CN112576415A

CN112576415A - 燃料供应装置

Info

Publication number: CN112576415A
Application number: CN202011053735.2A
Authority: CN
Inventors: G·奥斯布格; D·加拉加斯
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-03-30
Also published as: US20210095619A1; US11391248B2; EP3798439A1

Abstract

本发明涉及一种燃料供应装置，其具有壳体，在壳体中构造有抽吸通道区段。至少一个燃料开口通入到所述抽吸通道区段中。所述燃料供应装置具有至少一条燃料通道，在所述燃料通道中布置有阀。所述阀具有小阀板。所述阀具有如下关闭位置，在所述关闭位置中，所述小阀板贴靠在阀座上，并且所述阀具有打开位置。所述小阀板在所述打开位置与所述关闭位置之间经过阀行程。在所述燃料通道中形成环形间隙，其中，所述环形间隙的间隙宽度如此与所述阀的小阀板的行程协调，使得所述间隙宽度不大于双倍的行程，并且其中，所述环形间隙的流动横截面大于所述阀的流动横截面。

Description

燃料供应装置

技术领域

本发明涉及一种燃料供应装置。

背景技术

由DE 297 22 869 U1得知一种膜片化油器，其具有带止回阀的主喷嘴。在空载运转情况下，止回阀封闭主喷嘴路径，从而使抽吸通道中的压力脉动不能通过主喷嘴路径作用到调节室上。

由CN 202690251 U得知一种化油器，该化油器在空载运转燃料路径中具有筛网。由此，应从燃料中滤出污物并且因此避免污物积聚在空载运转开口处。

已经表明，这种情况在其燃料供应装置具有至少一个阀的内燃机中可能导致功能损害，例如导致不令人满意的起动特性或导致内燃机在运行中不平稳的运转。

发明内容

本发明的任务在于，给出一种燃料供应装置，利用该燃料供应装置避免内燃机的功能损害。

该任务通过如下一种燃料供应装置来解决，该燃料供应装置具有壳体，在该壳体中构造有抽吸通道区段，至少一个燃料开口通入到该抽吸通道区段中，其中，燃料供应装置具有至少一条燃料通道，在该燃料通道中布置有阀，其中，阀具有小阀板（Ventilplättchen），其中，阀具有如下关闭位置，在该关闭位置中小阀板贴靠在阀座上，并且其中，阀具有打开位置，其中，小阀板在打开位置与关闭位置之间经过阀行程（Ventilhub），其中，在燃料通道中形成至少一个环形间隙，其中，环形间隙的间隙宽度与阀的小阀板的行程如此协调，使得间隙宽度不大于双倍的行程，并且其中，环形间隙的流动横截面大于阀的流动横截面。

本发明规定，在其中布置有阀的燃料通道中形成环形间隙，其中环形间隙的间隙宽度与阀的小阀板的行程如此协调，使得间隙宽度不大于双倍的行程。环形间隙的流动横截面大于阀的流动横截面。流动横截面在此有利地是平面横截面。

环形间隙有利地不通过阀的小阀板限定。环形间隙尤其与阀的小阀板分开地构造。环形间隙有利地与小阀板间隔开地构造。

已经表明，内燃机的不平稳运转可能是归因于不适当的燃料供应。当在小阀板和用于小阀板的止挡之间布置有污物、像比如可能来自燃料供应装置的生产的切屑时，则可能产生这种不合适的燃料供应。这些污物防止小阀板到达关闭位置。由此，会影响燃料供应装置的功能。不足的起动特性也可能归因于阀上的污物，即燃料泵的阀上的污物，尤其是净化器的阀上的污物。

通过使环形间隙的间隙宽度与小阀板的行程相协调，环形间隙阻挡像比如切屑等的污物并且因此确保小阀板可到达关闭位置。已经表明，通过不大于小阀板的双倍的行程的间隙宽度，已经可以在最大程度上避免对于小阀板的运动的阻止或阻碍。在此，环形间隙的流动横截面大于阀的流动横截面。对于通过燃料通道的通流量，环形间隙由此不起显著限制的作用。

