气体燃料供应线路中的用于管理质量流量和抑制压力脉动的模块制造技术

气体加燃料内燃机的供应线路中的用于管理质量流量和抑制压力脉动的模块，包括：一个中空主体，限定一个扩张容积，该扩张容积被直接流体连接至一个压力传感器和一个温度传感器。该模块沿着气体燃料发动机的供应线路被放置在燃料压力增大设备和将燃料供应至发动机的燃料轨之间。该模块可以包括：一个过滤器，该过滤器将杂质从供应至发动机的气体燃料移除；以及，一个过压保护设备，该过压保护设备可以将气体燃料中的一些从该模块排出，以保护该模块免于过度加压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】气体加燃料内燃机的供应线路中的用于管理质量流量和抑制压力脉动的模块，包括：一个中空主体，限定一个扩张容积，该扩张容积被直接流体连接至一个压力传感器和一个温度传感器。该模块沿着气体燃料发动机的供应线路被放置在燃料压力增大设备和将燃料供应至发动机的燃料轨之间。该模块可以包括：一个过滤器，该过滤器将杂质从供应至发动机的气体燃料移除；以及，一个过压保护设备，该过压保护设备可以将气体燃料中的一些从该模块排出，以保护该模块免于过度加压。【专利说明】气体燃料供应线路中的用于管理质量流量和抑制压力脉动的模块
本专利技术涉及气体燃料内燃机的燃料供应线路中的用于管理质量流量和抑制由压力增大设备生成的压力脉动的模块。
技术介绍
目前，与柴油发动机或汽油发动机相比，用于重载卡车的气体燃料内燃机由于在有效运行时发动机排气中具有降低水平的污染物而获得更多的认可。通常，这样的发动机用天然气加装燃料，但是可以使用其他可燃气体燃料(诸如，甲烷、丙烷、丁烷、氢气以及这样的燃料的混合物)。用于为内燃机加装燃料的气体燃料可以作为压缩气体(例如，压缩天然气(CNG))或者低温地以液化形式(例如，液化天然气(LNG))贮存在罐中。当气体燃料以液化形式贮存时，泵可被用于增大LNG的压力，且将LNG从贮存罐泵送到燃料供应线路中。沿着燃料供应线路，在蒸发器将LNG转换为蒸气之后，将其供应至发动机的燃烧室。当气体燃料被贮存在CNG罐中时，罐内的压力可低于将CNG递送到燃烧室中所需要的压力，因为当燃料被发动机消耗时，贮存压力下降。因此，供应至发动机的CNG的压力需要从贮存压力增大至更高的压力，在所述更高的压力时，CNG将通过燃料喷射器而被喷射到燃烧室中。这可以通过压放大器、压缩机或任何其他燃料压力增大设备来完成。对于将气体燃料喷射到燃烧室中所需要的高压力，压力增大设备(诸如，LNG泵或CNG压力放大器)通常使用往复式活塞或基于正排量原理的一些其他装置，且这样的设备可以将压力脉动引入到气体燃料流内。如果压力脉动转移到燃料喷射器，则这可能在相对于指令喷射燃料量来控制实际喷射燃料量时引入误差。在正常运行期间，可能存在突然的燃料需求而不能由单独的泵立即满足的时刻，从而许多现有的发动机燃料供应系统包括一个蓄压器(accumulator)，所述蓄压器以喷射到燃烧室内所需要的压力暂时地贮存一定量的燃料供应，使得需要时它对于发动机是易于得到的。在蓄压器的最简单的形式中，它是连接至燃料供应线路的贮存罐，且为了有效，蓄压器用作储存器，所述储存器的尺寸足够大，以减小由压力增大设备生成的脉动以及由超出通过压力增大设备的流动速率的能力的突然的燃料需求导致的压力波动。然而，气体燃料蓄压器的缺点是它们太大。如果不是专门设计用于发动机应用，它们可能是相对昂贵的，且可能还需要频繁的安全检查。气体燃料供应系统通常需要附加的部件，诸如:过滤器，将杂质从供应到燃烧室的燃料移除；压力传感器和/或温度传感器，向控制系统提供反馈，用于调节燃料泵冲程；以及，安全和控制设备，诸如压力释放阀。所述部件被流体连接至燃料供应线路，且彼此之间通过多个管道设备(例如，配件、适配器)连接，这增大了泄漏的风险，从而减弱了燃料供应系统的总体可靠性。还可能存在引入到燃料系统的其他部分内的压力脉动，诸如引入到燃料轨(fuelrail)中的、由燃料喷射器的循环致动所导致的压力脉动，所述燃料轨将燃料供应到燃料喷射器。所述问题在现有技术中已经被解决，例如在申请号为2002/0043249的美国专利中，该美国专利描述了一种包括若干抑制区段的燃料轨，每一区段包括两个抑制构件，这两个抑制构件被布置为彼此相对且以一个预定距离偏移，从而导致燃料流动的横向方向改变，这衰减了燃料轨内的压力脉动。替代地，燃料轨可以包括整体成型的抑制区段，该抑制区段的内径小于该燃料轨的主体部的内径。