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三通节流 阀

阅读：293发布：2020-05-14

专利汇可以提供三通节流阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于发动机进气口系统的三通节流阀包括：细长形阀板、定位轴以及致动器。细长形阀板设置在进气系统的进气部分内。细长形阀板具有主轴和副轴。定位轴连接到细长形阀板。定位轴绕细长形阀板的副轴设置。致动器连接到定位轴。致动器具有至少第一位置设定、第二位置设定以及第三位置设定。当致动器设置在第一位置设定时，细长形阀板的至少一部分与进气系统中进气部分的一部分接触。，下面是三通节流阀专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于发动机的进气系统的三通节流阀，包括：
细长形阀板，所述细长形阀板设置在进气系统的进气部分内，并具有主轴和副轴；
定位轴，所述定位轴连接到所述细长形阀板，并绕所述细长形阀板的所述副轴设置；以及
 致动器，所述致动器连接到所述定位轴，并具有至少第一位置设定、第二位置设定以及第三位置设定；
其中当所述致动器设置在所述第一位置设定时，所述细长形阀板的至少一部分与所述进气系统的所述进气部分的一部分接触。
2.如权利要求1所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述第一位置设定是旁通位置。
3.如权利要求1所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述第二位置设定是节流位置。
4.如权利要求1所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述第三位置设定是打开位置。
5.如权利要求1所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述致动器第一位置设定是旁通位置，所述第二设定位置是节流位置，且所述致动器在所述第一位置设定与所述第二位置设定之间具有多个位置设定。
6.如权利要求1所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述细长形阀板是卵形的。
7.如权利要求1所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述致动器适于绕所述副轴沿第一方向和第二方向旋转，其中所述第一方向对应于所述第一位置，而所述第二方向对应于所述第二位置。
8.如权利要求7所述的用于发动机的进气系统的三通节流阀，其特征在于，所述第一位置是旁通位置，而所述第二位置是节流位置。
9.一种发动机的进气系统，包括：
进气部分，所述进气部分具有第一连接点和第二连接点；
旁通部分，所述旁通部分连接到所述进气部分，所述旁通部分在所述第一连接点和所述第二连接点连接到所述进气部分，所述旁通部分具有宽度减小区域；
EGR入口，所述EGR入口设置在所述旁通部分内；以及
三通节流阀，所述三通节流阀设置在所述进气部分内，所述三通节流阀可在至少第一位置、第二位置以及第三位置之间运动，所述三通节流阀的所述第一位置将所述进气部分内的流体引导到所述旁通部分。
10.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，所述旁通部分的所述宽度减小区域形成文丘里管。
11.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，所述EGR入口设置在所述旁通部分的所述宽度减小区域内。
12.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，所述三通节流阀还包括：
细长形阀板，所述细长形阀板设置在进气系统的进气部分内，并具有主轴和副轴；
定位轴，所述定位轴连接到所述细长形阀板，并绕所述细长形阀板的所述副轴设置；以及
致动器，所述致动器连接到所述定位轴，并具有至少对应于所述三通节流阀的所述第一位置的第一位置设定、对应于所述三通节流阀的所述第二位置的第二位置设定、以及对应于所述三通节流阀的所述第三位置的第三位置设定。
13.如权利要求12所述的进气系统，其特征在于，所述细长形阀板是卵形的。
14.如权利要求12所述的进气系统，其特征在于，所述致动器第一位置设定是三通阀旁通位置，第二致动器位置设定是三通阀节流位置，且所述致动器在所述第一位置设定与所述第二位置设定之间具有多个位置设定。
15.如权利要求14所述的进气系统，其特征在于，所述旁通位置将所述细长形阀板布置成阻塞流体在所述进气部分内流动通过所述第一连接点。
16.如权利要求12所述的进气系统，其特征在于，所述致动器适于绕所述副轴沿第一方向和第二方向旋转，其中所述第一方向对应于所述第一致动器位置，所述第二方向对应于所述第二致动器位置。
17.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，还包括设置在所述第二连接点下游的燃烧空气部分。
18.一种控制具有进气部分、旁通部分、EGR入口以及细长形三通阀的发动机进气系统内流体流动的方法，所述方法包括：
将环境空气接纳到进气系统的进气部分内；
将设置在所述进气部分内的细长形三通阀旋转到第一位置、第二位置和第三位置中的一个位置，所述细长形三通阀的定位将所述环境空气引导到所述进气部分和旁通部分中的至少一个；以及
从所述EGR入口将废气接纳到所述旁通部分内。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述细长形三通阀旋转到所述第一位置仅将环境空气引导到所述旁通部分。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述细长形三通阀第一方向的旋转将所述阀定位在所述第一位置，而所述细长形三通阀第二方向的旋转将所述阀定位在所述第三位置，所述第一方向与所述第二方向相反。

