RU2012128571A

RU2012128571A - Интегрированные топливные воспламенители для использования в крупных двигателях и соответствующие способы использования и изготовления

Info

Publication number: RU2012128571A
Application number: RU2012128571/06A
Authority: RU
Inventors: Рой Е. МАКЭЛИСТЭР
Original assignee: МАКЭЛИСТЭР ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2014-01-20
Also published as: JP2015052323A; JP2013513070A; JP5685607B2; RU2511802C2; IL235755A0; CA2810500A1; JP5175409B1; JP2013092153A; MY152807A

Abstract

1. Инжектор для введения и воспламенения топлива на границе камеры сгорания, содержащийкорпус инжектора, включающийбазовую часть, сконфигурированную с возможностью приема топлива внутрь корпуса инжектора;выпускную часть, противоположную базовой части, причем выпускная часть сконфигурирована с возможностью ее расположения вблизи камеры сгорания для впрыска топлива в камеру сгорания;изоляцию корпуса, проходящую через по меньшей мере часть корпуса; иклапанное седло, которое поддерживается изоляцией корпуса, причем клапанное седло расположено у выпускной части или вблизи выпускной части;путь течения топлива, проходящий через корпус; ицентральный узел, проходящий через корпус концентрично с по меньшей мере частью пути течения топлива, причем центральный узел включаетвоспламеняющий стержень, проходящий от базовой части к выпускной части;изоляцию воспламеняющего стержня, концентрично расположенную поверх воспламеняющего стержня, причем изоляция воспламеняющего стержня проходит от базовой части по меньшей мере частично внутрь выпускной части; иклапан, концентрично расположенный поверх изоляции воспламеняющего стержня, причем клапан включает герметизирующую головку вблизи клапанного седла, и причем клапан перемещается вдоль изоляции воспламеняющего стержня между открытой позицией, в которой герметизирующая головка находится на расстоянии от клапанного седла, с тем чтобы позволить топливу выходить из пути течения топлива, и закрытой позицией, в которой герметизирующая головка по меньшей мере частично контактирует с клапанным седлом для закрытия пути течения топлива.2. Инжектор по п.1, в котором вы�

Claims

1. Инжектор для введения и воспламенения топлива на границе камеры сгорания, содержащий

корпус инжектора, включающий

базовую часть, сконфигурированную с возможностью приема топлива внутрь корпуса инжектора;

выпускную часть, противоположную базовой части, причем выпускная часть сконфигурирована с возможностью ее расположения вблизи камеры сгорания для впрыска топлива в камеру сгорания;

изоляцию корпуса, проходящую через по меньшей мере часть корпуса; и

клапанное седло, которое поддерживается изоляцией корпуса, причем клапанное седло расположено у выпускной части или вблизи выпускной части;

путь течения топлива, проходящий через корпус; и

центральный узел, проходящий через корпус концентрично с по меньшей мере частью пути течения топлива, причем центральный узел включает

воспламеняющий стержень, проходящий от базовой части к выпускной части;

изоляцию воспламеняющего стержня, концентрично расположенную поверх воспламеняющего стержня, причем изоляция воспламеняющего стержня проходит от базовой части по меньшей мере частично внутрь выпускной части; и

клапан, концентрично расположенный поверх изоляции воспламеняющего стержня, причем клапан включает герметизирующую головку вблизи клапанного седла, и причем клапан перемещается вдоль изоляции воспламеняющего стержня между открытой позицией, в которой герметизирующая головка находится на расстоянии от клапанного седла, с тем чтобы позволить топливу выходить из пути течения топлива, и закрытой позицией, в которой герметизирующая головка по меньшей мере частично контактирует с клапанным седлом для закрытия пути течения топлива.

2. Инжектор по п.1, в котором выпускная часть имеет диаметр приблизительно 0,33 дюйма или меньше.

3. Инжектор по п.1, в котором выпускная часть имеет длину приблизительно 12 дюймов или больше.

4. Инжектор по п.1, дополнительно содержащий управляющий клапаном узел, который поддерживается базовой частью, причем управляющий клапаном узел содержит

привод, окружающий по меньшей мере часть клапана и выполненный с возможностью перемещения между первой позицией и второй позицией, причем, когда привод находится в первой позиции, клапан удерживается в закрытой позиции, а когда привод перемещается во вторую позицию, привод входит во взаимодействие с клапаном и перемещает клапан в открытую позицию;

генератор усилия, сконфигурированный для приведения в движение привода для его перемещения между первой и второй позициями; и

контроллер, сконфигурированный с возможностью выборочно активировать генератор усилия.

5. Инжектор по п.4, дополнительно содержащий впуск топлива, с возможностью обмена текучей средой соединенный с генератором усилия для введения топлива внутрь базовой части через генератор усилия.

