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旁通

阅读:438发布:2020-05-11

专利汇可以提供旁通专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种旁通 阀 ,它调节流向装置(1、71)的两个区域(3、5;73、75)的气流,该 旁通阀 包括连接于所述装置(1、71)的 阀体 (9),该阀体具有一通过进入管(13)接受入流气体的内室(11);还包括两个出 流管 (15、17;85、87),它们通向所述区域(3、5;73、75),并且具有平面(21),该平面具有通到内室(11)中的凹入开口(23),通过该开口插入有平板(33),关闭件(35)和它的致动装置(39、41、43)装配在该平板上,关闭件(35)被合适地 定位 ,从而关闭出流管(15、17、85、87)。,下面是旁通专利的具体信息内容。

1.一种旁通,用于调节流向装置(1、71)的两个区域(3、5; 73、75)的气流,该旁通阀包括一连通到所述装置(1、71)的阀体 (9),该阀体具有通过进入管(13)接受入流气体的内室(11),旁 通阀还包括两个通向所述区域(3、5;73、75)的出流管(15、17; 85、87),所述出流管(15、17;85、87)的关闭件(35)装配在所 述关闭件(35)的旋转销(37)和致动装置(39、41、43)上;其特 征在于,
a)阀体(9)具有平面(21),该平面具有通到内室(11)中的 凹入开口(23);
b)所述旋转销(37)连同关闭件(35)和其致动装置(39、41、 43)装配在一平板(33)上,而该平板被固定到阀体(9)的所述平 面(21)上,关闭件(35)被恰当地定位,使其在与形成在所述管的 开始部分处的平面区域(61、63;95、97)接触时,可以关闭出流管 (15、17、85、87)。
2.如权利要求1所述的旁通阀,其特征在于,阀体(9)的构造 使得关闭件(35)以小于45°的工作度作动就可以关闭出流管(15、 17;85、87)。
3.如权利要求1所述的旁通阀,其特征在于,关闭件(35)包括 具有三角形棱柱形状的两个叶片(55、57),这些叶片的一个侧边固 定到旋转销(37)上,与该侧边相对的侧边则相互接合。
4.如权利要求1所述的旁通阀,其特征在于,关闭件(35)的致 动装置(39、41、43)包括特定的装置,通过该特定装置,可以使其 置于出流管(15、17;85、87)之间的任何中间位置上,从而按比例 控制通到它们中的每一个中的气体。
5.如权利要求1-4中任一项所述的旁通阀,其特征在于,它所 连接的装置(1)是具有成一体的旁通管的EGR系统热交换器,在该 热交换器中,两个区域(3、5)是冷却组件(3)和旁通管(5)。
6.如权利要求1-4中任一项所述的旁通阀,其特征在于,它所 连接的装置(1)是两通道EGR热交换器,在该热交换器中,两个区 域(73、75)是冷却组件(73)和通到发动机进气歧管中的排气管(75)。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种旁通,更具体地说,涉及一种内燃机废气再循 环(EGR)系统的热交换器旁通阀

背景技术

在目前的现有技术中公知称为EGR系统的、内燃机中的各种不 同废气再循环系统。
这些系统使来自排气歧管的废气在进行冷却处理之后再循环到 发动机进气歧管中,以减小NOx排放量
由于在发动机的某些工作条件下废气的冷却不适合,因此在现有 技术中提出使用旁通管,从而在阀的控制下允许废气在没有通过热交 换器的情况下进行再循环,该阀根据预定的条件使废气或者通向热交 换器,或者通向所述旁通管。
具有旁通管的热交换器的进入阀的不同方案是公知的,如公开在 专利EP0971427B1、专利申请WO03/085252A2、WO03/062625A1、 EP1291509A2和EP1355058A2中的这些阀,这些专利或者专利申请 具有本发明所要解决的许多缺点。

