NL2000120C2 - Injectorsamenstel. - Google Patents

Description

Injectorsamenstel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een injectorsamenstel omvattende twee injectoren voor het doseren/inspuiten van een vloeibaar gemaakte damp, waarbij 5 elke injector omvat een inlaatzijde voorzien van een inlaatopening voor vloeibare damp, een uitlaatzijde voorzien van een uitlaatopening voor damp, een afgeefkanaal voor het gedoseerd afgeven van vloeibare damp, alsmede een elektrische afsluiter met een inlaatkanaal verbonden met de inlaatopening en een uitlaatkanaal verbonden met het afgeeikanaal.

10 Bij inwendige verbrandingsmotoren die op vloeibaar gemaakte damp bedreven worden zoals LPG, worden injectoren gebruikt die bijzondere eigenschappen hebben om deze geschikt te maken voor dosering van de vloeibaar gemaakte damp. Daarom zal bij een verbrandingsmotor die op twee brandstoffen bedreven wordt steeds een apart stel injectoren aanwezig zijn voor het injecteren van de vloeibaar gemaakte brandstof. 15 Dergelijke injectoren kunnen als eerste montage bij een inwendige verbrandingsmotor aanwezig zijn. Echter worden dergelijke injectoren eveneens vaak gebruikt bij het later ombouwen van een oorspronkelijk op benzine of dergelijke bedreven verbrandingsmotor naar het bedrijf op vloeibaar gemaakte damp zoals LPG.

In de stand der techniek is het gebruikelijk dergelijke injectoren direct te 20 bevestigen aan het inlaatspruitstuk. Bij voorkeur is elk inlaatkanaal van het inlaatspruitstuk van een inwendige verbrandingsmotor voorzien van een dergelijke injector. Tussen dergelijke injectoren worden leidingen aangebracht waarvan de lengte afhankelijk van de toepassing varieert.

Bij het vervaardigen van grote series injectoren aangepast aan een specifiek 25 inlaatspruitstuk is het op economische wijze mogelijk de combinatie injectoren-verbindingsleidingen te vervaardigen.

Echter zodra kleinere series vervaardigd worden is deze methode van aanbrengen kostbaar. Immers hoge eisen worden gesteld aan de verbindingen tussen twee injectoren. Een dergelijke verbindingsleiding dient hoge temperaturen en hoge druk te 30 weerstaan. Bovendien dienen bij transport van vloeibaar gemaakte damp maatregelen genomen te worden om warmteopname van het door de leiding stromende vloeibaar gemaakte gas zoveel mogelijk te voorkomen.

2

Bovendien nemen dergelijke injecteren ruimte in en met name bij latere inbouw blijkt dat niet altijd rekening gehouden is met de ruimte die dergelijke injecteren innemen en dienen compromissen gevonden te worden waardoor de optimale inspuitplaats niet altijd verkregen kan worden.

5 Het is het doel van de onderhavige uitvinding deze nadelen volgens de stand der techniek te vermijden en in een injectorsamenstel te voorzien dat op eenvoudige wijze aan te brengen is en aan te passen aan de onderhavige omstandigheden.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven injectorsamenstel verwezenlijkt doordat dat die injecteren voorzien zijn van samenwerkende koppelmiddelen, zodanig 10 uitgevoerd dat bij koppeling van die injecteren een inlaatopening van een injector verbonden wordt met de uitlaatopening van een andere injector.

