用于双燃料发动机的气体配量阀制造技术

本发明专利技术涉及一种用于双燃料发动机(17)的气体配量阀(1)，其具有可移位的阻塞体(6)，该阻塞体在贴靠到阀座(5)上的位置中关闭气体配量阀(1)并且在从阀座(5)抬起的位置中打开气体配量阀(1)。气体配量阀(1)能在气体运行模式中和在液态燃料运行模式中操纵，在气体运行模式中，气体配量阀(1)将燃料气体通过气体通道(13)配量到双燃料发动机(17)的进气管(15)中，在液态燃料运行模式中，气体配量阀(1)克服在进气管(15)中存在的压力保持密封地关闭。阀座(5)沿着阀座引导部(4)可移动地设置，阀座(5)在气体运行模式中由于气体通道(13)中的燃料气体压力而远离阻塞体(6)地压靠到气体配量阀(1)中的止挡(20)上并且保持在该阀座的适合运行的位置中，并且阀座(5)在液态燃料运行模式中由进气管(15)中的压力密封地压靠到阻塞体(6)上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于双燃料发动机的气体配量阀，该气体配量阀具有可移位的阻塞体，该阻塞体在贴靠到阀座上的位置中关闭气体配量阀并且在从阀座抬起的位置中打开气体配量阀，其中，所述气体配量阀能在气体运行模式中和在液态燃料运行模式中操纵，在所述气体运行模式中，所述气体配量阀将燃料气体通过气体通道配量到双燃料发动机的进气管中，在所述液态燃料运行模式中，所述气体配量阀克服在所述进气管中存在的压力保持密封地关闭。
技术介绍
这种类型的气体配量阀例如用作用于大型燃气发动机的进气管增压装置，该进气管增压装置可以在两种运行方式中运行，亦即一方面以燃料气体运行(气体运行模式)并且另一方面以液态燃料运行(液态燃料运行模式)。根据发动机，作为液态燃料可以使用例如柴油、生物柴油、燃油、重油等等，对于气体运行模式，作为燃料气体可以使用例如天然气、沼气、生物气等等。在用于液化天然气油轮的发动机中，从所运输的液化天然气(LNG)中提取用于气体运行模式的燃料气体，从而自身的装载也用作动力燃料。可以在气体运行模式和液态燃料运行模式中运行的发动机通常称为双燃料发动机，其中，不仅大排量发动机、而且较小的发动机例如为了运行小型发电站或发电机可以构造为双燃料发动机。在按照所谓的“端口-燃料-原理”(Ported-Fuel-Prinzip)工作的双燃料发动机中，在气体运行模式中将燃料气体引入到发动机的进气管中。与此不同，也存在将燃料气体直接地引入到燃烧室中的发动机，但这要求气体配量阀的完全另外的特性。在按照端口-燃料-原理”工作的双燃料发动机中，在气体运行模式中，气体配量阀调节燃料气体到发动机的进气管中的输送，在那里，燃料气体被混入通过涡轮增压机压缩的增压空气。在此，在气体配量阀中的燃料气体压力明显高于通过涡轮机的空气增压，从而气体配量阀的关闭体在阀位置关闭的情况下总是固定地压靠到阀座的止挡面上。由此，对于关闭体仅必须(例如通过复位弹簧)施加小的复位力。为了借助电磁体打开阀，关闭体克服复位弹簧和燃料气体压力的共同作用的力从阀座抬起，从而燃料气体能够配量地流入到进气管中。在液态燃料运行模式中，燃料气体的输送中断并且气体配量阀关闭。通过中断气体供应，气体配量阀的内部中的压力降低，但同时进气管中的压力保持大小不变，因为双燃料发动机还处于运行中并且被供以液态燃料。因此，仅比较微小尺寸的复位弹簧将关闭元件压到阀座上。因为复位弹簧在气体运行模式中克服磁铁工作，因此，弹簧力受限制并且因此在增压空气的增压和阀内部中的压力之间的最大压差也受限制。