本发明涉及废气泄压阀的技术。
背景技术:
关于废气泄压阀,公知使阀从阀座移动而开闭流路的结构的阀(例如,专利文献1)。废气泄压阀设置于增压机,通过使废气的一部分分流来调节废气流入涡轮的流入量。
但是,存在这样的情况:在排气路径上,废气的排气压力发生脉动而导致涡轮的效率降低。因此,为了抑制排气压力的脉动,可以考虑使废气泄压阀追随排气压力的脉动来吸收排气压力的脉动。以下,作为现有的废气泄压阀,对废气泄压阀160进行说明。
利用图5对废气泄压阀160的结构进行说明。
并且,在图5中,示意性地示出了废气泄压阀160的结构。另外,在图5中,示出了阀161全闭的状态。
废气泄压阀160具备阀161、阀座162、阀轴165、驱动齿轮170、阀壳180以及165主弹簧191。
在废气泄压阀160中,驱动齿轮170被驱动马达旋转驱动,通过使驱动齿轮170旋转驱动,由此使得阀轴165在轴向上进退,通过使阀轴165在轴向上进退,由此,臂167以支点s为中心转动,阀161从阀座162移动而使流路开闭。
此时,在废气泄压阀160中,借助主弹簧191,阀161、阀轴165和驱动齿轮170相对于阀壳180朝向上下方向的上侧被作用力f1施力,并且朝向上下方向的上侧施加有由在流路中通过的废气的排气压力起作用的力。因此,废气泄压阀160始终被朝向上下方向的上侧施力。
即,在废气泄压阀160中,由于阀161始终被朝向上下方向的上侧施力,因此无法追随排气压力的脉动速度。另外,在驱动马达对阀161的开闭控制中,无法追随排气压力的脉动速度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-197765号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题在于提供一种能够追随流体压的脉动来吸收脉动的废气泄压阀。
用于解决问题的手段
在本发明的废气泄压阀中,优选的是,其利用驱动构件对驱动齿轮进行旋转驱动,通过对该驱动齿轮进行旋转驱动,使得与该驱动齿轮螺合的阀轴在轴向上进退,通过使该阀轴进退,使得设置于该阀轴的阀从阀座移动而使流路开闭,所述废气泄压阀具备对该阀朝向闭合方向施力的第一施力构件,作用于该阀的流体压力作为载荷被传递至所述驱动构件,其中,在所述废气泄压阀中设置有对所述阀朝向打开方向施力的第二施力构件。
在本发明的废气泄压阀中,所述第一施力构件和所述第二施力构件各自的作用力被设定成:在所述阀全开的状态下,通过所述流路的流体的压力所作用的力、该第一施力构件的作用力以及该第二施力构件的作用力平衡。
发明的效果
根据本发明的废气泄压阀,能够追随流体压的脉动来吸收脉动。
附图说明
图1是示出发动机的结构的示意图。
图2是示出废气泄压阀的结构的侧视图。
图3是示出废气泄压阀的结构的示意图。
图4是示出废气泄压阀的作用的示意图。
图5是示出现有的废气泄压阀的结构的示意图。
具体实施方式
利用图1对发动机100的结构进行说明。
并且,在图1中,以块线图示意性地示出发动机100的结构。另外,图1的虚线表示电气信号线。
发动机100具备作为本发明的废气泄压阀的实施方式的废气泄压阀60。发动机100具备供气路径10、排气路径20、发动机主体30、增压机40、以及作为控制单元的enginecontrolunit(发动机控制单元)(以下,称作ecu)50。发动机100被设定为具备增压机的直喷式6缸柴油发动机。
供气路径10是向发动机主体30供给空气的路径,并且是将供气歧管11、中冷器12、压缩机41、空气滤清器14与供气配管连接而构成的。
供气歧管11、中冷器12、压缩机41和空气滤清器14从外部朝向发动机主体30按照空气滤清器14、压缩机41、中冷器12、供气歧管11的顺序依次配置。供气歧管11、中冷器12、压缩机41和空气滤清器14通过供气配管连接。
供气歧管11是用于将空气导入发动机主体30的气缸31、····、31中的多歧管。中冷器12是对温度因压缩机41的压缩而上升的空气进行冷却的热交换器。压缩机41是增压机40的构成部件,详情在后面叙述。空气滤清器14通过无纺布等滤材使供给气体中含有的粉尘等分离。
排气路径20是从发动机主体30排出空气(废气)的路径,并且是将排气歧管21、涡轮42与排气管连接而构成的。排气歧管21、涡轮42从发动机主体30朝向外部按照排气歧管21、涡轮42的顺序依次配置。排气歧管21、涡轮42通过排气管连接。
排气歧管21是将来自发动机主体30的气缸31、····、31的多个排气管集成为1个的多歧管。涡轮42是增压机40的构成部件,详情在后面叙述。
发动机主体30具备气缸体(省略图示)、气缸盖(省略图示)以及燃料喷射装置35。在气缸体中形成有多个(6个)气缸31、····、31。燃料喷射装置35是通过喷油器将蓄压在共轨中的燃料喷射至各气缸的装置。
增压机40是将发动机100所吸入的空气的压力提高到大气压以上的装置。增压机40具备压缩机41和涡轮42。涡轮42利用从排气配管排出的废气的内部能量高速旋转。压缩机41被涡轮42驱动,将压缩后的空气从供气管送入发动机100。
