用于产生流体脉动的阀门、设备和方法技术

本发明专利技术设计一种阀门（１６），其中设置在阀门壳体（１）中的流体入口通过流体通道（２）被连接到设置在所述流体入口的下游的至少一个流体输出口（３），并且具有阀门闭合体（６），该阀门闭合体（６）能够通过致动器在打开流体输出口（３）的第一位置运动到关闭流体输出口（３）的第二位置之间移动，所述阀门闭合体被容纳在阀门壳体（１）中。根据本发明专利技术，通过经由邻近流体输出口（３）附近的至少一个流体排放口（４）使流体通道（２）分支的至少一个流体排放通道（５）避免了压力波，一种设备设置在所述阀门壳体中，用于交替打开流体排放口（３）和流体输出口（４）以使流体能连续流过流体通道（２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种阀门以及使用该阀门产生流体脉动的设备和方法。
技术介绍
用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室的传统阀门(valve),即所谓的燃料 喷射阀(valve)，通常被构造成以使被输入到燃料喷射阀的燃料专门穿过设 置在燃料喷射阀上的燃料喷射口被引导到所述燃烧室。对于一些燃料喷射 阀，除了所述输入管线之外，还设置了燃料返回管线，其允许排出气泡或 与压力控制单元一起工作。该阀门，例如，可从DE 4222628 A1获知。就此而^r，祐:设计为燃泮牛 喷射阀的阀门放置在分度的(graduated)接收孔中。燃料输入和燃料排放通 道被连接于形成在燃料喷射阀和分度的接收孔之间的环形空间状的燃料 室。燃料从燃料室流过过滤器主体到达燃料喷射岡。燃料回输通道被连接 于压力调节器，通过该压力调节器，在所述燃料室内产生的压力根据燃料 室中的气压得以调节。DE 4332118 A1描述了上述燃料喷射阀的安装和电连接的可能性。已知US 6,877,679 B2中的一种喷射系统，其中具有^兹性线圈的活动 活塞设置在燃料喷射阀中。流体通道设置在活塞中，流体从燃料输入口流 过流体通道到达喷射口 。燃料返回通道经由低压泵被连接到燃料输入口 。US 6,412,704 B2描述了 一种燃料喷射阀，其中阀门闭合体的运动是通 过由压电致动器启动的液压装置得以控制的。另一些燃料喷射阀可以从美国专利5,040,727和6,029,902获知。就此 而论，被连接到燃料输入口的燃料配量室位于喷射口附近。而且，排气管 线被连接到燃料配量室以使不希望的气泡不会收集在燃料配量室中。DE 19847388 Al披露了 一种具有能被燃料冷却的喷射喷口的燃料喷射 系统。就此而论，在喷射口附近分支的返回管线;故设置成用于冷却。所述 返回管线经由能够锁定的关闭阀(shut-off valve)被连接到高压泵。所述关闭阀在喷口打开之前是关闭的。由此，由高压泵产生的压力增加到一定程度使得关闭喷射喷口的喷油针(jet needle)升起。在该过程中，设置在喷射喷 口附近的返回管线的开口总是保持打开状态。由此，由高压泵产生的压力 还会作用在返回管线的整个区域上。所述返回管线或返回系统具有一定的 弹性。由此，喷射的燃料的体积流量不能精确地得以控制。特别是在多次 喷射过程中这会导致相对较大的不精确性。DE 19639149 Cl描述了一种相似的喷射喷口。还包括经由流量控制阀 与高压管线连接的旁通管线。该旁通管线在此分支，然而，距离所述喷口 相对较远。还在此，当喷口在被打开时所述旁通管线保持打开。在这种程 度上，存在和DE19847388A1相同的问题。在燃料喷射口打开和关闭的过程中，在具有传统燃料喷射阀的整个管 线和泵系统中会发生压力波。特别是在喷射时间短并且喷射频率高的情况 下，由压力波引起的压力波动很强使得在喷射过程中喷射的燃料量不再能 被精确地控制。在传统的燃料喷射阀的情况下，起初平静的燃料会在喷射过程中被加 速并穿过燃料开口被排出。为了使燃料加速必须克服惯性力。由此，会发 生延时直到最大质量流量通过所述燃料开口 。该延时限制了燃料喷射阀的 打开时间进一步缩短。打开时间的缩短会允许，特别是，在内燃机的一次 循环的过程中喷射多次。理论和实验研究已经表明燃烧过程会随着多次喷 射被i4一步地优化。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除根据现有技术的这些缺点。特别地， 一种阀门、 设备和方法要被具体说明用于产生流体脉动，其中在流体输出口打开之后 能立刻实现高质量流量地输送流体，即使在流体脉动时间非常短的情况 下。该目的是通过权利要求l、 8、 10和13的特征部分得以解决的。