專利名稱：燃料系統(tǒng)的關(guān)閉閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的燃料系統(tǒng)的關(guān)閉閥。
在公開文本GB 2317922中還描述另一種限制流量的關(guān)閉閥。在初始狀態(tài)時(shí)，壓力作用于在燃料進(jìn)入側(cè)上的較小表面區(qū)域上，在這種情況下對(duì)于一特定的壓力，力當(dāng)然是較小的，與作用的表面區(qū)域成比例，然而，這種解決方法的問題是絕對(duì)緊密性的要求并因而對(duì)燃料質(zhì)量是很敏感的。如果該較小的表面區(qū)域的密封表面泄漏，則該解決方法并不奏效并且壓力被施加于整體表面區(qū)域上和活塞會(huì)移到其第二極限位置而封閉流動(dòng)。特別在大功率設(shè)備和船舶發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料可能是這樣的，使得所提供的解決方法并不能充分可靠地操作。
同樣，現(xiàn)有技術(shù)的流動(dòng)關(guān)閉閥一般也具有與高粘度燃料情況有關(guān)的問題，例如當(dāng)采用重燃油和/或在啟動(dòng)以前燃料溫度低于正常操作溫度時(shí)。因此，并不能充分迅速地使在活塞裝置上的燃料壓力平衡并且活塞可能移到其另一極限位置而封閉噴射連接件。
本發(fā)明的諸目的主要可以用在權(quán)利要求1和其他的附屬權(quán)利要求中更詳細(xì)描述的方式來達(dá)到。
根據(jù)本發(fā)明的燃料系統(tǒng)的關(guān)閉閥包括一本體部件，其中設(shè)有一具有入口和出口連接件的燃料空間，一致動(dòng)件可移動(dòng)地布置于該燃料空間中，根據(jù)其位置燃料可能流過該關(guān)閉閥或阻斷燃料的流動(dòng)，并且力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用于該致動(dòng)件的與燃料的主流動(dòng)方向相反的力。該致動(dòng)件包括一可移動(dòng)地布置到其中的輔助致動(dòng)件。
致動(dòng)件和輔助致動(dòng)件在燃料空間入口連接件一側(cè)分別包括一第一表面區(qū)域和一第二表面區(qū)域，這些區(qū)域鄰接所述的空間并且由輔助致動(dòng)件形成的第二表面區(qū)域小于由致動(dòng)件形成的第一表面區(qū)域。輔助致動(dòng)件設(shè)置成可移動(dòng)的用以在入口與出口連接件之間提供流動(dòng)連通的關(guān)閉和開通。為此目的，該輔助致動(dòng)件設(shè)有一密封表面。
在致動(dòng)件中設(shè)置的用來產(chǎn)生與燃料主流動(dòng)方向相反的力的力結(jié)構(gòu)也對(duì)輔助致動(dòng)件產(chǎn)生力，并且這對(duì)確定致動(dòng)件和輔助致動(dòng)件的相互位置具有作用，換言之，它們有利地共用一個(gè)共同的力結(jié)構(gòu)。
關(guān)閉閥的燃料空間優(yōu)選為圓柱形的并且致動(dòng)件包括一活塞裝置，其直徑基本上符合于燃料空間的直徑，其中配裝有沿其縱向軸線方向的孔，并將輔助致動(dòng)件可移動(dòng)地布置在該活塞裝置的孔中。
輔助致動(dòng)件密封表面的相反表面可以與出口連接件相連或與致動(dòng)件相連地布置，這同樣取決于提供關(guān)閉閥的方式。
利用本發(fā)明得到若干優(yōu)點(diǎn)。首先，解決方法的操作在發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方面是可靠的。關(guān)閉閥的輔助致動(dòng)件的操作壓力大小可易于按要求的來確定，并且主要地，關(guān)閉閥的操作只取決于該壓力。再者，燃料質(zhì)量對(duì)操作只有很小的影響并且燃料中可能的污物粒子量并不影響啟動(dòng)操作。
圖5表示閉合的根據(jù)圖2的關(guān)閉閥；以及圖6表示本發(fā)明的另一關(guān)閉閥。
圖2中示出關(guān)閉閥處于其初始狀態(tài)的情況。關(guān)閉閥包括一本體部件5，其中設(shè)有圓柱形燃料空間6。燃料所用的一入口連接件7和一出口連接件8適于與燃料空間相連。在本體部件5的燃料空間6中配裝有致動(dòng)件9，該致動(dòng)件有利地包括一活塞結(jié)構(gòu)等。根據(jù)活塞結(jié)構(gòu)9的位置，燃料或可以流過關(guān)閉閥或可以阻斷燃料的流動(dòng)。關(guān)閉閥4還包括還包括一彈簧10，在其作用下活塞結(jié)構(gòu)9處于

