首页 / 专利库 / 引擎 / 内燃机 / 火花点火发动机 / 气态燃料给送系统

气态燃料给送系统

阅读:421发布:2021-03-01

专利汇可以提供气态燃料给送系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及气态 燃料 给送系统。本发明公开了一种用于为内燃 发动机 (10)的第一 气缸 列(12)和第二气缸列(14)给送气态燃料的气态燃料给送系统(100)。用于给送第一气缸列(12)的第一管线(120)包括从用于接收气态燃料的第一入口端(110)延伸到所述第一管线(120)的第一对向端(124)的第一内部容积(126),并且用于给送第二气缸列(14)的第二管线(140)包括从用于接收气态燃料的第二入口端(110)延伸到第二管线(140)的第二对向端(144)的第二内部容积(146)。为了衰减气态燃料给送系统(100)内的例如峰值压 力 和 压力脉动 ,管道减振元件(150)具有至少一个管道减振孔口(152),该至少一个管道减振孔口使所述第一管线(120)的第一内部容积(126)与第二管线(140)的第二内部容积(146) 流体 连接。,下面是气态燃料给送系统专利的具体信息内容。

1.一种用于为内燃发动机(10)的第一气缸列(12)和第二气缸列(14)给送气态燃料的气态燃料给送系统(100),所述气态燃料给送系统(100)包括:
用于给送所述第一气缸列(12)的第一管线(120),所述第一管线包括从用于接收气态燃料的第一入口端(110)延伸到所述第一管线(120)的第一对向端(124)的第一内部容积(126);和
用于给送所述第二气缸列(14)的第二管线(140),所述第二管线包括从用于接收气态燃料的第二入口端(110)延伸到所述第二管线(140)的第二对向端(144)的第二内部容积(146);和
管道减振元件(150),所述管道减振元件具有至少一个管道减振孔口(152)并且使所述第一管线(120)的第一内部容积(126)与所述第二管线(140)的第二内部容积(146)流体连接。
2.根据权利要求1所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,同一管道减振元件(150),例如,同一峰值压衰减孔口(152),在所述第一对向端(124)和所述第二对向端(144)分别界定所述第一内部容积(126)和所述第二内部容积(146);或者,相应的管道减振元件分别在所述第一对向端(124)和所述第二对向端(144)界定所述第一内部容积(126)和所述第二内部容积(146)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述至少一个管道减振孔口(152)使所述第一内部容积(126)和所述第二内部容积(146)流体连接以允许气态燃料流过;和/或
其中,所述管道减振孔口(152)的面积构造成经由与在所述管道减振孔口(152)的另一侧的相应的内部容积(126,146)的气态燃料交换来提供峰值压力和压力脉动衰减;和/或
其中,所述管道减振孔口(152)的面积适合于相应的第一和第二内部容积(126,146)的大小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述第一管线(120)和/或所述第二管线(140)具有具有管线直径(Df)的圆形截面,并且所述管道减振孔口(152)是圆形的且具有减振孔口直径(Ddf),该减振孔口直径处于所述管线直径(Df)的5%至50%的范围内,例如所述管线直径(Df)的15%至25%的范围内,诸如是所述管线直径(Df)的19%、20%、21%或22%。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述第一管线(120)和所述第二管线(140)构造成具有气态燃料入口(110)的环形管路构型,并且所述管道减振元件(150)在所述环形管路构型的中间对称地处于所述第一管线与所述第二管线之间且与所述气态燃料入口(110)对向。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述至少一个管道减振孔口(152)的面积处于所述第一和/或第二管线(120,140)的截面面积的
0.2%至25%的范围内,例如,所述第一和/或第二管线(120,140)的截面面积的2%至6%的范围内,诸如是所述第一和/或第二管线(120,140)的截面面积的3.5%、4%、4.5%或
