低压气态燃料喷射器护罩制造技术

本发明专利技术涉及低压气态燃料喷射器护罩。具体而言，提供了用于改进使用直接喷射燃料气体喷射器系统的燃气往复式内燃机(RICE)中的燃料分配的系统、装置以及方法。该系统、方法以及装置便于将燃料流引导到发动机的燃烧室中，这可产生更均匀的燃料/空气混合物，导致更有效的燃烧和NO

Low pressure gaseous fuel injector shield

【技术实现步骤摘要】
低压气态燃料喷射器护罩
提供了用于低压燃料喷射器的护罩，并且具体而言，提供了用于将气态燃料流引导到燃烧室中的装置、系统以及方法。
技术介绍
目前的直接喷射燃料气体喷射器系统可大体上分类为低压系统或高压系统。与低压系统相比，高压系统可提供更好的燃料渗透以及燃料/空气混合物的改进的均匀性。然而，高压系统的购买和维护可比低压系统昂贵得多。将低压系统变换为高压系统还可能需要在诸如例如管道气体压缩的应用中的昂贵的系统级升级。在其它应用中，使用高压系统可为不可能的，这是由于高压气体源的缺乏。
技术实现思路
提供了用于与低压燃料喷射器一起使用的护罩、低压燃料喷射器组件以及用于将气态燃料流引导到燃烧室中的方法。在一个实施例中，提供了一种用于气体燃料喷射器的护罩，其可包括本体，该本体具有开放的近侧端部和远侧端部，该开放的近侧端部构造成从燃料喷射器接收燃料，该远侧端部构造成将燃料输送至发动机的燃烧室。远侧端部可具有延伸穿过其的主开口。主开口可构造成在燃料的喷射期间由阀密封。远侧端部可包括延伸穿过其并且定位在主开口的径向外侧的至少一个辅助开口。该至少一个辅助开口可构造成在主开口由阀密封时使燃料穿过其。护罩可以以多种方式变化。例如，该至少一个辅助开口可构造成将燃料从该至少一个辅助开口沿径向向外引导。作为另一实例，护罩的本体可具有大致圆柱形的几何形状。作为另一实例，护罩的本体的远侧端部可构造成邻近燃料进入端口与发动机的汽缸盖联接。作为又一实例，护罩的本体的部分可构造成接收在发动机的燃料进入端口内。在一些实施方案中，该至少一个辅助开口可具有可从主开口的中心轴线沿径向向外成角度的纵向轴线。在其它实施方案中，该至少一个辅助开口可为延伸穿过护罩的本体的纵向槽。作为另一实例，该至少一个辅助开口可包括围绕主开口沿径向定位的多个开口。在另一实施例中，提供了一种燃料喷射器，其可包括限定第一通路的壳体，该第一通路构造成允许燃料流动穿过其。壳体可包括密封元件。燃料喷射器还可包括能够在第一位置与第二位置之间移动的阀，在第一位置，阀与密封元件形成密封。燃料喷射器还可包括护罩，其可具有联接至壳体的近侧端部。护罩可具有中心通路和至少一个燃料通路，该中心通路构造成在阀处于第二位置时大致由阀密封，该至少一个燃料通路构造成在中心通路由阀密封时允许燃料流动穿过其。燃料喷射器可以以多种方式变化。例如，该至少一个燃料通路可构造成将燃料从该至少一个燃料通路沿径向向外引导。作为另一实例，护罩的本体可具有大致圆柱形的几何形状。在一些实施方案中，该至少一个燃料通路可从主通路的中心轴线沿径向向外成角度。在其它实施方案中，该至少一个燃料通路可呈延伸穿过护罩的本体的至少一个纵向槽的形式。作为另一实例，该至少一个燃料通路可呈围绕中心通路沿径向定位的多个通路的形式。在另一方面，提供了一种用于将燃料喷射到发动机中的方法。该方法可包括将气态燃料输送至燃料喷射器的燃料入口通路，将密封部件从第一位置移动至第二位置以由此打开燃料入口通路并且密封护罩的第一通路。气态燃料可从燃料入口通路流动穿过护罩中的至少一个辅助通路，使得燃料流动到燃烧室中。该方法还可包括将密封部件从第二位置移动至第一位置，由此关闭燃料入口通路，以及点燃燃料，以引起燃烧。方法可以以多种方式变化。例如，密封部件可在其从第一位置移动至第二位置时远离密封元件移动以打开燃料通路。在一些实施方案中，燃料可在其流动到燃烧室中时从第一通路的中心轴线沿径向向外引导。在其它实施方案中，来自燃烧室的火焰锋可进入护罩的第一通路。火焰锋可在护罩内焚烧燃料。附图说明图1A为二冲程燃气往复式内燃机(RICE)的一个示例性实施例的截面视图；图1B为图1A中示出的发动机的部分的放大截面视图；图2A为图1A的发动机的燃料喷射器护罩的示例性实施例的侧视图；图2B为图2A中示出的燃料喷射器护罩的底视图；图2C为图2A中示出的燃料喷射器护罩的侧部截面视图；图3A为图1A的燃料喷射器护罩和燃料喷射器的侧视图，其中阀杆在第一位置处；图3B为图3A中示出的护罩和燃料喷射器的侧视图，其中阀杆在第二位置处；图4为燃料喷射器护罩的另一示例性实施例的底部透视图；以及图5为二冲程燃气RICE的另一示例性实施例的部分的截面视图。具体实施方式现在将描述某些示例性实施例以提供对本文中公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造以及使用的原理的全面理解。这些实施例的一个或更多个实例在附图中示出。本领域技术人员将理解的是，本文中具体描述并在附图中示出的系统、装置以及方法为非限制性示例性实施例，并且本专利技术的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施例示出或描述的特征可与其它实施例的特征组合。此类改型和变型旨在包括在本专利技术的范围内。此外，在本公开中，实施例的相同命名的构件大体上具有类似的特征，并且因此在特定实施例内不一定完全阐述各个相同命名的构件的各个特征。一些燃气内燃机利用直接喷射燃料气体喷射器系统以将燃料喷射到发动机的燃烧室中。燃烧室内的燃料可被点燃以引起燃烧，其可使活塞移位。活塞的运动产生可利用的机械能。直接喷射燃料气体喷射器系统可大体上分类为可在大约~30-60psig下输送燃料的低压系统或可在大约~100-500psig下输送燃料的高压系统。在一些情况下，低压系统可在燃烧室中提供相对低的燃料渗透以及不良的燃料/空气混合，这可导致效率低的燃烧和增加的排放。纠正此问题的一种方式是使用护罩或帽，以将流从喷射器引导到燃烧室中。护罩可最大限度地增加燃料渗透，改进气体流的自由射流混合，并且通过优化喷射方向和气体到室中的扩散而在燃烧室中产生更均匀的燃料/空气混合物。与其它类似的低压喷射器相比，这可允许更好的燃料分配。改进的燃料分配可导致更有效的燃烧和减少的排放。图1A示出了二冲程燃气RICE100。发动机100可大体上包括汽缸104和汽缸盖105，汽缸104具有设置在其中的活塞102。活塞102、汽缸104以及汽缸盖105可限定燃烧室114的封闭容积。汽缸104还可包括用于将空气输送至燃烧室114的进气端口106，以及可允许废气从燃烧室114排出的排气端口108。汽缸盖105可包括燃料进入端口110，其可便于燃料从燃料喷射器112输送到燃烧室114中。燃料喷射器112可包括壳体116和阀部件120，壳体116具有联接于其的密封元件118。燃料喷射器112可起作用以控制燃料气体(诸如，例如天然气)到发动机100的燃烧室114中的喷射。如图1A中进一步示出的那样，护罩250可联接在燃料喷射器112与燃烧室114之间。如将在下面更详细论述的那样，护罩250可构造成以受控的方式将流引导到燃烧室中。虽然未示出，但发动机还可包括火花塞(未示出)和/或其它点火系统，其可在活塞102的与燃料喷射器112相同的侧部上延伸穿过汽缸盖105上的点火端口(未示出)或者与汽缸盖105上的点火端口(未示出)联接。火花塞(未示出)和/或其它点火系统可起作用以点燃燃烧室内的燃料来引起燃烧。...