6. Инжектор по п.1, в котором клапан включает первую концевую часть, противоположную герметизирующей головке, и который дополнительно содержит привод, расположенный в базовой части с возможностью перемещения между первой позицией и второй позицией, причем, когда привод находится в первой позиции, клапан удерживается в открытой позиции, а когда привод перемещается во вторую позицию, привод входит во взаимодействие с первой концевой частью клапана и перемещает клапан в открытую позицию.

7. Инжектор по п.6, в котором первая концевая часть клапана включает упор, и в котором привод контактирует с упором, когда привод входит во взаимодействие с первой концевой частью клапана.

8. Инжектор по п.6, в котором привод при перемещении ко второй позиции перед сопряжением с первой концевой частью клапана перемещается на предварительно определенное расстояние.

9. Инжектор по п.1, дополнительно содержащий по меньшей мере одно оптическое волокно, проходящее через воспламеняющий стержень, причем по меньшей мере одно оптическое волокно сконфигурировано с возможностью передавать данные о камере сгорания из камеры сгорания в контроллер, функционально соединенный с инжектором.

10. Инжектор по п.1, в котором воспламеняющий стержень включает по меньшей мере один воспламеняющий элемент, расположенный в выпускной части между герметизирующей головкой клапана и камерой сгорания, и в котором по меньшей мере один воспламеняющий элемент сконфигурирован для генерации акта воспламенения для воспламенения топлива, выходящего из выпускной части.

11. Инжектор по п.10, в котором по меньшей мере один воспламеняющий элемент навит вокруг по меньшей мере части воспламеняющего стержня.

12. Инжектор по п.1, в котором герметизирующая головка клапана находится на расстоянии от границы с камерой сгорания, равном по меньшей мере приблизительно 12 дюймов или больше.

13. Инжектор по п.1, в котором герметизирующая головка клапана сконфигурирована с возможностью ее расположения в выпускной части вблизи границы камеры сгорания.

14. Инжектор по п.1, дополнительно содержащий контроллер для

выборочного управления перемещением клапана относительно изоляции воспламеняющего стержня; и

выборочного управления актом воспламенения, генерируемым воспламеняющим стержнем.

15. Инжектор по п.1, в котором клапан имеет первую длину; изоляция воспламеняющего стержня имеет вторую длину, большую, чем первая длина; а воспламеняющий стержень имеет третью длину, большую, чем вторая длина.

16. Инжектор по п.1, в котором клапан представляет собой открывающийся наружу клапан, перемещающийся в направлении к камере сгорания, когда клапан перемещается из закрытой позиции в открытую позицию.

17. Инжектор по п.1, в котором клапан представляет собой открывающийся внутрь клапан, перемещающийся в направлении от камеры сгорания, когда клапан перемещается из закрытой позиции в открытую позицию.

18. Инжектор по п.1, в котором путь течения топлива проходит через корпус между клапаном и изоляцией корпуса.

19. Инжектор для введения топлива внутрь камеры сгорания, содержащий

корпус, имеющий первую концевую часть, противоположную второй концевой части, причем вторая концевая часть сконфигурирована с возможностью находиться вблизи границы камеры сгорания, а первая концевая часть сконфигурирована с возможностью находиться на расстоянии от камеры сгорания;

воспламеняющий проводник, проходящий через корпус от первой концевой части ко второй концевой части, причем воспламеняющий проводник сконфигурирован с возможностью передавать воспламеняющую энергию от первой концевой части ко второй концевой части и генерировать акт воспламенения вблизи границы камеры сгорания;

изоляцию, проходящую продольно вдоль воспламеняющего проводника и окружающую по меньшей мере часть воспламеняющего проводника;

клапан, проходящий продольно вдоль изоляции от первой концевой части ко второй концевой части, причем клапан включает герметизирующую концевую часть, и причем клапан выполнен с возможностью перемещения вдоль изоляции между открытой позицией и закрытой позицией; и

клапанное седло во второй концевой части корпуса или вблизи второй концевой части корпуса, причем, когда клапан находится в открытой позиции, герметизирующая концевая часть находится на расстоянии от клапанного седла, а когда клапан находится в закрытой позиции, герметизирующая концевая часть контактирует по меньшей мере с частью клапанного седла.

20. Инжектор по п.19, в котором изоляция представляет собой первую изоляцию, и который дополнительно содержит

вторую изоляцию, проходящую продольно вдоль корпуса и находящуюся в радиальном направлении на расстоянии от клапана; и

кольцеобразный проход для течения топлива, проходящий от первой концевой части ко второй концевой части между второй изоляцией и клапаном.

21. Инжектор по п.19, дополнительно содержащий проход для течения топлива, концентрично расположенный вокруг клапана и окружающий его.

22. Инжектор по п.19, в котором герметизирующая концевая часть клапана содержит увеличенную концевую часть клапана, имеющую первый диаметр, который больше, чем второй диаметр клапана.

23. Инжектор по п.19, дополнительно содержащий по меньшей мере один оптический датчик, проходящий от первой концевой части ко второй концевой части, в котором по меньшей мере одно оптическое волокно сконфигурировано с возможностью определения или передачи данных камеры сгорания из камеры сгорания.