本发 明的有用实施例来自于权利要求2到7、 9、 11和12以及14到18的特征部分。根据本专利技术的装置，为该阀门提供了至少一个流体排放通道，该流体 排放通道经由设置在流体输出口附近的至少一个流体排放口从所述流动通替地打开并且流体输出口被关 闭，或者流体排放口被关闭并且流体输出口被打开。所建议的阀门类似于 双阀门进行工作，其中所述双阀门包含交替打开和关闭的主阀和回流阀。 这确保流体没有间断地流过所述流体通道并且速度基本恒定。由本专利技术提 供的用于交替打开流体排放口和流体输出口的单元仅使流出所述流体通道 的流体分流并交替地流过所述流体排放口和流体输出口 。由此，当流体流 过所述流体输出口时流体不再被加速。接着，避免了形成压力波。能实现 打开时间显著缩短，其中在打开所述流体输出口之后能立即实现高质量流 量。在流体脉动过程中通过流体输出口传输的流体量能被更精确地再现。 根据特定的简单实施例，阀门闭合体容纳在流体通道内。 本专利技术的另 一实施例的优点在于所述阀门闭合体和所述流体排放口彼 此对应使得在第一位置阀门闭合体关闭所述流体排放口并且在所述第二位 置将其释放。这使得能够经由单个控制单元控制所述流体排放口和所述流体输出口的交替打开。所述控制单元有利地具有用于使阀门闭合体运动的压电致动器或磁性 线圈。几个压电致动器或还可以为 一个压电致动器和液压辅助单元相结合 能被设置为一种控制单元以使所述阀门闭合体运动。该控制单元能够缩短 打开时间以及使打开频率变高。有利地设置了用于冷却流体排放通道的单元。就此而论，这能包含至 少一个或多个冷却通道，所述流体或专用的冷却流体流过所述冷却通道以 带走热量。带走热量的流体或冷却流体还可以经由流体排放通道被带走。 还可设置用于冷却的珀耳贴元件，该珀耳贴元件被设置在流体排放通道的 区域中或者为流体排放通道的 一部分。由本专利技术提供的阀门可以是燃料喷射阀门。在此情况下，所述流体是 可燃的液体燃料。由本专利技术提供的阀门还可以是气动阀门。在此情况下，所述流体是气 体，优选为空气。由本专利技术提供的阀门特别适合作为气动控制阀，用于产 生极短的压缩空气脉动。根据本专利技术的另一些装置，提供了一种用于产生流体脉动的设备，其中由本专利技术提供的阀门的流体入口经由第 一 管线被连接到压力源，其中所 述流体排放通道经由设置在流体排放口下游的第二管线被连接到流体供给源。在所述压力源和所述流体供给源之间设定合适的压降以使流体以指定 的流动速度没有中断地流过所述流体通道。合适的压力降的设定可以通过 传统的关闭阀等得以实现。如果关闭阀被插入到所述第二管线，它与打开 流体输出口产生相似的压降看起来是有利的。这确保，无论流体输出口或 流体排放口在此时是否打开，大约相同的压力总是出现在流体通道中。对于流体供给源，它可以是储气装置，例如液化气容器，或还可以是 大气。如果该装置被设计为燃料喷射系统，所述流体供给源例如为燃料々/r 相。建议的装置可与用于产生具有低压反馈的流体脉动的传统装置相比较。根据本专利技术的另一些装置，提供了一种用于产生流体脉动的设备，其 中由本专利技术提供的阀门的流体入口经由第 一管线被连接到压力源，其中流 体排放口经由所述第二管线被连接到所述压力源。对于压力源，这可以是高压泵或压力容器。如果该设备被设计为气动 设备，压力源还可以是压缩机。还在此情况下，在所述第二和第二管线之间产生压力降，该压力降能 够使不中断地流过所述流体通道。该压力降还可以通过将所述第二管线连 接到所述压力源的低压侧得以产生。建议的设备可以与基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有阀门壳体（１）的阀门，在所述阀门壳体中设置有流体入口，该流体入口经由流体通道（２）被连接到设置在所述流体入口的下游的至少一个流体输出口（３），其中阀门闭合体（６）被容纳在所述阀门壳体（１）中，阀门闭合体（６）能够经由控制单元从释放流体输出口（３）的第一位置运动到关闭流体输出口（３）的第二位置，　其特征在于，　至少一个流体排放通道（５）经由设置在流体输出口（３）附近的至少一个流体排放口（４）从流体通道（２）分支，以及在于，　用于交替打开流体排放口（４） 和流体输出口（３）的单元被设置在所述阀门壳体中以使流体能没有中断地流过流体通道（２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗兹德斯特，
申请(专利权)人：FMP液体测量及工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[]