[发明专利]用于气体压力调节的阀组件、具有用于气体压力调节的阀组件的燃料系统

说明书

本发明涉及一种用于在用于给内燃机供给气态燃料、尤其是天然气的燃料系统的气轨(2)中进行气体压力调节的阀组件(1)，所述阀组件包括：第一阀(3)，用于将所述气轨(2)与气体入口(4)连接；第二阀(5)，用于将所述气轨(2)与气体回流口(6)连接；以及控制活塞(7)，用于操纵这两个阀(3，5)，其中，所述控制活塞(7)限界控制腔(8)，所述控制腔能通过压力介质入口(9)被加载以液压的压力介质并且能通过压力介质出口(10)被卸载，所述阀组件还包括实施为伸缩管或波纹管的密封元件(11)，为了介质分隔，所述密封元件布置在气体腔(12)和压力介质腔(13)之间。该阀组件的特征在于，设置有压力差限制阀(14)，所述压力差限制阀具有能往复运动的活塞(15)，所述活塞在一侧被存在于所述气体腔(12)中的压力(P₁)加载，在另一侧被存在于所述压力介质腔(13)中的压力(P₂)加载，并且在超过施加在所述活塞(15)上的预给定的压力差的情况下打开附加的气体回流口(16)。本发明还涉及一种燃料系统，其包括根据本发明的用于在气轨(2)中进行气体压力调节的阀组件(1)。

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于在给内燃机供给气态燃料、尤其是天然气的燃料系统的气轨中进行气体压力调节的阀组件。本发明还涉及一种用于给内燃机供给气态燃料、尤其天然气的、包括这种阀组件的燃料系统。

背景技术

由公开文本DE 10 2016 207 743 Al已知一种用于给内燃机供给气态燃料的燃料系统，所述燃料系统具有用于为喷射器配量气态燃料的装置。该装置包括具有截止阀、压力控制阀和泄出阀的压力调节单元，这些阀构成一个结构单元。在截止阀打开的情况下，对气态燃料进行配量，其中，气态燃料首先到达高压存储器中或者说气轨中，至少一个喷射器连接在该气轨上。通过泄出阀的打开，可以使气态燃料从气轨中排出，使得气轨中的气体压力降低。以这种方式确保气轨中的气体压力不超过预给定的极限值。对截止阀和泄出阀的控制通过控制腔中的控制压力以液压的方式进行，该控制腔能被液压的压力介质、更确切地说被柴油燃料加载。为了改变控制腔中的控制压力，还设置有柴油压力控制阀，该柴油压力控制阀与独立的柴油回路连接。

对这种压力调节单元的液压控制需要使用至少一个密封元件来实现介质分隔。伸缩管密封件或波纹管密封件尤其适合作为密封元件，因为当这些密封元件紧固在控制活塞上时，这些密封元件还允许控制活塞的往复运动。然而，这些密封件的尤其是在施加高的压力差的情况下受限的机械负载能力被证明为不利的。例如，如果在柴油压力控制阀出现功能故障时在控制腔中出现突然的压力下降，则可能在短时间内在密封元件处出现极高的压力差。这种高的压力差可能导致密封元件不可修复的损坏(塑性变形、裂纹形成)，使得永久地损害气体压力调节装置的功能。在最坏的情况下可能导致到柴油回流区域中出现气体泄漏，使得在柴油箱内可能形成能引起爆炸的气体-柴油混合物。

发明内容

因此，本发明的任务在于，这样继续开发一种用于在燃料系统的气轨中进行气体压力调节的阀组件，使得在阀组件的使用寿命内实现可靠的介质分隔。

为了解决该任务，提出一种具有权利要求1特征的阀组件。由从属权利要求得出本发明的有利扩展方案。此外，说明一种具有根据本发明的阀组件的燃料系统。

所提出的阀组件用于在用于给内燃机供给气态燃料的燃料系统的气轨中进行气体压力调节，其中，该气态燃料尤其可以是天然气。该阀组件包括：第一阀，用于将气轨与气体入口连接；第二阀，用于将气轨与气体回流口连接；以及控制活塞，用于操纵这两个阀。在此，控制活塞限界控制腔，该控制腔能通过压力介质入口被加载以液压的压力介质，并且能通过压力介质出口被卸载。此外，阀组件包括实施为伸缩管或波纹管的密封元件，该密封元件为了介质分隔而布置在气体腔和压力介质腔之间。根据本发明，该阀组件的特征在于，设置有压力差限制阀，所述压力差限制阀具有可往复运动的活塞，该活塞在一侧被存在于气体腔中的压力P₁加载，在另一侧被存在于压力介质腔中的压力P₂加载，并且在超过施加在活塞上的预给定的压力差的情况下打开附加的气体回流口。