[發(fā)明專利]使用不同長度套筒的雙燃料噴射供給裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210152302.1
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102777271A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·E·哈克特;M·F·索瑪斯
• 申請（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02D19/08
• 分類號: F02D19/08;F02M43/00;F02F1/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及一種用于發(fā)動機(jī)的噴射供給裝置，更確切地說，涉及一種用于與應(yīng)用于土方采礦車中、公路卡車上的雙燃料發(fā)動機(jī)、用于發(fā)電的獨立發(fā)動機(jī)等一起使用的雙燃料套筒組件。

背景技術(shù)

柴油發(fā)動機(jī)被廣泛使用于多種工業(yè)應(yīng)用中。由于柴油發(fā)動機(jī)是利用壓縮的熱來點燃發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)的柴油燃料的內(nèi)燃機(jī)，因此這些柴油發(fā)動機(jī)又稱為壓燃式發(fā)動機(jī)。

使用天然氣作為發(fā)動機(jī)燃料使使用柴油發(fā)動機(jī)的許多工業(yè)應(yīng)用在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面受益。天然氣通常容易獲得，其往往更加經(jīng)濟(jì)，且在燃燒時產(chǎn)生較少的不良排放物。此外，燃燒天然氣的發(fā)動機(jī)通常維護(hù)問題較少。然而，由于天然氣的自燃溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油燃料的自燃溫度，因此難以在壓燃式發(fā)動機(jī)中點燃天然氣。為了解決此問題，可使用少量引燃燃料(例如柴油燃料)在發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)引燃主燃料，即天然氣。這樣的雙燃料發(fā)動機(jī)需要將主燃料和引燃燃料送入發(fā)動機(jī)的雙燃料套筒組件噴射供給裝置(a?dual?fuel?quill?assembly?injector?feed)。由于主燃料和引燃燃料的相對量和性質(zhì)，必須使用雙燃料套筒組件噴射供給裝置，其能夠有效地在供給裝置內(nèi)的各個接合點提供所需的密封接觸力，使燃料的泄漏最小化。在這樣的發(fā)動機(jī)中，所需的引燃燃料的量相對較小，這樣，(雙燃料套筒組件的)輸送引燃燃料的套筒管的直徑相對小于輸送主燃料的套筒管的直徑。由于管的尺寸及燃料的性質(zhì)，通常需要使得輸送主燃料的套筒管的壓力高于輸送引燃燃料的套筒管的壓力，以密封雙燃料套筒組件噴射供給裝置內(nèi)的流道(flowpath)接合點(junctures)。

加拿大專利第2,635,410號教導(dǎo)了一種雙燃料連接器，其通過具有兩個不同內(nèi)通道的單套筒，以便于將流體與燃料噴射器的兩個不同的燃料入口連通。此種類型的雙燃料連接器存在不足，因為至少此文獻(xiàn)未教導(dǎo)出抑制燃料泄漏的有效方案。

需要一種雙燃料套筒組件的設(shè)計，其能在套筒組件內(nèi)的每種燃料必須流經(jīng)的各個接合點處對每種燃料的流道進(jìn)行有效密封。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了一種雙燃料套筒組件。該雙燃料套筒組件可包括：具有第一長度的第一套筒管、具有第二長度的第二套筒管、限定出被構(gòu)造用于容納第一套筒管和第二套筒管的軸向孔的聯(lián)接件以及鄰近于該聯(lián)接件的分流器。該第二套筒管可嵌套于該第一套筒管內(nèi)，(該第二套筒管的)第二長度可以不等于(該第一套筒管的)第一長度。該分流器可包括密封面，該密封面與該第一套筒管的第一端和該第二套筒管的第一端密封接合。該密封面可構(gòu)造為對該第一套筒管的第一端施加第一密封接觸力，以及對該第二套筒管的第一端施加第二密封接觸力。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種用于發(fā)動機(jī)的雙燃料套筒組件。該雙燃料套筒組件可以包括：氣缸蓋，其包括主孔和容置腔；具有第一長度的外套筒管；內(nèi)套筒管，其嵌套于該外套筒管內(nèi)，并具有不等于該第一長度的第二長度；聯(lián)接件，其滑動地容置于氣缸蓋的主孔內(nèi)，該聯(lián)接件能夠在第一位置與第二位置之間移動，且該聯(lián)接件限定出軸向孔，該軸向孔構(gòu)造為容納外套筒管和嵌套的內(nèi)套筒管；以及緊固于該聯(lián)接件的分流器，該分流器限定出凹入部，該凹入部構(gòu)造為當(dāng)聯(lián)接件位于第二位置時將所述外套筒管和內(nèi)套筒管壓靠在該氣缸蓋上。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，公開了一種發(fā)動機(jī)的雙燃料套筒組件的組裝方法。該方法可包括：提供具有第一彈簧剛度和第一長度的外套筒管；具有第二彈簧剛度和第二長度的內(nèi)套筒管；限定出軸向孔的聯(lián)接件；連接于該聯(lián)接件并限定出凹入部的分流器；及限定出的主孔的氣缸蓋。該內(nèi)套筒管可嵌套于該外套筒管內(nèi)。該方法還包括將所述外套筒管和內(nèi)套筒管設(shè)置在該氣缸蓋的主孔內(nèi)，將所述外套筒管和內(nèi)套筒管滑入該聯(lián)接件的軸向孔內(nèi)；當(dāng)該聯(lián)接件被緊固于該氣缸蓋時，在該凹入部與該外套筒管之間產(chǎn)生第一凹入部密封接觸力；以及當(dāng)該聯(lián)接件被緊固定于該氣缸蓋時，在該凹入部與該內(nèi)套筒管之間產(chǎn)生第二凹入部密封接觸力。產(chǎn)生的該第一凹入部密封接觸力與產(chǎn)生的該第二凹入部密封接觸力的大小可以不同。

附圖說明

圖1為沿著1-1線截取的圖2中的示例性的雙燃料套筒組件的截面圖，其中第一元件處于關(guān)閉位置；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)所構(gòu)造的示例性的雙燃料套筒組件的立體圖；

圖3為示例性的壓燃式發(fā)動機(jī)的立體圖，在該壓燃式發(fā)動機(jī)上可安裝有圖1中的雙燃料套筒組件；

圖4為沿著4-4線截取的圖2中的示例性的雙燃料套筒組件的截面圖；

圖5為沿著5-5線截取的圖2中的示例性的雙燃料套筒組件的截面圖；