一种阀装置，用于将测量好的气体燃料供给至内燃机，阀装置包括多个可电磁操作的控制阀，控制阀具有单个截面，控制阀体现为座阀，可将阀装置配置到内燃机中，阀装置包括用于提供预定体积流量的额定截面，所述座阀设计成使得：‑单个截面的总和至少等于额定截面；‑基于所有座阀的阀冲程的有效截面等于额定截面；并且‑有效截面小于或等于单个截面的总和。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及根据专利权利要求1的前序部分所述的阀装置。根据现有技术已知各种用于将测量好的气体燃料供给到内燃机中的阀装置，其包括多个具有单个截面、可电磁操作的控制阀，控制阀体现为座阀，其能够将阀装置配置于燃烧室，并且阀装置具有额定截面以提供预定的体积流量。这种阀装置在例如WO 2007/036 382 A1和US 4,545,345或EP 1 888 956 B1中公开。在现有技术中，就所谓的大型燃气发动机(即，特别是，优选的功率至少500kW的燃气发动机)而言，板阀用作所谓的气体燃料喷射阀。这种板阀包括气体入口和气体出口，以及具有多个穿孔和板状密封元件的隔板，多个穿孔设置在入口和出口之间，板状密封元件在隔板上进行调节以关闭隔板上的穿孔。以这种方式设计的板阀可通过电磁驱动器来操作，以便密封元件要么从隔板上揭开从而释放通道，要么靠在隔板上并以密封方式关闭通道。在现有技术中选用这种设计，因为之前只有通过这种方法才能实现所需的高达1500mm2的大额定截面。现有技术中已知的板阀具有各种缺陷，以下对其进行简要描述。一方面，这种板阀要求密封元件高精度定位，因为只有将密封元件与隔板绝对地平行对齐，才能确保阀均匀打开，并能够实现充分密封性能(具有可接受的泄漏)。此外，现有技术中已知的板阀要求相对较大的构建空间被认为是不利的，因为最低限度要求的底面积由所使用的隔板和/或密封板的大小来决定。由于其设计，这种板阀对经由气流引入的微粒相当敏感，因为这种微粒可沉积在隔板附近，从而在整体上削弱了板阀的功能。没有给出任何冗余。本专利技术的目的是提供一种阀装置，其没有现有技术中已知的缺点，表现出增加的可靠性，并能以更灵活的方式使用。这个目的通过具有权利要求1特征的阀装置实现。从属权利要求中公开了有利的更多发展。根据本专利技术的阀装置的使用是权利要求10的目的。用于设计根据本专利技术的阀装置的各个模块化系统是权利要求11的目的。根据本专利技术的阀装置用于将测量好的气体燃料供给到内燃机，包括多个可电磁操作的控制阀，控制阀具有单个截面、并体现为座阀，可将阀装置配置在内燃机的燃烧室中，并且阀装置包括用于提供预定体积流量的额定截面，其特征在于所述座阀这样设计，使得单个截面的总和至少等于额定截面，基于阀冲程的有效截面等于额定截面，并且有效截面小于或等于单个截面的总和。本专利技术因此基于以下基础知识，通过使用多个可电磁操作的控制阀(其体现为座阀)，可提供灵活且同时鲁棒性的阀装置，基于座阀被设计成单个截面的总和至少等于额定截面的事实，提供了一种装置，其在任何情况下在最小阀冲程过程中具有用于提供预定的体积流量所需的额定截面。由于这些单个截面的总和可大于所需的额定截面，所有座阀的阀冲程(其小于最大阀冲程)能够用来释放有效截面，其等于额定截面，但低于或等于单个截面的总和。这样它通过使用的座阀的倍增实现了所需阀冲程的减小以释放额定截面。另外，通过减少与单个阀相比的单个截面，可在力-距离图中实现单个座阀操作点位置的优化，使得相比单个阀而言总体冲程功减小了。通过减少冲程，可进一步减少周期时间。有利地，开关阀各具有单独的电磁驱动器，所以阀和驱动器彼此冗余设计。当控制阀可联合或单独处理时，可实现阀装置的最优控制，控制阀的单独处理代表特别高明的实施例。在单独处理的情况下，为了减少阀装置提供的体积流量，可仅打开单个阀或一组阀，使得释放的有效截面适当减小。在具有至少两个控制阀的阀装置中，本专利技术已显示出其效果，在具有四个控制阀或例如六个控制阀的阀装置中，该积极效果甚至可放大。当控制阀设置在共同的壳体中时，可实现尤其紧凑的装置，其中壳体具有气体燃料的单个输入管线和单个输出管线。这样，可提供这样一种阀装置，其对于外部使用者而言好像是单个阀，然而通过使用壳体内部的多个控制阀，其具有相当优良的操作。当控制阀具有相同的设计时，技术使得阀装置的生产过程中可实现多个优势。通过使用相同的部件以及阀装置中阀数目的倍增，单个部件的数目可以以目标方式增加，因此可减少生产成本。关于生产以及泄漏，当控制阀具有基本机械的设计时是有利的。通过使用机械部件来设计阀装置的单个控制阀，使用简单的生产工艺，可产生高质量、特别是具有低公差的组件，这样与例如现有技术中已知的板阀相比较而言，可相当大地减少阀装置的泄漏。为了确保单个控制阀低的周期时间，同时低的磨损，最大阀冲程应少于5mm，优选地小于3mm。由于阀冲程低，一方面周期时间低，另一方面关闭阀时产生较短的密封元件加速路径，也可实现密封元件和阀座磨损的降低。优选地，阀装置具有约700mm2的额定截面，其中阀装置由六个控制阀组装而成，阀冲程为约1.5mm。