模式下，喷射器106可以将气体燃料喷射到汽缸104内。因此，第二排放管道414内的压力Pl可以变为低于第二吸入管道404内的压力P2。第二阀体408上的压差可以使得第二阀体408移动至第二中间位置。在喷射完成之后，控制孔口 504和/或直径方向间隙可以使得压力P2升高而回到压力Pl的水平，从而使得第二阀402转换回第一工作模式。因此可能显然的是，在喷射器106的正常运行期间，第一阀302可以在第一工作模式与第二工作模式之间转换。第二阀402返回第一工作模式的速率可以至少由控制孔口 504的尺寸和/或径向间隙的大小决定。例如，控制孔口 504的尺寸可以包括直径607和长度608。控制孔口 504也可以调节第二阀体408的处于吸入端416与排出端418之间的第二中间位置，使得第二阀体408在喷射期间可以不移动到与第一中间位置超出一定距离。
[0029]图5示出了根据本实用新型实施例的第二阀402的第三工作模式。发动机100仅仅以气体燃料运行，并且第一阀302的工作模式相对于图3可以保持不变。在第三工作模式下，喷射器106可能正发生故障。例如，气体止回阀可卡在打开位置中，并且喷射器106将超出可控量的气体燃料喷射到汽缸104内。因此，第二排放管道414内的压力P2相比于正常喷射期间的压降可降低更大幅度。压力Pl与压力P2之间的差可变得大于或等于第一预设压差。因此，第二阀体408沿纵向轴线X-X’移动到第一密封位置。在第一密封位置中，第二阀体408的第一密封部分510可以抵靠第二阀座410的密封部分422。这可以防止气体燃料在内部容积502与第二通道420之间流动。第一密封部分510和密封部分422的互补形状可以增强第二阀体408与第二阀座410之间的密封。第二吸入管道404可以相对于第二排放管道414密封。因此，可以防止汽缸104的气体燃料供给过度。
[0030]第二阀体408的L/D比可能较高，例如，在大约1.5到2的范围内。较高的L/D比值还可倾向于减少第二阀室406的第二阀体408与侧壁407之间的接触面积。这进而可以减少第二阀体408和侧壁407的磨损。在一个实施例中，也可以在侧壁407和/或第二阀体408的外表面508上设置耐磨涂层。在实例中，耐磨涂层可以是金刚石涂层。
[0031]凹槽506也可用于减少侧壁407与第二阀体408之间的接触面积。凹槽506可在第二阀体408的外表面508与侧壁407之间提供气体燃料的薄层。这可以有助于第二阀体408在第二阀室406内对中，并且避免第二阀体408与侧壁407之间的直接接触。在凹槽506是螺旋状的情况下，凹槽506还可以引起气体燃料在第二阀体408周围的涡旋运动。该涡旋运动可以使第二阀体408旋转，并防止在单个位置与侧壁407接触。因此，可以减少第二阀体408和侧壁407的磨损。
[0032]可以选择控制孔口 504的尺寸、第二阀402的横截面面积以及第二弹簧构件412的刚度，以便优化第二阀402的复位时间。复位时间可以是一旦喷射器106起作用时第二阀402从第三工作模式切换至第一工作模式所需的时间。复位时间可以使得在喷射发生之前第二阀402处于第一工作模式。图6示出了根据本实用新型的实施例的第二阀402的第四工作模式。在第四工作模式下，发动机100仅仅以液体燃料运行。结果，第一阀体312可以处于在第一阀室310内的中间位置，以便允许液体燃料从第一吸入管道308流动至第一排放管道320。此外，由于气体燃料共轨110不提供任何气体燃料，所以第二吸入管道404内的压力Pl可以是低的。压力P2与压力Pl之间的差可以变得大于或者等于第二预设压差。结果，第二阀体408移动至第二密封位置。在第二密封位置中，第二阀体408的第二密封部分512可以抵靠第二阀室406的吸入端416。从第二阀体408的外表面508突出的第二密封部分512可以加强第二阀体408与吸入端416之间的密封。可以选择第二密封部分512的内径604，以便加强该密封。结果，可以阻止第二阀室406与第二吸入管道404之间的流动。因此，第二吸入管道404相对于第二排放管道414是密封的。这可以防止液体燃料从第二阀402下游的喷射器106泄漏至气体燃料共轨110。
[0033]第一阀体312也可以选择性地抵靠第一阀座314，并且防止液体燃料在第一阀室310与第一阀座314的第一通道318之间流动，以便防止汽缸104的燃料过度供给。
[0034]如上文所描述的，限流系统202的各个工作模式可以适应发动机100的各种工作需求和/或喷射器106的故障。此外，限流系统202也可以提供紧凑的布置，从而使得第一阀302和第二阀402可以紧邻喷射器106。此外，第一阀302和第二阀402可以分别独立地调节液体燃料和气体燃料的流动。
[0035]尽管已参照上面的实施例具体示出和描述了本实用新型的各个方面，然而本领域技术人员应当理解，在不背离公开内容的精神和范围的情况下，可以构想通过对所公开的机械、系统和方法进行修改做出各种其他实施例。这样的实施例应当理解为落在基于权利要求书及其任何等同条款确定的本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于双燃料发动机的限流系统，其特征在于，所述限流系统包括: 第一阀，其配置为基于第一阀上的压差来调节通过第一阀的液体燃料的流动；以及 第二阀，其包括: 吸入管道，其配置为接收气体燃料； 阀室，其包括吸入端和远离所述吸入端的排出端，其中所述阀室在所述吸入端处与所述吸入管道流体连通； 阀座，其固定地设置在所述阀室的所述排出端处，其中所述阀座包括穿过其延伸的通道， 排放管道，其与所述阀座的所述通道流体连通； 阀体，其能够移动地设置在所述阀室内，其中所述阀体包括: 控制孔口，其穿过所述阀体延伸，其中所述控制孔口配置为基于所述吸入管道与所述排放管道之间的压差来调节所述阀体在所述阀室的所述吸入端与所述排出端之间的位置；以及 凹槽，其限定在所述阀体的外表面上，其中所述凹槽配置为调节所述气体燃料在所述阀体周围的流动模式；以及 弹簧构件，其设置在所述阀座与所述阀体之间，其中所述弹簧构件配置为将所述阀体朝向所述阀室的所述吸入端偏置； 其中所述阀体配置为响应于所述吸入管道与所述排放管道之间的第一预设压差而抵靠所述阀座，从而防止所述气体燃料在所述阀室与所述阀座的所述通道之间流动；以及其中所述阀体进一步配置为响应于所述吸入管道与所述排放管道之间的第二预设压差而抵靠所述阀室的所述吸入端，从而防止所述气体燃料在所述阀室与所述吸入管道之间流动。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于双燃料发动机的限流系统。该限流系统包括第一阀，该第一阀配置为基于第一阀上的压差来调节通过其的液体燃料的流动。该限流系统还包括第二阀，该第二阀配置为基于第二阀上的压差来调节通过其的气体燃料的流动。第二阀包括能够移动地设置在阀室内的阀体。阀体包括从穿过其延伸的控制孔口。阀体还包括限定在其外表面上的凹槽。本实用新型的技术方案能够有效地防止汽缸的燃料过度供给。
【IPC分类】F02D41/30
【公开号】CN204877694
【申请号】CN201520604111
【发明人】S·J·宾, D·H·吉普森, S·马哈茂德, D·R·科尔德伦
【申请人】卡特彼勒公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月12日
【公告号】US20140352664