專利名稱：燃料傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料傳輸系統(tǒng)，更具體而言，涉及一種對國際申請PCT/AU2003/000971 ( WO 2004/018862 )中公開的燃料噴射器系統(tǒng)的改進。
技術(shù)背景上述國際申請公開了一種用于將諸如液化石油氣等液化氣體燃料傳輸 到發(fā)動機的燃料傳輸系統(tǒng)。具體而言，上述國際申請的系統(tǒng)公開了這種燃料同時與柴油燃料傳輸?shù)桨l(fā)動機。前述國際申請的系統(tǒng)包括具有膛孔的塊，所述膛孔用于接納噴射液化氣 體燃料用的液體噴射器。該塊包括迷宮路徑，以使液化氣體燃料能夠通過所 述路徑來冷卻所述塊。液化氣體燃料還被供應(yīng)到圍繞液體噴射器的腔，以使 液體噴射器和液化氣體燃料保持冷卻，因而液化氣體燃料保持為液態(tài)，以由 所述噴射器噴出。壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置在所述噴射器下游，用于調(diào)節(jié)所述腔中的 壓力，因而所述腔中的壓力與供應(yīng)壓力大致相等，以4是供所述液化氣體并使 調(diào)節(jié)器下游的壓力相比于所述腔中的壓力保持相對較低。該壓力調(diào)節(jié)器包括 橫隔、彈簧、銷和密封件，以固定在支座上。前述國際申請的系統(tǒng)在大多數(shù)狀況下操作極為良好。然而，近來發(fā)現(xiàn)， 如果液化氣體燃料中存在非常大量的水，則會在調(diào)節(jié)器中形成冰。這阻止調(diào) 節(jié)器的正常操作，從而導(dǎo)致燃料在噴射器中發(fā)生汽態(tài)與液態(tài)之間的循環(huán)相 變，這阻止燃料以液態(tài)正常噴出。這樣，噴射器可能無法正常工作以將燃料 提供到發(fā)動機。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述問題。本發(fā)明可被認為致力于提供一種燃料傳輸系統(tǒng)，用于將液化氣體燃料傳輸?shù)桨l(fā)動機的汽缸，包括殼體；在所述殼體中的用于接納噴射器的腔，所述噴射器包括允許液化氣體供應(yīng)到所述噴射器以從該噴射器噴出的開口 ；與所述腔連通的液化氣體入口 ，用于將液化氣體引入所述腔中并在所述 噴射器位于所述腔中時將液化氣體引入所述噴射器中；所述腔的出口；穿過所述殼體的通路，液化氣體能夠流動通過該通路；和用于調(diào)節(jié)所述腔內(nèi)的蒸汽和/或液化氣體的壓力的壓力調(diào)節(jié)器，該壓力調(diào)節(jié)器包括布置在所述腔下游的調(diào)節(jié)器噴射器。這樣，通過將所述噴射器用作壓力調(diào)節(jié)器，即使液化氣體燃料中存在非 常大量的水，在壓力下降時也不會發(fā)生結(jié)冰，由此確保正常保持所述腔中的 壓力，并確保液體噴射器正常操作以將燃料供應(yīng)到所述發(fā)動機。對此的原因 在于，通過將電信號施加到噴射器，調(diào)節(jié)器噴射器被操作以適時打開和關(guān)閉 噴射器，從而降低腔中的壓力。由于噴射器被適時打開和關(guān)閉，因而該噴射 器不會如傳統(tǒng)橫隔式調(diào)節(jié)器中的情況那樣留下能夠易于結(jié)冰的小開口而趨 向于保持打開。進一步，由于噴射器的屬性及適時的打開和關(guān)閉，因而壓力 下降發(fā)生在距噴射器出口一些距離處，由此在噴射器中存在大致很大的壓力 值，這防止能妨礙噴射器操作的冰的形成。優(yōu)選地，所述殼體包括迷宮路徑，用于接納液態(tài)或汽態(tài)的液化氣體燃料， 以進一步有利于冷卻所述殼體以及所述噴射器和該噴射器中的燃料，因而所 述燃料在所述腔中保持為液態(tài)，以由所述液體噴射器噴出。優(yōu)選地，所迷調(diào)節(jié)器噴射器將所述蒸汽和/或液化氣體燃料供應(yīng)到所述 迷宮。優(yōu)選地，所述腔、所述調(diào)節(jié)器噴射器和所述迷宮路徑形成所述殼體中的 流動路徑，用于冷卻所述殼體以及所述腔中的液化氣體和所述液體噴射器，從而使所述液化氣體保持液態(tài)，以由所述液體噴射器噴出。 優(yōu)選地，所述殼體采用塊的形式。
