CN109072819A - 用于将气态燃料配量给喷射器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将气态燃料配量给尤其燃气驱动式内燃机的喷射器(1)的装置，其中，所述装置具有至少一个阀，并且所述喷射器(1)构造成用于将所述气态燃料带入到所述内燃机的燃烧室中。根据本发明，提供一种用于将气态燃料配量给喷射器(1)的装置，该装置与现有技术相比尤其在其结构复杂性方面得到改进。这通过以下方式来实现：所述装置是具有截止阀(9)、压力调节阀(10)和泄压阀(11)的压力调节单元，并且所述截止阀(9)、所述压力调节阀(10)以及所述泄压阀(11)构成安装单元。

Description

用于将气态燃料配量给喷射器的装置
技术领域
本发明涉及一种用于将气态燃料配量给尤其燃气驱动式内燃机的喷射器的装置，其中，所述装置具有至少一个阀，并且所述喷射器构造成用于将气态燃料带入到所述内燃机的燃烧室中。
背景技术
由CA 2 884 945 A1已知一种用于将气态燃料配量给燃气驱动式内燃机的喷射器的装置。该燃气驱动式内燃机具有构造为双燃料式燃料喷射器的喷射器，借助该喷射器能够将柴油燃料和气态燃料带入到该内燃机的燃烧室中。所述装置对于每个燃料支路而言具有至少一个阀，借助所述阀能够调整给所述双燃料式燃料喷射器的对应燃料供给。
由US 4 693 267已知一种用于设施建设的压力调节阀，该压力调节阀能够实现多种调节功能。
发明内容
本发明所基于的任务在于，提供一种用于将气态燃料配量给尤其燃气驱动式内燃机的喷射器的装置，在该内燃机中设置有与现有技术相比尤其在其结构费用方面改进的、用于将气态燃料配量给喷射器的装置。
该任务通过以下方式来解决：所述装置是具有截止阀、压力调节阀和泄压阀(Absteuerventil)的压力调节单元，并且所述截止阀、所述压力调节阀以及所述泄压阀是构型为安装单元的功能单元。具有这三个阀的所述压力调节单元使得能够单独地调整要供给给内燃机的对应燃烧室的气态燃料。借助于所述截止阀能够完全地截止流向所述喷射器的气体流，而在所述压力调节阀中能够调整流向所述喷射器的气体流的气体压力。借助于所述泄压阀能够使存在于所述安装单元中的气体压力降低到低的压力水平。因此，所述安装单元包括前面描述的三个阀并且尤其能够更紧凑且功能更可靠地构型为相应的单个阀。此外，能够减少制造成本。
在本发明的扩展方案中，所述安装单元具有用于所述截止阀、所述压力调节阀和所述泄压阀的共同执行器。这种构型方案也有助于该安装单元的紧凑结构并且由此使得能够可靠地控制气态燃料。
在本发明的另一构型方案中，所述执行器是电子液压式和/或电子气动式执行器。这是优选构型方案，其中，在此原则上也还可考虑其它执行器。在电子液压式执行器的情况下，液压流由电执行器来调整。液压流体例如能够是燃料、尤其柴油燃料。在该情况下，所述执行器是柴油压力控制阀。这种构型方案是非常优选的实施方式。
在本发明的另一构型方案中，所述安装单元具有控制阀体、气体阀体和气体阀体封闭螺钉。所有构成之前提及的阀的部件都能够被集成到这些壳体部件中。
在本发明的扩展方案中，所述执行器安装在所述控制阀体上，并且被所述执行器掌控的控制室通过膜片与安装在所述气体阀体中的气体控制活塞分开。通过该构型方案将不同的燃料可靠地分开并从而保证该安装单元的可靠运行。该执行器到所述控制阀体上或中的安装或者说集成有助于进一步提高如此构成的安装单元的紧凑性和其结构费用。
在本发明的另一构型方案中，所述气体控制活塞直接或间接与气体开关活塞共同作用。在此，在另一有利构型方案中，所述气体控制活塞又与所述气体开关活塞一起构成泄压阀，而所述截止阀和所述压力调节阀一起由与所述气体阀体共同作用的所述气体开关活塞构成。因此，由两个运动的构件产生三种阀功能。这导致所述安装单元的紧凑结构和运行可靠的操纵。
必要时，在另一构型方案中，所述截止阀和所述压力调节阀由进气阀构成，并且所述进气阀与所述气体开关活塞共同作用。通过该构型方案，延迟机构被集成到所述压力调节单元中。
本发明的其它有利构型方案能够从附图说明中得出，在该附图说明中更详细地说明在附图中示出的实施例。
附图说明
图1气体系统和柴油燃料系统的示意图，所述系统与喷射器共同作用，
图2气体系统的压力调节单元的示图，该压力调节单元具有截止阀、压力调节阀和泄压阀，它们构成安装单元，和
图3气体系统的压力调节单元的示图，该压力调节单元具有截止阀、压力调节阀和泄压阀，它们一起构成安装单元的第二实施方式。
具体实施方式
图1示出气体系统和柴油燃料系统的示意图，这两个系统都与喷射器1共同作用。之前提及的系统或者构件是燃气驱动式内燃机的组成部分，其中，借助于喷射器1能够将用于运行内燃机的燃气和柴油带入到该内燃机的燃烧室中。在添加所带入的燃烧空气情况下，燃气和/或柴油在产生输出给曲轴的功率情况下在燃烧室中燃烧。所述内燃机优选被安装到车辆中和/或用于驱动车辆或机器的机械中。