5%。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述第一管线(120)和所述第二管线(140)各自包括多个分支管路(122,142),每个分支管路均构造成使相应的内部容积(126,146)与相应的气缸列(12,14)的相应的气体进给(34)流体连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,该气态燃料给送系统还包括用于所述多个分支管路(122,142)的至少一个分支进入管路的具有分支进入孔口(172)的分支减振元件(170),其中所述分支进入孔口(172)使相应的第一或第二内部容积(126,146)流体连接至相应的分支管路(122,142)的分支内部容积(174)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述第一管线(120)和/或所述第二管线(140)具有具有管线直径(Df)的圆形截面,且所述多个分支管路(122,142)的至少一个分支进入管路具有具有分支管路直径(Db)的圆形截面,所述分支管路直径处于所述管线直径(Df)的45%至75%的范围内,例如所述管线直径(Df)的50%至65%的范围内,诸如是所述管线直径(Df)的54%、55%、56%或57%。
10.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述分支进入孔口(172)的面积处于相应的分支管路(122,142)的截面面积的2%至45%的范围内,例如相应的分支管路(122,142)的截面面积的6%至25%的范围内,诸如是相应的分支管路(122,142)的截面面积的11%、12%、13%或14%;和/或
其中,所述多个分支管路(122,142)的至少一个分支管路具有具有分支管路直径(Db)的圆形截面,且所述分支进入孔口是圆形的且具有分支进入孔口直径(Ddb),该分支进入孔口直径处于所述分支管路直径(Db)的15%至65%的范围内,例如所述分支管路直径(Db)的25%至50%的范围内,诸如是所述分支管路直径(Db)的34%、35%、36%或37%。
11.根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100),其特征在于,所述第一管线(120)和所述第二管线(140)构造成分别在所述第一入口端(110)和所述第二入口端(110)从共同的气态燃料供给系统接收气态燃料;和/或
其中,所述气态燃料给送系统(100)还包括用于为所述第一气缸列(12)和所述第二气缸列(14)的相应预燃室(36)给送气态燃料的点火气态燃料系统(200),并且例如所述点火气态燃料系统(200)构造成从所述共同的气态燃料供给系统接收气态燃料。
12.一种使用气态燃料运行的内燃发动机(10),包括:
第一气缸列(12)和第二气缸列(14),
气态燃料供给系统,和
用于将气态燃料从所述气态燃料供给系统给送到所述第一气缸列(12)和所述第二气缸列(14)的根据前述权利要求中任一项所述的气态燃料给送系统(100)。
13.根据权利要求12所述的内燃发动机(10),其特征在于,所述内燃发动机构造成:
作为包括给送气缸相应预燃室(36)的点火气态燃料系统(200)的火花点火式发动机运行;
作为用于气态燃料和液态燃料运行的双燃料发动机运行,其中所述气态燃料运行经由液态燃料喷射而点火;或
作为点火燃料点火式发动机运行。
14.根据权利要求12所述的内燃发动机(10),其特征在于,所述第一气缸列(12)和所述第二气缸列(14)呈V形构型设置。
15.一种用于为内燃发动机(10)的至少一个气缸列(12,14)给送气态燃料的气态燃料给送系统(100),所述气态燃料给送系统(100)包括:
用于给送所述气缸列(12,14)的管线(120,140),所述管线包括从用于接收气态燃料的第一入口端(110)延伸到所述管线(120,140)的对向端(124,144)的内部容积(126,
146);
多个分支管路(122,142),每个分支管路均构造成使所述内部容积(126,146)与所述气缸列(12,14)的相应的气体进给阀(34)流体连接;和
具有分支进入孔口(172)的至少一个分支减振元件(170),其中所述分支进入孔口(172)使相应的内部容积(126,146)与至少一个分支管路(122,142)的分支内部容积(174)流体连接。

