CN107923343A - 被构造成在活塞式内燃发动机的燃料供应管系统中使用的燃料供应元件和燃料供应管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种被构造成在活塞式内燃发动机(90)的燃料供应管系统(10)中使用的燃料供应元件(30，130)和燃料供应管系统(10)。该燃料供应元件(30，130)包括：底部(30.1，130.1)和顶部(30.2，130.2)，其中所述底部(30.1，130.1)设置有用于安装至所述活塞式内燃发动机的气缸盖的附装部(34，134)，并且所述顶部(30.2，130.2)设置有第一紧固部(32’，132’)和第二紧固部(32”)；燃气流动通道(50，150)，该燃气流动通道被布置成在所述底部的附装部(34，134)与所述顶部(30.2，130.2)的第一紧固部(32’，132’)和第二紧固部(32”)之间延伸；在该燃料供应元件(30)中，所述第一紧固部(32’，132”)和所述第二紧固部(32”)被布置成面向相反方向，并且所述第一紧固部(32’，132”)和所述第二紧固部(32”)彼此相配地布置，使得能通过将第一燃料供应元件的第一紧固部(32’，132”)附装至第二燃料供应元件的第二紧固部(32”)而将所述第一燃料供应元件连接至所述第二燃料供应元件。所述燃料供应元件(30，130)设置有燃料进入阀元件(40，140)，该燃料进入阀元件(40，140)附装至所述燃料供应元件(30，130)的底部(30.1，130.1)。

Description

被构造成在活塞式内燃发动机的燃料供应管系统中使用的燃 料供应元件和燃料供应管系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序的被构造成在活塞式内燃发动机的燃料供应管系统中使用的燃料供应元件。

本发明还涉及一种燃料供应管系统。

背景技术

同样已知利用燃气作为内燃发动机的燃料。还同样已知燃气在燃烧室内的输送可以这样实现，即，发动机设置有燃料进入阀以将气态燃料供送到气缸的进气通道内。在进气通道内，气态燃料与燃烧空气混合。然后，气态燃料和燃烧空气混合物被引入气缸内。每个气缸都设置有其自身的燃料进入阀。

WO 2014/076367A1公开了一种用于往复式发动机的燃气供送系统，该燃气供送系统包括：用于将燃烧空气和气态燃料导入气缸内的进气端口；用于将气态燃料供送到进气端口内的燃气供送阀，其中每个进气端口都设置有其自身的燃气供送阀，并且这些燃气供送阀由阀壳体支撑。燃气供送系统进一步包括用于将气态燃料导入燃气供送阀的单独燃气管线部分。每个燃气管线部分布置在两个相邻的阀壳体之间，从而使得燃气管线部分的一端位于其中一个阀壳体中，而另一端位于另一个阀壳体中。

WO 2012/163462A1公开了一种被构造成在燃料供应系统中使用的双壁燃料供应管线元件。该双壁燃料供应管线元件包括内部管线元件、外部管线元件和连接结构，该连接结构被构造成将外部管线元件围绕内部管线元件固定地布置，从而在内部管线元件和外部管线元件之间设置管状中空空间，该内部管线元件、外部管线元件和连接结构由铸铁和/或主缸一体地铸造而成。

KR 101393217B1公开了一种用于双燃料发动机的燃气进入阀组件。该燃气进入阀组件包括外部壳体，该外部壳体具有覆盖燃气入口阀的敞开下部。壳体被放置在气缸盖的上表面上。然而，燃气入口阀被固定至气缸盖表面。

尽管根据现有技术的解决方案可能是有益的，但是仍然需要改进燃料供应系统及其组成部件。

本发明的目的是提供一种燃料供应元件，该燃料供应元件与现有技术解决方案相比可用性和柔性大大提高。

发明内容

本发明的目的基本通过一种被构造成在活塞式内燃发动机的燃料供应管系统中使用的燃料供应元件来满足，该燃料供应元件包括：

-底部和顶部，其中所述底部设置有用于安装至所述活塞式内燃发动机的气缸盖的附装部，并且所述顶部设置有第一紧固部和第二紧固部；

-燃气流动通道，该燃气流动通道被布置成在所述底部的附装部与所述顶部的第一紧固部和第二紧固部之间延伸；

-在该燃料供应元件中，所述第一紧固部和所述第二紧固部被布置成面向相反方向，并且所述第一紧固部和所述第二紧固部彼此相配地布置，使得能通过将第一燃料供应元件的第一紧固部附装至第二燃料供应元件的第二紧固部而将所述第一燃料供应元件连接至所述第二燃料供应元件。

本发明的特征在于，所述燃料供应元件设置有燃料进入阀元件，该燃料进入阀元件附装至所述燃料供应元件的底部。

这提供了一种性能得以极大提高的燃料供应元件。特别是，可用性得以提高，这是因为燃料进入阀元件附装至燃料供应元件的底部。当将燃料供应元件从气缸盖移除时，燃料进入阀元件同时以一个紧凑元件的形式被移除。有利地，该燃料供应元件为T形元件。

根据本发明的一个实施方式，所述燃料进入阀元件是燃气进入阀元件。

根据本发明的一个实施方式，所述底部设置有围绕所述燃料进入阀元件的间隙。该间隙供泄漏流体用，并且能够在一开始就检测到可能的泄漏检测。

根据本发明的一个实施方式，所述燃料进入阀元件被布置成相邻于所述附装部并且完全位于所述底部内。

根据本发明的一个实施方式，所述顶部设置有供泄漏流体用的间隙。当所述顶部具有双壁构造时情况尤其如此。因而，所述顶部设置有外壁和内壁，所述外壁和内壁之间具有所述间隙。

根据本发明的一个实施方式，所述顶部和底部以可移除的方式气密地附装在一起。换言之，所述燃料供应元件由两个单独部分形成。

根据本发明的一个实施方式，所述底部用作所述燃料进入阀元件的支撑件。换言之，所述底部提供用于所述燃料进入阀的空间。

根据本发明的一个实施方式，所述底部和所述顶部设置有位于这二者之间的密封装置。

根据本发明的一个实施方式，所述燃料进入阀元件设置有燃料喷嘴。

根据本发明的一个实施方式，所述燃料喷嘴以可移除的方式附装至所述燃料进入阀元件。例如，所述燃料喷嘴利用紧固装置诸如螺栓附装至所述燃料进入阀元件。根据一个实施方式，所述燃料喷嘴仅仅被引导至所述气缸盖的开口。所述燃料喷嘴和所述气缸盖的气密密封设置有密封装置。

根据本发明的另一个实施方式，所述燃料喷嘴以可移除的方式附装至所述发动机的气缸盖。根据一个实施方式，燃料被布置成与所述燃料进入阀元件接触。所述燃料喷嘴和所述燃料进入阀的气密密封设置有密封装置。

本发明的另一个目的通过一种燃料供应管系统满足，该燃料供应管系统包括多个根据权利要求1至9中任一项所述的燃料供应元件。

附图说明

在下文中，将参照所附的示例性的示意性附图描述本发明，其中：

图1图示了根据本发明的一个实施方式的活塞式内燃发动机中的燃料供应管系统；

图2图示了根据本发明的一个实施方式的活塞式内燃发动机中的燃料供应管系统的一部分；

图3图示了根据本发明的一个实施方式的活塞式内燃发动机中的燃料供应管系统的一部分；以及

图4图示了根据本发明的一个实施方式的活塞式内燃发动机中的燃料供应管系统的一部分。

具体实施方式

图1示意性地描绘了活塞式内燃发动机90的燃料供应管系统10。该发动机设置有气缸16、燃烧空气歧管12和将空气歧管12连接至每个气缸16的燃烧空气进入通道18。每个气缸16设置有其自身的进气通道18。发动机90利用气态燃料作为其主燃料来操作。燃料供应管系统10包括多个燃料供应元件30和与发动机的燃烧空气进气通道18连接的多个中间通道部分36。燃料供应元件30和中间通道部分36形成燃气流动通道50。燃料供应系统被操作成使得气态燃料从气态燃料源20诸如燃气罐经由燃气流动通道50和进气通道18供送到发动机90的气缸16内。

燃烧空气经由燃烧空气歧管12供送到进气通道18内，其中气态燃料在进气通道18中与燃烧空气混合。燃气空气混合物在发动机的气缸16中燃烧。在图1中，进气通道18被布置于气缸盖60。

燃料供应管系统10由多个燃料供应元件30组装而成。根据本发明的一个实施方式，燃料供应元件30包括第一部分30.1和第二部分30.2。第一部分30.1被称为底部，第二部分30.2被称为顶部。应该注意，底部是指能够被附装至气缸盖60的部分，而顶部是指从底部延伸出并位于气缸盖60外部的部分。因而，当被组装到发动机时，底部30.1被气密地附装至气缸盖60的表面。

燃料供应元件30设置有燃料进入阀元件40。有利地，该燃料进入阀元件40适合于控制气态燃料的进入，即，作为燃气进入阀元件。燃气进入阀元件40被布置成控制气态燃料经由燃料供应元件到进气通道18的流动，并最终流到发动机90的气缸16。根据本发明，燃料进入阀元件40附装至燃料供应元件30的底部30.1。因而，当燃料供应元件30被组装至气缸盖60时，燃料进入阀元件40位于气缸盖60的进气通道18附近。然而，燃料进入阀元件40附装至燃料供应元件30的底部30.1，因此借助于燃料供应元件直接完成到气缸盖的附装。每个气缸16都设置有其自身的燃料进入阀元件40。

燃料供应管系统10设置有中间通道部分36，该中间通道部分36布置在两个燃料供应元件之间以便将气态燃料引导到燃料进入阀元件40。中间通道部分36附装至燃料供应元件30的顶部30.2。在图1所示的实施方式中，中间通道部分36被组装在每两个燃料供应元件30之间。有利地，中间通道部分的端部和燃料供应元件的顶部的端部彼此匹配，从而它们能够以气密方式附装在一起。中间通道部分36和燃料供应元件30的顶部30.2一起形成直列式构造，从而它们在燃料供应管系统10内彼此对准。

图2示意性地描述了燃料供应管系统10与气缸盖相连的部分。燃料供应元件30包括底部30.1，该底部30.1设置有用于安装至发动机90的气缸盖60的附装部34。在图2中，附装部34是凸缘状附装部，并且底部30.1利用附装部34和紧固装置31安装至气缸盖60。附装部34布置有位于底部30.1和气缸盖60之间的密封装置39，从而提供气密紧固。

底部30.1设置有从附装部34朝向顶部30.2延伸一定距离的空间47。该空间47可以为基本圆柱形。空间47是为燃料进入阀元件40设置的，因而空间47大于燃料进入阀元件40。当被组装到空间47内时，在燃料进入阀元件40周围有一间隙47’。该间隙47’提供泄漏流体通道，该泄漏流体通道被布置成用于处理可能的泄漏燃气的预防措施。泄漏燃气可能从燃料进入阀元件40流到间隙47’。泄漏在一开始就能够被检测到。如能够看到的，底部30.1的底端是敞开的，从而燃料进入阀元件40能够通过该敞开底部组装到空间47内。底部30.1的底端是指位于附装部34附近的端部。

燃料进入阀元件40设置有燃料喷嘴42。根据本发明的实施方式，燃料喷嘴是燃气喷嘴。燃料喷嘴42被布置成在延伸至进气通道18内的同时在布置到气缸盖60的开口中受到该气缸盖60的引导。根据本发明的一个实施方式，燃料喷嘴42可移除地附装至燃料进入阀元件40并且仅由气缸盖中的开口引导。在这种情况下，燃料喷嘴42和燃料进入阀元件40的气密连接设置有位于燃料进入阀元件和燃料喷嘴之间的密封构件35。即使被附装至彼此，燃料进入阀元件40和燃料喷嘴42也可以是单独的零部件。气缸盖60和燃料喷嘴42之间的气密连接设置有密封装置37。例如，在维护过程中，当将燃料供应元件30从气缸盖60拆除时，燃料进入阀40和燃料喷嘴42也作为一个包装件与燃料供应元件30一起同时被拆出来。

