具有多功能搁板的内燃发动机及向其供给燃料的方法技术

提供了一种用于双燃料内燃发动机的多功能隔板。该隔板提供用于将第二燃料供给至发动机的双燃料喷射阀的单独的通道，其中用于将第一燃料供给至双燃料喷射阀的通道被单独设置在气缸盖中。隔板定位在气缸盖上边，并且隔板还用于延长设置在气缸盖中的孔以便容纳双燃料喷射阀。在一些实施方式中，隔板可以为用于气缸的进气门和排气门的致动机构的不同部件提供支承。

Internal combustion engine with multifunctional shelf and method for supplying fuel to the same

A multi-functional separator for a dual fuel internal combustion engine is provided. The separator provides a separate passage for supplying the second fuel to the dual fuel injection valve of the engine, wherein the passage for supplying the first fuel to the dual fuel injection valve is arranged separately in the cylinder head. The bulkhead is positioned over the cylinder head and the partition is further extended to set holes in the cylinder head to accommodate the dual fuel injection valve. In some embodiments, the diaphragm can provide support for different parts of the actuating mechanism for the intake valve and exhaust valve of the cylinder.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多功能搁板的内燃发动机及向其供给燃料的方法
本专利技术涉及一种多功能隔板。该多功能隔板提供除设置在发动机的气缸盖中的传统燃料通道之外的用来给内燃发动机的双燃料喷射阀供给燃料的单独的通道。
技术介绍
随着政府和政府机构强制实行越来越低的内燃发动机排放限制，在近几年已经开发出很多用于减排方案。一个方案是用燃烧更清洁的气体燃料——例如，天然气或者其它适合的气体燃料，比如氢气、丙烷、乙烷、丁烷、甲烷和同样可以用来实现类似益处的它们的混合物——来替代例如柴油或者汽油等传统液体燃料。当用更清洁的气体燃料替代液体燃料时，可以使用少量的液体燃料作为引燃燃料，用于助燃气体燃料以及用于喷射阀中的润滑和冷却。与这种方法关联的挑战是其需要向燃料喷射阀供给两种不同的燃料。用于将单一燃料直接喷射到内燃发动机的燃烧室中的燃料喷射阀是众所周知的，也已知用于向单一燃料喷射阀供给单一燃料的装置。为了降低将传统单一燃料直喷式内燃发动机转变为用不同的两种燃料作燃料的内燃发动机的成本，已开发出双燃料喷射阀，其可配装于通常由单燃料喷射阀所占据的孔内。例如，这种阀被公开于共有的美国专利No.6,073,862、6,298,833、6,336,598、6,439,192、6,761,325和7,124,959中。使用这种双燃料阀避免了与开发不同的原本可能需要例如通过两个单独的燃料喷射阀将两种不同燃料供给到发动机的定制气缸盖相关联的时间和成本。在双燃料发动机中，两种燃料的每一种都必须从燃料轨道供给到双燃料喷射阀以便喷入燃烧室中。很多现有的传统单燃料直喷式内燃发动机已经在它们的气缸盖中设有这样的孔，该孔可充当燃料轨道或者可连接到用于将燃料从燃料轨道直接输送到燃料喷射阀中的外部管道。这种发动机的气缸盖没有设置给燃料喷射阀提供第二种燃料的额外的孔，而且其中一些气缸盖不能提供足够的空间来容纳一个这样的孔。