CN2234042Y - 气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置 - Google Patents

Abstract

一种气体燃料及其中的蒸发与压力调节装置，该装置可测量出供应到内燃发动机中的燃料，并将储存於一容器内的液态燃料转化成气体燃料，经由燃料输送管线送入内燃机的混合装置内，该燃料输送管线中设有一蒸发与压力调节装置，其与混合装置之间设有节流阀门，该节流阀门可从一电子式发动机控制元件中接收到信号值，且该蒸发和压力调节装置具有一电子式控制的装置，而能够将该燃料的额外附加的数量输送到该混合装置中。

Description

气体燃料***及其中的蒸发 与压力调节装置

本实用新型涉及一种气体燃料供给装置及其中的蒸发与压力调节装置，尤指适用於内燃机的气体燃料供给装置，该装置可测量供应到内燃机中的燃料，该燃料於周围的环境条件下是处於气体状态的，该装置更进一步具有气体燃料的蒸发和压力调节的装置。

在为人所熟知的内燃机内设有一***装置，该***装置内设有空气节流阀门，可用来调节被输送到发动机中的空气/燃料混合物的组成，并可藉由一螺钉元件的作用而作微调。除了该主要的气体燃料进给以外，气体燃料进给是可藉由发动机的进气管中的真空度来控制，所以这只能够被使用於当足够充分的低压作用即真空度已经建立起来的时候，例如是在全负载运转动作过程中。这种为人所熟知的***装置中的蒸发与压力调节装置包含一次要的气体燃料进给，而使之能够使用於这样的一种情况当中，即在该发动机的怠速运转或者是部份的负载运转动作之中。这种次要的气体燃料进给作用通常藉由一螺钉元件的作用而能够被装设有一可调整式的节流装置。这种为人所熟知的***装置通常地亦可被装设有一阀门，该阀门可藉由一螺线管线圈来驱动，而能够在该发动机的冷起动之後供应过多的燃料。该阀门的通道通常亦可藉由一螺钉元件来调整。

在使用的时候，不同的调整方式将可藉由维修技术人员来实施，使发动机能够正常地运转动作於这种运行工况。而在实施的时候，此种调整式运转动作的实施通常可藉由耳朵的听觉来完成，或者是在最有利的情况下，根据测量结果为基础而能够完成，例如依据所测量的排出气体的组成。在运转动作过程中，无论如何，所选定的调整方式通常地在长时间的运行过程中将会稍微地发生变化，同时该只有一次即被调整出来的装置被发现不是最佳的，因为由于燃料***装置的不同部位的磨损，以及因为所使用的燃料组成并非一直保持固定，因此，该发动机的运行效率、燃料损耗、以及该排出气体的组成将不可能始终保持为最佳。

因此，本实用新型的主要目的在於：提供一种气体燃料供给装置，该装置可测量出供应到一内燃机中的燃料，该燃料於周围的环境条件之下是处於气体状态的，并可使上述问题将不会发生，即不会因部件磨损或燃料组成改变而造成油耗、功率及排放的不良后果。而这是可根据本实用新型提出的方案而能够被达到的，是因为该节流阀门为可电子式地受到控制并且被连接，而能够从一电子发动机控制元件之中接收到信号值，并且该蒸发和压力调节装置还具有一电子式控制的装置，而能够将燃料的额外附加的数量输送到混合装置中。因为节流阀门以及该装置的电子式控制作用，当该发动机的进气管的真空度，即低压作用不足够的时候，该装置可用来输送额外附加的燃料，例如是在怠速运转的过程中或是在一冷起动以後，因此将不再有任何需要实施周期性的调节动作，并且被输送到该发动机之中的气体/空气混合物是能够适合于所有工况条件，藉此作用，一种良好的操作性能，低燃料消耗，以及排出气体的最小的有害作用将能够一直地被保持。

本实用新型提出的气体燃料供给装置内还装设一蒸发与压力调节装置，该装置装设有至少一个蒸发空间而具有一主要的入口以及一出口，该主要的入口可藉由一阀门来关闭，该阀门并可藉由低压作用即真空度作用来控制，该装置还装设有一种可电子式控制的装置，而能够将一额外数量的燃料输送到发动机之中。

为达到上述目的，本实用新型提供一种气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，一种气体燃料供给装置，该装置可测量出供应到一内燃机中的一种燃料数量，该燃料於周围环境条件下是处於气体状态的，该装置包括有一容器以能够将该燃料以液体形式储存起来，一混合装置装设於内燃机的一个进气管之中，一燃料输送管线将该容器连接到该混合装置之中，一蒸发和压力调节装置是装设在该燃料输送管线中而能够蒸发该燃料，并且能够调节它的压力大小，其特征在于：该蒸发和压力调节装置包括了至少一个第二蒸发空间，其具有可藉由控制阀门来关闭的入口孔，以及一出口孔、空间、出口洞孔，其中该控制阀门是可藉由该内燃机的进气管之中所形成的真空度作用来控制，一可调节式的节流阀门是被装设於蒸发和压力调节装置和混合装置之间，该节流阀门是可电子式地受到控制并且被连接，而能够从一电子式发动机控制元件中接收到信号值，并且该蒸发和压力调节装置还可具有一电子式控制的装置，而能够将该燃料的额外附加的数量输送到该混合装置之中。

