CN217501802U - 一种柴油发动机用节气门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油发动机用节气门，属于燃烧发动机技术领域，其包括管体，管体内配装有能阻断管体内腔的阀门，阀门联接转角执行机构，特征在于：转角执行机构包括安装在管体上的壳体，壳体内设有转子支座，转子支座中固定有转轴，转子支座上还安装有四组沿转轴的周向均匀分布的磁体，两相邻磁体的极性相反，壳体内固定有四组沿转轴的周向均匀分布的电磁铁，电磁铁沿转轴的轴向与磁体呈相对状排布，相邻两组电磁铁的绕线方向相反；转子支座还联接有复位机构，复位机构的另一端连接壳体，转子支座还联接拨臂，壳体上设有第一限位挡块和第二限位挡块，拨臂位于第一限位挡块和第二限位挡块之间。该节气门简化了执行器的结构，利于降低其成本。

Description

一种柴油发动机用节气门

技术领域

本实用新型属于燃烧发动机技术领域，具体涉及一种柴油发动机用节气门。

背景技术

发动机的进气系统中不设任何机构的柴油车辆，在熄火时通常会产生剧烈的抖动现象，带来不舒适感，甚至引发安全隐患。为此，中国实用新型专利200720079675.5公开了一种柴油发动机进气控制装置，其增加了空气进气阀，其在阀体12的气流通道上设置阀片11，并在阀体12上设置气缸，气缸的活塞杆能压触到阀片11上将其关闭。此空气进气阀需要借用车辆的高压气来控制气缸阀杆的伸缩，以实现阀片的开启与关闭，这样不仅增加了高压气体支路，提高了气路密封性需求；还先由电能带动气缸工作，产生高压气体，再由高压气体推动活塞移动，即由电能转换为高压气体能，然后再转换为动能，存在多次能源转换的问题，在转换的过程中降低了能源利用率。

也有的采用电机作为阀片转动的动力源，然后再配备位置传感器，以控制电机的启停，实现阀片的开启与关闭。此种方式倒是避免了上述多次能源转换的问题，但是在提高了动力源成本的同时，还复杂了控制结构。所以，需要研发一款动力源简化的节气门。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柴油发动机用节气门，能够简化其动力源的控制结构，降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：设计一种柴油发动机用节气门，包括管体，管体内配装有能阻断管体内腔的阀门，阀门联接转角执行机构，其特征在于：所述转角执行机构包括安装在管体上的壳体，壳体内设有转子支座，转子支座中固定有转轴，转子支座上还安装有四组沿转轴的周向均匀分布的磁体，两相邻磁体的极性相反，壳体内固定有四组沿转轴的周向均匀分布的电磁铁，电磁铁与磁体沿转轴的轴向排布，相邻两组电磁铁的绕线方向相反；

转子支座还联接有复位机构，复位机构的另一端连接壳体，转子支座还联接拨臂，壳体上设有第一限位挡块和第二限位挡块，拨臂位于第一限位挡块和第二限位挡块之间。

进一步的，所述管体上转动安装有阀杆，阀门固定在阀杆上，阀杆连接转轴。

进一步的，所述管体的一端为出气口，阀门与出气口之间的管体上安装有废气管，废气管与管体相连通。

进一步的，所述电磁铁安装在绕组支架中，绕组支架固定在壳体内，绕组支架中开设有通孔，转轴穿设在通孔中，转轴与绕组支架间安装有轴承。

进一步的，所述轴承为平面轴承，平面轴承的紧环与转子支座相固定、松环与绕组支架相固定，转轴紧固在平面轴承的紧环中孔内。

进一步的，还包括检测转轴位置的位置传感器。

进一步的，所述位置传感器包括安装转子支座上的信号磁环和安装在壳体上的霍尔传感器，霍尔传感器感应信号磁环的信号。

进一步的，所述复位机构为扭簧。

进一步的，转子支座上固定有扭簧支架，扭簧的一端固定在扭簧支架上、另一端固定在壳体上。

进一步的，所述拨臂固定在扭簧支架上

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、由于本实用新型中的转角执行机构沿转子的周向均匀安装有四组磁体和四组电磁铁，电磁铁与磁体沿转轴的轴向排布，两相邻磁体的极性相反，相邻两组电磁铁的绕线方向相反，可以通过改变电磁铁的电流方向来改变电磁铁的极性，使得电磁铁与磁体产生同极相斥状或者异极相吸状，转轴在磁力的作用下转动90度或者维持原有位置，从而改变节气门的状态，并辅以复位机构和限位机构，使得转轴在一定的约束范围内自动复位，简化了转角执行机构的控制结构，利于降低节气门的成本。