环形间隙的间隙宽度有利地在结构上固定地预先给定。环形间隙的间隙宽度优选不是可变的或可调整的。

优选地，间隙宽度不大于行程。只有不大于小阀板的行程的污物才能通过环形间隙。然而，这些污物由于小阀板的足够大的行程而不在小阀板处被阻挡并且在运行中能够经过小阀板。由此防止由于污物而阻止或阻碍小阀板的运动。

在此，阀例如可以是燃料喷嘴的阀或燃料供应装置的泵中的阀。可以规定，阀是止回阀或者具有小阀板的电磁阀。在止回阀中，小阀板在打开位置与关闭位置之间的运动基于小阀板上的压力情况来进行。在电磁阀中，小阀板根据通过电磁体的电流来运动。

环形间隙的间隙宽度优选小于小阀板的行程。特别优选地，间隙宽度为行程的至多80%。由此可以可靠地避免污物通过环形间隙到达阀，所述污物可能卡在小阀板与止挡之间并且由此可能阻止阀的关闭。小于阀行程的污物可以在小阀板与止挡之间穿过并且被燃料冲走，从而这些污物不会导致功能损害。

阀的打开位置尤其是小阀板贴靠在止挡上的位置。由此，止挡和阀座机械地定义小阀板的两个端部位置。

有利地，至少一个环形间隙布置在阀的上游。术语“上游”在此涉及从燃料箱到内燃机的流动方向，即在燃料供应装置运行中的通常的流动方向。也可以规定，附加地或替代地在阀的下游布置至少一个环形间隙。布置在阀下游的环形间隙在燃料***中有压力脉动（Rückpulsation）时防止污物到达阀。这例如可以是如下情况，即内燃机例如在手持式工作器械中在运行中枢转，或者当内燃机停机且燃料流回燃料箱时。

环形间隙有利地由内壁和外壁来限定。当阀座和环形间隙的内壁构造在相同的构件上时，得到燃料供应装置的简单的结构。由此，对于环形间隙的构造不需要附加的构件。

有利地，具有阀的主燃料喷嘴通入到抽吸通道区段中。主燃料喷嘴在此是如下喷嘴，通过该喷嘴在内燃机满负荷时可以供应燃料的主要部分。主燃料喷嘴有利地布置在燃料供应装置的孔中。主燃料喷嘴有利地被压入到燃料供应装置的孔中。在替代的构型中也可以规定，所述主燃料喷嘴被拧入到所述孔中或者借助于弹性元件、例如借助于O形环被保持在所述孔中。当在孔的壁和主燃料喷嘴的外圆周之间形成环形间隙时，得到一种简单的结构。由此，对于环形间隙的构造不需要附加的构件。仅仅主燃料喷嘴的孔和外圆周的尺寸必须相互协调。特别优选地，环形间隙在第一环形通道和第二环形通道之间延伸。通过两条环形通道可以进行燃料供应和燃料排出。有利地，第一环形通道、环形间隙和第二环形通道由孔的壁和主燃料喷嘴的外圆周来限定。

有利地，在环形间隙的上游布置有至少一个节流部。在此，该节流部能够是固定节流部。节流部尤其是部分负荷固定喷嘴（Teillastfestdüse）。也能够规定，至少一个节流部是可调整的。当阀构造在主燃料喷嘴上时，能够调整的节流部尤其可以是全负荷调节螺钉。有利地，环形间隙的流动横截面大于节流部的流动横截面。由此，环形间隙对于通流不起限制作用。在有利的构型中设置有至少一个能够调整的节流部和至少一个固定节流部。