该可用来输送燃料的额外附加的数量的装置，包括了可通到第二蒸发空间内的次要入口孔，并且具有一电子式可控制的关闭阀门。

该主要的入口孔以及该次要的入口孔是可一体式地被形成，并且将可藉由一单一阀门以电子式控制方式来关闭，并且可以藉由在进气管中的真空度作用来关闭。

该阀门可控制式地被连接到一隔板上，该隔板是可承受到在该进气管之中的真空作用，并且更进一步地於该隔板上连接一弹簧，而具有电子式可调整的张紧作用。

该弹簧是可藉由一电子式可控制的步进马达的作用而能够被改变张紧状态。

该节流阀门是可藉由该步进马达迫紧该弹簧的作用而能够被驱动。

该步进马达是被装设成靠近於第二蒸发间的出口孔，而该节流阀门包括了一可於一空间内移动的活塞，活塞另端并连接於弹簧，而空间则是经由出口孔与第二蒸发空间相连通。

实施上述技术构思以後，本实用新型具有高程度的操作性能、低燃料消耗，以及保持排出气体的最小的有害作用。

以下结合附图进一步说明本实用新型的结构特征及目的。

附图简要说明：

图1为本实用新型的一种燃料供应装置的示意图。

图2为本实用新型使用於该燃料供应装置之内的蒸发和压力调节装置的一个横切面示意图。

较佳实施例说明：

如图1所示，本实用新型提供一种气体燃料供给装置1，该供给装置可用於计量输送到一内燃机2之中的燃料数量，该燃料是以气体状态存在於周围的环境条件之下的，装置1包括一可将燃料以液体形式储存起来的容器3，以及一连接有管线6的混合器5，用以将燃料传送到内燃机2的进气管4当中。为了使得以气体形式存在的燃料能够进给到内燃机2中，於燃料容器3及混合器5之间设一蒸发和调节装置7，以用来蒸发燃料，并调节燃料的压力大小。该装置1的运转操作是可藉由一电子式发动机控制元件8来控制，该发动机控制元件8装配有关於内燃机2的运转动作的资料，而该内燃机2的资料是来自於不同的感应器中。

该内燃机2是一具有数个汽缸14(此处只显示出其中之一)的传统汽油机，其中有一活塞15可在相应的一个缸体中移动。藉由一种精於此技艺的人士所熟知的方式，该内燃机2还具有进气门18以及排气门20，并藉由凸轮轴21的作用来控制气门的运行动作(此处只显示出其中一个凸轮轴)。为了汽油供应，该内燃机2装设有喷射器17，并於每一个汽缸14之中设一火花塞16，以提供空气燃料混合物的点火，而火花塞16是可经由一分配器13供应能量，并於分配器13上装设一与电子式发动机控制元件8相连接的感测装置22，其可将火花塞16的点火频率所产生的信号值传至电子式发动机控制元件8，此信号亦代表着该发动机的旋转速度。另於进气管4之中装设一个阀门19，以调节供应到该内燃机2之中的燃料气量；而内燃机2所排放出来的气体将可经由一排气管10排出，该排气管10上装设有一种所谓的”蓝达”的感测装置9，以测量所排放出来的气体的组成成份，而该”蓝达”感测装置9与电子式发动机控制元件8相连接，以能够产生信号值，此外，该电子式发动机控制元件8可以从一种感测装置12之中接收到信号值，而能够测量出该发动机的冷却水11的温度，该冷却水11不只是能够被使用来冷却该内燃机2，同时也能够用来加热该蒸发和压力调节装置7，基於此种目的，该内燃机2的冷却水***装置将可以经由连接装置25、26而使之被连接到蒸发和压力调节装置7中。

如图2所示，该蒸发和压力调节装置7包括第一蒸发浮台27以及第二蒸发浮台28，第一蒸发浮台27藉由一隔板29将其分隔成一基准压力容室30、及第一蒸发空间31，并於隔板29及基准压力容室30的顶部之间设置一弹簧53，该第一蒸发浮台27可经由一连接装置23以及进给管线6而连接到燃料容器3之中。该连接装置23是可连接一入口孔32，该入口孔能够藉由一阀门33所关闭，而该阀门33是装设在一杠杆元件34的一端，并可於一旋转点35上枢转，而杠杆元件34的另一端为外端点36，外端点可连接在一迫紧弹簧37的一端。

