伸臂228,延伸臂228可位于行程限位槽中,并且相对于导向部217向外突出。在阀全关位置,延伸臂228可以与限定导向部217 的止挡端接触,从而防止阀盖220进一步移动,避免阀盖220从子阀体210 中脱落。
具体地,延伸臂228可从阀盖220的两侧向外延伸,从而阀盖220可形成T形结构。延伸臂228可延伸到基座板212的外部,因此,在阀盖220在导向部217中运动时,延伸臂228可被基座板212(或导向部217的侧端部) 阻挡,由此来辅助限制阀盖220的位移。此外,在延伸臂228的端部处还形成有凹槽,通过该凹槽,回位构件230(例如,弹簧)的活动端可连接到阀盖220。
如上所述,回位构件230可具有固定端,并且回位构件230的固定端可连接到支撑臂218。因此,当节气门900A从关闭状态逐渐打开时,节气门 900A的开启角度逐渐增大,此时阀盖220能够抵抗回位构件230的回复力而与节气门900A同步运动,因此,阀盖220的运动位移也会逐渐增大。此外,当节气门900A从打开状态逐渐关闭时,节气门900A施加到阀盖220的作用力逐渐减小,阀盖220在回位构件230的回复力的作用下逐渐回位到阀全关位置。
在上文中,回位构件230可以是弹簧或其他弹性构件或回复构件,只要其能够为阀盖220提供回复力即可。此外,虽然附图示出了具有一对延伸臂 228和一对支撑臂218,但本申请不限于此,还可根据需要,设置一个或更多更延伸臂228以及一个或更多个支撑臂218。
节气门900A上还可设置阀盖驱动件950A。阀盖驱动件950A可固定连接到节气门阀片930A或节气门阀片转轴940A上,从而可与节气门900A同步运动,并且阀盖驱动件950A还可具有不同的线程,以在驱动阀盖220时能够实现阀盖220的不同的行程。
作为示例,阀盖驱动件950A可以是固定设置在节气门阀片930A上并与节气门阀片930A同步运动的凸轮,凸轮可具有与EGR阀200的行程相对应的曲线形外轮廓。在EGR阀200工作时,凸轮可与EGR阀200的阀盖220 接触,推动并挤压阀盖220相对于子阀体210移动,以逐渐打开被控开口216。
根据本实用新型的EGR阀200还可包括减阻构件240,以用于减小阀盖220被节气门900A驱动时的摩擦阻力,从而减少节气门900A的驱动阻力。减阻构件240可以是滚轮或滚针轴承,此时,滚轮或滚针轴承可例如通过转轴支撑在阀盖220的一端,并且可相对于阀盖220滚动。
具体地,阀盖驱动件950A可形成为凸轮,凸轮在与减阻构件240接触的区域内,相对于节气门阀片转轴940A具有逐渐变化的半径大小。在节气门阀片转轴940A旋转过程中,凸轮挤压阀盖220相对于子阀体210移动。作为示例,阀盖驱动件950A可形成为弯月形凸轮,凸轮的外轮廓相对于节气门阀片转轴940A的距离呈曲线形变化,例如,凸轮的两端距节气门阀片的距离较小,而凸轮的中部距节气门阀片的距离逐渐较大。凸轮通过该曲线形外轮廓与阀盖220接触,从而推动阀盖220移动。在EGR阀200工作时,凸轮可与EGR阀200的作为滚轮或滚针轴承滚动的减阻构件240紧密接触,同时通过凸轮的曲线形外轮廓而实现阀盖220的不同位移。然而,本实用新型不限于此,可在不影响EGR阀200工作的情况下(例如,不会导致卡滞) 省去减阻构件240。或者,可设置其他类型的减阻构件240,只要能够减小节气门900对阀盖220的驱动阻力即可。
此外,用于汽油机的凸轮的曲线形外轮廓可能与用于柴油机的凸轮的曲线形外轮廓不同,这是因为在柴油机中,除了一部分小负荷区域,绝大多数状态下的柴油机的节气门都是全开的,因此对应的凸轮的曲线形外轮廓仅仅在全开附近工作。
工作过程
图2A和图2E分别示出了根据第一实施例的集成式节气门组件的不同工作状态。
参照图2A,当节气门900A关闭时,EGR阀200可处于关闭状态(即,处于初始位置)。阀盖驱动件950A(例如,凸轮)可具有最小的线程。换句话说,阀盖220上的减阻构件240可抵接在阀盖驱动件950A的工作位置的半径最小的位置处。EGR阀200的阀盖220在回位构件230的回复力下紧紧抵压住阀盖驱动件950A,并且EGR阀200也可具有最小的位移或者没有位移。此时,阀盖220的控制开口226和子阀体210的被控开口216完全偏离或错开,因此发动机的排气无法进入节气门900A中。
当节气门阀片930A从关闭位置沿一个方向旋转(例如,逆时针针方向) 时,节气门900A逐渐打开。具体地,阀盖驱动件(例如,凸轮)的与阀盖 220相接触的位置处的半径逐渐增大,挤压阀盖220沿着逐渐远离节气门阀片转轴940A的方向移动,因此,阀盖驱动件950A可推动阀盖220在导向部 217中运动。在阀盖220运动时,控制开口226和被控开口216的重叠区域逐渐增加,使得通过EGR阀200的发动机排气量也逐渐增加。
参照图2E,当节气门900A完全打开时(即,节气门900A具有最大的开启角度和进气量),EGR阀200的控制开口226与被控开口216完全重叠,以允许最大量的发动机排气进入节气门900A中。在这种情况下,阀盖驱动件950A与阀盖220接触的位置可位于阀盖驱动件950A(例如,凸轮)的最大半径处。
当节气门阀片930以相反方向旋转时,阀盖驱动件950A(例如,凸轮) 与阀盖220接触的部分的半径逐渐变小,从而在回位构件230的作用下,阀盖220逐渐靠近节气门阀片转轴940A,从而逐渐覆盖被控开口216。
第二实施例(节气门集成EGR阀)
以下将参照图3A至图3D详细描述根据第二实施例的集成式节气门组件。
根据第二实施例的集成式节气门组件可包括节气门900B以及集成到节气门900B的EGR阀300。在图3A至图3D中,节气门900B和EGR阀300 的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900B和EGR 阀300中的部件。
根据第二实施例的集成式节气门组件的节气门900B与根据的第一实施例的集成式节气门组件的节气门900A具有类似的结构,将不再重复描述。
EGR阀300(子阀组件)
EGR阀300包括子阀体310和阀盖320,子阀体310作为固定件被固定到节气门900B上或者其他部件(例如,排气管路112)上,并且被设置在与节气门900B的侧壁上的通孔921B相对应的位置处。在子阀体310上可形成允许发动机排气通过的子气流通道和相应的通道开口(即被控开口),子阀体 310的一端通过通孔921B伸入到节气门900B内部,发动机排气可经由子阀体310的通道开口而进入到节气门900B的空气出口部920B中。阀盖320可被节气门900B致动,从而可相对于子阀体310具有不同的运动位移,以控制 EGR阀300的阀开度。阀盖320可通过回位构件恢复到初始位置,从而能够在节气门阀片930B施加到阀盖320上的作用力撤去时,使阀盖320关闭子阀体310的通道开口。
子阀体310可具有筒形结构,并且筒形结构的子阀体310可通过节气门 900B的侧壁上的通孔921B穿入节气门900B中,从而使得子阀体310的第一端(通道出口端)311位于节气门900B中,而子阀体310的第二端(通道入口端)312位于节气门900B的外部。此外,在子阀体310的第一端311上形成有被控开口316,并且子阀体310的第二端312可与排气管路112连通,以接收来自排气管路112的发动机排气,并且进入子阀体310内的发动机排气可通过被控开口316流动进入节气门900B的空气出口部920B中。虽然附图中示出的子阀体310具有筒形结构,但子阀体310结构或形成不限于此,而是还可形成为其他形状或结构。
阀盖320可包括气门杆321和气门326。气门杆321的一端可接收由节气门900B的开启角度决定的机械信号,并且将该机械信号转化为阀盖320 或气门杆321的运动位移。气门杆321的另一端可通过子阀体310上的被控开口316伸入子阀体310内并且连接到气门326。气门326可用于从子阀体 310内部封堵被控开口316或者打开被控开口316。因此,气门326的尺寸可等于或大于气被控开口316的尺寸。
此外,根据需要,气门326可具有各种形状,例如,锥形形状、圆盘形状等。作为示例被控开口316形成为锥形筒或圆形,从而与气门326的外轮廓一致并相匹配。
EGR阀300还可包括回位构件(未示出),连接在阀盖320和子阀体310 之间,使得阀盖320处于封堵子阀体310上被控开口316的趋势。在初始位置,阀盖320的气门326完全覆盖被控开口316,在节气门阀片930B旋转时,能够推动阀盖320克服回位构件的作用力,而打开被控开口316。与第一实施例的描述的方案类似,回位构件也可以是复位弹簧,可以连接在子阀体310 的内侧端与气门杆321之间。这里不再详细描述。
此外,EGR阀300还可包括减阻构件340,以用于减小阀盖320被节气门900B驱动时的摩擦阻力,从而减少节气门900B的驱动阻力。减阻构件340 的结构与根据第一实施例的集成式节气门组件的减阻构件240的结构类似,因此不再重复描述。相应地,节气门900B上还可设置阀盖驱动件950B,根据第二实施例的集成式节气门组件的阀盖驱动件950B与根据第一实施例的集成式节气门组件的阀盖驱动件950A的结构类似,因此不再重复描述。
