一种柴油发动机排气节流阀制造技术

本发明专利技术提供一种应用于柴油车辆动力总成系统技术领域的柴油发动机排气节流阀，所述的柴油发动机排气节流阀的节流阀本体(1)包括执行器(2)、蝶阀(3)，所述的柴油发动机在怠速或低负荷工况时，整车ECM设置为能够发送阀板开度命令给节流阀本体(1)，从而控制节流阀本体(1)的电机(25)转动，使得电机(25)带动阀板(33)向阀板(33)开度减小方向转动的结构。本发明专利技术所述的柴油发动机排气节流阀，在柴油发动机处于怠速和低负荷等排温低的工况下时，能够准确、及时减小节流阀的阀板开度提升排气背压并结合柴油发动机喷油策略来提升排温，进而提高后处理单元催化转化效率，降低污染物排放，最终确保排放满足排放法规要求。终确保排放满足排放法规要求。终确保排放满足排放法规要求。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油发动机排气节流阀


[0001]本专利技术属于柴油车辆动力总成系统
，更具体地说，是涉及一种柴油发动机排气节流阀。

技术介绍

[0002]近年来，随着柴油车辆排放法规越来越严格，尤其是对怠速和低负荷下的污染物排放也出台了或即将出台相应的污染物限值要求。现有的柴油车辆后处理单元的催化效率都有一定的排温要求，排温低催化效率就低，污染物排放超标，在怠速和低负荷工况下尤为明显。
[0003]现有的技术路线主要是采用EGR技术，即废气再循环技术。将排气歧管中的部分废气导回EGR冷却器，冷却至目标温度后再导入进气歧管，最后进燃烧室燃烧。该技术路线可以降低燃烧室温度，进而减少NOx的生成量，最终减少污染物排放，满足排放法规要求。但EGR系统由阀、冷却器、管路和控制器等组成，系统复杂，成本高，且技术成熟度和可靠性也存在不足，无法有效满足柴油发动机需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，在柴油发动机处于怠速和低负荷等排温低的工况下时，能够准确、及时减小节流阀的阀板开度提升排气背压并结合柴油发动机喷油策略来提升排温，进而提高后处理单元催化转化效率，降低污染物排放，最终确保排放满足排放法规要求的柴油发动机排气节流阀。
[0005]要解决以上所述的技术问题，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]本专利技术为一种柴油发动机排气节流阀，所述的柴油发动机排气节流阀的节流阀本体包括执行器、蝶阀，执行器的壳体内设置电机，电机的电机齿轮啮合中间齿轮的大齿轮，大齿轮啮合中间齿轮的小齿轮，小齿轮啮合驱动齿轮，驱动齿轮连接驱动齿轮轴，驱动齿轮轴通过驱动臂与蝶阀的阀板连接，驱动齿轮上方设置磁铁，磁铁设置为能够实时反馈驱动齿轮轴的角度位置信号给霍尔角度位置传感器的结构，霍尔角度位置传感器连接整车ECM，所述的柴油发动机在怠速或低负荷工况时，整车ECM设置为能够发送阀板开度命令给节流阀本体，从而控制节流阀本体的电机转动，使得电机带动阀板向阀板开度减小方向转动的结构。
[0007]所述的电机带动阀板向阀板开度减小方向转动时，电机的转角经电机齿轮、中间齿轮、驱动齿轮组成的齿轮组减速增扭后将转角转矩输出，再通过驱动臂和驱动转盘的传递，驱动阀轴带动阀板转动，阀板向阀板开度减小方向转动时，阀板开度减小，排气背压上升，此时柴油发动机同时增加喷油保持柴油发动机正常的扭矩输出，排温能够上升至达到后处理催化转化所需要的目标温度值。
[0008]所述的蝶阀设置为能够通过驱动转盘卡爪接收执行器的驱动臂卡槽传递的转角转矩输入，克服回位弹簧拧紧阻力，带动阀轴和阀板转动至目标角度位置的结构。
[0009]所述的执行器包括壳体、进出水管、外盖、外盖密封圈、电机、波形弹簧、电机法兰、齿轮组、中间齿轮轴和驱动齿轮轴组成的轴系、驱动臂、磁铁和PCB，PCB包括霍尔角度位置传感器、电子元器件、电机pin针、引脚pin针，壳体内含冷却水道。
[0010]所述的柴油发动机排气节流阀还包括连接部，连接部设置为能够连接执行器和蝶阀的结构，连接部同时设置为能够隔热和柔性连接的结构，连接部包括支架、套管、钢丝垫圈和螺栓螺母紧固件Ⅰ、螺栓螺母紧固件Ⅱ。
[0011]所述的柴油发动机排气节流阀的执行器的外盖和壳体之间通过弹簧扣或外盖螺钉紧固连接，外盖密封圈在外盖上开槽嵌入，外盖的材料选用PPS或PBT，加玻纤，外盖采用注塑成型，外盖密封圈的材料选用EPDM材质。
[0012]所述的电机是直流有刷电机或无刷电机，电机和壳体之间加装波形弹簧，电机法兰内孔与电机的轴承室外壁面过盈压装在一起，然后通过紧固件刚性连接到壳体上。
[0013]所述的波形弹簧由金属材料制成，电机法兰采用包塑成型工艺，中间嵌入连接pin针，pin针用来连接电机端子和电机pin针。
[0014]所述的电机包括电机齿轮轴，电机齿轮轴与电机一体制造，中间齿轮轴过盈压装在执行器壳体上，驱动齿轮通过轴承和/或轴套与壳体装配，轴承轴套进行密封设计，并过盈压装在壳体的轴孔内。
[0015]所述的磁铁和磁铁座通过包塑一体制造成型，磁铁座套装在驱动齿轮轴上并借助销钉固定，磁铁采用导磁性材料制造，磁铁座和销钉一般采用注塑工艺成型。
[0016]采用本专利技术的技术方案，能得到以下的有益效果：
[0017]本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀，柴油车辆在高负荷工况下，没有提升排气背压和排温的需求，此时节流阀本体的阀板处于全开位置，不会影响整车动力性能。在柴油车辆运行在怠速或低负荷工况下时，发动机的排温一般达不到后处理单元催化转化所需要目标温度值。在这样的情况下，会产生
