[發明專利]用于內燃發動機的雙燃料系統及其限制泄漏密封策略

在審

• 申請號: 201410409362.6
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104421080A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: H·金;C·A·布朗;G·B·考克斯
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02M43/04
• 分類號: F02M43/04;F02M61/16;F02D19/06;F02D41/30
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.一種用于內燃發動機的雙燃料系統，該雙燃料系統包括：

液體燃料供給源；

氣體燃料供給源；

燃料噴射器，該燃料噴射器包括噴射器體部，該噴射器體部限定有與所述液體燃料供給源流體連通的液體燃料通路、與所述氣體燃料供給源流體連通的氣體燃料通路，以及氣體燃料噴嘴出口；

所述燃料噴射器還包括氣體燃料閥，該氣體燃料閥在所述噴射器體部內在縮回位置與前伸位置之間被引導，所述氣體燃料通路與所述氣體燃料噴嘴出口之間的流體連通在所述縮回位置和所述前伸位置分別被接通和阻斷，所述噴射器體部和所述氣體燃料閥一起形成泄漏路徑，該泄漏路徑用于液體燃料的從所述液體燃料通路到所述氣體燃料通路的響應于該液體燃料通路與該氣體燃料通路之間的壓降的受控泄漏；以及

所述燃料噴射器還包括限制泄漏密封件，該限制泄漏密封件具有暴露至所述液體燃料通路的流體壓力的外表面和暴露至所述泄漏路徑的流體壓力的內表面，該限制泄漏密封件定位在所述氣體燃料閥周圍，使得該限制泄漏密封件響應于所述壓降的增大而變形成與所述氣體燃料閥密封接觸。

2.根據權利要求1所述的雙燃料系統，其特征在于，所述雙燃料系統還包括使所述氣體燃料供給源與所述氣體燃料通路流體地連通的氣體燃料共軌，和使所述液體燃料供給源與所述液體燃料通路流體地連通的液體燃料共軌，其中所述噴射器體部限定有液體燃料噴嘴出口和液體燃料閥，該液體燃料閥在所述噴射器體部內在縮回位置與前伸位置之間被引導，所述液體燃料通路與所述液體燃料噴嘴出口之間的流體連通在所述縮回位置和所述前伸位置分別被接通和阻斷；

其中，所述氣體燃料閥和所述液體燃料閥中的每一者包括暴露至所述液體燃料通路的流體壓力的開啟液壓表面；

其中，所述限制泄漏密封件的外表面在周向上圍繞所述氣體燃料閥在沿徑向向外的位置延伸并且所述內表面在周向上圍繞所述氣體燃料閥在沿徑向向內的位置延伸，使得所述限制泄漏密封件構造成在沿徑向向內的方向上變形。

3.根據權利要求2所述的雙燃料系統，其特征在于，所述噴射器體部還包括端頭部件，該端頭部件限定有分別用于接納所述氣體燃料閥和所述液體燃料閥的第一引導孔和第二引導孔，并且所述液體燃料噴嘴出口和所述氣體燃料噴嘴出口中的每一者均形成在該端頭部件中。

4.根據權利要求3所述的雙燃料系統，其特征在于，所述限制泄漏密封件包括貼靠所述端頭部件的浮動密封件，所述限制泄漏密封件包括第一軸向端部和貼靠所述端頭部件并具有環狀銳緣的第二軸向端部。

5.根據權利要求3所述的雙燃料系統，其特征在于，所述限制泄漏密封件位于所述端頭部件內。

6.一種用于內燃發動機中的雙燃料系統的燃料噴射器，該燃料噴射器包括：

噴射器體部，該噴射器體部限定有在液體燃料入口與液體燃料出口之間延伸的液體燃料通路，和在氣體燃料入口與氣體燃料噴嘴出口之間延伸的氣體燃料通路；

氣體燃料閥，該氣體燃料閥在所述噴射器體部內在縮回位置與前伸位置之間被引導，所述氣體燃料通路與所述氣體燃料噴嘴出口之間的流體連通分別在所述縮回位置和所述前伸位置被接通和阻斷，以用于控制氣體燃料從所述氣體燃料噴嘴出口到所述內燃發動機中的氣缸內的噴射，所述噴射器體部和所述氣體燃料閥一起形成從所述液體燃料通路到所述氣體燃料通路的泄漏路徑；

限制泄漏密封件，該限制泄漏密封件具有暴露至所述液體燃料通路的流體壓力的外表面和暴露至所述泄漏路徑的流體壓力的內表面；以及

所述限制泄漏密封件處于第一狀態并且能夠響應于從所述液體燃料通路到所述氣體燃料通路的壓降的增大而變形到第二狀態，在所述第一狀態下所述內表面與所述氣體燃料閥之間具有間隙并允許所述液體燃料經所述泄漏路徑的受控泄漏，在所述第二狀態下所述內表面與所述氣體燃料閥密封接觸以限制泄漏。

7.根據權利要求6所述的燃料噴射器，其特征在于，所述限制泄漏密封件的外表面在周向上圍繞所述氣體燃料閥在沿徑向向外的位置延伸并且所述內表面在周向上圍繞所述氣體燃料閥在沿徑向向內的位置延伸，使得在所述第二狀態下所述限制泄漏密封件在沿徑向向內的方向上變形；

其中，所述密封接觸包括金屬-金屬接觸；

其中，所述噴射器體部還限定有用于接納所述氣體燃料閥的引導孔，其中所述間隙包括較小的間隙，所述氣體燃料閥與所述噴射器體部在所述引導孔內具有較大的間隙。