根据本发明的另一个实施方式，燃料喷嘴42可移除地直接附装至气缸盖60，从而使其延伸到进气通道18内。然而，燃料进入阀元件40被布置成在底部30.1例如利用紧固装置(未在图中示出)附装至气缸盖60时与燃料喷嘴42气密接触。这意味着当将包括附装至底部30.1的燃料进入阀40的燃料供应元件30从气缸盖60移除时，燃料喷嘴42保持可移除地直接附装至气缸盖60。燃料喷嘴的一端被布置成从气缸盖延伸出来，从而燃料进入阀元件40和燃料喷嘴42是单独的零部件。在这种情况下，燃料喷嘴42和燃料进入阀元件40的气密布置也设置有位于二者之间的密封构件35。因而，燃料喷嘴42可容易地移除和更换。当将燃料供应元件30从气缸盖60移除时，燃料进入阀40也作为一个单元与燃料供应元件30同时被拆出来，而燃料喷嘴42保持附装至气缸盖60。

气缸盖60设置有用于燃料喷嘴42的开口64，该开口64从气缸盖60的表面延伸到进气通道18。燃料喷嘴42通过气缸盖60的开口64布置并延伸到进气通道18内。根据本发明的一个实施方式，气缸盖60的开口64形成为使其具有从进气通道18朝向气缸该的外表面延伸至一定距离的第一部分64’和从第一部分64’的一端延伸至气缸盖60的表面的第二部分64”。第一部分64’具有第一直径，第二部分64”具有第二直径。第二直径大于第一直径。由于第一直径和第二直径之间的差，在开口64上形成有台肩或类似物62。根据本发明的一个实施方式，如图2中所示，燃料喷嘴42设置有径向延伸部46，该径向延伸部46能够被布置与气缸盖60中的台肩62直接接触。换言之，当被组装到气缸盖60时，该延伸部46安置在气缸盖60的台肩62上。这为燃料喷嘴42提供了非常精确的定位，并且其限定了燃料喷嘴42在开口中的位置。

图2示意性示出了燃料供应元件30设置有双壁构造。双壁构造是指这样的构造，其中燃料供应元件30的顶部30.2包括外壁32.1和内壁32.2。外壁32.1和内壁32.2之间具有间隙32.12。换言之，燃气流动通道50被内壁32.2和内壁32.2包封，并且燃气流动通道50被外壁32.2包封。间隙32.12形成了泄漏流体通道，该泄漏流体通道经由泄漏端口47.1与位于底部30.1和燃料进入阀元件40之间的间隙47’流动连通。这具有在一开始就检测间隙32.12处的可能泄漏的技术效果。

顶部30.2设置有第一紧固部32’和第二紧固部32”。第二紧固部32”布置在距离第一紧固部32”一定距离处。第一紧固部32’和第二紧固部32”被布置成面对相反方向。燃料供应元件为T形元件。根据本发明的一个实施方式，第一紧固部32’和第二紧固部32”彼此相配地布置。这意味着可以通过将第一燃料供应元件的第一紧固部附装至第二燃料供应元件的第二紧固部而将第一燃料供应元件连接至第二燃料供应元件。

根据图2中所示的一个实施方式，燃料供应管系统10设置有附装至燃料供应元件30的中间通道部分36。中间通道部分36包括第一紧固部36’和第二紧固部36”。中间通道部分36的第二紧固部36”布置在距离中间通道部分36的第一紧固部36’一定距离处。中间通道部分36的第一紧固部36’和中间通道部分36的第二紧固部36”被布置成面对相反方向。中间通道部分36设置有波纹管38。波纹管38布置在中间通道部分36的第一紧固部36’和中间通道部分36的第二紧固部36”之间。

有利地，第一通道部分32的第一紧固部32’和第一通道部分36的第二紧固部32”、中间通道部分36的第一紧固部36’和中间通道部分36的第二紧固部36”彼此相配地布置。图2图示了中间通道部分36的第二紧固部36”附装至第一通道部分32的第二紧固部32”。第一通道部分32与中间通道部分36的气密连接设置有密封装置33。类似地，中间通道部分36的第一紧固部36’可以附装至第一通道部分32的第一紧固部32’(未示出)。

中间通道部分36设置有类似于第一通道部分32特别是燃料供应元件30的顶部30.1的双壁构造。中间通道部分36包括外壁36.1和内壁36.2。在外壁36.1和内壁36.2之间设置有间隙36.12。内壁36.2包封燃气流动通道50。外壁36.1包封内壁36.2和燃气流动通道50。间隙36.12的技术效果是在一开始就检测间隙36.12的可能泄漏。

