用于内燃发动机的EGR装置的制作方法

文档序号:13624381阅读:313来源:国知局
用于内燃发动机的EGR装置的制作方法

本发明涉及用于装备有诸如涡轮增压器的超级增压器的内燃发动机的egr(排气再循环)装置。



背景技术:

在用于内燃发动机的已知egr装置中,egr装置附接到气缸盖的气缸列端部,并且内部限定从排气系统延伸的排气通道的一部分。排气通道的上游端经由排气引入管连接到排气歧管的汇聚部分,并且排气通道的下游端经由排气喷射管连接到进气歧管的进气通道。例如,参见jp2000-87807a。

发动机通常装配有诸如涡轮增压器的超级增压器以提高燃料经济性。涡轮增压器向发动机的燃烧室中供给压缩空气,使得提高体积效率并且可以为发动机的给定发动机排量获得高发动机输入。在装备有涡轮增压器的发动机中,同时采用高压egr装置和低压egr装置,高压egr装置在高压下使排气系统的上游部分中的高压排气再循环到进气,低压egr装置在负压下使排气系统的下游部分中的低压排气再循环到进气。因此,进气系统和排气系统的结构由于这些egr装置的存在往往高度复杂。为了允许进气系统和排气系统的紧凑设计,通常将egr阀中的至少一个与涡轮增压器相邻放置。

当egr阀定位成与涡轮增压器相邻时,因为所关联的管道系统和其他部件在涡轮增压器周围聚成一起,所以难以移除egr阀进行维护。通常必需移除涡轮增压器本身以移除或更换egr阀。



技术实现要素:

鉴于现有技术的这些问题做出本发明,并且本发明的主要目的是提供一种即使在egr阀与超级增压器相邻设置时,也允许容易移除egr阀的egr装置。

为了实现这种目的,本发明提供了一种用于多气缸发动机的egr装置,该多气缸发动机装备有超级增压器(41),用于使从所述发动机的排气系统排出的排气的一部分返回到所述发动机的进气系统,该egr装置包括:第一连接管部(41b),其从所述超级增压器的压缩机延伸并且在其基端处具有第一环形肩面(41c);egr阀(65),其固定附接到所述发动机的一部分;接头构件(71),其包括附接到所述egr阀(65)的凸缘(71a)和限定与所述egr阀的入口端连通的通道并且以同轴关系与所述第一连接管部相对的第二连接管部(71b),所述第二连接管部的基端处设置有第二环形肩面(71c);以及柔性管构件(72),其具有配合到所述第一连接管部上的第一端和配合到所述第二连接管部上的第二端;其中,所述两个环形肩面之间的距离(l2)比所述柔性管构件的长度(l1)大预定距离。

根据该布置,通过使接头构件(可选地与柔性管构件一起)远离egr阀沿轴向移动,可以移除egr阀,而不必去除诸如超级增压器的任何主要部件。允许接头构件轴向移动,直到柔性管构件的两端抵靠相应环形肩面为止。

在本发明的优选实施方式中,超级增压器由涡轮增压器组成,涡轮增压器包括涡轮,用于对所述压缩机供以动力并且附接到所述发动机的一部分,使得所述压缩机从所述发动机的排气侧部分突出超过所述发动机的气缸列端部,并且所述第一连接管部(41b)、所述egr阀(65)、所述柔性管构件(72)和所述第二连接管部(71b)沿着所述发动机的所述气缸列端部从所述压缩机延伸。

从而,egr装置可以以高度紧凑的方式安装在与发动机的主体邻接的区域中。

所述egr装置可以还包括上游egr管组件(62-64),其使所述排气系统的一部分连通到所述egr阀的入口端,所述上游egr管组件(62-64)包括朝向所述发动机的所述排气系统的下游部分沿着所述发动机的所述气缸列端部大体竖向延伸的部分。

这也有助于egr装置的紧凑布置。

优选地,在所述涡轮下方在所述发动机的排气侧定位有排气净化装置,并且所述上游egr管组件的上游端连接到所述排气净化装置的下游部分。

从而,具有较低温度的低压排气返回到发动机的进气系统,并且在负压下与进气混合。排气含有特定酸度的湿气,但排气的酸度在返回到进气系统之前被催化转换器降低。因此,可以最小化柔性管构件的热降解。

根据本发明的优选实施方式,在所述发动机与所述排气净化装置之间,所述上游egr管组件从其上游端大体向上沿着所述发动机的所述气缸列端部朝向所述发动机的所述进气侧延伸,然后朝向所述发动机的所述排气侧按原路折回并且连接到所述egr阀的所述入口端。