因此，在进气压力高的情况下，关闭元件可以从阀座抬起并且被压缩的空气和污物可能侵入到阀中。在传统的阀中，抬起可能例如已经在压差为0.5巴时逆着主方向发生。由具体的本专利技术的申请人提交的AT 509737 A1公开了一种用于将气态的动力燃料输送到内燃机的增压空气流中的干式运转的气阀。所述阀特别是研发用于大型发动机并且也可以用于双燃料发动机，但是其中，可能出现上面提出的问题。这种类型的阀的可转换的压差大约处于10巴(在没有压力平衡的情况下)，其中，该值此外与阀类型和阀座中的流动狭缝的数量有关。增压空气压力通常处于0和9巴[g]之间的范围内并且燃料气体压力处于0和10巴[g]之间的范围内，其中，燃料气体压力在气体运行中相应地调节到恰好存在的增压空气压力上。与将燃料气体吹入到增压空气中的气体配量阀相反，存在如下气体配量阀，该气体配量阀设置用于将气体直接配量到燃烧室中。因为在双燃料发动机中燃烧室中的压力可能为直至200巴(在纯燃气发动机中直至大约150巴)，所以这些阀具有与将燃料气体引入到增压空气中的气体配量阀完全不同的结构。对于喷射到燃烧室中来说，气体配量阀必须具有附加的止回阀，以便阻止在点燃之后不出现从燃烧室到燃料气体阀中的逆火。同样由具体的本专利技术的申请人提交的AT 502512 A4公开了一种这样的用于往复式燃气发动机的燃烧室的燃料气体阀，其中，止回阀整合到燃料气体阀中。该燃料气体阀具有可运动的阀座板，该阀座板由单独的止回弹簧压靠到止挡上，并且作为止回阀起作用，以便阻止在燃烧室侧的压力峰值时(例如在点燃之后)打开阀。在此，用于阀座板的止回弹簧必须比用于关闭体的阀弹簧强得多地构造，因为作为止回阀起作用的阀座板必须在每次偏转之后快速地回到其工作位置中，以便确保燃料气体阀在接下来的进气循环中及时打开。这种类型的阀的可调节的压差通常处于17.5巴[g]。在将燃料气体直接配量到燃烧室中的燃料气体阀(例如AT502512A4的阀)和将燃料气体配量到进气管中的、并且是本说明书的主题的气体配量阀(这种阀也称为“端口燃料注射器”)之间的主要的功能上的区别在于，直接喷射是高动态的过程，该过程必须发生在每个换气(Ladungswechsel)的过程中，而在将燃料气体供给到进气管中的情况下涉及准静态的过程。
技术实现思路
具体的本专利技术的目的在于，实现一种用于双燃料发动机的气体配量阀，该气体配量阀保证安全的气体运行模式并且此外保证在双燃料发动机的液态燃料运行模式期间气体配量阀总是关闭并且保持密封。按照本专利技术，该目的通过一种文首提及类型的气体配量阀得以实现，在该气体配量阀中，所述阀座沿着阀座引导部可移动地设置，其中，所述阀座在气体运行模式中由于气体通道中的燃料气体压力而远离所述阻塞体地压靠到气体配量阀中的止挡上并且保持在该阀座的适合运行的位置中，并且其中，所述阀座在液态燃料运行模式中由所述进气管中的压力密封地压靠到所述阻塞体上。阻塞体在液态燃料运行模式中通常在关闭的位置中由阀门弹簧压靠到阀座上，该阀座由此压靠到止挡上。只要进气管中的压力变得这样大，使得从进气管而来作用到阀座上的力超过阀门弹簧的力，阀座就远离止挡移动并且同样克服阀门弹簧的力将阻塞体推到阀内部中。一旦阻塞体已经达到其最大偏转，就达到最大偏转位置。当进气管中的压力减少时，阀门弹簧能够将包括阻塞体和阀座的单元又压回到初始位置中，直至阀座又贴靠在止挡上。在阀座整体移动期间，阻塞体保持固定地压靠到阀座上。由此，阻塞体从阀座上不期望地抬起是不可能的，并且在液态燃料运行模式期间由此引起地打开阀是不可能的。在一个有利的实施方式中，所述阀座可以具有朝向所述阻塞体定向的并且从该阀座伸出的关闭体引导部，所述阻塞体可移动地支承在该关闭体引导部上。这不仅实现了由AT 509737A1已知的在气体运行模式中的优点，而且此外具有如下按照本专利技术的优点：在液态燃料运行模式中，包括阀座、关闭体引导部和关闭体的单元共同运动，并且在阀座的引导部和关闭体的引导部之间可能不出现容许误差，该容许误差可能在阀座的运动期间妨碍在阀座上的紧密性。以有利的方式，所述阀座可以构造为圆形的、同心的多个狭缝。在此，关闭体具有相应数量的同心的环，这些环通过绕周边分布的径向段相互连接，并且为了关闭阀压靠到阀座的同心的狭缝上并且密封所述狭缝。由此，能够实现最小的阀行程。在本专利技术的另一个有利的构造方案中，所述关闭体可以与锚板连接，该锚板由电磁体操纵。在此，以有利的方式，所述电磁体设置在磁体基座中，该磁体基座居中地设置在所述气体通道中。由此，能够实现非常紧凑的结构方式。在一个有利的实施方案中，所述气体配量阀可以是干式运转的气体配量阀。按照本专利技术，以有利的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于双燃料发动机(17)的气体配量阀(1)，该气体配量阀具有可移位的阻塞体(6)，该阻塞体在贴靠到阀座(5)上的位置中关闭气体配量阀(1)并且在从阀座(5)抬起的位置中打开气体配量阀(1)，其中，所述气体配量阀(1)能在气体运行模式中和在液态燃料运行模式中操纵，在所述气体运行模式中，所述气体配量阀(1)将燃料气体通过气体通道(13)配量到双燃料发动机(17)的进气管(15)中，在所述液态燃料运行模式中，所述气体配量阀(1)克服在所述进气管(15)中存在的压力保持密封地关闭，其特征在于，所述阀座(5)沿着阀座引导部(4)可移动地设置，其中，所述阀座(5)在气体运行模式中由于气体通道(13)中的燃料气体压力而远离所述阻塞体(6)地压靠到气体配量阀(1)中的止挡(20)上并且保持在该阀座的适合运行的位置中，并且其中，所述阀座(5)在液态燃料运行模式中由所述进气管(15)中的压力密封地压靠到所述阻塞体(6)上。

【技术特征摘要】
2015.02.24 AT A50141/20151.用于双燃料发动机(17)的气体配量阀(1)，该气体配量阀具有可移位的阻塞体(6)，该阻塞体在贴靠到阀座(5)上的位置中关闭气体配量阀(1)并且在从阀座(5)抬起的位置中打开气体配量阀(1)，其中，所述气体配量阀(1)能在气体运行模式中和在液态燃料运行模式中操纵，在所述气体运行模式中，所述气体配量阀(1)将燃料气体通过气体通道(13)配量到双燃料发动机(17)的进气管(15)中，在所述液态燃料运行模式中，所述气体配量阀(1)克服在所述进气管(15)中存在的压力保持密封地关闭，其特征在于，所述阀座(5)沿着阀座引导部(4)可移动地设置，其中，所述阀座(5)在气体运行模式中由于气体通道(13)中的燃料气体压力而远离所述阻塞体(6)地压靠到气体配量阀(1)中的止挡(20)上并且保持在该阀座的适合运行的位置中，并且其中，所述阀座(5)在液态燃料运行模式中由所述进气管(15)中的压...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·肯策尔，C·布兰德尔，
申请(专利权)人：贺尔碧格压缩机技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT