自适应阀组件及内燃机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自适应阀组件和一种内燃机系统，内燃机系统包括构造成产生作为燃烧反应产物的排气气体的内燃机、联接到内燃机的排气排放管和自适应阀组件。自适应阀组件联接到排气排放管并且构造成在排气气体到达大气之前接收排气气体。自适应阀组件包括阀活门，该阀活门布置在通道中，且构造成绕活门枢转轴线从常闭位置枢转到打开位置。转轴线从常闭位置枢转到打开位置。转轴线从常闭位置枢转到打开位置。

【技术实现步骤摘要】
自适应阀组件及内燃机系统


[0001]本公开涉及一种自适应阀组件和一种包括自适应阀组件的内燃机系统。

技术介绍

[0002]阀、特别是自适应阀可以在汽车或其它应用中使用，并且特别地适用于汽车排气系统。

技术实现思路

[0003]根据本公开，内燃机系统包括内燃机和排气系统。燃烧式发动机构造成产生排气气体作为燃烧燃料的产物。排气系统包括排气排放管，该排气排放管联接到燃烧式发动机并将排气气体从燃烧式发动机承载到大气。
[0004]在示意性实施例中，排气系统还包括自适应阀组件，该自适应阀组件联接到排气排放管并且与流经排气通道的排气气体相互作用。自适应阀组件使作为由内燃机的燃烧反应的副产物产生的声波衰减。
[0005]在示意性实施例中，自适应阀组件包括与排气排放管联接的管、阀活门和将阀活门联接到所述管的活门安装组件。阀活门布置在排气通道中且可围绕活门枢转轴线从常闭位置枢转到打开位置。活门安装组件使阀活门相对于管联接，以在常闭位置与打开位置之间运动。阀活门被活门安装组件朝向常闭位置偏置。阀活门响应于排气气体在挡板上提供的压力而朝向打开位置运动，该压力克服了活门安装组件所提供的偏置作用。
[0006]在示意性实施例中，活门安装组件包括支承系统、由支承系统支撑的阀轴以及在阀活门上提供偏置作用的弹性构件。弹性构件示意性地由弹簧提供，并且构造成在阀轴上施加围绕活门枢转轴线的扭转力，以将阀活门朝向常闭位置偏置。
[0007]在示意性实施例中，弹簧还在阀轴上提供弹簧力。弹簧力在轴向上是不对称的，使得阀轴也围绕侧向轴线侧向偏置。以这种方式，阀轴被弹簧偏置成与桶形衬套的下游侧接合，从而减小了轴相对支承件的震颤 (rattle)。
[0008]考虑例示了目前所设想的实施本公开的最佳模式的示例性实施例，本公开的附加特征对于本领域技术人员将变得明显。
附图说明
[0009]具体实施方式部分具体参考附图，附图中：
[0010]图1是内燃机系统的立体示意图，其包括自适应阀组件，其一部分被切去以示出阀活门被偏置弹簧朝关闭位置偏置；
[0011]图2是沿图1中的线2－2剖得的剖视图，其示出了多个箭头，这些箭头指示偏置弹簧在包括在自适应阀组件中的阀轴上施加非对称弹簧力，以使阀活门朝向关闭位置偏置并使阀轴侧向偏置成与桶形衬套的下游侧接合，从而减小了轴相对支承件的颤动；
[0012]图3是图1和2中所示的偏置弹簧的放大侧视图，其包括多个簧圈，这些簧圈沿着偏
置弹簧的上游侧闭合(靠紧)并且沿着偏置弹簧的下游侧敞开(张开)，以提供图2中的箭头所指示的非对称弹簧力；
[0013]图4是图1和2所示的自适应阀组件的分解组装图；
[0014]图5是图1、2和4所示的自适应阀组件的一部分的剖视图，其中，阀轴相对于自适应阀组件的其余部分的位置被夸大，以示出阀轴的远端被偏置成与桶形衬套的下游侧接合；
[0015]图6是用于图1、2和4所示的自适应阀组件中的偏置弹簧的第二实施例的一部分的剖视图，其中，阀轴相对于自适应阀组件的其余部分的位置被夸大，以示出阀轴的远端被偏置成与桶形衬套的下游侧接合；以及
