柴油发动机egr阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及本柴油发动机废气再循环技术领域，特别涉及一种柴油发动机EGR 阀 ο
【背景技术】
[0002]柴油机废气再循环Exhaust Gas recirculation,EGR是在柴油机工作过程中，将一部分废气引回进气系统，与新鲜空气混合后进入气缸内部再次参与燃烧过程的方法，其主要作用是用来减少柴油机氮氧化合物NOx的排放量。在高温富氧的环境下，氮气与氧气发生氧化反应容易产生N0X，由于柴油机的空燃比大、氧气有剩余，所以柴油机在燃烧过程中会产生大量的NOx有害气体排放。在柴油机工作过程中，通过再循环将适量的废气再次引入气缸后，一方面，废气对缸内的新鲜空气产生稀释作用，可降低缸内氧的浓度;另一方面，因废气中的主要成分为H2OXO2等比热容比较大的气体，在燃烧过程中废气会吸收较多燃烧产生的热量，可降低缸内的最高燃烧温度。因此，采用EGR能够破坏生成NOx所依赖的高温富氧条件，可有效抑制柴油机的NOx排放，目前EGR系统已成为柴油机达标排放的重要后处理标准配置之一。随着柴油机排放限制法规的日趋严格，EGR技术将在车用柴油机上得到越来越广泛的应用。
[0003]在柴油机工作过程中，不同工况对再循环废气回流量可用EGR率表示的大小有不同的要求，因此，随着柴油机工况的变化需要及时调整废气回流量，以满足柴油机最佳动力性、经济性和排放指标的要求。在柴油机EGR系统中，EGR阀是调整废气回流量的关键器件，其性能指标主要包括动态响应性能、流量的线性度以及工作可靠性等方面。
[0004]柴油机EGR系统主要采用真空膜片式或电控真空膜片式EGR阀控制废气的回流量，但由于真空膜片式EGR阀存在动态特性差、响应速度慢、流量控制精度以及EGR率实现范围窄等缺点，因此已不能很好地适应柴油机越来越严格的排放控制法规的要求，已趋于淘汰。电动式EGR阀利用通过比例电磁铁、直流电机或步进电机配合减速机构调节EGR阀芯开度，控制精度高、响应速度快，因此电动式EGR阀成为主流的发展趋势。目前，国产柴油机上配用的电动EGR阀主要有两种结构形式，一种是阀片轴向移动式EGR阀，通过控制阀片轴向移动改变EGR阀的通流面积，调节废气流量，这种EGR阀在使用过程中存在阀芯易积碳，控制性能逐步恶化的问题;二是节气门式EGR阀，通过控制阀片在壳体中转动改变通流面积，主要缺点是流动阻力大，废气流量与阀芯开度之间的线性度差，难以实现废气流量的精确控制。在新型电动EGR阀开发方面，李泽平等人公布了一种旋转式EGR阀[专利号:201210542381.7]，通过控制阀芯轴向旋转改变阀芯通流面积，实现废气流量的调控。该阀利用阀瓣和阀座的平面接触并借助预紧弹簧实现平面密封，但分析发现其阀体和阀杆之间的预紧弹簧起不到提升阀杆的作用，因而，该机构不能保障阀的密封性;另外，从工程流体力学的角度来看，该阀的废气流通呈现不规则形状，存在较大的流动损失。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种响应速度快，流动阻力小、密封性能好、废气流量控制线性好的柴油发动机EGR阀。
[0006]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为:一种柴油发动机EGR阀，包括控制装置、阀体及设于阀体安装腔内的传动装置，所述的阀体的下端设有进气口，且所述的阀体的一侧设有排气口，它还包括通过传动装置驱动在阀体内作旋转运动的驱动轴及固定在驱动轴下端且用于控制排气口开度的阀芯，所述的阀芯设有与阀体内腔相配合以使得所述的排气口打开或密封的圆柱形侧面，且所述的阀芯设有从阀芯下端贯穿一侧周壁的呈弧状的废气引流通道，所述的废气引流通道的一端设用于与所述的进气口相连通的第一连接口，所述的废气引流通道的另一端设可与所述的排气口相连通的第二连接口。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型的EGR阀通过传动装置驱动在阀体内作旋转运动的驱动轴及固定在驱动轴下端的阀芯来实现对排气口的开度的控制，芯设有与阀体内腔相配合以使得排气口打开或密封的圆柱形侧面，且阀芯设有从阀芯下端贯穿一侧周壁的呈弧状的废气引流通道，废气引流通道的一端设用于与进气口相连通的第一连接口，废气引流通道的另一端设可与排气口相连通的第二连接口。随着柴油机工况变化开大或关小，阀芯转向变化产生的自洁作用可有效清除阀芯处产生的积碳，防止阀芯卡死以及废气流量因积碳而发生变化，且响应速度快，流动阻力小。且采用阀芯圆柱形侧面密封的形式，密封效果也很好，废气流量控制线性好，能很好的解决上述现有技术的EGR阀的缺点。
[0008]作为优选，所述的阀体由分体式的上阀体和下阀体组成，所述的上阀体的上端设有上盖;且所述的上阀体和下阀体之间设有密封隔热垫;所述的阀芯完全置于所述的下阀体的腔体内，且所述的进气口设于所述的下阀体的下端，所述的排气口设于所述的下阀体的一侧。这样，上阀体及下阀体是分体设置的，废气仅通过下阀体的进气口及排气口，可以有效阻隔热量传导到上阀体，防止电机以及其它电子器件因过热而造成损坏。
[0009]作为优选，所述的下阀体与所述的阀芯之间间隔设有多个环形密封件。这样，可有效防止废气泄露。
[0010]作为优选，所述的传动装置包括无刷电机及二级齿轮减速机构，所述的二级齿轮减速机构包括安装于无刷电机输出轴上的减速齿轮、与减速齿轮相啮合的第一齿轮、与第一齿轮同设置于过渡齿轮轴上的第二齿轮及与第二齿轮相啮合的缺齿齿轮，且所述的缺齿齿轮固定套合于所述的驱动轴上。这样，传动装置的结构非常紧凑，且驱动力矩大。
[0011]作为优选，所述的缺齿齿轮和所述的阀体之间设有复位弹簧，所述的复位弹簧的上端固定于所述的缺齿齿轮上，所述的缺齿齿轮的下端固定于所述的驱动轴上。这样，复位弹簧力与电机作用在阀芯上的力相平衡，可维持阀芯的稳定开启，当电机断电时，电机作用在阀芯上的力消失，复位弹簧带动阀芯复位。
[0012]作为优选，所述的缺齿齿轮一侧的外周设有限位块，且所述的阀体上设有用于与所述的限位块相配合的第一限位点和第二限位点。这样，可以利用限位块和两限位点的配合对缺齿齿轮的转动角度进行限位，即为对阀芯的转动角度进行限位。
[0013]作为优选，所述的过渡齿轮轴固定在阀体上，过渡齿轮轴上套合安装有铜套。
[0014]作为优选，所述的驱动轴上套合安装有轴及用于对缺齿齿轮的轴向位置进行定位的轴套，所述的阀体内腔设有用于与轴承的外圈相配合的安装部，所述的轴承的内圈套合于所述的驱动轴上;所述的轴套的上端与所述的缺齿齿轮相抵，所述的轴套的下端与所述的轴承相抵。这样，利用轴套可以很好地对缺齿齿轮的轴向位置进行定位，轴承的设置则使得驱动轴的转动更为顺利。
[0015]作为优选，所述的驱动轴和上阀体之间套合安装有定向套，所述的定向套与上阀体之间装配有第一隔热密封圈，所述的定向套与驱动轴之间间隔装配有第二隔热密封圈及第三隔热密封圈。这样，通过定位套及多个隔热密封圈可起到很好的密封作用，可防止电机以及其它电子器件因过热而造成损坏。
[0016]作为优选，所述的驱动轴上还设有用于检测阀芯的转动角度以确定阀芯的开度大小的带有与控制装置电连接的光电编码盘的固定套。这样，利用光电编码器对驱动轴的转动位置进行检测，具有响应速度快，位置检测精度高的特点。
【附图说明】
[0017]图I为本实用新型柴油发动机EGR阀的剖面结构视图之一。
[0018]图2为本实用新型柴油发动机EGR阀的剖面结构视图之二。
[0019]图3为本实用新型柴油发动机EGR阀的内部结构示意图。
[0020]图4为本实用新型柴油发动机EGR阀的立体结构示意图。
[0021]图5为本发明柴油发动机EGR阀的立体结构示意图（去掉上盖）。
[0022 ] 图1-5中：I下阀体、I. I进气口、1. 2排气口、2阀芯、2.1废气弓丨流通道、2. 2第一连接口、2.3第二连接口、3密封隔热垫、4第一隔热密封圈、5第一隔热密封圈、6定向套、7第三隔热密封圈、8轴承、9轴套、10复位弹簧、11固定套、12上盖、13缺齿齿轮、13.1限位块、14上阀体、15驱动轴、16过渡齿轮轴、17铜套、18第二齿轮、19减速齿轮、20无刷电机、21第一齿轮、22第一限位点、23第二限位点。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。
[0024]如附图1-5所示，一种柴油发动机EGR阀，包括控制装置、阀体及设于阀体安装腔内的传动装置，所述的阀体的下端设有进气口 I. I，且所述的阀体的一侧设有进气口 I. I，它还包括通过传动装置驱动在阀体内作旋转运动的驱动轴15及固定在驱动轴15下端且用于控制排气口 1.2开度的阀芯2，所述的阀芯2设有与阀体内腔相配合以使得所述的排气口 1.2打开或密封的圆柱形侧面，且所述的阀芯2设有从阀芯2下端贯穿一侧周壁的呈弧状的废气引流通道2.1，所述的废气引流通道2.1的一端设用于与所述的进气口 I. I