工作过程
图3A和图3D分别示出了根据第二实施例的集成式节气门组件的不同工作状态。
参照图3A,当节气门900B关闭时,EGR阀300可处于关闭状态(即,处于初始位置)。阀盖驱动件950B(例如,凸轮)可具有最小的运动行程,凸轮可以在半径最小的位置与阀盖320接触,EGR阀300的阀盖320的气门 326可在回位构件的作用下压紧子阀体310的被控开口316并且与子阀体310 的被控开口316构成密封关系,因此发动机的排气无法进入节气门900中。
当节气门阀片930B从关闭位置沿一个方向旋转时,节气门900B逐渐打开。与节气门阀片930B固定连接的阀盖驱动件950B的线程可逐渐增大。例如,阀盖驱动件950B可形成为凸轮,凸轮可形成为弯月形,两端连接在节气门阀片930B上,在初始位置,阀盖320的顶端与弯月形的尖端接触,从而具有最小的线程。随着节气门阀片930B旋转,凸轮的中部逐渐接触阀盖320 的顶端,从而向着子阀体310推动阀盖320。因此,阀盖驱动件950B可推动阀盖220在气门杆321中运动,使得气门杆321具有逐渐增加的升程。在阀盖320或者气门杆321运动时,气门326与子阀体310的内壁之间的间隙也逐渐增大,从而逐渐打开子阀体310的被控开口316,因此,通过EGR阀300 的发动机排气量也逐渐增加。
参见图3D,当节气门900B完全打开时(即,节气门900B具有最大的开启角度和进气量),EGR阀300的气门326可完全打开被控开口316,以允许最大量的发动机排气进入节气门900B的空气出口部920B中。在这种情况下,阀盖驱动件950可具有最大的运动行程。
当阀盖驱动件950B为凸轮时,凸轮的外轮廓、气门杆321的升程、气门326与子阀体310的第一端311之间的间隙三者均为是节气门转角的函数,从而实现在不同节气门开度下有不同流通面积的目的。
第三实施例(节气门集成EGR阀)
以下将参照图4A至图4C详细描述根据第三实施例的集成式节气门组件。
根据第三实施例的集成式节气门组件可包括节气门900C以及集成到节气门900C的EGR阀400。在图4A至图4C中,节气门900C和EGR阀400 的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900C和EGR 阀400中的部件。
根据第三实施例的集成式节气门组件的节气门900C与根据的第一实施例的集成式节气门组件的节气门900A的不同之处在于:节气门900C不具有单独的阀盖驱动件950A,而是利用节气门阀片930C直接驱动EGR阀400。
EGR阀400(子阀组件)
EGR阀400包括子阀体410和阀盖420,子阀体410作为固定件被固定到节气门900C上或者其他部件(例如,排气管路112)上,并且通过节气门 900C的侧壁上的通孔921C,与节气门900C的内部连通。在子阀体上可形成允许发动机排气通过的进口和出口,进口端与排气管路112连接,出口端与节气门900C连接并与通孔921C连通。子阀体410可以形成为与通孔921C 连接的管道,并连接到节气门900C的侧壁上。更进一步地,子阀体410可以与通孔921C集成为一体,换句话说,通孔921C本身可以用作子阀体,作为最简化的子阀体结构(例如,参见图4C所示的结构)。此时,通孔921C即为被控开口。发动机排气可经由通孔921C进入到节气门900C的空气出口部 920C中,与通过节气门900C引入的空气混合后再进入发动机中。阀盖420 可固定连接到节气门900C,从而可与节气门900C同步运动,以相对于子阀体410(或通孔921C)具有不同的运动行程,从而控制通孔921C的开度。
作为可选方案,子阀体可以在通孔921C处设置在节气门900C的内侧壁上,子阀体可具有基座和连接座,基座用于引导阀盖420的运动以降低摩擦阻力,连接座用于将基座固定到节气门900C上或者穿过通孔921C连接到排气管路上,并且用于接收发动机排气。
具体地,连接座可具有管状结构,并且连接座的一端可从节气门900C 从通孔921C伸出而与排气管路112相连。连接座的另一端可与基座一体连接。
基座可设置在所述主阀体901C的内壁上并且具有与主阀体901C的内壁相适应的形状(例如,可具有弧面),并且基座的底表面上设置有导向结构,以用于引导阀盖420的运动。
阀盖420可与节气门阀片930C固定连接,以与节气门阀片930C同步运动。阀盖420可以是利用两个扇形侧板421和一个弧形板422构成的扇形盒结构,并且两个扇形侧板421的一端以及一个弧形板422的一端均固定连接到节气门阀片930C上,并且可与节气门阀片930C形成密封关系。两个扇形侧板421的另一端以及一个弧形板422的另一端可构成阀盖420的出口。
在弧形板422上可形成有控制开口426,并且在弧形板422的与两个扇形侧板421交界的位置出可形成引导凸起,以在基座的引导槽中运动。此外,弧形板422可相对于扇形侧板421具有伸出部423,以用于引导发动机排气,以引导气流沿着弧形板422的内表面流动,并破坏流体边界层,形成紊流,避免发生气流噪声。
在另一实施例中,可在不影响EGR阀400工作的情况下(例如,不会导致卡滞)省去子阀体,以通孔921C作为被控开口,并且利用阀盖420的弧形板422与节气门900C的内壁形成密封关系。
工作过程
图4A和图4C分别示出了根据第三实施例的集成式节气门组件的不同工作状态。
参照图4A,当节气门900C关闭时,阀盖420的弧形板422将子阀体的基座上的被控开口(或者,节气门900C的侧壁上的通孔921C)完全密封,因此发动机的排气无法进入节气门900C中。
当节气门阀片930C沿一个方向旋转时,节气门900C逐渐打开。与节气门阀片930C固定连接的阀盖420的行程可逐渐增大,使得阀盖420的控制开口426与子阀体410的被控开口(或者,节气门900C的侧壁上的通孔921C) 的重叠区域逐渐增加,因此通过EGR阀400的发动机排气量也逐渐增加。
参照图4C,当节气门900C的开启角度达到预定角度时,阀盖420的控制开口426与子阀体的被控开口(或者,节气门900C的侧壁上的通孔921C) 完全重叠,此时,允许最大量的发动机排气进入节气门900C中。
在以上描述中,预定角度、阀盖420的控制开口426与子阀体的被控开口(或者,节气门900C的侧壁上的通孔921C)之间的重叠面积以及被控开口的尺寸是可根据需要而做出改变的。
第一示例的冷却组件
如上所述,在发动机排气被引入节气门之前,需要经过EGR冷却器113 进行冷却,以避免过高的排气温度使节气门内的空气的温度升高,进而避免燃烧异常。因此,本实用新型的另一方面还提供一种冷却组件,以对进入根据上述实施例的EGR阀200-400中的发动机排气进行冷却同时提高燃料效率。
以下将参照图5A至图5C详细描述根据实用新型的冷却组件,并且在图 5A至图5C中,节气门900A和冷却组件的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900A和冷却组件中的部件。
图5A示出了根据一个示例的冷却组件500A的示意图。
参照图5A,冷却组件500A可包括内管510A和外管520A。内管510A 可用于接收发动机排气并且将其引导到根据本实用新型实施例的EGR阀 200-400中,外管520A和内管410A之间可形成用于接收冷却介质(例如,冷却液)的通道,以对在内管510A中流动的发动机排气进行冷却。
内管510A可具有内管入口511A和内管出口512A,内管入口511A用于接收来自排气管路112的发动机排气,并且从内管入口511A进入的发动机排气可在穿过内管510A之后从内管出口512A排出。内管入口511A可通过例如管路连接件等与连接到发动机歧管的排气管路进行连接,或者连接到涡轮增压器的涡壳。内管出口512A也可通过管路连接件连接到EGR阀。
外管520A可具有外管入口521A和外管出口522A。外管入口521A可设置在外管520A的靠近EGR阀的侧壁上(即,设置为靠近内管出口512A)。外管出口522A可设置在外管520A的远离EGR阀的侧壁上(即,设置为靠近内管入口511A),用于排放冷却介质。通过设置各个出口和入口的位置,使得热气流和冷却介质逆流,提高冷却效率。但是,外管入口521A和外管出口522A的设置位置不限于此,还可根据需要以其他方式设置外管入口 521A和外管出口522A之间的位置关系。
内管510A可套设在外管520A内,优选地,内管510A可通过支架530A 支撑在外管520A内,以使内管510A的外壁和外管520A之间保持间隙,从而确保冷却介质的流动通道。可根据需要设置支架530A的位置和数量,以使内管510A被稳定地支撑在外管520A内。此外,还可根据需要设计支架 530A的分布,以确保在内管510A和外管520A被意外弯曲时,外管520A不会与内管510A接触。此外,支架530A可以具有多个通孔,以保证冷却介质能够顺利流动。