该第一蒸发空间31，略呈螺旋形状，并且具有一出口孔41，该出口孔41可同时地充当为一入口孔而能够用於该第二蒸发浮台28。

该第二蒸发浮台28同样地以一隔板38区隔成一基准压力容室39及第二蒸发空间40，该隔板38的中央部份是连接到一杠杆元件43的一个外端点45上，该杠杆元件43可驱动一阀门42，而该阀门42能够关闭入口孔41，杠杆元件43可於一旋转轴杆46上枢转，且杠杆元件43近外端点45处抵迫於一弹簧44一端，弹簧44的另端则依顺序地连接於一种步进马达52的一个活塞51一端，该步进马达52是可经由一管线55连接到电子式发动机控制元件8，而能够接收到信号值(如图1所示)。

前述被连接到该步进马达52之中的活塞51是可於一空间48内移动，该空间48可经由一出口孔47而与第二蒸发空间40相连通，并且可以经由另一出口孔49而连接一出口圆管50，该出口圆管50将可连接於一连接装置24之中，该连接装置24被连接到该燃料供应管线6的另一部份上，而该燃料供应管线6是前导於该混合装置5。

该蒸发和压力调节装置7的动作情形如以下说明：从该燃料容器3中所得到的液态气体是可根据箭头A的方向，经由该连接装置23而能够流动进入该入口孔32，该入口孔32的阀门33 开始是为开启状态，其是因为设於隔板29顶部的弹簧53能够将该隔板29向下方压挤，使连接於隔板29的压力轴销54亦向下移动，进而迫使杠杆元件34的外端点36向下方压制，并压迫弹簧37，此时，该杠杆元件34将能够围绕着该旋转点35枢转，使阀门33呈开启状态，使液体燃料经由入口孔32流入到第一蒸发空间31内。因为在该第一蒸发空间31之中的压力低於在该燃料容器3以及管线6内的压力，因此该液体燃料将可在最後部分处蒸发，而使第一蒸发空间31内的压力将会增加，隔板29即可藉此作用而能够被推动向上，并且相反於该弹簧53的张力方向而压缩弹簧53，藉此作用，该阀门33将渐渐地关闭该入口孔32。在内燃机2不稳地运转动作过程中，一种平衡状态将能够被调整於第一蒸发浮台27之中，其中在该第一蒸发浮台27之中的气体燃料在此刻的压力大小将根据该隔板29以及该弹簧53的特性来决定。

当该内燃机2启动时，一种低压将可经由该连接装置24的作用而使之产生在第二蒸发浮台28的第二蒸发空间40之中，而该连接装置24是连接到内燃机2的进气管4中的。因为外侧的空气压力大小占据於该第二蒸发浮台28的基准压力容室39之中，就如同占据於该第一浮台27的基准压力容室30之中一样，该隔板装置38将会产生变形，就如同图中的虚线部分所显示，藉此作用，该杠杆元件43的外端点45将可围绕着该轴杆46而向上枢转，并且相反於该弹簧44的张力方向，因此使另端的阀门42能够部分地释放该入口洞孔41。使略呈气态的燃料将可藉此作用而能够从第一蒸发浮台27之中流动出来，而流入於该第二蒸发浮台28之中，如箭头C所表示的方向，该气体燃料在最後将可从该第二蒸发空间40内流动出来，并且经由该输出孔47、空间48、出口孔49而流入出口圆管50之中，并且经由连接装置24而流入混合装置5中(如箭头D，E和F所示)。

该第二蒸发浮台28的阀门42只有在当该发动机的进气管4之中的真空度大小设置成能够克服该弹簧44的偏离作用时才会被打开。为了保证即使当该进气管4内的真空度很小的时候，也能够保持一种良好的气体供应作用(例如是在该发动机的怠速运转或是部分负载运转的过程)，该弹簧44的偏离作用将可藉由该电子式控制的步进马达52的作用而能够产生变化。藉由将该连接到步进马达52上的活塞51移动向上的作用，该弹簧44将可稍微地被释放，以致於在进气管4内的较小真空度已经足够打开该阀门42。藉由相同的方式，额外超过的燃料在一种冷起动作用之後，将可藉由调节该弹簧44的张力大小的作用而传送到发动机之中。

在发动机的完全负载运转动作过程中，该弹簧44的张力大小将只是扮演着一种次要的角色，这是因为在进气管4内的真空度在随後是如此的大，以致於该隔板38将能够被移动到它的最外部位置，该最外部的位置是可藉由该加强圆盘来决定，而该加强圆盘是被排列於隔板38的某一个侧边上，而当第二蒸发空间40内的气体达到一个定量的最大值时，阀门42即能够完全地被打开。在这些情况之下，为了使得该气体/空气混合物可变化地达到发动机内，连接於步进马达52末端的活塞51将能够充当为节流阀门，并且能够如所需要地将该出口孔47、49关闭一段或大或小的长度距离。