说明书全文

气态燃料给送系统

技术领域

[0001] 本发明涉及使用气态燃料来运行内燃发动机,更具体地涉及向内燃发动机的相应气缸单元给送气态燃料。

背景技术

[0002] 使用气态燃料运行的内燃发动机的各种构型是已知的。例如,存在特别地优化成仅使用气态燃料运行的内燃发动机。点火方案可以是基于预燃室的火花点火燃烧。此外,存在允许使用气态和液态类型的燃料来运行发动机的双燃料或多燃料发动机构型。在这些构型中,可利用用于液态燃料运行的液态燃料喷射系统或利用用于气态燃料运行的特定液态燃料喷射系统来执行用于液态燃料运行的点火。
[0003] 用于使用气态燃料运行的内燃发动机一般包括通常安装在发动机缸体上并且为相应的气缸单元给送气态燃料的气态燃料给送系统。在运行期间,脉动会在气态燃料给送系统内形成并影响发动机的运行。
[0004] 通常,为了传送相同量的用于燃烧的能量,气态燃料——与液态燃料相比——的每单位体积减小的能量含量导致气态燃料给送系统内的更大直径。与诸如共用轨道系统之类的液态燃料系统相比,气态燃料给送系统中的气态燃料的燃料压力低,该燃料压力对于单级增压而言通常在例如2巴至6巴的范围内,而对于两级增压而言高达12巴。此外,气态燃料是可压缩的。上述方面中的一个方面或全部可影响运行期间气态燃料给送系统内的压力脉动。
[0005] 本发明至少部分针对于改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。

发明内容

[0006] 在第一方面,一种用于为内燃发动机的第一气缸列和第二气缸列给送气态燃料以为内燃发动机的至少一个气缸列给送气态燃料的气态燃料给送系统可包括:用于给送第一气缸列的第一管线,该第一管线包括从用于接收气态燃料的第一入口端延伸到第一管线的第一对向端的第一内部容积;用于给送第二气缸列的第二管线,该第二管线包括从用于接收气态燃料的第二入口端延伸到第二管线的第二对向端的第二内部容积;和管道减振元件,该管道减振元件具有至少一个管道减振孔口并且使第一管线的第一内部容积与第二管线的第二内部容积流体地连接。
[0007] 在第二方面,一种用于为内燃发动机的至少一个气缸列给送气态燃料的气态燃料给送系统可包括:用于给送气缸列的管线,该管线包括从用于接收气态燃料的第一入口端延伸到管线的对向端的内部容积;多个分支管路,每个分支管路都构造成使所述内部容积与所述气缸列的相应气体进给流体连接;和具有分支进入孔口的至少一个分支减振元件,其中该分支进入孔口使相应的内部容积与至少一个分支管路的分支内部容积流体连接。
[0008] 在一些实施例中,如例如在从属权利要求中述及的第一方面的特征的进一步改进也可以组合方式或单独应用于上述第二方面。
[0009] 本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。

附图说明

[0010] 图1是可使用气态燃料运行的示例性内燃发动机的一部分的透视图,其中出于图示的目的未示出内燃发动机的若干外部元件;
[0011] 图2是火花点火式内燃发动机的示例性气缸单元的剖视图;
[0012] 图3是图1的内燃发动机的一部分的透视图用于图示向气缸单元给送气态燃料;
[0013] 图4是气态燃料给送系统的示例性环形轨道设计的顶视图;
[0014] 图5是具有管道减振孔口的管道减振元件的示意性图示;以及
[0015] 图6是具有分支进入孔口的分支减振元件的示意性图示。

