CN217380727U - 节气门、内燃机及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种节气门、内燃机及汽车，所述节气门包括节气门本体，所述气门本体上设置有气道，并且所述气门本体在所述气道内转动设置有节气门轴，所述节气门轴上设置有用于控制所述节气门的开度的阀片，并且所述节气门轴中空设置，所述节气门轴内设置有用于加热所述节气门的发热电阻丝。由于发热电阻丝设置在节气门轴内，因此发热电阻丝主要用于对节气门轴进行加热，而阀片被加热的方式则主要是热传导以及热辐射，因此在本申请中，发热电阻丝可以快速融化节气门轴与气道的侧壁的连接处的冰层，以减小节气门开启时节气门轴受到的阻力，从而使得节气门可以有效破冰。

Description

节气门、内燃机及汽车

技术领域

本申请涉及进气系统技术领域，特别是涉及一种节气门、内燃机及汽车。

背景技术

节气门是控制气体进入内燃机的燃烧室的一道阀门，气体通过进气管内与燃油混合形成可燃混合气，并在燃烧室内燃烧做功。

在寒冷地区，由于曲轴箱的通风系统内的废气遇冷而产生冷凝水，内燃机停机后，冷凝水易在节气门阀门处结冰，并致使内燃机在下次启动前无法将节气门正常开启，进而导致发动机无法正常使用。为此，相关技术中存在技术方案：在节气门的阀片内设置发热电阻丝，以在节气门结冰时对节气门进行加热，以融化冰层并减小冰层阻力，从而便于节气门“破冰”，即通过节气门开启时的驱动力对冰层进行破除。

但是，由于阀片设置在节气门的节气门轴上，其与节气门的气道的侧壁为抵接关系，而气门轴转动设置在节气门的本体内，其与气道的侧壁为连接关系，因此节气门结冰时最严重并且节气门开启时受到的阻力最大的部位通常为节气门轴与气道的侧壁的连接处，而上述方案中的发热电阻丝主要对阀片进行发热，其无法有效解决节气门轴附近的结冰问题，因此难以使得节气门有效破冰。

实用新型内容

基于此，本申请提供一种节气门、内燃机及汽车，以改善现有技术中发热电阻丝主要对阀片进行加热而难以使得节气门有效破冰的问题。

第一方面，本申请提供一种节气门，所述节气门包括节气门本体，所述气门本体上设置有气道，并且所述气门本体在所述气道内转动设置有节气门轴，所述节气门轴上设置有用于控制所述节气门的开度的阀片，并且所述节气门轴中空设置，所述节气门轴内设置有用于加热所述节气门的发热电阻丝。

在其中一个实施例中，所述发热电阻丝与汽车的电子控制单元电性连接，所述电子控制单元被配置为：向所述发热电阻丝供电。

在其中一个实施例中，所述节气门轴与驱动装置连接，所述驱动装置与汽车的电子控制单元电性连接，所述驱动装置被配置为：接收所述电子控制单元的信号，并驱使所述节气门轴转动，以使得所述节气门进行自学习，所述节气门进行自学习时所述节气门轴同步带动所述阀片转动，以将所述节气门开启。

在其中一个实施例中，所述节气门进行自学习时将开度从0％开启到100％。

在其中一个实施例中，所述阀片与所述节气门轴可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述阀片沿所述节气门轴的径向穿设在所述节气门轴内，并且所述阀片与所述节气门轴通过紧固件连接。

在其中一个实施例中，所述发热电阻丝设置有两组，两组所述发热电阻丝分别设置在所述阀片的两侧。

在其中一个实施例中，所述发热电阻丝设置为螺旋状，并且沿所述节气门轴的轴向进行延伸。

第二方面，本申请提供一种内燃机，所述内燃机包括：

空滤器管路；

进气歧管管路；以及

本申请提供的任意一种节气门，沿所述气道的延伸方向，所述节气门本体的两端分别连接所述空滤器管路和所述进气歧管管路。

第三方面，本申请提供一种汽车，所述汽车包括本申请提供的任意一种内燃机。

当节气门结冰，并且节气门无法正常开启时，可以通过发热电阻丝对节气门进行加热，并且由于发热电阻丝设置在节气门轴内，因此发热电阻丝主要用于对节气门轴进行加热，而阀片被加热的方式则主要是热传导以及热辐射，因此在本申请中，发热电阻丝可以快速融化节气门轴与气道的侧壁的连接处的冰层，以减小节气门开启时节气门轴受到的阻力，从而使得节气门可以有效破冰。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的节气门的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的节气门沿气道的径向的剖视图；

