集成式气体喷嘴止回阀和使用其的发动机制造技术

一种用于利用端口将气态燃料喷射至发动机汽缸中的气体供应喷嘴组件包括具有漏斗形状的主体，其具有小端部以及用于附接至计量阀的大面积入口。主体的中线的弯曲角度大于零。末端喷嘴限定延伸在入口与排放端之间的气体通道。止回阀夹紧在主体的小端部与末端喷嘴的入口端之间，并且偏置为关闭以阻止从末端喷嘴流至主体中，响应于压力差而打开以允许从主体流至末端喷嘴中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及气体供应喷嘴组件，并且更具体地涉及喷嘴组件中包括用于双燃料发动机的止回阀。
技术介绍
随着天然气的不断增长，发动机工业中具有改造现有柴油机或创建具有燃烧天然气和蒸馏的柴油燃料二者的能力的新型双燃料发动机的趋势。当以双燃料模式操作时，通过将气态燃料移动通过计量阀和气体供应喷嘴并使其进入发动机汽缸中向发动机汽缸供应气态燃料充量。接着可以通过将直接喷射至喷射汽缸中的柴油燃料进行压缩点燃来点燃气态充量。当以单燃料模式操作时，发动机仅利用柴油燃料而操作。尤其当发动机以柴油燃料模式操作时，可能存在气体和污染物从发动机汽缸朝气体计量阀返回的回流风险。这些问题在有时候在机车工业中利用的类型的双燃料二冲程发动机的情况中进一步加剧。本专利技术涉及上文阐述的一个或多个问题。
技术实现思路
一方面，内燃机包括限定至少一个汽缸的壳体。活塞定位成在汽缸中往复运动。气态燃料供应系统包括流体地定位在气态燃料源与气体供应喷嘴组件之间的计量阀，所述气体供应喷嘴组件包括通入汽缸中的出口。液体燃料供应系统包括利用定位在汽缸中的喷射尖端流体地连接至燃料喷射器的液体燃料源。气体供应喷嘴组件包括附接在附接至计量阀的主体与流体地连接至汽缸的末端喷嘴之间的止回阀。止回阀可在允许气态燃料流至汽缸中的打开位置与防止流体从汽缸流至主体中的关闭位置之间移动。另一方面，用于利用端口将气态燃料喷射至发动机的汽缸中的喷嘴组件包括具有漏斗形状的主体，其具有用于附接至气体计量阀的大面积入口以及小端部。主体具有弯曲角度大于零的中线。末端喷嘴限定延伸在入口与排放端之间的气体通道。止回阀夹紧在主体的小端部与末端喷嘴的入口端之间，并且偏置为关闭以阻止从末端喷嘴流至主体中，但是响应于压力差而打开以允许从主体流至末端喷嘴中。另一方面，操作发动机的方法包括通过打开计量阀和止回阀向汽缸供应气态燃料。通过关闭计量阀结束气态燃料的供应。通过关闭止回阀防止流体从汽缸反向流动至喷嘴组件的主体中。附图说明图1是根据本专利技术的发动机的示意图；图2是用于图1的发动机的气体供应喷嘴组件的分解视图；图3是用于图2的发动机的气体供应喷嘴组件的截面侧视图；图4是图3的气体供应喷嘴组件中的止回阀的透视截面图；图5是根据本专利技术的另一个方面的替代性不对称止回阀的侧视图；图6是根据本专利技术的另一个方面的止回阀的交叉狭缝版本的侧视图；图7是图6的止回阀的透视截面图；图8是根据本专利技术的处于打开位置中的又另一个替代性止回阀的截面侧视图；图9是图8的且处于其关闭位置中的止回阀的截面侧视图；图10是根据本专利技术的另一个方面的蝶形止回阀的侧视图；以及图11是根据本专利技术的另一个方面的分离盘式止回阀的侧视图。具体实施方式首先参考图1，内燃机10包括限定至少一个汽缸12的壳体11。活塞13定位成在汽缸12中介于下止点位置与上止点位置之间往复运动。气态燃料供应系统20包括流体地定位在气态燃料源22与气体供应喷嘴组件23之间的计量阀21，所述气体供应喷嘴组件23包括通入汽缸12中的出口24。液体燃料供应系统50包括利用定位在汽缸12中的喷射尖端53流体地连接至燃料喷射器52的液体燃料源51。