一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二沖程發(fā)動機(jī)用掃氣背壓閥，該背壓閥與發(fā)動機(jī)的排氣總管相連接，并且串聯(lián)在發(fā)動機(jī)的排氣管路中，包括背壓閥本體、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。背壓閥本體設(shè)計有排氣通道、閥軸、閥片、連接法蘭等，閥軸沿閥體直徑方向由閥體的一端插入并穿過冷卻水腔和排氣通道的側(cè)壁進(jìn)入到排氣通道內(nèi)部；控制系統(tǒng)主要包括閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器，配合控制器實現(xiàn)閥片開度大小自動調(diào)節(jié)；冷卻系統(tǒng)包括冷卻水腔和進(jìn)出水接口，冷卻水腔設(shè)置在閥體的內(nèi)外層之間，并通過冷卻水進(jìn)出口與發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)連接實現(xiàn)冷卻。該發(fā)明可以根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況自動調(diào)節(jié)最佳的掃氣背壓，實現(xiàn)較高的掃氣效率，具有調(diào)節(jié)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特點。
【專利說明】一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥，屬于發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在四沖程發(fā)動機(jī)中，一個工作循環(huán)要用四個沖程來完成。新鮮充量由活塞自行吸入，排氣由活塞自行排出，實現(xiàn)換氣過程所需要的能量(即泵氣功)由發(fā)動機(jī)氣缸自行排出。同樣的工作循環(huán)在二重程發(fā)動機(jī)中是由兩個沖程，即壓縮(及換氣)沖程與燃燒膨脹(及換氣)沖程來完成的。
[0003]二沖程的換氣過程是在膨脹行程后期，排氣口打開，缸內(nèi)已燃?xì)怏w首先開始排出。當(dāng)活塞向下運動到某一位置后，掃氣口開啟，具有足夠高壓力的新鮮充量由掃氣口流入氣缸，并強(qiáng)迫廢氣排出，進(jìn)行充量更換?；钊蛳逻\動，通過下止點后上行，依次將排氣口和掃氣口關(guān)閉，換氣過程結(jié)束。在二沖程內(nèi)燃機(jī)中，廢氣的排出和新鮮充量的進(jìn)入時重疊在一起進(jìn)行的，這一復(fù)合換氣過程叫做二沖程內(nèi)燃機(jī)的掃氣。由于掃氣口打開時缸內(nèi)壓力較高，要順利完成掃氣過程，必須對新鮮充量進(jìn)行增壓。
[0004]因此，二沖程發(fā)動機(jī)沒有專門的配氣機(jī)構(gòu)，其換氣過程主要依靠活塞的運動配合氣口的開閉來實現(xiàn)。在二沖程發(fā)動機(jī)發(fā)展的歷史過程中，由于各種不同的目的和要求，曾經(jīng)出現(xiàn)過多種多樣的換氣方案，主要有以下三類。
[0005](I)橫流掃氣方案，屬于二沖程發(fā)動機(jī)最早的掃氣方案，米用排氣口和掃氣口排列在氣缸相對兩壁上，氣口的中心線相互平行或者通過氣缸中心，結(jié)構(gòu)簡單、缺點甚多。
[0006](2)回流掃氣方案，其掃氣口不正對排氣口設(shè)置，通過掃氣口的設(shè)計實現(xiàn)掃氣空氣的主流在氣缸內(nèi)沿著氣缸壁流動時轉(zhuǎn)彎而形成迥線，再將廢氣擠出。
[0007](3)直流掃氣方案，其掃氣空氣的主流沿著氣缸軸線運動，換氣品質(zhì)最好。直流掃氣以“氣口-氣口”式直流掃氣為多見進(jìn)、排氣口分布在氣缸套的兩端，氣口的開閉由活塞控制，掃氣正時、時面值以及掃氣過程中缸內(nèi)氣體的流動均受氣口結(jié)構(gòu)的影響。為提高掃氣效率，直流掃氣系統(tǒng)往往選擇排氣口高度大于進(jìn)氣口高度，排氣口流通面積大于進(jìn)氣口流通面積的方案，以保證排氣口較進(jìn)氣口提起打開，實現(xiàn)較高的掃氣效率。