Volgens de onderhavige uitvinding zijn de injecteren op eenvoudige wijze met elkaar koppelbaar. Daarbij kan al dan niet gebruik gemaakt worden van een tussenstuk. Door het gebruik van een dergelijke koppeling vervallen verbindingsleidingen tussen IS de injecteren waaraan hoge eisen gesteld worden en die niet altijd eenvoudig te vervaardigen zijn. Door de modulaire opbouw kan elk gewenst aantal injecteren met elkaar gekoppeld worden. Voor de koppeling van de injecteren van het samenstel kan enige in de stand der techniek voorstelbare koppelingsconstructie gebruikt worden. Volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding bestaat de koppeling uit een door 20 draaien vergrendelend systeem. Meer in het bijzonder is de behuizing van elke injector voorzien van uitstekende ingrijpmiddelen die met elkaar in aangrijping kunnen komen en zo in vergrendeling kunnen voorzien. In combinatie met de eventueel gewenste tussenstukken of hulpringen kan zo elke gewenste afmeting van het "injectorblok" verkregen worden. Met de modulaire opbouw wordt een aanzienlijke besparing van tijd 25 en aanzienlijke besparing van kosten bij de vervaardiging van de verschillende onderdelen verkregen. Bovendien is het mogelijk een dergelijk injectorsamenstel van verdere onderdelen te voorzien zoals bijvoorbeeld een veiligheidsafsluiter. Deze kan van dezelfde soort koppelmiddelen voorzien zijn en met een injector op eenvoudige wijze gekoppeld worden.

30 Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding worden de injecteren van het injectorsamenstel direct met elkaar gekoppeld, d.w.z. er wordt geen los tussenstuk toegepast. Daardoor is de afstand tussen twee injecteren zo klein mogelijk hetgeen een compacte constructie geeft. Zeer waarschijnlijk is deze afstand 3 niet de afstand tussen de afzonderlijke inlaatkanalen van een spruitstuk. Volgens een bijzondere variant van de uitvinding zijn echter buigzame leidingen aanwezig die aangesloten worden op het afgeefkanaal van elk van de injectoren en die naar een doseerpunt op het inlaatspruitstuk geleid kunnen worden. De lengte van dergelijke 5 leidingen kan aanzienlijk zijn. Proeven zijn uitgevoerd bij leidingen met een lengte van 20 cm en tot die afmeting bleek geen meetbaar verschil in het bedrijf van de inwendige verbrandingsmotor op te treden zowel wat betreft het gedrag van de motor, opnemen en dergelijke, als de emissies. Daardoor ontstaat volgens de onderhavige uitvinding de mogelijkheid de injectoren op enige afstand van het inlaatspruitstuk van de 10 verbrandingsmotor aan te brengen. Eventueel is het zelfs mogelijk deze op een vaste positie aan te brengen ten opzichte van de in trillingsdempers opgehangen verbrandingsmotor. De flexibele leidingen kunnen deze beweging opnemen. Door deze variant ontstaat grotere vrijheid voor het positioneren van de injectoren. Immers de invoerplaats van de leidingen in het inlaatspruitstuk kan verhoudingsgewijs eenvoudig 15 en zeer compact uitgevoerd worden. Een dergelijke invoerplaats kan gecombineerd worden met een inbrengpijpje voor vloeibaar gemaakte damp welke in het inwendige van het inlaatspruitstuk, d.w.z. het inlaatkanaal, op zodanige wijze uitgevoerd resp. geïsoleerd is dat geen ijsafzetting optreedt waardoor afgifte van de vloeibaar gemaakte damp onbelemmerd plaats kan vinden.

20 De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een brandstofinspuitstelsel omvattende een toevoerleiding en een afvoerleiding voor brandstof, waarbij die toevoerleiding verbonden is met de inlaatzijde van een injectorsamenstel zoals hierboven beschreven en die afVoerleiding verbonden is met de uitlaatzijde van een injector zoals hierboven beschreven.

25 De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij toont:

Fig. 1 schematisch een brandstofstelsel voor vloeibaar gemaakte damp volgens de onderhavige uitvinding;

Fig. 2 een injectorsamenstel volgens de onderhavige uitvinding in perspectief; 30 Fig. 3 details van een injectorsamenstel volgens de onderhavige uitvinding en fig. 4 een detail van de injector.

In fig. 1 is met 1 het stelsel volgens de uitvinding aangegeven. Dit bestaat uit een opslagtank 2 voor een vloeibaar gemaakte damp zoals LPG. Begrepen dient echter te 4 worden dat elke vloeibaar gemaakte damp gebruikt kan worden. Voorbeelden zijn zuiver propaan en butaan.