2、由于管体上转动安装有阀杆，阀门固定在阀杆上，阀杆连接转轴，如此可以实现阀杆和转角执行机构在管体上分开式安装，便于组装。

3、由于阀门与出气口之间的管体上安装有废气管，废气管与管体相连通，使得废气再次返回发动机进行燃烧，利于减少污染气体的排放量。

4、由于电磁铁安装在绕组支架中，绕组支架固定在壳体内，可以先安装电磁铁后，再将绕组支架安装在壳体内，便于电磁铁的定位控制与安装。

5、由于转轴穿设在绕组支架中，转轴与绕组支架间安装有轴承，实现了转轴支撑，利于转轴平稳转动。

6、由于设置了检测转轴位置的位置传感器，可以根据位置传感器的信号判定转轴的当前位置，判断是否是目标位，从而控制电磁铁的通电情况，自动实现转轴的转动控制。

7、由于复位机构选用扭簧，转子支座上固定有扭簧支架，扭簧的一端固定在扭簧支架上、另一端固定在壳体上，技术简单，易于实现，并且便于扭簧的安装。

8、本实用新型构思巧妙，通过四组磁体与四组电磁铁的配合，来控制转轴90度的转动角度，简化了技术手段，便于在行业内推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构图；

图2是图1的A向视图；

图3是图2中B-B剖视图；

图4是转角执行机构的结构示意图；

图5是图4中C-C剖视图；

图6是图5中D-D剖视图。

图中标记：1、管体、2、废气管、3、分叉管；4、出气口；5、进气口；6、转角执行机构；6-1、壳体；6-2、转轴；6-3、绕组支架；6-4、电磁铁；6-5、扭簧支架；6-6、扭簧；6-7、信号磁环；6-8、霍尔传感器；6-9、磁体；6-10、转子支座；6-11、平面轴承；6-12、拨臂；6-13、第一限位挡块；6-14、第二限位挡块；7、阀门；8、阀杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型中的管体1一端为进气口5、另一端为出气口4。为了适用于双缸发动机，将出气口4设计为两个，两个出气口4分别为两个分叉管3的管口，两个分叉管3与管体1呈“Y”型结构连接。如图2所示，在管体1上转动安装有阀杆8，阀杆8上固定有阀门7，阀门7能阻断管体1的内腔，阀杆8连接转角执行机构6的转轴6-2。具体地，如图4和图5所示，转角执行机构6中设有安装在管体1上的壳体6-1，在壳体6-1内设有转子支座6-10，转子支座6-10中固定有转轴6-2。转子支座6-10上安装有四组沿转轴6-2的周向均匀分布的磁体6-9，两相邻磁体6-9的极性相反。壳体6-1内固定有绕组支架6-3，转轴6-2穿设在绕组支架6-3中，转轴6-2与绕组支架6-3间安装有平面轴承6-11，平面轴承6-11的紧环与转子支座6-10相固定、松环与绕组支架6-3相固定，转轴6-2紧固在平面轴承6-11的紧环中孔内。绕组支架6-3中安装有四组电磁铁6-4，四组电磁铁6-4沿转轴6-2的周向均匀分布，电磁铁6-4与磁体6-9沿转轴6-2的轴向排布，相邻两组电磁铁6-4的绕线方向相反。还在转子支座6-10上固定有扭簧支架6-5，扭簧支架6-5中安装有扭簧6-6，扭簧6-6的一端固定在扭簧支架6-5上、另一端固定在壳体6-1上。如图6所示，扭簧支架6-5上设有拨臂6-12，壳体6-1上设有第一限位挡块6-13和第二限位挡块6-14，拨臂6-12位于第一限位挡块6-13和第二限位挡块6-14之间。