图5B示出了根据另一示例的冷却组件500B的示意图。
参照图5B,冷却组件500B可包括内管510B和外管520B。内管510B 可用于接收发动机排气并且将其引导到根据本实用新型的EGR阀200-400中,外管520B和内管510B之间可形成可用于接收冷却介质(例如,冷却液)的通道,以对在内管510B中流动的发动机排气进行冷却。
内管510B可具有内管入口511B和内管出口512B,内管入口511B用于接收来自排气管路112的发动机排气,并且从内管入口511B进入的发动机排气可在穿过内管管道之后从内管出口512B排出。内管入口511B可通过例如管路连接件550B等与连接到发动机歧管的排气管路进行连接,或者连接到涡轮增压器的蜗壳。内管出口512B也可通过管路连接件550B连接到EGR阀。
此外,内管510B可包括第一内管段515B、第二内管段517B和第三内管段519B。作为示例,第一内管段515B和第三内管段519B可以是利用硬质材料(例如,金属)形成的直线形的管路,而第二内管段517B可以是利用软材料(例如,橡胶)或硬质材料(例如,金属)形成的弯曲的管路。在这种情况下,第二内管段517B的两端可利用例如卡箍的连接件540B而分别连接到第一内管段515B和第三内管段519B。通过使第二内管段517B形成为弯曲的管路,可有利于节省用于冷却组件的布置空间,此外,由于可不减少冷却组件的整体长度,因此还可确保发动机排气的充分冷却。
外管520B可具有外管入口521B和外管出口522B。外管入口521B可设置在外管520B的靠近EGR阀的侧壁上(即,设置为靠近内管出口512B),用于接收冷却介质并且有利于更高效地冷却即将进入EGR阀的发动机排气。外管出口522B可设置在外管520B的远离EGR阀的侧壁上(即,设置为靠近内管入口511B),用于排放冷却介质。但是,外管入口521B和外管出口522B的设置位置不限于此,还可根据需要以其他方式设置外管入口521B和外管出口522B之间的位置关系。
此外,外管520B可包括第一外管段525B、第二外管段527B和第三外管段529B。作为示例,第一外管段525B和第三外管段529B可以是利用硬质材料(例如,金属)形成的直线形的管路,而第二外管段527B可以是利用软材料(例如,橡胶)或硬质材料(例如,金属)形成的弯曲的管路。在这种情况下,第二外管段527B的两端可利用例如卡箍的连接件540B而分别连接到第一外管段525B和第三外管段529B。第二外管段527B的弯曲形状可与第二内管段517B弯曲形状相同,以确保发动机排气的充分冷却。
内管510B可套设在外管520B内,优选地,内管510B可通过支架530B 支撑在外管520B内。可根据需要设置支架530B的位置、数量以及分布,以使内管510B被稳定地支撑在外管520B内。此外,支架530B可以具有多个通孔,以保证冷却介质能够顺利流动。作为示例,至少在第二内管段517B的弯曲处支架530B,以保证软材料的外管520B不会接触内管510B,从而避免外管520B与内管510B的直接接触导致的不良冷却。
图5C示出了冷却组件500B连接到根据第一实施例的集成式节气门组件的示意图。
根据上述第一实施例的EGR阀200的子阀体210和第二实施例的EGR 阀300的子阀体310作为固定件固定到排气管路112。为了方便子阀体210 和310和冷却组件的固定连接,可额外设置子阀体加长管560。
子阀体加长管560的一端可固定连接到EGR阀200或400的子阀体,子阀体加长管560的另一端可固定连接到外管520B的管路连接件550B。
在EGR阀正常工作时,发动机排气从内管入口511B进入内管510B,并且流向内管出口512B。同时,冷却介质从外管入口521B进入,从外管出口 522B流出,并且在内管510B和外管520B之间不断循环,以冷却在内管510B 中流动的发动机排气。此外,可确保冷却组件整体温度低于发动机冷却液的温度,因此可以不对冷却组件500B进行热包裹。
应该注意,通过根据上述实施例中的冷却组件500A和500B,可在冷却发动机排气的同时有效降低成本。此外,相关部件的材料(例如,内管、外管、冷却介质等)可以使用相对低成本的材料。
第二示例的冷却组件
应当理解,发动机的负荷情况可能要求或允许不同温度的发动机排气进入节气门中。因此,根据发动机的负荷情况来调节进入EGR阀的冷却介质的温度的冷却效力可能是有利的,这可能允许降低成本。
例如,当发动机工作在中低负荷时,发动机的进气量不是主要矛盾,因此可允许EGR气流被较少冷却;而当发动机工作在高负荷时,可能要求进入 EGR阀的发动机排气经过较充分的冷却,以避免发动机排气影响节气门中的进气温度,从而可提高进气密度并且提高动力输出。
因此,本实用新型还提供另一示例的冷却组件500C,冷却组件500C具有两组冷却介质通道,以在不同的节气门开启角度下打开不同的冷却通道。
参照图5D至图5F,冷却组件500C可具有第一管路510C和第二管路 520C。第一管路510C可与例如EGR阀200的两个被控开口216中的一个(以下称为第一被控开口)连通,第二管路520C可与例如EGR阀200的两个被控开口216中的另一个(以下称为第二被控开口)连通。因此,通过第一管路510C的发动机排气仅能在第一被控开口与控制开口至少部分地重叠的情况下通过EGR阀进入节气门中,而第二管路520C仅能在第二被控开口与控制开口至少部分地重叠的情况下通过EGR阀进入节气门中。
参见图5D和图5E,在发动机负荷较低(即,节气门900A的开启角度小于第一预定角度)的情况下,发动机排气仅能够通过第一被控开口和控制开口之间的重叠区域进入节气门900A中。此时,由于发动机的进气量不是主要矛盾,因此可不对第一管路510C进行冷却,以兼顾成本。第一预定角度可根据发动机类型、燃料类型、车辆动力性能等进行设置。
参见图5F,在发动机负荷较高(即,节气门900的开启角度大于第一预定角度)的情况下,发动机排气可通过第二被控开口和控制开口之间的重叠区域进入节气门900中。此时,由于发动机对于进气量的需求增大并且允许通过的发动机排气增多,因此对发动机排气进行适当冷却可能是有利的。因此可对第二管路520C进行适当冷却,以兼顾成本和发动机需求。
第四实施例(节气门集成EGR阀)
上述第一实施例至第三实施例描述的EGR阀用于将发动机排气引入节气门的空气出口部,并且被引入空气出口部中的发动机排气通常具有高压,因此,根据上述第一实施例至第三实施例的EGR阀还可以被称为高压EGR 阀。替代地,也可通过EGR阀将发动机排气引入节气门的空气入口部之前的进气管路中,此时,被引入节气门的空气入口部之前的进气管路中的发动机排气通常具有低压,因此,这种EGR阀还可以被称为低压EGR阀。
以下将参照6A至图6B详细描述根据第四实施例的EGR阀600。其中,节气门900D和EGR阀600的部分组件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900D和EGR阀600中的部件。
节气门900D(主阀组件)
参照图6A,节气门900D可包括主阀体901D、设置在主阀体901D内部的节气门阀片930D和驱动节气门阀片930D旋转的节气门阀片转轴940D,节气门阀片930D通过节气门阀片转轴940D可转动地安装在主阀体901D内。节气门阀片930D将节气门900D内部分隔成空气入口部910D和空气出口部 920D,节气门阀片转轴940D可被节气门驱动器(例如,驱动电机等)驱动而旋转,从而使得与节气门阀片转轴940D连接的节气门阀片930D旋转,调节节气门900D的开度,从而可调节从空气入口部进入空气出口部920D的空气量。
根据本实施例的节气门阀片转轴940D可具有延长轴960D,延长轴960D 可以是设置在节气门900D的外部并与节气门阀片转轴940D联动的转轴。
EGR阀600(子阀组件)
参照图6A和图6B,EGR阀200可包括子阀体610和阀盖620,子阀体 610可以固定连接在节气门的主阀体901D上,子阀体610内设置有气流通道,阀盖620与延长轴960D联动并且能够相对于子阀体210在阀全开位置和阀全关位置之间移动,从而控制子阀体610的气流通道的开度。
子阀体610可具有筒形结构,筒形结构的子阀体610的中心轴线可与主阀体901D的中心轴线垂直。筒形结构的子阀体610的第一端可开设有转轴孔,以允许延长轴960D穿过该转轴孔,子阀体610的第二端可完全敞开,以与发动机排气管路(例如,涡轮机116之后的管路109,或者涡轮机116 之前的管路112)连通。可选地,子阀体610可具有两端敞开的筒形结构,具体地,子阀体610的第一端可完全敞开并且可固定连接到节气门900D的主阀体901D,并且子阀体610的第一端与主阀体901D之间彼此密封,子阀体610的第二端可与发动机排气管路连通。
此外,子阀体610的侧壁上还可开设有被控开口616,被控开口616使子阀体610的内部与节气门的进气管路(例如,如图1中所示的管路101、 108或105)连通。