气体供应喷嘴组件23包括附接在附接至计量阀21的主体31与流体地连接至汽缸12的末端喷嘴32之间的止回阀30。止回阀可在允许气态燃料流至汽缸12中的打开位置与防止流体从汽缸12流至主体31中的关闭位置之间移动。燃料喷射器52和计量阀21二者均可以由电子控制器15以常规方式控制以使得它们正常操作。现在另外参考图2和图3，更详细地示出了用于图1的发动机10的气体供应喷嘴组件23。具体地，主体31可以包括漏斗形状，该主体具有用于附接至气体计量阀21的大面积入口38以及小端部39。主体31具有弯曲角度70大于零的中线26。末端喷嘴32限定延伸在入口端42与排放端43之间的气体通道41。止回阀30夹紧在主体31的小端部39与末端喷嘴32的入口端42之间。止回阀30偏置成关闭以阻止从末端喷嘴32流至主体31中。止回阀30响应于压力差而打开以诸如在向汽缸12供应气态燃料时允许从主体31流至末端喷嘴32中。虽然不是必须的，但是主体31的区段44可以接纳在末端喷嘴32中，使得止回阀30完全定位在末端喷嘴32内侧，如图3中最佳地所示。主体31可以终止于环形支座60且末端喷嘴32可以限定环形肩部61。止回阀30可以利用多个螺栓62夹紧在环形支座60与环形肩部61之间。气体供应喷嘴组件23可以包括夹紧而接触止回阀30以及主体31(未示出)和末端喷嘴32中的一者的压缩调整垫圈45。另外参考图4，图2和图3的气体供应喷嘴组件23中所说明的止回阀30可以采用具有挡板46的可变形主体40的形式，该挡板在关闭位置中接触彼此和过滤器支座34且形成为在打开位置中脱离与过滤器支座34的接触。过滤器支座34可以是具有支撑关闭位置中的可变形主体40使得汽缸12中产生的高压力不会使可变形主体40以非所需方式翻转的形状的相对较刚性金属丝网构造。具体地，止回阀30可以准确地包括形成所谓的“鸭嘴”配置的两个挡板46。在所示实施例中，该两个挡板46在关闭位置中在中线26处接触彼此，如图3中最佳地所示。本专利技术还预期包括可变形主体40的其它止回阀30。例如，图5示出了其中可变形主体40仍然准确地包括两个挡板46的替代性实施例，但是该配置是不对称的使得该两个挡板在偏离穿过气体供应喷嘴组件23的中线26的狭缝处汇合。图6和图7示出了其中可变形主体40包括以交叉狭缝配置靠近的正好四个挡板47的止回阀30的又另一个实施例。本领域技术人员将明白的是，图6和图7中所示的实施例可具有居中于气体供应喷嘴组件的中线26上的交叉狭缝，但是交叉狭缝配置的止回阀30的不对称配置将也落在本专利技术的范围内。本领域技术人员将明白的是，可变形主体40应当由可承受存在于发动机汽缸12附近的热量和化学物质的恶劣环境的材料制成。包括可变形主体40的止回阀30可以购自派克汉尼汾(ParkerHannifin)。除过滤器支座定位在可变形主体40上游之外，图8和图9的止回阀30类似于图2至4的实施例，其中图2至4的实施例具有相反配置。本领域技术人员将明白的是，可变形主体40将有可能由朝打开位置弹性地变形但是偏置至其关闭位置的非金属材料制成，从而可以表示可变形主体40的未变形形状。图10示出了将落在本专利技术的范围内的另一个示例性止回阀30。具体地，在此版本中，止回阀30包括由弹簧偏置铰链37连接至阀构件36的阀体(主体23)。图11示出了包括均连接至弹簧偏置铰链37的第一阀构件48和第二阀构件48的所谓的分离盘式止回阀30。本领域技术人员将明白的是，各种其它阀构造也可落在本专利技术的范围内。选择用于根据本专利技术的止回阀30的适当材料和结构时的某些考虑是该阀继续具有防止引入空气泄漏至主体31中的能力，空气泄漏可能产生可非所需地引爆的可燃烧混合物。优选地，止回阀30偏置为关闭，但是可在最小压力差和极小压力降代价下可快速打开。