[0016]图7是用于图1、2和4所示的自适应阀组件中的偏置弹簧的第三实施例的一部分的剖视图，其中，阀轴相对于自适应阀组件的其余部分的位置被夸大，以示出阀轴的远端被偏置成与桶形衬套的下游侧接合。
具体实施方式
[0017]为了促进对本公开原理的理解，现在将参考附图中示出的多个示意性实施例，并且将使用具体的语言来描述它们。
[0018]在图1中示出了用于车辆中的示意性内燃机系统10。内燃机系统10包括燃烧式发动机12、排气排放管14和自适应阀组件16。燃烧式发动机12构造成产生排气气体作为燃烧反应的产物。排气排放管14联接到内燃机12，并且限定了通道18，该通道18将排气气体从内燃机12承载到大气。自适应阀组件16沿着排气排放管14联接，并且与流过排气气体通道18的排气气体相互作用。
[0019]自适应阀组件16构造成在排气气体到达大气之前，衰减作为内燃机12中燃烧反应的副产物产生的声波。自适应阀组件16包括与排气排放管14联接的管20、阀活门22和将阀活门22联接到管20的活门安装组件24。管20可以是与排气排放管14成一体的部分，或是通过诸如焊接或钎焊之类的、任何合适的手段联接到排气排放管14的单独的管。管20限定了排气通道18的一部分，并且大致沿着主排气气体轴线26引导排气气体。阀活门22布置在排气通道18中且可围绕活门枢转轴线28从如图1中所示的常闭位置运动到打开位置。活门安装组件24使阀活门22相对于管 20定位，以在常闭位置与打开位置之间运动。
[0020]如图1中所示，在常闭位置，阀活门22大致横向于主轴线26 布置，以阻碍流经排气通道18的排气气体流。阀活门22包括挡板30和间隔件32，间隔件32在活门阀枢转轴线28下方联接到挡板30的下游侧34。挡板30具有外径，该外径使挡板30位于排气通道18中，以减少关闭位置中的排气气体流量。在打开位置，阀活门22的挡板30大致平行于主轴线 26延伸。间隔件32接合管20的内表面，以止挡阀活门22超过打开位置的进一步旋转。
[0021]在示意性实施例中，自适应阀组件16是被动的，使得其配置由通过排气排放管14和管20的排气气体流确定。阀活门22被活门安装组件24朝向常闭位置偏置。阀活门22响应于排气气体在挡板30上提供的压力而朝向打开位置运动，该压力克服了活门安装组件24所提供的偏置作用。阀活门22可以根据来自排气气体的施加在阀活门22上的压力而定向在常闭位置与打开位置之间的任何位置。
[0022]活门安装组件将阀活门22安装到管20，以能围绕活门枢转轴线 28从常闭位置枢转运动到打开位置。活门安装组件24包括支承系统36、由支承系统36支撑的阀轴38以及在
阀活门22上提供偏置作用的弹性构件。支承系统36包括推力衬套42和桶形衬套44，推力(止推)衬套和桶形衬套相对于阀活门22安装在管20的相对侧上。阀轴38联接到阀活门22，以与阀活门22一起绕活门枢转轴线28旋转。阀轴38被推力衬套42在轴向和径向上支撑且被桶形衬套44在径向上支撑，以允许阀活门22围绕活门枢转轴线28旋转。在示意性实施例中，弹性构件是弹簧40，但是其它类型的可变形构件或弹性构件也可以用来在阀活门22上施加偏置力。