阀盖620可套设在子阀体610内并且可与延长轴960D联动。作为示例,阀盖620也可具有筒形结构,筒形结构的阀盖620的第一端固定连接到延长轴960D,以与延长轴960D同步运动。阀盖620的第二端也可完全敞开,以与发动机排气管路连通,并且允许发动机排气通过阀盖620的第二端进入阀盖620内部。
此外,在阀盖620的侧壁上还可开设有控制开口626,控制开口626能够至少部分地与被控开口616重叠从而至少部分地打开被控开口616,并且控制开口626能够与被控开口616完全错开,从而关闭被控开口616。
阀盖620的外侧壁可与子阀体610的内壁紧密接触以形成密封,以防止发动机排气泄漏到子阀体610与阀盖620之间的间隙中。
在附图所示的示例中,阀盖620设置在子阀体610的内部,并与延长轴960D固定连接。但是,本方案不限于此,阀盖620还套设在子阀体610的外周,阀盖620的第二端可相对于子阀体610的第二端伸出预定距离,以在伸出部分的内表面与延长轴960D连接,只要能够实现两者相对转动以调节能够流入节气门的进入管路的发动机排量即可。
工作过程
当节气门900D关闭时,阀盖620的侧壁将子阀体610的被控开口616 完全密封,因此发动机的排气无法进入节气门900D中。
当节气门阀片转轴940D沿一个方向旋转时,节气门900D逐渐打开。与节气门阀片转轴940D固定连接的延长轴960D以及阀盖620的旋转角度可逐渐增大,使得阀盖620的控制开口626与子阀体610的被控开口616的重叠区域逐渐增加,因此通过EGR阀600的发动机排气量也逐渐增加。
当节气门900D的开启角度达到预定角度时,阀盖620的控制开口626 与子阀体的被控开口616完全重叠,此时,允许最大量的发动机排气进入节气门900D中。
在以上描述中,预定角度、阀盖620的控制开口626与子阀体的被控开口616之间的重叠面积以及被控开口的尺寸显然是可根据需要而做出改变的,在不同应用上显然可以有不同的面积率。
第五实施例
EGR阀600A(子阀组件)
图6C示出了根据第五实施例的集成式节气门组件的示意图。在该实施例中,节气门900E和EGR阀600A的部分组件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900E和EGR阀600A中的部件。
根据该实施例的集成式节气门组件与根据上述第四实施例的集成式节气门组件的区别在于:EGR阀的结构不同。节气门900E的结构与节气门900D 的结构类似,在此省略。
在该实施例中,EGR阀600A可包括子阀体610A和阀盖620A。子阀体 610A可具有筒形结构,设置在节气门900E的主阀体901E的外部,筒形结构的子阀体610A的中心轴线可与主阀体901E的中心轴线平行,即,子阀体610A 可与主阀体901E平行布置。子阀体610A的两端敞开,以分别与发动机排气管路(例如,例如,涡轮机116之后的管路109,或者涡轮机116之前的管路 112)和节气门的进气管路(例如,如图1中所示的管路101、108或105) 二者连通。
阀盖620A形成为片状,设置在子阀体610A的内部,与子阀体610A的内腔截面具有相同的形状和尺寸。例如,子阀体610A和阀盖620A均为圆形。延长轴960E穿入子阀体610A,并且阀盖620A固定连接到延长轴960E上,以与延长轴960E同步运动。阀盖620A将子阀体610A分隔成两部分,即与发动机排气管路连通的第一部分以及与节气门的进气管路连通的第二部分。
当节气门900E关闭时,阀盖620A的边缘紧密接触子阀体610A的内壁,以使子阀体610A的第一部分和第二部分完全不连通,因此发动机的排气无法进入节气门900E中。
当节气门阀片转轴940E沿一个方向旋转时,节气门900E逐渐打开。与节气门阀片转轴940E固定连接的延长轴960E以及阀盖620A的位移可逐渐增大,使得阀盖620A的边缘与子阀体610A的内壁之间具有逐渐变大的间隙,因此通过EGR阀600A的发动机排气量也逐渐增加。
在以上描述中,节气门阀片转轴940E的旋转角度、阀盖620A的旋转角度以及阀盖620A和子阀体610A之间的间隙大小三者之间关系显然是可根据需要而做出改变的,在不同应用上显然可以有不同的对应关系。
以上参照图6A至图6C描述的EGR阀600和600A显然既可以适用于高压EGR阀,也可适用于低压EGR阀。
第六实施例(节气门集成RCV阀)
以下将参照图7A至图7D详细描述根据第六实施例的集成式节气门组件。
根据第六实施例的集成式节气门组件可包括节气门900F以及集成到节气门900F的RCV阀700。在图7A至图7D中,节气门900F和RCV阀700 的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900F和RCV 阀700中的部件。
节气门900F(主阀组件)
参照图7A和图7B,节气门900F可包括主阀体(节气门阀体)901F和设置在主阀体901F中的节气门阀片930F,节气门阀片930F可以通过节气门阀片转轴940F连接到主阀体901F上。节气门阀片930F将节气门900F分隔成空气入口部910F和空气出口部920F,节气门阀片转轴940F可被节气门驱动器(例如,包括驱动电机、减速齿轮等的驱动机构)驱动而旋转,从而使得与节气门阀片转轴940F连接的节气门阀片930F可调节从空气入口部910F 进入空气出口部920F的空气量。
作为示例,当发动机具有进气需求时,节气门驱动器可根据该进气需求使节气门阀片转轴940F沿某一方向(例如,顺时针方向)旋转一定角度,以打开节气门阀片930F,使得被引入节气门900F的空气入口部910F中的纯净空气可通过节气门阀片930F的开启角度进入空气出口部920F,然后进入发动机中。
此外,在主阀体901F的形成空气入口部910F的侧壁上可设置有第一通孔960F,并且在主阀体901F的形成空气出口部920F的侧壁上可设置有第二通孔970F。也就是,第一通孔960F和第二通孔970F分别位于节气门阀片930F 的上游和下游。第一通孔960F使得节气门900F的空气入口部910F与主阀体 901F的侧壁外部连通,第二通孔970F使得节气门900F的空气出口部920F 与主阀体901F的侧壁外部连通。
RCV阀700(子阀组件)
RCV阀700连接在节气门阀体901F的侧壁上。参照图7A至图7C,RCV 阀700可包括阀盖720和子阀体730。子阀体730构成RCV阀700的主体并且与节气门900F固定连接。阀盖720至少部分地设置在节气门900F的空气出口部920F中并且可被节气门阀片930F驱动,阀盖720将空气出口部920F 上的第二通孔970F与子阀体730连通或关闭,子阀体730将空气入口部910F 上的第一通孔960F与外部连通。
子阀体730可设置为与节气门900F的节气门阀片转轴940F的位置相对应,并且可固定连接到节气门900F的外壁上,或者可与节气门900F一体形成。此外,子阀体730内还设置有与外部连通的泄压通道(包括泄压腔以及泄压出口)以及泄压通道的控制阀片733,泄压通道控制阀片733选择性地将泄压通道与空气入口部910F隔开或连通。
子阀体730可包括阀体内圈731、阀体外圈732、控制阀片733、预紧构件734和阀壳体739。阀体内圈731和阀体外圈732位于预紧构件734与主阀体901F之间并且均形成为筒状,阀体内圈731套设在阀体外圈732中且与阀体外圈732同轴地设置,并且与阀体内圈731间隔开预定间隙。阀体内圈 731和阀体外圈732的轴向方向垂直于主阀体901F的轴向方向。阀体内圈731 的第一端和阀体外圈732的第一端均连接到主阀体901F的外壁上,从而在阀体内圈731的外侧壁和阀体外圈732内侧壁之间形成泄压腔。阀壳体739设置在阀体外圈732的第二端,使得阀体外圈732的外表面至少部分露出。在阀体外圈732上可设置有泄压出口736,泄压出口736可设置在阀体外圈732 的朝向节气门900F的空气入口侧的侧壁上。泄压出口736可与涡轮增压器的压气机的之前的任何管路连接(当然应在空气滤清器之后),所以,与泄压出口736连通的压力始终是压前压力(即,低压力)。也就是,在正常情况下,在阀体外圈732与阀体内圈731之间的压力应当为低压力。
控制阀片733可以是膜片并且覆盖在阀体内圈731的第二端和阀体外圈 732的第二端,从而封堵在阀体内圈731的外侧壁和阀体外圈732内侧壁之间形成的泄压腔。控制阀片(或膜片)733的外侧设置有预紧构件734,通过预紧构件734将膜片紧紧抵靠在阀体内圈731的第二端上。作为示例,预紧构件734的一端固定连接到阀壳体739,预紧构件734的另一端以预定预紧力抵靠在阀体内圈731上,因此,可利用阀壳体739和膜片构成膜片内腔,并且预紧构件734设置在膜片内腔中。由于膜片将阀体内圈731和阀体外圈 732分隔,因此,通过膜片,阀体内圈731和阀体外圈732彼此密封或不连通。作为示例,预紧构件734可以是螺旋弹簧,并且在阀壳体739上与螺旋弹簧相对应的位置处设置有限位柱,限位柱伸入螺旋弹簧内部,以将螺旋弹簧定位。
