发动机排气再循环装置 【技术领域】
本发明涉及一种在与进气系统和发动机主体的排气口相连的排气再循环通道中设置排气再循环控制阀的发动机排气再循环装置，该进气系统与发动机主体的进气口相连接。
背景技术
例如，在专利文件1中已知一种排气再循环装置，其中在排气再循环通道的中间部分上设置排气再循环控制阀，该排气再循环通道用来使通过发动机主体的排气口的部分排气再循环至进气系统。
[专利文件1]
JP-UM-B-61-43969
在上述技术中，排气再循环控制阀安装在发动机的气缸体上。然而，由于发动机为空气冷却式的，而且另外由于排气再循环控制阀在排气口附近安装到气缸体上，排气再循环控制阀的温度升高到一个相对较大的数值，由此需要采取措施提高耐热性能。另外，为了提高废气净化的效率，需要使用一个用于排气再循环控制阀的电动型致动器来提高开口的控制性能。然而，很难在排气再循环控制阀的温度升高到一个如上所述的相对较高的温度值的情况下使用该电动型致动器。
【发明内容】
鉴于这种情况，本发明所要解决的一个问题是提供一种发动机排气再循环装置，其中排气再循环控制阀可以在温度相对较低的状态下工作。
为了达到上述目的，根据权利要求1的发明为一种发动机排气再循环装置，其中在连接进气系统和发动机主体地排气口的排气再循环通道上设置一个排气再循环控制阀，该进气系统与发动机主体的进气口相连接，其特征为，发动机主体被构造成可由循环的冷却液来冷却的液冷式发动机，并且将冷却液导流至排气再循环控制阀以冷却排气再循环控制阀。
在根据权利要求1的构造中，由于排气再循环控制阀能够由冷却液来冷却，因此可在温度相对较低的状态下使用排气再循环控制阀，所以提高耐热性能的措施并不是必须的，并且可以通过利用排气再循环控制阀的电动型致动器来提高开口的控制性能的方式提高废气净化的效率。
除了根据权利要求1的本发明的结构以外，根据权利要求2的发明的特征在于，用于分配冷却液的气缸体水套设置在发动机主体上，并且排气再循环控制阀安装于发动机主体的外壁上，以便由来自气缸体水套中的冷却液进行冷却。在这样的结构中，排气再循环控制阀直接安装于发动机主体上，同时能在温度相对较低的状态下使用，从而可以使包括排气再循环控制阀在内的整个发动机被构造成具有紧凑的结构。
除了根据权利要求1的本发明的结构以外，根据权利要求3的发明的特征在于，排气再循环控制阀包括一个能够打开和关闭排气再循环通道的中间部分的阀部分和一个连接到阀部分上的用来驱动阀部分的电动型致动器，并且冷却液被导流到阀壳的设置在电动型致动器的侧面的阀部分上的部分。在这样的结构中，防止了排气再循环控制阀的阀部分的温度过度地下降，以维持再循环的废气的活化，同时有效地抑制从阀部分到电动型致动器的热传导以控制电动型致动器的温度升高。
除了根据权利要求1的本发明的结构之外，根据权利要求4的发明的特征在于，用来分配冷却液的气缸体水套设置在构成部分发动机主体的气缸体上，并且其内表面面向气缸体水套的气缸体的外壁形成有一个开口，该开口与气缸体水套和围绕开口的安装部分连通，而且排气再循环控制阀安装在安装部分上，以便通过阀壳的在电动型致动器的侧面上的部分关闭开口，该排气再循环控制阀包括阀部分和连接在阀部分上的用于驱动阀体的电动型致动器，所述阀部分具有一个能打开和关闭排气再循环通道的中间部分并且装置在阀壳中的阀体。
在根据权利要求4的结构中，在排气再循环控制阀没有开口的情况下，气缸体的液冷式水套通过开口朝外部张开，并由此可以容易地在装放气缸体时形成液冷式水套。另外，可防止排气再循环控制阀的阀部分的温度过度下降，以便保持再循环的废气的活化，同时有效地抑制从阀部分到电动型致动器之间的热传导以控制电动型致动器的温度的升高，另外，还可以简化用于冷却排气再循环控制阀的结构以提高其装配性能。