[0023]弹簧40构造成在阀轴上施加多个力，这些力将阀活门22和阀轴 38相对于管20定位，如图2中所示。弹簧40在阀轴38上提供围绕活门枢转轴线28的扭力，以将阀活门22朝向常闭位置偏置。弹簧40还在阀轴38 上提供弹簧力，以沿活门枢转轴线28将阀轴38轴向偏置成与推力衬套42 接合(接触)。弹簧力在轴向上是不对称的，使得阀轴也在推力衬套42处围绕侧向轴线46被侧向偏置。以这种方式，阀轴38被弹簧40侧向偏置成与桶形衬套44的下游侧接合，从而减小轴相对支承件(轴承)的震颤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应阀组件，包括：管，所述管限定通道；阀活门，所述阀活门布置在所述通道中且构造成围绕活门枢转轴线从常闭位置枢转到打开位置；以及活门安装组件，所述活门安装组件构造成将所述阀活门联接到所述管以绕所述活门枢转轴线从所述常闭位置运动到所述打开位置，所述活门安装组件包括衬套系统、阀轴和弹性构件，所述衬套系统具有推力衬套和关于所述阀活门与所述推力衬套相对的桶形衬套，所述阀轴联接到所述阀活门并由所述推力衬套轴向和径向支撑且由所述桶形衬套径向支撑，以允许所述阀活门围绕所述活门枢转轴线旋转，所述弹性构件构造成(i)在所述阀轴上施加围绕所述活门枢转轴线的扭转力，以使所述阀活门朝向所述常闭位置偏置以及(ii)在所述阀轴上施加力，以使所述阀轴大致沿所述活门枢转轴线偏置成与所述推力衬套接合，并在侧向上关于侧向轴线在所述推力衬套处偏置成与所述桶形衬套的下游侧接合，从而减小轴相对于支承件的颤动。2.根据权利要求1所述的自适应阀组件，其特征在于，所述弹性构件是偏置弹簧，所述偏置弹簧包括第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间的多个簧圈，其中，所述多个簧圈成形为大致沿所述阀轴上的活门轴线提供具有非对称轴向载荷的弹簧力。3.根据权利要求2所述的自适应阀组件，其特征在于，非对称载荷包括由所述偏置弹簧的上游侧施加的第一轴向力和由所述偏置弹簧的下游侧施加的第二轴向力，所述第二轴向力大于所述第一轴向力。4.根据权利要求3所述的自适应阀组件，其特征在于，所述多个簧圈沿着所述偏置弹簧的上游侧闭合，并且沿着所述偏置弹簧的下游侧打开。5.根据权利要求3所述的自适应阀组件，其特征在于，所述偏置弹簧的所述多个簧圈包括顶部弹簧簧圈、底部弹簧簧圈以及在所述顶部弹簧簧圈与所述底部弹簧簧圈之间的多个本体簧圈，并且所述多个本体簧圈中的每个沿着所述偏置弹簧的上游侧布置为相对于彼此距第一距离，并且沿着所述偏置弹簧的下游侧布置为相对于彼此距第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。6.根据权利要求4所述的自适应阀组件，其特征在于，还包括弹簧保持器，所述弹簧保持器包括在固定位置联接到所述阀轴以与所述阀轴一起旋转的外弹簧壳体，以及相对于所述阀轴和所述外弹簧壳体在固定位置联接的内弹簧壳体。7.根据权利要求6所述的自适应阀组件，其特征在于，所述偏置弹簧的第一端远离所述多个簧圈延伸并进入形成在所述外弹簧壳体中的第一突出部接纳空间，并且所述偏置弹簧的第二端远离所述多个簧圈延伸并进入形成在所述内弹簧壳体中的第二突出部接纳空间，所述第二突出部接纳空间围绕每个簧圈的圆周与所述第一突出部接纳空间相隔180度，以使弹簧相对于所述阀轴定向。8.根据权利要求6所述的自适应阀组件，其特征在于，所述多个簧圈中的每个都是同心的，并且所述第一端和所述第二端是能互换的，以通过所述外弹簧壳体和所述内弹簧壳体提供防呆设计，从而所述阀轴始终偏置成与所述桶形衬套的下游侧接合。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：佛吉亚排放控制技术美国有限公司，
类型：新型
国别省市：