24. Инжектор по п.23, в котором по меньшей мере один оптический датчик проходит продольно через воспламеняющий проводник.

25. Инжектор по п.19, в котором клапан дополнительно содержит базовую часть, противоположную герметизирующей концевой части, а инжектор дополнительно содержит

приводящее средство, расположенное в первой концевой части, причем приводящее средство выполнено с возможностью перемещения между первой позицией и второй позицией, причем, когда приводящее средство перемещается из первой позиции во вторую позицию, оно контактирует с базовой частью клапана и перемещает клапан из закрытой позиции к открытой позиции; и

генератор усилия, расположенный в первой концевой части вблизи приводящего средства, причем генератор усилия сконфигурирован с возможностью активации приводящего средства для перемещения приводящего средства между первой и второй позициями.

26. Инжектор по п.19, в котором клапан проходит, по меньшей мере частично, через вторую концевую часть корпуса, а герметизирующая концевая часть клапана расположена вблизи границы камеры сгорания.

27. Инжектор по п.19, дополнительно содержащий по меньшей мере один воспламеняющий элемент, который поддерживается воспламеняющим проводником, причем по меньшей мере один воспламеняющий элемент расположен между герметизирующей концевой частью клапана и границей камеры сгорания, и причем по меньшей мере один воспламеняющий элемент сконфигурирован с возможностью генерировать акт воспламенения с целью воспламенения топлива, которое проходит за герметизирующую концевую часть клапана.

28. Инжектор по п.19, в котором вторая концевая часть корпуса имеет диаметр приблизительно 0,33 дюйма или меньше.

29. Инжектор для введения топлива внутрь камеры сгорания, содержащий

выпускную часть, сконфигурированную с возможностью быть расположенной вблизи границы с камерой сгорания;

базовую часть, противоположную выпускной части и сконфигурированную с возможностью находиться на расстоянии от выпускной части;

воспламеняющий проводник, по меньшей мере частично проходящий через выпускную часть;

изоляцию воспламеняющего проводника, концентрично расположенную поверх по меньшей мере части воспламеняющего проводника; и

клапан, расположенный в выпускной части и концентрично расположенный поверх по меньшей мере части изоляции воспламеняющего проводника и находящийся в радиальном направлении на расстоянии от по меньшей мере части изоляции воспламеняющего проводника, причем клапан включает

первую концевую часть, которая остается в целом неподвижной относительно изоляции воспламеняющего проводника; и

вторую герметизирующую концевую часть, расположенную между первой концевой частью и камерой сгорания, причем вторая герметизирующая концевая часть является по меньшей мере частично деформируемой в направлении радиально от изоляции воспламеняющего проводника для перемещения из закрытой позиции в открытую позицию с целью впрыска топлива из выпускной части внутрь камеры сгорания.

30. Инжектор по п.29, в котором клапан представляет собой первый клапан, и который дополнительно содержит второй клапан, расположенный в базовой части, причем второй клапан перемещается в направлении, в целом параллельном продольной оси инжектора, из закрытой позиции в открытую позицию, для обеспечения протекания топлива из базовой части к выпускной части.

31. Инжектор по п.30, в котором второй клапан выполнен с возможностью перемещения независимо от первого клапана.

32. Инжектор по п.29, дополнительно содержащий привод, с возможностью перемещения расположенный в базовой части и концентрично окружающий по меньшей мере часть второго клапана, причем привод выполнен с возможностью перемещения между первой позицией и второй позицией, причем, когда привод перемещается из первой позиции ко второй позиции, он входит во взаимодействие со вторым клапаном и перемещает второй клапан из закрытой позиции к открытой позиции.

33. Инжектор по п.29, в котором воспламеняющий проводник представляет собой первый воспламеняющий проводник, и который дополнительно содержит второй воспламеняющий проводник, электрически соединенный с первым воспламеняющим проводником, причем второй воспламеняющий проводник проходит от выпускной части к базовой части и по меньшей мере частично вмещает проход для течения топлива, проходящий продольно через инжектор.

34. Инжектор по п.29, дополнительно содержащий воспламеняющий разъем у базовой части, причем воспламеняющий разъем сконфигурирован с возможностью быть функционально соединенным с воспламеняющим источником энергии, и причем воспламеняющий проводник проходит от воспламеняющего разъема в базовой части к выпускной части.

35. Инжектор по п.34, в котором изоляция воспламеняющего проводника концентрично расположена поверх воспламеняющего проводника и проходит от базовой части по меньшей мере частично внутрь выпускной части.

36. Инжектор по п.29, в котором изоляция воспламеняющего проводника включает увеличенную концевую часть, расположенную вблизи границы с камерой сгорания, и в котором вторая герметизирующая концевая часть клапана расположена вблизи увеличенной концевой части изоляции воспламеняющего проводника.