旁通路径45通过旁通配管46将涡轮42的上游侧和下游侧连接。在旁通路径45中设有废气泄压阀60。废气泄压阀60对通过旁通路径45的废气流量进行限制。
ecu50对发动机100综合地进行电子控制。ecu50与废气泄压阀60连接。ecu50具有这样的功能:对废气泄压阀60进行开闭控制,来控制通过旁通路径45的废气的流量。
利用图2对废气泄压阀60的结构进行说明。
并且,在图2中,局部剖视且侧视地示出废气泄压阀60的结构。另外,以下,根据图2所示的上下方向进行说明。
废气泄压阀60具备作为驱动构件的驱动马达55、阀61、阀座62、阀轴65、驱动齿轮70、阀壳80、作为第一施力构件的主弹簧91、以及作为第二施力构件的减振弹簧92。
阀61通过从阀座62移动来开闭形成于阀壳80的流路82。阀61固定设置于臂67的一端侧,该臂67被轴支承于阀轴65。阀座62被设置在形成于阀壳80的流路82的中途。
臂67构成为大致l字形状,且配置成以支点s为中心转动自如。臂67的一端侧支承阀61。臂67的另一端侧被轴支承于阀轴65的下端部。
在阀壳80中形成有收纳室81和流路82。收纳室81形成在流路82的上侧。流路82形成为大致l字形状。旁通配管46与流路82的上游侧和下游侧连接,构成了旁通路径45。
阀轴65在轴向上进退,由此使臂67转动,从而使阀61从阀座62移动。阀轴65被配置成贯通形成于阀壳80的收纳室81和流路82。在阀轴65的中途部形成有螺旋部65r(导螺杆)。
阀轴65的上侧经由引导衬套64贯通阀壳80,从阀壳80伸出。在阀轴65的上侧末端设置有凸缘63。阀轴65的中途部在收纳室81中使螺旋部65r螺合于驱动齿轮70的螺旋部70r,从而配置成贯通驱动齿轮70。
主弹簧91夹装在阀壳80与凸缘63之间,对阀61和阀轴65相对于阀壳80向上侧施力。
驱动齿轮70构成为:在大致圆筒形状的内部形成有螺旋部70r,并且在大致圆筒形状的中途部形成有齿轮部。驱动齿轮70的上下端部分别被轴承75支承成能够相对于收纳室81(阀壳80)转动。另外,驱动齿轮70构成为能够相对于轴承75在上下方向上滑动。
驱动齿轮70的齿轮部与小齿轮71螺合。小齿轮71转动自如地配置于收纳室81中。小齿轮71与驱动小齿轮72螺合。驱动小齿轮72被驱动马达55驱动。
减振弹簧92夹装在垫板66与驱动齿轮70之间,对驱动齿轮70相对于阀壳80向下侧施力。
通过形成为这样的结构,由此,在废气泄压阀60中,驱动小齿轮72被驱动马达55旋转驱动,通过旋转驱动驱动小齿轮72,由此驱动齿轮70经由小齿轮71而旋转,通过使驱动齿轮70旋转,由此使得阀轴65在轴向上进退,通过使阀轴65在轴向上进退,由此使臂67转动,从而,阀61从阀座62移动而开闭流路82。
并且,在废气泄压阀60中,作用于阀61的流体压力作为载荷被传递至驱动马达55。
利用图3对废气泄压阀60的结构进行说明。
并且,在图3中,示意性地示出了废气泄压阀60的结构。另外,以下,根据图3所示的上下方向进行说明。而且,在图3中,示出了阀61全闭的状态。
如上所述,废气泄压阀60具备阀61、阀座62、阀轴65、驱动齿轮70、阀壳80、作为第一施力构件的主弹簧91、以及作为第二施力构件的减振弹簧92。
在废气泄压阀60中,借助主弹簧91,阀61、阀轴65和驱动齿轮70相对于阀壳80朝向上侧被作用力f1施力,借助减振弹簧92,阀61、阀轴65和驱动齿轮70相对于阀壳80朝向下侧被作用力f2施力。
在此,关于主弹簧91和减振弹簧92,以如下方式分别设置载荷和弹性系数:在阀61全开的状态下,使作用于阀61的由通过流路82的废气的排气压力所作用的力、作用于阀61的主弹簧91的作用力f1、以及作用于阀61的减振弹簧92的作用力f2平衡。
换言之,阀61、阀轴65和驱动齿轮70构成为:在全开的状态下,包含由废气的排气压力所作用的力在内的、作用于阀61的力全都平衡。
利用图4,对废气泄压阀60的作用进行说明。
并且,在图4中,示意性地示出了废气泄压阀60的作用。另外,在图4中,示出了阀61全开的状态。
在废气泄压阀60中,由于阀61、阀轴65和驱动齿轮70构成为:在全开的状态下,包含由废气的排气压力所作用的力在内的、作用于阀61的力全都平衡,因此,构成为能够在规定的开度位置进行微小振动。
在废气泄压阀60中,存在如下情况:通过流路82的废气的排气压力产生脉动。此时,由于废气泄压阀60构成为能够进行微小振动,因此,阀61与排气压力的脉动同步调地进行微小振动而追随该脉动,从而,排气压力的脉动被阀61的微小振动动作吸收。
对废气泄压阀60的效果进行说明。
根据废气泄压阀60,能够追随废气的脉动来吸收脉动。
并且,在本实施方式中,构成为将本发明的废气泄压阀作为废气泄压阀60,但不限于此。也可以构成为将本发明的废气泄压阀作为egr(exhaustgasrecirculation:废气再循环)阀。
产业上的可利用性
本发明能够用于发动机。
标号说明
60:废气泄压阀;
61:阀;
62:阀座;
65:阀轴;
70:驱动齿轮;
80:阀壳;
91:主弹簧(第一施力构件);
92:减振弹簧(第二施力构件);
100:发动机。