[实用新型]一种多层压电陶瓷怠速空气控制阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线性控制阀，尤其涉及一种采用多层压电陶瓷晶体驱动的怠速空气控制阀。

背景技术

随着大气污染的日益严重，雾霾天气的不断增多，我国对机动车污染物排放控制的政策法规也日趋严格，推动我国机动车排放控制技术不断提高，淘汰旧的化油器技术，开发新的电子燃油喷射技术，并不断创新将这一技术向前发展是大势所趋。

压电陶瓷怠速空气控制阀是替代普通步进电机式怠速空气控制阀的新一代产品，改良了其工作频率低、响应慢、控制精度低的缺陷。采用多层压电陶瓷怠速空气控制阀作为机械式节气门体的怠速空气控制阀，其特点为工作频率高、响应速度快、控制精度高、寿命长、噪音低、能耗低、体积小等，在满足机动车怠速空气控制的同时，还可参与全运行工况的可燃混合气空燃比调节，对机动车怠速及全工况运行时的污染物排放控制有明显效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多层压电陶瓷怠速空气控制阀，取代了传统步进电机控制阀，大大提高了控制精度、控制频率、响应速度，降低了能耗和噪声，缩小了控制阀体积，并大大延长了控制阀的寿命。

本实用新型的技术方案是：一种多层压电陶瓷怠速空气控制阀，其特征安装基座通过螺栓安装在机械式节气门体上，通过密封胶圈实现密封，防止空气泄露，多层压电陶瓷晶体一端粘接在安装基座上，另一端与传动轴连接，调节头安装在传动轴的前端，调节头的后端外径大于节气门体上怠速空气入口的直径。

其中多层压电陶瓷晶体的各层陶瓷片晶体极化成不同极性的两部分叉指结构，相邻陶瓷片压电晶体的极性相反，通过正反电压驱动可延轴向伸缩，推动调节头打开或关闭空气通道。

本实用新型颠覆了传统的步进电机式控制阀，采用多层压电陶瓷晶体取代了步进电机作为驱动部件。使得怠速空气控制阀体积更小、能耗更低、价格更低、噪音更低、相应更快、控制频率更高、控制精度更高、寿命更长。在空间狭小的节气门体上安装更具有优势。

附图说明

图1是本实用新型多层压电陶瓷怠速空气控制阀结构示意图。

图2是本实用新型多层压电陶瓷晶体3D视图。

图3是本实用新型多层压电陶瓷怠速空气控制阀正视图。

具体实施方式

如图1和图3所示，本实用新型多层压电陶瓷怠速空气控制阀，安装基座7通过螺栓6安装在机械式节气门体4上，通过密封胶圈5实现密封，防止空气泄露。多层压电陶瓷晶体8一端粘接在安装基座7上，另一端与传动轴3连接，调节头2安装在传动轴3的前端，调节头2的后端外径大于节气门体上怠速空气入口1的直径，确保能够在需要时完全关闭怠速进气。多层压电陶瓷晶体8在ECU（电子控制单元）的控制下伸长或缩短，从而带动传动轴3及调节头2前后移动，打开或关闭怠速空气入口1，控制新鲜空气通过怠速空气通道9进入发动机。同时，由于多层压电陶瓷晶体本身的特性，空气流量可通过两种方式进行控制。一种是多层压电陶瓷晶体通过振动，以占空比的形式控制打开或关闭的时间来控制空气流量；另一种是改变施加给多层压电陶瓷晶体的电压，可以改变多层压电陶瓷晶体的伸缩量，控制调节头打开的开度，从而控制空气流量。这两种控制方式也可以组合使用，更加灵活实用。

如图2所示，多层压电陶瓷晶体8的各层陶瓷片晶体极化成不同极性的两部分叉指结构，相邻陶瓷片压电晶体的极性相反。

当给多层压电陶瓷晶体8施加电压时，可控制多层压电陶瓷晶体8伸长或缩短，带动调节头2前后移动，打开、关闭进气口1，或改变进气口1的开度，从而控制通过怠速空气通道9进入发动机的流量。从而可有效调节进入发动机燃烧的可燃混合气的空燃比。