说明书全文

三通节流阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种进气系统，该系统用于具有废气再循环系统(EGR)的柴油发动机，且更具体地来说涉及用于具有EGR系统的柴油发动机的进气系统的三通节流阀。

背景技术

[0002] 包括环境责任的努力和柴油发动机废气排放的现代环境法在内的多种因素降低了在化石燃料燃烧后进入大气的某些污染物的可允许可接受含量。越来越多的严格排放标准可能要求进一步控制燃料燃烧和废气燃烧后处理中的任一种或两种。例如，在过去几年，所允许的氧化氮(NOx)和颗粒物质的含量已经大大降低。其中，为了解决环境问题，许多柴油发动机现在具有废气再循环系统(EGR)，该系统把一些废气从柴油发动机废气系统引入柴油发动机的进气系统。已经证实较高含量的EGR比较低含量的EGR能更有效减少氧化氮(NOx)含量。EGR系统向进气系统提供EGR，其方式依赖于进气系统中空气与EGR系统中EGR的压差，因为通常进气系统有比EGR系统更高的压力。然而，当进气系统和EGR系统之间的压差不足以使高含量的EGR进入到进气系统时存在某些发动机运行条件。

[0003] 因此，需要这样一种节流阀，该节流阀用于将来自EGR系统的EGR与进气系统的进气混合以允许在所有的运行条件下向发动机提供高含量的EGR。

发明内容

[0004] 根据一实施例，用于发动机进气口系统的三通节流阀包括细长形阀板，定位轴以及致动器。所述细长形阀板设置在进气口系统的进气部分内，所述细长形阀板具有主轴和副轴。所述定位轴连接到所述细长形阀板。所述定位轴绕所述细长形阀板的所述副轴设置。所述致动器连接到所述定位轴。所述致动器至少具有第一位置设定，第二位置设定以及第三位置设定。当所述致动器设置在第一位置设定时，所述细长形阀板的至少一部分与所述进气口系统的所述进气部分的一部分接触。

[0005] 根据另外一个实施例，发动机的进气系统包括进气部分、旁通部分、EGR入口和三通节流阀。所述进气部分具有第一连接点和第二连接点。所述旁通部分连接到进气部分。所述旁通部分在第一连接点和第二连接点连接到进气部分。所述旁通部分具有宽度减小的区域。所述EGR入口设置在旁通部分内。所述三通节流阀设置在进气部分内。所述三通节流阀具有至少第一位置、第二位置以及第三位置。所述三通节流阀的第一位置把进气部分内的流体引导到旁通部分。

[0006] 提供一种控制具有进气部分、旁通部分、EGR入口和三通阀的发动机进气系统内流体流动的方法。提供环境空气进入进气系统的进气部分。设置在进气部分内的细长形三通阀至少旋转到第一位置、第二位置和第三位置中的一个，细长形三通阀的定位把空气引导到进气部分和旁通部分中的至少一个。从EGR入口提供废气进入旁通部分。附图说明

[0007] 图1a是示出当三通节流阀在第一位置时，进气系统通过三通节流阀来控制进入进气系统的EGR流动的功能图；

[0008] 图1b是示出当三通节流阀在第二位置时，进气系统通过三通节流阀来控制进入进气系统的EGR流动的功能图；

[0009] 图1c是示出当三通节流阀在第三位置时，进气系统通过三通节流阀控制进入进气系统的EGR流动的功能图；

[0010] 图2是示出图1中三通节流阀的功能图；

具体实施方式

[0011] 图1a-1c示出进气系统10的一部分。进气系统10具有进气部分12和EGR入口14。进气部分12适于包含环境空气。进气部分12内的环境空气可在进入进气部分12前穿过涡轮增压器压缩机和中间冷却器；

[0012] 旁通部分16在第一连接点15连接到进气部分12，并允许使该进气系统中的进气部分12与旁通部分16流体连通。该旁通部分16包含所述EGR入口14。该EGR入口14提供从EGR系统到旁通系统16的废气。提供给EGR入口14的废气通常具有比环境空气低的压力，尤其是在环境空气已经被涡轮增压器压缩机压缩的情况下更是如此。进气系统10的燃烧空气部分24设置在第二连接点25的下游，在该处旁通部分16与进气部分12连结。燃烧空气部分24包含环境空气和来自EGR系统的废气的混合物。

[0013] 旁通部分16在EGR入口14附近形成宽度减小的区域22。该宽度减小的区域22在某些运行状态下用作文丘里管，使得局部低压区域形成在该宽度减小区域的喉部或最窄点。

[0014] 三通节流阀18设置在进气部分12内。该三通节流阀设置在旁通部分16到进气部分12的连接点的上游。该三通节流阀18绕转轴线20旋转，使得该三通节流阀可以设置在如图1a-1c所示的三个一般设定之一内。

