CN1133808C - 气体燃料喷射器 - Google Patents

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Abstract

一种用于使用了燃料电池的内燃机或推进系统的气体燃料喷射器，其具有一电磁螺线管，该螺线管具有一座靠在一阀座上以形成阀的扁平矩形电枢。通过一侧燃料压力和另一侧排放腔中的大气压力或环境压力间的压差及由一抵靠在电枢上的弹簧提供的辅助关闭力使阀保持在关闭位置。通过螺线管线圈的每一脉冲运动，驱动电枢远离其阀座以开启所形成的阀，从而提供了喷射器的气体喷射。喷射器具有一与其成一体的喷嘴。电枢上形成有一中央孔，沿由电枢的矩形形状形成的侧面空隙形成用于使气体流过喷射器的双孔。

Description

气体燃料喷射器
技术领域
本发明涉及用于推进系统的气体燃料喷射器，更具体地，涉及这样一种喷射器，其利用了一具有扁平电枢的电磁螺线管，所述电枢形成了一所述喷射器的阀。
背景技术
气体燃料喷射系统通常用于对发动机供给燃料。这类系统一般使用一球形阀，该球形阀装配在一针栓上，该针栓在螺线管中央部分进行移动。1998年7月7日授权的No.5,775,599号专利披露了一种典型的现有燃料喷射器，该专利的发明人为Smith等人且专利权授予ImpcoTechnologies公司，即本申请的受让人。为了这种系统能够有效工作，燃料必须提供足够的润滑性以防止柱塞在其工作期间卡住。利用液体燃料可易于提供这种润滑，但是在采用气体燃料的情况下，必须依靠加入微量压缩机油来实现这种润滑。在要求提高气体燃料纯度的情况下，  目前广泛使用了不使用油作为润滑剂的压缩机，从而避免了该润滑剂进入燃料中。但是，省去润滑剂会导致常用的现有气体喷射器性能降低。
为了解决这一问题，已研制出了这样的气体燃料喷射器，其具有一扁平电枢，该电枢直接安置在一阀座上以形成燃料阀。在RomanPress等人于1994年9月20日公开的专利No.5,348,233中披露了该装置，Roman Press为本发明的发明人。这一在先发明虽然解决了阀机构上的磨损问题，但其缺点在于具有一个不与喷射器构成一体的排气喷嘴，因此不易成批生产。另外，这一在先发明的装置适于燃料向其中央部分的输送，而不是象本发明那样从顶部输送。另外，不能象本发明的装置那样，以与汽油喷射器相同的方式将该在先发明中的装置设计成安装在一燃料轨道和一喷射口之间。
发明概述
本发明的装置通过利用一气体燃料喷射器克服了现有技术中的上述缺陷，具体地，本发明的气体燃料喷射器包括：一壳体；一阀座件；其特征在于，在所述壳体内安装有一电控喷射器，其具有一个电枢和一个螺线管；所述电枢为矩形且具有一扁平的表面；所述电枢的扁平表面与所述阀座件成平行的相对关系；所述气体燃料喷射器还包括，用于推动所述电枢的装置，用以使所述扁平表面抵靠在所述阀座件上，以提供一封闭阀的位置；在所述壳体内形成的一个排放孔；气体燃料输送进所述壳体的一端，然后从其另一端的排放孔排出；用于对所述螺线管输送控制脉冲的装置，用以驱动所述电枢远离所述阀座件而移动至一开启位置，从而开启阀以允许气态燃料从所述出口通道喷出所述壳体。所述喷射器适于以与汽油喷射器相同的方式、将燃料从一燃料轨道输送至一喷射器喷口。所述装置使用了一安装在一壳体内部的螺线管。所述螺线管具有一矩形电枢，该电枢具有一扁平平面，在处于其“正常”或关闭位置时，电枢抵靠在一阀座件上以形成一液流阀。通过燃气压力与大气压力间的压差连同由一弹簧提供的压力使电枢保持在该关闭位置上。当通过喷射控制脉冲驱动所述螺线管时，阀响应这些脉冲开启所述阀以允许从喷射器喷射出脉动气体。电枢在其中央部分具有一个孔，以便能够增大流体流量并减小驱动电枢所需的力。同样，电枢的矩形结构沿电枢侧面提供了辅助流体流量。使燃料在喷射器一端输送进喷射器，并经另一端排出。当将对应于理想燃料喷射的电脉冲输送至螺线管时，相应地驱动电枢以提供从喷射器排出的燃料喷射。
因此，本发明的一个目的在于提供一种改进的气体燃料喷射器，其显著地延长了喷射器中部件的使用寿命。
本发明的另一个目的在于提高气体燃料喷射器的工作效率。
附图的简要说明
结合相应附图，通过以下描述将清楚地理解本发明的其它目的。
图1为本发明一个最佳实施例的侧视图；
图2为沿图1中2-2标明的平面所示的横截面视图；
图3为沿图1中3-3标明的平面所示的横截面视图；
图4为描述最佳实施例中液流阀处于关闭位置的横截面视图；
图5为描述最佳实施例中液流阀处于开启位置的横截面视图；
图6为最佳实施例中液流阀的分解透视图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的一个最佳实施例进行说明。
喷射器具有一个壳体11，元件安装在该壳体中。一具有激励线圈12和电枢13的电磁螺线管被安装在壳体内部。从图3和6中能够最清楚地得知，电枢13通常为矩形形状且带有一中央孔13a。孔13a，位于电枢侧面的侧部空区10a和10b以及隔离垫圈14提供了用于气流排放的孔。如右手侧图6中成对虚线所示，电枢13被焊接至片簧24。这样便确保了电枢相对于隔离垫圈14和阀座15的可重复性定位。气体燃料经入口11a送入位于中央磁极29的一个孔中并经出口11b排出壳体。
弹簧23抵靠在电枢上，通过调节螺杆22调节弹簧的弹力。用于控制螺线管、进而控制喷射的电控信号经电极30输入，并且从这些电极输送至螺线管12。中央圆柱磁极片29具有一用于提供辅助燃料气流排放的孔21。通过一共鸣腔18和通道16进行噪音抑制。通过控制阀17调节从喷射器发出的气流。
通过确定中央磁极29和阀座15之间的距离选择控制垫圈14的高度，以提供理想的电枢运转，从而确定从喷射器发出的燃料流量。
当将一喷射控制信号输送至线圈12时，与弹簧23的行程及作用在电枢相对侧和弹簧23行程上的压差相反，向上牵引电枢13。如图5所示，克服设置在壳体中的挡板驱动电枢，以便通过牵引电枢远离阀座15而打开阀，从而允许气体流过喷射器。
在没有控制信号的情况下，如图4所示，通过螺旋弹簧23和片簧24的作用、同时使电枢抵靠在阀座15上，使电枢阀保持在其关闭位置。
应该注意到，虽然已经披露了本发明的装置用于给发动机输送燃料，但是，该装置也能够用于要求气体燃料喷射的其它场合，如用于使用了燃料电池的推进系统。
虽然已经对本发明作了详细描述和说明，但应理解其仅是说明性的例子，本发明的保护范围应由下面的权利要求书中的内容加以限定。