優(yōu)選地，所述路徑具有在所述腔上游的入口和燃料儲存器、用于將液化 氣體和/或蒸汽從所述腔供應(yīng)到所述調(diào)節(jié)器噴射器的傳送管、以及在所述調(diào) 節(jié)器噴射器的出口與所述迷宮路徑之間的膨脹腔。
優(yōu)選地，所述迷宮路徑具有出口，蒸汽和/或液化氣體能夠從所述出口 被供應(yīng)到蒸汽塊，以將所述燃料完全轉(zhuǎn)化為蒸汽狀態(tài)，以作為蒸汽噴出到所 述發(fā)動機。
優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)器噴射器包括蒸汽噴射器。
然而，在其它實施例中，所述調(diào)節(jié)器噴射器可為任何其它類型的噴射器。 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進一步包括用于將柴油燃料同時供應(yīng)到所述發(fā)動機的
柴油噴射器。


本發(fā)明的優(yōu)選實施例將通過示例并參照附圖進行描述，其中 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的示意圖； 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部視圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的俯視剖視圖，其示出與汽缸蓋的入口端 口正確對準(zhǔn)并連接到入口歧管的四個噴射裝置；以及
圖4是圖2的實施例的一部分的局部視圖，其示出圖2的該部分的完整 結(jié)構(gòu)細節(jié)。
具體實施例方式
參見圖1，液化石油氣容器12將液化石油氣經(jīng)由容器鎖14供應(yīng)到作業(yè) 線路16并供應(yīng)到串聯(lián)過濾器4上。然后，過濾后的液化石油氣通過作業(yè)線 ^各37傳送到分配塊38。液化后的石油氣液體A人分配塊38流動通過隔熱傳 輸線路39至噴射器殼體3 (更為詳細地顯示在圖4中)。參見圖2,來自線路39的液化后的石油氣進入殼體3，這將參照圖4詳 細描述。殼體3具有用于將液化石油氣供應(yīng)到發(fā)動機E的液體噴射器20。
使用噴射器20中的液體和從ECU70供應(yīng)到噴射器20的脈沖寬度，液 化后的液化石油氣行進通過噴射器20并噴出至歧管32中(見圖3),并且 該噴射直接朝向入口端口 29 (見圖3)。液化后的石油氣的噴射由ECU 70 設(shè)定時間，使得脈沖發(fā)生在排放閥133關(guān)閉之后(見圖3)和入口閥132關(guān) 閉之前(見圖3) , /人而活塞131的向下動作(見圖3)可進入發(fā)動機E， 并且所有液化后的石油氣^皮噴出，而沒有通過排;改閥133泄漏。
殼體3中的沒有進入噴射器20并且可為汽態(tài)或液態(tài)的液化后的氣體， 通過管道240離開殼體3。管道240穿過泄;改氣體加熱器250。泄》文氣體加 熱器250具有入口 251a和出口 252a，入口 251a和出口 252a可連接在發(fā)動 機冷卻水管道中，以^吏溫度約為70。C的發(fā)動機冷卻水通過加熱器250，從 而將熱量供應(yīng)到加熱器250，特別是將熱量供應(yīng)到管道240在加熱器250內(nèi) 部的部分。這樣，通過管道240的任何液化氣體均被加熱并因而轉(zhuǎn)化為汽態(tài) (如果不是已處于汽態(tài)的話)。管道240連接到泄放噴射器260，噴射器260 被設(shè)計為噴出氣體而不是液體，并且噴射器260將蒸汽噴射到入口歧管32, 如圖2所示。泄放噴射器260經(jīng)由線路253上接收的脈沖受ECU70控制。 類似于線路86上的脈沖，線路253上的脈沖的時間設(shè)定使得噴射器260在 入口閥132打開和排放閥133關(guān)閉時致動，以卩吏汽態(tài)的液化石油氣與從噴射 器20噴出的液體一同被供應(yīng)到發(fā)動機E。這樣，蒸汽供應(yīng)采用與液體供應(yīng) 相同的方式來控制，從而防止或者至少顯著減少蒸汽通過發(fā)動機的溢漏 (blow-through)。噴射器260的尺寸以及線3各253上供應(yīng)的脈沖的長度使 得希望的氣體量被噴射到發(fā)動機中，從而使噴射不會受到不利影響，同時， 由液化氣體的經(jīng)過入口 11、殼體203和管道240的通路l是供的冷卻效應(yīng)不 會對噴射器20的冷卻產(chǎn)生不利影響。
泄放氣體加熱器250確保沒有液態(tài)的液化氣體到達泄放噴射器260,因 為這將會因液態(tài)與汽態(tài)的液化石油氣之間的燃料密度差而改變混合物。由泄放氣體加熱器250供應(yīng)的熱量優(yōu)選地足以確保溫度充分地高于液 化石油氣的汽化點并相對穩(wěn)定。
圖2和圖3還示出柴油噴射器171，用于將柴油燃料同時與經(jīng)由噴射器 20和噴射器260供應(yīng)的液化石油氣供應(yīng)到發(fā)動機E的汽缸。這樣，通過供 應(yīng)來自噴射器20和260的液化石油氣形式的燃料，所需的柴油燃料量可被 減少，因而比僅通過柴油噴射器171供應(yīng)柴油燃料時的情況提高燃料節(jié)約。 更進一步，通過確保在殼體203中成氣泡溢出的用于冷卻噴射器20的液化 氣體在發(fā)動機循環(huán)過程中的排放閥133關(guān)閉和入口閥132打開時以蒸汽形式 被再次傳輸?shù)桨l(fā)動機，可以確保燃料被有效-使用從而增大動力，這意味著不 需要很大的節(jié)流壓力，從而進一步減少燃料用量。以這種方式供應(yīng)燃料還防 止溢漏，該溢漏不僅浪費燃料，而且可使排放顯著增大到不希望的水平。
圖4示出殼體3的細節(jié)。如圖4所示，殼體3采用由諸如鋁等金屬形成 的塊300的形式。塊300具有接收來自線路39的液化石油氣(lpg)燃料的 lpg入口 301。入口 301與儲存器380相連。
通過穿過端面309形成的大直徑膛孔，在塊300中還形成噴射器腔310。 儲存器380具有通至噴射器腔310下部的出口 311。噴射器腔310具有從腔 310的上部延伸到傳送管315的通路312。傳送管315與蒸汽噴射器313相 連，蒸汽噴射器313位于在塊300中形成的膛孔320中。蒸汽噴射器313形 成用于調(diào)節(jié)腔310中的液化石油氣和/或蒸汽的壓力的調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器使 噴射器20保持冷卻，并繼而使腔310中的液化石油氣保持冷卻，從而所述 液體在噴射器20中不會形成氣泡或蒸發(fā)并由此保持為液態(tài)，以由液體噴射 器20噴出至發(fā)動機E。
由于腔310中的壓力由采用蒸汽噴射器形式的調(diào)節(jié)器噴射器313來保 持，因此，即使在液化石油氣燃料中存在過多的水時，在壓力下降時也不會 發(fā)生結(jié)冰。因此，液化石油氣燃料正常流動到噴射器20并/人通^各312流動 到出口 317，以保持腔310內(nèi)所希望的壓力，并保持噴射器20中的液化石 油氣處于液相，以從噴射器噴出。噴射器313具有將燃料供應(yīng)到第一出口膛孔315的出口 314，第一出口膛孔315形成膨脹腔并與穿過塊300的迷宮通 路316結(jié)合。迷宮通路316與參照圖1至圖3所述的連接到管道240的出口 317結(jié)合。
所述通路的各個部分380、 315和316通過在塊中鉆膛孔并在必要時用 銷釘(未示出)阻斷該膛孔而形成，或者通過在塊300的表面中形成膛孔、 然后用蓋板(未示出)封閉該表面而形成。蓋板(未示出)也可用于封閉端 面309以將噴射器20緊固地定位在腔310內(nèi)。
液化石油氣通過入口 301傳輸?shù)角?10中。該液化石油氣處于高壓。噴 射器20位于腔310中，并且是市場流通的噴射器，其包括圍繞其周邊的多 個入口孔330。孔330 一皮布置為使其與儲存器380的出口 311大致對準(zhǔn)，使 得液態(tài)的液化石油氣能夠進入最下方的孔330中，以從噴射器20噴出。信 號從ECU 70被供應(yīng)到噴射器20的終端20a以操作噴射器20。
