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CN111173621A - 一种新能源汽车电子节气门结构 - Google Patents

一种新能源汽车电子节气门结构 Download PDF

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CN111173621A CN202010053915.4A CN202010053915A CN111173621A CN 111173621 A CN111173621 A CN 111173621A CN 202010053915 A CN202010053915 A CN 202010053915A CN 111173621 A CN111173621 A CN 111173621A
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范礼
蔡维展
吴敏
邵璠
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Abstract

本发明提供一种应用于新能源汽车零部件技术领域的新能源汽车电子节气门结构，所述的新能源汽车电子节气门结构的壳体(1)上设置节气门气道(2)，壳体(1)内安装转轴(3)，转轴(3)上安装阀片(4)，壳体(1)内还安装电机(5)，电机(5)的转轴齿轮(6)与中间齿轮(7)啮合，中间齿轮(7)与转轴(3)上的转轴齿轮(8)啮合，节气门气道(2)内设置密封圈(9)，本发明所述的新能源汽车电子节气门结构，能够精确调节气体流量，确保新能源燃料汽车发动机时刻在最佳工况下工作，有效降低能耗，并且在断电后能够完全切断气体流动，实现阀片良好密封，阻止燃料电池堆不必要的发电；且阀门具有破冰能力，能够适应恶劣环境。

