[发明专利]被动限量阀

说明书

技术领域

本发明涉及根据属于该类别的独立权利要求的前序部分的用于大型柴油发动机的被动限量阀。本发明还涉及具有所述限量阀的大型柴油发动机。

背景技术

可设计为两冲程或四冲程发动机的大型柴油发动机，常用于船舶的驱动单元也用于静止作业，例如驱动大型发电机以产出电能。

在这方面，建立了共轨系统来为现代大型柴油发动机提供燃料。就此而言，燃料通过高压泵输送至储压仓，所述储压仓也叫做储压器或轨。具有压力(例如，达1600巴，甚至高达2000巴)的燃料位于所述储压仓中。于是，将来自储压仓的加压燃料供给所有气缸的燃料喷嘴，所述喷嘴将燃料射入相应的气缸中。

在这方面公知的是，在储压仓和各个燃料喷嘴之间设置相应的被动限量阀。所述被动限量阀的用途在于，在相应的工作周期中，一旦已有预定量的燃料从储压仓流入燃料喷嘴，该被动限量阀就自动关闭储压仓和相应的燃料喷嘴之间的流通。以此方式，万一发生泄漏或其它类型的危险，可避免燃料以不可控或不期望的方式流出。此外，例如对于维修作业，可在发动机关闭以及燃料在相对较低的压力(例如2巴到20巴)下循环，即燃料循环通过储存箱和储压仓时，移除储压仓和燃料喷嘴之间的连通线路，以避免燃料系统的堵塞。

由于燃料处于从1600巴到2000巴的高压，被动限量阀必须具有良好、可靠的密封功能。

大型柴油发动机中的公知被动限量阀存在的问题是由于燃料的粘度波动尤其是温度诱发的粘度波动导致的。重燃油常用作大型柴油发动机中的燃料，所述重燃油由于其非常高的粘度而通常需要被加热到高于100摄氏度的温度以使其充分可流动或可喷射。然而，此外，发动机通常利用粘度非常低的船用柴油起动，也利用其关闭。一般情况下，船舶在港口区移动时，发动机特别要借助船用柴油运转，在远海，不间断地过渡为使用重燃油操作。然而，与借助重燃油运转相比，借助船用柴油运转常发生在燃料供应系统中的低温下。由于温度波动，燃料粘度也存在波动。然而，粘度改变会影响使被动限量阀关闭的燃料量。例如，如果针对第一粘度将被动限量阀设定为具体量，那么可能在另一粘度时，在少量燃料流过之后限量阀就已关闭，或者只有在流过大量燃料之后限量阀才会关闭。

发明内容

本发明旨在对此不期望效果提供改进措施。因此本发明的目的是提供一种用于大型柴油发动机的被动限量阀，在该被动限量阀中，流过之后使阀自动关闭的燃料量基本上与介质粘度无关。

满足这些目的的发明主题以独立权利要求的特征为特征。

根据本发明，一种用于大型柴油发动机的被动限量阀，该限量阀具有阀壳体，该阀壳体具有用于可流动介质的入口和出口以及设置在所述入口和所述出口之间的阀室，其中在阀室中设置有阀体，该阀体具有入口侧封闭元件和出口侧封闭元件，这些封闭元件分别构造成与入口侧阀座和出口侧密封地协作，其中所述入口侧封闭元件被弹簧朝向所述入口侧阀座偏压，并且所述限量阀具有活塞，该活塞设置在所述阀体处，并且该活塞的外侧能滑动地被引导通过所述阀室的壁。在所述活塞的端面中设置有可供所述可流动介质流过的至少一个通道孔。

阀室被活塞分为前室和后室，在活塞的端面中具有至少一个通道孔，该通道孔提供前室和后室之间的流动连通。由于通道孔设置在活塞的端面中，所以其可构造成非常短，以便使其流动阻力基本上与介质粘度无关。其结果是使限量阀完全关闭的通流量与介质粘度无关。

对于每个通道孔来说，当通道孔的长度与直径的比值最大为4时，尤其能保证与粘度的无关性。

当入口侧封闭元件配置成与入口侧阀座线性接触时，使用根据本发明的限量阀可实现特别优异的密封作用。

由于相同理由，优选的是出口侧封闭元件配置成与出口侧阀座线性接触。

这样可尤其容易地实现所述线性接触，即入口侧封闭元件或出口侧封闭元件具有相应地与入口侧阀座或出口侧阀座协作的球形表面。

在这种构造中，优选措施是使球形表面的曲率中心相对于阀体的纵轴线偏心。因此可实现球形表面的较小曲率，借此增加线性接触的长度。因此，开启压力，更确切地说是开启所需的压力差，可设定为小的值。

在优选实施方式中，入口侧阀座或出口侧阀座具有圆锥形表面。可因此实现特别好的密封效果。

对于阀体或其两个封闭元件的自对中来说优选的是入口侧封闭元件与出口侧封闭元件具有相同设计。

根据优选的实施方式，阀体在弹簧的内部延伸。这是特别简单的设计构思。

每个通道孔均相对于径向布置在弹簧外部，这在实用方面是有利的。