这也有助于egr装置的紧凑布置。

所述上游egr管组件可以包括egr冷却器(63)。

从而,egr冷却器可以降低被引导到柔性管构件的排气的温度,使得可以最小化柔性管构件的热降解。

所述上游egr管组件可以包括连接在所述egr冷却器与所述egr阀之间的刚性管构件(64)。

刚性管构件可以固定附接到发动机的合适部分,使得egr阀(在刚性管构件的下游端)和egr冷却器(在刚性管构件的上游端)可以以高度稳定的方式固定紧固到发动机,而不需要附加支架。

在本发明的尤其优选的实施方式中,多个螺栓(81、82)穿过所述上游egr管组件的所述刚性管构件的下游端所设置的凸缘(64b)、所述egr阀(65)和所述接头构件(71),以将这些部件彼此紧固。

从而,egr阀和接头构件可以以简单且稳定的方式固定紧固到上游egr管组件的刚性管构件。

优选地,所述螺栓包括至少一对双头螺栓,所述双头螺栓均具有基端和自由端,所述基端被拧到所述刚性管构件的所述凸缘(64b)和所述接头构件的所述凸缘(71a)中的一者中,所述自由端具有供紧固螺母(83)的螺纹部。

从而,刚性管构件、egr阀和接头构件可以在双头螺栓的辅助下彼此适当对齐地组装到一起,使得可以促进组装作业。通常,需要将垫片放置在各个界面之间,但是该布置允许以高度有效方式执行组装过程。

通常,各个双头螺栓的自由端设置有工具接合特征部(81a)。从而,通过使合适工具与工具接合特征部接合,可以容易地安装和移除各个双头螺栓。

另选地或附加地,各个双头螺栓的所述自由端上的螺纹部可以设置有为螺母厚度的至少两倍的长度。从而,通过拧上附加螺母(84),直到附加螺母抵靠原始螺母(双螺母布置)为止,通过使原始螺母与合适工具接合,双头螺栓可以从刚性管构件的凸缘或接头构件的凸缘(视情况而定)旋松。

在本发明的优选实施方式中,第一垫片(68)插设在所述上游egr管组件的所述刚性管构件的所述凸缘与所述egr阀之间,并且第二垫片(69)插设在所述egr阀与所述接头构件之间,并且其中,所述两个环形肩面之间的所述距离(l2)比所述柔性管构件的长度(l1)大至少所述两个垫片在未使用状态下的组合厚度。

根据该布置,可以在上游egr管组件的刚性管构件的凸缘与egr阀之间以及在egr阀与接头构件之间创建适当空间,使得可以不造成任何困难地实现egr阀的更换。

所述柔性管构件的各端可以用软管卡子紧固到对应的连接管部上。

从而,柔性管构件可以以简单且经济的方式安装。

附图说明

图1是装备有具体实施本发明的egr装置的机动车辆的发动机的平面图;

图2是发动机的进气系统和排气系统的框图;

图3是图2所示的低压egr装置的局部立体图;

图4是低压egr装置的一部分的局部截面图;

图5是低压egr装置的一部分的分解立体图;以及

图6是拆卸低压egr装置时类似于图4的视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的实施方式。由直列四缸柴油发动机构成的发动机4位于机动车辆1的车体2的前部中所形成的发动机室3中。

发动机4横向安装在发动机室3中,并且沿向右方向稍稍偏移。发动机4稍向后倾斜地经由发动机支架(附图中未示出)被车体2支撑。传动系统连接到发动机4的左端部的下侧。一对前侧车架6(图1中仅示出了其中一个)沿着发动机室3的两侧延伸,并且一对减振器座7位于发动机室3的后端部的两侧上。

矩形电池8位于左减振器座7的内侧,电池8的长边沿前后方向延伸。用于控制车辆1的各个部分的ecu单元9设置在电池8的紧前方,并且空气清洁器10位于ecu单元9的紧前方。沿前后方向伸长的继电器箱11位于电池8的外侧。

支撑散热器(附图中未示出)的前舱壁(附图中未示出)设置在发动机室3的前端部中。盖构件12位于前舱壁的顶部。发动机4设置有进气/排气系统18,其由用于向发动机4供给空气的进气系统20和用于从发动机4排出排气的排气系统30组成。排气系统30设置有涡轮增压器40,其由排气的流动来供以动力,并且压缩向发动机4供给的进气。高压egr装置50设置在涡轮增压器40的下游部分中,并且低压egr装置60设置在涡轮增压器40的上游部分中,均用于使受控的排气量返回到进气系统20。