Description

一种新能源汽车电子节气门结构
技术领域
本发明属于新能源汽车零部件技术领域，更具体地说，是涉及一种新能源汽车电子节气门结构。
背景技术
随着能源短缺和环境污染问题的日益严重，汽车行业正在向低排放和高效率的电池驱动或非油料动力驱动的新能源方向发展。此类新能源燃料技术对气体流量的控制和密封性能都有着特别高的要求。而目前市场上节气门的密封性能和位置精度普遍都不是很高，无法保证新能源燃料汽车的行驶安全和满足低能耗的要求。而现有技术中的结构，阀片设计属于单偏心蝶阀，当工作时阀片会反复挤压密封圈的特定部位，造成密封圈磨损而导致密封不良。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够精确调节气体流量，确保新能源燃料汽车发动机时刻在最佳工况下工作，从而有效降低能耗，并且在断电后能够完全切断气体流动，实现阀片良好密封，阻止燃料电池堆不必要的发电；且阀门具有破冰能力，能够适应恶劣环境的新能源汽车电子节气门结构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种新能源汽车电子节气门结构，所述的新能源汽车电子节气门结构包括壳体，壳体上设置节气门气道，壳体内安装转轴，转轴上安装阀片，阀片位于节气门气道内，壳体内还安装电机，电机的转轴齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与转轴上的转轴齿轮啮合，节气门气道内设置密封圈。
所述的壳体内还设置位置传感器，转轴一端设置磁铁，位置传感器设置为能对准磁铁的结构。
所述的壳体内还设置弹簧，弹簧一端端头与转轴齿轮连接，弹簧另一端端头与壳体连接。
所述的电机未转动时，弹簧设置为能够施加复位力在转轴齿轮上，从而推动阀片贴合在密封圈上的结构。
所述的密封圈包括骨架、包塑层，包塑层包裹骨架，包塑层上靠近阀片一侧设置唇边。
所述的密封圈的包塑层沿节气门气道内壁一周布置，唇边设置为能够向阀片方向延伸的结构。
所述的密封圈的包塑层和唇边之间设置凹槽。
所述的密封圈的包塑层靠近节气门气道一侧设置沿包塑层一周布置的肋环，肋环为凸起结构。
所述的弹簧为疏身式扭簧，所述的电机转动带动转轴转动时，转轴齿轮设置为能够带动弹簧扭动的结构。
所述的电机转动带动转轴转动时，位置传感器设置为能够向控制部件反馈阀片的位置信息的结构。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的新能源汽车电子节气门结构，电机的启停及转速通过控制部件实现精确控制，而电机的转轴齿轮通过中间齿轮和转轴齿轮啮合，实现电机与转轴的连接传力。转轴通过轴承支撑安装在壳体内，可以灵活转动，而转轴一端安装有磁铁，该磁铁正对准位置传感器，所述位置传感器与控制部件连接；阀片固定安装在转轴上。上述结构，电机向不同方向转动，就能够实现转轴向不同方向转动，从而带动阀片的开启和关闭，并且开启角度实现可靠调节和控制。而阀片关闭时，阀片可靠贴合在密封圈上，密封圈可靠设置在节气门气道内，一方面，阀片与密封圈可靠贴合，另一方面，密封圈与壳体固定连接，确保阀片关闭时可靠起到切断气路，实现密封的作用。本发明所述的新能源汽车电子节气门结构，结构简单，能够精确调节气体流量，确保新能源燃料汽车发动机时刻在最佳工况下工作，从而有效降低能耗，并且在断电后能够完全切断气体流动，实现阀片良好密封，阻止燃料电池堆不必要的发电；且阀门具有破冰能力，能够适应恶劣环境。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的新能源汽车电子节气门结构的剖视结构示意图；
图2为本发明所述的新能源汽车电子节气门结构的侧面剖视结构示意图；
图3为图2所述的新能源汽车电子节气门结构的A部位的局部剖视结构示意图；
附图中标记分别为：1、壳体；2、节气门气道；3、转轴；4、阀片；5、电机；6、转轴齿轮(电机齿轮)；7、中间齿轮；8、转轴齿轮；9、密封圈；10、位置传感器；11、磁铁；12、弹簧；13、骨架；14、包塑层；15、唇边；16、凹槽；17、肋环；18、控制部件；19、轴承；20、密封圈轴肩；21、阀片连接螺栓。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图3所示，本发明为一种新能源汽车电子节气门结构，所述的新能源汽车电子节气门结构包括壳体1，壳体1上设置节气门气道2，壳体1内安装转轴3，转轴3上安装阀片4，阀片4位于节气门气道2内，壳体1内还安装电机5，电机5的转轴齿轮6与中间齿轮7啮合，中间齿轮7与转轴3上的转轴齿轮8啮合，节气门气道2内设置密封圈9。本发明属于新能源汽车零部件技术领域，更具体地说，是用于新能源燃料汽车的进、排气系统上，具有完全切断气体流动和精确调节气体流量功能的节气门。上述结构，电机5的启停及转速通过控制部件18实现精确控制，而电机的转轴齿轮通过中间齿轮和转轴齿轮啮合，实现电机与转轴的连接传力。转轴通过轴承19支撑安装在壳体1内，而转轴一端装有磁铁，该磁铁正对准位置传感器，所述位置传感器与控制部件连接；阀片固定安装在转轴上。上述结构，电机向不同方向转动，就能够实现转轴向不同方向转动，从而带动阀片的开启和关闭，并且开启角度实现可靠调节和控制。而阀片关闭时，阀片可靠贴合在密封圈上，密封圈可靠设置在节气门气道内，一方面，阀片与密封圈可靠贴合，另一方面，密封圈与壳体固定连接，确保阀片关闭时可靠起到切断气路，实现密封的作用。本发明所述的新能源汽车电子节气门结构，结构简单，能够精确调节气体流量，确保新能源燃料汽车发动机时刻在最佳工况下工作，从而有效降低能耗，并且在断电后能够完全切断气体流动，实现阀片良好密封，阻止燃料电池堆不必要的发电；且阀门具有破冰能力，能够适应恶劣环境。
所述的壳体1内还设置位置传感器10，转轴3一端设置磁铁11，位置传感器10设置为能对准磁铁11的结构。上述结构，转轴一端安装有磁铁，磁铁正对准焊接在控制部件上的位置传感器，位置传感器通过磁铁时刻向控制部件反馈阀片的位置信息，控制部件确保阀片的位置精度。这样，在不同工况下，实现阀门可靠开闭及开度调节。