【技术保护点】
1.一种用于气体燃料喷射器的护罩，包括：/n本体，其具有开放的近侧端部和远侧端部，所述开放的近侧端部构造成从燃料喷射器接收燃料，所述远侧端部构造成将所述燃料输送至发动机的燃烧室，所述远侧端部具有延伸穿过其的主开口，所述主开口构造成在燃料的喷射期间由阀密封，并且所述远侧端部包括延伸穿过其并设置在所述主开口的径向外侧的至少一个辅助开口，所述至少一个辅助开口构造成在所述主开口由阀密封时使燃料穿过其。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于气体燃料喷射器的护罩，包括：
本体，其具有开放的近侧端部和远侧端部，所述开放的近侧端部构造成从燃料喷射器接收燃料，所述远侧端部构造成将所述燃料输送至发动机的燃烧室，所述远侧端部具有延伸穿过其的主开口，所述主开口构造成在燃料的喷射期间由阀密封，并且所述远侧端部包括延伸穿过其并设置在所述主开口的径向外侧的至少一个辅助开口，所述至少一个辅助开口构造成在所述主开口由阀密封时使燃料穿过其。


2.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述至少一个辅助开口构造成使燃料从所述至少一个辅助开口沿径向向外引导。


3.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述护罩的所述本体具有大致圆柱形的几何形状。


4.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述护罩的所述本体构造成邻近燃料进入端口与发动机的汽缸盖联接。


5.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述护罩的所述本体的部分构造成接收在发动机的燃料进入端口内。


6.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述至少一个辅助开口具有从所述主开口的中心轴线沿径向向外成角度的纵向轴线。


7.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述至少一个辅助开口为延伸穿过所述护罩的所述本体的纵向槽。


8.根据权利要求1所述的护罩，其特征在于，所述至少一个辅助开口包括围绕所述主开口沿径向定位的多个开口。


9.一种燃料喷射器，包括：
壳体，其限定第一通路，所述第一通路构造成允许燃料流动穿过其，所述壳体包括密封元件；
阀，其能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述阀与所述密封元件形成密封；
护罩，其具有联接至所述壳体的近侧端部，所述护罩包括中心通路和至少一个燃料通路，所述中心通路构造成在所述阀处于所述第二位置时大致由所述阀密封，所述至少一个燃料通...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC埃彻维里，M帕特森，
申请(专利权)人：通用电气石油和天然气压缩系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US