图2是例示了进气/排气系统18的整体结构的框图。在进气系统20中,从大气吸取的空气经由进气入口21a引入到第一进气道21中,然后经由空气清洁器10和第二进气道22被引导到节流阀23。然后,在被涡轮增压器40的压缩机41压缩之后,进气经由第三进气道24被转送到中间冷却器25,并且经由第四进气道26、进气活门阀27和第五进气道28到进气歧管29。

在排气系统30中,由排气歧管31从发动机4收集的排气转送至涡轮增压器40的涡轮42,并且经由第一排气管32、催化转化器33、dpf34和第二排气管35被排出到大气。高压egr装置50以从排气系统30侧开始的顺序包括第一高压egr管51,其直接连接到排气歧管31;高压egr阀52;和第二高压egr管53,其连接到进气活门阀27的下游侧。低压egr装置60以从排气系统30侧开始的顺序包括连接到dpf34的egr过滤装置61、第一低压egr管62、低压egr冷却器63、第二低压egr管64、低压egr阀65和连接到节流阀23的下游侧的第三低压egr管66。

节流阀23控制向发动机4的气缸中供给的进气的进气量和进气压力。进气活门阀27被构造为在需要通过烧尽由dpf34收集的颗粒物(pm)而再生dpf时通过使阀体处的进气通道变窄选择性地减少进气量以升高排气的温度,否则保持完全打开。

低压egr阀65的上游侧的第一低压egr管62、低压egr冷却器63和第二低压egr管64可以总称为上游egr管组件。在所例示的实施方式中,第二低压egr管64形成上游egr管组件的一部分。

再次参照图1,发动机4的排气口设置在发动机4的前侧。排气汇聚管36附接到发动机4的前侧上所限定的平面安装面,并且与排气歧管31连通,其在所例示的实施方式中,内部限定在发动机4的气缸盖中。排气歧管还可以与发动机分开设置,并且附接到发动机4的前侧。排气汇聚管36的出口端位于发动机4的左端侧上,并且与涡轮增压器40的涡轮42配合。

涡轮42位于排气汇聚管36的前侧上,并且设置有涡轮壳体和涡轮叶轮,涡轮叶轮可绕着沿车体的横向延伸的旋转中心线旋转地被涡轮壳体支撑。涡轮壳体限定沿着涡轮壳体的切线方向周向延伸的涡轮入口和沿向右方向从涡轮壳体的中心部沿轴向延伸的涡轮入口。涡轮入口连接到排气汇聚管36的出口端,并且涡轮出口连接到第一排气管32,第一排气管32连接到涡轮壳体的右侧壁。

第一排气管32随着向右延伸而向下弯曲,并且连接到催化转化器33的上部,催化转化器33以向前分开的关系设置在涡轮42之下至发动机4的排气侧(前侧)。催化转化器33从排气去除hc、co和nox。用于从排气捕获颗粒的dpf34(图2)设置在催化转化器33之下。第二排气管35(图2)连接到dpf34的下侧,并且沿向后方向在发动机4之下延伸。第二排气管35还在地板下延伸到车辆的后端部。

空气清洁器10连接到第一进气道21(图2)的下游端,使得经由前格栅被拉进发动机室3中的空气经由进气入口21a转送给空气清洁器10。进气出口形成在空气清洁器10的右侧,并且连接到第二进气道22的上游端。第二进气道22的下游端连接到节流阀23的左端,节流阀23的内部限定横向延伸的进气通道。

涡轮增压器40的压缩机41位于节流阀23与涡轮42之间,以便与涡轮42同轴,并且突出超过发动机4的左端。压缩机41包括压缩机壳体41a(图4)和压缩机轮,压缩机轮可绕横向延伸的旋转中心线旋转地被压缩机壳体41a支撑。压缩机壳体41a设置有压缩机入口,其设置在压缩机壳体41a的左侧壁上的中心处,并且低压egr引入口张开并且从压缩机壳体41a的外围壁的后侧突出。压缩机壳体41a进一步设置有压缩机出口,其从压缩机壳体41a的外周壁的下部切线延伸。压缩机入口连接到节流阀23的进气通道,并且低压egr引入口连接到低压egr装置60的egr气体通道。压缩机出口连接到第三进气道24的进气通道,其连接到压缩机壳体41a的下壁。

涡轮增压器40设置有驱动轴40a(图2),其将排气系统30侧上的涡轮叶轮连接到进气系统20侧上的压缩机轮。涡轮叶轮的旋转功率经由驱动轴40a传递给压缩机轮。从而,涡轮增压器40压缩从节流阀23供给的进气和从低压egr装置60供给的排气,并且以高于大气压的压力将混合物转送给发动机4。