具体实施方式

[0016] 以下是对本发明的示例性实施例的详细描述。文中所述和附图所示的示例性实施例旨在教导本发明的原理,从而使本领域的普通技术人员能够在许多不同的环境中并针对许多不同应用实施并使用本发明。因此,示例性实施例并非旨在成为且不应该被认为是对专利保护范围的限制性说明。相反,专利保护范围应该通过所附权利要求来限定。
[0017] 本发明可部分基于以下认识:随着气缸数增加,压力脉动可能不利地影响发动机运行,因为提供给各个气缸单元的气态燃料量可能随着时间变化并因气缸而异。还认识到,在气态燃料给送系统提供另外的容积——将它视为减振容积——可减小压力脉动。特别地,文中提出当存在多列气缸时通过将气态燃料给送管路(文中还称作“主管线”或简称“管线”)连接来提供这样的减振容积。作为示例,例如呈V形构型的气态燃料给送管路可以在与气态燃料供给口对向的端部流体连接。
[0018] 鉴于气态燃料的特性和气态燃料给送管路的直径,还认识到,当经由管道减振元件连接相应的气态燃料给送管路时可减小压力脉动。管道减振元件例如通过设置管道减振孔口而提供了缩小的直径。管道减振元件可一体形成为管道的一部分。在一些实施例中,管道减振元件是与管线流体连接的独立单元。
[0019] 将这样的构型视为基本上克服或至少尤其减小循环峰值压力变动的机械方案。此外,例如,火花点火可能基本上不受影响并且可适当地设定空气燃料比。
[0020] 此外,本发明可部分基于以下认识:替代地或另外,在主管线(气态燃料给送管路)通向分支管线的过渡处设置了分支进入孔口,所述分支管线使气态燃料从主管线通向气体进给阀。
[0021] 对于文中公开的构型,可减小气态燃料给送系统内的峰值压力脉动,使得存在于各气缸单元的压力可更恒定,并且允许到达相应气缸单元的气态燃料进给量可以更均匀,以及从气缸单元到气缸单元的气态燃料进给量更均匀。
[0022] 由于气态燃料的可压缩性,诸如孔口之类的简单机械结构——其与相应的容积在尺寸和/或数量上特别匹配——的定位允许解决压力脉动的问题。如文中所述,孔口减小了气态燃料管路的流动直径。这可以例如通过单个开口如圆形截面管道内的圆形开口来实现。在一些实施例中,所需的流动直径可由一个平面内的一组孔口提供,所述一组孔口与它们的开口面积相结合提供期望的减振效果。开口之间的连接条(架,rack)的尺寸例如与开口的面积相比可以很小,使得对流动的影响可以很小。在一些实施例中,孔口可沿气态燃料管路设置以提供期望的减振效果。
[0023] 与气态燃料给送系统的气体动态中的封闭端部(其可能产生引起共振和波增强的波反射)形成对照,所公开的气态燃料给送系统通过将端部结合而避免或至少减轻了这些后果。为了进一步防止所传输的波在接下来的一列(气缸)中产生回波增强,提出位于新管道接合部的中间的孔口。该孔口的尺寸可被设定为产生用于传输波和反射波两者的期望衰减效应。
[0024] 模拟试验表明,对于例如为管道直径20%的孔口尺寸而言,循环变化从约4.2%减小到约1.5%,并且压力脉动降低且入口供给压力也降低。因而,最佳孔口尺寸可基于高压波衰减与低进入压力供给之间的折衷。由于更高的压力波稳定性,还引起模拟的质量流量在气体进给阀打开期间更均匀。
[0025] 参照附图,图1示意性地示出具有两列气缸单元的发动机10的示例性实施例的透视图。图2示出示例性气缸单元的剖视图。图3则在不同的透视图中示出图1的一部分以图示向气缸单元给送气态燃料。
[0026] 此外,内燃发动机10的气态燃料给送系统100的示例性结构构型结合图4至6示出。具体地,图4是气态燃料给送系统的示例性环形轨道设计的顶视图。图5示出具有管道减振孔口的管道减振元件150,且图6示出具有示例性地定位在从主管线到分支进入管路的过渡处的分支进入孔口的分支减振元件170。
[0027] 参照图1,发动机10构造成具有呈V形构型安装在发动机缸体16上的两个气缸列12、14。气缸列12、14包括分别针对各气缸列顺次对准的气缸单元18。
[0028] 发动机10构造成使用经由气态燃料给送系统100提供给相应气缸单元18的气态燃料运行。此外,发动机10包括空气系统和排气系统(未明确示出)以及包括冷却管道20的冷却系统。
