一种加热防结冰的单流道EGR阀底座及发动机的制作方法

一种加热防结冰的单流道egr阀底座及发动机
技术领域
1.本实用新型涉及egr技术领域，特别是涉及一种加热防结冰的单流道egr阀底座及发动机。


背景技术：

2.现有的冷端egr阀不带加热功能，当环境温度过低时废气中的冷凝水会在egr管路及egr阀内结冰导致egr阀无法动作影响发动机的整车运行。
3.现有技术的缺点：由于egr阀不带加热，在环境温度较低时，废气中的冷却水会在阀杆和阀片处结冰导致egr阀卡滞无法动作，使发动机扭矩受限车辆无法正常使用。另外少部分egr阀通过热电偶加热，热电偶加热还需要控制器，价格高，不安全，控制复杂，还需要耗电不节能，实际应用推广受到成本，可靠性安全性等问题的限制难以推广应用。如专利技术一种防结冰egr阀、egr系统及发动机，申请号:202022808196.0，该方案采用需要控制热电偶加热，需要增设零件多，且热电偶耗电不节能，使得整个方案虽然能够实现化冰，但成本增加。
4.又如专利技术一种egr冷却系统，申请号：202021307829.3，该专利采用在利用较为节能的水套融化egr阀的冰块，但改方案是外挂在egr阀外部，需设置连接件固定，占用装配空间，安装稳定性难以保证，且拆卸egr阀时，需要先拆除水套，影响维护效率。
5.以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

6.本实用新型目的在于提出一种结构简单、安全可靠、传热效率高，且易于推广的加热防结冰的单流道egr阀阀座、方法及发动机。
7.为此，本实用新型提出一种加热防结冰的单流道egr阀底座及发动机。
8.优选地，本实用新型还可以具有如下技术特征：
9.一种加热防结冰的单流道egr阀底座，包括阀座，所述阀座的内部设有供介质流通的腔道，所述腔道设有进口和出口。
10.进一步地，还包括进水管、出水管，所述进水管的一端和腔道的进口接通，另一端接到取水口；所述出水管的一端连接到腔道的出口。
11.进一步地，所述阀座的材料是铝。
12.进一步地，所述阀座铸造成型。
13.进一步地，所述阀座的上部设有安装面，所述安装面开设有装配槽，所述装配槽中安装有密封圈。
14.进一步地，所述阀座为上小下大的凸台结构，其开设有中心穿孔，所述腔道环绕所述穿孔布置。
15.进一步地，所述密封圈为o形密封圈。
16.一种利用上述的egr阀底座加速融化egr阀冰块的方法，向腔道内通入热介质加热阀座，阀座通过热传递的方式加热阀体。
17.进一步地，通过所述阀座内的腔道水流量＞5l/min。
18.一种发动机，包括上述的egr阀底座，以及进水管、出水管，所述进水管的一端和腔道的进口连通，另一端连接到发动机后的冷却水循环水路或连接到空压机后循环水路；所述出水管的一端和腔道的出口连通，另一端连接到水泵前循环水路或调温器前循环水路。
19.本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：本实用新型的技术方案仅采用发动机冷却水循环系统产生的热水加热egr阀，不需要外挂或增加新的零件，也不需要消耗额外的电能，整体设计结构紧凑，成本低廉。采用密封圈密封阀座和阀体的连接面，密封圈的截面积相比与平垫密封片的截面积小，提高阀座和阀体直接接触的面积，进而提高传热效率。
附图说明
20.图1是本实用新型和阀体的装配爆炸图。
21.图2是本实用新型的阀座立体图。
22.图3是本实用新型的阀座剖视图。
23.图4是本实用新型的水路连接示意图。
24.图5是采用本实用新型试验方法的阀座温度曲线图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
26.参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。
27.如图1～5所示的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，包括阀座1，所述阀座1的内部设有供介质流通的腔道7，所述腔道7设有和外部连通的进口4和出口5。出口5设有多个，根据装配要求选择其中一个出口5连接管路，其他不需要用的出口5安装堵头封闭，便于装配。本实施例中，向阀座1内部的腔道7通入热介质，将阀座1的温度升高，进而使阀座1通过热传递的方式加热egr阀体8，融化egr阀内部的冰块。参照图4，所述热介质为发动机冷却水，设置进水管9，使进水管9的一端和腔道7的进口4接通，另一端连接到发动机后水套(如缸体或缸盖出来的冷却水道)或空压机后水套取水；再利用出水管10连接到腔道7的出口，出水管10的另一端连接到水泵前或调温器前。也就是说，本实施例中的方案通过在阀座1内部设置腔道7作为加热水道，并将底座1的腔道7连接到发动机水循环系统中，进水管9连接从缸盖或者机体等部位取水，热冷却水进入腔道7后加热阀座1和阀体8，再回水到调温器前或者水泵前。优选的，进水管9和出水管10的取水口、回水口需保证有足够的压差以保证足够的水流量。优选的，设计腔道7的大小，使通过所述阀座1内的腔道7水流量＞5l/min，保证加热效果，实现快速化冰。
28.优选的实施方式中，所述阀座1采用传热系数较高的材料，如铝，提高阀座1加热阀体的效率。所述阀座1采用铝材料铸造成型。
29.在一些实施方式中，所述阀座1的上部设有安装面，用于连接阀体8，所述阀体8通过螺栓安装在所述阀座1上，下部安装在egr混合器上。优选的，所述阀座1为上小下大的凸台结构，其开设有和阀体8对应的中心穿孔3，所述腔道7环绕所述穿孔3布置。
30.上述中方案中，还包括密封圈6，例如o形密封圈，在所述底座1的安装面开设安装槽2装配所述密封圈6。本实施例中采用密封圈6密封阀座1和阀体8的连接面，密封圈6的截面积相比与平垫密封片的截面积小，提高阀座1和阀体8直接接触的面积，进而提高传热效率。相反，如采用平垫密封片，金属平垫或非金属平垫隔在阀座1和阀体8之间，影响传热效率。
31.一种利用上述egr阀底座加速融化egr阀冰块的方法，向腔道7内通入热介质加热阀座1，阀座1通过热传递的方式加热阀体8。优选的，通过所述阀座1内的腔道7水流量＞5l/min。
32.一种发动机，包括上述的egr阀底座，以及进水管9、出水管10，所述进水管9的一端和腔道7的进口4连通，另一端连接到发动机后的冷却水循环水路或连接到空压机后循环水路；所述出水管10的一端和腔道7的出口5连通，另一端连接到水泵前循环水路或调温器(节温器)前循环水路。
33.按上述技术方案，模拟低温环境下启动发动机，观测阀座达到0℃的时间。其中，选定不带加热水、回水节温器、回水水泵三组变量形成三个试验方案，包括2组实施例，1组对比例，实施例1和实施例2的区别是，冷却水经过阀座1腔道7后，从出口5回水的位置不同，如实施例1回水至节温器前，实施例2回水至水泵前；对比例则是采用常规阀座试验，不加热阀体8或阀座1。同时，设定其他试验条件相同，如选定温度条件：环境温度-23℃；发动机试验工况：怠速热机；实施例1和实施例2中，通过阀座腔道的水流量相同。试验结果如下图所示：
34.状态egr阀座温度达到0℃时间(s)风险备注不带加热水3200长时间怠速导致egr阀结冰无法化冰回水节温器800热机14min度温度＞0℃，结冰风险小时间短，风险小，可化冰回水水泵600热机10min后温度＞0℃，结冰风险小时间短，风险小，可化冰
35.再结合图5可以看出，其中线10表示采用实施例2时，阀座的温度变化曲线；线20表示采用实施例1时，阀座的温度变化曲线，线30为发动机转速；线40为表示采用对比例时，阀座的温度变化曲线。对比例(不带加热水)中，阀座1温度达到0℃需要怠速热机运行3200s时，且长时间怠速运行导致egr阀有结冰风险。反观采用本实用新型技术方案的实施例1和实施例2，实施例1在怠速热机14min左右，egr阀达到0℃。实施例2在怠速热机10min左右，egr阀达到0℃。由此可见，采用本实用新型技术方案的实施例1和实施例2，egr阀达到0℃的时间相对于对比例快4～5.3倍，egr阀的结冰风险更小，且，本实用新型的技术方案仅采用发动机冷却水循环系统产生的热水加热egr阀，不需要外挂或增加新的零件，也不需要消耗额外的电能，整体设计结构紧凑，成本低廉。
36.本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
37.尽管已经描述和叙述了被看作本实用新型的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本实用新型的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本实用新型的教义，而不会脱离在此描述的本实用新型中心概念。
所以，本实用新型不受限于在此披露的特定实施例，但本实用新型可能还包括属于本实用新型范围的所有实施例及其等同物。

技术特征：
1.一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：包括阀座，所述阀座的内部设有供介质流通的腔道，所述腔道设有进口和出口；所述阀座的上部设有安装面，所述安装面开设有装配槽，所述装配槽中安装有密封圈。2.如权利要求1所述的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：还包括进水管、出水管，所述进水管的一端和腔道的进口接通，另一端接到取水口；所述出水管的一端连接到腔道的出口。3.如权利要求1所述的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：所述阀座的材料是铝。4.如权利要求3所述的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：所述阀座铸造成型。5.如权利要求1所述的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：所述阀座为上小下大的凸台结构，其开设有中心穿孔，所述腔道环绕所述穿孔布置。6.如权利要求1所述的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：所述密封圈为o形密封圈。7.如权利要求1所述的一种加热防结冰的单流道egr阀底座，其特征在于：所述介质为发动机冷却水。8.一种发动机，其特征在于：包括权利要求1所述的egr阀底座，以及进水管、出水管，所述进水管的一端和腔道的进口连通，另一端连接到发动机后的冷却水循环水路或连接到空压机后循环水路；所述出水管的一端和腔道的出口连通，另一端连接到水泵前循环水路或调温器前循环水路。

技术总结
本实用新型公开了一种加热防结冰的单流道EGR阀底座及发动机，包括阀座，所述阀座的内部设有供介质流通的腔道，所述腔道设有进口和出口。本实用新型具有结构简单、安全可靠、成本低廉、传热效率高等优点。传热效率高等优点。传热效率高等优点。


技术研发人员：王冲有 张雷 杨仕明 朱雄 罗威 覃星念 李朝清
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/5/24