因此，当试图在将传统单燃料发动机转变为双燃料操作时使需要对传统单燃料发动机做出的改变最小化时，给双燃料喷射阀提供第二种燃料变成一个需要被解决的问题。在优选实施方式中，提供给发动机的两种燃料被分别输送到双燃料喷射阀。这种方法的优势在于，喷射每种燃料的正时与持续时间可以被单独地控制，从而提高燃烧质量。两种燃料在被供给到燃料喷射阀之后既可以在喷射阀内混合也可以分别喷射进发动机燃烧室中。除了上述问题之外，在被转变成双燃料操作的一些传统单燃料发动机中，气缸盖中已有的孔不能提供安装双燃料喷射阀所必要的深度。因此，需要一种给用于如下的发动机的双燃料喷射阀供给两种不同燃料的配置，该发动机设计带有的气缸盖设置有仅一个充当燃料轨道或者充当与燃料轨道的连接的孔且没有用于给喷射阀提供第二种燃料的额外孔。此外，如果这种配置还能为双燃料喷射阀和与双燃料喷射阀相关的其它部件提供更多的空间，这将是有利的。
技术实现思路
公开了一种用于提供除设在发动机中的燃料供给通道之外的用于将燃料供给到内燃发动机的双燃料喷射阀的单独通道的多功能隔板。隔板被组装在气缸盖上边，优选组装在相对于气缸盖的固定位置。设置在发动机中的燃料通道可用来将第一燃料供给到发动机的双燃料喷射阀，设置在隔板中的燃料通道可用来将第二燃料供给到双燃料喷射阀，第二燃料不同于第一燃料。通过使用本专利技术的隔板，不必对发动机进行大的改动。设置在发动机中的燃料通道一般位于气缸盖中。这种配置的另一个优势在于设置在气缸盖中的第一燃料供给通道为单燃料发动机的传统气缸盖设计的一部分。第一燃料供给通道可以是任何给与单燃料内燃发动机相关的现有技术中已知的燃料喷射阀输送燃料的传统装置。优选通过分开的燃料通道来给燃料喷射阀输送两种不同的燃料，因为这样允许根据燃料喷射阀的容量对将每种燃料喷射到燃烧室中的喷射正时和持续时间进行更好的控制。发动机的气缸盖设置有安装双燃料喷射阀的孔。隔板也设置有孔。气缸盖中的孔和隔板中的孔各自具有优选比双燃料喷射阀的容纳于各个孔中的相应部分的横截面面积大的横截面面积。在将隔板与气缸盖组装在一起的时候，隔板中的孔与设置在气缸盖中的孔对准。通过这种方式，隔板中的孔延长了气缸盖中的安装双燃料喷射阀的孔的深度。在优选实施方式中，隔板中的孔与气缸盖中的孔是同轴的，且双燃料喷射阀呈细长的形状。在优选实施方式中，阀盖安装在隔板上。该盖提供了用于容纳双燃料喷射阀的顶部部分的空间，所述顶部部分还可包括阀致动器。双燃料喷射阀可以是采用两个针阀以将两种燃料喷射到发动机的燃烧室中的类型，在这种情况下，每个针阀可以由单独的致动器来致动。该致动器可以是机械致动器、电磁致动器、压电致动器和磁致伸缩致动器中的任何类型。在一些实施方式中，本多功能隔板能为作为气缸的进气门和排气门的致动机构的一部分的元件——例如，打开或关闭的进气门和排气门的摇臂——提供支承。另外一些元件——例如，发动机制动器座——可以集成在本专利技术的多功能隔板的构造中。本多功能隔板在气缸盖的顶部上方延伸，其高度根据双燃料喷射阀和阀盖的尺寸进行选择，使得包括气缸盖、隔板和阀盖的组件可以容纳不同纵向尺寸的双燃料喷射阀。隔板的高度决定了隔板中的容纳双燃料喷射阀的孔的长度。与传统单燃料发动机相比，隔板不增加发动机的整体高度，但同时却提供了避免在将单燃料发动机改制成用于双燃料操作时重新设计这种单燃料发动机中所使用的传统气缸盖的优势。还公开了一种将第一燃料和第二燃料分别供给到内燃发动机的双燃料喷射阀的方法。第二燃料优选是不同于第一燃料的燃料。该方法包括：将第一燃料从第一燃料轨道经由设置在气缸盖中的燃料通道供给到双燃料喷射阀，并且将第二燃料从与第一燃料轨道分离的第二燃料轨道经由设置在安装于气缸盖上边的隔板中的燃料通道供给到双燃料喷射阀。这种方法的优势在于，两种不同的燃料通过设置在两个独立的部件上的单独的燃料通道被供给到燃料喷射阀。通过单独的通道将两种不同的燃料供给到燃料喷射阀的优势在于，可以单独地控制每种燃料的喷射事件的持续时间和正时。还公开了一种在内燃发动机的气缸盖上安装隔板和双燃料喷射阀的方法。该方法包括将隔板安置于发动机的气缸盖上边。气缸盖设置有将第一燃料从第一燃料轨道输送到双燃料喷射阀的燃料通道，隔板设置有将第二燃料从第二燃料轨道输送到双燃料喷射阀的另一燃料通道。