有利地，燃料供应装置具有净化器（Purger）作为可手动致动的燃料泵。净化器具有泵室。有利地，第一阀布置在泵室的上游，而第二阀布置在泵室的下游。环形间隙对于净化器上的阀也是有利的，以便确保小阀板可靠地打开和关闭并且在其运动方面不会被污物妨碍。由此可以确保净化器的持久功能。在致动该净化器时使燃料***可靠地注满（fluten），从而得到利用燃料供应装置运行的内燃机的良好的起动特性。

附图说明

下面借助于附图对本发明的实施例进行解释。其中示出：

图1示出穿过燃料供应装置的示意剖视图，

图2示出图1中的化油器的主燃料喷嘴的放大示意图，

图3示出图1中的化油器的净化器的止回阀的示意剖视图，

图4示出图2中的主燃料喷嘴的实施变型方案，

图5至7示出环形间隙的实施变型方案的放大图。

具体实施方式

图1以剖面图示意性示出燃料供应装置1。图1中的燃料供应装置1在本实施例中是化油器、即燃料供应装置，其中燃料由于负压被抽吸。也可以设置其它类型的燃料供应装置，例如具有燃料阀的燃料供应装置，该燃料阀在压力下输送燃料并且由此将其喷射到抽吸通道中。燃料供应装置1具有一个壳体2，在该壳体中构造一个抽吸通道区段3。有利地，抽吸通道区段3与未示出的内燃机的混合物入口相连接。燃烧用空气通常通过空气过滤器被抽吸到抽吸通道区段3中。在抽吸通道区段3中，节流元件7 （在该实施例中为节气门）利用节流轴8围绕旋转轴线9可枢转地来支承。在节流元件7的上游，一个阻塞元件4布置在抽吸通道区段3中。也可以规定，燃料供应装置1不具有阻塞元件4。阻塞元件4在该实施例中是阻塞活门，其利用阻塞轴5围绕旋转轴线6可枢转地来支承。节流元件7和阻塞元件4用于控制抽吸通道区段3的自由的流动横截面。

在本实施例中，燃料供应装置1被设置用于不仅将燃料/空气混合物供应到混合物通道中而且将空气供应到空气通道中。为此，抽吸通道区段3被分离壁区段10分成混合物通道区段51和空气通道区段52。如果阻塞元件4和节流元件7完全打开，则所述阻塞元件和节流元件与分离壁区段10位于一个平面中。由此实现混合物通道区段51和空气通道区段52的很大程度上的分离。

多个副燃料开口12以及一个主燃料开口11通入到抽吸通道区段3中、即抽吸通道区段3的混合物通道区段51中。副燃料开口12布置在节流元件7的区域中。在该实施例中，主燃料开口11布置在分离壁区段10的区域中并且布置在节流元件7的上游。

燃料供应装置1在本实施例中构造为膜片化油器，通过燃料泵16将燃料供应给该膜片化油器。燃料泵16优选由内燃机的曲轴箱中的波动的压力来驱动。燃料泵16通过未示出的燃料阀将燃料输送到燃料供应装置1的调节室17中。调节室17通过调节膜片18与补偿室19分离。根据调节膜片18的位置，也就是根据调节室17和补偿室19中的压力情况，以公知的方式打开或关闭进入到调节室17中的入口阀，从而可以使得燃料受控地流入到调节室17中。

副燃料开口12由如下一个空载运转室53馈送，该空载运转室通过一个空载运转止回阀54和一个空载运转节流部55与调节室17相连接。

主燃料开口11构造在主燃料喷嘴13上，该主燃料喷嘴通过示意性地以虚线示出的燃料通道28与调节室17连接。节流部45布置在燃料通道28中。节流部45可以是固定节流部、例如部分负荷固定喷嘴。然而，节流部45也能够是能够调整的。节流部45尤其可以是调整螺钉。在有利的替代的构型中，可以设置固定节流部和能够调整的节流部来代替节流部45。

