用於內燃機的廢氣再循環閥的製作方法

2023-07-28 12:16:51 3

專利名稱：用於內燃機的廢氣再循環閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於內燃機的廢氣再循環閥，包括具有廢氣入口和廢氣出口的殼 體、閥閉合本體、閥杆、廢氣入口和廢氣出口之間的閥座、引導套管和密封環，閥閉合本體固 定在閥杆上且閥杆可被促動器運動，其中閥閉合本體可以通過運動閥杆而降低到所述閥座 上且閥閉合本體可以通過相反運動而從所述閥座升起，閥杆在殼體中經由引導套管而被引 導，密封環位於引導套管的與閥閉合本體相對的端部上。
背景技術：
用於針對內燃機的相應操作狀態而調整再循環的廢氣量以便於降低內燃機廢氣 中對環境有害部分(特別是氮氧化物)的廢氣再循環閥通常是已知的且在很多應用中有描 述。這些廢氣再循環閥通常包括與閥杆操作地連接的促動器，該閥杆在閥的殼體中通過引 導套管被引導且在其遠離促動器的端部處包括對應於相應閥座的至少一個閥閉合本體。此 處，大部分廢氣再循環閥被配置為使得，在閥的閉合狀態下，引導套管定位在含有新鮮空氣 的區域中，且通過閥閉合本體與廢氣側隔離開。然而，當閥打開時，即當閥閉合本體從閥座 升起時，廢氣沿進氣管的方向流動，使得允許在帶有菸灰或其它結塊且粘性的物質的廢氣 與引導套管之間的連接，由此，不只是因為溫度差異，堆積物分別形成在閥杆上和引導套管 中，這可影響閥的功能。
已經提出各種建議以便避免閥杆上和引導套筒中的這樣的堆積物，並且還為了防 止由廢棄組分導致促動器附近的電子部件(譬如電磁器件、電動機或電位器)功能失常。
為了避免灰塵顆粒侵入促動器附近，DE10336976公開了提供一種徑向密封環形式 的閥杆密封件。然而，由於在引導套筒和閥杆之間的堆積物導致閥杆中鄰近密封環區域中 的刮擦，該部件在短暫的操作時間之後磨損，且由此喪失其密封功能。這些可能的尖銳邊緣 經過密封環，且可由此導致小的撕裂。除了洩漏之外，這還可能導致閥的卡滯。
另一種形式的密封環在DE4338192A1中提出。關於該文獻中公開的閥，肋被布置 在清潔氣體側的區域中，所述肋被用於保護引導本體不受熱輻射和髒汙。此外，閥杆與彈性 隔膜連接，該隔膜用於將控制腔室相對於廢氣出口密封。然而，這樣的設計是相當複雜的結 構，因為多個額外的部件必需被使用以密封閥門本體。特別是，密封隔膜的提供需要額外的 組裝勞動且具有肋的殼體導致的生產成本高於沒有肋的殼體。此外，堆積物在引導套筒和 閥杆之間的區域中累積，其導致閥的卡滯。
相應地，已知例子中的缺陷是進入引導套筒和閥杆之間的灰塵顆粒通過閥杆中的 脊或者劃痕的形成或通過堆積物自身導致閥的功能失常。這還可以影響使促動器遠離灰塵 顆粒的保護，導致電子部件的故障。發明內容
由此，目的是提供一種廢氣再循環閥，對於該閥可以保證閥的長工作壽命而不會 故障，同時組裝勞動量低。對於密封元件的損壞以及由於閥杆中的堆積物或劃痕導致的卡滯被防止。
該目的通過主權項的特徵部分實現。通過在引導套筒朝向密封環的第一區段中在 閥杆和引導套筒之間形成周向縫隙，可以實現在該區域中閥杆和引導套筒之間沒有摩擦。 由此，沒有可以導致徑向密封環損壞的劃痕形成在該區域中。
優選地，縫隙的高度大於或等於閥閉合本體的行程的高度。由此，可以防止在引 導套筒的引導部分中滑動的區段(在該處由於它們直接在彼此上滑動而可以形成劃痕和邊 緣)會在閥閉合時接觸密封環。由此，密封環的密閉性和工作壽命被增加。
在另一改進中，引導套筒的引導區段連結第一區段，所述引導區段朝向閥閉合本 體的端部形成有尖銳邊緣。該尖銳邊緣用作刮擦邊緣，在該邊緣處閥杆上的堆積物在閥閉 合時被剝離，由此汙染物到相當短的滑動部分中的侵入被大大避免。
