气体阀的制作方法

文档序号:42986669发布日期:2025-09-15 11:56阅读:21来源:国知局
技术简介:
现有技术中,气体阀的倾斜吹入开口因空间限制难以实现有效偏转,影响燃料在燃烧室的分布。本发明通过在柱形套筒底部区段与周面设置倾斜柱形孔,形成侧向开口,利用小长径比孔结构在有限空间内实现气体流束高效偏转,优化燃料分布。
关键词:气体阀,吹入开口

本发明涉及一种气体阀,如用于将气态燃料以计量的方式输出到内燃机的燃烧室中或进气机构中那样的气体阀。


背景技术:

1、在使用气态燃料运行内燃机时,燃料在吹入压力下以计量的方式被计量输入到内燃机的进气机构中或直接计量输入到燃烧室中。为此,通常使用具有可纵向运动的阀元件的气体阀,该阀元件借助电执行器克服关闭弹簧的力来运动并且与阀座共同作用。通过纵向运动,环形的流动横截面被释放,或者在执行器停用之后又被封闭。在此,阀元件向外打开,即,进行阀元件从气体阀中出来的打开运动。电执行器通常是电磁体,其与电磁衔铁或沉入式衔铁共同作用,并因此将打开力施加到阀元件上。替代这种所谓的直接控制(在该直接控制中,磁力直接作用于与阀元件固定连接的电磁衔铁),阀元件的控制也可以间接地通过伺服液压机构进行。在这种情况下,例如也可以使用压电执行器,因为在此该执行器的小的行程已够用。

2、精确的计量和准确的时间点在直接到内到燃烧室中的燃料吹入的情况下尤为重要,以便实现有效且少污染物的燃烧。此外,为了优化燃烧,气态燃料在燃烧室中的分布也是重要的,从而实现与燃烧室中的空气的充分混合,并且不出现存在严重的燃料或空气过量的区域。例如,从de102021201085a1中已知,在气体阀中,在阀座之后(下游)设置一个腔室,燃料从该腔室通过吹入开口向外流出。吹入开口可以构造为相对于气体阀的纵轴线倾斜的通道,以使气体流束偏转到希望的方向上。

3、由于气体阀以其端部伸入燃烧室中,因此长度和从而安装空间受限。为了通过倾斜的吹入开口实现足够的偏转效果,一方面,吹入开口必须尽可能长,从而具有大的长径比(l/d)。另一方面,需要大的直径,以便能够在短时间内在正确时间点输出所需的气体量。具有大的长径比和大直径的吹入开口相应地需要大的安装空间,但通常该安装空间不可供使用。这意味着,通过倾斜的吹入开口仅能实现气体流束的小偏转效果,这使气态燃料在燃烧室中的优化分布变困难。


技术实现思路

1、根据本发明的气体阀具有以下优点:能够利用较小的安装空间内实现对流出的气体流束的有效偏转,以便将气态燃料优化地分布在燃烧室中。为此,该气体阀具有阀体,在阀体中构造有可充注有气态燃料的气体室,气体室具有在其中可纵向运动地布置的阀元件。阀元件具有盘形的端部区段,该端部区段与构造在阀体上的阀座共同作用,用于打开和关闭环形的流动横截面。柱形套筒包围阀体,该柱形套筒具有构成套筒的端部的底部区段和衔接于底部区段的周面(周壁),其中,底部区段、套筒和盘形的端部区段限界出一个腔室。套筒具有吹入开口,气态燃料通过该吹入开口从腔室中流出,其中,吹入开口构造在底部区段中和周面中。

2、在释放流动横截面后,燃料从气体阀的气体室中进入腔室中,并从那里通过吹入开口进入内燃机的燃烧室中。通过在套筒的周面中构造吹入开口,构成了相对于阀体的纵轴线的侧向开口,即使在吹入开口的长径比小的情况下该侧向开口也能有效地使气体流束侧向偏转,其中,套筒仅需要小的壁厚,从而需要小的安装空间。因此,气体流束也进入燃烧室的边缘区域中,并优化地与燃烧室中的空气混合,这有助于实现有效且少污染物的燃烧。

