一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控egr閥的製作方法

2023-09-20 23:59:35

專利名稱：一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控egr閥的製作方法
技術領域：
本新型設計涉及汽油發動機、柴油發動機的廢氣再循環裝置EGR(ExhaUst Gas Recirculation)。本裝置受控制模塊的控制通過伺服電機及位移傳感器的閉路調節，按發 動機需要控制廢氣再循環量，以減少汽車排氣中的CO、HC及NOx等有害物質。
背景技術：
隨著排放法規日益嚴格，作為滿足歐II和歐III、歐IV排放法規的要求，通過廢氣 再循環裝置降低汽車排氣中的C0、HC及NOx等有害物質將是今後一段時間汽車行業所採用 的主要技術手段之一，也是我國汽車企業參與國際、國內市場競爭必須掌握的一項核心技 術。GER技術的初期，主要是採用機械氣動膜盒控制的回氣裝置。但其控制狀態相對 粗糙，響應時間相對漫長與滯後。為了提高工作的可靠性又由非冷卻式發展到冷卻式，但帶 來了裝置的複雜性和提高了造價等問題。近幾年，為了實現回氣量的精確控制和瞬態控制， 又與電控技術相結合發展成電控EGR。即該回氣裝置由電控系統模塊ECU和執行裝置EGR 所組成。而執行機構的驅動裝置分別採用過比例電磁鐵、步進電機、伺服電機等驅動機構。 在採用了感知閥門開度的位移傳感器後，實現了精確地閉環控制。目前電控EGR裝置主要 的追求是研製高性能價格比及長壽可靠地的電控閥，以滿足車用柴油機的可靠性和工作壽 命要求。即滿足溫度要求、振動要求、電磁兼容要求、防水防塵要求、電器連接可靠性等要 求。本發明就是針對這一要求，集中了當前正在使用的EGR的最佳的結構，為了提高可靠性 所做的改進。

發明內容
本發明的目的就是在成熟的電控EGR結構技術基礎上，採用了加大冷端進氣管散 熱面積降低執行機構的工作溫度；加裝隔離罩隔離高溫排氣向驅動執行機構的熱傳導、對 流傳熱及輻射傳熱；在傳動機構隔塵罩上設置進排氣孔，應用自然對流帶走傳動部件熱量 以降低其工作溫度；採用金屬刮環對附著在定心傳動軸上的積碳刮除以保護傳動定心的可 靠性。以上結構措施極大地降低了電控EGR的工作溫度，卡滯故障。因此提高了其工作壽 命及可靠性。本發明的改進之處在於處於冷端進氣管內的混流室外表面採用了加大散熱面積 的翅片結構，將由進入混流室內的回輸熱燃氣傳向回流室內壁的熱量直接通過翅片釋放到 進氣冷端流體中，從而降低了由混合室傳向執行機構的工作溫度；連接蝶閥的傳動軸被刮 磨錐形護套隔離在其內部，隔離了回輸的熱燃氣向閥杆的強迫對流傳熱、輻射傳熱的形成； 隔離錐形套的端部與傳動杆處於滑配合狀態，可刮除在蝶閥打開後粘留在閥杆上的積碳等 異物，可保證閥杆的有效定心與防異物卡死；在傳動機構隔塵罩上設置進排氣孔，應用自然 對流的方式帶走傳動部件內部的熱量以降低其工作溫度；閥門採用球形結構，閥體採用圓 形尖邊結構，因此可保證在閥杆處於與閥體不同心及偏斜的條件下也處於線性密封狀態。同時在閥門表面有油汙、積碳的等條件下也處於密封狀態。而此時，只要在系統每次啟動前 進行一次「零位」標定則對回氣控制就不會產生影響。。


