CN101589218B - 废气再循环阀 - Google Patents

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Abstract

设置于使发动机的废气再循环的废气通路上的EGR阀，在支承阀杆(25)的轴承(26a)的废气通路(22)一侧设置过滤器(26b)，另一方面，在阀杆(25)的所述过滤器(26b)的附近设置细径部(25a)。

Description

废气再循环阀
技术领域
本发明涉及设置在发动机的废气再循环通路上的废气再循环阀。
背景技术
在车辆等的发动机中，以降低废气中的NOx等为目的，设置有使废气向进气侧再循环的废气再循环装置。在废气再循环通路上设置废气再循环阀(EGR“Exhaust Gas Recirculation”阀)，基于发动机的运转信息等控制该EGR阀的开关。使高温废气原样返回进气侧效率会较差，因此一般在废气再循环通路上设置用于冷却高温废气的EGR冷却器。
在EGR阀的气氛即废气中包含从燃料***产生的硫磺氧化物、因燃烧而产生的硝酸氧化物以及煤等颗粒状物质(PM)。所以，这些物质也会进入废气再循环通路，附着在EGR阀的阀杆上。若煤等物质(堆积物被称为沉积物，deposit)堆积在阀杆上，则有可能阻碍阀杆的正常动作。为了解决在阀杆上附着颗粒状物质所带来的问题，考虑采用一种技术，该技术通过在阀杆进入轴承的部分的阀杆侧，设置使阀杆的直径变细的沉积物排出槽，使煤等由于积存在沉积物排出槽而不会进入轴承内(专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开2002-285918号公报
专利文献1所披露的技术是使煤等堆积在沉积物排出槽内，但无法保证颗粒状物质会均匀地附着在沉积物排出槽。当沉积物在排出槽的一部分堆积较多时、或者排出槽被沉积物填满时，会给阀的正常动作带来障碍。另外，煤等会堆积在形成沉积物排出槽的细径部的底部与轴外径的阶梯部，若其增大，则有可能给阀杆的动作带来障碍。
对此，考虑在轴承的废气通路侧设置阀杆贯穿的过滤器，利用过滤器主动地擦掉附着在阀杆上的煤等。但是，被擦掉的煤等会逐渐堆积在阀杆前端的阀头上，若其堆积量增多，会堆积得比阀杆外径还粗，则导致阀杆的动作不良。
本发明鉴于这样的技术状况而作，其目的在于即使煤等附着在暴露在废气中的EGR阀的阀杆上，也不会引起阀杆的动作不良。
发明内容
本发明是一种设置于使发动机的废气再循环的废气通路上的EGR阀，其特征是，在支承阀杆的轴承的废气通路侧设置过滤器，另一方面，在阀杆的上述过滤器的附近设置细径部。
根据本发明所涉及的EGR阀，被过滤器擦去的煤等由于在其下侧有细径部，因此不会残留在轴上，会掉落至下方。即使煤等堆积在阀头上，但由于有细径部，因此不会使阀杆的直径大幅***，不会引起阀杆的动作不良。
附图说明
图1是包括应用本发明的EGR阀的发动机的概略图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的EGR阀的剖视图。
图3是图2所示的EGR阀的一部分的放大图。
图4是验证在阀杆设置细径部的效果的实验结果的曲线图。
具体实施方式
下面，为更详细说明本发明，参照附图说明用于实施本发明的最佳方式。
实施方式1
图1是包括EGR阀及EGR冷却器的发动机的概略图，图2是实施方式1所涉及的EGR阀的剖视图。
首先，说明作为本发明的对象的发动机的概况。燃料喷射嘴2面对柴油发动机1的燃烧室，燃烧室设置有向燃烧室内引入空气的进气阀3、排出燃烧室内的燃烧气体的排气阀4。在进气阀3上连接有进气通路5，在排气阀4上连接有排气通路6。在排气通路6上设置用于去除废气中的颗粒状物质(PM)的DPF过滤器7，还设置***8。设置有从排气通路6分岔、与进气侧相连的废气再循环通路9，在该废气再循环通路9上设置有EGR冷却器10、EGR阀11。EGR冷却器10是利用水冷来冷却废气的结构。EGR阀11由电子控制装置(ECU)12控制。基于各种信息控制EGR阀11，使由EGR冷却器10冷却的废气以最合适的排气量提供至进气侧。