气缸盖和隔板各自设置有用来容纳双燃料喷射阀的整套装置的孔。分别在气缸盖和隔板中的孔中的每一个的横截面面积至少要等于或者优选大于双燃料喷射阀的容纳在每个孔中的部分的横截面面积。在优选实施方式中，双燃料喷射阀呈细长的形状。该方法还包括：在将隔板安置在气缸盖上边之后，将设置在隔板中的孔的中心线与设置在气缸盖中的孔的中心线对准。通过对准两个孔的中心线，隔板实际上在延长来自气缸盖的孔的深度，以便容纳不同尺寸的双燃料喷射阀。该安装方法还包括：通过螺栓或者其它可拆除的固定装置将隔板与气缸盖组装在一起。该安装方法还包括：将双燃料喷射阀安装在由对准的来自气缸盖和隔板的孔所提供的空间中。在优选实施方式中，该安装方法还可包括在将隔板与气缸盖组装在一起之后将作为用于气缸进气门和排气门的致动机构的一部分的一些元件安装在隔板上。这种可以安装在隔板上的元件的示例为致动气缸的进气门和排气门的摇臂。该安装方法还可包括将阀盖安装在隔板之上。阀盖容纳双燃料喷射阀的延伸到隔板上方的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机，包括：i.双燃料喷射阀，所述双燃料喷射阀将第一燃料和第二燃料直接供给到燃料室中，所述第一燃料通过第一燃料通道被输送到所述双燃料喷射阀；ii.气缸盖，所述气缸盖包括用于容置所述双燃料喷射阀的喷射器孔；以及iii.安装在所述气缸盖上的多功能隔板，所述多功能隔板包括：a)本体，所述本体设置有用于容置所述双燃料喷射阀的孔，其中，所述孔与所述气缸盖中的所述喷射器孔对准，并且所述孔的长度被选定成用以支承所述双燃料喷射阀；和b)第二燃料通道，第二燃料经由所述第二燃料通道输送到所述双燃料喷射阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.16 US 61/547,7301.一种内燃发动机，包括：i.双燃料喷射阀，所述双燃料喷射阀将第一燃料和第二燃料直接供给到燃料室中，所述第一燃料通过第一燃料通道被输送到所述双燃料喷射阀；ii.气缸盖，所述气缸盖包括用于容置所述双燃料喷射阀的喷射器孔；以及iii.安装在所述气缸盖上的多功能隔板，所述多功能隔板包括：a)本体，所述本体设置有用于容置所述双燃料喷射阀的孔，其中，所述孔与所述气缸盖中的所述喷射器孔对准，并且所述孔的长度被选定成用以支承所述双燃料喷射阀；和b)第二燃料通道，第二燃料经由所述第二燃料通道输送到所述双燃料喷射阀。2.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第一燃料通道被限定在所述气缸盖中。3.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述本体还包括用于支承发动机部件的表面。4.如权利要求3所述的内燃发动机，其中，所述发动机部件是用于进气门和排气门的致动机构的元件。5.如权利要求3所述的内燃发动机，其中，所述发动机部件是制动器座。6.如权利要求1所述的内燃发动机，还包括安装在所述多功能隔板上边的阀盖。7.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第一燃料通道是延伸穿过所述气缸盖中的一个孔的燃料连接器。8.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述孔与所述喷射器孔同轴。9.一种用于内燃发动机的多功能隔板，所述多功能隔板包括本体，所述本体具有在所述内燃发动机的气缸盖的顶部上方可延伸的底表面、用于安装阀盖的上表面以及适于容纳双燃料喷射阀的孔，所述双燃料喷射阀被安装在所述气缸盖中用于将第一燃料和第二燃料输送到燃烧室中，所述多功能隔板还包括用来将第二燃料输送到所述双燃料喷射阀的燃料通道。10.如权利要求9所述的多功能隔板，其中，所述本体还包括用于支承发动机部件的表面。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·C·威克斯通，
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