连接到压缩机41的外周的下部的第三进气道24连接到位于盖构件12之下的中间冷却器25(图2)。第四进气道26(图2)经由中间冷却器25经过发动机4背后,并且连接到附接到发动机4的后侧的进气歧管29(图2)。

高压egr装置50的第一高压egr管51连接到排气汇聚管36的右端,并且从排气汇聚管36接收排气。高压egr阀52附接到气缸盖的前侧,并且第一高压egr管51的后端附接到高压egr阀52的前端。在发动机4的气缸盖中,与高压egr阀52的egr通道连通的第二高压egr管53(图2)的上游侧通道部形成为沿前后方向延伸。连接到发动机4的背面的第二高压egr管53的下游侧通道部连接到进气歧管29的进气引入部,并且使已经穿过高压egr阀52的排气返回到进气系统20。第二高压egr管53的下游侧通道部可以连接到除了进气歧管29之外的部分,只要其在进气系统20中的压缩机41的下游侧并在进气引入部的上游侧即可。

如图3所示,竖向延伸的第一低压egr管62包括第一上游凸缘62a,其设置在该第一低压egr管62的下端并且用螺栓紧固到dpf34的下端;和第一下游凸缘62b,其设置在该第一低压egr管62的上端处。第一低压egr管62从第一上游凸缘62a向右延伸,然后在倾斜地向上和向后延伸之前向上弯曲,以沿着dpf34的右侧延伸。第一上游凸缘62a大体面向左,并且第一下游凸缘62b倾斜地面向上并向后。第一低压egr管62的竖向截面的下部形成为柔性管或波纹管62c。因此,第一上游凸缘62a和第一下游凸缘62b可以彼此相对位移,可以避免因排气系统30的热膨胀而引起的第一低压egr管62中的应力集中。

egr过滤装置61由第一低压egr管62的第一上游凸缘62a与dpf34的连接凸缘(图中未示出)之间插设的金属网组成。egr过滤装置61捕捉可能被引入到第一低压egr管62中的dpf34的碎片和其他金属件的碎片。

低压egr冷却器63设置有矩形冷却器主体部63a,其具有横向细长的截面和小于竖向尺寸的前后尺寸。冷却器主体部63a的右端部一体设置有上游侧连接管部63b,其向后和向前倾斜延伸,并且冷却器主体部63a的左端部一体设置有延伸到前部的下游侧连接管部63c。连接凸缘分别一体形成在上游侧连接管部63b的自由端和下游侧连接管部63c的自由端处。冷却器主体部63a设置有多个安装件63d,用于附接到发动机4。冷却器主体部63a位于发动机4与催化转化器33之间,催化转化器33与发动机4的前侧分开,并且经由安装件63d和关联的螺栓附接到发动机4的前侧。冷却器主体部63a被构造为使冷却水在内部循环,并且借助流过冷却器主体部63a的冷却水与排气之间的热交换冷却排气。

第二低压egr管64由刚性管构件制成,并且包括第二上游凸缘64a,其位于该第二低压egr管64的下端处并且借助螺栓紧固到低压egr冷却器63的下游侧连接管部63c;和第二下游凸缘64b,其位于该第二低压egr管64的上端处。第二低压egr管64从第二上游凸缘64a向前延伸,然后沿着弯曲路径沿向上和向左方向朝向发动机4的左端侧延伸。第二低压egr管64沿向后方向(朝向进气侧)沿着发动机4的左端侧再次弯曲。第二低压egr管64然后向上和向前弯曲(朝向排气侧),形成u形转弯。换言之,第二低压egr管64的下游部分朝向发动机的进气侧沿着发动机的气缸列端部向后延伸,然后朝向发动机的排气侧按原路折回。第二低压egr管64由金属制成,因此刚度高(与柔性管相反)。用于附接到发动机4的连接件64d设置在第二低压egr管64的适当位置处。通过用螺栓将连接件64d紧固到管拉杆64e,第二低压egr管64经由管拉杆64e(其附接到发动机4的左端面)固定到发动机4。

图4是形成低压egr装置60的关键部分的第三低压egr管66和egr阀65的纵向截面图,并且图5是第三低压egr管66和所关联部件的分解立体图。如图3和图4所示,压缩机连接管部41b从压缩机41的压缩机壳体41a的后壁部的背面向后延伸。压缩机连接管部41b的基端形成有面向后的环形肩面41c。在所例示的实施方式中,环形肩面41c从压缩机壳体41a的后壁部的周围表面向后突出预定距离,但还可以由压缩机连接管部41b周围的后壁部本身的表面的一部分来限定。