图3为本申请实施例一提供的节气门沿气道的轴向的剖视图。

附图标记：1、节气门本体；11、连接段；12、内环沿；2、气道；3、节气门轴；4、阀片；5、发热电阻丝；6、紧固件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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，亦仅为了便于简化叙述，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实用新型的限制。此外，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。

以下，结合具体实施例对本申请进行进一步地说明。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供一种节气门，节气门包括节气门本体1，气门本体上设置有气道2，并且气门本体在气道2内转动设置有节气门轴3，节气门轴3上设置有用于控制节气门的开度的阀片4，并且节气门轴3中空设置，节气门轴3内设置有用于加热节气门的发热电阻丝5。

如图1和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，节气门本体1至少包括呈管状的连接段11，连接段11的轴向的两端以分别用于连接空滤器管路和进气歧管管路。可以理解的是，连接段11的内部空间即形成上述气道2，以便于气流通过。节气门轴3转动设置在连接段11的气道2内，并且连接段11在节气门轴3的转动设置处设置有内环沿12，节气门轴3的两端均穿设在内环沿12的内侧壁中，并且节气门轴3的轴线与连接段11的轴线相互垂直。

更具体地，阀片4设置为圆形的片体，并且其直径大于连接段11的内环沿12的内径，以使得阀片4可以将内环沿12完全封堵，从而达到将节气门关闭的目的。本实施例将阀片4与节气门轴3连接，使得阀片4可以随节气门轴3同步转动。

可以理解的是，当阀片4将节气门关闭时，阀片4的外沿的各个位置均与内环沿12的内侧相抵接，此时阀片4倾斜布置并且其与连接段11的轴线之间的夹角接近于直角；此时节气门的开度最小，此开度可以定义为0％。当阀片4将节气门逐渐开启时，阀片4转动，其与连接段11的轴线之间的夹角逐渐减小，阀片4的外沿仅部分与内环沿12的内侧相抵接，即阀片4的外沿靠近节气门轴3的两个端部的位置；当阀片4转动至与连接段11的轴线相平行时，节气门的开度达到最大，此开度可以定义为100％。

当节气门结冰，并且节气门无法正常开启时，可以通过发热电阻丝5对节气门进行加热。可以理解的是，由于发热电阻丝5设置在节气门轴3内，因此发热电阻丝5主要用于对节气门轴3进行加热，而阀片4被加热的方式则主要是热传导以及热辐射，因此在本实施例中，发热电阻丝5可以快速融化节气门轴3与气道2的侧壁的连接处的冰层，以减小节气门开启时节气门轴3受到的阻力，从而使得节气门可以有效破冰。

具体地，发热电阻丝5与汽车的电子控制单元电性连接，电子控制单元被配置为：向发热电阻丝5供电。

在本实施例中，示例性地说明，汽车的电子控制单元(ECU，ElectronicControlUnit)上电后，即可对发热电阻丝5进行供电，发热电阻丝5被供电后，其利用电流的热效应将电能转化为热能，以对节气门进行加热。可以理解的是，电子控制单元是否对发热电阻丝5进行供电可以由与电子控制单元相对应的控制系统自动判断，也可以由用户进行主观判断，即电子控制单元可以响应控制系统或者用户的指令，以控制发热电阻丝5对节气门进行加热。

在一些实施例中，发热电阻丝5也可以与蓄电池电性连接，例如新能源汽车的电池包，并且蓄电池被配置为：接收用户的指令，向发热电阻丝5供电。

具体地，节气门轴3与驱动装置连接，驱动装置与汽车的电子控制单元电性连接，驱动装置被配置为：接收电子控制单元的信号，并驱使节气门轴3转动，以使得节气门进行自学习，节气门进行自学习时节气门轴3同步带动阀片4转动，以将节气门开启。

在本实施例中，示例性地说明，驱动装置为微型电机，节气门轴3与驱动装置的输出端传动连接，例如节气门轴3固定在驱动装置的输出端上，或者节气门轴3通过齿轮传动件与驱动装置的输出端连接。

可以理解的是，当电子控制单元接收到指令，并驱使驱动装置的输出端转动时，可以同步驱使节气门轴3转动，并带动阀片4转动，以将节气门开启，从而达到使得节气门进行自学习的目的。当节气门进行自学习时，节气门轴3和阀片4可以尝试冲破冰层；若节气门自学习失败，则可以通过电阻丝对节气门进行加热，以融化部分冰层，从而减小节气门开启时受到的阻力，使得节气门更容易自学习成功。

在一些实施例中，驱动装置还可以是曲柄连杆机构，例如节气门轴3与曲柄连杆机构的曲轴部分传动连接，而驱动连杆机构的活塞部分由微型电缸进行驱动。

更具体地，节气门进行自学习时将开度从0％开启到100％。

在本实施例中，示例性地说明，将开度从0％开启到100％可以理解为节气门进行自学习时，节气门轴3带动阀片4由关闭位置迅速转动至开启时的最大位置。在上述动作条件下，可以使得节气门轴3和阀片4具有更大的驱动力，以更容易破冰并且自学习成功。在一些实施例中，节气门进行自学时的动作幅度也可以根据实际需要而进行调整，例如将开度从0％开启到30％、50％、90％等。

如图1和图3所示，具体地，阀片4与节气门轴3可拆卸连接。

在本实施例中，示例性地说明，阀片4与节气门轴3均采用尼龙材料制成，并且分别采用一套模具注塑成型，然后再装配为整体。上述制备方式可以降低阀片4与节气门轴3的制备难度，并且更容易控制其尺寸精度；并且在阀片4或者节气门轴3受损时也可以仅对阀片4或者节气门轴3进行更换，以节约成本。当然在一些实施例中，阀片4与节气门轴3也可以是一体成型的制备方式。

如图1和图3所示，更具体地，阀片4沿节气门轴3的径向穿设在节气门轴3内，并且阀片4与节气门轴3通过紧固件6连接。

在本实施例中，示例性地说明，阀片4设置在节气门轴3的轴截面上，所谓轴截面即通过节气门轴3的轴线的截面，节气门轴3的侧壁上相对应地设置有用于阀片4进行穿设的缺口。紧固件6可以为螺钉或者销钉，本实施例以前者为例进行说明，紧固件6依次穿过节气门轴3一侧的侧壁和阀片4并与节气门轴3另一侧的侧壁螺纹连接，以将阀片4锁止固定。紧固件6沿节气门轴3的轴向间隔设置有两个，以增强阀片4与节气门轴3连接时的稳固性。

如图1和图3所示，更具体地，发热电阻丝5设置有两组，两组发热电阻丝5分别设置在阀片4的两侧。

在本实施例中，示例性地说明，由于阀片4穿设在节气门轴3内时，将节气门轴3的内部空间分隔为沿阀片4相互对称的两个部分，因此保证节气门轴3的两侧均可以被有效加热，发热电阻丝5设置有两组，并且分别设置在上述的两个部分内。两组发热电阻丝5均与电子控制单元电性连接，以使得电子控制单元可以对两组发热电阻丝5均供电。可以理解的是，两组发热电阻丝5可以串联连接，也可以并联连接，本实施例以后者为例进行说明。

如图2和图3所示，具体地，发热电阻丝5设置为螺旋状，并且沿节气门轴3的轴向进行延伸。

在本实施例中，示例性地说明，发热电阻丝5的构造与压缩弹簧的构造类似，其轴线与节气门轴3的轴线相平行。由于发热电热丝的发热原理为电流的热效应，当发热电阻丝5的电阻越大时，其产生的热能也就越多，而螺旋状的发热电阻丝5就是通过增加发热电阻丝5的长度的方式来增大其电阻，因此上述结构的发热电阻丝5可以进一步提高对节气门的加热效果，以进一步加速冰层的融化。

