[發(fā)明專利]氣閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110104523.7
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN102235270A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設計）人: G·蘭尼格;M·格
• 申請（專利權(quán)）人: 賀爾碧格壓縮機技術控股有限公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02M51/06
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 董華林

技術領域

本發(fā)明涉及一種干式運行的氣閥，包括盤狀的具有多個穿流通道的閥元件，該閥元件與閥座密封地協(xié)同作用，其中閥元件與銜鐵連接，該銜鐵與設置在氣閥中的電磁鐵協(xié)同作用。

背景技術

用于將氣態(tài)燃料供應到內(nèi)燃機燃燒室中的氣閥需要大的打開橫截面積，以便能在短的可供使用的打開時間內(nèi)將足夠的氣態(tài)燃料引入氣缸室中。這樣的氣閥通常通過電磁鐵打開，其中電磁鐵必須能實現(xiàn)足夠的行程并且必須施加足夠的磁力，以便能在短的打開時間內(nèi)供給必需的氣體量。此外，盡可能短的打開和關閉時間是值得期待的，以便在曲軸循環(huán)中氣閥可以完全開放的時間變得盡可能長。在內(nèi)燃機的一個以曲軸角度位移表述對于四沖程發(fā)動機來說持續(xù)720°、而對于兩沖程發(fā)動機來說持續(xù)360°的曲軸循環(huán)期間，將氣態(tài)燃料供給到內(nèi)燃機的燃燒室中一次。為此，通常僅提供很短的時間可供使用，因此氣閥必須非常迅速地打開和關閉并且必須具有足夠的流動橫截面積，以便能在可供使用的時間內(nèi)引入所需的氣體量。典型地在大型發(fā)動機中，整個曲軸循環(huán)的90°的曲軸角度可供用于引入氣態(tài)燃料。在該噴射時間內(nèi)必須將氣閥打開，將氣態(tài)燃料供應給燃燒室并且重新關閉氣閥。因此根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同，對此僅提供幾毫秒、典型地10-25ms可供使用。因此氣閥必須能夠非常迅速地開關并且必須具有大的打開橫截面積，以便能在該短的時間內(nèi)供給足夠的氣態(tài)燃料。但特別是在用于大型發(fā)動機的大氣閥中，這些要求難以實現(xiàn)。

因此，氣閥通常與壓縮器閥類似地具有盤狀的帶有多個流動通道的閥元件，其中閥元件密封地與閥座協(xié)同作用，該閥座同樣具有多個流動通道。這樣的閥元件典型地包括多個同心環(huán)，這些同心環(huán)通過徑向的分布在圓周上的板條相互連接。氣閥與壓縮器閥之間的區(qū)別在于，壓縮器閥是自動的，而氣閥例如借助電磁鐵控制、亦即被有源(aktiv)地開關。壓縮器閥的閥元件被停止在閥限制器上并且由于作用的壓力而整個面地貼靠在那里，而氣閥的閥元件必須被停止在止擋部上。在壓縮器閥中，中間銷構(gòu)造成具有盡可能小的直徑，以便能將可用的流動面保持得盡可能大。因為在氣閥的閥元件上也作用打開力、例如磁力，所以在閥元件中在貼靠在止擋部上時產(chǎn)生彎曲應力，該彎曲應力會導致閥元件明顯彎曲并且例如擋靠在電磁鐵上或者氣體通過閥的穿流被妨礙。特別是當打開力居中地作用在閥元件上、例如在具有閥元件固定在其上的中央銷的實施方式中，并且止擋部設置在徑向外部時，便總是這種情況。因此，遭受彎曲的構(gòu)件必須相應較大地確定尺寸，但這又意味著更大的質(zhì)量和更慢的打開和關閉時間。另一種可能性在于，將剩余氣隙選擇成如此之大，以致閥元件盡管彎曲但不擋靠在電磁鐵上。但大的氣隙減小有效的磁力，這或者降低可接通的壓差和能達到的打開速度或者決定更大的電磁鐵，但這在兩方面是不希望的。

這種氣閥的例子例如在US5398724A公開。該氣閥的閥元件借助中央銷固定在銜鐵上。在閥元件的圓周上分布地設有用于接納螺旋彈簧的空隙。螺旋彈簧的另外的端部設置在彈簧座上的空隙中，該彈簧座也形成用于閥元件的止擋部。這些彈簧一方面產(chǎn)生關閉力，另一方面對閥元件導向。因為用于閥元件的止擋部設置在徑向外部，所以在閥元件中產(chǎn)生不希望的彎曲應力。

在壓縮器中，通常在被壓縮的介質(zhì)(例如空氣)中總是存在油，來自壓縮器的潤滑，因此壓縮器閥的活動部件同樣被一起潤滑。在這樣的“被潤滑的”壓縮器閥中，閥元件可以在中央的中間銷上被導向。但在干式運行的壓縮器閥中、亦即在沒有這種固有潤滑的閥中，閥元件由于摩擦和與此關聯(lián)的磨損及溫度升高不能居中地在中間銷上被導向。因此僅僅被轉(zhuǎn)向器導向的干式運行的壓縮器閥是已知的，其中，閥元件的一部分被位置固定地保持并且該位置固定的部分經(jīng)由所謂的轉(zhuǎn)向臂與閥元件的活動部分連接，該活動部分因此被摩擦少地導向。

在氣閥中，迄今也未知干式運行的氣閥，其中閥元件在導向裝置中被導向。被導向的閥元件例如由EP?425?327?B1對于潤滑的氣閥是已知的，其中將處于壓力下的潤滑劑供應給閥。但該氣閥不具有盤狀的帶有多個穿流通道的閥元件，而是閥元件在這里由圓形的銜鐵構(gòu)成，該銜鐵與垂直的活塞連接。活塞的背離銜鐵的端面在此形成密封面，該密封面與閥座的端面密封地協(xié)同作用。在此，活塞在徑向外部在氣閥的圓柱形通口中被導向。由于該布置結(jié)構(gòu)，這里根本不發(fā)生閥元件彎曲的問題。

上述的US?5398724A同樣公開了一種干式運行的氣閥，其中，閥元件的導向經(jīng)由螺旋彈簧實現(xiàn)并且不是經(jīng)由導向面。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在，本發(fā)明的目的在于，給出一種干式運行的氣閥，在該氣閥中基本上避免閥元件彎曲的問題并且盡管如此仍能得到高的打開速度。