[發(fā)明專利]用于氣動內(nèi)燃機(jī)的氣體燃料摻混裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280077104.1
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN104797804A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彼得·約瑟夫·克萊莫;漢斯·彼得·克雷默
• 申請（專利權(quán)）人: 諾奈克斯私人有限公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02M35/10
• 代理公司: 北京商專永信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;劉敏

本發(fā)明涉及用于氣動內(nèi)燃機(jī)的氣體燃料摻混裝置。

為了氣動內(nèi)燃機(jī)的無故障且低污染的燃燒，需要通過氣動內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管將氣體燃料精確摻混入空氣流中。

從文獻(xiàn)AT502512?A4?2007-04-15已知一種氣體計量閥，其配置為用于往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的氣體燃料噴射閥，其閥體由電磁體驅(qū)動，并具有這樣的構(gòu)型：使在閥體和排出口之間形成的間隙的橫截面積隨著閥體運(yùn)動而線性變化。

從文獻(xiàn)DE3410909?A1中已知一種用于控制空氣質(zhì)量流量的流量閥，其閥體具有這樣的外表面或構(gòu)型：使在閥與排出口之間形成的間隙的橫截面積隨閥體沿開啟方向的運(yùn)動而逐漸增加。

文獻(xiàn)US?6,508,418?B1中描述了一種氣體燃料計量閥，其閥體的末端為球面，在關(guān)閉位置時該球面端抵靠在呈錐形收縮的座的表面。DE25090600?T2描述了與之配置類似的氣體計量閥。

文獻(xiàn)US?7,621,469?B2描述了一種氣體計量閥，其中，閥件為球形，且在閉合位置時閥件抵靠在以球狀方式收縮的閥座上。

文獻(xiàn)US?6,666,193?B2描述了一種氣體計量閥，其閥體的末端為球形端面，球形端面的曲率半徑與閥座表面的端部的曲率半徑相同。

本發(fā)明的目的是提供一種用于氣動內(nèi)燃機(jī)的氣體燃料摻混裝置，其能夠讓氣態(tài)的燃料-空氣混合物以盡可能均勻的預(yù)定成分供應(yīng)至內(nèi)燃機(jī)的燃燒室。

權(quán)利要求1涉及用于達(dá)到上述目的一種氣體燃料摻混裝置。

有本發(fā)明的氣體燃料摻混裝置中，由于氣體燃料流大體垂直于通過進(jìn)氣管定向的空氣流而流入空氣流，達(dá)到這兩股流的良好混合。

利用權(quán)利要求2的特征來混合氣體燃料也是可行的，基于需求以維持盡可能精確的預(yù)定的混合比例，依據(jù)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，該混合比例可以不同。

權(quán)利要求3表示在氣體燃料進(jìn)入進(jìn)氣管之前對其引導(dǎo)的有利的實(shí)施方式。

權(quán)利要求4的特征實(shí)現(xiàn)了將流入進(jìn)氣管的氣體燃料流盡可能完全地注入進(jìn)氣管內(nèi)存在的氣流。

權(quán)利要求5至10表示本發(fā)明的氣體燃料摻混裝置的特征有利于精確摻混氣體燃料。

下文將借助于示例性實(shí)施例的示意圖解釋本發(fā)明。

圖1顯示出本發(fā)明的氣體燃料摻混裝置沿進(jìn)氣管的縱向中間面剖開的截面圖；

圖2顯示出本發(fā)明的氣體燃料摻混裝置在氣體燃料進(jìn)入進(jìn)氣管的流入部位處沿垂直于進(jìn)氣管的縱向軸線剖開的截面圖；

圖3顯示出在剖開的進(jìn)氣管中的氣體燃料進(jìn)入進(jìn)氣管的流入部位的立體圖；

圖4顯示出閥體的立體圖；和

圖5顯示出氣體燃料的流量依賴于閥體位置的示例。

圖1顯示出有本發(fā)明的氣體燃料摻混裝置沿內(nèi)燃機(jī)(未示出)的進(jìn)氣管10的縱向中間面剖開的截面圖。進(jìn)氣管10可以是通向內(nèi)燃機(jī)的單缸的進(jìn)氣管，或者可以是連接至多缸的進(jìn)氣歧管。例如，新鮮空氣流Φ1流經(jīng)進(jìn)氣管10，新鮮空氣流可由內(nèi)燃機(jī)吸入或由增壓器加壓。氣流Φ1可只包含新鮮空氣或可包含例如回流的額外廢氣。

整體上由14表示的氣體燃料摻混裝置的殼體12固定至進(jìn)氣管10；例如，其由螺栓固定至進(jìn)氣管10。導(dǎo)向部件16設(shè)置在殼體中；閥體18在導(dǎo)向組件16中以縱向移動的方式(圖示的例子中是在豎直方向上)被引導(dǎo)。氣體燃料供給管20通向殼體12的內(nèi)腔。導(dǎo)向部件16的末端為形成在殼體的底壁上的排出口22；閥體18的計量端部24根據(jù)其位置或多或少地深入排出口22。根據(jù)圖1，排出口22形成于導(dǎo)流面26的上端，導(dǎo)流面26連接排出口22和通向進(jìn)氣管10的出口28。

致動器29，例如步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸30螺栓緊固至閥體18，用于移動閥體18，以使閥體隨輸出軸的旋轉(zhuǎn)而線性移動。輸出軸30的旋轉(zhuǎn)位置可由旋轉(zhuǎn)位置編碼器/傳感器32來感測。

此外，電子控制裝置34容納于外殼12內(nèi)，其通過導(dǎo)線36提供信號，例如表明未示出的用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的負(fù)荷控制元件的位置的負(fù)荷信號、旋轉(zhuǎn)位置編碼器32的輸出信號、設(shè)置在排氣系統(tǒng)中的氧傳感器38的輸出信號及可選的附加信號(如表示內(nèi)燃機(jī)的溫度、進(jìn)氣管流Φ1的質(zhì)量流量、進(jìn)氣管10內(nèi)的壓力等)。上述功能團(tuán)的整體功能都是已知的，因此不再進(jìn)一步詳細(xì)描述。氣體燃料供給管20與向氣體燃料供給管20供應(yīng)氣體燃料(優(yōu)選為恒壓)的氣體燃料源相連。氣體燃料以一定的量(由閥體18的位置和進(jìn)氣管10與氣體燃料之間的壓差決定)通過出口28輸送入進(jìn)氣管流Φ1，作為與進(jìn)氣管流Φ1大致垂直的氣體燃料流Φ2，并且氣體燃料在進(jìn)氣管流中混合的同時被進(jìn)氣管流Φ1重新定向，以將混合流Φ3供給內(nèi)燃機(jī)。

將借助附圖解釋本發(fā)明的氣體燃料摻混裝置的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。