[實(shí)用新型]一種多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420021901.4
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN203670009U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳耀剛;程文平
• 申請（專利權(quán)）人: 西安康弘新材料科技有限公司
• 主分類號: F02D9/08
• 分類號: F02D9/08
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種線性控制閥，尤其涉及一種采用多層壓電陶瓷晶體驅(qū)動的怠速空氣控制閥。

背景技術(shù)

隨著大氣污染的日益嚴(yán)重，霧霾天氣的不斷增多，我國對機(jī)動車污染物排放控制的政策法規(guī)也日趨嚴(yán)格，推動我國機(jī)動車排放控制技術(shù)不斷提高，淘汰舊的化油器技術(shù)，開發(fā)新的電子燃油噴射技術(shù)，并不斷創(chuàng)新將這一技術(shù)向前發(fā)展是大勢所趨。

壓電陶瓷怠速空氣控制閥是替代普通步進(jìn)電機(jī)式怠速空氣控制閥的新一代產(chǎn)品，改良了其工作頻率低、響應(yīng)慢、控制精度低的缺陷。采用多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥作為機(jī)械式節(jié)氣門體的怠速空氣控制閥，其特點(diǎn)為工作頻率高、響應(yīng)速度快、控制精度高、壽命長、噪音低、能耗低、體積小等，在滿足機(jī)動車怠速空氣控制的同時，還可參與全運(yùn)行工況的可燃混合氣空燃比調(diào)節(jié)，對機(jī)動車怠速及全工況運(yùn)行時的污染物排放控制有明顯效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥，取代了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)控制閥，大大提高了控制精度、控制頻率、響應(yīng)速度，降低了能耗和噪聲，縮小了控制閥體積，并大大延長了控制閥的壽命。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥，其特征安裝基座通過螺栓安裝在機(jī)械式節(jié)氣門體上，通過密封膠圈實(shí)現(xiàn)密封，防止空氣泄露，多層壓電陶瓷晶體一端粘接在安裝基座上，另一端與傳動軸連接，調(diào)節(jié)頭安裝在傳動軸的前端，調(diào)節(jié)頭的后端外徑大于節(jié)氣門體上怠速空氣入口的直徑。

其中多層壓電陶瓷晶體的各層陶瓷片晶體極化成不同極性的兩部分叉指結(jié)構(gòu)，相鄰陶瓷片壓電晶體的極性相反，通過正反電壓驅(qū)動可延軸向伸縮，推動調(diào)節(jié)頭打開或關(guān)閉空氣通道。

本實(shí)用新型顛覆了傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)式控制閥，采用多層壓電陶瓷晶體取代了步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動部件。使得怠速空氣控制閥體積更小、能耗更低、價格更低、噪音更低、相應(yīng)更快、控制頻率更高、控制精度更高、壽命更長。在空間狹小的節(jié)氣門體上安裝更具有優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型多層壓電陶瓷晶體3D視圖。

圖3是本實(shí)用新型多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥正視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型多層壓電陶瓷怠速空氣控制閥，安裝基座7通過螺栓6安裝在機(jī)械式節(jié)氣門體4上，通過密封膠圈5實(shí)現(xiàn)密封，防止空氣泄露。多層壓電陶瓷晶體8一端粘接在安裝基座7上，另一端與傳動軸3連接，調(diào)節(jié)頭2安裝在傳動軸3的前端，調(diào)節(jié)頭2的后端外徑大于節(jié)氣門體上怠速空氣入口1的直徑，確保能夠在需要時完全關(guān)閉怠速進(jìn)氣。多層壓電陶瓷晶體8在ECU（電子控制單元）的控制下伸長或縮短，從而帶動傳動軸3及調(diào)節(jié)頭2前后移動，打開或關(guān)閉怠速空氣入口1，控制新鮮空氣通過怠速空氣通道9進(jìn)入發(fā)動機(jī)。同時，由于多層壓電陶瓷晶體本身的特性，空氣流量可通過兩種方式進(jìn)行控制。一種是多層壓電陶瓷晶體通過振動，以占空比的形式控制打開或關(guān)閉的時間來控制空氣流量；另一種是改變施加給多層壓電陶瓷晶體的電壓，可以改變多層壓電陶瓷晶體的伸縮量，控制調(diào)節(jié)頭打開的開度，從而控制空氣流量。這兩種控制方式也可以組合使用，更加靈活實(shí)用。

如圖2所示，多層壓電陶瓷晶體8的各層陶瓷片晶體極化成不同極性的兩部分叉指結(jié)構(gòu)，相鄰陶瓷片壓電晶體的極性相反。

當(dāng)給多層壓電陶瓷晶體8施加電壓時，可控制多層壓電陶瓷晶體8伸長或縮短，帶動調(diào)節(jié)頭2前后移動，打開、關(guān)閉進(jìn)氣口1，或改變進(jìn)氣口1的開度，從而控制通過怠速空氣通道9進(jìn)入發(fā)動機(jī)的流量。從而可有效調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒的可燃混合氣的空燃比。