圖1是本發明的總體結構示意圖；圖2是本發明的帶有散熱片的殼體局部放大圖；圖3是本發明的回氣室內閥杆隔熱罩局部放大圖；圖4是本發明帶有位移傳感器及散熱孔的上部護罩圖；圖5是本發明球面閥與護套尖邊接觸的示意圖附圖標記說明1、伺服電機殼體，2、伺服電機，3、伺服電機輸出擺線主動齒輪， 3-1、星形擺線齒輪減速器4、位移傳感器及其殼體，5、位移傳感器及伺服電機接線插座，6、 位移傳感器外殼體通風孔，7、閥門復位塔形彈簧，8、回氣室外翅片，9、帶閥杆的球形閥門， 10、具有刮板功能的隔熱護套，11、閥門杆定心銅套，12、位移傳感器傳動杆，13、曲臂變向機 構。
具體實施例方式本發明的技術方案是受控於E⑶的伺服電機2密封於與閥座相連為一體的鑄造 缸體1內，有效地屏蔽了外來的電磁幹擾並形成可靠地保護而防止外來物的碰撞與塵埃汙 染；在伺服電機的軸端以擺線齒輪3與星型減速器3-1相連，該減速器並被密封減速機匣 內。由於所有的齒輪系均採用聚碳酸脂材料製造而無需潤滑；在減速器的輸出端曲臂機構 13將伺服電機經減速了的周向運動變成軸向運動；以上部分均處於具有防塵盒6的低溫的 車體內；定心在銅套11內與球形閥門9相連的閥門杆被復位彈簧7壓緊使閥門處於關閉狀 態。其工作程序是按預置在E⑶內的指令脈寬驅動伺服電機2、經減速機3-1減速、 通過曲臂機構13打開與回氣口相連的閥門9，同時支靠在閥杆上方的位移傳感器支杆12回 饋閥門開度信號，實現閥門開度的閉環控制。發動機排出的廢氣經由集氣室8進入發動機 進氣管實現可控的廢氣再回輸。本發明由於採用了權利部分的結構，極大地降低了工作部件的工作溫度和消除了 運動部件的卡滯故障，提高了改廢氣再循環的EGR的壽命及工作可靠性。
在上文的詳細描述中，本發明在其它相應的應用領域變得很清晰。應當理解，雖然描述 了本發明的示意結構，但詳細描述和特定實施例只是出於描述的目的，而並不是對本發明 範圍的限制。因為在研究了附圖、說明書和前面的權利要求之後，對技術人員來講，其它改 進將變得清晰。
權利要求
其權利要求1其特徵在於包括搖臂機構及外殼、伺服電機、減速傳動機構、閥體和閥門組件。伺服電機被安裝在圓筒形的密封外殼內防塵並防止電磁幹擾；在伺服電機的軸端與擺線齒輪星星減速器相連，並被密封在傳動機匣內；曲臂機構將伺服電機經減速了的周向運動變成軸向運動；以上部分均處於相對低溫的車體內；定心在銅套內的閥門杆在復位彈簧作用下使閥門處於關閉狀態。
2.其權利要求2所述的一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控EGR，其特徵在於處 於冷端進氣管內的混流室外表面採用了加大散熱面積的翅片結構，將由進入混流室內的回 輸熱燃氣傳向回流室內壁的熱量及時的通過翅片釋放到進氣冷流體中，從而降低了由混合 室傳向執行機構的工作溫度。
3.其權利要求3所述的一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控EGR，其特徵在於連 接蝶閥的傳動軸被刮磨錐形護套隔離在其內部，隔離了回輸的熱燃氣向閥杆的強迫對流傳 熱、輻射傳熱的熱量；隔離錐形套的端部與傳動杆處於滑配合狀態，可刮除在蝶閥打開後粘 留在閥杆上的油汙、積碳等異物，可保證閥杆的有效定心與防異物卡死。
4.其權利要求4所述的一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控EGR，其特徵在於在 傳動機構隔塵罩上設置進排氣孔，應用自然對流的方式帶走傳動部件內部的熱量以降低其 工作溫度。
5.其權利要求5所述的一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控EGR，其特徵在於 閥門採用球形結構，閥體採用圓形尖邊結構(圖5所示，P面為球面M點為無毛刺尖邊)。 因此可保證在閥杆處於與閥體不同心及偏斜的條件下也處於線性密封狀態。同時在閥門表 面有油汙、積碳的等條件下也處於密封狀態。而此時，只要在系統每次啟動前進行一次「零 位」標定則對回氣控制就不會產生影響。
全文摘要
一種降低工作溫度提高工作可靠性的電控EGR閥，柴油機電控EGR技術是解決排放汙染的主要技術之一。本技術在電控EGR結構上，採用加大冷端進氣管散熱面積降低執行機構工作溫度翅片結構；在蝶閥傳動杆上加裝筒型隔離罩隔離高溫進氣向驅動執行機構的對流及輻射傳熱；在傳動機構隔塵罩上設置進排氣孔，應用自然對流帶走傳動部件熱量以降低其工作溫度；採用在傳動杆外的金屬刮環將附著在定心傳動軸上的積碳刮除以保護傳動定心的可靠性與球面閥表面與閥體線性接觸，保證了閥杆與閥體不同心及偏斜狀態下的延周接觸而實現密封。同時在閥上出現油汙、積碳等條件下的良好密封。以上結構措施降低電控EGR工作溫度，提高工作可靠性。
文檔編號F16K31/04GK101949340SQ20101012199
公開日2011年1月19日 申請日期2010年3月11日 優先權日2010年3月11日
發明者姜延英, 李明喜 申請人:哈爾濱安龍迪環保科技有限公司