用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀的制作方法

本技术涉及，尤其涉及一种用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀。

背景技术：

1、汽车通常会面临涉水工况，车企或者驾驶员通常会对汽车进气系统添加涉水喉来避免汽车涉水时水从进气系统进入发动导致发动机损坏，但涉水后排气系统进水目前没有得到应有的重视，尤其是混合动力车涉水时，大多是在纯电工况涉水，汽车整个排气系统将会完全灌满水，尾气处理催化单元也完全泡水，如果在此时发动机启动会造成发动机性能降低甚至损坏、催化单元泡水会造成催化器损坏、尾气处理能力降低造成排放超标等问题。目前市面尚无适合于汽车涉水排气系统防水倒灌阀，而且，由于汽车排气系统温度高达700℃，现有具有密封功能的车用阀大多采用橡胶软密封，在高温下橡胶件燃烧，使阀失去密封功能；同时，对于汽车上应用的金属阀，如排气声学阀、排气背压阀等金属阀，由于其密封性能差没有密封性能，没法起到防水功能，也不适合应用于此。

2、汽车涉水以前都是纯燃油车的所面临的使用工况，应用关注点在进气系统防水上面，通常通过加装涉水喉解决进气进水问题，而排气系统靠发动起排气压力将排气系统减缓进水量，也未关注进水是否达到催化器位置，是否对排气系统造成伤害；现在混合动力车面临同样的涉水工况，如涉水越野、雨天积水路段涉水。但相对于纯燃油车涉水，混合动力车涉水时会容易出现如下风险：

3、驾驶员出于避免发动机涉水损坏，通常会优先纯电模式涉水，排气系统无任何排气压力，水会直接灌进消声包，淹没尾气催化单元，甚至直达发动机排气门。

4、混合动力车由于其特殊的动力系统调教，在涉水工况时存在发动机自发启动的情况，在排气系统灌水的情况下，发动机启动会造成发动机损坏，同时尾气催化单元泡水后对催化剂催化效率产生影响，可能会造成尾气排放不达标，污染环境、年检不合格。

5、为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，以克服上述缺陷。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其结构简单，操作方便，密封性好，耐高温，可以有效解决涉水倒灌问题，可工作在多种模式，有效的保证混合动力车等车辆在涉水工况下发动机排气系统的安全。

2、为实现上述目的，本实用新型公开了一种用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，包括密封蝶阀组件、电子执行器以及隔热罩，所述电子执行器固定至隔热罩的上端，所述隔热罩连接至密封蝶阀组件，所述电子执行器的执行器输出轴与密封蝶阀组件的金属轴连接以实现执行器对密封蝶阀组件的开启进行控制，其特征在于：

3、所述电子执行器的执行器输出轴贯穿隔热罩并固定连接有一曲柄，所述曲柄上设有供轴销上端销固的销孔，所述密封蝶阀组件包含金属阀体、金属轴、阀板和摇臂，所述金属阀体固定连接至隔热罩，所述金属阀体的中部固定可旋转的金属轴，所述金属轴固定连接有能闭合和开启金属阀体中阀体气道孔的阀板，所述金属轴的两端可旋转的支撑至金属阀体，所述金属轴的上端伸出金属阀体后固定连接至摇臂，所述轴销的下端活动连接至摇臂的一摇臂槽从而将电子执行器的转动传递到密封蝶阀组件的金属轴上。

4、其中：所述阀体设有分别容置金属轴上端的上轴套孔和金属轴下端的下轴套孔，所述金属轴上端还设有凸台以提供定位，所述金属轴的上端设有位于上轴套孔内的上轴套，下端设有位于下轴套孔的下轴套以将金属轴的两端轴向限位于阀体。

5、其中：所述上轴套的上端设有过盈压装在阀体的上轴套孔里以对上轴套进行轴向限位的上堵头，所述下轴套的下端设有过盈压装在阀体的下轴套孔里以对下轴套进行轴向限位的下堵头。

6、其中：所述上轴套和下轴套为复合材料轴套以支撑金属轴且具有减震减摩作用。

7、其中：所述阀板的中部设有装配置金属轴的半圆孔。

8、其中：所述金属阀体与摇臂之间设置有一个回位弹簧起阀板预紧回位作用。

9、其中：所述回位弹簧的两端挂钩分别挂在金属阀体的一立柱和摇臂的一挂耳上。

10、其中：所述金属阀体由不锈钢制成。

11、其中：所述阀板的周缘密封面上间隔设置多道薄壁凹凸结构。

12、其中：所述金属阀体设置有阀座，所述阀座为三偏心结构，阀板回转中心为金属阀体中轴孔的轴心，所述阀板回转中心与阀体气道孔的轴心线偏心距离为x从而组成第一偏心，所述阀板回转中心与阀座密封面的中平面的偏心距离y组成第二偏心，同时阀座的回转轴线与阀体气道孔的轴心线成一夹角z以构成第三偏心，所述阀板的密封面与金属阀体的密封阀座同样为三偏心结构，其偏心参数与阀座相同。