第三低压egr管66包括:位于低压egr阀65的下游侧上的接头构件71;柔性管构件72;和一对软管卡子73,它们设置在柔性管构件72的轴向两端上。如图4和图5所示,接头构件71包括接头凸缘部71a和接头连接管部71b,其朝向压缩机连接管部41b的自由端向前延伸。接头连接管部71b设置有环形肩面71c,其面朝前,以便以同轴关系面向环形肩面41c。在所例示的实施方式中,环形肩面71c从接头凸缘部71a的面向前的表面向前突出预定距离,但也可以由接头连接管部71b周围的接头凸缘部71a的面朝前的表面的一部分来限定。接头凸缘部71a设置有三个螺栓孔70,一个在接头凸缘部71a的上部的中心处,两个在接头凸缘部71a的两个下侧部。

低压egr阀65包括:阀壳体65a,其限定沿前后方向延伸的低压egr通道;和盘形蝶阀65d,其可旋转地支撑在阀壳体65a中,用于开闭阀壳体65a中限定的低压egr通道。阀壳体65a的两个轴向端限定面向前后方向的互相平行的配合面。沿轴向延伸的三个螺栓孔65b贯通以规则的角间隔在阀壳体65a的外周部上形成的各个厚壁部65c,使得三个螺栓孔65b与接头凸缘部71a的相应螺栓孔70对齐。

第二低压egr管64的第二下游凸缘64b以同轴关系从后部且以特定距离与压缩机连接管部41b相对。第二下游凸缘64b设置有三个螺栓孔64c,一个在上部的中心处,两个在第二下游凸缘64b的两个下侧部。阀壳体65a的轴端面中的一个(后轴端面)经由第一垫片68连接到第二低压egr管64的第二下游凸缘64b,并且阀壳体65a的另一个轴端面(前轴端面)连接到接头构件71的接头凸缘部71a。

接头凸缘部71a的螺栓孔70由穿过接头凸缘部71a的阴螺纹孔构成。在一端具有螺纹部且在另一端处具有六角头的螺栓82穿过第二下游凸缘64b的螺栓孔64c(右下螺栓孔64c)中的一个和形成在阀壳体65a的厚壁部65c中的对应的螺栓孔65b,并且拧入接头凸缘部71a的对应螺栓孔70中。在一端处具有螺纹部的双头螺栓81(螺栓)穿过剩余的两个螺栓孔64c(上螺栓孔64c和左下螺栓孔64c)中的每一个和形成在阀壳体65a的后壁部65c中的对应的螺栓孔65b,并且拧入接头凸缘部71a的对应螺栓孔70中。螺母83拧到从第二下游凸缘64b向后突出的各双头螺栓82的螺纹部上。

因此,第二低压egr管64的第二下游凸缘64b、低压egr阀65和接头构件71的接头凸缘部71a紧固在一起,第一垫片68和第二垫片69放置在这三个部件之间的界面中。由此,由螺栓82、双头螺栓81和螺母83组成的紧固件将第二低压egr管64、低压egr阀65和接头构件71可拆卸地彼此连接。

当第二下游凸缘64b和低压egr阀65共同紧固到接头凸缘部71a时,从第二下游凸缘64b的外(后)表面突出的各双头螺栓81的螺纹部的长度是螺母83的厚度的至少两倍,使得除了螺母83之外的附加螺母84(由虚线指示)可以拧到双头螺栓81的突出部上。用于接合工具的工具接合特征部81a形成在双头螺栓81的自由端处。在所例示的实施方式中,工具接合特征部81a被形成为具有六角形截面的突起。另选地,工具接合特征部81a可以由具有任意其他非圆形截面的突起、或非圆形凹口组成,只要其可以用于使双头螺栓81绕其中心轴线转动即可。

柔性管构件72由弹性材料制成,诸如合成橡胶、天然橡胶和弹性体(诸如聚氨酯橡胶和硅橡胶),并且可沿横向和轴向弹性变形。柔性管构件72设置在接头构件71与压缩机41之间,并且具有配合在接头连接管部71b上的上游侧端部72a和配合在压缩机连接管部41b上的下游侧端部72b。一对环形突起72c分别形成在柔性管构件72的上游侧端部72a和下游侧端部72b的外周面上,用于防止软管卡子73的轴向错位。各对环形突起72c彼此隔开稍大于软管卡子73的宽度的距离。

各个软管卡子73可以由已知的软管卡子构成,并且其周长可以例如,通过使用诸如螺钉的紧固结构(未示出)来调节。软管卡子73将柔性管构件72的上游侧端部72a和下游侧端部72b分别夹紧到压缩机连接管部41b和接头连接管部71b上,以实现在这两个部件处的气密连接。