[0029] 发动机10的示例可为天然气、火花点火、V型涡轮增压且例如后冷却式发动机。对于这样的发动机而言,气缸单元18的示例性截面在图2中示出。
[0030] 例如,如图2所示,气缸单元18包括集成在发动机缸体16中的气缸22。在气缸22中,可滑动地配置有活塞24。气缸盖26与气缸22相关且安装在发动机缸体16上。气缸盖26和活塞24限定了主燃烧室28。
[0031] 图2还示出控制增压空气/气态燃料混合物向主燃烧室28的流入的进气30。增压空气经由增压空气入口32提供,并且气态燃料经由气体进给阀34与增压空气混合。气体进给阀经由气态燃料给送系统100(在图2中未示出)被给送气态燃料。
[0032] 图2的构型还示出用于火花点火的预燃室36的存在。在预燃室36中,少量气态燃料被火花点燃,其然后经由预燃室36内的开口点燃主燃烧室28内的燃烧。预燃室36自身被给送经由气态燃料点火系统38接收的气态燃料。
[0033] 排气经由受排气门(未示出)控制的排气开口从主燃烧室28导出。气缸单元18可包括多个进气开口和排气开口/进气门和排气门、以及设置在发动机缸体16及气缸盖26内的特别构造的冷却系统。
[0034] 一般而言,发动机10可包括用于开闭相应气门的一系列气门致动组件(在图2中未示出)。气门致动组件可基于例如摇臂技术。
[0035] 主燃烧室28内的燃烧经由活塞24、连杆、偏心曲柄销(两者都未示出)驱动发动机10的曲轴(未示出)。
[0036] 发动机10可以是任意其它类型的内燃发动机,例如双燃料动力发动机或液态燃料点火的气态燃料发动机。然而,对于如文中公开的具有管道减振孔口的气态燃料给送系统而言,发动机类型是指包括多列(或分支区段)气缸的发动机类型,各列气缸经由各自的管线被提供气态燃料,使得能出于减振目的使这些管线各自的内部容积互连。主构型可包括如图1所示的V形构型,但也可采用诸如具有相应管道区段的直列构型之类的其它构型,例如在两个以上气态燃料供给口被供给气态燃料的构型。然而,对于具有如文中公开的分支减振孔口的气态燃料给送系统而言,发动机类型可以不需要多列(或分支区段)气缸。
[0037] 结合图3至6,更详细地说明气态燃料给送系统100。
[0038] 参照图3,该局部透视图示出气态燃料向相应气缸单元18的给送。在图3的显著位置中,示出了气缸列12的两个气缸单元18。第一管线120沿该系列的气缸单元18延伸,也如图1所示。第一管线120与气态燃料箱系统(未示出)流体连接。该管线通常具有圆形截面,该圆形截面的直径处于例如100mm至300mm的范围内,例如是150mm、200mm或250mm。
[0039] 用于各气缸单元18的分支管路122将管线120与气体进给阀34流体连接。气体进给阀34允许相应量的气态燃料通过,以与来自增压空气系统(未示出)的增压空气相互混合。在一些实施例中,分支管路122被构造为在相应端部与管线120和气体进给阀34法兰连接的柔性管道。分支管路122通常具有圆形截面,该圆形截面的直径处于10mm至150mm的范围内,例如处于30mm至100mm的范围内,例如是50mm、60mm或70mm。
[0040] 此外,点火气态燃料系统200在图1中示出。点火气态燃料系统200包括沿第一管线120和第二管线140延伸的两个较小的管道、以及用于为相应的预燃室36提供气态燃料的相应分配管路210。在图3中,点火气态燃料系统200的小管道被第一管线120覆盖
[0041] 参照图4的顶视图,气态燃料给送系统100包括气态燃料入口110,以及与该气态燃料入口流体连接的用于给送第一气缸列12的第一管线120和与该气态燃料入口流体连接的用于给送第二气缸列14的第二管线140。气态燃料入口110可与气态燃料供给系统连接,从而为单级增压发动机提供例如压力处于3巴至6巴的范围内的天然气。
[0042] 此外,图4示出例如用于第一管线120和第二管线140各者的相应的分支管路122、142序列,所述分支管路用于向气体进给阀提供气态燃料。
[0043] 此外,图4示出包括分别平行于第一管线120和第二管线140延伸的直径较小的管路的点火气态燃料系统200。此外,示意性地示出了分配管路210。分配管路210为相应的预燃室36提供气态燃料。在图3中,点火气态燃料系统200的直径较小的管路被第一管线120覆盖。
