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
发动机的
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W003/085252A2、W003/062625A1、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。
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
角度。
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。
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
钢制造成交换器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
铝铸件上进行制造,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
力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。