[發(fā)明專利]控制閥、包括控制閥的機動車輛的排氣系統(tǒng)和機動車輛

在審

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• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN104847936A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 李剛;張寶龍;林繩繽
• 申請（專利權）人: 上海天納克排氣系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: F16K17/04
• 分類號: F16K17/04;F01N13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘煒;俠暉霞

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于機動車輛的排氣系統(tǒng)的控制閥，更具體地，涉及安裝在機動車輛的排氣系統(tǒng)中以控制背壓的控制閥。本發(fā)明還涉及一種包括該控制閥的機動車輛的排氣系統(tǒng)以及相關的機動車輛。

背景技術

排氣噪聲是機動車輛噪聲的主要來源之一，降低排氣噪聲是降低車輛噪聲的主要途徑。當機動車輛的發(fā)動機（汽油機或柴油機）工作時，會由于排氣系統(tǒng)中存在的排氣管、消聲器、尾氣過濾器等而產生一定的背壓，該背壓通常隨發(fā)動機的轉速變化而變化。背壓對于車輛的噪聲、發(fā)動機的功率和扭矩等方面有直接影響，一方面，發(fā)動機轉速高時，背壓較大，排氣系統(tǒng)中產生的噪聲較小，即聲學效果很好，但由于背壓本身會消耗一定的功率，所以發(fā)動機的功率和扭矩會受到影響，并進而影響燃料效率；另一方面，當發(fā)動機轉速低、背壓較小時情況相反，排氣系統(tǒng)中的產生的噪聲很大，即聲學效果差，但發(fā)動機的功率和扭矩受影響較小，燃料效率高。在通常的車輛排氣系統(tǒng)中，以上兩種情況都有可能發(fā)生。

為了解決這一問題，將排氣系統(tǒng)中的背壓控制在適當的程度，從而改善聲學效果和發(fā)動機扭矩，現有技術中已經提供了一些用于排氣系統(tǒng)中的控制閥，如主動控制閥。

主動控制閥由駕駛者進行控制，從而按照駕駛者的意愿改變排氣系統(tǒng)中的背壓，但這種控制無法實時地調節(jié)背壓，并且主動控制閥涉及復雜的機電零件，設計和制造的成本高，并且可靠性較低。

本發(fā)明的目的在于解決以上問題中的至少之一，通過利用控制閥而在從發(fā)動機轉速為零到發(fā)動機轉速極高的全部轉速范圍內、在聲學效果與發(fā)動機性能之間找到一個平衡點，穩(wěn)定地保持排氣系統(tǒng)中的背壓，使得排氣噪聲不大，同時還要兼顧發(fā)動機的性能不受太大影響。

發(fā)明內容

通過提供一種用于機動車輛的排氣系統(tǒng)的控制閥而實現了以上目的。控制閥包括：管狀部件；支架，支架設置在管狀部件的一端開口處；軸，軸設置在支架上；閥片，閥片以繞軸樞轉的方式設置在支架上，從而能夠在將管狀部件打開的打開位置與將管狀部件封閉的閉合位置之間轉動；彈性元件，彈性元件向閥片施加朝向閉合位置的力。

根據本發(fā)明的控制閥是一種被動式壓力控制閥，其無需駕駛員主動控制而自適應地調節(jié)排氣系統(tǒng)中的背壓。

通過利用集成的管狀部件，能夠將該控制閥安裝在任意已有的排氣管道上，而不涉及對排氣管道進行任何額外設計，從而提高了設計的靈活度并降低了制造成本。

在控制閥中采用了管狀部件來與閥片配合，而不采用其它形狀的閥座。優(yōu)點在于，管狀部件是市售的標準件，可以以低廉的價格購得，而具有特殊形狀設計的閥座需要單獨進行設計和制造，例如在通過沖壓制造閥座的情況下，需要進行開模，而開模成本是相對昂貴的。因此，降低了設計和制造成本。

可選地，當閥片處于閉合狀態(tài)時，彈性元件受到預加壓以將閥片壓緊在管狀部件上。

可選地，支架焊接在管狀部件上。

通過將支架與管狀部件焊接在一起，與將支架和閥座一體制造的情況相比，能夠進一步降低成本。

可選地，支架呈兩側帶有突起的板狀。

通過將支架設計為兩側帶有突起的板狀，能夠減小并簡化支架的形狀，從而降低制造成本。

可選地，軸焊接在支架上。

通過將軸與支架焊接在一起，阻止軸的竄動以及自身的轉動，能夠防止軸與支架的摩擦及由此造成的磨損，并可靠地防止因軸的脫落而導致裝置的失效。

可選地，彈性元件是由支架支撐的彈簧。彈簧是單扭簧、雙扭簧或異形扭簧，并且繞軸扭轉。

該控制閥利用了繞軸樞轉的扭簧的特性，在發(fā)動機低轉速時能夠使噪音得到控制，即增大背壓，在高轉速時能迅速開啟，降低管路中的壓力，釋放發(fā)動機性能。

可選地，閥片的與軸配合的孔具有翻邊。

通過設置翻邊，能夠延長閥片與軸之間的配合長度，從而使連接更加穩(wěn)固，減少振動。

可選地，在閥片與軸之間、閥片與支架之間設置有防磨裝置。防磨裝置可以是由不銹鋼鋼絲制成的鋼絲絨襯套。鋼絲絨襯套可包括配合在閥片與軸之間的圓筒形主體部，以及抵靠在支架與閥片之間的凸緣。

通過在閥片與軸之間、閥片與支架之間設置防磨裝置，減少了這些金屬零件之間的過度磨損，并減小噪音。其中，鋼絲絨襯套具有良好的防磨效果。

可選地，在支架與閥片之間設置有減震墊，減振墊附接在支架和/或閥片的相互面對的表面上。減震墊可由不銹鋼鋼絲絨制成。減震墊例如呈矩形。