电子节气门体的制作方法

文档序号:17916354发布日期:2019-06-14 23:48阅读:487来源:国知局
技术简介:
本专利针对电子节气门体低温启动时阀片积冰及加热效率低导致油耗排放高的问题,提出在多片阀片上设置电热丝并采用联动驱动机构同步控制开合的方案。通过增加加热面积与接触面积,提升气体与阀片的热交换效率,从而加速燃油蒸发,降低低温运行油耗及尾气排放。
关键词:电子节气门体,热交换效率

本实用新型属于汽车车身技术领域,具体涉及一种电子节气门体。



背景技术:

电子节气门体是汽车发动机电控控制系统中用于组成其进气系统的一个关键部件,其主要包括节气门阀体、节气门阀片和转轴。电子节气门体的功能是通过节气门阀片的转动角度来控制发动机空气进气量,并将节气门轴的角度位置信号反馈给电控单元,以保障发动机正常工作所需的节气门体开度。当汽车在低温下启动时,电子节气门体的阀片处容易出现积冰现象,导致汽车无法正常启动。现有电子节气门体通常采用发动机冷却循环水对节气门阀体进行加热,然而低温下首次启动汽车时,冷却循环水的水温也很低,不利于快速启动发动机。

为了解决这一问题,我国专利申请文献(公告号:200910260929.7)中公开了一种节气门体,包括节气门体外壳、节气门以及电加热电路,其中电加热电路包括水温传感器、ECU、继电器、电源以及电热电阻,电热电阻设置于节气门内部,当ECU通过水温传感器检测到环境温度低时,ECU控制继电器吸合,控制电加热电路导通。采用在节气门内部设置电热电阻,通过电热电阻的电加热实现节气门体的加热,从而提高发动机的启动速率。

该技术方案虽然实现了发动机在低温下的快速启动,然而还存在以下问题:当发动机在低温下运行时,为保障燃油的蒸发速率是燃油正常燃烧,通常在燃油蒸发较慢时增加燃油浓度,即增加喷油次数,但多喷油容易导致油耗高和燃油的废气(如CO、THC、PM等)排放高,该技术方案中虽然通过加热的节气门体和进入的新鲜空气进行热交换,在一定程度上提高了燃油的蒸发速率,然而电热电阻安装于阀片的下部,不利于阀片和阀体的均匀加热,并且进入的气体主要通过和阀片之间的热交换实现升温,现有阀片的开合程度对气体升温速率影响大,这些均不利于提高气体和节气门体之间的热交换效率,影响发动机油耗和燃油废气排放的进一步降低。



技术实现要素:

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题,提供一种电子节气门体,本实用新型所要解决的技术问题是:如何提高气体和节气门体之间的热交换效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:

一种电子节气门体,包括节气门阀体和电热丝,所述节气门阀体上设置有空腔,所述空腔内设有节气门阀片,其特征在于,所述节气门阀片的数量至少为两片,每一所述节气门阀片上均设置有所述电热丝,所述电子节气门体还包括同各节气门阀片相连的联动驱动机构,所述联动驱动机构驱动各节气门阀片同步转动以使相邻节气门阀片开合。

通过在节气门阀体的空腔内设置至少两片以上的阀片,同时在每一阀片上均设置有电热丝,不仅增加了电热丝的数量,有利于提高阀片电加热均匀性以及气体和节气门体之间的热交换效率,而且通过联动驱动机构驱动阀片同步转动控制阀片的开合程度,使空腔内的阀片同时打开或闭合,相比于现有技术中空腔里设置的单片阀门结构,本专利各阀门打开时有效提高了气体和阀片之间的接触面积,从而提高了气体和电子节气门体之间的热交换效率,从而提高了燃油的蒸发速率,降低了发动机低温运行时的油耗和燃油废气排放。

在上述的电子节气门体中,每一所述节气门阀片上设有节气门轴,所述节气门阀片通过所述节气门轴铰接在所述节气门阀体上,所述节气门阀片上所述节气门轴的两侧均设置有所述电热丝。通过在每一阀片上节气门轴的两侧各设置电热丝,增加了电热丝的设置数量,进一步提高了阀片的电加热均匀性以及气体和电子节气门体之间的热交换效率。

在上述的电子节气门体中,所述联动驱动机构驱动各节气门阀片同步转动至各相邻节气门阀片相互抵靠时,相邻所述节气门阀片之间存在重叠区域,且所述重叠区域位于相邻的两个节气门轴之间。即各节气门闭合时,相连节气门存在相互抵靠的重叠区域,同现有技术中单片阀片的结构相比,增大了阀片的表面积,从而增加了加热面积以及气体和阀门之间的接触面积,从而提高了气体和电子节气门体之间的热交换效率,同时重叠区域不超过节气门轴,便于各阀片闭合时的紧密贴合,从而保障电子节气门体的严实闭合。