圖1中所示貼著本體部件5的肩部5’的狀態(tài)。在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，在各次噴射之間關(guān)閉閥4處于圖2的位置。
當(dāng)在正常操作過程中噴射閥2開始噴射時(shí)，越過關(guān)閉閥4，換言之在入口連接件7與出口連接件8之間形成一壓差，在這種情況下活塞結(jié)構(gòu)9啟動(dòng)并移動(dòng)到噴射停止和壓差平衡為止。這種情況表示于圖3中。在這種情況下被噴射的燃料量等于由活塞結(jié)構(gòu)9在燃料空間6內(nèi)運(yùn)動(dòng)所移動(dòng)的容積。
一輔助致動(dòng)件即輔助活塞12與活塞結(jié)構(gòu)9相連可移動(dòng)地布置?；钊Y(jié)構(gòu)9包括在燃料空間6的入口連接件7一側(cè)的部段中的區(qū)域9’，其限制所述空間6，因此燃料空間的壓力起作用并且在正常操作時(shí)輔助活塞12隨活塞結(jié)構(gòu)9一起移動(dòng)而沒有這兩者的相互移動(dòng)。
在關(guān)閉閥4泄漏或其由于某種原因在噴射以后并不閉合的情況下，共用的軌道儲(chǔ)存器1的壓力將活塞結(jié)構(gòu)9與輔助活塞12一起推到其另一極限位置，如圖4中所示。在活塞結(jié)構(gòu)9的這個(gè)位置大大限制了進(jìn)入噴射閥2的流量，因?yàn)檎麄€(gè)的流量流經(jīng)一節(jié)流孔11。該節(jié)流孔將在燃料空間6的活塞結(jié)構(gòu)的不同側(cè)面的部段相互連通?；钊Y(jié)構(gòu)9上的壓差增大了并在其達(dá)到一特定的極限時(shí)輔助活塞12相對(duì)于活塞結(jié)構(gòu)9移動(dòng)，并且密封表面13、13’閉合而切斷流動(dòng)，這種情況示于圖5中。其中輔助活塞12的密封表面13的相反表面13’與出口連接件8相連地布置。產(chǎn)生這樣的操作，使得輔助活塞12包括鄰接在燃料室6的入口連接件7一側(cè)的部段中的空間的區(qū)域12’，并且該區(qū)域小于活塞結(jié)構(gòu)9的相應(yīng)區(qū)域9’，在這種情況下最初活塞結(jié)構(gòu)9和輔助活塞12發(fā)生共同的移動(dòng)并且僅僅在壓差超過一定的極限時(shí)輔助活塞12才在活塞結(jié)構(gòu)中移動(dòng)。因此，移動(dòng)輔助活塞12的壓力僅被引導(dǎo)在由其直徑?jīng)Q定的所述區(qū)域上并且其移動(dòng)需要比能夠使整個(gè)活塞結(jié)構(gòu)9移動(dòng)的壓力更大的壓力。
本發(fā)明的關(guān)閉閥4在發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)中例如在重燃料應(yīng)用中操作如下。在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以前開始燃料循環(huán)時(shí)，燃料系統(tǒng)的低壓側(cè)的壓力作用到入口連接件7。在該初始狀態(tài)時(shí)出口連接件8一側(cè)可以是幾乎沒有壓力或甚至充滿空氣。在下一階段關(guān)閉閥4的活塞結(jié)構(gòu)9移到圖4中所示的位置，換言之移到其第二極限位置?？梢哉J(rèn)為，例如在燃料系統(tǒng)的低壓側(cè)的壓強(qiáng)約為7巴。關(guān)閉閥4的尺寸例如可以確定成使將輔助活塞12移動(dòng)到圖5中的位置所需要的壓差為25巴。這意味著，實(shí)際上關(guān)閉閥4保持開通并且能夠使在出口連接件8一側(cè)的部段和在其后面來自噴射系統(tǒng)的部段中充滿以及平衡入口連接件7與出口連接件8之間的壓力。當(dāng)入口連接件與出口連接件之間的壓力已充分平衡時(shí)，關(guān)閉閥的活塞結(jié)構(gòu)9移到圖2中所示的位置并且可以無問題地啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣，節(jié)流孔11的尺寸可以只根據(jù)要求的活塞結(jié)構(gòu)9的返回速度(在發(fā)動(dòng)運(yùn)行時(shí)的正常狀態(tài)下)來確定。如果在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在關(guān)閉閥的出口連接件8一側(cè)中有例如管道泄漏，則關(guān)閉閥立即閉合。