当排气流过低压egr装置60时,第二低压egr管64和低压egr阀65被加热,并且热膨胀。柔性管构件72吸收这些构件的膨胀和收缩,并且防止因热膨胀而引起的应力集中。

具体地,在低压egr装置60不在高温的状态(可以执行维护作业的状态)下,柔性管构件72的长度l1比彼此相对的压缩机41侧的环形肩面41c与接头构件71侧的环形肩面71c之间的距离l2短。因此,柔性管构件72的轴端面与对应的环形肩面41c和71c隔开组合的间隔g。在所例示的示例中,柔性管构件72的对应端抵靠环形肩面71c,使得在环形肩面41c与柔性管构件72的前端面之间创建空间l3(=l2-l1)。

选择间隙g的尺寸l3,使得未使用状态下(尚未被压缩)第一垫片68和第二垫片69这两者可以分别插入在低压egr阀65与第二低压egr管64之间以及低压egr阀65与接头构件71之间。更具体地,如果第一垫片68的厚度是t1并且第二垫片68的厚度是t2,则尺寸l3比这些厚度之和大对应于两个垫片68和69的组合压缩量的预定裕度α(l3>t1+t2+α)。未使用状态下垫片的厚度由珠缘的厚度和垫片的翘曲构成。因此,当双头螺栓81和螺栓82未被紧固,并且使用于柔性管构件72的软管卡子73松开时,可以分别将两个垫片68和69插入在低压egr阀65与第二低压egr管64之间以及低压egr阀65与接头构件71之间。

以下描述用于低压egr装置60的组装过程。

如图3所示,当安装低压egr装置60时,将第一低压egr管62所连接到的低压egr冷却器63经由安装件63d附接到发动机4。接着,将第二低压egr管64的第二上游凸缘64a连接到低压egr冷却器63的下游侧连接管部63c,并且将第二低压egr管64经由连接件64d附接到发动机4。因为第二低压egr管64固定到发动机4,所以其支撑刚度高并且两个双头螺栓81也保持在稳定条件下。如图5所示,两个双头螺栓81被提前紧固到接头构件71,使得这两个双头螺栓81从接头构件71的接头凸缘部71a向后延伸。

此后,将这两个双头螺栓81穿到第二垫片69的通孔中,以将第一垫片68临时组装到接头构件71。随后,将这两个双头螺栓81穿到低压egr阀65的螺栓孔65b中,以将低压egr阀65临时组装到接头构件71。因为这两个双头螺栓81设置在第二上游凸缘64a的上部和左下部中,所以正确确定了低压egr阀65在垂直于接头构件71的轴线的方向上的位置。

此后,将这两个双头螺栓81穿到第一垫片68的通孔中,以将第二垫片69临时组装到接头构件71。因此,第一垫片68、低压egr阀65、第二垫片69和接头构件71处于临时组装状态,使得以稳定方式正确确定在垂直于轴线的方向上的相对位置。随后,在将该组件保持在一起的同时,将这两个双头螺栓81穿到第二低压egr管64的螺栓孔64c中,并且将两个螺母83拧到双头螺栓81上,使得组件被按压在第二下游凸缘64b上。此时仅使螺母83松紧固。在该状态下,低压egr阀65和接头构件71在稳定条件下经由双头螺栓81被第二低压egr管64悬置。此后,将具有六角头的螺纹螺栓82从后方穿过这些构件的螺栓孔,并且拧到接头构件71的螺栓孔70中。两个螺母83和具有六角头的螺栓82先后被紧固,使得第二低压egr管64、低压egr阀65和接头构件71最终被组装到一起。

此后,如图3和图4所示,将软管卡子73松开的柔性管构件72的上游侧端部72a配合到接头连接管部71b上,并且使柔性管构件72的对应轴端与环形肩面71c接触。软管卡子73在此位置处收紧,使得柔性管构件72以气密方式连接到接头连接管部71b。

此后,为了将涡轮增压器40组装到发动机4,将压缩机连接管部41b插入到柔性管构件72的下游侧端部72b中,并且将涡轮增压器40在适当位置固定附接到发动机4。因此,在环形肩面41c与接头构件71的前端面之间创建具有尺寸l3的间隙g。最终,使下游侧上的软管卡子73收紧,从而以气密方式将柔性管构件72的下游侧端部72b连接到压缩机连接管部41b。这结束了低压egr装置60至发动机4的组装。

此后,将催化转化器33和dpf34连接到涡轮42的下游侧。这可以不受低压egr装置60妨碍地实现。进一步地,将第一低压egr管62的第一上游凸缘62a连接到dpf34的下端。因为第一低压egr管62的下部被构造为波纹管62c,所以可以避免因排气系统30的热膨胀而引起的第一低压egr管62中的应力集中。

