[发明专利]热方面体积中性的尤其无液压补偿器的计量阀的行程传送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种按独立权利要求的前序部分所述的行程传送器以及按并列权利要求所述的在计量阀中的用途。

背景技术

图1示出了传统的计量阀的一种实施例。具有表面A1的第一活塞在第一缸中得到导引并且直接由致动器来驱动。另一个具有表面A2的活塞与阀针相连接。所述活塞之间的体积用流体并且更确切地说大多数用油来充填并且与通道相连接。为了抑制振动，将节流阀集成到这个区段中。在所述致动器运动时，通过所述第一活塞来排出一定的流体量，并且更确切地说排出x₁*A₁，所述流体量通过所述孔也使所述第二活塞运动，其中x₂=x₁*A₁/A₂。根据所选择的面积比可以获得偏移放大效果并且更确切地说获得致动器行程的相对于针行程的比例。借助于按图1的快速的压电致动器与行程传送器的连接，可以快速而精确地对流体进行计量。这种要求对于借助于气体或者汽油来工作的内燃机来说在将来越来越重要。

图2示出了一种更为详细的传统的行程传送器方案。如果操纵未在附图中示出的致动器，那么该致动器就挤压第一活塞，由此液压体积中的压力上升并且使第二活塞运动。所述第二活塞比如打开所述计量阀。由于系统原因，油通过环状缝隙流出来。这导致随时间振荡的体积并且由此导致同样称为漂移的行程损失。另一个缺点是活塞与缸之间的摩擦。这种摩擦一方面导致行程损失并且另一方面活塞在缸中不能活动地固定地停住或者夹住。所述摩擦可以以传统的方式借助于大多数用类似于金刚石的碳（Diamond Like Carbon，DLC）来对滑动面进行的涂覆来降低。不过这比较麻烦。由于间隙流动引起的行程损失依照传统的方式还无法消除。

图3示出了具有液压的行程传送器的另一种方案的计量阀。液压流体处于密封的金属波纹管中，所述金属波纹管一起形成液压体积。所述活塞作为端面来焊接。它们不再需要在液压流体中运动。液压体积中的活塞摩擦取消，同样与间隙流动有关的问题也取消。不过，这样的方案还总是具有以下缺点：在温度变化时金属波纹管的体积根据所属的体积膨胀系数来变化。被围住的流体拥有不一样的体积膨胀系数。这里优选使用的液压油典型地具有很高的体积膨胀系数。这导致不受欢迎的效应，即所述流体膨胀程度大于金属波纹管。由此所述油在温度上升时需要更多的体积。这在最后挤压所述阀时导致所述液压体积4中的压力上升并且最终导致不受欢迎的泄漏情况。

发明内容

本发明的任务是，提供一种在热方面体积中性的尤其用于计量阀的行程传送器，所述计量阀则用于快速而精确地计量大量的流体尤其气体。所述计量阀应该在热方面体积中性并且不要求液压的补偿器。同样应该避免额外的用于致动器的间隙补偿元件。

该任务通过一种按独立权利要求所述的行程传送器、一种按并列权利要求所述的计量阀以及按其它的并列权利要求所述的用途得到解决。

按照第一方面提供一种行程传送器，其中可借助于有效的第一横截面A1改变的被第一壳体组件所包围的第一体积和可借助于有效的第二横截面A2改变的被第二壳体组件所包围的第二体积充填流体并且借助于节流孔如此在彼此间的流体交换中产生，即所述有效的第二横截面的行程相当于所述有效的第一横截面的行程与由所述有效的第一横截面的相对于所述有效的第二横截面构成的比例的乘积，其中总壳体在外侧限定了由所述第一体积和第二体积的总和所构成的总体积。所述行程传送器的突出之处在于，在总体积中定位了至少一个置换体，其中所述总壳体、所述流体和所有置换体彼此如此相协调，使得所述总壳体的由于温度变化引起的体积变化相当于所述流体以及所有置换体的通过这种温度变化引起的共同的体积变化。

第一和第二壳体组件一起产生所述总壳体。可以额外地将节流孔的管路考虑用作所述总壳体的第三壳体组件。按照所述行程传送器的作用原理，在温度恒定时由于所述流体的不可压缩性总壳体以及被其包围的流体的体积对于每次行程来说都是恒定的。

按照第二方面，将按本发明的行程传送器用于触发计量阀，其中所述有效的第一横截面以机械的方式耦合在压电致动器上以及所述有效的第二横截面以机械的方式耦合到所述计量阀上。

按照第三方面，将按本发明的计量阀用于计量地将流体输送到另一个体积中。

按本发明，有效的横截面借助于其行程运动来用于扩大或者缩小所属的体积。从中从体积变化除以有效的横截面的行程得到的商数中获得有效的横截面。