廢氣流的控制裝置的製作方法
2023-05-20 17:44:21
專利名稱：廢氣流的控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於控制廢氣流動的控制裝置。
背景技術：
目前，特別是在柴油機領域，由於汙染物排放要求，內燃機廢氣再循 環系統己成為發展方向.然而再循環廢氣通常由廢氣冷卻器冷卻，廢氣冷卻 器具有一個旁路管，旁路管通常與廢氣冷卻器平行的設置，以確保功能 性。因此，熱的且有化學侵蝕性的廢氣流在定量方面和流經冷卻器或旁路 的分配方面的調節是根本性的問題。為此，現有技術中通過一個控制閥， 它的第一調節閥瓣控制流量，第二調節閥瓣負責冷卻器和旁路之間廢氣流 的分配。為此，通常對於驅動葉片需要兩個不同的驅動單元。
發明內容
本發明的目的是提供一種用於控制廢氣流的控制裝置，它的製造只需 少量的必需零件，從而節約製造成本。
本發明的目的是這樣實現的，提供一種如下所述的裝置，如下面詳細 的說明。
在如本發明的帶有執行器的控制機構的作用下，第一滑閥元件和第二 滑閥元件是能夠進行調整的，而且通常只需要一個單獨的執行器。在這 裡，至少三個通口分別與廢氣管、廢氣冷卻器和廢氣冷卻器的旁路相連 接。例如，兩個滑閥元件可位於廢氣管的下遊，只通過一個執行器把各廢 氣管中提供的廢氣流定量地分配到廢氣冷卻器中和旁路中。可選的是，廢 氣管可以位於旁路和廢氣冷卻器的下遊，當廢氣流過廢氣冷卻器時，至少 在正常運行的情況下，在滑閥元件的區域的廢氣溫度較低。本發明一個優選的實施例中，至少一個第一滑閥元件在彈簧力的作用 下在閉合方向上動作，使閉合元件在關閉位置上密封地閉合。
更優選的，廢氣流在打開方向上向至少一個第一閉合元件施加一個壓 力。這種情況下，因為只需要較小的打開力，執行器以及控制機構可以具 有精簡的結構。可選的是，廢氣流也可以在閉合方向上作用於閉合元件。
在本發明一個特別優選的實施例中，在第一滑閥元件上設有另一個相 對於第一閉合元件可運動的閉合元件，在滑閥元件的打開動作過程中，閉 合元件依次打開與之對應的開口。這樣，第一滑閥元件的打開行程基本上 可以分成兩段，因此通過簡單的方法就可靈活地調整廢氣的流量。除了兩 級調節之外，特別是通過適當形狀的閉合元件，例如圓錐形，還可實現良 好的無級調節。當壓力是在閉合方向上施加到閉合元件上時，由於開口整 個的橫截面不是被立即打開，通過兩段的打開方式可以將打開壓力控制在 較小的水平。
本發明的一個優選的實施例，控制機構包括至少一個可旋轉的操縱 杆，用於將執行器的力以一種適當的方式傳遞到滑閥元件上。可選的或另 外的是，控制機構還可以包括一個帶有偏心元件的旋轉軸或滑杆盤
(Kulissenscheibe)。控制機構的各個機械元件可分別單獨地或以組合的 形式，使執行器的第一位置對應於第一滑閥元件的打開，執行器的第二位 置對應於第二滑閥元件的打開。根據控制機構的設計，在選擇適當的執行 器時具有很高的自由度。優選的執行器可優選地包括線性的、特別是液壓 驅動單元，或者也可以是轉動式的、特別是電動驅動單元。基本上任何執 行器均適合與本發明的裝置相配合。在控制機構經過適當設計的情況下， 執行器在空間布置上可使執行器所受到的再循環廢氣的加熱很少。
本發明的一個優選實施例中，至少一個閉合元件是盤狀的。進行密封 閉合的閥盤所佔用的安裝空間很小，從而降低了生產成本。
在另一個可選的實施例中，至少一個閉合元件是圓錐形的，因此通過 選擇合適的形狀，可非常好地調整在相關的通口之間的開口的大小。
另一可選的方案，至少一個閉合元件包括一個可旋轉的調節閥瓣。總 體而言，根據不同的溫度要求可適當地選擇任何一種閥閉合元件的設計。
本發明的其他優點可以從下面的具體實施方式