在上述的电子节气门体中,所述电子节气门体还包括绝缘护套,所述节气门阀体上设有同所述空腔连通的通孔,所述通孔内设置有绝缘护套,所述节气门轴的上端穿过所述绝缘护套。绝缘护套的设置,可保障节气门阀体同阀片、阀轴之间的电绝缘。

在上述的电子节气门体中,所述电热丝呈弯折状设置于所述节气门阀片内。电热丝设置于阀片内,有利于提高阀片的加热速率,同时电热丝呈弯折状,延长了阀片内电热丝的长度,有利于提高阀片的加热速率和加热均匀性,从而有利于提高气体和电子节气门体之间的热交换效率。

在上述的电子节气门体中,所述空腔为矩形空腔,所述节气门阀片均呈矩形薄片状。相比现有技术中的圆形空腔和圆形阀片,矩形空腔和矩形阀片的设置,便于多片阀片闭合时对空腔形成密封。

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:通过在节气门阀体的空腔内设置至少两片以上的阀片,同时在每一阀片上均设置有电热丝,不仅增加了电热丝的数量,提高了阀片电加热均匀性以及从而气体和电子节气门体之间的热交换效率,而且通过联动驱动机构驱动阀片同步转动控制阀片的开合程度,实现空腔内阀片的同时打开,可提高气体和阀片之间的接触面积,从而提高气体和电子节气门体之间的热交换效率,降低发动机低温运行时的油耗和燃油废气排放。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的俯视图。

图3是沿图2中A-A线的剖视图。

图中,1、节气门阀体;11、空腔;2、电热丝;3、节气门阀片;4、联动驱动机构;5、节气门轴;6、绝缘护套。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图3所示,本实用新型实施例包括节气门阀体1、联动驱动机构4、电热丝2、绝缘护套6、进气压力温度传感器以及连接电热丝2的功率调节器。联动驱动机构4、进气压力温度传感器和功率调节器均同发动机控制单元(简称ECU)相连。节气门阀体1上设置有矩形空腔11,矩形空腔11内设有三片呈矩形薄片状的节气门阀片3,三片节气门阀片3呈直线排布,每一节气门阀片3上设有节气门轴5,节气门阀片3通过节气门轴5铰接在节气门阀体1上。联动驱动机构4设置于方形腔体的下方,三片节气门阀片3的下端均穿过矩形腔体的下侧腔壁并同联动驱动机构4相连,联动驱动机构4驱动各节气门阀片3同步转动以使相邻节气门阀片3开合,从而实现节气门阀片3的打开、关闭以及打开程度的控制。

具体地,联动驱动机构(4)包括电机、齿条和被动齿轮,每根节气门轴(5)的端部均设有被动齿轮,各被动齿轮均与齿条啮合,电机的输出轴上设置有主动齿轮,主动齿轮与齿条啮合,电机转动时主动齿轮转动带动齿条平移,此时各齿轮同步转动,从而实现节气门轴(5)的同步旋转。

每一节气门阀片3上均设置有电热丝2。具体地,电热丝2呈弯折状设置于节气门阀片3内,节气门阀片3上节气门轴5的两侧均设置有电热丝2。

联动驱动机构4驱动各节气门阀片3同步转动至各相邻节气门阀片3相互抵靠时,相邻节气门阀片3之间存在重叠区域,且重叠区域位于相邻的两个节气门轴5之间。

节气门阀体1上设有同空腔11连通的通孔,通孔内设置有绝缘护套6,节气门轴5的上端穿过绝缘护套6,同时电热丝2的上端穿过通孔并夹设于节气门轴5上端和绝缘护套6之间。将电热丝2上端夹设于节气门轴5上端和绝缘护套6之间,可提高电热丝2的安装稳固性。

当发动机常温态起动或工作时,本实施例同普通节气门体一样,可用冷却循环水进行加热,使本实施例同进入的新鲜空气进行热交换,促进汽油的蒸发,汽油与空气充分混合,在气缸内充分燃烧,输出动力。

当发动机低温起动或者工作时,ECU接收进气压力温度传感器检测的温度数值,控制功率调节器实现电热丝2的加热,同时控制联动驱动机构4旋转调整节气门阀片3的开合程度,节气门阀片3和节气门轴5充分加热,与进入的冷空气进行热交换,由于冷空气和节气门阀门之间接触面积大,热交换更充分,汽油蒸发速度快,有利于降低低温启动油耗和燃油废气排放。

当发动机停止工作时,ECU还可控制功率调节器加热电热丝2,从而清理节气门阀片3和节气门轴5上的积碳,实现本实施例的自清洗功能。

实施例二

本实施例的技术方案与实施例一的技术方案基本相同,其区别点在于,本实施例的联动驱动机构(4)包括控制器和三个驱动电机,每一节气门轴(5)分别同一个驱动电机相连接,各驱动电机均连接控制器,控制器驱动各驱动电机同步转动,从而实现节气门轴(5)的同步旋转。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、节气门阀体;11、空腔;2、电热丝;3、节气门阀片;4、联动驱动机构;5、节气门轴;6、绝缘护套等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

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