以下描述用于维护和其他目的的低压egr装置60的拆卸过程。

首先,如图4和图5所示,使下游侧上的软管卡子73变松,并且使两个螺母83和螺栓82变松。因此,可以使接头构件71和柔性管构件72朝向压缩机41侧移动,使得创建间隙g。随后,将螺栓82向后拉出。双头螺栓81均通过将工具接合特征部81a与适合工具接合而变松,并且被向后拉出。如果任何双头螺栓81被牢牢容纳在接头凸缘部71a的螺纹孔中无法转动,则除了原始螺母83之外,可以将附加螺母84拧到双头螺栓81上,使得两个螺母83和84被锁定到双头螺栓81上。然后,可以由扳手或任意合适工具接合原始螺母83,并且使其沿逆时针方向转动。因为螺母83的有效直径大于工具接合特征部81a的有效直径,所以更大的扭矩可以施加于双头螺栓81。

一旦移除了双头螺栓81和螺栓82,就可以通过使低压egr阀65向上或向左滑动来将其移除。如果在使低压egr阀65向上或向左滑动时遇到高摩擦阻力,则可移动接头构件71和柔性管构件72,直到柔性管构件72抵靠环形肩面41c为止。因此,增大了第二下游凸缘64b与接头构件71之间的距离,使得低压egr阀65可以比较容易地滑落。因此,可以促进重安装低压egr阀65或安装新低压egr阀65的后续作业。

如上所述,选择间隙g的尺寸l3,使得未使用状态下的第一垫片68和第二垫片69可以分别插入在低压egr阀65与第二低压egr管64之间以及低压egr阀65与接头构件71之间。更具体地,如图6所示,在低压egr阀65安装在指定位置的情况下,在低压egr阀65与第二低压egr管64之间创建大于未使用状态下的第一垫片68的厚度的间隙t3,并且在低压egr阀65与接头构件71之间创建大于未使用状态下的第二垫片69的厚度的间隙t4。因此,在安装低压egr阀65之后可以没有任何困难地将第一垫片68和第二垫片69安装在指定位置中。此后,通过颠倒之前描述的拆卸顺序来组装低压egr阀65的剩余部件和所关联的部件。

根据如上描述进行构造的低压egr装置60,可以获得以下优点。如图4所示,低压egr阀65的入口端可拆卸地连接到第二低压egr管64的第二下游凸缘64b,并且压缩机连接管部41b的自由端可拆卸地连接到低压egr阀65的出口端。借助软管卡子73连接到压缩机连接管部41b和接头连接管部71b的柔性管构件72具有的长度l1小于环形肩面41c与环形肩面71c之间的距离l2。因此,在柔性管构件72与环形肩面41c之间创建间隙g。因此,可以使柔性管构件72和接头构件71朝向压缩机41侧轴向移动,直到柔性管构件72抵靠环形肩面41c为止,使得可以在不移除压缩机41的情况下容易地移除低压egr阀65。

如图1、图3和图4所示,压缩机41被设置成突出超过发动机4的左端,并且第二低压egr管64的第二下游凸缘64b、低压egr阀65、接头连接管部71b、柔性管构件72和压缩机连接管部41b沿着发动机4的左侧沿前后方向布置。因此,低压egr装置60可以以紧凑方式与发动机4相邻布置。

如图2和图3所示,第一低压egr管62的第一上游凸缘62a连接到排气系统30在催化转化器33的下游侧的部分,并且压缩机连接管部41b连接到压缩机41的上游侧。因此,排气含有具有特定酸度的湿气,但在负压下经由低压egr装置60使排气再循环到进气系统20的进气之前,排气的酸度随着排气穿过催化转化器33而变弱。因此,可以最小化可能由酸度造成的柔性管构件72的劣化。

如图3所示,低压egr装置60包括低压egr冷却器63,其固定附接到发动机4,并且设置在发动机4与催化转化器33之间。鉴于排气的流动,低压egr冷却器63设置有排气路径的中间部分,或设置在第一低压egr管62与第二低压egr管64之间。低压egr装置60经过发动机4与催化转化器33之间限定的空间,从第一上游凸缘62a延伸到发动机4的左侧。低压egr装置60然后沿着发动机的左侧,朝向发动机4的进气侧延伸,并且向上弯曲,以朝向发动机4的排气侧弯折回去。因此,流过柔性管构件72的排气的温度随着排气沿着该路径流动而下降,使得最小化柔性管构件72的热降解。而且,低压egr装置60可以通过利用发动机4与催化转化器33之间限定的空间,以高度紧凑的方式设置。