的描述中體現。
下面，將結合附圖具體描述本發明的兩個優選的實施方式。 圖1是本發明控制裝置的第一種實施方式的示意圖； 圖2是本發明控制裝置的第二種實施方式的示意圖。
具體實施例方式
本發明的第一種實施方式，如圖1所示的的控制裝置，包括一個帶有 第一通口 2，第二通口 3，和第三通口 4的殼體1。所述第一通口 2，如圖 所示，可由兩部分組成，但是通過一個適當的、圖未示的分流器連接到同 一廢氣輸送管，用於內燃機廢氣的供應。兩個氣室2a， 2b，如圖中所示的 剖面，是相獨立的，因此殼體1大體上在相同的廢氣壓力下動作。
在兩個氣室2a， 2b之間具有與通口 3相連通的氣室3a，和與通口 4 相連通的氣室4a，間壁5把氣室3a， 4a彼此分隔開。氣室3a具有到通口 2的氣室2a的連接開口 3b，以及到通口 2的氣室2b的連接開口 3c。氣室 4a具有到通口 2的氣室2a的連接開口 4b，以及到通口 2的氣室2b的連接 開口 4c。連接開口 4b， 4c和連接開口 3b、 3c分別成對地處於同一軸心 上。
第一滑閥元件6位於連接開口 4b， 4c的連接軸上。它包括一個可沿其 縱向平移的滑閥杆6a，所述滑閥杆在殼體1的外部的孔6b處基本上是密 封地在引導下滑動。位於滑閥杆6a —端的是一個與滑閥杆6a相連、由閥 盤6c形成的封閉元件，它可以密封地緊貼在連接開口 4c上。第二閥盤6d 滑動地安裝在滑閥杆6a上，通過彈簧元件6g支撐在第一閥盤6c的背面。 滑閥杆6a在其另一端具有滑動塊6e，在這裡，彈簧6f支撐在氣室2a的壁 和滑動塊6e之間。
如圖1所示，彈簧6f通過一個向左的力作用於第一滑閥元件6。在所 示的第一滑閥元件6處於關閉位置時，第二閥盤6d在彈簧6g的作用下密 封地壓在連接開口 4b上，因此由於殼體1的支撐，彈簧6g施加的力與彈 簧6f的力相反。彈簧6f的強度大於彈簧6g，因此彈簧的合力使兩個閥盤 6c， 6d處於關閉狀態。第二滑閥元件7與第一滑閥元件6相平行設置，它與第一滑閥元件6 具有同樣的結構，因此第二滑閥元件7具有相應的附圖標記7a至7g。第 二滑閥元件7位於連接開口 3b， 3c的軸心上，因此閥盤7c， 7d用於封閉 連接開口 3b， 3c。與第一滑閥元件6不同的是，第二滑閥元件7在圖中處 於完全打開的位置，這可從滑閥杆7a向右移動的位置看出。而且，如圖所 示，第二滑閥元件7的第一閥盤7c到與之對應的連接開口 3c的間距，大 於第二閥盤7d到與之對應的連接開口 3b的間距。這表明打開過程具有兩 個階段，其中，在用與彈簧6f， 7f的力相反的力向內壓入各滑閥元件6, 7 時，位於端部的、固定的閥盤6c， 7c首先被打開。在這第一個打開階段 中，閥盤間的彈簧6g， 7g逐漸被放鬆，直到第二閥盤6d， 7d被圖未示 的、滑閥杆6a上的傳動元件(Mitnehmer)強迫同樣沿著打開方向運動。 通過兩個階段的打開，可以非常精確地控制再循環的廢氣流的流量。
控制機構8包括一個可轉動的操縱杆8a，旋轉的中心相對於殼體1固定。
所述可轉動的操縱杆8a是這樣形成的，即在運動時，操縱杆8a的滑 動面8b在一個方向上與第一滑閥元件的滑動凸輪6e相互作用，而在以相 反的方向偏轉時，則與第二滑閥元件的滑動凸輪7e相互作用。因此，每個 滑閥元件在未被操作的情況下，與操縱杆8a的滑動面8b不接觸，這樣， 這個滑閥元件在前述的彈簧力的作用下處於關閉的位置。
圖未示的執行器以線性液壓傳動單元的形式形成。通過執行器，操縱 杆以可驅動的方式在一個或另一個方向上移動，從而沿打開方向操縱第一 滑閥元件6或第二滑閥元件7。沿打開方向操縱第一滑閥元件6時，將廢氣 輸入的氣室2a， 2b通過連接開口4b， 4c與氣室4a連通起來。在這裡，通 口 4通向再循環廢氣的廢氣冷卻器。相應地，在沿著相反的方向操作操縱 杆8a時，管道2a， 2b通過連接開口3b, 3c與管道3a相連。管道3a通 過通口 3與平行繞過廢氣冷卻器的旁路相連。