13、通过上述内容可知，本实用新型的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀具有如下效果：

14、1、本申请采用了圆形阀板绕着金属轴旋转的蝶阀结构，这种结构对排气系统背压影响小，控制更为合理，符合要求。

15、2、采用金属硬密封结构，满足排气系统高温工况要求。

16、3、多偏心设计可以大幅降低密封所需要的扭矩设计，阀板达到密封位置后阀板与阀座才产生接触，阀板转出密封位置瞬间，阀板与阀座立即脱离，大幅减小执行器的尺寸。

17、4、多偏心设计可以实现零泄露密封，阀板关的越紧密封性越好。

18、5、采用电子执行器控制，可实现自动控制，方便驾驶员在车辆不同驾驶工况下启动阀的功能。

19、6、具有失效安全功能，可以根据要求设计默认位置，当阀故障后，阀可以在回位弹簧的作用下回到默认位置。

20、7、在排气系统中可以通过调节阀板开度来降低排气噪声，提高排气系统声学指标。

21、本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

技术特征：

1.一种用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，包括密封蝶阀组件、电子执行器以及隔热罩，所述电子执行器固定至隔热罩的上端，所述隔热罩连接至密封蝶阀组件，所述电子执行器的执行器输出轴与密封蝶阀组件的金属轴连接以实现执行器对密封蝶阀组件的开启进行控制，其特征在于：

2.如权利要求1所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述阀体设有分别容置金属轴上端的上轴套孔和金属轴下端的下轴套孔，所述金属轴上端还设有凸台以提供定位，所述金属轴的上端设有位于上轴套孔内的上轴套，下端设有位于下轴套孔的下轴套以将金属轴的两端轴向限位于阀体。

3.如权利要求2所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述上轴套的上端设有过盈压装在阀体的上轴套孔里以对上轴套进行轴向限位的上堵头，所述下轴套的下端设有过盈压装在阀体的下轴套孔里以对下轴套进行轴向限位的下堵头。

4.如权利要求3所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述上轴套和下轴套为复合材料轴套以支撑金属轴且具有减震减摩作用。

5.如权利要求1所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述阀板的中部设有装配置金属轴的半圆孔。

6.如权利要求1所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述金属阀体与摇臂之间设置有一个回位弹簧起阀板预紧回位作用。

7.如权利要求6所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述回位弹簧的两端挂钩分别挂在金属阀体的一立柱和摇臂的一挂耳上。

8.如权利要求1所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述金属阀体由不锈钢制成。

9.如权利要求1所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述阀板的周缘密封面上间隔设置多道薄壁凹凸结构。

10.如权利要求1-9中任一所述的用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，其特征在于：所述金属阀体设置有阀座，所述阀座为三偏心结构，阀板回转中心为金属阀体中轴孔的轴心，所述阀板回转中心与阀体气道孔的轴心线偏心距离为x从而组成第一偏心，所述阀板回转中心与阀座密封面的中平面的偏心距离y组成第二偏心，同时阀座的回转轴线与阀体气道孔的轴心线成一夹角z以构成第三偏心，所述阀板的密封面与金属阀体的密封阀座同样为三偏心结构，其偏心参数与阀座相同。

技术总结
一种用于汽车排气系统的涉水防水倒灌阀，包括密封蝶阀组件、电子执行器以及隔热罩，电子执行器固定至隔热罩的上端，所述隔热罩连接至密封蝶阀组件，电子执行器的执行器输出轴与密封蝶阀组件的金属轴连接以实现执行器对密封蝶阀组件的开启进行控制，所述电子执行器的执行器输出轴贯穿隔热罩并固定连接有一曲柄，曲柄上设有供一轴销上端销固的销孔，密封蝶阀组件包含金属阀体、金属轴、阀板和摇臂，轴销的下端活动连接至摇臂的一摇臂槽从而将电子执行器的转动传递到密封蝶阀组件的金属轴上；由此，本技术密封性好，耐高温，可以有效解决涉水倒灌问题，可工作在多种模式，有效的保证混合动力车等车辆在涉水工况下发动机排气系统的安全。

技术研发人员：李双
受保护的技术使用者：普赫姆汽车技术（上海）有限公司
技术研发日：20231106
技术公布日：2024/6/18