减小横截面的轨的效果是，将一部分压力波反射回到对向的压力波中，从而至少部分地消除燃料轨内产生的压力脉动。这样的布置声称对于抑制燃料轨内的、由燃料喷射器的循环运行所导致的相对低频率和低幅度的压力脉动是有效的，但它们没有解决可通过压力增大设备引入到燃料供应线路中的更高频率的脉动。从现有技术中得知用于抑制由活塞式压缩机在气体流中生成的压力脉动的其他设备，活塞式压缩机的运行能够触发所述压力波。如在英国专利n0.605，054和658，562或在美国专利n0.2，795，374中所描述的，这样的设备总体包括细长的壳体，所述细长的壳体具有至少两个分立的室，一个与气体入口连通，另一个与气体出口和一个管连通，所述管的长度比所述细长的壳体的长度更大，所述管形成流体连接所述至少两个室的细长的通路。当气体流过由所述管形成的相对受限且细长的通路时，所述气体流中的压力脉动被抑制。然而，所述用于抑制压力脉动的设备需要附加的元件，如上面所描述的，附加的元件增加了它们的结构复杂性。因此，存在对于这样一种简单、更紧凑、更便宜的模块的需要，所述模块用于抑制由安装在气体燃料内燃机系统的气体燃料供应系统中的压力增大设备生成的相对中等频率的压力脉动以及用于管理穿过其的流动。
技术实现思路
公开了一种模块，用于在内燃机的气体燃料供应线路中管理质量流量和抑制压力脉动。所述模块包括:a.一个中空主体，具有一个入口和一个出口，所述中空主体限定一个扩张容积，燃料在所述模块的入口和出口之间流过所述扩张容积；b.一个压力传感器，被安装在所述模块的主体上，用于测量所述模块的扩张容积内的压力；以及c.一个温度传感器，被安装所述模块的主体上，用于测量来自所述模块的扩张容积内的温度。在此，应理解，“扩张容积”意味着模块的横截面流动面积大于燃料供应线路的横截面流动面积，该燃料供应线路将燃料从压力增大设备递送到该模块且从该模块递送到发动机。该模块沿着该气体燃料供应线路定位于压力增大设备和发动机之间,使得从压力增大设备供应的气体燃料在流过该模块之后，被供应至发动机的燃料轨。该模块不同于现有技术的系统中所使用的蓄压器，因为通过压力增大设备供应的燃料未贮存在该模块中，而是流过该模块的扩张容积，以被供应至燃料轨。熟悉常规轨技术的人员将理解，如本文限定的术语“轨”意味着导管、孔或用作将燃料分配至燃料喷射器的歧管的管道。燃料轨可以具有与燃料供应线路相同的横截面，或者优选地，具有比燃料供应线路更大的横截面。压力增大设备可以是放置在燃料罐内侧或外侧的液体燃料泵、气体燃料压缩机、压力放大器或任何其他压力增大设备，优选的是正排量类型的。通过压力传感器和温度传感器获取的压力测量和温度测量被传达至控制器，该控制器通过停止或启动压力增大设备以将该模块内的压力维持在一个预定压力范围内来管理通过所述燃料供应线路的流动。所述模块具有一个中空主体，优选地是细长形状的中空主体。所述模块可包括一个过压保护设备，优选地是安装在所述模块的主体上的压力释放阀。任何其他的过压保护设备，例如破裂片型设备或破裂销型设备，可被用来代替所述压力释放阀。所述过压保护设备被流体连接至所述模块的入口或所述模块的扩张容积，并且如果所述模块内的压力超出一个预定上限值，则从所述模块排出一些燃料。所述模块还可包括一个布置在所述模块的中空主体内的过滤器，使得通过所述入口进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能模块，用于在内燃机的气体燃料供应线路中管理质量流量和抑制压力脉动，所述模块包括：a.一个中空主体，具有一个入口和一个出口，所述中空主体限定一个扩张容积，燃料在所述入口和所述出口之间流过所述扩张容积；b.一个压力传感器，被安装在所述主体上，所述压力传感器测量所述扩张容积内的压力；以及c.一个温度传感器，被安装所述主体上，所述温度传感器测量来自所述扩张容积内的温度；其中所述模块沿着所述气体燃料供应线路定位于一个压力增大设备和所述发动机的一个燃料轨之间，使得从所述压力增大设备供应的气体燃料在流过所述模块之后，被供应至所述燃料轨，且其中通过所述压力传感器和所述温度传感器获取的对应的压力测量和温度测量被传达至一个控制器，所述控制器停止或启动所述压力增大设备，以将所述模块内的压力维持在一个预定压力范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·纽科姆，B·乌尔苏，G·A·贝腾博格，
申请(专利权)人：西港能源有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA