本发明专利技术涉及一种用于调节气态燃料的压力的气体压力调节器(1)，所述气体压力调节器具有壳体(2)，在所述壳体中布置有能纵向运动的气体活塞(3)，所述气体活塞限界气体室(5)并且限界能充注以工作液体的压力室(7)，其中，所述气体活塞(3)具有在其外侧环绕的第一密封件(24)，所述气体活塞(3)借助所述第一密封件在所述壳体(2)上被密封地导向并且所述第一密封件密封所述气体室(5)。通过所述气体活塞(3)与阀座(21)的共同作用形成溢流阀(20)，经由所述溢流阀能够将气体从所述气体室(5)引出。在所述气体活塞(3)的外侧上构造环绕的第二密封件(25)，所述气体活塞(3)借助所述第二密封件在所述壳体(2)中同样被密封地导向，其中，所述气体活塞(3)至少区段地被低压气体室(9)包围，并且所述第二密封件(25)将所述低压气体室(9)与气体回流室(10)分开，其中，所述气体室(5)能通过所述溢流阀(20)与所述气体回流室(10)连接。本发明专利技术还涉及一种用于给内燃机供应气态燃料的系统，该系统具有中间箱(200)和这种气体压力调节器(1)。此外，在一种用于运行该系统的方法中存在回流存储器(300)，该回流存储器的压力在气体室(5)中的压力和气体箱(100)中的压力之间被调设。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调节气态燃料的压力的气体压力调节器、在使用这种气体压力调节器的情况下给内燃机供给气态燃料的系统和用于运行该系统的方法
本专利技术涉及一种用于调节气态燃料压力的气体压力调节器，如该气体压力调节器为了将处于预给定的压力下的气态燃料供应给内燃机而被使用那样。此外，该装置还涉及一种在使用这种气体压力调节器的情况下给内燃机供给气态燃料的系统和一种用于运行该系统的方法。
技术介绍
由现有技术、例如由DE102016207743Al已知一种用于在一定压力下给内燃机供应气态燃料的气体压力调节器。这种系统具有气体箱，借助气泵从该气体箱中取出气态燃料。气泵压缩气体并且将其供应给中间箱。从中间箱馈给另一气体存储器、所谓的气轨，在该气体存储器中气态燃料维持在预给定的压力，以便最后经由一个或多个喷射器被引入到内燃机中。在中间箱和气轨之间中间连接有气体压力调节器，该气体压力调节器这样设计，使得在气轨中始终保持预给定的气体压力。为此，气体压力调节器具有相互连接的调节阀，这些调节阀负责在压力过高的情况下将气体从气轨引回到气体箱中并且在压力过低的情况下将气体从中间箱补充充注到气轨中。为了实现这种连接，在气体压力调节器内设置满足多种功能的阀。该阀具有可运动的活塞，该活塞可纵向运动地布置在气体压力调节器的壳体中，并且该活塞以端侧限界可充注以变换的压力的压力室。可以将液态工作介质引入压力室中，使得通过液态工作介质、例如液态燃料可以沿纵向方向将力施加到阀活塞上。作为对压力室中的液态工作介质的液压压力的反作用力，气体室中的压力作用到阀活塞上，阀活塞以其对置的端侧限界该气体室。此外，关闭弹簧的力作用到阀活塞上，该力与气动力指向相同方向。如果压力室中的液压压力高于由于气体压力产生的气动力和关闭弹簧的力，则活塞离开压力室运动并且在此打开进气阀，气态燃料通过该进气阀从中间箱流到气轨中并且在那里提高气体压力，如在气体压力调节器内被气体充注的室一样。相反，如果由于气动压力作用到阀活塞上的力和关闭弹簧的力一起大于压力室中的液压压力，则阀活塞沿着相反方向运动并且重新关闭进气阀。如果阀活塞进一步运动，则开口附加地被受控打开，气态燃料通过该开口从气体压力调节器内被气体充注的气体室被受控地输出到箱中，使得气体室中的压力下降，从而气轨中的压力下降。以这种方式，可以在气体室内实现纯机械式压力调设，其中，参考压力是工作介质的压力。通过阀活塞端面的大小并且通过弹簧的强度可以调设应存在于气动压力和液压压力之间的压力差。尤其，由此能够实现系统的运行，在该运行中，气体压力始终略低于液压压力，以便避免气体压力调节器内的不希望的泄露并且也避免气体供给系统的其他部分中的不希望的泄漏。气态燃料在气体箱中以低压来提供并且必须被气泵压缩到高于气轨中所需压力的必要压力。视系统而定，该气体压力是几百巴(几十兆帕)，使得不得不耗费巨大能量用于压缩。如果必须降低气轨中的压力，则气体无消耗地被引回到气体箱中并且在此卸载，使得用于压缩所耗费的能量丢失。此外，被引回的气体意味着能量输入到气体箱中。尤其当气态燃料以低温的方式存储在气体箱中时，总是不希望有附加的热量输入气体箱中的的，因为该热量输入导致气体箱中的压力升高，该压力升高必须被另外的装置限制。这使该系统效率低下并且引起附加的燃料消耗。由于过量的气态燃料被溢流(abgesteuert)到系统的气体箱中，所以在气态燃料的回流部中仅存在非常低的压力，该压力通常仅为几巴并且也作用在气体压力调节器的部分区域中。与此相对，液压工作介质、例如液态燃料的压力是几百巴并且与气态燃料的如在气轨中可提供的压力处于相同的数量级。因此，在气体压力调节器内，介质应以非常不同的压力相对彼此密封，即在一方面回流部的气态燃料之间与另一方面液压工作介质之间应实现可靠的密封。以几百巴的高压力差相对彼此密封在技术上是非常费事的并且这种气体压力调节器相应地是昂贵的并且会降低整个系统的效率。
技术实现思路
与此相对，本专利技术的气体压力调节器具有以下优点：在气体压力调节器内能够以低花费实现液压工作介质相对于气态燃料的有效密封，使得能够简单且低花费地制造该气体压力调节器并且可以不采取费事的密封措施。为此，气体压力调节器具有壳体，在该壳体中布置有可纵向运动的气体活塞，该气体活塞以第一端侧限界气体室，并且以其对置的第二端侧限界能被充注以工作液体的压力室，其中，气体活塞在两个端面之间具有在该气体活塞外侧上环绕的第一密封件，气体活塞借助该第一密封件在壳体中被密封地导向并且该第一密封件密封气体室。还设置有溢流阀，该溢流阀通过气体活塞与阀座的共同作用形成并且经由该溢流阀可以将气体从气体室中引出。在气体活塞的外侧，构造有环绕的第二密封件，该第二密封件限界至少部分地包围气体活塞的低压气体室，并且将低压气体室与气体回流室分开，其中，该气体室能通过溢流阀与气体回流室连接。通过设置环绕的第二密封件，可以在气体压力调节器内实现三个以不同压力充注有气体的室：除了实现了向气轨馈给的气体室以外，还实现了气体回流室，在该气体回流室中存在比气轨中的气体压力低但比气体箱中的压力高的气体压力。最后实现了低压气体室，该低压气体室通过第二密封件与气体回流室分开并且在该低压气体室中存在与在气体箱中相同的低压。这种低压气体室能够以简单的方式相对也处于低压下的液压液体低压室密封，该液体低压室接收来自液压压力室的泄漏。因为在密封件的两侧仅存在低压并从而实际上存在相等的压力，所以能够以简单的方式实现可靠的密封并从而能够实现一方面气态燃料和另一方面液压工作介质的完全分开，而不会发生气态燃料到箱中的明显回流，这在那里会导致上面已经说明的不利作用。在本专利技术的第一有利构型中，阀座构造在控制活塞上，该控制活塞通过气体活塞的纵向运动可运动并由此可以至少间接地打开通到气体室中的气体高压入口。通过使用控制活塞来打开气体高压入口，不必由气体活塞来实现这种功能，这允许符合目的地构型这两个构件并从而实现可靠的功能。在另一有利构型中，控制活塞在其面向气体活塞的第一终止位态中相对于进气阀活塞具有轴向距离，该进气阀活塞通过其纵向运动打开和关闭气体室通向气体高压入口的开口。由于控制活塞不直接放置在进气阀活塞上，所以控制活塞的运动与进气阀活塞的运动之间产生延迟，使得可以关闭溢流阀，而不会直接打开气体高压入口。例如当目前在系统内不消耗气体时，以这种方式能够进入到控制活塞的稳定位态中，在该稳定位态中不但气体入口而且气体出口都是关闭的。在另一有利构型中，进气阀活塞被进气阀弹簧朝气体活塞方向轴向预紧，使得该进气阀活塞始终返回到其关闭位态中。在另一有利构型中，第一密封件的外径与第二密封件的外径不同。由于这些密封件的直径不同，可以将附加的力沿控制活塞的纵向方向施加给它，因为液压有效面积或气动有效面积不同。视两个密封件中的哪一个更大而定，可以将附加的关闭力或附加的打开力施加到气体活塞上，使得或者提高气体活塞的打开速度或者提高关闭速度并且能够以有利的方式影响气体活塞的动态性。在另一有利构型中，气体活塞被气体活塞弹簧朝压力室的方向轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于调节气态燃料的压力的气体压力调节器(1)，所述气体压力调节器具有壳体(2)，在所述壳体中布置有能纵向运动的气体活塞(3)，所述气体活塞以第一端侧(17)限界气体室(5)并且所述气体活塞以它的对置的第二端侧(18)限界能充注以工作液体的压力室(7)，其中，所述气体活塞(3)在两个端面(17；18)之间具有在该气体活塞的外侧环绕的第一密封件(24)，所述气体活塞(3)借助所述第一密封件在所述壳体(2)上被密封地导向并且所述第一密封件密封所述气体室(5)，并且所述气体压力调节器具有溢流阀(20)，所述溢流阀通过所述气体活塞(3)与阀座(21)的共同作用形成，并且经由所述溢流阀能够将气体从所述气体室(5)引出，/n其特征在于，/n在所述气体活塞(3)的外侧上构造环绕的第二密封件(25)，所述气体活塞(3)借助所述第二密封件在所述壳体(2)中同样被密封地导向，其中，所述气体活塞(3)至少区段地被低压气体室(9)包围，并且所述第二密封件(25)将所述低压气体室(9)与气体回流室(10)分开，其中，所述气体室(5)能通过所述溢流阀(20)与所述气体回流室(10)连接。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 DE 102017221329.91.一种用于调节气态燃料的压力的气体压力调节器(1)，所述气体压力调节器具有壳体(2)，在所述壳体中布置有能纵向运动的气体活塞(3)，所述气体活塞以第一端侧(17)限界气体室(5)并且所述气体活塞以它的对置的第二端侧(18)限界能充注以工作液体的压力室(7)，其中，所述气体活塞(3)在两个端面(17；18)之间具有在该气体活塞的外侧环绕的第一密封件(24)，所述气体活塞(3)借助所述第一密封件在所述壳体(2)上被密封地导向并且所述第一密封件密封所述气体室(5)，并且所述气体压力调节器具有溢流阀(20)，所述溢流阀通过所述气体活塞(3)与阀座(21)的共同作用形成，并且经由所述溢流阀能够将气体从所述气体室(5)引出，
其特征在于，
在所述气体活塞(3)的外侧上构造环绕的第二密封件(25)，所述气体活塞(3)借助所述第二密封件在所述壳体(2)中同样被密封地导向，其中，所述气体活塞(3)至少区段地被低压气体室(9)包围，并且所述第二密封件(25)将所述低压气体室(9)与气体回流室(10)分开，其中，所述气体室(5)能通过所述溢流阀(20)与所述气体回流室(10)连接。
2.根据权利要求1所述的气体压力调节器，其特征在于，所述阀座(21)构造在控制活塞(28)上，所述控制活塞能通过所述气体活塞(3)的纵向运动而运动并且由此能够至少间接地打开通到所述气体室(5)中的气体高压入口(11)。
3.根据权利要求2所述的气体压力调节器，其特征在于，所述控制活塞(28)在其面向所述气体活塞(3)的第一终止位态中相对于进气阀活塞(30)具有轴向距离，所述进气阀活塞通过其纵向运动打开和关闭所述气体室(5)通向所述气体高压入口(11)的开口。
4.根据权利要求3所述的气体压力调节器，其特征在于，所述进气阀活塞(30)被进气阀弹簧(31)朝所述气体活塞(3)的方向轴向预紧。
5.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述第一密封件(24)的外径与所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·谢尔，D·瓦勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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