Egr止通阀及采用该阀的内燃机、汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种EGR止通阀及采用该阀的内燃机、汽车，能够提高EGR系统的工作稳定性。
【背景技术】
[0002]内燃机系统通常包括一废气回流或废气再循环(EGR)系统以减小内燃机废气中氮氧化合物的含量，当内燃机工作在设定的负荷条件下时，EGR系统中的EGR阀开启或部分开启排气管与进气管之间通路，使部分废气经进气管与外界空气一起进入气缸内参与燃烧，减慢燃烧的速度、降低燃烧后气缸内的压力，从而降低氮氧化合物的生成量。
[0003]现有的EGR阀为了提高控制的精度，一般采用内燃机电脑(ECU)采集EGR阀位置传感器的信号并控制EGR阀上的电机转动，由电机驱动阀门的开启与关闭，其工作过程包括采集阀门开闭状态信号、ECU计算控制参数、ECU向电机传送控制信号、电机驱动阀门开闭，整个过程虽然能迅速完成，然而还是存在一定的时间延迟，不能适应内燃机不断改变工作负荷的情况；同时电机及EGR阀位置传感器一般都安装于EGR阀的一侧，由于EGR阀中通过高温、高压的废气，使EGR阀的工作温度在300摄氏度以上，电机及传感器长期在该温度环境中工作容易损坏，高压的废气通过EGR阀时会产生振动，该振动对上述传感器及电机产生破坏性的影响，使两者容易损坏。
[0004]中国专利文献号为CN104373254A的专利文献公开了一种非道路内燃机用EGR阀，该阀通过进气总管内的增压压力来控制EGR阀的阀门开闭，这种纯机械式的控制机构克服了上述电控EGR阀的缺点，然而阀芯与阀座之间的密封配合会由于废气中碳颗粒物在密封面上的沉积而失效。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种EGR止通阀，工作稳定可靠，克服了由废气中碳颗粒物沉积引起的阀的密封问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种EGR止通阀，其包括:中空的壳体，壳体内设有隔板，隔板适于将壳体的内腔分隔为两个空腔，隔板上设有连通两空腔的通孔，阀芯可自由地滑动配合于其中一空腔内，阀芯与该空腔的相邻壁面之间密封配合，阀芯上设有至少一个气体通道，该空腔的侧壁上分别设有与该空腔连通的进气支管及第一导向支管，当阀芯滑动至所需位置时、气体通道适于连通进气支管及第一导向支管；另一空腔的侧壁上设有与该空腔连通的第二导向支管，阀芯与壳体之间弹性连接，第一、第二导向支管适于和内燃机的排气管连通。
[0007]所述气体通道为阀芯与所在空腔相邻的侧壁上设有的环槽。
[0008]所述两个空腔分别为左腔及右腔，阀芯滑动配合于右腔内，所述第一导向支管为设于右腔的外侧并与右腔连通的右导向支管，进气支管设于右腔的外侧并且与右腔连通，所述第二导向支管为设于左腔的外侧并与左腔连通的左导向支管；阀芯与右腔的右端内侧壁之间通过弹簧弹性连接，右腔的右端内侧壁上开设有通气孔。
[0009]阀芯上仅设有一个环槽，所述阀芯内设有开口朝右的槽孔，弹簧的一端压紧于该槽孔内，弹簧的另一端压紧于右腔的右端内侧壁上。
[0010]所述两个空腔分别为左腔及右腔，阀芯滑动配合于左腔内，所述第一导向支管为设于左腔的外侧并与左腔连通的左导向支管，进气支管设于左腔的外侧并且与左腔连通，所述第二导向支管为设于右腔的外侧并与右腔连通的右导向支管，阀芯与右腔的右端内侧壁之间通过弹簧弹性连接，弹簧穿设于通孔中，左腔的左端内侧壁上开设有通气孔。
[0011]阀芯上仅设有一个环槽，所述阀芯内设有开口朝右的槽孔，弹簧的一端固定设于该槽孔内，弹簧的另一端固定连接于右腔的右端内侧壁上。
[0012]所述第一导向支管与进气支管具有相同的内孔直径，第一导向支管与进气支管的中心线位于同一壳体横截面内，环槽与壳体共中心轴线。
[0013]本实用新型还提供一种上述的EGR止通阀的工作方法，其包括以下步骤:
[0014]a、当内燃机工作时，排气管中的废气经第二导向支管进入一空腔内，废气经通孔进入阀芯所在空腔内、并对阀芯产生推力；
[0015]b、当内燃机的转速η为800 ( n〈1500r/min，废气克服弹力、推动阀芯滑动至通孔与进气支管之间，阀芯上的气体通道与相邻的空腔内壁密封配合，进气支管与第一导向支管之间不连通；
[0016]C、当内燃机的转速η为1500 ( n〈2500r/min，废气克服弹力、继续推动阀芯滑动至气体通道与进气支管、第一导向支管相对应的位置，此时进气支管通过气体通道与第一导向支管连通，排气管中的废气进入进气支管内；