电活性弹性体可以是用于构造根据本专利技术的可变形主体40的不错选择。优选地，通过打开位置中的止回阀30的流动面积大于通过末端喷嘴32的流动面积使得止回阀30不会在气体供应喷嘴组件23中产生流量限制。工业实用性本专利技术大体上涉及用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，其包括：壳体，其限定至少一个汽缸；活塞，器定位成在所述汽缸中往复运动；气态燃料供应系统，其包括流体地定位在气态燃料源与气体供应喷嘴组件之间的计量阀，所述气体供应喷嘴组件包括通入所述汽缸中的出口；液体燃料供应系统，其包括利用定位在所述汽缸中的喷射尖端流体地连接至燃料喷射器的液体燃料源；所述气体供应喷嘴组件，其包括附接在附接至所述计量阀的主体与流体地连接至所述汽缸的末端喷嘴之间的止回阀；以及所述止回阀，其能够在允许气态燃料流入所述汽缸中的打开位置与防止流体从所述汽缸流至所述主体中的关闭位置之间移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.25 US 14/3143261.一种内燃机，其包括：壳体，其限定至少一个汽缸；活塞，器定位成在所述汽缸中往复运动；气态燃料供应系统，其包括流体地定位在气态燃料源与气体供应喷嘴组件之间的计量阀，所述气体供应喷嘴组件包括通入所述汽缸中的出口；液体燃料供应系统，其包括利用定位在所述汽缸中的喷射尖端流体地连接至燃料喷射器的液体燃料源；所述气体供应喷嘴组件，其包括附接在附接至所述计量阀的主体与流体地连接至所述汽缸的末端喷嘴之间的止回阀；以及所述止回阀，其能够在允许气态燃料流入所述汽缸中的打开位置与防止流体从所述汽缸流至所述主体中的关闭位置之间移动。2.根据权利要求1所述的发动机，其中所述止回阀朝所述关闭位置偏置。3.根据权利要求1所述的发动机，其中通过所述止回阀的流动面积大于通过所述末端喷嘴的流动面积。4.根据权利要求1所述的发动机，其中所述发动机具有双燃料配置，其中每当所述活塞在从上止点从下止点且进而返回至上止点的循环中往复运动时所述计量阀打开以将气态燃料喷射至所述汽缸中；以及单燃料配置，其中所述燃料喷射器在所述循环期间至少一次将液体燃料从所述喷射尖端喷射至所述汽缸中，且所述止回阀在所述循环中保持关闭。5.根据权利要求1所述的发动机，其中所述止回阀包括具有挡板的可变形材料，所述挡板在所述关闭位置中接触过滤器支座且变形为在所述打开位置处脱离与所述过滤器支座的接触。6.根据权利要求1所述的发动机，其中所述止回阀包括由弹簧偏置铰链连接至阀构件的阀体。7.根据权利要求1所述的发动机，其中所述止回阀朝所述关闭位置偏置；通过所述止回阀的流动面积大于通过所述末端喷嘴的流动面积；其中所述发动机具有双燃料配置，其中每当所述活塞在从上止点从下止点且进而返回至上止点的循环中往复运动时所述计量阀打开以将气态燃料喷射至所述汽缸中；以及单燃料配置，其中所述燃料喷射器在所述循环期间至少一次将液体燃料从所述喷射尖端喷射至所述汽缸中，且所述止回阀在所述循环中保持关闭。8.一种用于利用端口将气态燃料喷射至发动机的汽缸中的喷嘴组件，其包括：具有漏斗形状的主体，其具有小端部以及用于附接至气体计量阀的大面积入口，并且具有弯曲角度大于零的中线；末端喷嘴，其限定延伸在入口端与排放端之间的气体通道；止回阀，其夹紧在所述主体的所述小端部与所述末端喷嘴的所述入口端之间，并且偏置为关闭以阻止从所述末端喷嘴流至所述主体中，但是响应于压力差而打开...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·P·帕普蒂尤斯，N·D·诺里斯，
申请(专利权)人：易安迪机车公司，
类型：发明
国别省市：美国;US