有利地，引導區段在朝向閥閉合本體的方向與第三區段連結，在該第三區段中，第 二縫隙形成在引導套筒和閥杆之間，其中引導套筒朝向閥閉合構件的端部被設置有減小第 二縫隙的縮窄部。在該縫隙中，髒物可以累積，而不會導致滑動部分中的摩擦，該摩擦會導 致在杆或引導套筒中的劃痕。此外，該區段，其延伸到廢氣流動通過的空間中，用作用於閥 杆的護罩。
在另一有利的實施例中，引導區段的軸向端部設置有兩個引導部分，在兩個引導 部分之間形成有另一個縫隙。由此，滑動部分，其中摩擦會發生，被顯著地減小，且用於收集 堆積物的額外空間被產生。儘管如此，閥杆的適當引導通過兩個引導部分而被確保。引導 部分優選是短的，以便於避免較大的摩擦表面。由此，卡滯更容易被鬆開。
優選地，兩個引導區段的軸向高度小於或等於閥閉合本體的最大行程高度，由此 當閥操作時，存在於引導部分中的髒物可以被分別運送到引導部分外部的區域中。
在其另一個改進中，兩個引導部分在其軸向端部的至少一個上形成有尖銳邊緣。 這些邊緣用作刮擦邊緣，在閥杆運動時髒物通過該些邊緣而被從閥杆剝離，由此髒物進入 滑動部分的侵入被基本防止。這進而導致減少的摩擦和導致避免劃痕。
優選地，周向凹部形成在閥杆中，其在廢氣再循環閥的閉合狀態下，定位為緊鄰引 導區段或與引導區段具有短重疊。閥杆的該區段還用於接收剝離的髒物且由此用於防止通 過與位於其間的顆粒摩擦而導致的損壞。
由此，廢氣再循環閥被提供，其中通過確保沿閥杆的持久密閉、以及通過大大避免 在引導部分中的髒物經受摩擦由此進一步防止廢氣再循環閥的卡滯，閥的功能失常可以被 最小化。


根據本發明的廢氣再循環閥的兩個實施例在附圖中示出，且在後文中描述。
圖1是根據本發明的廢氣再循環閥的第一實施例的細節的截面側立體視圖。
圖2是根據本發明的廢氣再循環閥的第二實施例的細節的截面側立體視圖。
具體實施方式
圖1所示的廢氣再循環閥被配置為卡扣式閥，其本身可以以已知的方式安裝在廢 氣再循環管道中的相應形成的開口中。該閥包括殼體2，廢氣入口 4和廢氣出口 6形成在殼體中。
要被控制的流動橫截面存在於廢氣入口 4和廢氣出口 6之間,該橫截面被布置在 殼體2中且與閥閉合本體10協作的閥座8所圍繞。閥閉合本體10被固定地安裝到閥杆 12，該閥杆12被可滑動地支撐在引導套管14中，用於在其中平移運動。此處，閥杆12是在 不鏽鋼的引導套筒14中滑動的鍍鉻部件，該引導套筒14被固定在殼體2中相應形成的通 孔16中，該通孔16具有肩部17。該肩部17固定引導套筒14在孔16中的軸向位置，抵抗 引導套筒14朝向閥閉合本體10的運動。
在通孔16中，具有支撐環20的唇狀密封環18被布置在引導套筒14的與閥閉合 本體10相對的一側上。
在閥杆12的與閥閉合本體10相對的一端處，未示出的、特別是電動的促動器被連 接，閥杆12可通過該促動器以平移方式運動。
在殼體2中，環形凹部22在促動器側繞閥杆12形成，該凹部同心地圍繞閥杆12。 螺旋彈簧16被支撐在該凹部22的底部24上，該彈簧也圍繞閥杆12且其相對端鄰接抵靠 板28，該板28固定到閥杆使得它被固定而抵抗相對於閥杆12的軸向移位。螺旋彈簧26在 底部24和板28之間處於被偏壓狀態，使得閥閉合本體10被彈簧力推壓抵靠閥座8。
根據本發明，引導套筒14具有面向唇狀密封環18的第一區段30，該區段的內徑大 於閥杆12的外徑，從而同心的環形縫隙32存在於該區段30中、在閥杆12和引導套筒14 之間。該縫隙32的軸向延伸至少與閥閉合本體10的最大行程一樣大。