在出口 311附近和腔310中轉(zhuǎn)化為汽態(tài)或氣泡的任何液化石油氣將大致 圍繞噴射器20朝向腔310的上部流動并且流至出口膛孔312中。噴射器20 設(shè)置有圍繞孔330的紗罩(未示出)，這也有利于氣泡圍繞噴射器20的周 邊移動而不進入孔330中。這樣，進入噴射器20的燃料處于液態(tài)以備噴射， 而不是蒸汽或氣泡，所述可能形成的蒸汽或氣泡如果進入噴射器20將妨礙 噴射器20的操作。出口膛孔312與調(diào)節(jié)器噴射器313連通以保持腔310內(nèi) 的壓力。然而，當(dāng)腔310和膛孔312中的壓力升高時，通過將信號供應(yīng)到終 端391使調(diào)節(jié)器噴射器313打開，使得處于蒸汽或氣泡狀態(tài)的液化石油氣能 夠通過調(diào)節(jié)器噴射器313,以從調(diào)節(jié)器噴射器313噴出至出口通路315、然 后通過迷宮316至出口通路317、再然后至加熱器250,從而以汽態(tài)供應(yīng)到 發(fā)動機，如前參照圖1至圖3所述。
調(diào)節(jié)器313因而用于保持腔310中的高壓區(qū)域，該高壓區(qū)域通過入口 301連接回容器12。這樣，調(diào)節(jié)器313保持腔310內(nèi)的壓力盡可能接近于供 應(yīng)容器壓力。這有利于使液化石油氣主要保持為液態(tài)，以由噴射器20噴射。 這與塊300通過液化石油氣從入口 301至出口 317的冷卻一起，用于最小化塊300中的液化石油氣的沸騰，因而不會妨礙液化石油氣到噴射器20的流 動及其從噴射器20的噴出。然而，如前所述，由液化石油氣的沸騰所致的 任何氣泡或蒸汽將圍繞噴射器20流動到通路312,并且由這種汽化所致的 壓力增大將使調(diào)節(jié)器313打開以允許蒸汽和氣泡混合物以及過大的壓力通 過調(diào)節(jié)器313泄放，直到壓力降低和調(diào)節(jié)器313關(guān)閉。
在調(diào)節(jié)器313下游側(cè)的壓力顯著小于腔310中的壓力，并且調(diào)節(jié)器313 還保持下游側(cè)的低壓環(huán)境，使得未通過調(diào)節(jié)器313的任何液化石油氣可由于 在調(diào)節(jié)器313下游側(cè)的與腔310內(nèi)的壓力環(huán)境相比的相對低壓環(huán)境而完全汽 化。液化石油氣通過出口 317的通^各及其汽化有利于冷卻塊300，從而如前 所述使調(diào)節(jié)器313上游側(cè)的液化石油氣主要保持為液態(tài)。
如參照圖1至圖3所述，蒸汽通過管道240供應(yīng)到加熱器250,并且由 于由加熱器250供應(yīng)給液化石油氣的熱，尚未處于汽態(tài)的任何液化石油氣將 被汽化。處于汽態(tài)的液化石油氣然后被供應(yīng)到泄放噴射器260,以被引入發(fā) 動機E的入口歧管中。
調(diào)節(jié)器313通過將信號施加于終端391而操作，如前所述。這些信號可 根據(jù)編譯至ECU 70中的燃料映射方案(mapping plan )而從ECU 70獲得， 所述燃料映射方案也用于啟動噴射器20以將液化氣體燃料傳輸?shù)桨l(fā)動機E。
然而，在其它實施例中，調(diào)節(jié)器313可由電信號打開和關(guān)閉，所述電信 號響應(yīng)由腔310中的壓力傳感器(未示出)獲得的壓力測量值而被供應(yīng)，使 得當(dāng)壓力達到預(yù)定水平時，噴射器20被打開、然后被關(guān)閉以允許燃料離開 調(diào)節(jié)器313并通到塊250。
由于本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于實現(xiàn)在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的各種修改，因 而應(yīng)理解的是，本發(fā)明不僅限于以上通過示例描述的具體實施例。
在所附權(quán)利要求書中和在本發(fā)明的以上描述中，除非由于語言表達或者 必要含義而在表述中另行需要，否則，術(shù)語"包括"或其近義詞例如"包含" 或"具有"用于兼容式表述，即，在本發(fā)明的各種實施例中，指明所述特征 的存在，但不排除存在或添加其它特征的可能。
權(quán)利要求