[0008]隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，增壓技術(shù)、缸內(nèi)直噴技術(shù)以及快速燃燒技術(shù)等在二沖程發(fā)動機(jī)廣為應(yīng)用，在提高掃氣壓力的同時，更關(guān)注換氣過程缸內(nèi)的換氣品質(zhì)。因此，針對二沖程發(fā)動機(jī)不同掃氣方案，其掃氣背壓對掃氣過程有著不同程度的影響。低轉(zhuǎn)速時，掃氣背壓對掃氣過程的給氣比和捕獲率的影響較大；背壓太大會導(dǎo)致給氣比下降，使得掃除廢氣效果變差，缸內(nèi)殘余廢氣比例增大；背壓太小導(dǎo)致捕獲率的降低，缸內(nèi)封存的新鮮充量比例減少。高轉(zhuǎn)速時，換氣時間短，需要更高的進(jìn)排氣壓差來完成換氣。但是進(jìn)排氣壓差太大，直接導(dǎo)致掃氣泵耗功增加；當(dāng)壓差太小，排除廢氣的能力下降。因此，在不同的工況下，應(yīng)該選擇合適的掃氣壓差。通常采用改變掃氣背壓，實現(xiàn)不同的掃氣壓差，以提高捕獲率和給氣比從而實現(xiàn)較高的掃氣效率。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥，安裝在發(fā)動機(jī)排氣管路中，以通過改變掃氣背壓閥的閥軸與閥片旋轉(zhuǎn)角度，從而控制背壓閥的開度大小，實現(xiàn)掃氣背壓的調(diào)節(jié)，滿足不同工況下較高的掃氣效率。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0011]一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥，串聯(lián)安裝在排氣管路中，包括背壓閥本體、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，具體如下:
[0012](I)背壓閥本體，構(gòu)成掃氣背壓閥的主體部分，并承載整個裝置的其它部件。背壓閥本體設(shè)置有排氣通道、閥軸、閥片、連接法蘭。排氣通道，貫穿于背壓閥的閥體，承擔(dān)發(fā)動機(jī)排氣管路的一部分；閥軸，沿閥體直徑方向由閥體的一端插入并穿過冷卻水腔和排氣通道的側(cè)壁，并與閥體的側(cè)壁相鉸接；閥軸通過閥體，在閥體上裝有空心螺栓套，保證冷卻水腔的密封，閥軸與空心螺栓內(nèi)孔滑動配合，閥體的內(nèi)外兩層與空心螺栓外壁由螺紋密封配合；閥片，與閥軸相固定并同時旋轉(zhuǎn)，可改變排氣流通面積和流動阻力，實現(xiàn)掃氣背壓的調(diào)節(jié)；閥軸與閥片的連接固定可通過鉸接或螺栓連接，保證二者一致運動；連接法蘭，通過兩端連接法蘭串聯(lián)在排氣管路。此外，背壓閥本體的外圍還設(shè)計有閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器的安裝平臺，保證二者與閥軸兩端的可靠連接。
[0013](2)控制系統(tǒng):通過采集掃氣壓力、掃氣背壓力、閥片開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合閥片位置的標(biāo)定MAP圖，由閥片開度控制電機(jī)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)的主要部件包括閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器，二者分別安裝在閥軸的兩端，配合控制器實現(xiàn)閥片開度大小的自動調(diào)節(jié)；閥軸兩端分別與閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器的連接并采用方軸-方孔配合方式，方便拆卸；閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器安裝在閥體上，并用螺栓固定。
[0014](3)冷卻系統(tǒng):在閥體的內(nèi)外層之間設(shè)計冷卻水腔可實現(xiàn)背壓閥本體的冷卻，保護(hù)控制系統(tǒng)中的閥片開度控制電機(jī)和位置傳感器。冷卻系統(tǒng)主要包括冷卻水腔和進(jìn)出水接口等，冷卻水腔設(shè)置在閥體的內(nèi)外層之間，冷去水腔的壁面可適當(dāng)增設(shè)散熱片，提高冷卻能力，同時通過冷卻水進(jìn)出口與發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)連接實現(xiàn)背壓閥本體的冷卻；冷卻水的進(jìn)出口通過法蘭與冷卻系統(tǒng)管路連接，進(jìn)出口的連接法蘭設(shè)計在閥體的外圍。