本申请实施例一的实施原理为：

启动内燃机前，通过电子控制单元控制节气门进行自学习，若节气门自学习成功，则正常启动内燃机即可。若节气门自学习失败，则证明节气门结冰，其无法正常开启，此时控制电子控制单元向发热电阻丝5供电，以使得发热电阻丝5对节气门进行加热。加热一段时间后，再次控制节气门进行自学习，若节气门自学习成功，则控制发热电阻丝5停止加热，若节气门自学习失败，则控制发热电阻丝5继续对节气门进行加热，直至节气门成功进行自学习。

由于发热电阻丝5设置在节气门轴3内，因此发热电阻丝5主要用于对节气门轴3进行加热，而阀片4被加热的方式则主要是热传导以及热辐射，因此在本实施例中，发热电阻丝5可以快速融化节气门轴3与气道2的侧壁的连接处的冰层，以减小节气门开启时节气门轴3受到的阻力，从而使得节气门可以有效破冰。

实施例二

本实施例提供一种内燃机，内燃机包括：

空滤器管路；

进气歧管管路；以及

本申请提供的任意一种节气门，沿气道2的延伸方向，节气门本体1的两端分别连接空滤器管路和进气歧管管路。

在本实施例中，示例性地说明，气道2由连接段11的内部空间所形成，因此连接段11的两端用于分别与空滤器管路和进气歧管管路连接。内燃机进气时，将节气门开启，气流依次通过空滤器管路、节气门以及进气歧管管路而进入内燃机内。

实施例三

本实施例提供一种汽车，汽车包括本申请提供的任意一种内燃机。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种节气门，其特征在于，所述节气门包括节气门本体(1)，所述气门本体上设置有气道(2)，并且所述气门本体在所述气道(2)内转动设置有节气门轴(3)，所述节气门轴(3)上设置有用于控制所述节气门的开度的阀片(4)，并且所述节气门轴(3)中空设置，所述节气门轴(3)内设置有用于加热所述节气门的发热电阻丝(5)。

2.根据权利要求1所述的节气门，其特征在于，所述发热电阻丝(5)与汽车的电子控制单元电性连接，所述电子控制单元被配置为：向所述发热电阻丝(5)供电。

3.根据权利要求1所述的节气门，其特征在于，所述节气门轴(3)与驱动装置连接，所述驱动装置与汽车的电子控制单元电性连接，所述驱动装置被配置为：接收所述电子控制单元的信号，并驱使所述节气门轴(3)转动，以使得所述节气门进行自学习，所述节气门进行自学习时所述节气门轴(3)同步带动所述阀片(4)转动，以将所述节气门开启。

4.根据权利要求3所述的节气门，其特征在于，所述节气门进行自学习时将开度从0％开启到100％。

5.根据权利要求1所述的节气门，其特征在于，所述阀片(4)与所述节气门轴(3)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的节气门，其特征在于，所述阀片(4)沿所述节气门轴(3)的径向穿设在所述节气门轴(3)内，并且所述阀片(4)与所述节气门轴(3)通过紧固件(6)连接。

7.根据权利要求6所述的节气门，其特征在于，所述发热电阻丝(5)设置有两组，两组所述发热电阻丝(5)分别设置在所述阀片(4)的两侧。

8.根据权利要求1-7任一项所述的节气门，其特征在于，所述发热电阻丝(5)设置为螺旋状，并且沿所述节气门轴(3)的轴向进行延伸。

9.一种内燃机，其特征在于，所述内燃机包括：

空滤器管路；

进气歧管管路；以及

如权利要求1-8任一项所述的节气门，沿所述气道(2)的延伸方向，所述节气门本体(1)的两端分别连接所述空滤器管路和所述进气歧管管路。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求9所述的内燃机。

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