将低压egr冷却器63连接到低压egr阀65的第二低压egr管64由刚性构件制成,并且固定到发动机4。因此,第二低压egr管64的支撑刚度非常高。这促进安装和移除低压egr阀65的作业,并且还消除了移除低压egr阀65时移除或安装低压egr冷却器63的需求,使得可以消除去除和填充低压egr冷却器63的冷却水所涉及的作业的需求。

如图4和图5所示,作为用于可拆卸地紧固第二低压egr管64、低压egr阀65和具有接头连接管部71b的接头构件71的紧固装置,使用均穿透egr阀65使其基端拧入接头构件71中的至少一个双头螺栓81(更优选地,至少两个双头螺栓)。双头螺栓81的自由端设置有螺纹位置,并且螺母83拧在该螺纹位置上。因此,低压egr阀65和接头构件71可以利用双头螺栓81临时组装到第二低压egr管64,使得便于低压egr装置60的组装。在所例示的实施方式中,两个双头螺栓81用作紧固装置。因此,正确地确定低压egr阀65相对于接头构件71在垂直于接头构件71的方向上的相对位置,同时临时组装egr阀65和接头构件71,使得甚至进一步促进组装低压egr装置60。

在所例示的实施方式中,各个双头螺栓81的基端被旋到接头构件71的接头凸缘部71a中,但也可以拧入或以其他方式可拆卸地紧固到第二低压egr管64的第二下游凸缘64b。

如图4所示,各个双头螺栓81在自由端处具有工具接合特征部81a。进一步地,双头螺栓81从第二下游凸缘64b突出,突出程度大于组装状态下的螺母83的厚度的两倍,使得附加螺母84可以拧到双头螺栓81的自由端上。因此,即使当双头螺栓81牢牢容纳在接头凸缘部71a的螺纹孔70中时,也可以通过用合适工具向附加螺母84施加放松扭矩而将双头螺栓81从螺纹孔70旋开。因为附加螺母84具有相对较大直径,所以可以向双头螺栓81施加大放松扭矩。

如图4和图6所示,选择间隙g在柔性管构件72的轴向上的尺寸l3,使得未使用状态下的第一垫片68和第二垫片69可以分别配合到低压egr阀65与第二低压egr管64之间的间隙以及低压egr阀65与接头构件71之间的间隙中。更具体地,当使柔性管构件72向左移动,直到柔性管构件72的对应端抵靠环形肩面41c为止时,低压egr阀65与第二低压egr管64之间创建的间隙(t3)和低压egr阀65与接头构件71之间创建的间隙(t4)大于未使用状态下第一垫片68与第二垫片69的厚度。因此,可以容易实现低压egr阀65的移除和重安装。

虽然本发明已经就其优选实施方式进行了描述,但对于本领域技术人员明显的是,各种改变和修改是可能的,而不偏离本发明的精神。例如,本发明应用于汽车柴油发动机,但也可以应用于汽油发动机,并且还可以应用于其他应用的发动机,诸如铁路和其他地面交通车辆、船只和飞机。

进一步地,在上述实施方式中,发动机4横向安装在机动车辆1上,但也可以纵向安装。发动机的排气侧还可以设置在发动机的相对侧上,而不偏离本发明的精神。在以上实施方式中,egr装置应用于低压egr装置60,但可以应用于高压egr装置50。在上述实施方式中,涡轮增压器40可以用超级增压器来替换,超级增压器可以由电动机或发动机的输出来供以动力。在上述实施方式中,压缩机连接管部41b与压缩机壳体41a一体形成,但也可以与压缩机壳体41a分开形成并联接到压缩机壳体41a。在上述实施方式中,两个双头螺栓81植入在接头构件71中,但也可以使用一个或三个或更多个双头螺栓81,并且双头螺栓81也可以植入到第二低压egr管道系统64。另选地,还可以将双头螺栓81都去掉,而仅使用普通螺栓。

在上述实施方式中,双头螺栓81和普通螺栓82穿过低压egr阀65的阀壳体65a,并且第二低压egr管64、低压egr阀65和接头构件71由螺母83紧固到一起。然而,用于使第二低压egr管64和低压egr阀65彼此紧固的紧固装置和用于使低压egr阀65和接头构件71彼此紧固的紧固装置可以分开设置。

另选地,紧固构件可以使用除了螺栓和螺母之外的紧固件。在以上实施方式中,间隙g形成在环形肩面41c与柔性管构件72之间,但其也可以形成在环形肩面71c与柔性管构件72的对应端之间。而且,压缩机连接管部41b和接头连接管部71b可以不以同轴关系完全对齐,和/或柔性管构件72可以弯折或以其他方式弯曲。

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