In de opslagtank 2 is een pomp aangebracht. Daarmee wordt brandstof uit de tank opgezogen en onder druk gebracht. Via een veiligheidsafsluiter 4 wordt de brandstof in 5 toevoerleiding 5 gepompt. De drukverhoging ten opzichte van de tank ligt in het bereik van 0,5-5 bar en is meer in het bijzonder ongeveer 3-4 bar. In de toevoerleiding 5 is nabij de inwendige verbrandingsmotor 8 en de injecteren 6 een verdere veiligheidsafsluiter 9 aanwezig. Veiligheidsafsluiters 4 en 9 zijn bij bedrijf volledig geopend en zijn bij niet bedrijf gesloten.

10 Achter de veiligheidsafsluiter 9 zijn injecteren 6 geschakeld. In dit geval is de inwendige verbrandingsmotor een viercilindermotor en worden vier injecteren 6 toegepast. Deze zijn elektrisch verbonden met een sturing 13.

Stroomafwaarts van de laatste injector 6 is een retourleiding 11 aangebracht waarin een restrictie 12 opgenomen is. De effectieve dwarsdoorsnede van deze 15 restrictie 12 is variabel en wordt geregeld door sturing 13. Begrepen dient te worden dat bij een variant een restrictie 12 gebruikt kan worden met een niet variabel doorstroomdwarsdoorsnedeoppervlak of een conventionele drukregelaar.

De injecteren 6 zijn direct naast elkaar liggend aangebracht. Tussen de injecteren 6 en het inlaatspraitstuk 7 van verbrandingsmotor 8 strekken zich buigzame leidingen 20 15 uit. Deze zijn op zeer compacte wijze verbonden met afgeefpijpjes 10 die in de betreffende aanzuigbuis van het inlaatspraitstuk aangebracht zijn. Details daarvan zijn niet getoond maar deze bestaan in het deel dat zich uitstrekt in het lucht(gas)kanaal van het inlaatspraitstuk uit een centraal deel waardoor het vloeibare gas ingebracht wordt en een daar omheen aangebracht ten opzichte daarvan geïsoleerd deel. Dit om het 25 centrale deel aangebrachte geïsoleerde deel heeft tijdens het bedrijf een zodanig hoge temperatuur dat daar geen ijsafzetting van uit de lucht afkomstig vocht plaatsvindt.

Sturing 13 is gekoppeld met ECU 14 van de inwendige verbrandingsmotor 8 die uitgevoerd is om op twee brandstoffen te werken, d.w.z. bovendien met benzine, ethanol of dergelijke bedreven kan worden. Indien het stelsel uitgevoerd is om niet in 30 combinatie met een ander brandstofsysteem gebruikt te worden zal sturing 13 gekoppeld zijn met een aantal sensoren die bedrijfsparameters van de verbrandingsmotor weergeven. Ook in het hier getoonde stelsel kunnen aparte sensoren 5 aanwezig zijn om bepaalde bedrijfsparameters van de verbrandingsmotor aan de sturing toe te voeren en aan de hand daarvan regeling mogelijk te maken.

Het hierboven beschreven stelsel werkt als volgt:

Afhankelijk van de gewenste bedrijfstoestand, zoals bijvoorbeeld bepaald wordt 5 door het indrukken van het gaspedaal bij een automobielmotor, zal een bepaalde hoeveelheid vloeibare brandstof via de injecteren 6 afgegeven dienen te worden. Deze hoeveelheid wordt bepaald door sturing 13. Afhankelijk van deze gewenste hoeveelheid zal sturing 13 de opbrengst van pomp 3 regelen. Dit gebeurt volgens de uitvinding op bijzonder nauwkeurige wijze. Daardoor is het mogelijk een bijna 10 constante retourstroming door retourleiding 11 te verwezenlijken. Een dergelijke retourstroming is altijd nodig om dampbellen uit de toevoerleiding en de injecteren weg te kunnen pompen.

