[发明专利]带有防泄漏流路的进气阀和燃料气体供应组件

说明书

一种用于内燃发动机(1)的燃料气体供应组件限定防泄漏流路(62)，所述防泄漏流路包括形成在进气阀(100、200、201、300、301)的主体(101)与限定形成在发动机(1)的气缸盖(4)中的隔室(11)的内表面的壁(12)之间的防泄漏空间(73、74)，进气阀安装在所述隔室中。进气阀经由隔室(11)的第一孔(20)与导管组件(140、240、340)的燃料气体导管(41)流体连通地密封连接，使得燃料气体流路(61)和防泄漏空间(73、74)两者都沿着并且至少部分地围绕隔室(11)的长度轴线(X)的公共部分(X1)延伸。在另一方面，一种进气阀包括由防泄漏隔室(162’)形成的内部防泄漏流路(162)，所述防泄漏隔室在进气阀内置于致动器(106)与燃料气体流路(61)之间并且密封地连接到防泄漏流路(62)。

技术领域

本发明涉及用于经由进气阀将燃料气体供应至内燃发动机的燃烧室的装置，其中设置有防泄漏流路以容纳从燃料气体流路泄漏的燃料气体。

在本说明书中，进气阀表示包括阀元件和致动器的阀，所述致动器可操作以移动阀元件以控制通过进气阀的燃料气体的流动。致动器可以是例如螺线管，在该情况下进气阀被称为螺线管操作进气阀。

背景技术

大型气体燃料或双燃料内燃发动机通常用于例如船舶的推进系统并且用于地面电站或加油站。通常经由单独的进气阀向发动机的每个燃烧室供应燃料气体(例如，天然气、丙烷、合成气等)，所述进气阀可以是可操作的，以例如通过在发动机的每个循环中改变进气阀的打开循环的正时或持续时间来调节燃烧室的功率输出。

特别是在船舶应用中，通常经由双壁管向每个进气阀供应燃料气体，其中外壁限定围绕燃料气体流路的环形防泄漏流路。防泄漏流路可以用惰性气体或空气抽空或吹扫，并且可以安装有检测器，使得可以检测泄漏到泄漏空间中的任何燃料气体，并且可以将其从发动机安全地排出到远处。

在本说明书中，防泄漏流路表示在隔室中限定的空间，所述空间可以密封地容纳或引导泄漏到隔室中的流体，特别是气体，而不管隔室是否布置成引导流体流过隔室。因此，限定流路的隔室可以例如形成在形成隔室的唯一出口的导管的末端处，以便容纳从泄漏点进入隔室的燃料气体，或者将燃料气体经由导管从泄漏点引导到可以安全排放到大气的位置。

例如从US 8720488 B2和KR 101393217 B1已知限定防泄漏流路的双壁燃料气体进气阀。

WO 2014/076367公开了一种装置，其中进气阀安装在隔室中，所述隔室与双壁供应管的外环流体连通。燃料气体从进气阀流入携带增压空气供应的管道中，气体/空气混合物可以通过所述管道流到发动机的燃烧室。

在其他已知的装置中，进气阀可以布置在壳体中，所述壳体形成为发动机的气缸盖中的凹部。

例如，US 9624873 B2公开了一种以气体为燃料的内燃发动机，其中气缸盖限定容纳螺线管操作进气阀的壳体。防泄漏流路限定在阀与壳体之间或在壳体的内壁与外壁之间，并且连接至将燃料气体供应到阀的双壁导管的连通防泄漏流路。

电动螺线管致动器安装在燃料气体供应流路中，所述燃料气体供应流路围绕螺线管致动器轴向地延伸并经过螺线管致动器，然后穿过其下方的移动阀元件。

为了更好地理解本公开，图7和8以示例的方式示出了另一种可能的装置，其中双壁导管的内流路和外流路密封地连接到内燃发动机的气缸盖中的相应孔。孔通向凹部，螺线管操作进气阀容纳在所述凹部中。O形圈密封件布置在进气阀与壳体之间以分别在燃料气体入口上方和下方将内流路与进气阀的燃料气体入口密封连接，并将外流路与围绕进气阀主体延伸的环形防泄漏空间密封连接。电动螺线管致动器位于燃料气体供应流路之外。

尽管气缸盖通常为燃料气体和燃料/空气混合物提供令人满意的气密外壳，但是重要的是确保气缸盖不会出现任何故障，例如所示的裂纹，这可能会损害其气密完整性。

发明内容