图3基本上图示了根据本发明的一个实施方式的图2的A-A视图。燃料进入阀元件40利用紧固装置48附装至燃料供应元件30的底部30.1。换言之，燃料进入阀40在结构上属于燃料供应元件30。根据图3所示的一个实施方式，燃料喷嘴42利用紧固装置49仅附装至燃料进入阀元件40。因而，当将燃料供应元件30从气缸盖60移除时，燃料进入阀40和燃料喷嘴42将同时被从气缸盖移除。换言之，燃料进入阀30不是直接附着于气缸盖60。

顶部30.2被示出为类似于图2的双壁构造。顶部30.2中的间隙32.12设置有多个开口80，从而将泄漏流体引导到泄漏检测传感器或类似物(未示出)。燃料喷嘴42设置有开口44，从而将气态燃料供送到进气通道18内。然而，应该注意，开口的数量可以改变。在进气通道18中，气态燃料与燃烧空气混合。

图4示意性地示出了本发明的一个实施方式，其中燃料供应元件130包括可移除地附装在一起的底部130.1和顶部130.2。

底部130.1使用紧固装置131通过附装部143附装至气缸盖160。根据图4所示的实施方式，底部130.1设置有底表面134.1和顶端134.2。具体地说，附装部134包括底表面134.1。底表面134.1被布置成与气缸盖160的表面直接接触。底部130.1和气缸盖160的气密连接设置有位于这二者之间的密封装置139。顶端134.2被布置成距离底表面134.1一定距离。顶端134.2包括用于收纳顶部130.2的装置，从而能够将顶部附装至底部130.2的顶端134.2。

顶部130.2设置有用于将顶部130.2附装至底部130.1的第三紧固部133。因而，顶部130.2通过第三紧固部133和紧固装置145可移除地附装至底部130.1。第三紧固部133可以是凸缘或类似物。如能够看到的，顶部130.2附装至底部130.1的顶端134.2。

燃料供应元件130的底部130.1设置有供燃料进入阀元件140用的空间147。该空间大于燃料进入阀元件140。

类似地，如图2和图3中所示，围绕燃料进入阀元件140具有间隙147。间隙147提供了围绕燃料进入阀元件140的泄漏流体通道。该燃料进入阀元件140附装至底部130.1。燃料进入阀元件140利用紧固装置148附装至底部130.1。根据本发明的一个实施方式，燃料进入阀元件140拧至其适当位置而到达底部130.1。燃料进入阀元件140与底部130.1的气密紧固设置有密封装置135。与图3中所示的实施方式相反，燃料进入阀元件140从上部即经由底部130.2的顶端134.2布置至其适当位置而到达空间147内。在图4中，底部130.1用作燃料进入阀元件140的支撑件。根据本发明的一个实施方式，并且如在图4中看到的，底部130.1的底端具有直径小于燃料进入阀元件140的最大直径的开口。

燃料进入阀元件140设置有用于将气态燃料供送到进气通道180内的燃料喷嘴42。燃料喷嘴142附装至气缸盖160。燃料喷嘴142延伸到进气通道180内。燃料喷嘴142设置有被布置成通向进气通道180的喷嘴开口144。燃料喷嘴142设置有被引导至气缸盖160的开口164的径向延伸部146。气缸盖160中的开口164形成为使其具有从进气通道180朝向气缸盖的表面延伸至一定距离的第一部分164’和从第一部分164’的一端延伸至气缸盖160的表面的第二部分164”。第一部分164’具有第一直径，第二部分164”具有第二直径。该第二直径大于第一直径。由于第一直径和第二直径之间的差，开口164形成有台肩或类似物162。径向延伸部146被布置成与气缸盖160中的台肩162直接接触。换言之，在被组装至气缸盖160时，该延伸部146安置在气缸盖160的台肩162上。这为燃料喷嘴142提供了非常精确的定位。气缸盖160和燃料喷嘴42之间的气密连接设置有密封装置137。根据本发明的一个实施方式，燃料喷嘴162可以利用紧固装置(未在图中示出)直接附装至气缸盖160。