Zoals aangegeven kan de effectieve dwarsdoorsnede van restrictie 12 eventueel beïnvloedbaar zijn om een in hoofdzaak constante stroming door retourleiding 11 te 15 garanderen. Een en ander is afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheid van de retourstroming door leiding 11.

In fig. 2 is een injectorsamenstel 20 volgens de onderhavige uitvinding getoond. Dit bestaat in dit geval uit vier injecteren 6. Deze zijn door koppelen direct tegen elkaar liggend aangebracht. Met 9 is een met de eerste injector verbonden veiligheidsafsluiter 20 aangegeven die verbonden is met leiding 15. De laatste, meest stroomafwaartse injector 6 is verbonden met een koppeldeel 40 dat geschikt is voor verbinding met leiding 11.

Uit fig. 2 en 3 blijkt dat elke injector 6 bestaat uit een behuizing 21. Behuizing 21 heeft een inlaatzijde 22 met inlaatopening 23 en een uitlaatzijde 24 met uitlaatopening 25.

25 Het afgeefkanaal voor te doseren vloeibaar gemaakte damp is met 26 aangegeven. Daarin is een leiding 15 gestoken die met behulp van een afdichting 34 ten opzichte van de behuizing afgedicht is.

Met 30 is in fig. 4 een afsluiter aangegeven die binnen de behuizing 21 opgenomen kan worden. Details van de werking van de afsluiter zijn niet gegeven maar 30 in principe bestaat deze uit een naaldafsluiter in combinatie met een spoel die via contactblok 29 bediend wordt. Afsluiter 30 kan in behuizing 21 opgenomen worden met behulp van opsluitring 28. Afsluiter 30 is voorzien van een inlaatkanaal 31 en een via de afsluiter gestuurd uitlaatkanaal 32.

6

Elke behuizing is voorzien van koppelingsmiddelen resp. koppelingsuitsteeksels 35 en 36. Deze zijn uitgevoerd om in hulpring 41 te grijpen terwijl bovendien O-ringen 37 aanwezig zijn. Hulpring 41 kan met behulp van deel 39 bevestigd worden.

Lippen 29 zijn aanwezig om behuizing 21 te bevestigen aan enig constructief 5 deel.

De hierboven beschreven injectoren kunnen door draaien met elkaar verbonden worden. Door draaien zullen de koppelingsuitsteeksels 35 en koppelingsuitsteeksels 36 grijpen achter overeenkomstige uitsteeksels in een hulpring 41 en zullen de aangrenzende behuizingen iets naar elkaar toe bewogen worden waardoor de O-ring 37 10 afdichtend samengedrukt wordt. Eventueel is een niet getoonde snapvergrendeling aanwezig waardoor na het eenmaal in de juiste positie ten opzichte van elkaar afdichtend plaatsen van twee aangrenzende injectoren 6 losdraaien niet meer eenvoudig mogelijk is. Bij het met elkaar koppelen wordt de inlaatzijde 22 van een injector geplaatst tegen de uitlaatzijde 24 van de andere injector en zo wordt de inlaatopening 15 23 van een injector verbonden met de uitlaatopening 25 van de andere injector. Op deze wijze kan eenvoudig optimale afdichting en verbinding tussen injectoren verkregen worden.

Na het bovenstaande zullen bij degene bekwaam in de stand der techniek dadelijk varianten opkomen. Dit betreft met name de wijze van koppelen. Eveneens zal 20 begrepen wordend dat tussen de injectoren afstandshouders geplaatst kunnen worden die eveneens voorzien zijn van overeenkomstige uitsteeksels 35 resp. 36.

Bovendien zal begrepen worden dat met behulp van dergelijke injectoren elk gewenst injectorblok al dan niet in combinatie met veiligheidsaisluiter 9 verkregen kan worden. Dit kan op eenvoudige wijze samengesteld worden zonder dat het risico 25 bestaat dat tot lekkage of andere bedrijfsuitval leidende fouten gemaakt worden door de monterende personen. Dat wil zeggen ook niet vakbekwaam personeel kan in assemblage voorzien.

