[发明专利]三级气压调节器无效

专利信息
申请号: 95196163.2 申请日: 1995-11-27
公开(公告)号: CN1169782A 公开(公告)日: 1998-01-07
发明(设计)人: 斯蒂芬·A·卡特;迈克尔·A·克纳佩斯 申请(专利权)人: 谢里克斯工业有限公司
主分类号: G05D16/06 分类号: G05D16/06
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 代理人: 邵伟
地址: 加拿大*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 三级 气压 调节器
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种新颖压力调节器,它特别可用作控制并调节在发动机中用作燃料的压缩天然气或丙烷的压力的真空要求压力调节装置的一部分。它可用作现有单级或多级压力调节器的辅助压力调节器或用作一新颖的三级压力调节器的第三级。

背景技术

内燃机中日益普遍使用丙烷或天然气之类的所谓的代用燃料。使用汽油之类主要燃料的车辆可改装成使用两种或多种代用燃料中的一种燃料,例如丙烷或天然气,从而操作者可视这些燃料的来源情况和价格在其中选用。

尽管改装成使用这些代用燃料的车辆在大多数情况下装有汽油油箱、把汽油从油箱输送到发动机的泵以及把燃料和一定量的燃烧空气喷入发动机的汽化器或燃料喷嘴,但改装的车辆一般需要加装用来储存代用燃料的部件以及把一定量的代用燃料以一定压力输送到车辆发动机的部件。

丙烷和天然气之类的代用气体燃料一般存储在加压罐中而把气体压缩成可使用的体积。用加压油罐把油压提高到最高安全油压可提高油罐的储油量,从而可提高车辆在再次加油前的行驶距离。油罐的压力一般为2000-5000Ibs/in2。尽管油罐压力在大多数情况下可把燃料输送到发动机,但发动机无法在油罐的一般高压下工作。燃气压力必须降到发动机可安全工作的大小并保持在变动不大的低压下以确保发动机的有效工作。此外,这类车辆常常需要有一真空要求燃料装置以把燃料大致以与燃烧空气相同的压力送入发动机。在这类装置中,燃料不是用泵或压力压入发动机,而是靠燃烧空气在吸入发动机时的压力降吸入发动机。在这类装置中,必须确保空气和燃气的相对压力不变以确保发动机中的空气和燃气的比例合适。

因此,燃料压力在下降时必须进行调节以尽可能减小会影响该压力调节装置的输出压力的诸因素的影响并确保进入发动机的燃料压力即使在油罐中的压力降低时也保持不变。同时,该压力调节还必须保证从油罐输送的燃料尽可能多并在保持足以把燃气经该压力调节装置送入发动机的压力的同时必须使油罐压力降低到尽可能接近发动机的工作压力。

具有一级或多级降压调节器的现有压力调节器是公知的并早就被用来降低压力并调节压缩气体的流率。某些这类压力调节器称为压力平衡调节器。它们一般使用种种布置的弹簧、膜片和机加工部件来平衡该调节器各级上的压力和流率。

例如,F.J.Warner等人的美国专利No.2,794,321公开了一种据说可用来降低并调节用作内燃机燃料的丙烷之类燃料的压力的单级燃料压力调节器。

某些压力调节器、例如常用于氧气或乙炔之类压缩气气罐的压力调节器设计成容许操作者调节每一级上的压力降。其他压力调节器、例如一般用在燃料供应装置中的压力调节器是预设好的,因此不容许操作者进行调节或只容许操作者作“微调”,虽然指定的维修人员可作大范围的调节。

现有压力调节器存在着若干本发明辅助压力调节器要加以克服的缺点。

现有压力调节器的主要问题之一称为“低落”,即调节器的输出不稳定。这一不稳定性随燃料流率和储罐中的压力而变。“低落”会使发动机无法正常工作,因为比方说,现代车辆中常用的燃料喷嘴须在燃气压力不变的情况下工作,一般的汽化文丘里管混合器要求燃气压力与空气压力匹配以确保正确控制燃料-空气混合物。原先提出的办法是使用温度和压力传感器检测燃料温度和压力的变动而对发动机的运行作出合适的调整。本发明则无需对发动机的运行进行调节即可克服或减轻“低落”问题。

另一个问题是“蠕升”,即当关闭喷嘴或关闭汽化式发动机的关闭螺线管也即切断发动机的供油时调节器中在调节器下游的压力升。这有时称为零流率压力升,它由包括燃油关闭螺线管在内的调节器诸部件的密封不严而引起。尽管为了减轻蠕升可增大调节器中的密封力,但这常常需要修改调节器的结构以便不仅施加更大的密封力,而且还得平衡它们,以便确保在再次向发动机供油时容易打开调节器。

零流率压力升还会造成油从调节器泄漏到大气中。

现有调节器的另一个问题是设定点漂移,即调节器输出压力会因工作温度的变动或发动机对燃料或空气流率的要求发生变动而显得不稳定或发生变动。设定点漂移会比方说由于汽化文丘里管混合器要求油压与空气压力匹配以确保正确控制油-气混合物而对发动机的正常运行带来问题。

从油罐送到一压力调节器的燃料的流率一般由一装在调节器上、可由车辆驾驶员仅在点火之前打开的螺线管控制阀控制。螺线管控制阀一般克服罐压而打开时燃料就经调节器流到发动机。在现有调节组件中,燃料流到喷嘴并达到所需工作压力得化几秒的时间。若车辆驾驶员等不及就点火,车辆就无法正确起动或根本起动不了。

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