举例来说，根据图4的实施方式，当将燃料供应元件130的顶部130.1从气缸盖60移除时，底部130.2、燃料进入阀140和燃料喷嘴142保持与气缸盖160附装在一起。当移除燃料进入阀元件140时，底部130.2和燃料喷嘴保持与气缸盖160附装在一起。然后，能够将底部130.2移除，并且能够单独地移除燃料喷嘴142。另一个示例：当仅移除紧固装置134时，能够将包括顶部130.2、底部130.1和燃料进入阀元件140的燃料供应元件130作为一个紧凑单元从气缸盖160移除。然而，燃料喷嘴142保持紧固至气缸盖160。

图4公开了用于将气态燃料供送至燃料进入阀140的燃气流动通道150。顶部130.2设置有第一紧固部132’和第二紧固部。第二紧固部没有示出，但是类似于第一紧固部132’，另参见图1中的第二紧固部32”。

尽管这里已经与被认为是当前最优选实施方式的实施方式相关地以实施例的方式描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是旨在覆盖包含在如所附权利要求中限定的本发明的范围内的本发明的特征的各种组合或修改以及若干其他应用。与上述任何实施方式相关地提及的细节可以与另一个实施方式相关地使用，只要这种组合在技术上可行即可。

Claims (10)

1.一种被构造成在活塞式内燃发动机(90)的燃料供应管系统(10)中使用的燃料供应元件(30，130)，该燃料供应元件(30，130)包括：

-底部(30.1，130.1)和顶部(30.2，130.2)，其中所述底部(30.1，130.1)设置有用于安装至所述活塞式内燃发动机的气缸盖的附装部(34，134)，并且所述顶部(30.2，130.2)设置有第一紧固部(32’，132’)和第二紧固部(32”)；

-燃气流动通道(50，150)，该燃气流动通道被布置成在所述底部的附装部(34，134)与所述顶部(30.2，130.2)的所述第一紧固部(32’，132’)和所述第二紧固部(32”)之间延伸；

-在该燃料供应元件(30)中，所述第一紧固部(32’，132”)和所述第二紧固部(32”)被布置成面向相反方向，并且所述第一紧固部(32’，132”)和所述第二紧固部(32”)彼此相配地布置，使得能通过将第一燃料供应元件的第一紧固部(32’，132”)附装至第二燃料供应元件的第二紧固部(32”)而将所述第一燃料供应元件连接至所述第二燃料供应元件，

其特征在于，所述燃料供应元件(30，130)设置有燃料进入阀元件(40，140)，该燃料进入阀元件(40，140)附装至所述燃料供应元件(30，130)的所述底部(30.1，130.1)。

2.根据权利要求1所述的燃料供应元件，其特征在于，所述底部(30.1，130.1)设置有围绕所述燃料进入阀元件(40，140)的间隙(47’，147’)。

3.根据权利要求1所述的燃料供应元件，其特征在于，所述燃料进入阀元件(40，140)被布置成相邻于所述附装部(34，134)并且完全位于所述底部(31.1，130.1)内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料供应元件，其特征在于，所述顶部设置有供泄漏流体用的间隙(32.12)。

5.根据权利要求1所述的燃料供应元件，其特征在于，所述顶部(30.2，130.2)和所述底部(30.1，130.1)以可移除的方式气密地附装在一起。

6.根据权利要求5所述的燃料供应元件，其特征在于，所述底部(30.1，130.1)和所述顶部(30.2，130.2)设置有位于该底部和该顶部之间的密封装置。

7.根据权利要求1所述的燃料供应元件，其特征在于，所述燃料进入阀元件(40，140)设置有燃料喷嘴(42，142)。

8.根据权利要求7所述的燃料供应元件，其特征在于，所述燃料喷嘴(42)以可移除的方式附装至所述燃料进入阀元件(40)。

9.根据权利要求7所述的燃料供应元件，其特征在于，所述燃料喷嘴(42)以可移除的方式附装至所述发动机(90)的气缸盖(160)。

10.一种燃料供应管系统(10)，该燃料供应管系统包括多个根据权利要求1至9中任一项所述的燃料供应元件(30，130)。