发明内容

本发明提出了一种旁通阀,该旁通阀调节气体向具有两个气体流 动区域的装置的流动,所述装置例如为具有成一体的旁通管的EGR 系统热交换器,在该热交换器中,入流气体必须或者流过冷却组件或 者流过旁通管,或者例如为双通道EGR系统热交换器,在该热交换 器中,入流气体必须或者通过冷却组件,或者通过排气管到达发动机 的进气歧管。
连接到该装置上的阀体具有内室,在该内室中通过进入管接受入 流气体,两个出流管通向两个气体通道区域,平面具有通到它的内室 中的凹入开口。
阀的运动件(即装配在旋转销上的出流管关闭件)和它们的相应 驱动装置被装配在平板上,因此借助例如通过螺钉把平板固定到阀体 的平面上,它们可以作为组件被“插入”到阀体中。
本发明的阀的第一特征是,可以独立地制造阀体及其运动组件。
这种独立性可以使阀的运动组件独立于使用它的装置而实现标 准化,只需要考虑阀体一定得被构造成允许“插入”具有运动组件的 板。
本发明的阀的第二特征是,它可以使用在不同类型的EGR系统 热交换器中,尤其可以用在具有一个气体通道或者双气体通道冷却组 件的交换器中。
本发明的阀的第三特征是,它能够减小每个出流管的关闭位置之 间的旋转度。
本发明的阀的第四特征是,它不需要铸件,也不需要复杂的机加 工件,这使得制造过程简单而且部件数量少。
本发明的阀的第五特征在于,它不仅可以应用到EGR系统热交 换器中,而且也可以用在其它气体管道装置中,尤其可以用在发动机 废气热量利用装置中。
下面结合附图详细描述一图示实施例,由此可以理解本发明的其 它特征和优点。但此实施例决不意味着对本发明的限制。

附图说明

图1、2和3示出了从不同位置看去的、具有成一体的旁通管和 本发明旁通阀的EGR系统热交换器的透视图。
图4示出了具有成一体的旁通管和旁通阀主体的EGR系统热交 换器的透视图,其中示出了阀的运动组件插入的开口。
图5示出了插入并固定到阀体上的阀运动组件的不同透视图。
图6示出了具有成一体的旁通管和本发明的旁通阀的EGR系统 热交换器的横剖视图。
图7示出了本发明的旁通阀的内部透视图;
图8和9示出了从不同位置看去的、具有本发明的旁通阀的两通 道EGR系统热交换器的透视图;
图10和11示出了具有本发明旁通阀的两通道EGR系统热交换 器的横剖视图。