技术介绍
中所说的问题。因此，本申请进行改进，在柴油车辆运行在怠速或低负荷工况下时，通过整车ECM计算并发送阀板开度命令给节流阀本体(排气节流阀)，控制电机转动，电机转动带着阀板朝向阀板开度减小的方向转动，经齿轮组减速增扭后将转角转矩输出，再通过驱动臂和驱动转盘的衔接，驱动阀轴和阀板转动，阀板开度减小，排气背压上升，柴油发动机同时再通过多喷油来保持正常的扭矩输出，发动机的排温迅速上升至达到后处理催化转化所需要的目标温度值，这样，使得污染物排放降低，达到环保法规要求。而当整车负荷上升，正常排温足以维持后处理单元的高效催化转化后，此时在整车ECM的控制下或回位弹簧自身的作用下，节流阀本体的阀板回到全开位置，不再影响整车动力输出。本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀，在柴油发动机处于怠速和低负荷等排温低的工况下时，能够准确、及时减小节流阀的阀板开度提升排气背压并结合柴油发动机喷油策略来提升排温，进而提高后处理单元催化转化效率，降低污染物排放，最终确保排放满足排放法规要求。
附图说明
[0018]下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
[0019]图1为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的总成结构示意图；
[0020]图2为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的剖视结构示意图；
[0021]图3为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的执行器的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的执行器的部分剖视结构示意图；
[0023]图5为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的蝶阀的结构示意图；
[0024]图6为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的蝶阀的剖视结构示意图；
[0025]图7a为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的连接部的结构示意图；
[0026]图7b为本专利技术所述的柴油发动机排气节流阀的连接部的结构示意图；
[0027]附图中标记分别为：1、节流阀本体；2、执行器；3、蝶阀；4、连接部；5、外盖；6、外盖螺钉；7、进出水管；8、驱动齿轮轴；9、驱动臂；10、壳体；11、引脚pin针；12、电机pin针；13、中间齿轮轴；14、PCB；15、霍尔角度位置传感器；16、自攻螺钉；17、磁铁；18、磁铁座；19、销钉；20、驱动齿轮；21、轴套；22、止推垫片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柴油发动机排气节流阀，其特征在于：所述的柴油发动机排气节流阀的节流阀本体(1)包括执行器(2)、蝶阀(3)，执行器(2)的壳体(10)内设置电机(25)，电机(25)的电机齿轮(29)啮合中间齿轮(24)的大齿轮，大齿轮啮合中间齿轮(24)的小齿轮，小齿轮啮合驱动齿轮(20)，驱动齿轮(20)连接驱动齿轮轴(8)，驱动齿轮轴(8)通过驱动臂(9)与蝶阀(2)的阀板(33)连接，驱动齿轮(20)上方设置磁铁(17)，磁铁(17)设置为能够实时反馈驱动齿轮轴(8)的角度位置信号给霍尔角度位置传感器(15)的结构，霍尔角度位置传感器(15)连接整车ECM，所述的柴油发动机在怠速或低负荷工况时，整车ECM设置为能够发送阀板开度命令给节流阀本体(1)，从而控制节流阀本体(1)的电机(25)转动，使得电机(25)带动阀板(33)向阀板(33)开度减小方向转动的结构。2.根据权利要求1所述的柴油发动机排气节流阀，其特征在于：所述的电机(25)带动阀板(33)向阀板(33)开度减小方向转动时，电机(25)的转角经电机齿轮(29)、中间齿轮(24)、驱动齿轮(20)组成的齿轮组减速增扭后将转角转矩输出，再通过驱动臂(9)和驱动转盘(30)的传递，驱动阀轴(34)带动阀板33转动，阀板(33)向阀板(33)开度减小方向转动时，阀板(33)开度减小，排气背压上升，此时柴油发动机同时增加喷油保持柴油发动机正常的扭矩输出，排温能够上升至达到后处理催化转化所需要的目标温度值。3.根据权利要求2所述的柴油发动机排气节流阀，其特征在于：所述的蝶阀(3)设置为能够通过驱动转盘(30)卡爪接收执行器(2)的驱动臂(9)卡槽传递的转角转矩输入，克服回位弹簧(31)拧紧阻力，带动阀轴(34)和阀板(33)转动至目标角度位置的结构。4.根据权利要求1或2所述的柴油发动机排气节流阀，其特征在于：所述的执行器(2)包括壳体(10)、进出水管(7)、外盖(5)、外盖密封圈(28)、电机(25)、波形弹簧(26)、电机法兰(27)、齿轮组、中间齿轮轴(13)和驱动齿轮轴(8)组成的轴系、驱动臂(9)、磁铁(17)和PCB(14)，PCB(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健春，范礼，姜倩，李后良，蔡维展，吴敏，邵璠，丁万龙，
申请(专利权)人：杰锋汽车动力系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：