3、在本发明的第一有利构型中,吹入开口由构造在柱形套筒的底部区段中的孔和其周面中的侧向开口构成,该孔和侧向开口共同构成吹入开口。这允许有针对性地构型侧向开口,从而允许通过该开口容易地优化气体流束的侧向偏转。

4、在本发明的另一有利构型中,吹入开口由在底部区段中和周面中延伸的柱形孔构成。在此,吹入开口由单个孔构成,该单个孔在柱形套筒中如此延伸,使得除了底部区段之外,周面也被穿透,从而产生所希望的侧向开口,该侧向开口可以以这种方式在唯一的加工步骤中制造。

5、在另一有利构型中,该孔相对于套筒的或阀体的纵轴线倾斜地构造。除了侧向开口的作用之外,气体流束的偏转还可以通过倾斜的柱形孔来优化并增强。在此,柱形孔优选具有圆形的横截面,并且长径比(l/d)为0.75至2.5。

6、在另一有利构型中,柱形孔具有椭圆形或矩形的横截面。这种构型可以是有利的,以使气态燃料优化地分布在大的或特殊成型的燃烧室中。对于气体阀未精确对中地伸入燃烧室中的情况,吹入开口的这种成形也可以是有利的。



技术特征:

1.一种用于以计量的方式输出气态燃料的气体阀,其具有:阀体(1),在所述阀体中构造有能充注有气态燃料的气体室(2),所述气体室具有在其中能纵向运动地布置的阀元件(3),其中,所述阀元件(3)具有盘形的端部区段(6),所述盘形的端部区段与构造在所述阀体(1)上的阀座(7)共同作用,用于打开和关闭环形的流动横截面(9);包围所述阀体(1)的柱形套筒(10),所述柱形套筒具有构成所述套筒(10)的端部的底部区段(11)和衔接于所述底部区段(11)的周面(12),其中,所述底部区段(11)、所述套筒(12)和所述盘形的端部区段(6)限界出腔室(15),

2.根据权利要求1所述的气体阀,其特征在于,所述吹入开口(16)由构造在所述底部区段(11)中的柱形孔(18)和构造在所述周面(12)中的侧向开口(19)构成。

3.根据权利要求1所述的气体阀,其特征在于,所述吹入开口由在所述底部区段(11)中和所述周面(12)中延伸的柱形孔(18)构成。

4.根据权利要求2或3所述的气体阀,其特征在于,所述孔(18)的中心轴线(21)相对于所述阀体(1)的纵轴线(20)倾斜一角度α。

5.根据权利要求2至4之一所述的气体阀,其特征在于,所述柱形孔(18)具有圆形的横截面。

6.根据权利要求5所述的气体阀,其特征在于,所述柱形孔(18)的长度(l)与直径(d)的比(l/d)处于0.75至2.5之间。

7.根据权利要求2至4之一所述的气体阀,其特征在于,所述柱形孔(18)具有椭圆形的或矩形的横截面。


技术总结
一种用于以计量的方式输出气态燃料的气体阀,其具有:阀体(1),在所述阀体中构造有能充注有气态燃料的气体室(2),所述气体室具有在其中能纵向运动地布置的阀元件(3)。所述阀元件(3)具有盘形的端部区段(6),所述盘形的端部区段与构造在所述阀体(1)上的阀座(7)共同作用,用于打开和关闭环形的流动横截面(9)。包围所述阀体(1)的柱形套筒(10)具有构成所述套筒(10)的端部的底部区段(11)和衔接于所述底部区段(11)的周面(12),其中,所述底部区段(11)、所述套筒(12)和所述盘形的端部区段(6)限界出腔室(15)。所述腔室(15)具有吹入开口(16),所述吹入开口构造在所述柱形套筒(10)的所述底部区段(11)中和所述周面(12)中。

技术研发人员:H·韦格尔,M·科恩
受保护的技术使用者:罗伯特·博世有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/9/14
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