专利名称：旁通阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旁通阀，更具体地说，涉及一种内燃机废气再循环(EGR)系统的热交换器的旁通阀。
技术背景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WO03/085252A2、 WO03/062625A1 、 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。 发明内容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。
图l、 2和3示出了从不同位置看去的、具有成-一体的旁通管和 本发明旁通阀的EGR系统热交换器的透视图。图4示出了具有成一体的旁通管和旁通阀主体的EGR系统热交 换器的透视图，其中示出了阀的运动组件插入的开口 。图5示出了插入并固定到阀体上的阀运动组件的不同透视图。图6示出了具有成一体的旁通管和本发明的旁通阀的EGR系统 热交换器的横剖视图。图7示出了本发明的旁通阀的内部透视图；图8和9示出了从不同位置看去的、具有本发明的旁通阀的两通 道EGR系统热交换器的透视图；图10和11示出了具有本发明旁通阀的两通道EGR系统热交换 器的横剖视图。
具体实施方式
在首先参照图1一7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ll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--^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fl所示的路径流动，在 第二种情况下，沿着图11的箭头G所示的路径流动。--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、
一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。
一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。
一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。
一气流有助于把叶片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。
权利要求
1.一种旁通阀，用于调节流向装置(1、71)的两个区域(3、5；73、75)的气流，该旁通阀包括一连通到所述装置(1、71)的阀体(9)，该阀体具有通过进入管(13)接受入流气体的内室(11)，旁通阀还包括两个通向所述区域(3、5；73、75)的出流管(15、17；85、87)，所述出流管(15、17；85、87)的关闭件(35)装配在所述关闭件(35)的旋转销(37)和致动装置(39、41、43)上；其特征在于，a)阀体(9)具有平面(21)，该平面具有通到内室(11)中的凹入开口(23)；b)所述旋转销(37)连同关闭件(35)和其致动装置(39、41、43)装配在一平板(33)上，而该平板被固定到阀体(9)的所述平面(21)上，关闭件(35)被恰当地定位，使其在与形成在所述管的开始部分处的平面区域(61、63；95、97)接触时，可以关闭出流管(15、17、85、87)。
2. 如权利要求1所述的旁通阀，其特征在于，阀体(9)的构造 使得关闭件(35)以小亍45°的工作角度作动就可以关闭出流管(15、 17; 85、 87)。
3. 如权利要求1所述的旁通阀，其特征在于，关闭件(35)包括 具有三角形棱柱形状的两个叶片(55、 57)，这些叶片的一个侧边固 定到旋转销(37)上，与该侧边相对的侧边则相互接合。
4. 如权利要求1所述的旁通阀，其特征在于，关闭件(35)的致动装置(39、 41、 43)包括特定的装置，通过该特定装置，可以使其 置于出流管(15、 17; 85、 87)之间的任何中间位置上，从而按比例 控制通到它们中的每一个中的气体。
5. 如权利要求l一4中任一项所述的旁通阀，其特征在于，它所 连接的装置(1)是具有成一体的旁通管的EGR系统热交换器，在该 热交换器中，两个区域(3、 5)是冷却组件(3)和旁通管(5)。
6. 如权利要求l一4中任一项所述的旁通阀，其特征在于，它所 连接的装置(1)是两通道EGR热交换器，在该热交换器中，两个区 域(73、75)是冷却组件(73)和通到发动机进气歧管中的排气管(75)。
全文摘要
一种旁通阀，它调节流向装置(1、71)的两个区域(3、5；73、75)的气流，该旁通阀包括连接于所述装置(1、71)的阀体(9)，该阀体具有一通过进入管(13)接受入流气体的内室(11)；还包括两个出流管(15、17；85、87)，它们通向所述区域(3、5；73、75)，并且具有平面(21)，该平面具有通到内室(11)中的凹入开口(23)，通过该开口插入有平板(33)，关闭件(35)和它的致动装置(39、41、43)装配在该平板上，关闭件(35)被合适地定位，从而关闭出流管(15、17、85、87)。
文档编号F02M25/07GK101163876SQ200680010427
公开日2008年4月16日 申请日期2006年2月8日 优先权日2005年2月8日
发明者卡洛斯·曼努尔·卡斯塔诺·冈萨雷斯, 悠瑟·安托尼奥·叁罗曼·普拉多, 诶克索安·诶叩色·赫尔米达·窦敏顾兹 申请人:黛叩恩萨有限责任公司