CN101189464B - 用于吸热引擎的可燃气体供应装置的电磁阀组合件 - Google Patents

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Abstract

电磁阀组合件(5)，包括进给单元(8)、至少一个可燃气体排出孔(28)，以及承载有遮挡件(13)且可由电磁体(19)操作以用于控制电磁阀(14)的长方形板(29)。所述长方形板(29)可围绕由螺旋压缩弹簧(44)推动而抵靠所述长方形板(29)的棒(46)所啮合的一个面(37)的接触线(36)转动，以便通常将所述遮挡件(13)保持在关闭位置。阀体(7)连接到承载所述排出孔(28)的中间板(12)，且由承载可变数目的排出导管(11)的可移除且模块化盖板(9)关闭。所述中间板(12)具有适合于容纳一系列不同垫圈(17)的一系列凹槽(56)，每一凹槽(56)对应于所述盖板(9)的一个模块。

Description

用于吸热引擎的可燃气体供应装置的电磁阀组合件
技术领域
本发明涉及一种用于吸热引擎的可燃气体供应装置的电磁阀组合件，其包含至少一个适合于经控制以将可燃气体送到相应引擎气缸的电磁阀。
背景技术
现有技术已经提出了对引擎的不同的可燃气体供应系统。在一已知系统中，借助于各自导管将减压器-蒸发器的气体输出送到连接到各种气缸的进给导管的分配器计量单元。借助于电磁阀组合件将可燃气体送到每一气缸的进给导管，其中每一电磁阀的遮挡件由电磁体制成的铰键(anchor)承载，所述铰键由可围绕与固定元件的一个边缘的接触线转动的长方形板形成。通过对铰键的一端起作用的由弹性材料制成的棒来确保此接触，然而所述铰键通过作用于遮挡件的弹簧而保持在关闭位置。
这些电磁阀存在一些功能限制。首先，铰键上接触线的位置可能由于零件的加工和组装公差而变化。此外，电磁阀关闭弹簧的存在使得其操作相对缓慢。最后，电磁阀的制造相对昂贵，且组装和维持尤其复杂。
现有技术还提出一种用于可燃气体供应装置的电磁阀组合件，其包括具有由可围绕与固定元件的接触线转动的板承载的遮挡件的电磁阀。此接触线由板的面上的倾斜平面部分形成的边缘组成，所述板通过作用于倾斜平面部分的由弹性材料制成的棒而保持在关闭位置。为了扩展待供应的气体量的限制，预期对于引擎的每一气缸存在两个可选择性操作的不同电磁阀。
在例如LPG型气体的油性流体的情况下，此电磁阀组合件存在的缺陷在于，油在例如-40℃的低温下变得极为粘稠，这导致气体供应存在问题。此外，在低温下，返回棒的弹性特征也减少，借此使铰键经过较大的延迟才返回到关闭位置。弹性棒在所有情况下均包括在各种使用温度下均不恒定的力，用于与电磁体芯的磁极表面分离。最后，对于每一引擎气缸存在两个电磁阀使得装置笨重且昂贵。
发明内容
本发明的目的是获得一种用于可燃气体供应装置的电磁阀组合件，其实现高可靠性和低成本，从而排除现有技术电磁阀组合件的缺陷。
根据本发明，通过根据如下的用于吸热引擎的可燃气体供应装置的电磁阀组合件来实现此目的。
一种用于吸热引擎的可燃气体供应装置的电磁阀组合件，其包括至少一个适合于经控制以将可燃气体送到所述引擎的电磁阀，所述电磁阀包括所述可燃气体的至少一个排出孔，承载遮挡件的一个铰键可由电磁体操作以用于控制所述排出孔，所述铰键由可围绕于固定元件的平坦表面的接触线转动的长方形板形成，所述接触线布置在所述长方形板的第一面上，位于第一平坦表面与相对于所述第一平坦表面倾斜的表面之间，弹性元件以力作用于所述长方形板以便通常将所述遮挡件保持在所述电磁阀的关闭位置中；所述电磁阀组合件的特征在于所述弹性元件包括由螺旋压缩弹簧推动而抵靠所述长方形板的曲形截面棒。
附图说明
为了更好地理解本发明，现将仅借助于非限制性实例并参看附图描述优选实施例，附图中：
图1是根据本发明两种变型的电磁阀组合件的透视图；
图2是根据本发明的电磁阀组合件的另一变型的纵向截面；
图3是沿着图2中的线III-III截取的局部截面；
图4是按放大比例的图3中截面的一部分；
图5是沿着图2中的线V-V截取的截面；
图6和7是图2中电磁阀组合件的两个细节的视图；
图8是沿着图2中电磁阀组合件的线VIII-VIII截取的界面；
