[发明专利]四通排气阀

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年8月24日在德国提交的专利申请No.102012107839.4的优先权，其全部内容通过引用的方式包括在本申请内。

技术领域

本申请涉及一种四通排气阀，尤其用于在内燃机的某些特定操作情况下选择性地将潜热存储器耦合/结合到排气流中或从排气流断开。这种排气阀有时也称为四通蝶阀。

背景技术

内燃机的排气后处理系统通常由被动系统构造而成，在所有的运行情况下都完全地被排气通过。当流过所述系统时，排气受到一些阻力，这降低了系统的整体效率。为了降低在低负载的一般运行情况下的排放和排气噪音，希望具有可用的可切换系统，其中排气装置的某些部分被控制元件断开或关闭，仅使用部分区域。

例如，由国际专利申请WO2010/034450A1(尤其参考其附图1-3)可知，借助于排气阀使部分排气流经由再循环管道再循环到内燃机中。

如果要使排气主管对于全部排气体积流关闭，以及要使排气流通过封闭件上游的独立元件偏转且通过所述封闭件下游的另外一个元件再导入，必须在系统中采用和协调若干已知的阀，导致需要相应的空间和努力来致动和选择。

另外，给潜热存储器充以来自汽车发动机的热并在冷启动时释放存储在该潜热存储器中的能量，这是已知的技术。

发明内容

在实施例中，提供了一种排气阀，其使得可以以一种简单、牢固、经济的方式实现排气装置的各部分的选择性耦合。

实施例中的四通排气阀具有恒定入口、恒定出口、可选择出口、可选择入口和可以在第一和第二密封位置之间枢转的阀片。所述阀片配置成在第一运行模式和第二运行模式之间切换，在第一运行模式中，经恒定入口进入的排气被直接导入到恒定出口，在第二运行模式中，经恒定入口进入的排气经可选择出口排出，且经可选择入口重新进入的排气经恒定出口排出。此处，阀片的枢轴配置在恒定入口和可选择入口之间以及恒定出口和可选择出口之间。所述枢轴横切所述四通排气阀的阀体，在这种方式下获得了阀片在阀体内部的可枢转配置。恒定入口可连接到内燃机的排气出口，恒定出口可连接到消音器。可选择出口可连接到潜热存储器的入口，可选择入口可连接到潜热存储器的出口。所述阀片可旋转地固定安装在所述枢轴上，因此通过枢轴的旋转而可强制枢转。

采用这种方式，可以以一种简单的方式在预选的操作情况下或者基于请求将全部排气流直接引导到排气出口，或者首先将其引导到附加的部件例如潜热存储器，之后再引导到排气出口。

根据一个实施例，阀体由常规的拉制金属片一体成型有入口和出口。因此，入口和出口与阀体一体成型为杯状的突出物(有时称为“凸台(Butzen)”)，当连接到管道上时可简单地通过打孔或切削而开口。采用这种方式，所有的入口和出口都可以采用常规的工具与阀体一体成型。另外，对于阀体上的入口和出口可以确保良好密封。

根据一个实施例，阀片是刚性不可弯曲的、平的(平面的)，且具有大致相应于由阀体封闭的空间的横截面的形状，但是略小。此处，“略小”意味着相对于由阀体封闭的空间的横截面，阀片的公差间隙大于0.1mm且小于0.2mm。

根据一个实施例，枢轴被阀体支撑且在支承区域具有轴承密封，特别是轴垫圈、滑环密封、径向轴封、端面机械密封、压合密封或者填料密封。采用这种方式，能够防止诸如在阀体内被引导的内燃机排气之类的流体的泄漏。

根据一个实施例，枢轴的支承区域借助于以流体密封方式连接到阀体的覆盖件连接。

根据一个实施例，所述枢轴在其一端具有一驱动装置，该驱动装置的壳体可旋转地固定安装到阀体上，且该驱动装置的轴压合/力锁合地连接到所述枢轴。所述驱动装置可以被同轴布置的旋转磁体致动。

根据一个实施例，所述入口或出口中的一个中的第一流向分别与相互共面的其余入口和出口的流向位于不同的平面。根据一个实施例，所述不同的平面是非平行于其它流向的平面。

根据一个实施例，三个入口和出口中的流向分别相互共面，而剩余的第四流向垂直于其它共面的流向所处的平面。这样，视安装情况而定，可以获得更为紧凑的布置，因为侧面的延伸被减少了。另外，在该结构中，更容易对于相同的阀尺寸提供更大的连接横截面，或者对于给定的连接横截面提供更小的阀尺寸，因为连接直径可以更有利的环绕阀体的外周配置。

根据另一个实施例，在四个入口和出口中的全部四个排气流向分别共面，因此位于相同的平面。这获得了一种尤其平的结构，同时使得轴承和阀片的致动更为容易。这样还可以避免在阀体内引导的排气的过量偏转，该偏转会造成压力损失。