所述柴油燃料系统例如构造为共轨系统并且具有柴油燃料箱2，在所述柴油燃料箱中贮存有呈柴油形式的燃料，该燃料由柴油高压泵3输送到柴油高压存储器4中。在柴油高压存储器4中存储有处于例如高达1000巴的压力下的柴油，其中，柴油高压存储器4中的压力例如由柴油压力调节阀5调整或者说调节为之前提及的压力。喷射器1经由柴油高压管路6与柴油高压存储器4连接，并且喷射器1具有用于确定通过喷射器1喷射到燃烧室中的柴油量的内部柴油控制装置。此外，喷射器1具有柴油引回管路7，该柴油引回管路最终通入柴油燃料箱2中。此外，柴油高压存储器4经由柴油高压管路6a与构造为柴油压力控制阀8的油压阀连接，该油压阀被用于操控该气体系统的通过虚线框示出的压力调节单元并因此是如此构成的压力调节单元的重要组成部分。所述压力调节单元由用于所述燃气的截止阀9、压力调节阀10和泄压阀11以及压力控制阀8组成。借助柴油压力控制阀8操控之前提及的三个阀，其中，接下来还将更详细地阐述与此相关的细节。所述气体系统具有气体箱12，在所述气体箱中贮存有燃气，其中，高压气泵13将燃气输送到缓冲存储器14中。由柴油压力控制阀8、截止阀9、压力调节阀10和泄压阀11组成的压力调节单元被附接到缓冲存储器14上或者连接在其后面。压力调节阀10和截止阀9串联并且将缓冲存储器14与高压存储器15连接，该高压存储器又经由高压管路与构造为双燃料喷射器的喷射器1连接。压力调节阀10和截止阀9的布置也能够互换。泄压阀11使来自压力调节单元的、与高压存储器15连接的气体出口端33又与气体箱12连接。
在接下来的附图中，在两个实施例中更详细地说明由柴油压力控制阀8、截止阀9、压力调节阀10和泄压阀11组成的前述压力调节单元。
所述压力调节单元构造为构成安装单元的功能单元并具有控制阀体16、气体阀体17和气体阀体封闭螺钉18。柴油压力控制阀8安装在控制阀体16上并且调整控制室19中的燃料压力，其方式是，使在控制室19中经由与柴油高压管路6a连接的柴油流入口20和柴油节流部21供给的柴油量的向柴油排出口22中泄压(Absteuerung)的量受到调整。柴油排出口22经由柴油引回管路7与柴油燃料箱2连接。控制室19邻接到气体阀体17上并且借助于膜片23与该气体阀体分开。在气体阀体17中设置用于气体控制活塞25的缸筒引导部24，该气体控制活塞能够受控制室19中的燃料压力作用而抵抗气体控制活塞弹簧26的力在缸筒引导部24中调整。根据存在于控制室19中的压力而定，气体控制活塞25抵抗气体控制活塞弹簧26的力被向右向缸筒引导部24中推移。在气体控制活塞25中设置气体泄压管路27a、27b，该气体泄压管路与气体泄压接头28共同作用。气体泄压接头28经由在图1中所示的气体泄压管路与气体箱12连接。在气体控制活塞25中，气体泄压管路27a构成用于气体开关活塞31的阀尖部30的阀座29，该气体开关活塞在气体控制活塞25中的开关活塞引导部32中被引导。在气体阀体17中设置包括气体开关活塞31且用于引导气体的流动通道41。在静止状态下，气体控制活塞25和气体开关活塞31位于所示位态中，并且气体出口端33与气体泄压接头28之间的通流连接被释放。
当控制室19中的压力升高时，气体控制活塞25逐渐向右移动，阀座29朝向阀尖部30调整，直到气体出口端33与气体泄压接头28之间的连接被中断。位于气体控制活塞弹簧室34中的燃气不再能够到达气体泄压接头28中。
当控制室19中的压力进一步增大时，气体控制活塞25进一步向右移动并且从现在起使气体开关活塞31向着进气室35的方向运动，该进气室构成在气体阀体封闭螺钉18中。气体开关活塞31能够抵抗气体预紧弹簧36的力移动直到止挡到行程止挡垫圈37上并且最终在气体入口端38与气体控制活塞弹簧室34之间建立连接。该连接在进气室35与气体控制活塞弹簧室34之间沿着气体开关活塞盘39与气体开关活塞止挡面40之间的通流连接经由流动通道41被建立，所述气体开关活塞止挡面在气体阀体17上构成。
当通过气体控制活塞25操控气体开关活塞31时，气体泄压接头28被截止，并且根据气体开关活塞31的打开位态而定，气体或多或少从气体入口端38流动到气体出口端33中。相应地，由气体开关活塞31与气体开关活塞盘39或者说气体开关活塞止挡面40以及共同作用的构件一起构成截止阀9和压力调节阀10。