此外,在膜片上还可具有直径为d的膜片开口735,膜片开口735使膜片的两侧连通并且可与阀体内圈731的内部连通,以允许通过节气门900F的空气入口部910F的空气经由第一通孔960F、阀体内圈731的内部以及膜片开口735充入膜片内腔中。由于在节气门900F的空气入口部910F中的空气具有增压压力,而阀体外圈732内具有低压力,因此充入膜片内腔中的增压的空气可进一步压紧膜片位于阀体内圈731和阀体外圈732之间的部分,并且使阀体内圈731和阀体外圈732之间具有更强的密封。
在阀壳体739内可形成子气流通道737,子气流通道737的出口端和入口端分别与第一通孔960F和第二通孔970F连通。此外,子气流通道737还将膜片内腔与空气出口部920F连通。作为示例,子气流通道737可以由管道形成,管道的入口端可与第二通孔970F连通,管道的出口端可延伸进入膜片内腔中并且与第一通孔960F连通。
阀盖720可以是如图7C所示的压板,并且可通过节气门阀片930F的驱动而打开子气流通道737,回位构件724可利用回复力使阀盖720恢复到初始位置(即,关闭子气流通道737的入口端)。
如上所述,子气流通道737的入口端与节气门900F的第二通孔970F连通(例如,节气门900F的第二通孔970F可作为压力通道722的入口端),压力通道722的出口端与子阀体730的膜片内腔连通。因此,子气流通道737 可用于连通空气出口部920F与子阀体730的膜片内腔,从而在一定情况下能够利用空气出口部920F中的空气压力使膜片内腔中的空气压力迅速降低,由此使膜片离开阀体内圈731的端部,导致节气门的空气入口部910F与泄压出口736之间连通。
作为示例,可使子气流通道737的入口端(或者第二通孔970F)的直径 D远大于膜片开口735直径d,例如,D≥3d。作为示例,d=1mm,D=3mm。由于膜片开口735的面积远小于子气流通道737的入口端的面积,因此当阀盖720旋转以打开子气流通道737的入口端时,膜片内腔中的压力会迅速接近节气门900F的空气出口部920F中的进气压力(节气门阀片下游压力),从而使得膜片33离开阀体内圈731的端部,使得空气入口部910F与泄压出口 736连通。
阀盖720上可设置有突起,当阀盖720处于第一位置时,所述突起可封堵子气流通道737的入口端,而当压板721处于第二位置时,所述突起可与子气流通道737的入口端分离,从而允许节气门900F的空气出口部920F中的空气通道进入子气流通道737中。替代地,还可使子气流通道737的入口端具有凸缘,并且在阀盖720上形成凹入部,子气流通道737的入口端的凸缘与阀盖720的凹入部配合形成密封区,从而能够更好地密封子气流通道的入口端。
此外,阀盖720的一端可抵靠/接触节气门阀片930F,而阀盖720的另一端可例如绕其转轴旋转,因此,在节气门阀片930F沿一个方向(例如,逆时针方向)旋转时,节气门阀片930F可推动阀盖720绕其转轴逆时针旋转(例如,可旋转至上述第二位置),从而使阀盖720的凹入部与子气流通道737的入口端的凸缘分离,以打开子气流通道737。
回位构件724用于为阀盖720提供恢复到初始位置的回复力。作为示例,回位构件724可以是预紧弹簧,并且回位构件724的一端可连接到阀盖720,回位构件724的另一端可固定到阀壳体739。
工作过程
参照图7B和图7D,分别示出了根据第六实施例的集成式节气门组件的不同工作状态。
参照图7B,节气门900F处于正常工作状态,可根据驾驶员/车辆需求使节气门阀片930F顺时针转动预定角度,以允许不同的进气量进入发动机的进气歧管中。此时,RCV阀700的阀盖720在回位构件724的作用下始终处于关闭状态,使得阀盖720上的凹入部始终封堵在子气流通道737的凸缘上。由于阀体内圈731和阀体外圈732之间通过泄压出口736与涡轮增压器及其前的任何管路连接,此处压力始终是压前压力。节气门阀片930F上游处的压力通过膜片开口735使得膜片的膜片内腔内压力与压前压力(即,增压压力) 平衡。因此,RCV阀700的膜片在来自膜片开口735的增压空气与预紧构件 734的作用下始终压紧阀体内圈731和阀体外圈732之间的膜片部分,使得阀体内圈731和阀体外圈732彼此密封或不连通。
参照图7E,在节气门900F的开度突然大幅减小时,例如,突然刹车时,空气入口部910F的压力大于空气出口部920F的压力。此时,可使节气门阀片930F逆时针转动预定小角度,利用节气门阀片930F推开RCV阀700的阀盖720,使得阀盖720的凹入部与子气流通道737的入口端上的凸缘分离,以打开子气流通道737。当子气流通道737打开时,膜片内腔中的压力会迅速降低至接近节气门900F的空气出口部920F中的进气压力。
此时,由于节气门阀片930F逆时针转动角度较小,因此空气出口部920F 中的进气压力很小,从而导致膜片两侧压力不平衡,来自节气门900F的空气入口部910F的具有增压压力的空气使膜片克服预紧构件734的预紧力,膜片离开阀体内圈731的第二端,从而打开泄压通道和泄压腔,进而RCV阀700 的阀体内圈731的内部和阀体外圈732之间的泄压腔连通,从而允许来自空气入口部910F的具有增压压力的空气经由阀体内圈731和阀体外圈732之间的间隙(泄压腔)以及泄压出口736返回到涡轮增压器的压气机的之前的任何管路。通过以上方式,可泄去节气门900F的空气入口部910F的空气的高压力,避免损害涡轮增压器。
应该注意,节气门阀片930F逆时针转动的角度。假设节气门900F正常工作时(节气门阀片930F顺时针转动),节气门阀片930F在怠速时的开启角度为5°,则其逆时针转动以打开RCV阀700的子气流通道737时,逆时针转动角度应略大于5°,例如小于10°,以确保通过节气门阀片930F的空气流量可以使发动机正常怠速,但又不必导致过高的怠速转速。
第七实施例(节气门集成RCV阀)
以下将参照图8A至图8C详细描述根据第七实施例的集成式节气门组件。
根据第七实施例的集成式节气门组件可包括节气门900H以及集成到节气门900H的RCV阀700H,并且在图8A至图8C中,节气门900H和RCV 阀700H的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900H 和RCV阀700H中的部件。
节气门900H(主阀组件)
参照图8A至图8C,根据第六实施例的节气门900H可包括主阀体(节气门阀体)901H和设置在主阀体901H中的节气门阀片930H,节气门阀片 930H将节气门900H分隔成空气入口部910H和空气出口部920H。节气门阀片930H可通过节气门阀片转轴940H可转动地安装在主阀体901H中。节气门阀片转轴940H的第一端可以相对于主阀体901H的外侧壁向外伸出预定长度,节气门阀片转轴940H的第二端可例如连接到节气门驱动器。
此外,在主阀体901H的形成空气入口部910F的侧壁上可设置有第一通孔960H,并且在主阀体901H的形成空气出口部920H的侧壁上可设置有第二通孔970H。也就是,第一通孔960H和第二通孔970H分别位于节气门阀片930H的上游和下游,第一通孔960H使得节气门900H的空气入口部910H 与主阀体901H的侧壁的外部连通,第二通孔970H使得节气门900H的空气出口部920H与主阀体901H的侧壁的外部连通。
RCV阀700H(子阀组件)
RCV阀700H设置在节气门阀体901H的侧壁上,并且可与节气门阀片转轴940H的第一端连接。RCV阀700H可包括阀盖720H和子阀体730H。子阀体730H构成RCV阀700H的主体并且与节气门900H固定连接,并且通过子阀体730H的内部的子气流通道将空气入口部910H上的第一通孔960H与外部连通。阀盖720H能够与节气门阀片转轴940H联动,从而可使空气出口部920H与子阀体730H的内部的子气流通道连通。此外,阀盖720H 还能够在回位构件的作用下使空气出口部920F与子阀体730H的内部彼此分隔。
子阀体730H的结构与上述根据第六实施例的子阀体730结构类似,因此对于结构相同的部分在此省略其详细描述。与上述第五实施例的结构不同之处在于,子阀体730H的下部形成有阀盖容纳腔,子气流通道737的入口端以及阀盖720H均设置在阀盖容纳腔中,阀盖容纳腔具有朝向节气门阀体 901H的开口并与第二通孔970H连通。
RCV阀700H还可包括阀盖驱动件950H,用于驱动阀盖720H打开。阀盖驱动件950H设置在阀盖容纳腔中,能够在节气门阀片转轴940H的驱动下运动。阀盖720H可在阀盖驱动件950H的驱动作用下与节气门阀片转轴940H 联动,以打开子阀体730H的子气流通道737,从而使子气流通道737通过第二通孔970H与空气出口部920H连通。此外,阀盖720H还可在回位构件724H 的回复力作用下关闭子气流通道737。
