[發明專利]用于將低閃點燃料噴入內燃機的燃燒室中的燃料閥

有效

• 申請號: 201610146137.7
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105986944B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: P·哈根
• 申請（專利權）人: 曼柴油機歐洲股份公司曼柴油機德國分公司
• 主分類號: F02M47/04
• 分類號: F02M47/04;F01L9/02;F02M47/02;F02M53/04;F02M57/02;F02M59/46
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所11410
• 代理人: 石寶忠

技術領域

本發明涉及用于將低閃點燃料噴入大型低速單向流渦輪增壓二沖程內燃機的燃燒室中的燃料閥。

背景技術

十字頭式的大型低速渦輪增壓二沖程自燃式內燃機通常用于大型船舶的推進系統或作為發電廠的原動機。這些發動機常常是用重燃油運行。

近來，需要能夠操作替代型燃料諸如煤氣、甲醇、煤漿、石油焦等的大型渦輪增壓二沖程自燃式內燃機。低閃點燃料是需求漸增的一組燃料。

許多低閃點燃料，例如甲醇、LPG、DME或生物燃料是相對潔凈燃料，與例如使用重燃油作為燃料相比，當這些燃料用作大型低速單向流渦輪增壓二沖程自燃式內燃機的燃料時，其使得含硫組分、NOx和CO2在廢氣中的水平大大降低。

然而，與在大型低速單向流渦輪增壓二沖程自燃式內燃機中使用低閃點燃料相關聯的問題是存在的。這些問題之一為低閃點，如果低閃點燃料泄漏至該發動機的一個其他系統中并與另一流體相混，則低閃點引起巨大問題，比如以潤滑油系統為例。低閃點燃料天性易燃，且其蒸汽極易形成爆炸性混合物。因而，一旦低閃點燃料能夠進入該發動機的其他系統，為安全起見則必須停止該發動機的操作并凈化或更換這一系統中的全部液體，對該發動機的操作者來說代價高且處理繁瑣。

已知燃料閥的構造，由于閥針和底座的設計常常具有來自閥針軸和引導該軸的孔道的泄露。因此，向該軸和該孔道之間的間隙施以一定量的加壓密封液‘密封油’，用于密封目的和潤滑目的。為了保持泄漏最小化，間隙以非常窄的容差被保持盡可能小，但是此小間隙需要軸和孔之間的潤滑。

在密封油和燃料已經相混從而在系統中引起異常的情況下，這兩種流體的分離困難，在潤滑油系統中檢測燃料將導致發動機關閉，并且常常難以查找根本原因。

另一安全相關的問題是船級社的要求，當發動機不在低閃點燃料下運行時，例如當發動機不運行或當其是雙燃料發動機在另一燃料類型下運行時，低閃點燃料不允許遺留在燃料閥和通向燃料閥的管道系統中。因而，必須為清洗燃料閥和通向燃料閥的管道預作安排。

這些低閃點燃料的另一挑戰是他們的潤滑性能較差，這在不使用潤滑液的情況下阻礙了運動部件間細小間隙的使用。

大型低速單向流渦輪增壓二沖程自燃式內燃機通常用于大型遠洋貨船的推進并且因此可靠性尤為重要。這些發動機的低閃點燃料運行還只是較為近期的研究，低閃點燃料下的運行可靠性還沒有達到常規燃料水平。因此，多數大型低速渦輪增壓二沖程自燃式內燃機為雙燃料發動機，具有用于低閃點燃料運行的燃料系統以及用于燃油運行的燃料系統，以使這些發動機能夠在只有燃油下以全功率運行的方式操作。

由于這些發動機燃料室的直徑大，故每一缸提供三個燃料噴射閥，繞中心排氣閥以接近120°的角度分立。因而，在雙燃料系統情況下，每一缸將存在三個低閃點燃料閥和三個燃油閥，因此，缸的頂蓋空間擁擠不堪。

發明內容

鑒于此背景，本申請的目的是提供用于將低閃點液體燃料噴入大型渦輪增壓自燃式二沖程內燃機的燃燒室中的燃料閥以克服上述問題或至少減少上述問題。

根據一個方面，這一目的通過提供將低閃點液體燃料噴入大型低速運行二沖程渦輪增壓自燃式內燃機的燃燒室中的燃料閥實現，所述燃料閥包括：

帶后端和前端的細長燃料閥殼體，

帶封閉頂端和多個嘴孔的噴嘴，所述噴嘴布置在所述燃料閥殼體的前端，

燃料進口，其在所述燃料閥殼體之中用于連接至加壓低閃點液體燃料源，

致動液口，其在所述細長燃料閥殼體之中用于連接至加壓致動液源，

軸向可移動閥針，其可滑動地容納于所述閥殼體中的縱向針孔道中，所述閥針具有關閉位和開啟位，

所述閥針處于所述關閉位時靠在閥座上，以及所述閥針處于所述開啟位時從所述閥座提起并且所述閥針向所述關閉位偏壓，

燃料室，其圍繞所述閥針并向所述閥座敞開，并且所述閥座(69)設置在所述燃料室(58)和所述噴嘴(54)之間，

泵活塞，其容納于所述閥殼體中的第一孔道中，并且泵室在所述泵活塞一側位于所述第一孔道中，

密封液進口，用于連接至加壓密封液源，從所述密封液進口延伸至所述第一孔道用以在所述第一孔道中密封所述泵活塞的導管，

致動活塞，其容納于所述閥殼體中的第二孔道中，并且致動室在所述致動活塞一側位于所述第二孔道中，

所述泵活塞連接至所述致動活塞以與其動作一致，

所述致動室射流式連接至所述致動液口，