[0015]本發(fā)明的二沖程發(fā)動機(jī)用可控掃氣背壓閥，安裝在發(fā)動機(jī)的排氣管路，從發(fā)動機(jī)排氣口掃出的廢氣流經(jīng)掃氣背壓閥，通過改變閥軸與閥片的旋轉(zhuǎn)角度可以控制掃氣過程的背壓。背壓的調(diào)節(jié)主要通過控制系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，由連接在閥軸一端的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行閥片開度的自動調(diào)節(jié)，閥片開度的大小主要由掃氣壓力、掃氣背壓以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來決定。為保證背壓閥本體和控制系統(tǒng)的可靠運行，對閥體設(shè)計成內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，中間為冷卻水腔，并設(shè)有進(jìn)出水口，連接在發(fā)動機(jī)的冷卻管路中。
[0016]該發(fā)明的有益效果在于:
[0017](I)該裝置工作原理類似于節(jié)氣門，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動以控制其開度的大小，實現(xiàn)掃氣背壓的可調(diào)；
[0018](2)結(jié)合發(fā)動機(jī)不同工況下對掃氣背壓的不同需求，通過控制系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié);
[0019](3)該裝置設(shè)計有冷卻系統(tǒng)，并與發(fā)動機(jī)的冷卻管路連接，確保系統(tǒng)工作的可靠性；
[0020](4)該裝置具有調(diào)節(jié)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、便于安裝等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實施例的二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥的整體前視圖。
[0022]圖2是本發(fā)明實施例的二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥的整體后視圖。
[0023]圖3是本發(fā)明實施例的背壓閥本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明實施例的背壓閥本體的結(jié)構(gòu)橫剖視圖。
[0025]圖5是本發(fā)明實施例的背壓閥本體的結(jié)構(gòu)縱剖視圖。
[0026]圖6是本發(fā)明實施例的控制電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是本發(fā)明實施例的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8是本發(fā)明實施例的控制系統(tǒng)原理圖。
[0029]圖中標(biāo)記說明:1、閥體；2、閥片開度位置傳感器；3、廢氣入口側(cè)連接法蘭；4、廢氣入口 ；5、閥片開度控制電機(jī)；6、閥軸；7、閥片；8、廢氣出口 ；9、廢氣出口側(cè)連接法蘭；10、進(jìn)水口 ；11、出水口 ；12、冷卻水腔；13、空心螺栓；14、閥體內(nèi)層；15、閥體外層；16、控制電機(jī)安裝平臺；17、傳感器安裝平臺；18、冷卻水連接法蘭；19、控制電機(jī)安裝法蘭；20、控制電機(jī)連接軸；21、傳感器接口 ；22、傳感器連接軸；23、傳感器安裝法蘭。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0031]實施例
[0032]圖1是本發(fā)明實施例的二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥的整體前視圖。圖2是本發(fā)明實施例的二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥的整體后視圖。圖3是本發(fā)明實施例的背壓閥本體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實施例的背壓閥本體的結(jié)構(gòu)橫剖視圖。圖5是本發(fā)明實施例的背壓閥本體的結(jié)構(gòu)縱剖視圖。圖6是本發(fā)明實施例的控制電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖。