阀盖驱动件950H可形成为单个板状,并且可包括插接部951H以及从插接部951H延伸的延伸部952H。插接部951H的一侧可插设在形成在节气门阀片转轴940H的第一端处的插接槽941H中,延伸部952H可从插接部951H 的另一侧延伸到阀盖720H。阀盖720H大体形成为板状,阀盖720H的表面可以沿着节气门阀片转轴940H的半径方向延伸,并且与节气门阀片转轴 940H的轴线平行。在节气门阀片转轴940H的半径方向上,延伸部952H可具有与阀盖720H重叠的重叠部分,并且延伸部952H的重叠部分可以与阀盖 720H接触,可用于驱动阀盖720H以打开子气流通道737。因此,阀盖驱动件950H随着节气门阀片转轴940H的旋转而旋转,并且阀盖720H可被延伸部952H与阀盖720H之间的重叠部分推动而打开子气流通道737。
阀盖720H还可连接到回位构件724H,回位构件724H可以是回位弹簧等。回位构件724H的一端可固定连接(例如,固定连接到子阀体),回位构件724H的另一端可连接到阀盖720H并且可对阀盖720H施加回复力,以使阀盖720H保持在关闭子气流通道737的位置。作为示例,在子阀体730H上靠近子气流通道737的位置可设置有连接块741H(例如,连接块741H可从子气流通道737侧壁朝向节气门阀片转轴940H延伸),并且回位构件724H 将连接块741H和阀盖720H弹性连接在一起。回位构件724H可以是螺旋弹簧并且可处于拉伸状态,从而具有使阀盖720H压紧子气流通道737的入口的回复力。
此外,在子阀体730H上还可设置用于引导阀盖720H的运动的引导构件,以提高阀盖720H运动的稳定性。例如,可在子阀体730H上形成引导槽,并且在阀盖720H设置引导凸起,通过引导槽与引导凸起的配合来引导阀盖 720H的运动,从而可避免阀盖720H在打开或关闭子气流通道737时发生偏斜,同时减少运动阻力。
工作过程
参照图8A和图8C,示出了根据第七实施例的集成式节气门组件的不同工作状态。
参照图8A,节气门900F处于正常工作状态,可根据驾驶员/车辆需求使节气门阀片930F第一方向(例如,顺时针方向)转动预定角度,以允许不同的进气量进入发动机的进气歧管中。此时,由于阀盖驱动件950H与连接块 741H在节气门阀片转轴940H的长度方向上间隔开,从而在节气门阀片转轴 940H旋转沿第一方向旋转的过程中,使得阀盖驱动件950H的运动路径不会受到连接块741H或子阀体干涉,从而阀盖驱动件950H可随着节气门阀片转轴940H旋转而沿第一方向(例如,顺时针方向)旋转。
阀盖720H在回位构件724H的作用下始终处于关闭状态。由于阀体内圈 731和阀体外圈732之间通过泄压出口736与涡轮增压器及其前的任何管路连接,此处压力始终是压前压力。节气门阀片930F上游处的压力通过膜片开口735使得膜片的膜片内腔内压力与压前压力(即,增压压力)平衡。因此, RCV阀700的膜片在来自膜片开口735的增压空气与预紧构件734的作用下始终压紧阀体内圈731和阀体外圈732之间的膜片部分,使得阀体内圈731和阀体外圈732彼此密封或不连通。
参照图8C,在节气门900H的开度突然大幅减小时,例如,突然刹车时,空气入口部910H的压力大于空气出口部920H的压力。此时,可使节气门阀片930H与第一方向相反的第二方向(例如,逆时针方向)转动预定小角度,阀盖驱动件950H会推挤阀盖720H,从而推开RCV阀700H的阀盖720H,使得阀盖720H能够克服回位构件724H的回复力而打开子气流通道737。当子气流通道737打开时,膜片内腔中的压力会迅速降低至接近节气门900H 的空气出口部920H中的进气压力。
第八实施例(节气门集成RCV阀)
以下将参照图9A至图9C详细描述根据第八实施例的集成式节气门组件。
根据第八实施例的集成式节气门组件可包括节气门900G以及集成到节气门900G的RCV阀800,并且在图9A至图9C中,节气门900G的部分部件被透明化处理或被省略,以便于示出设置在节气门900G中的部件。
节气门900G(主阀组件)
参照图9A,节气门900G可包括主阀体901G和设置在主阀体901G内的节气门阀片930G,节气门阀片930G通过节气门阀片转轴940G安装在主阀体901G中。节气门阀片930G将节气门900G分隔成空气入口部910G和空气出口部920G,节气门阀片转轴940G可被节气门驱动器(例如,驱动电机等)驱动而旋转,从而使得与节气门阀片转轴940G同步运动的节气门阀片930G可调节从空气入口部910G进入空气出口部920G的空气量。
作为示例,如图9B所示,当发动机具有进气需求时,节气门驱动器可根据该进气需求使节气门阀片转轴940G沿某一方向(例如,顺时针方向) 旋转一定角度,以打开节气门阀片930G,使得被引入节气门900G的空气入口部910G中的纯净空气可通过节气门阀片930G的开启角度进入空气出口部 920G。
此外,参照图9C,在主阀体901G的与空气入口部910G相对应的侧壁上可设置有第一通孔960G,第一通孔960G使得节气门900G的空气入口部 910G与节气门900G的外部连通。
RCV阀800(子阀组件)
参照图9A,RCV阀800可包括子阀体810和阀盖820。子阀体810的一端可连接到例如滤清器100与压气机102之间的管路101,从而与未增压的空气连通。子阀体810的另一端可连接到阀盖820,阀盖820可位于节气门 900G的空气入口部910G中。具体地,RCV阀800的一端通过设置在节气门 900G的空气入口部910G的侧壁上第一通孔960G伸入到空气入口部910G中。阀盖820可通过节气门阀片930G的致动而相对于子阀体810具有不同的运动位移,以打开RCV阀800的气流通道。此外,阀盖820还可通过回位构件(例如,弹性元件、阻尼器等)恢复到初始位置,以关闭RCV阀800的气流通道。
子阀体810作为固定件被固定到例如图1中的进气管路101并且可与进气管路101连通,从而使子阀体810中的空气压力与进气管路101中的空气压力基本相等。在子阀体810上可形成有被控开口816。子阀体810可具有管道形状、筒形或其他形状。
阀盖820可设置在子阀体810上并且可相对于子阀体810滑动,作为示例,可在阀盖820和子阀体810上设置彼此配合的引导构件(例如,引导销和滑动槽),来实现二者的相对运动。阀盖820可包括突起821和控制开口 826。突起821可伸入到节气门900G中并且与节气门阀片930G接触,以被节气门阀片930G驱动,从而使阀盖820打开子阀体810的被控开口816。
具体地,突起821可被节气门阀片930G驱动,以将阀盖820从其控制开口826与子阀体810的被控开口816完全不重叠的位置(即,RCV阀800 关闭)至驱动到其控制开口826与被控开口816至少部分重叠的位置(即, RCV阀800打开)。作为示例,被控开口816与控制开口826可具有相同的形状和尺寸,并且在阀盖820被驱动到预定位置能够使被控开口816与控制开口826完全重叠。然而,本实用新型不限于此,还可根据需要将被控开口 816与控制开口826形成具有不同的形状和/或尺寸,并且可根据需要设计阀盖820的行程,以适应节气门阀片930G的不同的驱动角度。
工作过程
图9B和图9C分别示出了根据第八实施例的集成式节气门组件的不同工作状态。
参照图9B,节气门900G处于正常工作状态,可根据驾驶员/车辆需求而控制节气门阀片930G沿第一方向(例如,顺时针方向)转动预定角度,以允许不同的进气量进入发动机的进气歧管中。此时,RCV阀800可在弹性元件(未示出)的回复力下始终保持关闭状态。
参照图9C,在节气门900G的开度突然大幅减小时,可使节气门阀片 930G沿与第一方向相反的第二方向(例如,逆时针方向)转动预定小角度,节气门阀片930G可克服弹性元件的回复力而驱动阀盖820的突起821并且使阀盖820在子阀体810上滑动,使得阀盖820从被控开口816与子阀体810 上的控制开口826完全错开的位置滑动到被控开口816与控制开口826至少部分重叠的位置(例如,滑动到被控开口816与控制开口826完全重叠的位置),从而使RCV阀800打开。此时,允许来自空气入口部910G的具有增压压力的空气经由被控开口816与控制开口826之间的重叠区域返回到涡轮增压器的压气机的之前的任何管路。
应该注意,节气门阀片930G沿第二方向转动的角度。假设节气门900G 正常工作时(节气门阀片930G顺时针转动),节气门阀片930G在怠速时的开启角度为5°,则其逆时针转动以打开RCV阀800的控制开口826时,逆时针转动角度应略大于5°(例如,可以小于10°),以确保通过节气门阀片930G 的空气流量可以使发动机正常怠速,但又不必导致过高的怠速转速。
第九实施例(节气门集成EGR阀和RCV阀)
虽然以上描述的集成式节气门组件中仅集成了单个子阀组件(即,仅集成EGR阀或者仅集成RCV阀),但本申请不限于此,还可根据需要在节气门上集成EGR阀和RCV阀二者。
作为示例,根据第九实施例的集成式节气门组件可包括:节气门、第一子阀组件和第二子阀组件。与上述第一实施例和第八实施例中的节气门类似,节气门可包括形成主气流通道的主阀体和可转动地设置在主阀体内的节气门阀片,节气门阀片将主阀体分隔为空气入口部和空气出口部。
第一子阀组件可设置在主阀体的与空气出口部相对应的侧壁上,并且可具有第一子气流通道和第一阀盖,第一子气流通道与节气门的空气出口部连通,第一阀盖能够与节气门阀片联动,以控制第一子阀组件的第一子气流通道的开度。例如,第一子阀组件可以是根据上述实施例的EGR阀。
第二子阀组件可设置在主阀体的与空气入口部相对应的侧壁上,并且可具有第二子气流通道和第二阀盖,第二子气流通道与节气门的空气入口部连通,第二阀盖能够与节气门阀片联动,以控制第二子阀组件的第二子气流通道的开度。例如,第二子阀组件可以是根据上述实施例的RVC阀。
具有集成式节气门组件的发动机模块
本申请的还提供具有根据上述实施例的集成有EGR阀的集成式节气门组件的发动机模块,发动机模块还可包括进气管路和排气管路。
进气管路可连接节气门的空气出口部和发动机,以为发动机提供清洁的空气。排气管路连接发动机和集成式节气门组件的子阀体,以将一部分发动机排气送入子阀体内,从而经由集成式节气门组件返回到节气门的空气出口部中。
作为示例,再次参照图1,根据上述实施例的集成有EGR阀的集成式节气门组件可用于替换图1中的节气门107和EGR阀114二者。
本申请的还提供具有根据上述实施例的集成有RCV阀的集成式节气门组件的发动机模块,发动机模块还可包括进气管路、排气管路和涡轮增压器。
进气管路连接到节气门的空气入口部,以将清洁空气送入节气门中,排气管路连接发动机和涡轮增压器。与根据图1所示的涡轮增压器类似,涡轮增压器可包括压气机和涡轮机,涡轮机利用排气管路中的发动机排气而做功,以驱动压气机工作,压气机对来自滤清器的清洁空气进行进一步压缩后送入进气管路。
作为示例,根据上述第六实施例和第七实施例的集成式节气门组件的泄压出口以及根据上述第八实施例的集成式节气门组件的子阀体可与滤清器之后和压气机之前的进气管路连通,并且还可与节气门的空气入口部连通,以选择性地将节气门的空气入口部与滤清器之后和压气机之前的进气管路连通。
作为示例,根据上述实施例的集成有RCV阀的集成式节气门组件可用于替换图1中的节气门107和RCV阀106二者。
根据另一方面,本申请还提供具有根据上述第九实施例的集成式节气门组件的发动机模块,发动机模块还可包括进气管路、排气管路和涡轮增压器。
进气管路连接到节气门的空气入口部以将清洁空气送入节气门中,进气管路还连接节气门的空气出口部和发动机,以将清洁空气送人发动机中。
排气管路连接发动机和涡轮增压器。与根据图1所示的涡轮增压器类似,涡轮增压器可包括压气机和涡轮机,涡轮机利用排气管路中的发动机排气而做功,以驱动压气机工作,压气机对来自滤清器的清洁空气进行进一步压缩后送入进气管路。
排气管路还可连接发动机和集成式节气门组件的第一子阀组件,以将一部分发动机排气送入第一子阀组件内,从而经由第一子阀组件返回到节气门的空气出口部中。此外,第二子阀组件可与滤清器之后和压气机之前的进气管路连通,并且还可与节气门的空气入口部连通,以选择性地将节气门的空气入口部与滤清器之后和压气机之前的进气管路连通。
作为示例,再次参照图1,根据上述第九实施例的集成式节气门组件可用于替换图1中的节气门107、EGR阀114和RCV阀106三者。
前面参考附图描述了本申请的多个实施例,但是,本申请的方案不限于此,各个实施例中的部件可以相互组合以形成新的实施例,均在本申请的公开范围内。
在本公开的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
本公开所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
Claims (28)
1.一种集成式节气门组件,其特征在于,所述集成式节气门组件包括:
节气门,包括形成有主气流通道的主阀体和可转动地设置在主阀体内的节气门阀片,所述节气门阀片将所述主阀体分隔为空气入口部和空气出口部;
子阀组件,形成有子气流通道,所述子阀组件包括阀盖,所述阀盖能够与所述节气门阀片联动,以控制所述子阀组件的子气流通道的开度。
2.根据权利要求1所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀组件包括子阀体,所述子阀体上形成有用于使子阀体内的子气流通道与外部连通的被控开口,在所述阀盖相对于所述子阀体移动时,能够打开或关闭所述被控开口。
3.根据权利要求2所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀组件还包括回位构件,用于施加使所述阀盖关闭所述子阀体的被控开口的力,所述回位构件连接在所述阀盖和所述子阀体之间,或者连接在所述阀盖和所述主阀体之间。
4.根据权利要求3所述的集成式节气门组件,其特征在于,在所述主阀体的形成所述空气出口部的侧壁或形成所述空气入口部的侧壁上形成有第一通孔,所述子阀体的被控开口通过所述第一通孔与所述主阀体内部连通,所述阀盖至少部分地设置在所述主阀体内部。
5.根据权利要求4所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述主阀体为两端开口的筒状,所述节气门还包括设置在所述主阀体内的节气门阀片转轴,所述节气门阀片转轴被安装为垂直于所述主阀体的主气流通道,所述节气门阀片通过所述气门阀片转轴可转动地连接到所述主阀体上,所述节气门还包括用于驱动所述阀盖的阀盖驱动件,所述阀盖驱动件与所述节气门阀片连接并且驱动所述阀盖相对于所述子阀体移动,其中,所述阀盖驱动件为凸轮,所述凸轮固定连接到所述节气门阀片上,所述凸轮具有曲线形外轮廓,并通过所述外轮廓挤压所述阀盖。
6.根据权利要求5所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀体包括基座板和压板,所述阀盖可移动地设置在所述基座板与所述压板之间,所述被控开口形成在所述基座板上,控制开口形成在所述阀盖上,在所述压板上设置有压板开口,所述压板开口能够使所述被控制开口完全暴露,随着所述阀盖相对于所述子阀体的移动,所述控制开口与所述被控开口完全重叠、部分重叠或完全错开。
7.根据权利要求6所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述控制开口包括多个子控制开口,所述多个子控制开口在所述阀盖移动的方向上间隔设置,所述被控开口包括多个子被控开口,所述多个子控制开口和多个所述被控开口一一对应并且能够随着阀盖相对于所述子阀体的移动,所述多个子控制开口和所述多个子被控开口分别完全重叠、部分重叠或完全错开。
8.根据权利要求6所述的集成式节气门组件,其特征在于,在所述基座板上设置有用于引导所述阀盖的移动的导向槽,所述回位构件为设置在所述子阀组件的两侧的复位弹簧,所述回位构件的一端连接到从所述阀盖的两侧延伸的延伸臂,所述回位构件的另一端连接到从所述基座板的两侧延伸的支撑臂。
9.根据权利要求5所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀体具有筒形结构,所述被控开口形成在所述子阀体的一端侧壁上,并且所述子阀体的另一端形成所述子气流通道的出入口,
所述阀盖包括气门杆和气门,所述气门杆的一端能够接收所述凸轮的外轮廓挤压,所述气门杆的另一端伸入所述子阀体内并且连接到所述气门,所述气门根据所述气门杆的移动而从所述子阀体内部封堵所述被控开口或者打开所述被控开口。
10.根据权利要求5所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述集成式节气门组件还包括连接在所述阀盖一端的减阻构件,所述减阻构件与所述凸轮滚动接触,所述减阻构件为滚轮或滚针轴承,所述凸轮为弯月形状,围绕所述气门阀片转轴设置并且具有相对于所述气门阀片转轴变化的半径。
11.根据权利要求1所述的集成式节气门组件,其特征在于,在所述主阀体的形成所述空气出口部的侧壁上形成有被控开口,所述被控开口形成所述子气流通道或与所述子气流通道连通,所述阀盖包括弧形板,所述弧形板上形成有控制开口,所述弧形板的一端连接到所述节气门阀片上,随着所述节气门阀片的旋转,所述弧形板上的控制开口与所述被控开口完全重叠、部分重叠或完全错开,从而控制所述被控开口的开度。
12.根据权利要求11所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述阀盖还包括连接在弧形板两侧两个扇形侧板,从而形成为扇形盒结构,两个所述扇形侧板的一端以及所述弧形板的一端均固定连接到节气门阀片上,两个所述扇形侧板的另一端以及所述弧形板的另一端构成所述子阀组件的气流通道的出入口。
13.根据权利要求2所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述主阀体为两端开口的筒体,所述节气门还包括设置在所述主阀体内的节气门阀片转轴,所述节气门阀片转轴被安装为垂直于所述主阀体的主气流通道,所述节气门阀片通过所述气门阀片转轴可转动地连接到所述主气流通道中,所述集成式节气门组件还包括从所述节气门阀片转轴的一端一体延伸到所述主阀体外部的延长轴,所述子阀体固定设置在所述主阀体的外侧,所述阀盖连接到所述延长轴上,随着所述节气门阀片转轴的旋转而打开或关闭所述子气流通道。
14.根据权利要求13所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀组件具有如下结构中的一种:
所述子阀体和所述阀盖均为两端开口的筒体,所述子阀体套设在所述阀盖外侧,或者所述阀盖套设在所述子阀体外侧,所述子阀体的一端固定并密封结合到所述主阀体的侧壁上,所述阀盖的筒体侧壁上形成有控制开口,所述子阀体的筒体侧壁上形成有与所述子气流通道连通的被控开口,随着所述延长轴旋转,所述控制开口与所述被控开口完全错开、部分重叠或完全重叠;
所述子阀体为两端开口的筒体,与所述主阀体的筒体平行布置,所述延长轴延伸到所述子阀体的筒体内部,所述阀盖为片状阀片,固定连接在所述延长轴上,以打开或关闭所述子气流通道。
15.根据权利要求3所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀体连接在所述主阀体的外侧壁上,在所述主阀体的形成所述空气入口部的侧壁上形成有第一通孔,在所述主阀体的形成所述空气出口部的侧壁上形成第二通孔,在所述子阀体内形成有所述子气流通道,所述子气流通道的出口端和入口端分别与所述第一通孔和所述第二通孔连通,
所述阀盖设置在与所述第二通孔对应的位置处,并选择性打开或关闭所述子气流通道的入口端,其中,所述子阀体内还设置有与外部连通的泄压通道以及泄压通道控制阀片,所述泄压通道控制阀片选择性地将所述泄压通道与子气流通道隔开或连通,其中,所述子气流通道的入口端形成所述子阀体的被控开口,所述被控开口通过所述第二通孔而与所述空气出口部连通,所述阀盖与所述节气门阀片联动,以打开或关闭所述被控开口。
16.根据权利要求15所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀体还包括阀壳体、设置在阀壳体内侧的预紧构件以及位于预紧构件与主阀体之间的阀体内圈和阀体外圈,
所述泄压通道形成在所述阀壳体内并且包括泄压腔以及泄压出口,所述阀体内圈的第一端以及所述阀体外圈的第一端连接到主阀体的侧壁上,并且所述阀体内圈的第一端与所述第一通孔连通,所述阀体外圈套设在所述阀体内圈外侧并且与阀体内圈间隔开预定间隙,以形成所述泄压腔,并且所述泄压出口形成在阀体外圈的外侧壁上,
所述泄压通道控制阀片为膜片,所述膜片设置在所述预紧构件和所述阀体内圈的第二端之间,在所述阀壳体与所述膜片之间形成膜片内腔,所述子气流通道的出口端与所述膜片内腔连通,所述膜片通过预紧构件抵靠在阀体内圈的第二端上,以使阀体内圈和泄压腔彼此密封,形成在膜片上的膜片开口使所述膜片的两侧连通,以允许进入空气入口部的空气经由第一通孔、阀体内圈的内部以及膜片开口充入膜片内腔中。
17.根据权利要求16所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述阀盖可枢转地连接到主阀体并且至少部分位于所述空气出口部中,在所述节气门阀片从节气门关闭位置沿第一方向旋转预定角度时,所述阀盖部被节气门阀片驱动,以使所述阀盖打开所述子阀体的被控开口,并且在节气门阀片从节气门关闭位置沿与第一方向相反的第二方向旋转时,所述阀盖关闭所述子阀体的被控开口,
所述阀盖为压板,所述压板设置在所述空气出口部中,并且覆盖所述子气流通道的入口端,所述回位构件连接在子阀体和所述压板之间,
所述压板上设置有密封区,当压板被节气门阀片驱动从而推动所述压板时,所述密封区与子气流通道的入口端分离,以打开子气流通道,当压板通过所述回位构件而返回初始位置时,所述密封区封堵子气流通道的入口端。
18.根据权利要求16所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述阀壳体的上形成有阀盖容纳腔,所述阀盖可移动地设置在所述阀壳体上,并伸入所述阀盖容纳腔中,所述子气流通道的入口端以及阀盖均设置在所述阀盖容纳腔中,所述阀盖容纳腔具有朝向节气门阀体的开口并与第二通孔连通,节气门阀片转轴具有延伸进入所述阀盖容纳腔中的延伸端,所述子阀组件还包括设置在所述延伸端上的阀盖驱动件,在节气门阀片转轴沿第一方向旋转时,所述阀盖驱动件与所述阀盖接触并推挤所述阀盖打开所述子气流通道的入口端,在所述节气门阀片转轴沿与第一方向相反的第二方向旋转时,所述阀盖在回位构件的回复力作用下覆盖所述子气流通道的入口端。
19.根据权利要求4所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述第一通孔设置在所述主阀体的形成空气入口部的侧壁上,所述阀盖上设置有突起和控制开口,所述突起通过所述第一通孔伸入所述空气入口部中,当所述节气门阀片从节气门关闭位置沿第一方向旋转时,所述阀盖上的控制开口与所述子阀体上的被空开口相互错开不重叠,当所述节气门阀片从节气门关闭位置沿与第一方向相反的第二方向旋转预定角度时,所述节气门阀片与所述突起接触,以推动所述阀盖移动,从而打开所述被控开口。
20.根据权利要求1-12中任一项所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述集成式节气门组件还包括连接到所述子阀组件的冷却管路,所述冷却管路包括:
外管,具有用于接收冷却介质的外管入口和用于排出冷却介质的外管出口,所述外管入口和外管出口设置在所述外管的侧壁上;
内管,套设在所述外管内,与所述集成式节气门组件的子阀体的子气流通道连通,
支架,设置在所述内管与所述外管之间,以将所述内管支撑在所述外管内。
21.根据权利要求20所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述外管具有第一外管段、第二外管段和第三外管段,第一外管段和第三外管段是利用金属材料形成的直线形的管路,第二外管段是利用软材料形成的弯曲的管路,所述软材料为橡胶。
22.根据权利要求2-8中任一项所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述被控开口为两个,包括第一被控开口和第二被控开口,所述集成式节气门组件还包括连接到所述子阀组件的冷却管路,所述冷却管路为两个,包括第一冷却管路和第二冷却管路,分别与所述第一被控开口和第二被控开口连通。
23.根据权利要求1-3中的任意一项所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀组件包括:
第一子阀组件,具有第一子气流通道,并且设置在所述主阀体的与空气出口部相对应的侧壁上,所述第一子气流通道与所述节气门的空气出口部连通;
第二子阀组件,具有第二子气流通道,并且设置在所述主阀体的与空气入口部相对应的侧壁上,所述第二子气流通道与所述节气门的空气入口部连通。
24.根据权利要求1-12中的任意一项所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀组件为用于发动机系统的EGR阀。
25.根据权利要求13-19中的任意一项所述的集成式节气门组件,其特征在于,所述子阀组件为发动机系统的RCV阀。
26.一种发动机模块,其特征在于,所述发动机模块包括发动机以及根据权利要求24所述的集成式节气门组件,
其中,所述发动机的排气管与所述子阀组件连接,使得所述发动机的一部分排气能够通过所述子阀组件进入所述主阀体的空气出口部。
27.一种发动机模块,其特征在于,所述发动机模块包括:发动机、涡轮增压器以及根据权利要求25所述的集成式节气门组件,
所述子阀体连接在所述节气门的空气入口部与所述涡轮增压器的进气端之间。
28.一种发动机模块,其特征在于,所述发动机模块包括:发动机、涡轮增压器以及根据权利要求23所述的集成式节气门组件,所述发动机的排气管与所述第一子阀组件连接,使得所述发动机的一部分排气能够通过所述第一子阀组件进入所述主阀体的空气出口部;所述第二子阀组件连接在所述节气门的空气入口部与所述涡轮增压器的进气端之间。
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WO2023006048A1 (zh) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | 张�荣 | 集成式节气门组件及发动机模块和车辆 |
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