總之，通過單個執行器的單向調整，既可以選擇將廢氣流連接到廢氣 冷卻器上，或者連接到旁路上，又可以確保再循環廢氣的供給量。在這 裡，閥盤4b， 4c， 3b， 3c可以至少部分呈圓錐形，並且在可能的情況下固 定在相應為杯形的閥座中，從而能夠更精確地控制再循環廢氣流量。圖2所示是本發明的另一實施方式，與第一種實施方式不同的是，只 包括一個帶有通口 102的單一的輸入氣室102a。輸入氣室102a通過第一 連接開口 103b與第二通口 103的氣室103a相連，並通過連接開口 104b 與第三通口 104的氣室104a相連。與第一實施方式相似的是，設有第一滑 閥元件106和第二滑閥元件107。由於簡化了殼體1的設計，即在進氣口 102a與兩個出氣口 103a， 104a之間各自只有一個連接開口 103b， 104b，因此，每個滑閥元件106， 107各自只有一個闊盤106c， 107c，分 別固定在對應的滑閥杆106a， 107a的端部。與第一種實施形式相同的是， 兩個滑閥杆106a， 107a穿過殼體1的開口 106b， 107b，並由彈簧106f， 107f沿閉合方向施加力。在滑閥杆106a， 107a的端部設有滑動面106e， 107e。第二種實施方式的控制機構108包括一個可旋轉的軸108a，它垂直 於滑閥杆106a和107a，並分別在滑動面106e， 107e的水平高度上具有 凸輪狀的偏心元件108b， 108c。偏心元件108b， 108c的形狀基本相同， 但是它們以相對於對方旋轉180。的方式錯開地固定在軸108上。
在處於如圖2所示的軸108a的旋轉位置時，偏心元件108b作用於它 對面的滑動面107e，使滑閥杆107a沿打開方向在對抗彈簧力的情況下最 大限度地壓入，並打開滑閥元件107。與之相反，另一個偏心元件108b沒 有作用於第一滑閥元件106的滑動面106e上，從而使第一滑閥元件106 在彈簧力的作用下處於閉合狀態。可以看出凸輪108b， 108c的形狀是大幅 度傾斜的，因此旋轉軸108a有著一個位置，在這個位置上滑閥元件106， 107都不會打開。由於凸輪工作面的形狀， 一個滑閥元件106， 107根據旋 轉位置可以只是局部地打開，而另一個滑閥元件則處於閉合狀態。
驅動裝置(圖未示)可以是電動機，通過步升電壓傳動與旋轉軸適當 的連接。所述的驅動裝置也可以線性液壓缸，把線性運動轉換成旋轉軸 108a的轉動運動，例如通過一個齒條齒輪。
不言而喻，本發明的第一實施方式和第二實施方式的組成部分，特別 是控制裝置8， 108是可以互換的。這裡僅舉例說明一種滑閥元件的兩個設 計方案，同樣的閉合元件根據不同的配置在廢氣壓力下可以在打開方向或 關閉方向動作也是可行的。
權利要求
1. 一種用於控制廢氣流量的裝置，包括一個殼體(1，101)，帶有至少一個第一、一個第二、和一個第三通口(2，3，4，102，103，104)，用於連接傳導內燃機的廢氣的第一、第二、第三廢氣管道，第一滑閥元件(6，106)，帶有可移動的第一滑閥杆(6a，106a)和位於所述第一滑閥杆上的第一閉合元件(6c，106c)，第二滑閥元件(7，1067)，帶有可移動的第二滑閥杆(7，107a)和位於所述第二滑閥杆上的第二閉合元件(7c，107c)，一個用於對裝置進行能量輔助操縱的執行器，在第一通口和第二通口之間有連接開口(4c，104b)，可在第一閉合元件(6，106)作用下可調的被閉合，在第一和第三通口之間一個連接開口(3c，103b)，可在第二閉合元件(7c，107c)作用下可調的被閉合其特徵在於，所述控制機構(8，108)與所述執行器相連，使第一滑閥元件(6，106)和第二滑閥元件(7，107)可通過控制機構調節。