[0015] 如图1a所示，三通节流阀18绕转轴线20旋转，使得该三通节流阀18处于全开位置。该三通节流阀18在发动机高速运行时通常处于全开位置。当三通节流阀18处于全开位置时，环境空气的主要部分穿过进气部分12且环境空气的一部分穿过旁通部分16。转入旁通部分16的环境空气抽吸从旁通部分16的宽度减小区域22附近的EGR入口14抽吸废气。

[0016] 环境空气和来自旁通部分16内EGR入口14的废气与来自进气系统12的空气在第二连接点25处重新结合，在该处在进气系统10中的混合的环境空气和燃烧空气部分24中，旁通部分连接到进气部分12。来自混合的环境空气和燃烧空气部分24的混合的环境空气和废气适于传送到发动机的至少一个气缸中用于燃烧。

[0017] 现转向图1b，示出三通节流阀18处于旁通位置。在该旁通位置，所述三通节流阀18定位成将空气引导到旁通部分16内。可以设想到，当三通节流阀18处在旁通位置时，进气部分12内基本上所有的环境空气被引导到旁通部分16中。旁通部分16内的空气从旁通部分16的宽度减小区域22附近的EGR入口14抽吸废气。如上所述，宽度减小区域22用作文丘里管，从而在宽度减小区域22的最小宽度处形成低压区域，由于该文丘里管增大经过宽度减小区域22的流率，所以可将来自EGR入口14的附加废气抽吸到旁通部分16中。

[0018] 环境空气和来自旁通部分16内EGR入口14的废气与来自进气系统12的空气在第二连接点25处重新结合，在该处，在进气系统10中的混合的环境空气和燃烧空气部分24中，旁通部分16连接到进气部分12。来自混合的环境和燃烧空气部分24的混合的环境空气和废气适于传送到发动机的至少一个气缸中用于燃烧。

[0019] 可以设想到，当发动机在低速和低负荷状态下运行，三通节流阀18将放置在如图1b所示的旁通位置。在这种状态下，进气部分12内环境空气的流率可能不足以允许来自EGR入口14的足够量的废气。因此，使用三通节流阀18来将空气引导到旁通部分16中，在旁通部分内产生用于EGR入口14的足够流量以输送所要求的发动机运行和排放标准所需的废气量。

[0020] 接着参考图1c，示出三通节流阀18处在节流位置。在该节流位置，三通节流阀18定位成控制进气部分12内空气的流量。可以设想到，当三通节流阀18处在节流位置时，环境空气可以同时穿过进气部分12和旁通部分16。旁通部分16内的环境空气抽吸来自旁通部分16的宽度减小区域22附近的EGR入口14的废气。然而，来自EGR入口14的废气即使在旁通部分16内没有空气存在时也可以在旁通部分16内流动。

[0021] 环境空气和来自旁通部分16内EGR入口14的废气与来自进气系统12的环境空气在第二连接点25处重新结合，在该处，在进气系统10中混合的环境空气和燃烧空气部分24中，旁通部分16连接到进气部分12。来自该混合的环境空气和燃烧空气部分24的混合的环境空气和废气适于传送到发动机的至少一个气缸中用于燃烧。

[0022] 可以设想到，在除了在高速和低速运行的大多数发动机运行状态下，三通节流阀18将放置在图1c所示的节流位置，在高速和低速运行中，三通节流阀18通常放置在打开位置或旁通位置，分别如图1a和1b所示。

[0023] 三通节流阀18适于通过绕旋转轴线20旋转而在如图1c所示的节流位置和如图1b所示的旁通位置之间移动。应该注意，如图1a-1c所示，从全开位置逆时针方向旋转将三通节流阀18移动到节流位置，而从全开位置顺时针方向旋转将三通节流阀18移动到旁通位置。

[0024] 在图2中可以发现，三通节流阀18有细长形板26，该细长形板有主轴和副轴。对板26设想的一个细长形为卵形。旋转轴线20穿过三通节流阀18的细长形板16的副轴。轴28沿着细长形板26的副轴连接到细长形板26。致动器30连接到沿着三通节流阀18的细长形板26的副轴设置的轴28。致动器30绕轴28旋转，使得三通节流阀18可以定位在分别如图1b和1c所示的旁通位置与节流位置之间。致动器30也可以将三通节流阀18定位在旁通位置与节流位置之间的任何位置上。

[0025] 三通节流阀18适于绕旋转轴线20从约60°(六十度)转到约120°(一百二十度)。绕旋转轴线20的旋转量基于三通节流阀18的主轴和副轴的长度差而改变。

[0026] 三通节流阀18允许单个阀既用于对进入发动机的环境空气进行节流，又将环境空气转向到旁通部分16中，使得可由EGR入口14提供足够量的废气以允许该发动机在低速运行状态下按照预期起作用。三通节流阀18的细长形板因此免除了进气系统10对独立旁通阀的需求。

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