[0033]如圖1、圖2所示，該二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥總體包括:閥體1，構(gòu)成掃氣背壓閥的主體結(jié)構(gòu)，承載背壓閥的其它部件；閥片開度位置傳感器2，測試背壓閥的開度大小，并將信號輸入控制器，實現(xiàn)背壓閥的精確控制；廢氣入口 4和廢氣出口 8組成排氣通道，貫通掃氣背壓閥的閥體1，構(gòu)成發(fā)動機(jī)排氣管路的一部分；閥片開度控制電機(jī)5，接受控制器的控制信號并對閥片7的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，是控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0034]同時，圖1、圖2顯示掃氣背壓閥閥體的部分詳細(xì)結(jié)構(gòu)，閥體I設(shè)有進(jìn)水口 10和出水口 11，閥體I兩端設(shè)有廢氣入口側(cè)連接法蘭3和廢氣出口側(cè)連接法蘭9，并且串聯(lián)在發(fā)動機(jī)的排氣管路中；閥軸6和閥片7安裝在一起，安裝排氣通道內(nèi)，控制流通面積。
[0035]如圖3、圖4和圖5所示，掃氣背壓閥本體結(jié)構(gòu)中除圖1和圖2所示的以外，還設(shè)計有冷卻水腔12對閥體I冷卻確?？煽抗ぷ?；空心螺栓13用以支撐閥軸6并保證閥體I冷卻水腔12的密封；閥體I采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括閥體內(nèi)層14和閥體外層15共同構(gòu)成冷卻水腔12 ;背壓閥本體的外圍還設(shè)計有:控制電機(jī)安裝平臺16、傳感器安裝平臺17、冷卻水連接法蘭18。
[0036]如圖6所示，控制電機(jī)5結(jié)構(gòu)示意包括控制電機(jī)安裝法蘭19和控制電機(jī)連接軸20。
[0037]如圖7所示，傳感器結(jié)構(gòu)示意包括傳感器接口 21、傳感器連接軸22和傳感器安裝法蘭23。
[0038]如圖8所示，控制系統(tǒng)原理為通過采集掃氣壓力、掃氣背壓力、閥片開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合閥片7位置的標(biāo)定MAP圖，由閥片開度控制電機(jī)5進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，同時閥片7位置傳感器在此采集閥片7開度進(jìn)行反饋，實現(xiàn)背壓閥開度的精確控制。
[0039]該二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥串聯(lián)安裝在發(fā)動機(jī)的排氣管路，根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況自動調(diào)節(jié)最佳的掃氣背壓，實現(xiàn)較高的掃氣效率。從發(fā)動機(jī)排氣口掃出的廢氣流經(jīng)掃氣背壓閥，通過改變閥軸6與閥片7的旋轉(zhuǎn)角度可以控制掃氣過程的背壓。背壓的調(diào)節(jié)主要通過控制系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，由連接在閥軸6 —端的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行閥片7開度的自動調(diào)節(jié)，閥片7開度的大小通過主要由掃氣壓力、掃氣背壓以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來決定。為保證背壓閥本體和控制系統(tǒng)的可靠運行，對閥體I設(shè)計成內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，中間為冷卻水腔12，并設(shè)有進(jìn)出水口，連接在發(fā)動機(jī)的冷卻管路中。
[0040]背壓閥本體構(gòu)成掃氣背壓閥的主體部分，并承載整個裝置的其它部件。背壓閥本體設(shè)有排氣通道、閥軸6、閥片7、連接法蘭等。排氣通道，貫穿于背壓閥的閥體1，承擔(dān)發(fā)動機(jī)排氣管路的一部分；閥軸6，沿閥體I直徑方向由閥體I的一端插入并穿過冷卻水腔12和排氣通道的側(cè)壁，并與閥體I的側(cè)壁相鉸接，閥軸6與閥體I之間設(shè)計有空心螺栓13，保證冷卻水腔12的密封；閥片7，與閥軸6相固定并同時旋轉(zhuǎn)，可改變排氣流通面積和流動阻力，實現(xiàn)掃氣背壓的調(diào)節(jié)；連接法蘭，通過入口側(cè)連接法蘭3和廢氣出口側(cè)連接法蘭9串聯(lián)在排氣管路。
[0041]控制系統(tǒng)主要用來采集掃氣壓力、掃氣背壓力、閥片7開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合閥片7位置的標(biāo)定MAP圖，由閥片開度控制電機(jī)5進(jìn)行自動調(diào)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)的主要部件包括閥片開度控制電機(jī)5和閥片開度位置傳感器2，二者分別安裝在閥軸6的兩端，配合控制器實現(xiàn)閥片7開度大小的自動調(diào)節(jié)。