主燃料喷嘴13布置在壳体2的孔14中。在该实施例中，燃料通道56在孔14的圆周上通入。主燃料开口11在文丘里管15的区域中通入到抽吸通道区段3中。主燃料喷嘴13具有构造为止回阀的阀25。阀25包括小阀板31。小阀板31在图1所示的关闭位置41中贴靠在阀座34上。在该实施例中，小阀板31在打开位置中贴靠在止挡37上。

燃料供应装置1具有净化器20。净化器20是一个手动致动的燃料泵，它将燃料从调节室17输送到一个燃料箱中。在燃料***中引起由此产生的负压，燃料从燃料箱被抽吸到燃料***中并且由此注满燃料***。在此，在燃料***中存在的空气被返回输送到燃料箱中。净化器20具有如下净化器波纹管21，该净化器波纹管可以由操作者按压以输送燃料。在净化器波纹管21中构造有泵室22。燃料通道26通过阀23通入到泵室22中。燃料通道26使泵室22与调节室17相连接。阀24从泵室22中引出，该阀可通过燃料通道27与燃料箱连接。阀23和24在该实施例中构造为止回阀。

阀23包括小阀板29。小阀板29能够在图1所示的关闭位置41和打开位置之间运动。在关闭位置41中，小阀板29贴靠在阀座32上，并由此使燃料通道26与泵室22分离。小阀板29由弹簧57在朝阀座32的方向上、即在朝向关闭位置41的方向上预紧，在本实施例中弹簧57被构造为压力弹簧。如果在泵室22中产生负压，则小阀板29由此在超过由弹簧57施加的力之后从阀座32抬起。在壳体2中形成用于小阀板29的止挡35，该止挡定义阀23的打开位置并且限定小阀板32的行程。替代地，弹簧57的实心长度（Blocklänge）也可以形成用于小阀板29的止挡。在运行中作用在小阀板29上的力也可定义阀23的打开位置。

从泵室22引入到燃料通道27中的阀24具有如下小阀板30，所述小阀板在图1中所示的关闭位置41中贴靠在阀座33上。小阀板30由弹簧58 （在该实施例中为压力弹簧）在朝关闭位置41的方向上预紧。在壳体2中形成有如下止挡36，该止挡限定小阀板30的最大行程。替代地，弹簧58的实心长度可以限定小阀板30的行程。

在制造燃料供应装置1的壳体2时，由于对于金属壳体2的切削加工而产生切屑。在燃料中也可能含有杂质。这种杂质、尤其是切屑会阻碍小阀板29、30、31的运动。杂质可能附着在小阀板29、30、31与阀座32、33和34之间或者附着在小阀板29、30、31与止挡35、36、37之间，并且因此可能阻止或者妨碍小阀板29、30、31的运动。

为了避免污物可能进入阀23、24、25的区域中，设置有环形间隙的布置。在从调节室15到泵室22的流动方向上，在阀23之前布置有环形间隙38。环形间隙38在流动方向上与阀23的小阀板29具有间距。在从泵室22到燃料通道27的流动方向上，环形间隙39布置在阀24之前。环形间隙39相对于阀24的小阀板30在流动方向上具有间距。在从燃料通道56到主燃料开口11的流动方向上在流动方向上在阀25之前布置有环形间隙40。环形间隙40在流动方向上相对于阀25的小阀板31具有间距。环形间隙38、39和40在此分别与小阀板29、30、31分离地构造。环形间隙38、39和40不沿着小阀板29、30或31的外圆周延伸。环形间隙38、39和40分别与小阀板29、30、31间隔开地布置。

在图2中示意性地放大示出了主燃料喷嘴13。阀25位于其打开位置42中。在打开位置42中小阀板31相对于在图1中示出的关闭位置41经过行程a。小阀板31贴靠在止挡37上。小阀板31位于距阀座34的一定间距处，该间距对应于行程a。行程a例如可以为0.05 mm至1mm。主燃料喷嘴13具有如下基体50，该基体具有基本上柱形的形状。基体50被压入到壳体2的孔14中。在替代的构型中，基体50也可拧入到孔50中或借助于弹性元件、如O形环或类似物保持在孔50中。