【附图说明】
图1为一种摩托车的侧视图。
图2为发动机的局部的侧视图。
图3为沿图2中的线3-3截得的剖视图。
图4为沿图3中的线4-4截得的剖视图。
图5为沿图3中的线5-5截得的剖视图。
【具体实施方式】
根据在附图中表示的本发明的一个实施例对实施本发明的方式进行说明。
图1至图5表示本发明的一个实施例。图1为一种摩托车的侧视图；图2为发动机的局部的侧视图；图3为沿图2中的线3-3截得的剖视图；图4为沿图3中的线4-4截得的剖视图；图5为沿图3中的线5-5截得的剖视图。
在图1中，摩托车V包括一个在车体前部的前轮WF和一个在车体后部的后轮WR，而且该轮WF可旋转地支撑在前叉7的下端，该前叉可以通过方向把6向左、向右转动。后轮WR可旋转地支撑在摆臂8的后端，该摆臂8由车体支撑，以便能向上、向下摆动，并且摆臂8和车体之间设置有后减震器9。
将要安装在车体上的动力装置总成P设置在前轮WF和后轮WR之间。动力装置总成P包括一个具有向前上方倾斜的气缸轴线C的四冲程液冷式直接喷射式汽油机E和一个用来改变发动机E的输出速度的变速箱M，该变速箱M的输出通过一根链条(未示出)传递到后轮WR。
在图2至图4中，发动机E的发动机主体11包括一个曲轴箱12、一个可连接到曲轴箱12上的气缸体13、一个可在曲轴箱12的相对侧连接到气缸体13上的气缸盖14以及一个可在气缸体13的相对侧连接到气缸盖14上的气缸盖罩15，该发动机主体11安装在摩托车V上，并且使气缸盖14一侧略微向上。
活塞17可滑动地装配到一个设置于气缸体13上的气缸孔16中，使该活塞17连接到一个借助连杆18和曲柄销(未示出)由曲轴箱12可旋转地支撑的曲轴10(未示出)上，并且在气缸体13和气缸盖14之间形成一个暴露活塞17的顶部的燃烧室19。
气缸盖14包括：一对进气阀口20…，它们通向燃烧室19的顶面；一个通常与这些进气阀口20…连通的进气口23，它通向气缸盖14的上侧表面；单个开口于燃烧室19的顶面的排气阀口22；一个与排气阀口22连通并且通向气缸盖14的下侧表面的排气口24；以及一个用于借助压缩空气直接把燃油喷射到燃烧室19中的喷油器25，该喷油器25设置在气缸孔16的轴线上，即设置在气缸轴线C上。
火花塞26安装在气缸盖14上，以便在除进气阀口20…和排气阀口22之外的其他位置上暴露在燃烧室19中。
气缸盖14包括一对能打开并关闭所有进气阀口20…的可打开且可关闭的进气阀27…以及一个可打开并关闭排气阀口22的可打开且可关闭的排气阀29。
进气阀27…可滑动地装配在分别固定于气缸盖14上的导向气缸30…上，阀弹簧32…设置于分别固定在从导向气缸30…伸出的进气阀27的端部上的定位器31…和气缸盖14之间，进气阀27…在关闭阀的方向上由通过阀弹簧32…施加的弹簧力推动。排气阀2 9可滑动地装配在固定于气缸盖14上的导向气缸33中，而且阀弹簧35设置于定位器34和气缸盖14之间，该定位器34和气缸盖14都固定在从导向气缸33伸出的排气阀29的端部上。排气阀29在关闭阀的方向上由通过阀弹簧35施加的弹簧力推动。
平行于曲轴的轴线延伸的进气侧摇臂轴36和排气侧摇臂轴37由气缸盖罩15支撑，并且由进气侧摇臂轴36以可绕枢轴转动的方式支撑的进气侧第一摇臂38抵靠着进气阀27…的端部，由排气侧摇臂轴37以可绕枢轴转动的方式支撑的排气侧第一摇臂39抵靠着排气阀29的端部。
另一方面，平行于进气侧摇臂轴36和排气侧摇臂轴37延伸的凸轮轴41的两端由气缸体13和通过滚珠轴承42、43固定在气缸体13上的盖子40可旋转地支撑，用于把来自曲轴的旋转动力减少到一半并且传递已减少的动力的凸轮链条45缠绕在安装于凸轮轴41上的从动链轮44上，以便互不相对转动。
进气侧凸轮46和排气侧凸轮47都固定在凸轮轴41上，并且由进气侧凸轮46驱动的进气侧第二摇臂(未示出)和由排气侧凸轮47驱动的排气侧第二摇臂49都由气缸体13以可绕枢轴转动的方式支撑。进气侧第二摇臂的枢转运动通过进气侧推杆50传递给进气侧第一摇臂38，并且排气侧第二摇臂49的枢转运动通过排气侧推杆51传递给排气侧第一摇臂39。
喷油器25由压缩空气泵54供应压缩空气，该压缩空气泵54具有一条平行于发动机主体11的气缸轴线C延伸的操作轴线并且被安装在气缸体13的下侧壁上，动力从凸轮轴41传递给压缩空气泵54。
换句话说，传动链轮55与安装在凸轮轴41上的从动链轮44一体地形成，以便互不相对转动，并且动力通过缠绕在传动链轮55上的循环链56传递到压缩空气泵54上。这样，压缩空气泵54为具有平行于气缸轴线C延伸的操作轴线的往复型压缩空气泵，并且从循环链56传递的旋转动力通过曲柄机构(未示出)转化为压缩空气泵54的往复运动。
喷油器25包括：一个空气-燃油喷射阀58，其具有一个伸入燃烧室19中并安装到气缸盖14上的喷嘴57；以及一个燃油喷射阀59，它连接到空气-燃油喷射阀58上，以便从后方将燃油喷射到空气-燃油喷射阀58中。空气-燃油喷射阀58直接将燃油和压缩空气一起喷射到燃烧室19中。
气缸盖14包括：一个装配孔60，其上气密地安装喷嘴57；以及一个插入气缸61，它具有大于装配孔60的内径并与装配孔60同轴地延续，两者均与气缸轴线C同轴设置。空气-燃油喷射阀58插置到插入气缸61中，直到喷嘴57被气密地装入装配孔60中且抵靠着环形轴肩62，该环形轴肩62在装配孔60与插入气缸61之间形成，并且以波形弹簧垫圈63为中间物。
另一方面，气缸盖罩15与圆柱形的喷油器壳体64制成一个整体，从而当将气缸盖罩15和气缸盖14组合在一起时，喷油器壳体64的末端抵靠着空气-燃油喷射阀58的后端，所述圆柱形喷油器壳体64装配在燃油喷射阀59上并保持着该阀，同时相对于气缸盖14夹紧空气-燃油喷射阀58。用于相对于喷油器壳体64夹持燃油喷射阀59的后端的夹板65固定在喷油器壳体64的后端上。
与燃油喷射阀59的内部连通的环形燃油室66在喷油器壳体64和燃油喷射阀59之间形成，并且一对用于从两侧夹持环形燃油室66的密封构件67、68插置到燃油喷射阀59和喷油器壳体64之间。另外，气缸盖罩15设有一个与环形燃油室66连通的燃油供应通道69，并且被调整为恒定压力的燃油通过燃油供应通道69供应到环形燃油室66中。
与空气-燃油喷射阀58连通的环形空气室70在燃油喷射阀59的远端和空气-燃油喷射阀58的后端以及喷油器壳体64之间形成。来自压缩空气泵54的压缩空气被供应到环形空气室70中。
发动机主体11被构造成可通过再循环冷却液来冷却的液冷式。用来分配冷却液的气缸体水套71、72分别设置在发动机主体11的气缸体13和气缸盖14上。包括进气管73的进气系统74连接在气缸盖14的进气口23上，并且与气缸盖14的排气口24相连的排气管75的下游端连接到将被设置在后轮WR的右侧的排气消声器76上。
通过排气口24的部分废气通过排气再循环通道80向着进气系统74再循环，并且排气再循环控制阀81设置在排气再循环通道80的中间部分上。
排气再循环通道80的一个上部再循环通道80a位于排气再循环控制阀81和排气口24之间，该通道80a被限定在上游管线82内，该上游管线82设置在气缸盖14和排气再循环控制阀81之间，并且排气再循环通道80的位于排气再循环控制阀81和进气系统74之间的下游管线80b被限定在下游管线83内，该下游管线83设置在进气系统74的进气管73和排气再循环控制阀81之间。
同样参照附图5，排气再循环控制阀81包括：一个阀部分84，它能打开和关闭排气再循环通道80的中间部分；一个电动型致动器85，它用来驱动与其连接的阀部分84，通过设置在发动机主体11上的气缸体水套71、72的冷却液，尤其是经过发动机主体11的气缸体13的气缸体水套71的冷却液被导流到安装于气缸体13上的排气再循环控制阀81，以便冷却该排气再循环控制阀81。
排气再循环控制阀81的阀部分84包括：一个阀壳86，一个将固定在阀壳86内的阀座构件87，一个能安置在阀座构件87上的阀体88，以及一个用来产生弹力以使阀体88座入阀座构件87上的回位弹簧89。
阀壳86被做成沿轴线方向在中间部分处具有一隔板部分86a的有轴肩的圆柱形状。沿轴线方向位于一端的开口通过把盖件90拧入阀壳86中而以液体密封的方式来封闭。阀座构件87固定在阀壳86上，以便插置到轴肩86b和挡圈91之间，该轴肩86b设置在阀壳86的位于隔板部分86a和盖件90之间的内表面上并朝向盖件90露出，该挡圈91安装到阀壳86的内表面上并在一端与阀座构件87的外周边接合。另外，上游阀室92设在位于阀座构件87和盖件90之间的阀壳86中，下游阀体93设在阀座构件87和隔板部分86a之间。
通过将阀体88安置在位于上游阀室92中的阀座构件87的中心处，阀体88能堵塞在上游阀室92和下游阀室93之间，并且整体地设置于阀轴94的一端，该阀轴宽松地穿过阀座构件87的中心。阀轴94穿过隔板部分86a，以便能够沿着轴线方向移动，而且一个与阀轴94的外周边滑动接触的圆柱形导向构件95装在隔板部分86a的开口中，以便引导阀轴94的运动并且防止气体从下游阀室93泄漏。
定位器96安装在阀轴94的另一端上，并且回位弹簧89在收缩状态下设置于由隔板部分86a容纳的弹簧容纳座97和定位器96之间。
电动型致动器85被构造成可例如通过步进电机的输出使驱动轴98动作，该驱动轴98沿着轴线方向同轴线地抵靠在阀轴94的另一端上，电动型致动器85的壳体99连接在阀壳86的另一端上，以便相对于隔板室86a形成用于容纳回位弹簧89的弹簧室100。
这样，在上游阀室92和下游阀室93之间的废气流通量可以通过下述方式来进行控制，即，沿轴线方向通过电动型致动器85的操作而抵抗着回位弹簧89的弹力地驱动阀轴94。
形成排气再循环通道80的上游再循环通道80a的上游管线82的上游端插入到气缸盖14中，以便与排气口24相连通，并且其间相对于气缸盖14带有一个环形密封部件101，该密封部件101通过把围绕着上游管线82的上游端的圆柱形保持构件102旋入并紧固到气缸盖14中而紧固地夹持并由此密封在上游管线82和气缸盖14之间。因此，上游管线82的上游端可沿着轴线方向滑动，并且气密地连接到气缸盖14上。
上游管线82的下游端被拧入排气再循环控制阀81的阀壳86中，以便使上游再循环通道80a的下游端与上游阀室92相连通，并且环形密封部件103被插置到阀壳86和上游管线82之间。
形成排气再循环通道80的下游再循环通道80b的下游管线83在其上游端设有一个凸缘83a，该凸缘83a通过一对螺栓104、104固定在阀壳86上，以便使下游再循环通道80b的上游端与下游阀室93相连通。下游管线83在下游端设有一个凸缘83b，并且下游再循环通道80b的下游端通过凸缘83b与进气管73的内部相连通，该凸缘83b通过多个螺栓105…固定在进气系统74的进气管73上。
气缸体13的其内表面面对着气缸体水套71的外壁形成有一个与气缸体水套71相连通的开口106，并且设有一个围绕开口106的安装部分107。排气再循环控制阀81通过多个，例如一对螺栓108、108安装在安装部分107上，以便通过阀壳86的在电动型致动器85的侧面上的部分来关闭开口106。