EGR阀11如图2所示，在构成其本体的阀套21上形成有用于将被EGR冷却器10冷却的废气引导至进气侧的废气通路22，在该废气通路22的中途形成有阀座(valve seat)23，并设置有通过与该阀座23贴合或离开而将废气通路22开关的阀头(阀芯)24。阀头24通过压入等方法设置在阀杆(阀轴)25的前端。阀杆25被组装在阀套21上的轴承部26支承，可在轴向上滑动。另外，轴承部26由衬套等机械的轴承26a、以较细的金属线形成为海绵状的过滤器26b构成。过滤器26b防止异物等进入轴承26a。
阀杆25的后端与设置在阀套21上的致动器27的杆28的前端相对。致动器27被来自电子控制装置(参照图1)的指令驱动控制。在阀杆25的上部安装有弹簧托架29，在该弹簧托架29与阀套21之间设置有弹簧30，弹簧30向阀杆25施加使阀头24贴合在阀座23上的弹力。通过利用电子控制装置使致动器27工作，杆28在轴向上按压阀杆25，阀头24相对于阀座23移动，即阀打开。通过致动器27的杆28在弹簧30的复原力的作用下返回，阀头24贴合在阀座23上。
形成细径部(缩小部)25a，该细径部(缩小部)25a在关闭阀时，即，在使阀头24贴合在阀座23时，从过滤器26b正下方的位置延伸到阀头24的压入部24a。另外，在阀杆25的表面通常施加镀铬等。
在具有这样的阀杆25的EGR阀11中，在阀打开时附着在阀杆25的表面的颗粒状物质，在阀关闭时会被过滤器26b擦掉。由于在正下方有细径部25a，因此被擦掉的颗粒状物质不会附着在阀杆25上，而掉落。即，在阀杆25的过滤器26b正下方的部分会有颗粒状物质残留、堆积，该部分的直径鼓起且沿轴向上侧延伸，不会给阀杆25的动作带来障碍。
如图3所示，即使颗粒状物质31堆积在阀头24的上侧，由于有细径部25a，因此不会大于阀杆25的外径，不会引起阀杆25的动作不良。
图4表示通过实验验证在阀杆25设置细径部25a时的效果的结果。该结果是以细径部25a的外径为参数，进行加速实验，测定到达动作不良的时间的结果。图4的曲线图中，横轴是阀杆25的细径部25a的缩小量，表示缩小量为0(没有缩小)、直径缩小0.5mm、缩小1.0mm、缩小1.5mm的缩小量，纵轴表示到达动作不良的时间(小时)。根据该图可知，通过将阀杆25的直径缩小1.0mm，对抑制动作不良十分有效。
根据本实施方式1，由于设置在阀关闭时从过滤器26b的正下方的位置延伸到阀头24的细径部25a，因此附着在阀杆25上、被过滤器26b擦掉的颗粒状物质31会掉落。因此，颗粒状物质31不会留在阀杆25的表面，也不会使阀杆25***。所以，不会引起阀杆25的动作不良。另外，通过设置细径部25a，即使颗粒状物质31堆积在阀头24上，也能避免堆积的颗粒状物质31大于阀杆25原来的直径，不会引起阀杆25的动作不良。
在实施方式1中，是将细径部25a设置在阀关闭时从过滤器26b的正下方的位置延伸到阀头24的压入部，但不设置到阀头24的压入部，设置到其跟前时也能得到与本发明同样的效果。
工业上的实用性
如上所述，本发明所涉及的废气再循环阀，由于通过在支承EGR阀的阀杆的轴承的废气通路侧设置过滤器，另一方面，在过滤器的附近设置细径部，即使煤等附着在阀杆上也不会引起阀杆的动作不良，因此适用于设置在发动机的废气的再循环通路上的废气再循环阀等。

Claims (1)

1.一种废气再循环阀，设置于使发动机的废气再循环的废气再循环通路，其特征在于，在支承阀杆的轴承的废气通路侧设置过滤器，另一方面，设置细径部，使得在关闭阀时所述细径部从阀杆的所述过滤器正下方的位置延伸到所述阀杆的端部的阀头为止。
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