如果在气体出口端33中达到了期望的气体压力水平，那么柴油压力控制阀8被操控并且通过将柴油受控排出到柴油排出口22中来降低控制室19中的控制压力。由于气体控制活塞25上的因而改变的受力情况，该气体控制活塞在气体控制活塞弹簧26的力的支持下向着控制室19的方向运动。根据由气体控制活塞25和气体开关活塞31构成的活塞复合结构的行程，在气体开关活塞盘39与气体开关活塞止挡面40之间构成的密封座(或者之前提及的通流连接)首先被封闭。紧随其后地，在阀座29与阀尖部30之间构成的密封座根据气体开关活塞31的和之前提及的密封座的弹性也被打开。一旦该密封座打开，燃气从气体出口端33排流到气体泄压接头28中并因此排流到气体箱12中。由此，气体出口端33中的气体压力下降。如果气体出口端33中的压力下降到控制室19中的设定的控制压力以下，那么气体控制活塞25又向着气体开关活塞31的方向被挤压，直到阀座29与阀尖部30之间的阀座被闭合并且气体开关活塞盘39与气体开关活塞止挡面40之间的密封座被打开。由此，根据控制室19中的设定的控制压力，通过气体开关活塞31，通过交替地使气体通过气体入口端38进入和使气体流出到气体出口端33中而在气体出口端33中自行出现稳定的气体压力水平。
由于仅使用一个气体控制活塞25，控制室19与气体出口端33之间的液压传动比在几何上被确定为1:1。通过气体控制活塞弹簧26在气体控制活塞25上在气体侧施加保持力。该保持力必须被控制室19中的控制压力超过。由此，在气体控制活塞25上的总体力比例不等于1:1。为了示出所说明的开关功能，控制室19中的压力因此必须总是高于气体出口端33中的压力。通过气体控制活塞弹簧26的预紧，在控制室19中所需要的过压被确定。在图2中所示的实施方式中，所述开关功能由于包含在气体开关活塞31中的和气体开关活塞盘39与气体开关活塞止挡面40之间的密封座中的弹性而被延迟，但该弹性相对较小。为了获得延迟机构，气体开关活塞盘39与气体开关活塞止挡面40之间的密封座必须与气体开关活塞31分开。图3示出用于此的示例性设计构造。
在此，设有附加的进气阀42，该进气阀借助夹紧螺钉43在气体阀体封闭螺钉18中被拧紧。在进气阀42中集成有进气密封座44、用于进气阀活塞45的行程限界部49和进气阀活塞弹簧46。
现在，气体开关活塞31不是具有气体开关活塞盘39与气体开关活塞止挡面40之间的密封座，而具有相对于气体阀体5的行程限界部。为了将所述开关活塞保持在所述行程限界部中，能够在进气阀42与气体开关活塞31之间置入预紧弹簧47。替代地，也能够在气体开关活塞31与夹紧螺钉43之间置入预紧弹簧47。
通过气体开关活塞31与进气阀活塞45之间的行程间隙48，得到在调节特征方面所期望的延迟。为了限界用于进气阀42的打开行程，也能够在气体开关活塞31与夹紧螺钉43之间设立行程止挡。

Claims (9)

1.用于将气态燃料配量给尤其燃气驱动式内燃机的喷射器(1)的装置，其中，所述装置具有至少一个阀，并且所述喷射器(1)构造成用于将所述气态燃料带入到所述内燃机的燃烧室中，
其特征在于，所述装置是具有截止阀(9)、压力调节阀(10)和泄压阀(11)的压力调节单元，并且所述截止阀(9)、所述压力调节阀(10)以及所述泄压阀(11)构成安装单元。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，所述安装单元具有用于所述截止阀(9)、所述压力调节阀(10)和所述泄压阀(11)的共同的执行器。
3.根据权利要求2所述的装置，
其特征在于，所述执行器是柴油压力控制阀(8)，所述执行器的液压流体是燃料，尤其是柴油燃料。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，所述安装单元具有控制阀体(16)、气体阀体(17)和气体阀体封闭螺钉(18)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，
其特征在于，所述执行器安装在所述控制阀体(16)上，被所述执行器掌控的控制室(19)通过膜片(23)与在所述气体阀体(17)中置入的气体控制活塞(25)分开。
6.根据权利要求5所述的装置，
其特征在于，所述气体控制活塞(25)直接或者间接与气体开关活塞(31)共同作用。
7.根据权利要求5或者6所述的装置，
其特征在于，所述气体控制活塞(25)与所述气体开关活塞(31)一起构成所述泄压阀(11)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，
其特征在于，所述截止阀(9)和所述压力调节阀(10)一起由与所述气体阀体(17)共同作用的所述气体开关活塞(31)构成。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，
其特征在于，所述截止阀(9)和所述压力调节阀(10)由进气阀(42)构成，并且所述进气阀(42)与所述气体开关活塞(31)共同作用。
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