图9是图1中电磁阀组合件的变型之一的局部纵向截面；
图10是图1中电磁阀组合件的另一变型的局部纵向截面。
具体实施方式
参看图1，标号5概括指示根据本发明两种不同变型的电磁阀组合件，其用于吸热引擎(例如Otto循环)的可燃气体供应装置。可燃气体可为甲烷或LPG(液化石油气)。组合件5封闭在基本上成形为平行六面体的盒6中，盒6包括中空体7(也参见图2)，在其上面以已知方式扣紧有用于刚性或柔性气体进给导管(图中未图示)的进给单元8。
盒6还包括用于关闭盖合中空体7的板9，其每次支撑用于同样数目的刚性或柔性外出排出导管(也未图示)的同样数目的许多喷嘴或外出排出单元10。这些外出排出导管的每一者以已知方式连接到相应的引擎气缸。在图1中，一种变型是，板9仅承载一个外出排出单元10，而另一变型是，板9承载四个外出排出单元10。在图2中，板9改为承载两个外出排出单元10。在任何情况下，外出排出单元10经过校准且可拆卸，且以气密方式可移除地扣紧(例如，拧紧)到制造在板9上的相应螺纹管11上。
盒6还包括间隔件或中间板12，其支撑用于同样数目的电磁阀14的多个遮挡件13。每一电磁阀14与板12的相应孔28相关联。孔28相互之间相等且平行，且使各自的轴布置在垂直于板12的纵向中间平面P(也参见图3)上。此板在插入垫圈16的情况下借助于螺钉15扣紧到中空体7。盖板9又在插入垫圈17的情况下借助于其它穿通螺钉(throughscrew)18扣紧到中间板12(这在下文中将更好地看出)，所述穿通螺钉18扣紧在中空体7的相应螺纹孔中。
特定来说，每一电磁阀14包括含有磁性材料芯20的控制电磁体19(图3和4)以及电线圈21。芯20包括磁极表面22，且扣紧到同样由磁性材料制成的轮廓24的底部壁23(也参见图7)上，这完成了电磁体19的磁路。轮廓24对所有芯20是共同的，且容纳在中空体7的与进给单元8连通的隔间30中。轮廓24还包括具有磁极表面26的侧壁25，其平坦且与芯20的磁极表面22对准。间隙板55(也参见图6)包括适合于覆盖壁25的表面26的条形体45以及适合于覆盖芯20的磁极表面22的一系列附翼40。
每一遮挡件13采取弹性材料盘的形式且适合于关闭中间板12的相应孔28。每一遮挡件13以已知方式由各自电磁体19的相应铰键27承载，所述铰键27由磁性材料制成的板29形成。板29具有长方形形状且包括由平坦表面组成的面31，遮挡件13从面31向孔28突出。板29具有一对横向凹穴32(图5)，其适合于与由中间板12的肋状物34承载的两个附凸33啮合，借此此板12具有导引铰键27的功能。电磁阀14的通常的印刷控制电路35锚接到轮廓24的壁25(图3)，因此容纳在中空体7的隔间30中。
板29可围绕布置在板29的与面31相对的面37上的接触线36转动。通过间隙55的条形体45，所述接触线36靠在轮廓24的侧壁25的表面26上。面37包括平行于面31的平坦表面38、倾斜表面39以及由弯曲表面形成的条形体41。条形体41包括接触线36且处于两个平坦表面38与39之间。优选地，两个表面38与39之间的二面角小于20°。在面31的与面37的倾斜表面39相对的部分42上，存在弹性元件(总体用43指示)，其适合于通常将遮挡件13保持在中间板12的孔28的关闭位置中。
根据本发明，弹性元件43包括螺旋压缩弹簧44，其借助于刚性补偿板50对所有铰键27共同的由相对弹性的材料制成的棒46起作用。特定来说，为了容纳每一弹簧44，中间板12具有相应的套管47(也参见图4)，其与盖板9的相应隔间48配合，弹簧44与所述隔间48的底部邻接。在每一套管47处，中间板23包括圆形凹槽51，圆形凹槽51中容纳相应的气密垫圈52。此外，印刷电路35借助于布线而连接，所述布线由具有与外部的单一连接的电线49形成。特定来说，线49向电磁体19供应电力且封闭在单一护套59中，护套59插入在中空体7的孔60中。
有利地，棒46包括一截面，所述截面具有与部分42啮合的圆形部分和与补偿板50啮合的平坦部分。棒46由氟化弹性体组成，所述氟化弹性体具有在-40℃到+180℃的温度范围内永久不可改变的网状结构。因此，棒46在此温度范围内确保弹性元件43与板29之间的摩擦减小，因此延长电磁阀14的寿命。
优选地，间隙55具有减小的厚度，例如从0.015mm到0.15mm。出于增加LPG可燃气体中含有的油性流体的排出量的目的，间隙55的每一翼40(也参见图6)具有孔53。出于相同原因，每一板29具有孔54。线圈21又经尺寸设计以便在维持步骤期间吸收1.3到1.5瓦的功率。有利地，线圈21可经尺寸设计以便吸收0.6安培的维持电流和1.44瓦的等效功率。
从执行的实验中可得出，根据本发明的电磁阀14呈现小于0.6ms的遮挡件13的打开和关闭时间，此类时间的波动小于可测量的阈值。最大喷射频率高于160赫兹，其中电磁阀14的平均寿命大约为5亿个操作循环。在正常使用条件下，电磁阀14的组合件5的操作的可重复性在-40°到+120°的温度范围内恒定。
根据本发明的另一方面，盖板9以可容易移除的方式配合，且为模块化类型，即，具有不同数目的导管11。出于这一目的，中间板12具有一组凹槽，作为整体由标号56指示且适合于容纳相应的气密垫圈17，以允许连接到不同的盖板9。
图2中，展示具有两个导管11的板9，其中每一导管11以由导管11的展开部分57形成的中间腔室结束，以便与中间板12的两个孔28连通。以此方式，每一输出单元10可通过操作各自电磁阀14中的一者或两者，通过盖板9的一个或两个孔28，来接收所供应的可燃气体。使用两个垫圈17形成盖板9在中间板12上的连接，每一垫圈17布置在凹槽56/2(图8)中，凹槽56/2围绕中间板12的两个孔28出口。
展示图1中的变型之一的截面的图9所示的变型中，展示了盖板9，其具有用于相应排出单元10的单一导管11。单一导管11与适合于接收可燃气体的中间腔室58连通。通过操作相应的电磁阀14，通过若干孔28(可从1到4变化)来供应所述可燃气体。通过使用垫圈17执行盖板9在中间板12上的连接，垫圈17布置在凹槽56/1(图8)中，凹槽56/1围绕中间板12的四个孔28的出口。
图2和图9的变型是，可选择性地(即，以个别或组合方式)控制与同一排出单元10连通的孔28，以便以模块化方式改变待供应到各自引擎气缸的可燃气体的流动速率。此外，可在气缸的供应步骤期间可变地控制与预定排出单元10连通的孔28，以便根据预定图表调整可燃气体供应。
表示图1的另一变型的截面的图10所示的变型中，展示了盖板9，其具备用于同样数目的排出单元10的四个导管11。因此，每一孔28在各自电磁阀14的控制下对相应排出单元10进行供应。通过使用四个垫圈17执行盖板9在中间板12上的连接，每一垫圈17布置在凹槽56/4(图8)中，凹槽56/4围绕中间板12的相应孔28出口。
如图10所示，优选地，导管11相互共面。为了便于到达排出单元10且因此便于通过各自连接导管向引擎气缸进行各自连接，导管11具有向外分叉的形状，因此单元10本身的末端距离较远。
因此，显然，通过电磁阀14的组合件5的图2、9和10的变型，可能获得朝向每一引擎气缸的气体流动速率为：图10情况下1巴压力下905Nl/min(每分钟标准升)到图9情况下最大365Nl/min。此外，通过更换单一盖板9，可在需要通过不同数目的排出单元10进行气体供应的不同应用中使用电磁阀14的相同组合件5。此外，尤其对于OEM生产来说，优化了电磁阀组合件5的生产、储存和管理。
从上文可见，根据本发明的电磁阀14的组合件5相对于现有技术的各种其它优点。特定来说，电磁阀14的组合件5的尺寸和重量减小，借此允许更自由地容纳在机动车辆的引擎隔间中。此外，此类组合件5具有较高的可靠性，作用组件的数目基本上减半，即电磁体19和各自铰键27的数目减半。由于间隙55和线圈21的尺寸设计的缘故，还缩短了电磁体19的响应时间。由于电磁阀14对与LPG气体相关联的油性流体的兼容性增加，所以响应时间在从-40℃到+120℃的温度下是恒定的。最后，由于模块化板9的缘故，获得1巴压力下高达365Nl/min的流动的较高应用灵活性。
应了解，在不脱离权利要求书的范围的情况下，可对电磁阀组合件作出各种修改和改进。举例来说，板12的孔28可以不同方式布置，而图10的变型是，导管11可相互平行且与板12的孔28一致地布置。此外，棒46和补偿板50两者可针对每一铰键27划分为个别段。板50也可具有变窄的截面以减少铰键27的移位对相邻铰键27的影响。
最后，可改变盒6的尺寸和形状。举例来说，在图9中，盖板9可具有一形状以允许获得锥形中间腔室58，以便保证来自导管28的气体的层流在最小负载损失的情况下传送到单一导管11的入口。

Claims (16)

1.一种用于吸热引擎的可燃气体供应装置的电磁阀组合件，其包括至少一个适合于经控制以将可燃气体送到所述引擎的电磁阀(14)，所述电磁阀(14)包括所述可燃气体的至少一个排出孔(28)，承载遮挡件(13)的一个铰键(27)可由电磁体(19)操作以用于控制所述排出孔(28)，所述铰键(27)由可围绕于固定元件(25、55)的平坦表面(26)的接触线(36)转动的长方形板(29)形成，所述接触线(36)布置在所述长方形板(29)的第一面(37)上，位于第一平坦表面(38)与相对于所述第一平坦表面(38)倾斜的表面(39)之间，弹性元件(43)以力作用于所述长方形板(29)以便通常将所述遮挡件(13)保持在所述电磁阀(14)的关闭位置中；所述电磁阀组合件的特征在于所述弹性元件(43)包括由螺旋压缩弹簧(44)推动而抵靠所述长方形板(29)的曲形截面棒(46)。
2.根据权利要求1所述的电磁阀组合件，其特征在于所述棒(46)由具有至少部分为圆形的截面的弹性体形成，补偿板(50)布置在所述棒(46)与所述螺旋压缩弹簧(44)的一端之间。
3.根据权利要求1或2所述的电磁阀组合件，其特征在于所述固定元件(25、55)由所述电磁体(19)的磁路的一部分(25)上的间隙板(55)形成。
4.根据权利要求3所述的电磁阀组合件，其特征在于其包括通过中间腔室(57、58)而与所述排出孔(28)连通的一个或一个以上排出单元(10)，每一所述排出孔(28)由相应电磁体(19)控制。
5.根据权利要求4所述的电磁阀组合件，其特征在于所述引擎的每一气缸仅由与相应排出单元(10)连通的相应排出导管(11)进行供应。
6.根据权利要求5所述的电磁阀组合件，其特征在于与预定排出单元(10)连通的所述排出孔(28)经选择性控制以改变待以模块化方式供应到各自引擎气缸的气体的流动速率。
7.根据权利要求5或6所述的电磁阀组合件，其特征在于与预定排出单元(10)连通的所述排出孔(28)在引擎气缸的供应步骤期间经可变控制，以便根据预定图表及时调整气体供应。
8.根据权利要求5或6所述的电磁阀组合件，其特征在于其包括由承载所述排出导管(11)的盖板(9)关闭的中空体(7)。
9.根据权利要求8所述的电磁阀组合件，其特征在于在所述中空体(7)与所述盖板(9)之间布置有中间板(12)，所述中间板(12)具有所述排出孔(28)且适合于承载所述铰键(27)。
10.根据权利要求3所述的电磁阀组合件，其特征在于所述间隙板(55)包括多个翼(40)，每一翼(40)与相应电磁体(19)的芯(20)啮合，每一所述翼(40)具有至少一个适合于促进所述可燃气体的油性成分排出的孔(53)。
11.根据权利要求3所述的电磁阀组合件，其特征在于每一所述长方形板(29)具有至少一个相应的适合于促进所述可燃气体的油性成分排出的孔(54)。
12.根据权利要求9所述的电磁阀组合件，其特征在于所述盖板(9)是具有可变数目的排出导管(11)的模块化型盖板，所述盖板(9)可移除地配合在所述中间板(12)上。
13.根据权利要求12所述的电磁阀组合件，其特征在于所述中间板(12)具有适合于容纳一系列不同垫圈(17)的一系列凹槽(56)，每一所述凹槽(56)对应于所述盖板(9)的一个模块。
14.根据权利要求13所述的电磁阀组合件，其特征在于至少一个所述模块具有一系列所述排出导管(11)，所述排出导管(11)相互共面且平行。
15.根据权利要求13所述的电磁阀组合件，其特征在于至少一个所述模块具有一系列所述排出导管(11)，所述排出导管(11)相互共面且分义。
16.根据权利要求9所述的电磁阀组合件，其特征在于所述电磁体(19)由容纳在所述中空体(7)内的印刷电路(35)以及具有与外部的单一连接的布线(49)控制。
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