在图2中节流部45示意性地作为具有阀针46的能够调整的节流部示出。燃料通道28通过节流部45通入到第一环形通道43中，该第一环形通道形成在主燃料喷嘴13的基体50与孔14的壁部之间。第一环形通道43在该实施例中通过基体50上的环绕的槽形成。第二环形通道44与第一环形通道43间隔开布置并且同样由基体50和孔14的壁限定。第二环形通道44也通过在基体50的外圆周上的环绕的槽形成。环形间隙40在环形通道43和44之间延伸。环形间隙40由内壁47和外壁48限定。内壁47由基体50的外圆周形成。外壁48是孔14的壁部。

在替代的实施方案中，内壁47可以通过注塑到基体50上的加厚部构成。也可以规定，内壁47由保持在基体50上的环60的外圆周形成。这在图2中用虚线示意性地示出。

环形间隙40具有间隙宽度b，该间隙宽度b与阀25的行程a相协调。间隙宽度b对应于内壁47与外壁48之间的间距。间隙宽度b不大于双倍的行程a。间隙宽度b尤其不大于行程a。有利地，间隙宽度b小于行程a。优选地，间隙宽度b为行程a的至多80%。间隙宽度b有利地为行程a的至少30%、尤其至少50%。由此简化了制造。间隙宽度b例如可为0.04 mm至2 mm、尤其为0.04 mm至1.6 mm、有利地为0.05 mm至1.5 mm。行程a例如可以为0.05 mm至1.0 mm。通常出现的切屑大多明显大于间隙宽度b，从而大于行程a的间隙宽度b也可以在很大程度上阻挡所出现的切屑。间隙宽度b在结构上固定地预先给定。间隙宽度b不能够调整并且不能由用户改变。

环形间隙40的流动横截面大于阀25的流动横截面。由此，环形间隙40对于流动通过量不起限制作用。环形间隙40的流动横截面有利地大于节流部45的流动横截面。如果节流部45是可以调整的，则环形间隙40的流动横截面优选大于可利用节流部45调整的最大流动横截面。

环形间隙40具有间隙长度c。间隙长度c有利地是相对小的。间隙长度c有利地小于间隙宽度b的一半。间隙长度c有利地为0.02 mm至1.5 mm、尤其为0.02 mm至1.0 mm、优选为0.1 mm至0.5 mm。

小阀板31在其关闭位置41 （图1）在阀座宽度d上贴靠在阀座34上。在扁平的阀座34中（如所示那样），阀座宽度d是阀座外半径和阀座内半径之间的差。在具有扁平的阀座34的阀中，间隙长度c有利地小于宽度d的2倍。在具有圆形的阀座34的阀（未示出）中，间隙长度c有利地小于小阀板厚度e的2倍。

环形间隙38和39 （图1）的间隙宽度以相应的方式与净化器20的阀23和24的小阀板29和30的行程相协调。

图3示出了净化器20的阀24的一种实施例，其中环形间隙39在流动方向上布置在阀24之前。第二环形间隙49在流动方向上布置在阀24之后。环形间隙49保护阀24免受在流动时在相反方向上到达阀24的污物。这例如可以是在内燃机关断时，当存在于燃料***中的燃料还流回到燃料箱中时是这种情况。环形间隙39和49在该实施例中构造在嵌入件（Einsatzteil）59上，所述嵌入件在阀24的下游和上游嵌入到燃料通道27中。

在根据图4的实施例中，止回阀和环形间隙40构造在分开的构件上。止回阀构造在基体50上。环形间隙40由构件61来限定。构件61与基体50分开地压入到孔14中。构件61具有第一环形通道43，燃料通道28通入到该第一环形通道中。此外，在构件61上构造有限定环形间隙40的内壁47。