2、 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，至少三個的通口(2， 3， 4， 102， 103， 104)各自與排氣管、廢氣冷卻器和廢氣冷卻器的旁通管相連 接。
3、 如權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，至少一個第一滑閥元 件(6， 106)在彈簧的作用力下在閉合方向上動作。
4、 如前述任一權利要求所述的控制裝置，其特徵在於，在打開方向上 廢氣流向至少一個第一閉合元件(106C)施加一個壓力。
5、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，在第一滑閥元件(6) 上設有另一個相對於第一閉合元件可運動的閉合元件(6c)，在滑閥元件(6) 的打開動作過程中，閉合元件(6c， 6d)依次打開與之對應的開口 (4b， 4c)。
6、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述控制裝置包括 至少一個可旋轉的操縱杆(8a)。
7、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述控制裝置包括 一個帶有偏心元件(108b， 108c)的旋轉軸(108a)。
8、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述控制裝置包括 滑杆盤。
9、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述驅動裝置包括 線性驅動、特別是液壓驅動單元。
10、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述驅動裝置包 括旋轉驅動、特別是電動驅動單元。
11、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，至少一個所述第 一閉合元件是盤狀的。
12、 如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，至少一個所述第 一閉合元件是圓錐形的。
13、 如權利要求1至10的任一項所述的裝置，其特徵在於，至少一個 所述第一閉合元件包括一個可旋轉的調節閥瓣。
全文摘要
本發明涉及一種用於控制廢氣流量的裝置。該裝置包括一個殼體，帶有至少一個第一、第二和第三通口，用於連接傳導內燃機的廢氣的第一、第二、第三廢氣管道；第一滑閥元件帶有可移動的第一滑閥杆和位於所述滑閥杆上的第一閉合元件；第二滑閥元件帶有可移動的第二滑閥杆和位於所述第二滑閥杆上的第二閉合元件；及一個用於對裝置進行能量輔助操縱的執行器。按照本發明，在第一通口和第二通口之間有連接開口(4c，104b)，可在第一閉合元件(6，106)作用下可調的被閉合，在第一和第三通口之間一個連接開口(3c，103b)，可在第二閉合元件(7c，107c)作用下可調的被閉合。所述控制機構(8，108)與所述執行器相連，使第一滑閥元件(6，106)和第二滑閥元件(7，107)可通過控制機構調節。
文檔編號F02M25/07GK101287901SQ200680038127
公開日2008年10月15日 申請日期2006年9月7日 優先權日2005年9月8日
發明者彼得·格斯克斯, 漢斯-彼得·克萊因 申請人:貝洱兩合公司;貝洱熱工公司