Het is mogelijk een dergelijke assemblage zowel bij het vervaardigen van de betreffende inrichting uit te voeren als op een later tijdstip waarbij een inwendige 30 verbrandingsmotor bijvoorbeeld in een motorvoertuig aanwezig is en alsnog voorzien moet worden van een stelsel voor het op vloeibaar gemaakte damp verwezenlijken van het bedrijf.

7

In de bijgaande conclusies worden rechten gevraagd voor de onderhavige uitvinding waarbij begrepen dient te worden dat ook varianten die uitsluitend beschreven worden in de volgconclusies, d.w.z. zonder combinatie met de hoofdconclusie vallen binnen het beschermingsbereik van de onderhavige uitvinding.

5 10

Claims (12)

1. Injectorsamenstel (20) omvattende twee injecteren (6) voor het doseren/inspuiten van een vloeibaar gemaakte damp, waarbij elke injector (6) omvat een inlaatzijde 5 (22) voorzien van een inlaatopening (23) voor vloeibare damp, een uitlaatzijde (24) voorzien van een uitlaatopening (25) voor damp, een afgeefkanaal (26) voor het gedoseerd afgeven van vloeibare damp, alsmede een elektrische afsluiter (30) met een inlaatkanaal (31) verbonden met de inlaatopening (23) en een uitlaatkanaal (33) verbonden met het afgeefkanaal (26), met het kenmerk, dat 10 die injecteren voorzien zijn van samenwerkende koppelmiddelen (35, 36, 41), zodanig uitgevoerd dat bij koppeling van die injecteren een inlaatopening (23) van een injector verbonden wordt met de uitlaatopening (25) van een andere injector.

2. Injector volgens conclusie 1, waarbij die inlaatopening van die ene injector direct verbonden wordt met de uitlaatopening van de andere injector.

3. Injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij dat afgeefkanaal (26) uitgevoerd is voor het daarmee verbinden van een flexibele 20 leiding (15).

4. Injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die samen werkende koppelmiddelen omvatten zich vanaf de inlaatzijde van die ene injector en vanaf de uitlaatzijde van de andere injector uitstrekkende 25 samenwerkende aangrijpmiddelen (35, 36,41).

5. Injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die koppelmiddelen (35, 36,41) zodanig uitgevoerd zijn dat door onderlinge draaiing van die twee injecteren koppeling verkregen wordt. 30

6. Injectorsamenstel volgens conclusie 5, waarbij die onderlinge verdraaiing minder dan 180° omvat.

7. Injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij elke injector een elektrisch aansluitdeel (28) omvat en die koppelingsmiddelen zodanig uitgevoerd zijn dat bij koppeling van die injecteren (6), die aansluitdelen (28) in in hoofdzaak dezelfde richting gericht zijn. 5

8. Injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende automatisch werkende grendelmiddelen voor het automatisch vergrendelen van die injecteren bij het bereiken van de volledig gekoppelde toestand daarvan.

9. Injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij elke injector omvat een behuizing (21) met die inlaatzijde, uitlaatzijde en afgeefkanaal, en een binnenwerk omvattende die elektrische afsluiter (30).

10. Brandstofinspuitstelsel omvattende een toevoerleiding (5) en een afvoerleiding 15 voor brandstof, waarbij die toevoerleiding verbonden is met de inlaatzijde van een injectorsamenstel volgens een van de voorgaande conclusies en die afvoerleiding verbonden is met de uitlaatzijde van een injector volgens een van de voorgaande conclusies.

11. Brandstofinspuitstelsel volgens conclusie 10, omvattende een tussen die leiding en een zijde van het injectorsamenstel aangebrachte veiligheidsafsluiter (9).

12. Brandstofinspuitstelsel volgens conclusie 11, waarbij die veiligheidsafsluiter voorzien is van koppelmiddelen (35, 36) voor samenwerking met de 25 koppelmiddelen van dat injectorsamenstel.