图5至图7示出了环形间隙40的不同的实施变型方案。环形间隙38、39和49能够以相应的方式构造。

在根据图5的实施例中，内壁47构造有向外逐渐变窄的横截面、尤其三角形的横截面。间隙长度c由此被最小化。外壁48柱形地构造。

在根据图6的实施例中，内壁47和外壁48构造有逐渐变窄的、尤其是逐渐变尖的横截面。在此也得到一个最小的间隙长度c。

在根据图7的实施例中，内壁47构造有逐渐变窄的横截面。然而，内壁47不是逐渐变尖，而是倒圆地构造。外壁48柱形地构造。

内壁47和外壁48的上述构型的任意组合也可以是有利的。

有利地，流动横截面在此是指平面横截面。

Claims

1.一种燃料供应装置、尤其是化油器，其具有壳体（2），在壳体中构造有抽吸通道区段（3），至少一个燃料开口（11、12）通入到所述抽吸通道区段中，其中，所述燃料供应装置（1）具有至少一条燃料通道（26、27、28），在所述燃料通道中布置有阀（23、24、25），其中，所述阀（23、24、25）具有小阀板（29、30、31），其中，所述阀（23、24、25）具有关闭位置（41），在所述关闭位置中，所述小阀板（29、30、31）贴靠在阀座（32、33、34）上，并且其中，所述阀（23、24、25）具有打开位置（42），其中，所述小阀板（29、30、31）在所述打开位置（42）与所述关闭位置（41）之间经过阀行程（h），

其特征在于，在所述燃料通道（26、27、28）中形成至少一个环形间隙（38、39、40、49），其中，所述环形间隙（38、39、40、49）的间隙宽度（b）如此与所述阀（23、24、25）的小阀板（29、30、31）的行程（a）协调，使得所述间隙宽度（b）不大于双倍的行程（a），并且其中，所述环形间隙（40）的流动横截面大于所述阀（23、24、25）的流动横截面。

2.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述间隙宽度（b）为所述行程（a）的至多100%。

3.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述小阀板（29、30、31）在所述打开位置（42）中贴靠在止挡（34、35、36）上。

4.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，至少一个环形间隙（38、39、40）布置在所述阀（23、24、25）的上游。

5.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，至少一个环形间隙（49）布置在所述阀（24）的下游。

6.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述环形间隙（38、39、40、49）由内壁（47）和外壁（48）限定，并且所述阀座（32、33、34）和所述环形间隙（38、39、40、49）的内壁（47）构造在相同的构件上。

7.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，具有阀（25）的主燃料喷嘴（13）通入到所述抽吸通道区段（3）中。

8.根据权利要求7所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述主燃料喷嘴（13）布置在孔（14）中，并且所述环形间隙（40）形成在所述孔（14）的壁与所述主燃料喷嘴（13）的外圆周之间。

9.根据权利要求8所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述环形间隙（40）在第一环形通道（43）和第二环形通道（44）之间延伸。

10.根据权利要求9所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述第一环形通道（43）、所述环形间隙（40）和所述第二环形通道（44）由所述孔（14）的壁和所述主燃料喷嘴（13）的外圆周限定。

11.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，在所述环形间隙（40）的上游布置有至少一个节流部（45）。

12.根据权利要求11所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述至少一个节流部（45）是能够调整的。

13.根据权利要求11所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述环形间隙（38、39、40、49）的流动横截面大于所述节流部（45）的流动横截面。

14.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述燃料供应装置具有净化器（20），其中所述净化器（20）具有泵室（22），其中第一阀（23）布置在所述泵室（22）的上游并且第二阀（24）布置在所述泵室的下游。

15.根据权利要求1所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述至少一个阀（23、24、25）是止回阀。

16.根据权利要求2所述的燃料供应装置，

其特征在于，所述间隙宽度（b）为所述行程（a）的至多80%。