具体实施方式

在首先参照图1-7所描述的本发明实施例中,本发明的阀7连 接到EGR系统的废气的热交换器1中,该热交换器在内部安装冷却 组件3,该冷却组件由一组互连管和一个旁通管5形成,其中要被冷 却的气体通过这些互连管进行循环,不被冷却的废气通过该旁通管进 行循环。
一方面,阀7包括一阀体9及两个出流管15、17,阀体具有经 进入管13接受入流气体的内室11,两个出流管指向热交换器的冷却 组件3和旁通管5。阀体9具有平面21,该平面具有通到内室11中 的凹口23。
另一方面,阀包括组件31(包括装在平板33上的阀的一些运动 件);出流管15、17的关闭件35,其装配在销37上;连杆曲柄装置 39、41,其使销37进行旋转;及致动器43,其可以是气动的或者电 动的。
组件31借助螺钉51固定到阀体9上,关闭件35定位在恰当的 位置上,从而关闭出流管15、17。
在这个实施例中,阀体9可以由不锈制造成交换器1的一部分。
其次,描述参照图8-11的本发明实施例,在该实施例中,本发 明的阀7连接到两通道EGR系统的废气的热交换器71上,用于把要 冷却的入流气体引向冷却组件73,或者如果不要被冷却,那么直接 引向排气管75,该排气管通向发动机的进入歧管。
在第一种情况下,气体沿着图10的箭头f1所示的路径流动,在 第二种情况下,沿着图11的箭头f2所示的路径流动。
一方面,阀7包括一阀体9及两个出流管85、87,该阀体具有 通过进入管13接受入流气体的内室11,两个出流管85、87分别通 向冷却组件73和排气管75,该排气管通向进气歧管。阀体9具有平 面21,该平面21具有通到内室11中的凹口23。
另一方面,由阀的运动件所形成的组件31与前面所描述的实施 例相类似,并且借助螺钉51固定到阀体9上,关闭件35恰当地定位, 以关闭出流管85、87。
在此实施例中,阀体9可以独立于交换器71地在铸件上进行 制造,并且使用中间法兰91使这两个零件连接在一起。
在两个所描述的实施例的图示的优选变化中,关闭件35由一个 双叶片构成,该双叶片包括两个叶片55、57,这些叶片形成一三角 形棱柱,棱柱的基部为旋转销37。
为此可以使用几种制造工艺:把叶片55、57的一边焊接于旋转 销37,而将它们的另一边上连接起来;制造一个单独的V形金属板, 该金属板的V形开口上的两端部边都接合到销37上;把销37、叶片 55、57组件制造成一个单独的零件;通过机加工来制造铸件,从而 得到一个销37和叶片55、57件。
固定到旋转销37上的双叶片的叶片55、57(或者在一个替换实 施例中用作关闭件35的一个叶片)的尺寸大小可以被定成足够小, 并且其压中心非常靠近旋转销37(使得叶片高于它的宽度),因此 它可以很好地防止在发动机内产生压力波动。这些压力波动在旋转销 37上产生在发动机工作期间趋于打开关闭件的扭矩。通过所述结构, 可以采用一个较小尺寸的致动器43来防止这种打开,而那些关闭件 35的面积较大,或者压力中心离旋转销37较远的阀则需要较大尺寸 的致动器。
阀体9这样构造,其出流管15、17;85、87的开始部分被构造 成作为关闭件35的机械止挡部的平面区域61、63、95、97,从而可 以完美地控制它的运转并且确保完美关闭,可以防止气体从在每种情 况下处于关闭状态的管泄漏
从逻辑上讲,关闭件35的尺寸一定得大于出流管15、17、85、 87的开口的尺寸,因此在关闭件35与平面区域61、63、95、97接 触时,这些开口被关闭。
在阀提供进入到其中的两个线路之间具有高度密封,通过使关闭 件35具有合适尺寸还可以使发动机具有良好的防压力波动性能,这 些优点使得可以使用较小的气动致动器,即该致动器的尺寸可以小于 那种旁通阀中所需的致动器的尺寸,该旁通阀或者没有小的关闭件来 承受发动机压力波动,或者在把气体输送到冷却组件中的线路和把气 体输送到旁通管中的线路之间没有高度密封。
根据本发明的阀可以减小在平面区域61、63;95、97之间所区 分的旋转角度,关闭件35必须转过该角度,从而从气体经冷却组件 3、73循环的工作位置转到气体经管5、75循环的工作位置,这种减 小的优点是,连杆曲柄系统的转矩损失非常小,因此可以得到小于 45°角度的阀。
如果本发明的阀设置有可以把关闭件35设置在位于平面区域 61、63;95、97之间的任何中间位置上以关闭出流管15、17;85、 87的的致动器,则本发明的阀还可以成比例地控制通向冷却组件3、 73或者通向管5、75的气体通道。
在所述两实施例中用作关闭件35的双叶片55、57具有许多优点:
-它有助于气体从入口管13流向两个出流管15、17;85、87 中的任一个,因此改善了借助阀加入到系统中的压力降大小。
-它有助于防止废气残余物积聚在旋转销37周围的区域,因为 由于它的形状而可以消除废气剩余物由于存在于阀中的流动条件而 沉积在其中的空间。
-它有利于减小叶片35的旋转角度。
-它起着绝热器的作用,尤其在具有两通道热交换器的实施例 中更是如此。
-气流有助于把叶片35关闭在平面区域61、95或者63、97上, 无论在哪种情况下。
相对于所述的本发明实施例,可以在权利要求书所限定出的范围 内作出变异。
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