該第一區段30與用作引導區段34的第二區段連結，且閥杆12被可滑動地支撐在 該第二區段34中。在該實施例中，該區段34還與擴大區段36連結，該擴大區段36在其面 向閥閉合本體10的端部處具有縮窄部38，該縮窄部徑向地限定布置為相對於閥杆12同心 的第二環形縫隙40。
如果促動器被促動抵抗彈簧力，閥杆在引導套筒14中被朝向閥閉合本體10滑動 運動，使得閥閉合本體被從閥座8升起。由此，自由流動橫截面被形成，通過該橫截面，帶有 顆粒的廢氣可以從廢氣入口 4朝向廢氣出口 6流動。結果，特別是由於存在的廢氣波動，發 生了一些情況，所述情況導致了沿朝向促動器方向的壓力梯度，從而小量廢氣沿閥杆朝向 促動器流動。該廢氣含有髒物，該髒物落在閥杆12或引導套筒14上。當閥被運動時，由於 必須的小公差，這可能導致在閥的任意位置中在引導區段中滑動的部分中劃痕的形成。然 而，它們將不再接觸唇狀密封環18，因為閥杆12接觸唇狀密封環18的部分在任何位置中 都不在引導區段34中滑動。由此，沒有可以導致唇狀密封環18損壞的劃痕形成在閥杆的 該部分中。相反，第一縫隙32提供足夠的空間來收集存在的髒物。第二縫隙40也是如此。 還可以通過運動從引導區段34移除髒物並將其容納在縫隙32、40中的一個中。
圖2中所示的廢氣再循環閥示出了第一實施例的改進，其中相同的參考標號被用 於相同的部件。
與第一實施例相比，已經對閥杆12和引導套筒14進行了修改。在圖1的實施例 的長、連續的引導部分34中，菸灰可尤其聚集在引導部分的中央，所述菸灰不再被運送離 開且最終導致增加的摩擦。由此，第一實施例的相當長的引導區段34在圖2的實施例中被 分為兩個引導部分42、44，所述引導部分42、44布置在引導區段34的軸向端部處，縫隙45 通過加寬引導套筒14的內徑而形成在兩個引導部分42、44之間，該縫隙比該些部分更長。在兩個引導部分42、44之間的該距離是為了防止閥杆12的傾斜所必須的。通過減少關於 沿相對方向最遠離彼此的兩部分42、44的引導，通過杆獲得的引導結構被保持。在它們的 軸向端部處，引導部分42、44具有用作刮擦邊緣的邊緣46、48、50、52。當閥杆12運動時， 閥杆12上的髒物被這些邊緣46、48、50、52剝離，且由此大部分髒物完全不會抵達引導部分 42、44，而是被收集在縫隙32、40、45中。現在其通過大大短於閥行程的引導部分實現，使得 閥杆12與引導件的每一個接觸點在整個行程期間完整地行進經過相應短引導部分42、44， 且由此大部分顆粒可以被從接觸部分運送出。此外，顆粒的累積還通過在閥杆12的運動期 間賦予的這些引導部分42、44中的相當大的徑向力分量和兩部件的直接接觸而被防止。
更靠近閥閉合本體10的引導部分44被定位在廢氣流動通過的空間內部。在廢氣 再循環閥的閉合狀態下，閥杆12中的凹部54定位為緊鄰該第二引導部分44或與該引導部 分44稍稍重疊。該凹部54也用於接收髒物，並導致擾動，其使得進入引導部分44中的直 流入更加困難。
顯然所述的實施例適用於延長廢氣再循環閥的工作壽命，因為經受機械負載的部 分被減少。通過滑動部分的減少，摩擦被基本避免使得唇狀密封環的密閉性被保持，且卡滯 被基本防止。
顯然權利要求的保護範圍並不局限於所述的實施例，而是可以想像到各種結構改 進，特別是關於刮擦邊緣或部件的尺寸。
權利要求