[0017]d、当内燃机的转速η为η彡2500r/min，废气克服弹力、继续推动阀芯滑动至进气支管与相邻的空腔端部之间，气体通道与相邻的空腔内壁密封配合，进气支管与第一导向支管之间不连通；
[0018]e、当内燃机停止工作时，废气压力消失，阀芯受弹力作用、滑动至空腔内邻近通孔的一端。
[0019]本实用新型还提供一种内燃机，该内燃机采用上述的EGR止通阀。
[0020]本实用新型还提供一种汽车，该汽车采用上述的内燃机。
[0021]相对于现有技术，本实用新型具有的技术效果是:
[0022](I)相对于电控的EGR阀，本实用新型的EGR止通阀依靠内燃机尾气压力来控制阀门的开闭，可以在所需范围内连续调节阀门的开闭，其响应速度快于采用电控模式的EGR阀，同时由于该EGR止通阀采用纯机械结构，其可靠性优于电控模式的EGR阀；当EGR止通阀开启时，废气在流经阀芯时仅通过环槽、不会通过阀芯与右腔内壁之间密封配合面，环槽的内壁上及右导向支管、进气支管的内孔壁上残留的碳颗粒物不会影响阀芯与右腔内壁之间的密封性。
[0023](2)通过增大环槽的宽度，可以使内燃机在更大的工作负荷范围内保持EGR阀的开启状态，反之则使内燃机在更小的工作负荷范围内保持EGR阀的开启。
[0024](3)阀芯的外侧壁上设置多个环槽以及改变相邻环槽的间距能够改变内燃机在各种负荷下的废气再循环量，使EGR系统能够适应内燃机的各种工作负荷。
[0025](4)通气孔保证阀芯在壳体的内腔中滑动时、阀芯一侧的气压与外界保持一致，从而使阀芯可自由地滑动配合于壳体的空腔内。
[0026](5)弹簧的一侧设于槽孔内，槽孔对弹簧沿壳体的径向进行限位，维持弹簧工作时的稳定性。
[0027](6)第一导向支管与进气支管的内孔直径相同，可以使废气在流经两者时流速保持稳定，防止由于管内废气流速波动产生的管道共振。
[0028](7)第一导向支管与进气支管的中心线位于同一壳体横截面内，环槽与壳体共中心轴线，可以使废气从第一导向支管流向环槽时、从环槽流向进气支管时流速更稳定，减小管壁或环槽壁对气流的阻力，增大气流的流速及惯性，减小碳颗粒物沉积量。
[0029](8)所述气体通道采用环槽，相对于采用通孔方式，使废气经过环槽时惯性增大，对环槽内壁及与环槽相对应的空腔内壁进行冲刷，从而减少该气体通道内壁上的碳颗粒物沉积量。
【附图说明】
[0030]为了清楚说明本实用新型的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中:
[0031]图1为本实用新型中实施例1的结构示意图；
[0032]图2为本实用新型中实施例2的结构示意图；
[0033]图3为本实用新型中实施例3的结构示意图；
[0034]图4为本实用新型中实施例4的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]实施例1
[0036]如图1所示，EGR止通阀包括壳体I，隔板2，左腔3，通孔4，左导向支管5，右导向支管6，进气支管7，阀芯8，槽孔9，弹簧10，通气孔11，右腔12，排气管13，环槽14。
[0037]封闭的圆柱形薄壁状壳体I内设有隔板2，隔板2将壳体I的内腔分隔为左腔3及右腔12，隔板2上设有连通左腔3及右腔12的通孔4，右腔12内滑动配合有阀芯8，阀芯8与右腔12的内侧圆周壁密封配合，阀芯8内设有开口朝右的槽孔9，阀芯8中部与右腔12相邻的外侧壁上开设有一环槽14，作为一种优选，环槽14与壳体I共中心轴线，壳体I的右侧壁上设有一通气孔11，弹簧10穿设于槽孔9内且左端压紧于槽孔9的左侧内壁上，弹簧10的右端压紧于壳体I的右侧内壁上，所述通气孔11的内径小于弹簧10的外径，弹簧10在阀芯8滑动过程中始终处于压缩状态，右腔12的外侧壁上连接有进气支管7，进气支管7与右腔12连通，进气支管7适于将气体引导至内燃机的进气管中，左腔3的外侧壁上连接有左导向支管5，左导向支管5与左腔3连通，右腔12的外侧壁上连接有右导向支管6，右导向支管6与进气支管7具有相同的内孔直径，右导向支管6与右腔12连通且右导向支管6与进气支管7的中心线位于同一壳体横截面内(垂直于壳体轴向的截面)，左导向支管5与右导向支管6的下端汇集成单个管道并与内燃机的排气管13连通。
[0038]阀芯8与右腔12的长度相配合，使得阀芯8在右腔12的左、右极限位置之间滑动时，使右腔12与进气支管7、右导向支管6不连通。
[0039]EGR止通阀的工作过程包括:(I)当内燃机工