为了减少污染气体的排放量，如图3所示，本实用新型还在阀门7与分叉管3之间的管体1上安装有废气管2，废气管2与管体1相连通，使得废气再次返回发动机进行燃烧。为了便于通过检测转轴6-2的位置，自动实现其转动方向控制，还设置了用来检测转轴6-2位置的位置传感器。具体地，在转子支座6-10上安装有信号磁环6-7，并在在壳体6-1上安装感应信号磁环6-7信号的霍尔传感器6-8。

本实用新型的工作过程如下：

使用时，将出气口4与发动机的进气管相连通。在车辆的发动机处于正常工作状态时，本实用新型中的电磁铁6-4处于断电状态，在扭簧6-6的作用下，转轴6-2转动至第一限位挡块6-13处，使得节气门处于打开状态，为发动机提供柴油燃烧所需要的空气。在此过程中，废气管2还返回一部分废气混合于空气中，一同送入发动机进行再次燃烧。当车辆的发动机突然熄火或者停车熄火时，车辆的中控单元就会接通电磁铁6-4的电源，使得相对的电磁铁6-4与磁体6-9产生同极相斥的作用力，迫使转子支座6-10克服扭簧6-6的弹力，带动转轴6-2转动，以使电磁铁6-4与磁体6-9达成异极相吸的状态，待扭簧支架6-5的拨臂6-12到达第二限位挡块6-14处，转轴6-2停止转动，刚好使得节气门关闭，阻止空气在发动机熄火后仍能进入发动机燃烧室，从而避免了发动机熄火时产生剧烈的抖动。

在上述转轴6-2转动的过程中，也可以事先通过位置传感器确认转轴6-2的位置，判定当前位置是否是要求的目标位置，如果当前位置与目标位置相符，则维持转轴6-2不动；如果当前位置与目标位置不符，则通过电磁铁6-4的通电情况控制转轴6-2转动，转动后还可通过位置传感器确认转轴6-2是否确实达到了目标位置，以便确保转轴6-2的位置无误。

上述磁体6-9选用汝铁硼等永磁体。当然，也可以其它具体结构的位置传感器，只要能够检测转轴6-2的位置即可，对其结构不做具体限定，只是信号磁环6-7配合霍尔传感器6-8的结构能够实现位置的无接触式检测，更加便于安装而已。

本实用新型中，出气口4的数量并不限于上述实施例中的两个，完全可以根据发动机的内燃缸的数量灵活调整。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种柴油发动机用节气门，包括管体，管体内配装有能阻断管体内腔的阀门，阀门联接转角执行机构，其特征在于：所述转角执行机构包括安装在管体上的壳体，壳体内设有转子支座，转子支座中固定有转轴，转子支座上还安装有四组沿转轴的周向均匀分布的磁体，两相邻磁体的极性相反，壳体内固定有四组沿转轴的周向均匀分布的电磁铁，电磁铁与磁体沿转轴的轴向排布，相邻两组电磁铁的绕线方向相反；

转子支座还联接有复位机构，复位机构的另一端连接壳体，转子支座还联接拨臂，壳体上设有第一限位挡块和第二限位挡块，拨臂位于第一限位挡块和第二限位挡块之间。

2.按照权利要求1所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述管体上转动安装有阀杆，阀门固定在阀杆上，阀杆连接转轴。

3.按照权利要求1所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述管体的一端为出气口，阀门与出气口之间的管体上安装有废气管，废气管与管体相连通。

4.按照权利要求1至3任一所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述电磁铁安装在绕组支架中，绕组支架固定在壳体内，绕组支架中开设有通孔，转轴穿设在通孔中，转轴与绕组支架间安装有轴承。

5.按照权利要求4所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述轴承为平面轴承，平面轴承的紧环与转子支座相固定、松环与绕组支架相固定，转轴紧固在平面轴承的紧环中孔内。

6.按照权利要求1至3任一所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：还包括检测转轴位置的位置传感器。

7.按照权利要求6所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述位置传感器包括安装转子支座上的信号磁环和安装在壳体上的霍尔传感器，霍尔传感器感应信号磁环的信号。

8.按照权利要求1至3任一所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述复位机构为扭簧。

9.按照权利要求8所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：转子支座上固定有扭簧支架，扭簧的一端固定在扭簧支架上、另一端固定在壳体上。

10.按照权利要求9所述的柴油发动机用节气门，其特征在于：所述拨臂固定在扭簧支架上。

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