所述的壳体1内还设置弹簧12，弹簧12一端端头与转轴齿轮8连接，弹簧12另一端端头与壳体1连接。所述的电机5未转动时，弹簧12设置为能够施加复位力在转轴齿轮8上，从而推动阀片4贴合在密封圈9上的结构。上述结构，弹簧的设置，一方面，阀片打开时，转轴施力在弹簧上，使得弹簧储存动能，另一方面，而在断电时，弹簧会带动转轴转动，使阀片关闭，从而切断节气门起到的气体流动，有效确保密封性能。
所述的密封圈9包括骨架13、包塑层14，包塑层14包裹骨架13，包塑层14上靠近阀片4一侧设置唇边15。上述结构，所述的密封圈包括橡胶材料制成的包塑层和金属材料制成的骨架。骨架被橡胶的包塑层包裹，骨架对密封圈起到支撑定型的作用。阀片关闭时，包塑层与阀片及壳体贴合在一起，阻断节气门气道气体泄露，实现密封。
所述的密封圈9的包塑层14沿节气门气道2内壁一周布置，唇边15设置为能够向阀片4方向延伸的结构。上述结构，在阀片关闭时，阀片与唇边贴合，挤压唇边，使得唇边变形，可靠提高密封性。
所述的密封圈9的包塑层14和唇边15之间设置凹槽16。上述结构，所述的密封圈的唇边周围有一圈凹槽16，该凹槽16需安装在正气压侧。当阀片关闭且阀片两侧出现压差时，正气压侧气体进入凹槽并挤压密封圈变形，使得唇边紧贴阀片，进一步提高密封性能。
所述的密封圈9的包塑层14靠近节气门气道2一侧设置沿包塑层14一周布置的肋环17，肋环17为凸起结构。上述结构，所述的密封圈的外侧有凸出的(肋环)封闭肋环，将密封圈装入壳体的节气门气道时，该肋环会被压缩并和壳体内的节气门气道紧密贴合。当所述的新能源汽车电子节气门结构安装到进、排气管道上，密封圈的轴肩会被管道安装面压紧贴合在壳体上，从而阻断气体泄露，提高密封性能。
所述的弹簧12为疏身式扭簧，所述的电机5转动带动转轴3转动时，转轴齿轮8设置为能够带动弹簧12扭动的结构。所述的电机5转动带动转轴3转动时，位置传感器10设置为能够向控制部件18反馈阀片4的位置信息的结构。这样，控制部件可靠控制阀片开度及关闭。
本发明的新能源汽车电子节气门结构中，所述的壳体、阀片、转轴为不锈钢材料，可以防止某些气体的腐蚀。所述的阀片的结构为单偏心蝶阀，即阀片中心偏离转轴的轴心线，阀片上下端不再成为回转轴心，该结构可以减轻、分散阀片上下端和密封圈的过度挤压。所述阀片的输出扭矩≥2Nm，当积留在阀片和密封圈贴合部位的水分结冰，阀片可以输出足够大的力进行破冰，防止卡堵，提高工作的可靠性。
本发明所述的新能源汽车电子节气门结构，电机的启停及转速通过控制部件实现精确控制，而电机的转轴齿轮通过中间齿轮和转轴齿轮啮合，实现电机与转轴的连接传力。转轴通过轴承支撑安装在壳体内，可以灵活转动，而转轴一端安装有磁铁，该磁铁正对准位置传感器，所述位置传感器与控制部件连接；阀片固定安装在转轴上。上述结构，电机向不同方向转动，就能够实现转轴向不同方向转动，从而带动阀片的开启和关闭，并且开启角度实现可靠调节和控制。而阀片关闭时，阀片可靠贴合在密封圈上，密封圈可靠设置在节气门气道内，一方面，阀片与密封圈可靠贴合，另一方面，密封圈与壳体固定连接，确保阀片关闭时可靠起到切断气路，实现密封的作用。本发明所述的新能源汽车电子节气门结构，结构简单，能够精确调节气体流量，确保新能源燃料汽车发动机时刻在最佳工况下工作，从而有效降低能耗，并且在断电后能够完全切断气体流动，实现阀片良好密封，阻止燃料电池堆不必要的发电；且阀门具有破冰能力，能够适应恶劣环境。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的新能源汽车电子节气门结构包括壳体(1)，壳体(1)上设置节气门气道(2)，壳体(1)内安装转轴(3)，转轴(3)上安装阀片(4)，阀片(4)位于节气门气道(2)内，壳体(1)内还安装电机(5)，电机(5)的转轴齿轮(6)与中间齿轮(7)啮合，中间齿轮(7)与转轴(3)上的转轴齿轮(8)啮合，节气门气道(2)内设置密封圈(9)。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的壳体(1)内还设置位置传感器(10)，转轴(3)一端设置磁铁(11)，位置传感器(10)设置为能对准磁铁(11)的结构。
3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的壳体(1)内还设置弹簧(12)，弹簧(12)一端端头与转轴齿轮(8)连接，弹簧(12)另一端端头与壳体(1)连接。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的电机(5)未转动时，弹簧(12)设置为能够施加复位力在转轴齿轮(8)上，从而推动阀片(4)贴合在密封圈(9)上的结构。
5.根据权利要求1或2所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：密封圈(9)包括骨架(13)、包塑层(14)，包塑层(14)包裹骨架(13)，包塑层(14)上靠近阀片(4)一侧设置唇边(15)。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的密封圈(9)的包塑层(14)沿节气门气道(2)内壁一周布置，唇边(15)设置为能够向阀片(4)方向延伸的结构。
7.根据权利要求5所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：密封圈(9)的包塑层(14)和唇边(15)之间设置凹槽(16)。
8.根据权利要求5所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的密封圈(9)的包塑层(14)靠近节气门气道(2)一侧设置沿包塑层(14)一周布置的肋环(17)，肋环(17)为凸起结构。
9.根据权利要求3所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的弹簧(12)为疏身式扭簧，所述的电机(5)转动带动转轴(3)转动时，转轴齿轮(8)设置为能够带动弹簧(12)扭动的结构。
10.根据权利要求2所述的新能源汽车电子节气门结构，其特征在于：所述的电机(5)转动带动转轴(3)转动时，位置传感器(10)设置为能够向控制部件反馈阀片(4)的位置信息的结构。
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