1.一種用於內燃機的廢氣再循環閥，包括殼體(2)，具有廢氣入口(4)和廢氣出口(6)，閥閉合本體(10),閥杆(12 )，閥閉合本體(10 )被緊固到該閥杆且該閥杆可通過促動器運動，閥座(8)，位於廢氣入口(4)和廢氣出口(6)之間，可以通過運動閥杆(12)將閥閉合本體(10)降低到閥座(8)上，且通過相反方向的運動將閥閉合本體(10)從閥座(8)升起，引導套筒(14)，閥杆(12)通過引導套筒(14)在殼體(2)中被引導，以及密封環(18)，布置在引導套筒(14)遠離閥閉合本體(10)的端部處，其特徵在於在引導套筒(14)指向密封環(18)的第一區段(30)中，周向縫隙(32)形成在閥杆(12) 和引導套筒(14)之間。
2.如權利要求1所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於縫隙(32)的高度大於或等於閥閉合本體(10)的最大行程高度。
3.如權利要求1或2所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於第一區段(30)與引導套筒(14)的引導區段(34)連結，該引導區段(34)的面向閥閉合本體(10)的端部形成有尖銳邊緣(52)。
4.如權利要求3所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於第三區段(36)沿閥閉合本體(10)的方向連結引導區段(34)，在該第三區段中，第二縫隙(40)形成在引導套筒(14)和閥杆(12)之間，其中引導套筒(14)的面向閥閉合本體(10)的端部形成有縮窄部(38)，第二縫隙(40)通過該縮窄部(38)減小。
5.如權利要求3或4所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於引導區段(34)的軸向端部設置有兩個引導部分(42、44)，在這兩個引導部分之間形成有另一縫隙(45)。
6.如權利要求5所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於兩個引導部分(42、 44)的軸向高度小於或等於閥閉合本體(10)的最大行程高度。
7.如權利要求5或6所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於兩個引導部分 (42,44)都在其軸向端部的至少一個處具有尖銳邊緣(46、48、50、52)。
8.如前述權利要求中任一項所述的用於內燃機的廢氣再循環閥，其特徵在於周向凹部(54)形成在閥杆(12)中，該凹部在廢氣再循環閥的閉合狀態下緊鄰引導區段(34)或與引導區段(34)稍稍重疊。
全文摘要
已知用於內燃機的廢氣再循環閥，包括具有廢氣入口(4)和廢氣出口(6)的殼體(2)、閥閉合本體(10)、閥杆(12)、廢氣入口(4)和廢氣出口(6)之間的閥座(8)、引導套管(14)和密封環(18)，其中閥閉合本體(10)固定在閥杆(12)上且閥杆(12)可被促動器運動，其中閥閉合本體(10)可以通過運動閥杆(12)而降低到所述閥座(8)上且閥閉合本體(10)可以通過相反運動而從所述閥座升起，閥杆(12)經由引導套管(14)而在殼體(2)中被引導，密封環(18)位於引導套管(12)的與閥閉合本體(10)相對的端部上。然而，閥的卡滯或密封密閉性損失往往成為問題。本發明由此提出在引導套筒(14)的指向密封環(18)的第一區段(30)中、在閥杆(12)和引導套筒(14)之間形成周向縫隙(32)。密封環(18)的機械負載由此被降低，且引導區段被縮短。
文檔編號F02M25/07GK103069145SQ201180041341
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月3日 優先權日2010年8月26日
發明者S.維特, O.薩裡, G.迪茨 申請人:皮爾伯格有限責任公司