该步进马达52的位移作用是可如先前所述地藉由该电子式发动机控制元件8来控制，且该电子式发动机控制元件8是容纳藉由感测装置9、12、22所测量到的该发动机的工况参数值。一平台或所谓的特徵地图是基於此种目的而被储存於该电子式发动机控制元件8中，其中一种最佳化的混合物组成将可储存在该平台中，因此，当所有测量得到的参数值的任何组合以後，该步进马达52的一个最佳化位置将可被储存在该平台内。因为该气体流动可藉由此种方式而能够电子式地被控制於该发动机的所有负载的工况中，在传统的LPG装置中所需要的手控式调节方式将会变成是多馀的，藉此作用，良好的操作性能，低燃料的消耗，以及有害气体的一种最低排放将可以保证能够被控制在所有条件之下。

因为在该步进马达52的一个特别位置上所测量得到的真实气体流动，以及经过测量以後所测定的发动机参数值可根据该平台而能够从该气体流动当中产生变化，举例而言，因为该装置1不同的机械部件的磨损作用，或者是因为所使用的气体燃料(通常是丙烷和丁烷的一种混合物)的组成产生变化，该电子式发动机控制元件8可如此地被规划设计，以致於它是可以”自我学***台将能够自动化地被改变，以致於该差异值将可以藉此作用而能够被校正。该***装置1的运转动作即因此而能够最佳化於它的整个使用期间。

虽然在实施例当中，一单一式的步进马达被描述出来，该步进马达是可充当为节流阀门於该出口中，并且可以充当为一种调节式机械装置而能够用於该弹簧张力当中，当然地，亦可了解到的是，可以使得这两种功能够藉由各个的步进马达来实施，该每一步进马达是可藉由该电子式发动机控制元件来控制。一单一式步进马达在某一侧边具有输出轴杆，并且亦将能够被使用在造成节流阀门的一较为有利位置的时候。

Claims (7)

1.一种气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，该装置(1)可测量出供应到一内燃机(2)中的一种燃料数量，该燃料於周围环境条件下是处於气体状态的，该装置(1)包括有一容器(3)以能够将该燃料以液体形式储存起来，一混合装置(5)装设於内燃机(2)的一个进气管(4)之中，一燃料输送管线(6)将该容器(3)连接到该混合装置(5)之中，一蒸发和压力调节装置(7)是装设在该燃料输送管线(6)中而能够蒸发该燃料，并且能够调节它的压力大小，其特征在于：该蒸发和压力调节装置(7)包括了至少一个第二蒸发空间(40)，其具有可藉由控制阀门(42)来关闭的入口孔(41)，以及一出口孔(47)、空间(48)、出口洞孔(49)，其中该控制阀门(42)是可藉由该内燃机(2)的进气管(4)之中所形成的真空度作用来控制，一可调节式的节流阀门是被装设於蒸发和压力调节装置(7)和混合装置(5)之间，该节流阀门是可电子式地受到控制并且被连接，而能够从一电子式发动机控制元件(8)中接收到信号值，并且该蒸发和压力调节装置(7)还可具有一电子式控制的装置，而能够将该燃料的额外附加的数量输送到该混合装置(5)之中。

2.根据权利要求1所述的气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，其特徵在於：该可用来输送燃料的额外附加的数量的装置，包括了可通到第二蒸发空间(40)内的次要入口洞孔，并且具有一电子式可控制的关闭阀门。

3.根据权利要求2所述的气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，其特徵在於：该主要的入口孔(41)以及该次要的入口孔是可一体式地被形成，并且将可藉由一单一阀门(42)以电子式控制方式来关闭，并且可以藉由在进气管(4)中的真空度作用来关闭。

4.根据权利要求，1所述的气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，其特徵在於：该阀门(42)可控制式地被连接到一隔板(38)上，该隔板(38)是可承受到在该进气管(4)之中的真空作用，并且更进一步地於该隔板(38)上连接一弹簧(44)，而具有电子式可调整的张紧作用。

5.根据权利要求4所述的气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，其特徵在於：该弹簧(44)是可藉由一电子式可控制的步进马达(52)的作用而能够被可改变张紧状态。

6.根据权利要求5所述的气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，其特徵在於：该节流阀门是可藉由该步进马达(52)迫紧该弹簧(44)的作用而能够被驱动。

7.根据权利要求6所述的气体燃料***及其中的蒸发与压力调节装置，其特徵在於：该步进马达(52)是被装设成靠近於第二蒸发间(40)的出口孔(47)，而该节流阀门包括了一可於一空间(48)内移动的活塞(51)，活塞(51)另端并连接於弹簧(44)，而空间(48)则是经由出口孔(47)与第二蒸发空间(40)相连通。

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