[0042]閥體I的冷卻系統(tǒng)主要依靠設(shè)計在閥體I的內(nèi)外層之間設(shè)計冷卻水腔12保護(hù)控制系統(tǒng)中的閥片開度控制電機(jī)5和閥片開度位置傳感器2。冷卻系統(tǒng)主要包括冷卻水腔12和進(jìn)出水接口等，冷卻水腔12設(shè)置在閥體I的內(nèi)外層之間，并通過冷卻水進(jìn)出口與發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)連接實現(xiàn)背壓閥本體的冷卻。
[0043]閥軸6從背壓閥閥體I的側(cè)壁并沿排氣通道的直徑方向插入，通過排氣通道后；閥片7，與閥軸6相固定隨閥軸6同時旋轉(zhuǎn)，閥片7的形狀和大小與排氣通道的橫截面的形狀和大小行對應(yīng)，通過改變閥片7的旋轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)不同掃氣背壓的調(diào)節(jié)。
[0044]閥軸6通過閥體I時，在閥體I上裝有空心螺栓13，閥軸6與空心螺栓13內(nèi)孔滑動配合，閥體I與空心螺栓13外壁由螺紋密封配合。
[0045]閥軸6與兩端的空心螺栓13的滑動配合需要定期的添加油脂潤滑。
[0046]閥軸6與閥片7通過鉸接或螺栓連接固定于一起，保證二者運動一致。
[0047]閥片7與背壓閥本體的排氣通道的形狀應(yīng)該一致，保證二者的匹配。
[0048]閥軸6兩端分別與閥片開度控制電機(jī)5和閥片開度位置傳感器2連接，并采用“方軸-方孔”配合方式，便于拆卸。
[0049]冷卻水腔12的壁面可適當(dāng)增設(shè)散熱片，提高冷卻能力。
[0050]冷卻水腔12可以串聯(lián)或并聯(lián)在發(fā)動機(jī)的冷卻管路中。
[0051]閥體I與排氣管路和冷卻系統(tǒng)管路的連接均采用法蘭連接。
[0052]閥體I與閥片開度位置傳感器2和閥片開度控制電機(jī)5的連接均采用設(shè)計在閥體I的安裝平臺與二者的安裝定位相配合。
[0053]閥體I的總體結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與排氣管路尺寸相適應(yīng)，可以進(jìn)行系列化的設(shè)計，以滿足不同發(fā)動機(jī)的應(yīng)用。
[0054]閥片7位置的標(biāo)定MAP圖可以通過實驗或仿真進(jìn)行標(biāo)定，滿足不同轉(zhuǎn)速和掃氣壓力下的背壓閥最佳流通面積，達(dá)到最佳的掃氣背壓，實現(xiàn)較高的掃氣效率。
[0055]背壓閥閥片7位置控制系統(tǒng)由控制器采集發(fā)動機(jī)運行工況，結(jié)合閥片7位置的標(biāo)定MAP圖來實現(xiàn)。
[0056]閥片開度控制電機(jī)5可采用現(xiàn)成的步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)等，需要考慮與閥軸6的聯(lián)接和在閥體I上的定位。
[0057]閥片7位置傳感器可采用接觸式的角位移傳感器，包括電位計式角位移傳感器、應(yīng)變片式角位移傳感器等，需要考慮與閥軸6的聯(lián)接和在閥體I上的定位。
[0058]控制系統(tǒng)中關(guān)于掃氣壓力傳感器、背壓傳感器和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器直接借用原機(jī)的傳感器，并安裝在發(fā)動機(jī)上，不屬于本發(fā)明專利所包括的內(nèi)容。
[0059]控制系統(tǒng)中的控制器部分可以在原機(jī)的控制器中加入控制模塊，增設(shè)輸入和輸出通道，不屬于本發(fā)明專利所包括的內(nèi)容。
[0060]本發(fā)明的二沖程發(fā)動機(jī)用掃氣背壓閥串聯(lián)安裝在發(fā)動機(jī)的排氣管路中，從發(fā)動機(jī)排氣腔排出的廢氣首先要流經(jīng)掃氣背壓閥，通過控制閥軸6和閥片7的旋轉(zhuǎn)角度控制排氣腔的壓力，調(diào)節(jié)掃氣背壓，以提高掃氣效率。
[0061]本發(fā)明的二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥在實現(xiàn)掃氣(或排氣)背壓可控已達(dá)到掃氣效率提高的同時，還可以用作通過調(diào)節(jié)掃氣(或排氣)背壓來實現(xiàn)發(fā)動機(jī)殘余廢氣的調(diào)節(jié)，以便改善燃燒過程等其它功用。