圖6中示出另一關(guān)閉閥的實(shí)施方案。該實(shí)施方案在其他方面相當(dāng)于圖2-5中所示的一個(gè)，但將輔助活塞12不同地配置以與活塞結(jié)構(gòu)9本身一起用作為流動(dòng)關(guān)閉裝置。在該實(shí)施方案中在活塞結(jié)構(gòu)的孔中匹配一螺栓12等，使穿過其中的通道11從其相對(duì)于燃料空間6的活塞結(jié)構(gòu)的另一端通向在出口連接件8一側(cè)的部段，并從其相對(duì)于燃料空間6的活塞結(jié)構(gòu)的該另一端通向在入口連接件7一側(cè)的部段。現(xiàn)在，如果越過活塞結(jié)構(gòu)9的壓差超過一特定的極限，螺栓12移向出口連接件，在這種情況下密封表面13、13’最后彼此貼靠。其中正要發(fā)生所述移動(dòng)。在根據(jù)圖6的實(shí)施方案中輔助活塞的密封表面13的相反表面13’與活塞結(jié)構(gòu)9相連地布置。
本發(fā)明不限于所示的各實(shí)施方案，但本發(fā)明若干修改在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)是合理的。
權(quán)利要求
1.一種燃料系統(tǒng)的關(guān)閉閥(4)，其包括一本體部件(5)，在該本體部件中布置有一具有入口連接件(7)和出口連接件(8)的燃料空間(6)，一致動(dòng)件(9)可移動(dòng)地布置于該燃料空間中，根據(jù)該致動(dòng)件的位置，或者燃料可以流過關(guān)閉閥(4)或者阻斷燃料的流動(dòng)，以及一力結(jié)構(gòu)在致動(dòng)件(9)上引起與燃料的主流動(dòng)方向相反的力，其特征在于，致動(dòng)件(9)包括一可移動(dòng)地布置到其上的輔助致動(dòng)件(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，致動(dòng)件(9)和輔助致動(dòng)件(12)在燃料空間的入口連接件(7)一側(cè)上的部段中分別包括一鄰接該空間的第一區(qū)域(9’)和一第二區(qū)域(12’)，并且由輔助致動(dòng)件(12)形成的第二區(qū)域(12’)小于由致動(dòng)件形成的第一區(qū)域(9’)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，可移動(dòng)地布置輔助致動(dòng)件(12)，用于在入口連接件(7)與出口連接件(8)之間提供流動(dòng)連通的閉合和開通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，輔助致動(dòng)件(12)設(shè)有一密封表面(13)，用于在入口連接件(7)與出口連接件(8)之間使流動(dòng)連通閉合。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，布置在致動(dòng)件中用來引起與燃料主流動(dòng)方向反向的力的力結(jié)構(gòu)(10)對(duì)輔助致動(dòng)件(12)產(chǎn)生力，這對(duì)確定致動(dòng)件(9)和輔助致動(dòng)件(12)的相互位置具有作用。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，燃料空間(6)為圓柱形的，并且致動(dòng)件(9)包括一活塞裝置，該活塞裝置的直徑基本上對(duì)應(yīng)于燃料空間的直徑，在該活塞裝置中配合有平行于其縱向軸線的孔，并將輔助致動(dòng)件(12)可移動(dòng)地布置在活塞結(jié)構(gòu)(9)的孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，輔助致動(dòng)件的密封表面的相反表面(13’)布置成與出口連接件(8)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的關(guān)閉閥(4)，其特征在于，輔助致動(dòng)件(12)的密封表面的相反表面(13’)布置成與致動(dòng)件(9)相連。
全文摘要
一種燃料系統(tǒng)的關(guān)閉閥(4)包括一本體部件(5)，其中設(shè)有一具有入口連接件(7)和出口連接件(8)的燃料空間(6)，一致動(dòng)件(9)可移動(dòng)地布置于該燃料空間中，根據(jù)其位置燃料可以流過關(guān)閉閥(4)或阻斷燃料的流動(dòng)，并且一力結(jié)構(gòu)在致動(dòng)件(9)上產(chǎn)生與燃料的主流動(dòng)方向相反的力。致動(dòng)件(9)還包括一可移動(dòng)地布置到其中的輔助致動(dòng)件(12)。
文檔編號(hào)F02M59/00GK1395035SQ0212316
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者K·萊托寧 申請(qǐng)人:瓦特西拉技術(shù)有限公司