1、一種燃料傳輸系統(tǒng)，用于將液化氣體燃料傳輸?shù)桨l(fā)動機的汽缸，包括殼體；在所述殼體中的用于接納噴射器的腔，所述噴射器包括允許液化氣體供應(yīng)到所述噴射器以從該噴射器噴出的開口；與所述腔連通的液化氣體入口，用于將液化氣體引入所述腔中并在所述噴射器位于所述腔中時將液化氣體引入所述噴射器中；所述腔的出口；穿過所述殼體的通路，液化氣體能夠流動通過該通路；和用于調(diào)節(jié)所述腔內(nèi)的蒸汽和/或液化氣體的壓力的壓力調(diào)節(jié)器，該壓力調(diào)節(jié)器包括布置在所述腔下游的調(diào)節(jié)器噴射器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述殼體包括迷宮路徑， 用于接納液態(tài)和/或汽態(tài)的液化氣體燃料，以進一步有利于冷卻所述殼體以 及所述噴射器和該噴射器中的燃料，從而所述燃料在所述腔中保持為液態(tài)， 以由所述液體噴射器噴出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器噴射器將所 述蒸汽和/或液化氣體燃料供應(yīng)到所述迷宮。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述腔、所述調(diào)節(jié)器噴 射器和所述迷宮路徑形成所述殼體中的流動路徑，用于冷卻所述殼體以及所 述腔中的液化氣體和所述液體噴射器，從而使所述液化氣體保持液態(tài)，以由 所述液體噴射器噴出。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述殼體采用塊的形式。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述路徑具有在所述腔 上游的入口和燃料儲存器、用于將液化氣體和/或蒸汽從所述腔供應(yīng)到所述 調(diào)節(jié)器噴射器的傳送管、以及在所述調(diào)節(jié)器噴射器的出口與所述迷宮路徑之間的膨脹腔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述迷宮路徑具有出口 ， 蒸汽和/或液化氣體燃料能夠從所述出口被供應(yīng)到用于將所述燃料完全轉(zhuǎn)化 為汽態(tài)的蒸汽塊，以作為蒸汽噴出到所述發(fā)動機。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器噴射器包括 蒸汽噴射器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料傳輸系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包括用 于將柴油燃料同時供應(yīng)到所述發(fā)動機的柴油噴射器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種燃料傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有腔(310)的殼體(3)，噴射器(20)位于腔(310)中。液化氣體入口(301)將液化氣體供應(yīng)到腔(310)中，這樣該液化氣體能夠進而被供應(yīng)到所述噴射器(20)以噴射到發(fā)動機的汽缸中。傳送管(315)將所述腔(310)中的未被所述噴射器(20)噴出的液化氣體供應(yīng)到蒸汽噴射器(313)，該蒸汽噴射器(313)形成用于調(diào)節(jié)所述腔(310)中的所述液化氣體和任何蒸汽的壓力的壓力調(diào)節(jié)器。將所述噴射器(313)用作壓力調(diào)節(jié)器克服了有關(guān)在所述調(diào)節(jié)器附近結(jié)冰的問題，該問題會妨礙所述調(diào)節(jié)器的正常操作。
文檔編號F02M21/02GK101595293SQ200780040701
公開日2009年12月2日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者詹姆士·理查德·亨特 申請人:詹姆士·理查德·亨特;杰弗里·拉塞爾·特納