[0062]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥，串聯(lián)安裝在排氣管路中，其特征在于:包括背壓閥本體、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，具體如下: 所述背壓閥本體，構(gòu)成掃氣背壓閥的主體部分，并承載整個裝置的其它部件；所述背壓閥本體設(shè)置有排氣通道、閥軸、閥片、連接法蘭；所述排氣通道貫穿于背壓閥的閥體，承擔(dān)發(fā)動機(jī)排氣管路的一部分；所述閥軸沿閥體直徑方向由閥體的一端插入并穿過冷卻水腔和排氣通道的側(cè)壁，并與閥體的側(cè)壁相鉸接；所述閥軸通過閥體，在閥體上裝有空心螺栓套，保證冷卻水腔的密封，閥軸與空心螺栓內(nèi)孔滑動配合，閥體的內(nèi)外兩層與空心螺栓外壁由螺紋密封配合；所述閥片與閥軸相固定并同時旋轉(zhuǎn)，以改變排氣流通面積和流動阻力，實現(xiàn)掃氣背壓的調(diào)節(jié)；所述閥軸與閥片的連接固定可通過鉸接或螺栓連接，保證二者一致運動；所述連接法蘭，通過兩端連接法蘭串聯(lián)在排氣管路；所述背壓閥本體的外圍還設(shè)計有閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器的安裝平臺，保證二者與閥軸兩端的可靠連接； 所述控制系統(tǒng)采集掃氣壓力、掃氣背壓力、閥片開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合閥片位置的標(biāo)定MAP圖，由閥片開度控制電機(jī)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)；控制系統(tǒng)的主要部件包括閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器，二者分別安裝在閥軸的兩端，配合控制器實現(xiàn)閥片開度大小的自動調(diào)節(jié)；所述閥軸兩端分別與閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器的連接并采用方軸-方孔配合方式，方便拆卸；閥片開度控制電機(jī)和閥片開度位置傳感器安裝在閥體上，并用螺栓固定； 所述冷卻系統(tǒng)是在閥體的內(nèi)外層之間設(shè)計冷卻水腔實現(xiàn)背壓閥本體的冷卻，保護(hù)控制系統(tǒng)中的閥片開度控制電機(jī)和位置傳感器；所述冷卻系統(tǒng)主要包括冷卻水腔和進(jìn)出水接口等，冷卻水腔設(shè)置在閥體的內(nèi)外層之間，冷去水腔的壁面可適當(dāng)增設(shè)散熱片，提高冷卻能力，同時通過冷卻水進(jìn)出口與發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)連接實現(xiàn)背壓閥本體的冷卻；冷卻水的進(jìn)出口通過法蘭與冷卻系統(tǒng)管路連接，進(jìn)出口的連接法蘭設(shè)計在閥體的外圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二沖程發(fā)動機(jī)掃氣背壓閥，其特征在于:所述掃氣背壓閥，安裝在發(fā)動機(jī)的排氣管路，從發(fā)動機(jī)排氣口掃出的廢氣流經(jīng)掃氣背壓閥，通過改變閥軸與閥片的旋轉(zhuǎn)角度可以控制掃氣過程的背壓；背壓的調(diào)節(jié)主要通過控制系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，由連接在閥軸一端的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行閥片開度的自動調(diào)節(jié)，閥片開度的大小主要由掃氣壓力、掃氣背壓以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來決定；為保證背壓閥本體和控制系統(tǒng)的可靠運行，對閥體設(shè)計成內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，中間為冷卻水腔，并設(shè)有進(jìn)出水口，連接在發(fā)動機(jī)的冷卻管路中。
【文檔編號】F01P3/12GK103670721SQ201310634384
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】馬富康, 劉勇, 邢忠義, 郭順宏, 田淑華 申請人:中北大學(xué)