Claims (7)

1.一种用于将气体燃料输送至一推进系统的气体燃料喷射器，其包括：一壳体；一阀座件；
其特征在于，在所述壳体内安装有一电控喷射器，其具有一个电枢和一个螺线管；
所述电枢为矩形且具有一扁平的表面；
所述电枢的扁平表面与所述阀座件成平行的相对关系；
所述气体燃料喷射器还包括，用于推动所述电枢的装置，用以使所述扁平表面抵靠在所述阀座件上，以提供一封闭阀的位置；
在所述壳体内形成的一个排放孔；
气体燃料输送进所述壳体的一端，然后从其另一端的排放孔排出；
用于对所述螺线管输送控制脉冲的装置，用以驱动所述电枢远离所述阀座件而移动至一开启位置，从而开启阀以允许气态燃料从所述出口通道喷出所述壳体。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于：用于推动所述电枢抵靠在所述阀座件的所述装置包括一作用于所述电枢相对侧和一弹簧上的气压差。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于：所述电枢具有一以与阀座件成相对关系、相对于所述平面设置的第二平面，且还包括一安装在所述第二平面上的片簧，该片簧用于弹性地向所述阀座件推动所述电枢。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其还包括：一装配在所述壳体上的隔离垫圈。所述隔离垫圈具有确定了所述电枢在其开启和关闭位置之间运动距离的预定高度。
5.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于：所述电枢形成有一个孔，用于在所述电枢处于其开启位置时，使辅助燃料从中通过。
6.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于：所述喷射器整体形成，且在其一端具有一个用于将气体燃料输入所述喷射器的入口且在其另一端具有一个用于将所述燃料排出所述喷射器的出口。
7.如权利要求1所述的气体燃料喷射器，其特征在于：
在所述壳体内设有用于抑制噪音的装置。
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