根据本专利技术的阀装置优选地用于大型燃气发动机，该大型燃气发动机优选地设计成用于海事和/或固定式应用，产生优选地至少500kW的功率。本专利技术还涉及一种模块化系统，其用于构建阀装置以产生50-1500mm2的额定截面，阀装置具有多个电磁可操作的控制阀，控制阀设置在共同的壳体中并相同地体现为座阀，每个控制阀具有单个截面，其特征在于控制阀的单个截面小于或等于额定截面，所使用的若干个控制阀大于或等于由单个截面划分的体积流量所必须的最小额定截面，根据控制阀的数目调整阀冲程，使阀冲程中的有效截面等于额定截面，选择使用的控制阀的数目，使所有控制阀的总冲程功相对于单个阀而言至少减少一半，优选地为四分之一。在本专利技术范围内，额定截面应理解为用于确保预定体积流量的截面。单个截面理解为阀在完全打开时最大可能的截面。有效截面代表本专利技术阀装置中所有阀在冲程中释放的所有截面的总和。就本申请的意义而言，控制阀是具有两种设置的阀，其中阀优选地配备为常闭阀。根据本专利技术，控制阀的冲程被限制使得阀冲程中释放的截面小于或等于控制阀的单个截面，特别地，选择阀冲程使得在阀装置中所有释放的截面总和等于有效截面。最大阀冲程是阀释放单个截面所需的阀冲程，因此是最大可能的截面。特别地，阀冲程可通过例如机械止挡限制，使得阀低于最大阀冲程，从而限制了释放的截面。以下参照附图更详细地说明本专利技术。其中：图1是具有四个座阀的阀装置第一示范实施例的剖视细节立体图；图2是图1中阀装置的剖面图；图3是具有两个座阀的阀装置第二示范实施例的剖视细节立体图；图4是具有六个座阀的阀装置第三示范实施例的剖视细节立体图；图5示出在相同单个截面和给定额定截面的情况下阀冲程关于座阀数量的函数特征；图6示出在恒定总体截面的情况下多个座阀的冲程、一个座阀所需的冲程功以及总冲程功的函数；图7示出不同示范实施例的电磁驱动器以及操作点的特征族；和图8a-c示出示意俯视图，其中图8a中的单个阀具有第一单个截面，图8b中的四个座阀具有图8a中阀的单个截面，图8c中的四个座阀具有第二单个截面，其等于第一单个截面的四分之一。图1示出具有四个控制阀3的阀装置1第一示范实施例的剖视细节立体图，控制阀3体现为座阀。阀装置1具有壳体7，其基本上由基板21以及盖8形成。压力室19包含在基板21中，并连接至气体燃料的输入管线9。控制阀3设置在基板21的孔中，使得它们可将压力室19与出口11分开，出口11也在基板21中形成，以密封形式。在本示范实施例中，四个控制阀3可通过共同的供电线处理。各个控制阀3具有用于它们运行的电磁驱动器5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阀装置(1)，用于将测量好的气体燃料供给至内燃机，所述阀装置(1)包括多个可电磁操作的控制阀(3)，所述控制阀(3)具有单个截面(An)，所述控制阀(3)体现为座阀，可将所述阀装置(1)配置到燃烧室中，并且所述阀装置(1)包括用于提供预定体积流量的额定截面(Anenn)，其特征在于：所述座阀体现为使得：‑所述单个截面(An)的总和至少等于所述额定截面(Anenn)；‑基于所有座阀的阀冲程的有效截面(Aeff)等于所述额定截面(Anenn)；并且‑所述有效截面(Aeff)小于或等于所述单个截面(An)的总和。
【技术特征摘要】
2015.03.27 DE 102015104799.31.一种阀装置(1)，用于将测量好的气体燃料供给至内燃机，所述阀装置(1)包括多个可电磁操作的控制阀(3)，所述控制阀(3)具有单个截面(An)，所述控制阀(3)体现为座阀，可将所述阀装置(1)配置到燃烧室中，并且所述阀装置(1)包括用于提供预定体积流量的额定截面(Anenn)，其特征在于：所述座阀体现为使得：-所述单个截面(An)的总和至少等于所述额定截面(Anenn)；-基于所有座阀的阀冲程的有效截面(Aeff)等于所述额定截面(Anenn)；并且-所述有效截面(Aeff)小于或等于所述单个截面(An)的总和。2.如权利要求1所述的阀装置(1)，其特征在于：所述控制阀(3)各具有单独的电磁驱动器(5)。3.如权利要求2所述的阀装置(1)，其特征在于：所述控制阀(3)可联合或单独处理。4.如前述权利要求中一个所述的阀装置(1)，其特征在于：所述阀装置(1)包括至少两个控制阀(3)，优选地至少四个控制阀(3)。5.如前述权利要求中一个所述的阀装置(1)，其特征在于：所述控制阀(3)设置在共同的壳体(7)中，所述壳体(7)具有用于所述气体燃料的输入管线(9)和输出管线(11)。6.如前述权利要求中一个所述的阀装置(1)，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·格拉泽，
申请(专利权)人：梅扎零件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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