气体流动和声音控制阀以及排气系统技术方案

一种用于内燃机的排放系统的气体流动和声音控制阀，该气体流动和声音控制阀包括壳体和阀构件，壳体包括入口、第一出口、第二出口，阀构件布置在壳体内以用于形成将入口连接至第一出口的第一管道和/或从入口至第二出口的第二管道，其中，阀构件能够相对于壳体在第一预定位置和第二预定位置之间移动，在第一预定位置中，阀构件关闭第二管道，在第二预定位置中，阀构件关闭第一管道，由此，阀构件围绕阀轴线可旋转，阀轴线平行于入口的中心线、特别是与入口的中心线同轴地对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体流动和声音控制阀以及排气系统
本专利技术涉及一种用于内燃机的排放系统的气体流动和声音控制阀。本专利技术还涉及一种内燃机的排气系统，该排气系统包括至少一个气体流动和声音控制阀。特别地，本专利技术涉及一种用于汽车内燃机的排放系统和/或气体流动和声音控制阀。特别地，本专利技术的排放系统或阀可以与V型发动机、气缸对置式发动机或任何类型的内燃机结合使用。典型的高性能内燃机具有左组汽缸和右组汽缸，左组汽缸和右组汽缸中的每一个可以连接至单独的左排放通道或右排放通道。在这种排放系统中，每个排放通道、左排放通道和右排放通道包括相应的通道结构，该通道结构限定通道入口，排气从相应的左组汽缸或右组汽缸被注入到通道入口中。排放系统可以包括开放到大气中的一个或更多个排放出口，以用于从排放系统释放排气。
技术介绍
US2003/0192606A1描述了一种用于将排气从一个入口引导至第一出口或第二出口的开关阀或气体流动控制阀。开关阀包括壳体，在壳体中形成有入口、第一出口和第二出口。处于摆动挡板(swingingflap)形式的方向控制构件被定位在壳体内并且第一出口或第二出口可以被选择性地关闭，其结果是相应的另一个出口被连接至入口。根据US2003/0192606A1的开关阀被设计成使生产努力最小化并且实现简单的结构。US2003/0192606A1的开关阀不适合用于声音从入口到任一出口的不受干扰的传输。此外，由于大量的底切、扭曲的几何形状，特别是高性能发动机可能导致的不希望的功率损失。EP3141702A1描述了一种排放系统，其中Y形管汇合点被布置在阀设备的上游，该阀设备可以用于关闭或打开穿过主排放出口或旁通排放出口的变速器排气。如果不良地设计，那么这样的布置可以导致不想要的回声腔室，从而导致不希望的声音发射。此外，通过使旁通排放线路保持打开，只有在有限的程度上才能够实现通过Y形汇合点的下游的线路来自发动机的排气的受控划分，除非在Y形汇合点的上游或下游使用另外的阀。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，特别是提供一种用于内燃机的改进的排放系统或气体流动和声音控制阀，特别是提供一种在其效率和可控性方面得到改进的阀或系统。该目的是通过独立权利要求的特征来解决的。本专利技术的主题涉及一种用于内燃机、特别是是汽车发动机的排放系统的气体流动和声音控制阀。气体流动和声音控制阀包括壳体，该壳体包括入口、第一出口和第二出口。特别地，壳体包括确切的一个入口。第一出口和/或第二出口可以具有与该入口时段相同或不同的大小，特别是面积。特别地，入口具有与第一出口和/或第二出口相同的形状，优选地圆柱形或椭圆形，特别地具有相同的直径。阀构件布置在壳体内，以用于形成将入口连接至第一出口的第一管道和/或从入口至第二出口的第二管道。特别地，气体流动和声音控制阀可以包括单件阀构件。阀构件能够相对于壳体在第一预定位置和第二预定位置之间移动，在第一预定位置中，阀构件特别地完全关闭第二管道，在第二预定位置中，阀构件特别地完全关闭第一管道。在根据本专利技术的气体流动和声音控制阀中，阀构件是围绕平行于入口的中心线施加的阀轴线可旋转的。入口可以是圆柱形的。特别地，阀轴线可以与入口的中心线同轴。通过将阀构件布置在具有一个入口以及第一出口和第二出口的壳体内，排气流可以从入口分流到第一出口和/或分流到第二出口中而无需额外的阀器件。这种布置可以改进空气动力学和排气系统并且由此提高系统效率以避免任何功率损失。此外，本专利技术允许避免底切和其他受控的设计，以便避免与其相关联的任何回流、涡流和回声。根据一个实施例，阀构件包括匙形段，该匙形段用于引导排气从入口穿过第一管道和/或穿过第二管道。所述匙形段可以相对于阀轴线以凸形的方式成形。特别地，匙形段被定尺寸成使得匙形段在预定的第一位置中覆盖第二管道并且使得匙形段在预定的第二位置中覆盖第一管道。阀构件的匙形段可以完全覆盖第一管道或第二管道。如果匙形段仅在很大程度上覆盖第一管道或第二管道，那么适当地控制排气流可能是足够的。例如，如果匙形段在相应的预定的第二位置或第一位置中覆盖相应的第一管道或第二管道的三分之二、四分之三、90％、95％或99％，则可能是足够的。根据另一个改进，匙形段围绕阀轴线在周向方向上延伸至少170°和/或至多220°。可以优选的是，匙形段在围绕阀轴线的周向方向上延伸至少180°。可以优选的是，匙形段在围绕阀轴线的周向方向上延伸至多210°或至多195°。特别地，匙形段可以沿着沿阀轴线的轴向延伸(平行于该阀轴线)延伸大于3cm和/或小于15cm。特别地，匙形段可以沿着阀轴线的轴向延伸延伸大于5cm和/或小于10cm。根据气体流动和声音控制阀的一个实施例，匙形段的内表面限定为用于排气的弯曲流动路径，该用于排气的流动路径限定曲率半径。匙形段的内表面可以限定连续弯曲的、特别是管状的流动路径。该管状的流动路径可以具有恒定的横截面和/或连续的横截面，特别是没有扭曲和/或底切。匙形段可以被形成为使得当该阀构件处于第一预定位置中时匙形段限定流动路径的大致恒定的横截面，并且使得当阀构件布置在第二预定位置中时匙形段限定流动路径的大致恒定的横截面。根据另一个改进，壳体是Y形的，其中出口的中心线可以被布置成相对于入口的中心线和/或相对于阀出口具有角度偏置。特别地，第一出口和第二出口可以被布置成具有单个的角度偏置，其中第一出口的角度偏置可以不同于第二出口的角度偏置。特别地，第一出口和/或第二出口的角度偏置相对于阀轴线的中心线和/或入口的中心线可以在10°-120°之间。特别地，第一出口和/或第二出口的中心线的角度偏置可以相对于入口和/或阀轴线的中心线偏置45°。在本专利技术的特定实施例中，入口的中心线、第一出口和第二出口的中心线以及阀轴线是共面的。特别地，壳体限定从入口跨越到第一出口的第一曲率半径。特别地，壳体限定从入口跨越到第二出口的第二曲率半径。在第一预定位置中，阀构件的曲率半径可以对应于相应的第一曲率半径。在第二预定位置中，阀构件的曲率半径可以对应于第二曲率半径。根据一个实施例，匙形段限定内表面，在第一预定位置或第二预定位置中，该内表面与相应的(第一或第二)管道的内管道表面交合限定用于该排气流路径的边界，该用于该排气流路径的边界类似于弯曲管的边界。换言之，如果阀构件布置在第一预定位置或第二预定位置中的任一个中，则阀构件基本上可以被设计为实现弯曲管的特性，特别是恒定曲率半径和/或恒定横截面的特性，以用于获得最佳的空气动力学特性。在优选的实施例中，在第一预定位置或第二预定位置中，该阀可以限定用于排气流路径的边界，该用于排气流路径的边界类似于包括确切的一个弯曲管的边界。特别地，该流动路径可以是没有障碍物、优选地在第一管道和/或第二管道内没有障碍物而形成的弯曲管的流动路径。在另一个改进中，沿着阀构件流动穿过入口而穿过相应的管道到达第一出口或第二出口(在对应的第一预定位置或第二预定位置中)的排气路径可以限定基本上恒定的横截面面积。在优选的实施例中，恒定的横截面面积可以是恒定的圆形横截面面积。可选地，入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃机的排放系统的气体流动和声音控制阀(1)，所述气体流动和声音控制阀(1)包括壳体(3)和阀构件(7)，所述壳体(3)包括入口(5)、第一出口(10)和第二出口(20)，所述阀构件(7)被布置在所述壳体(3)内以用于形成将所述入口(5)连接至所述第一出口(10)上的第一管道(11)和/或形成从所述入口(5)至所述第二出口(20)的第二管道(21)，其中，所述阀构件(7)能够相对于所述壳体(3)在第一预定位置和第二预定位置之间移动，在所述第一预定位置中，所述阀构件(7)关闭所述第二管道(21)，在所述第二预定位置中，所述阀构件(7)关闭所述第一管道(11)，/n其特征在于，/n所述阀构件(7)围绕阀轴线(A

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181127 EP 18208611.61.一种用于内燃机的排放系统的气体流动和声音控制阀(1)，所述气体流动和声音控制阀(1)包括壳体(3)和阀构件(7)，所述壳体(3)包括入口(5)、第一出口(10)和第二出口(20)，所述阀构件(7)被布置在所述壳体(3)内以用于形成将所述入口(5)连接至所述第一出口(10)上的第一管道(11)和/或形成从所述入口(5)至所述第二出口(20)的第二管道(21)，其中，所述阀构件(7)能够相对于所述壳体(3)在第一预定位置和第二预定位置之间移动，在所述第一预定位置中，所述阀构件(7)关闭所述第二管道(21)，在所述第二预定位置中，所述阀构件(7)关闭所述第一管道(11)，
其特征在于，
所述阀构件(7)围绕阀轴线(AV)可旋转，所述阀轴线(AV)平行于所述入口(5)的中心线(A5)、特别是与所述入口(5)的中心线(A5)同轴地对准。


2.根据权利要求1所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，所述阀构件(7)包括匙形段(71)，所述匙形段(71)用于引导排气从所述入口(5)穿过所述第一管道(11)和/或所述第二管道(21)，其中特别地，所述匙形段(71)被定尺寸使得所述匙形段(71)在所述预定的第一位置中覆盖所述第二管道(21)并且使得所述匙形段(71)在所述预定的第二位置中覆盖所述第一管道(11)。


3.根据权利要求2所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，所述匙形段(71)在围绕所述阀轴线(AV)在周向方向上延伸至少170°、特别是至少180°和/或至多220°、特别是至多210°或至多195°，特别是沿着沿所述阀轴线(AV)的轴向延伸延伸大于3cm、特别是大于5cm和/或小于10cm、特别是小于8cm。


4.根据权利要求2或3所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，所述匙形段(71)的内表面(75)限定为用于所述排气的流动路径，优选地连续弯曲的流动路径、特别是管状的流动路径，用于排气的所述流动路径限定优选地恒定的和/或可变的曲率半径(R7)，其中特别地，所述匙形段(71)被形成为使得所述匙形段(71)限定：在所述第一预定位置和所述第二预定位置中的所述流动路径的大致恒定的横截面。


5.根据权利要求4所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，所述出口(10、20)的中心线(A10、A20)相对于所述入口(5)的中心线(A5)和/或阀轴线(AV)以特别单个的角度偏置布置，优选在10°和120°之间的角度、优选地以45°偏置布置，其中，优选地布置所述入口(5)的中心线、所述出口(10、20)的中心线(A10、A20)以及所述阀轴线(AV)是共面的，其中特别地，所述壳体(3)限定第一曲率半径(R10)和第二曲率半径(R20)，所述第一曲率半径(R10)从所述入口(5)跨越到所述第一出口(10)，所述第二曲率半径(R20)从所述入口(5)跨越到所述第二出口(20)，其中，在所述第一预定位置或所述第二预定位置中，所述阀构件(7)的曲率半径(R7)对应于相应的所述第一曲率半径或所述第二曲率半径(R10、R20)。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，所述匙形段(71)限定内表面(75)，在所述第一预定位置或所述第二预定位置中，所述内表面(75)与相应的开放管道(11、21)的内管道表面(15、25)交合，以限定用于所述排气流路径的边界，用于所述排气流路径的所述边界类似于弯曲管的边界，优选地包括确切的一个弯曲部和/或被形成为没有障碍物、优选地在所述管道(11、21)内。


7.根据权利要求6所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，从所述入口(5)沿着所述阀构件(7)流动穿过相应的管道(11、21)至所述第一出口或所述第二出口(10、20)的排气路径限定基本上恒定的横截面积，优选地圆形横截面积，其中任选地，入口漏斗被布置在所述入口(5)的上游以用于引导从诸如椭圆形横截面的另一个横截面到所述入口的横截面的路径。


8.根据权利要求6或7所述的气体流动和声音控制阀，其特征在于，在相对于所述阀轴线(AV)的径向方向上、在所述匙形段(71)的径向外表面(74)与所述壳体(3)之间至少部分地沿着所述匙形段(71)的轴向延伸来限定间隙(35)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的气体流动和声音控制阀(1)，其特征在于，所述阀构件(7)利用在所述入口(5)处诸如滑动衬套(32)的上游轴承可旋转地安装至所述壳体(3)，其中，所述阀构件(7)包括环部段(73)，所述环部段(73)同轴地围绕所述阀轴线(AV)并且接合所述上游轴承，优选地所述环部段全部同轴地围绕所述阀轴线。


10.根据前述权利要求中任一项所述的气体流动和声音控制阀(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱尔·彭卡，伊戈尔·阿克拉波维奇，
申请(专利权)人：天蝎排气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：斯洛文尼亚;SI