换句话说，对应于安装部分107的凸缘110与阀壳体86的对应于弹簧室100的部分形成一整体，而且包括一个相对于安装部分107插入的垫圈109的凸缘110通过螺栓108、108固定在安装部分107上。因而，阀壳86或者排气再循环控制阀81安装到气缸体13上，以便通过阀壳86的凸缘110来关闭开口106。
另外，凸缘110设有一个与弹簧室100相通的开口孔111以及一个在开口孔111和用来使开口孔111通向外部的垫圈109之间形成一条通道的凹槽112。
下面，将描述本实施例的操作。由于冷却液被导向设置在排气再循环通道80中的排气再循环控制阀81，而该排气再循环通道80连接进气系统74的进气管73和发动机主体11的排气口，其中所述进气管73与可通过再循环冷却液来冷却的液冷式发动机主体11的进气口23相连，由此排气再循环控制阀81可由冷却液冷却，所以排气再循环控制阀81可以在一个温度相对较低的状态下使用。因此，不必采取措施来提高耐热性能，并且可通过利用用于排气再循环控制阀81的电动型致动器85来增强开口的可控制性能的方式提高废气净化的效率。
另外，由于排气再循环控制阀81安装在气缸体13的外壁上，以便通过来自设置于发动机主体11的气缸体13上的气缸体水套71的冷却液来进行冷却，可以将排气再循环控制阀81直接安装在发动机主体11的气缸体13上，并同时能够在温度相对较低的状态下使用该阀，从而包括排气再循环控制阀81的整个发动机E可被构造为具有紧凑的结构。
由于排气再循环控制阀81包括能打开并关闭排气再循环通道80的中间部分的阀部分84以及连接到阀部分84上的用来驱动阀部分84的电动型致动器85，并且将来自气缸体水套71的冷却液引导到阀壳86的在电动型致动器85的侧面设置在阀部分84上的部分，可防止排气再循环控制阀81的阀部分84的温度过度下降，以保持再循环废气的活化，同时有效地抑制从阀部分84到电动型致动器85的热传导以控制电动型致动器85的温度上升。
具有面向气缸体水套71的内表面的气缸体13的外壁设有开口106，该开口106与气缸体水套71和围绕开口106的安装部分107相连通，排气再循环控制阀81安装在安装部分107上，从而开口106由阀壳86的在电动型致动器85的侧面设置于的阀部分84上的部分关闭。
换句话说，在排气再循环控制阀81没有被包含于其中的状态下，气缸体13的液冷式水套71借助开口106通向外部，由此可以在装入气缸体13时很容易地形成液冷式水套71。
另外，可简化用于冷却排气再循环控制阀81的结构以提高其装配性能。
尽管至此已经对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于此，可以在不脱离由所附权利要求所述的本发明的范围的前提下在设计上进行各种修改。
如上所述，根据权利要求1，由于排气再循环控制阀可以由冷却液冷却，并且由此可以在温度相对较低的状态下使用排气再循环控制阀，无须采取措施来提高耐热性能，并且可通过利用用于排气再循环控制阀的电动型致动器来提高开口的控制性能的方式提高废气净化的效率。
根据权利要求2，排气再循环控制阀可以直接安装在发动机主体上，同时能够在温度相对较低的状态下使用，从而可以使包括排气再循环控制阀在内的整个发动机具有紧凑的结构。
根据权利要求3，可防止排气再循环控制阀的阀部分的温度过度下降以保持再循环废气的活化，同时有效地抑制从阀部分到电动型致动器的热传导以控制电动型致动器的温度的上升。
根据权利要求4，可以很容易地在装入气缸体时形成液冷式水套。此外，可防止排气循环控制阀的阀部分的温度过度下降以保持再循环废气的活化，同时有效地抑制从阀部分到电动型致动器的热传导以控制电动型致动器的温度的上升，另外，可简化用于冷却排气再循环控制阀的结构以提高其装配性能。