本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種發(fā)動機及其控制EGR率的裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有EGR控制技術(shù)分為內(nèi)部EGR和外部EGR兩種，內(nèi)部EGR通過調(diào)節(jié)凸輪軸的配氣相位，使發(fā)動機掃氣系數(shù)小于1，形成一定的殘余廢氣。外部EGR是通過在排氣上分流一部分廢氣引進(jìn)進(jìn)氣管的方式控制EGR，而外部EGR的控制現(xiàn)有技術(shù)均采用電磁提升閥、蝶閥等電子執(zhí)行器，通過檢測進(jìn)氣管壓力、空氣流量等參數(shù)計算EGR的設(shè)定開度，通過ECU控制EGR閥的開啟程度及關(guān)閉。

但是，現(xiàn)有的EGR率控制是通過ECU控制電子執(zhí)行器，控制難度大，涉及變量多，標(biāo)定過程復(fù)雜，由于EGR閥使用電器元件，可靠性低，抗電磁干擾能力差，成本高。EGR匹配的增壓器要求高，不易匹配。

因此，提供一種機械控制EGR率的裝置，提高可靠性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種控制EGR率的裝置，提高可靠性。本發(fā)明的還提供了一種具有上述控制EGR率的裝置的發(fā)動機。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種控制EGR率的裝置，其包括：

殼體，所述殼體具有背壓腔、與發(fā)動機的進(jìn)氣管連通的第一通道和第二通道以及用于排氣的排氣通道，所述第二通道與所述排氣通道連通；

調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥的閥膜位于所述背壓腔內(nèi)，并且將所述背壓腔分為與所述第一通道連通的第一壓力部和與外界大氣壓連通的第二壓力部；

所述調(diào)節(jié)閥的閥芯一端與所述閥膜通過彈性件連接，另一端調(diào)節(jié)所述第二通道與所述排氣通道連通的開度。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述閥芯與閥膜位于所述第一壓力部的一側(cè)連接。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述第二通道與所述排氣通道呈直角布置，所述閥芯沿所述第二通道的軸線方向運動，并且能夠與所述第二通道的內(nèi)壁密封接觸。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述閥芯穿過所述背壓腔的腔壁進(jìn)入所述第二通道，所述閥芯與所述背壓腔的腔壁密封接觸。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述彈性件為彈簧。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述彈簧套設(shè)在所述閥芯上，并且一端與閥膜連接，另一端與所述背壓腔的腔壁相連，所述閥芯與所述閥膜連接。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述閥膜位于所述第一壓力部的部分的橫截面大小沿所述閥膜的軸線方向變化。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述第二通道包括平直段和與所述平直段連接的直徑變化的漸變段，且所述漸變段與所述排氣通道連通。

優(yōu)選地，上述的裝置中，所述閥膜位于所述第一壓力部的部分的外側(cè)為沿所述閥膜的軸線方向的弧形面，且弧形面向所述閥膜的中心凹陷。

一種發(fā)動機，包括控制EGR率的裝置，其中，所述控制EGR率的裝置為上述任一項所述的控制EGR率的裝置。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明公開了一種控制EGR率的裝置，包括殼體和調(diào)節(jié)閥。其中，殼體具有背壓腔、第一通道、第二通道和排氣通道，第一通道和第二通道均與發(fā)動機的進(jìn)氣管連通，并且第二通道與排氣通道連通，調(diào)節(jié)閥的閥膜位于背壓腔內(nèi)，并將背壓腔分為與第一通道連通的第一壓力部和與外界大氣壓連通的第二壓力部，調(diào)節(jié)閥的閥芯一端與閥膜通過彈性件連接，另一端用于調(diào)節(jié)第二通道與排氣通道連通的開度。其原理在于，由于閥膜一側(cè)為第一壓力部一側(cè)為第二壓力部，在壓力差的作用下，彈性件發(fā)生彈性變形，而改變與彈性件連接的閥芯的位置，從而調(diào)節(jié)第二通道與排氣通道連通的開度，由于第一通道與進(jìn)氣管連接由于發(fā)動機的工況不同時，壓力不同，實現(xiàn)根據(jù)發(fā)動機工況調(diào)節(jié)對應(yīng)的EGR率。上述裝置為純機械結(jié)構(gòu)的裝置，不需要通過控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，抗電磁干擾能力極強，提高了可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的控制EGR率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種控制EGR率的裝置，提高可靠性。本發(fā)明的另一核心是提供了一種具有控制EGR率的裝置的發(fā)動機。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種控制EGR率的裝置，包括殼體1和調(diào)節(jié)閥。其中，殼體1具有背壓腔2、第一通道3、第二通道4和排氣通道5，第一通道3和第二通道4均與發(fā)動機的進(jìn)氣管連通，并且第二通道4與排氣通道5連通，調(diào)節(jié)閥的閥膜6位于背壓腔2內(nèi)，并將背壓腔2分為與第一通道3連通的第一壓力部和與外界大氣壓連通的第二壓力部，調(diào)節(jié)閥的閥芯7一端與閥膜6通過彈性件8連接，另一端用于調(diào)節(jié)第二通道4與排氣通道5連通的開度。其原理在于，由于閥膜6一側(cè)為第一壓力部一側(cè)為第二壓力部，在壓力差的作用下，彈性件8發(fā)生彈性變化，而改變與彈性件8連接的閥芯7的位置，從而調(diào)節(jié)第二通道4與排氣通道5連通的開度，由于第一通道3與進(jìn)氣管連接在發(fā)動機的工況不同時，壓力不同，實現(xiàn)根據(jù)發(fā)動機工況調(diào)節(jié)對應(yīng)的EGR率。上述裝置為純機械結(jié)構(gòu)的裝置，不需要通過控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，抗電磁干擾能力極強，提高了可靠性。

具體的實施例中，上述的閥芯7與閥膜6位于第一壓力部的一側(cè)連接，即閥芯7的一端位于第一壓力部。由于第一壓力部和第二壓力部有壓差會使得閥芯7向低壓腔的方向移動，從而帶動閥芯7沿第二通道4的軸線方向移動，在閥芯7移動的過程中會逐漸打開第二通道4與排氣通道5之間的阻隔，使第二通道4與排氣通道5連通，根據(jù)閥芯7的移動距離改變第二通道4與排氣通道5連通的開度，而閥芯7的移動距離則根據(jù)第一通道3的壓力與第二壓力部的壓力差調(diào)節(jié)。在實際中也可將閥芯7與閥膜6位于第二壓力部的一側(cè)連接。對于閥芯7的連接位置需要盡量減小控制EGR率的裝置的體積，在實際中可根據(jù)不同的需要設(shè)置背壓腔2、第一通道3、第二通道4和排氣通道5的位置關(guān)系，只要能夠保證閥芯7在背壓腔2的第二壓力部和第一壓力部的壓差下移動而改變第二通道4和排氣通道5連通的開度即可。

本申請中的第二通道4與排氣通道5呈直角布置，并且閥芯7沿第二通道4的軸線方向運動，在閥芯7移動過程中能夠與第二通道4的內(nèi)部密封接觸，即實現(xiàn)完全隔斷第二通道4與排氣通道5的連通，產(chǎn)生的廢氣均通過排氣管道5排出，而當(dāng)閥芯7運動至第二通道4與排氣通道5連接的地方，由于第二通道4與排氣通道5呈直角布置，使得閥芯7不與第二通道4的內(nèi)壁接觸，第二通道4與排氣通道5之間連通，根據(jù)閥芯7的移動位置可改變第二通道4與排氣通道5連通的開度。

上述的閥芯7穿過背壓腔2的腔壁進(jìn)入第二通道4，并且閥芯7與背壓腔2的腔壁密封接觸，此處只是提供了一種閥芯7的布置方式，即一端位于背壓腔2一端位于第二通道4內(nèi)，中間部分密封穿過腔壁，以防止背壓腔2與第二通道4連通，造成閥芯7的移動產(chǎn)生影響。

優(yōu)選的實施例中，本申請中公開的彈性件8為彈簧，使用彈簧可增大閥芯7的移動距離，以適應(yīng)不同的壓力差的EGR率的控制。由于彈簧的彈性形變?yōu)榫€性變化，即可適應(yīng)各種壓力差的調(diào)節(jié)，提高了控制的準(zhǔn)確性，對于彈簧的彈性模量可根據(jù)不同的需要進(jìn)行設(shè)定，且均在保護(hù)范圍內(nèi)。

在實際中，閥芯7與閥膜6連接，上述的彈簧套設(shè)在閥芯7上，并且一端與閥膜6連接，另一端與背壓腔2的腔壁相接。當(dāng)閥膜6在背壓腔2內(nèi)移動時會拉伸彈簧，當(dāng)彈簧的回復(fù)力與壓差相平衡時，閥芯7位于不再變化，此時對應(yīng)的第二通道4與排氣通道5連通的開度為該壓力下所需的EGR率。

上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，閥膜6位于第一壓力部的部分的橫截面大小沿閥膜6的軸線方向變化和/或第一壓力部的容積沿閥膜6的軸線方向變化。將第一壓力部的容積大小設(shè)置為變化的，可根據(jù)發(fā)動機的壓力調(diào)節(jié)閥膜6兩側(cè)的壓差，實現(xiàn)不同的EGR率的調(diào)節(jié)。對于第一壓力部容積的大小變化需要根據(jù)實際的需要進(jìn)行設(shè)定，由彈性件的彈性模量、閥芯7的長度，以及第二通道4和排氣通道5的尺寸進(jìn)行設(shè)定。

此外，還可將第二通道4設(shè)置為包括平直段和與平直段連接的直徑變化的漸變段，且漸變段與排氣通道5連通。通過改變第二通道4的直徑大小，也可實現(xiàn)對第二通道4與排氣通道5連通的開度的調(diào)節(jié)。

具體的，閥膜6位于第一壓力部的部分的外側(cè)為沿閥膜6的軸線方向的弧形面，并且該弧形面向閥膜6的中心凹陷。本申請采用將閥膜6位于第一壓力部的部分設(shè)置為弧形面結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)閥膜6位于第一壓力部的部分的橫截面大小的變化，對于閥膜6的弧形面的弧度以及尺寸可根據(jù)不同的需要進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定為弧形面可不斷改變背壓腔2內(nèi)第一壓力部的容積大小，而不斷調(diào)整第一壓力部和第二壓力部的壓差。

此外，本申請還公開了一種發(fā)動機，包括控制EGR率的裝置，其中，該控制EGR率的裝置為上述實施例中公開的控制EGR率的裝置，因此，具有該控制EGR率的裝置的發(fā)動機也具有上述所有技術(shù)效果，在此不再一一贅述。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。