[0044] 第一管线120具有第一内部容积126,该第一内部容积从第一入口(即,第一入口端,这里是气态燃料入口110)延伸到在图4中设置于管道减振元件150的第一对向端124。类似地,第二管线140包括第二内部容积146,该第二内部容积从第二入口端(这里也是气态燃料入口110)延伸到类似地位于管道减振元件150的另一侧的第二对向端144。第一管线120和第二管线140在它们各自的对向端124、144处经由管道减振元件150流体连接。
换言之,图4示出其中管道端部通过孔口连接的环形轨道设计。
[0045] 如图4中示例性地示出的,气态燃料给送系统100的环形轨道设计可包括基于四个管道区段的结构:包括气态燃料入口110和叉形构型的管道区段160、分别包括用于安装分支管路122、142的法兰构型的两个平行延伸的管道轨道区段162、164、以及包括管道减振元件150的连接区段166。这种分割成四个区段的组件化环形轨道设计允许气态燃料给送系统100的简化安装。
[0046] 图5示意性地示出连接区段166内的管道减振元件150的布置。具体地,管道减振元件150包括管道减振孔口152。孔口152的形状例如为圆形,具有直径Ddf。管道减振孔口152使第一管线120的第一内部容积126和第二管线140的第二内部容积146流体连接,以在例如由所述管线中的一者内的压力波产生压力差的情况下交换气态燃料。因此,气态燃料流过管道减振孔口152减小了压力脉动在对向端124、144的潜在反射,由此衰减了第一管线120和第二管线140内的压力脉动。
[0047] 一般而言,管道减振孔口152的面积例如与相应的第一和第二内部容积126、146的大小匹配。在一些实施例中,它与截面的大小匹配。例如,第一管线120和/或第二管线140可具有管线直径为Df的圆形截面,并且管道减振孔口152也可以是圆形的,其中管道减振孔口直径Ddf被设定在管线直径Df的5%至50%的范围内,例如管线直径Df的15%至
25%的范围内,比方说是管线直径Df的19%、20%、21%或22%。对于圆形及非圆形的孔口而言,管道减振孔口152的面积可处于第一和/或第二管线120、140的截面面积的0.2%至25%的范围内,例如处于第一和/或第二管线120、140的截面面积的2%至6%的范围内,比方说是第一和/或第二管线120、140的截面面积的3.5%、4%、4.5%或5%。
[0048] 图6示出从第一管线120到示例性分支管路122的过渡区域。在该过渡处,设置了具有分支进入孔口172的分支减振元件170。分支减振元件170,特别是分支进入孔口172,使相应的第一或第二内部容积126、146与相应的分支管路122、142的分支内部容积174流体连接。
[0049] 在一些实施例中,第一管线120和/或第二管线140具有管线直径为Df的圆形截面,且多个分支管路122、142的至少一个分支进入管路具有具有分支进入管路直径Ddb的圆形截面,该分支进入管路直径Ddb处于管线直径Df的45%至75%的范围内,例如管线直径Df的50%至65%的范围内,比方说是管线直径Df的54%、55%、56%或57%。
[0050] 在一些实施例中,分支进入孔口172的尺寸与分支管路的截面的尺寸匹配。例如,多个分支管路122、142的至少一个分支管路可具有具有分支管路直径Db的圆形截面,且分支进入孔口172呈圆形,所述分支进入孔口的分支进入孔口直径Ddb处于分支管路直径Db的15%至65%的范围内,例如分支管路直径Db的25%至50%的范围内,比方说是分支管路直径Db的34%、35%、36%或37%。
[0051] 对于圆形及非圆形的孔口而言,分支进入孔口172的面积可处于相应的分支管路122、142的截面面积的2%至45%的范围内,例如相应的分支管路122、142的截面面积的
6%至25%的范围内,比方说是相应的分支管路122、142的截面面积的11%、12%、13%或
14%。
[0052] 尽管图6示出位置靠近管线的分支进入孔口172,但在一些实施例中,分支进入孔口可另外或替代地位于气体进给阀34的上游。
[0053] 由于认识到在特定位置存在具有特定尺寸孔口的减振元件影响第一管线120和第二管线140内的压力特性,所以改变管道减振孔口152和/或分支进入孔口172的直径可允许确定关于压力脉动的优化构型。特别地,其可应用于对所述设计进行优化,以优选地在不引入更高的供给压力要求的情况下减小气缸内的任何质量流量变化和压力脉动。
[0054] 工业适用性
[0055] 本文中公开的内燃发动机可包括图中未明确示出的附加特征,例如空气系统、冷却系统、周边设备、传动系构件、涡轮增压器等。出于本发明的目的,该内燃发动机可以是四冲程气态燃料发动机。用于内燃发动机的气态燃料可包括天然气、天然气和另一种气态燃料的结合、填埋气、沼气、发酵气、裂解气等。
[0056] 然而,本领域技术人员将认识到,该内燃发动机可以是将使用如文中所述的气态燃料给送系统的任意类型的发动机(内燃发动机、涡轮发动机、燃气发动机、柴油发动机、气态燃料发动机、天然气发动机、丙烷发动机等),例如如图2所示的采用预燃室的火花点火发动机。此外,该内燃发动机可具有任意尺寸,具有设置在气缸列内的任意数目的气缸单元,并且具有使用多个气缸列的任意构型,比方说V形构型。该内燃发动机可用来驱动任意机器或其它设备,包括机动车应用、公路卡车或车辆、非公路卡车或机器、土方设备、发电机、航天应用、海洋应用、、静止设备或其它发动机驱动应用。
[0057] 用于文中公开的气态燃料给送系统的实施方案的内燃发动机的示例可包括例如由德国基尔的卡特彼勒发动机有限及两合公司(Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG)制造的GCM34系列V型发动机,其在450-750rpm的范围内运行并且提供例如高达每个气缸600kW的功率。
[0058] 在下文中,论述可与相应特征相结合或替代其采用的改型。
[0059] 在一些实施例中,相应的管道减振孔口分别在第一对向端124和第二对向端144界定第一内部容积126和第二内部容积146。因此,该减振元件包括管道减振孔口多于一个的实施例。这些结合的管道减振孔口于是构造成提供期望的减振效果和第一内部容积126与第二内部容积146之间的气态燃料的交换。
[0060] 在一些实施例中,至少一个管道减振孔口152使第一内部容积126和第二内部容积146流体连接以允许气态燃料流过。
[0061] 一般而言,管道减振孔口152的面积可构造成经由与在管道减振孔口152的另一侧的相应的内部容积126、146的气态燃料交换来提供峰值压力衰减。
[0062] 在一些实施例中,管道减振元件150位于环形管路构型的中间而对称地处于第一管线与第二管线之间,例如如图4所示与气态燃料入口110对向。
[0063] 在一些实施例中,至少一个管道减振孔口152将第一内部容积126和第二内部容积146流体连接以交换气态燃料且通常允许气态燃料流过。
[0064] 和管道减振元件一样,分支减振元件也可一体地形成为分支管路的一部分。在一些实施例中,分支减振元件可以是与相应的分支管路流体连接的独立单元。
[0065] 在一些实施例中,分支减振元件可定位在分支管路的入口处,或分支管路的例如分支管路与气体进给阀之间的端部。
[0066] 与管道减振元件一样,分支减振元件也可包括位于一个平面内的一个或多个孔口。在后一种情况下,组合的开口面积构造成提供期望的减振。类似地,一个或多个孔口可沿流动定位以提供减振。
[0067] 最后,假设对压力脉动的影响随着内燃发动机的气缸数增加而增加。特别地,所公开的气态燃料给送系统可应用于每个气缸列有8、9或甚至10个气缸的大型内燃发动机中。
[0068] 虽然文中在共同的实施例中公开了管道减振元件和分支减振元件,但管道减振元件和分支减振元件中的每一者自身都可提供期望的减振。因此,所述构型应该视为可单独应用。然而,它们的结合使用可带来协同效应,对于特定条件而言,该协同效应可提供期望的减振效果。
[0069] 尽管文中已描述本发明的优选实施例,但可加入改进和修改而不脱离所附权利要求的范围。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