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DE60021694T2 - Zweistufiger Druckregler für die Zuführung eines Gases unter konstantem Druck zu einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Zweistufiger Druckregler für die Zuführung eines Gases unter konstantem Druck zu einer Brennkraftmaschine Download PDF

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DE60021694T2
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chamber
valve
pressure regulator
pressure
membrane
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DE60021694T
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Stefano Landi
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Landi Renzo SpA
Original Assignee
Landi Renzo SpA
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Publication of DE60021694T2 publication Critical patent/DE60021694T2/de
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Description

  • Diese Erfindung betrifft einen Druckregler zum Zuführen eines gasförmigen Brennstoffs, der aus einem zugeordneten Tank entnommen wird, zu einer Brennkraftmaschine.
  • Wie dem Fachmann gut bekannt ist, ist der Druckregler ein wesentliches Element eines Einspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, die mit gasförmigen Brennstoffen versorgt wird. Der Druckregler muss die Abgabe des gasförmigen Brennstoffs in der erforderlichen Menge und bei dem erforderlichen Druck sicherstellen. Insbesondere muss er:
    • – die schrittweisen Veränderungen ausgleichen, die in dem Eingangsdruck für den Druckregler als eine Folge des langsamen Entleerens des Brennstofftanks entstehen (wobei der Maximaldruck nach seiner Füllung beispielsweise 220 bar ist und dann schrittweise bis zur nächsten Füllung sinkt);
    • – den Ausgangsdruck aus dem Druckregler heraus sowohl bei stufenweisen Eingangsdruck-Veränderungen von dem vorher festgelegten Wert als auch bei plötzlichen Veränderungen konstant halten;
    • – die Brennstoffabgabe in der Art eines Absperrventils blockieren, wenn es keinen Brennstoffbedarf durch die Maschine gibt.
  • Die Empfindlichkeit und Genauigkeit eines Druckreglers sind grundlegend für den einwandfreien Betrieb des Versorgungssystems einer Brennkraftmaschine des Einspritztyps, bei der es erforderlich ist, den Brennstoff für die Maschine genau abzumessen.
  • Sogenannte Zweistufen-Druckregler sind bekannt, die eine erste Stufe mit einer ersten Kammer haben, die über ein erstes Ventil in Verbindung mit dem Tank für den gasförmigen Brennstoff steht, wobei ein Teil der inneren Oberfläche der ersten Kammer durch eine erste elastische Membran (oder möglicherweise durch einen Kolben) gebildet ist, deren äußere Seite auf Atmosphärendruck ist, wobei auf die erste Membran dort ebenfalls eine voreingestellte Feder wirkt. Die Verformung der ersten Membran steuert das erste Ventil über eine koaxiale Stange, deren eines Ende an dem Mittelpunkt der Membran befestigt ist, während deren anderes Ende an dem Ventilelement des ersten Ventils befestigt ist, was ermöglicht, den Brennstoffstrom in die erste Kammer zu regulieren, wobei sich das Ventilelement des ersten Ventils in seine geöffnete Stellung in zu dem Strom des gasförmigen Brennstoffs, der durch das erste Ventil eintritt, entgegengesetzter Richtung bewegt. Die erste Kammer steht in Verbindung mit einer einen Teil der zweiten Stufe bildenden zweiten Kammer über ein zweites Ventil, das über eine zweite elastische Membran (oder einen zweiten Kolben), die einen Teil der inneren Oberfläche der zweiten Kammer bilden, gesteuert wird (ähnlich zu dem ersten Ventil). Die zweite Kammer ist durch eine starre Scheibe in zwei Teile aufgeteilt, wobei der erste Teil direkt mit dem Ausgang des Druckreglers in Verbindung steht und über das zweite Ventil mit der ersten Kammer. Die äußere Seite der zweiten elastischen Membran ist auf Atmosphärendruck oder ist mit dem Motorverteiler verbunden (wobei in diesem Fall der Minderer als kompensiert bezeichnet wird). Eine voreingestellte Feder wirkt ebenfalls auf die zweite Membran. Die zwei Teile der zweiten Kammer sind miteinander über eine Bohrung, die in der steifen Scheibe, die sie aufteilt und die einen Lufttrichter bildet, vorgesehen ist, verbunden.
  • Mit dem zuvor beschriebenen bekannten zweistufigen Druckregler wird ein Ausgangsdruck erhalten, der für herkömmliche Maschinen hinreichend konstant ist, während sich der Druck in dem Tank in der Folge seines schrittweisen Entleerens verändert. Wegen der Anforderungen moderner Einspritz-Brennkraftmaschinen und möglichen plötzlichen Veränderungen des Stromes aufgrund von plötzlichen Veränderungen in dem Brennstoffbedarf durch die Maschine ist der Ausgangsdruck der bekannten zweistufigen Druckregler jedoch immer noch zu variabel.
  • Die US 2,940,462 beschreibt eine andere Art eines Druckregelungsventils aus dem Stand der Technik.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen zweistufigen Druckregler bereitzustellen, der ermöglicht, stromabwärts einen Druck eines gasförmigen Brennstoffs zu erhalten, der für die Zwecke des Ergebnisses, das erhalten wird, wenn er verwendet wird, um moderne Einspritz-Brennkraftmaschinen zu versorgen, tatsächlich als konstant angesehen werden kann, wobei dieser Druck sich in jedem Fall entscheidend geringer verändert als der, der auftritt, wenn bekannte zweistufige Regler verwendet werden, sowohl in dem Fall von plötzlichen Veränderungen in dem Brennstoffbedarf durch die Maschine als auch in dem Fall der schrittweisen Tankentleerung.
  • Eine weitere Aufgabe ist es, einen Druckminderer des zuvor beschriebenen Typs bereitzustellen, der besonders kompakt ist, d.h. eine geringere Gesamtgröße hat als die bekannten zweistufigen Druckregler.
  • Die zuerst oben genannte Aufgabe wird durch den zweistufigen Druckregler gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verbindung zwischen den zwei Teilen der zweiten Kammer durch ein Rohr gebildet ist, das sich von der Wand, durch die die zwei Teile getrennt sind, zu einer Position erstreckt, die der kreisförmigen Austrittsöffnung des Reglers entspricht, wobei das zugeordnete freie Ende des Rohres einen äußeren Durchmesser hat, der kleiner als der innere Durchmesser der Austrittsöffnung ist; wobei das erste Ventil sich in Richtung des Brennstoffstroms öffnet, während sich das zweite Ventil in zu dem Brennstoffstrom entgegengesetzter Richtung öffnet.
  • Die Verbindung zwischen den zwei Teilen der zweiten Kammer wird daher nicht, wie in bekannten zweistufigen Druckreglern, durch eine einzige kleine Bohrung in der Wand, die diese zwei Teile trennt, hergestellt, sondern mittels des Rohres, dessen freies Ende eine Position erreicht, die der Öffnung entspricht, aus der der gasförmige Brennstoff den Druckregler verlässt, sodass deren freie Fläche wesentlich verengt wird, um einen Venturi-Effekt zu erzeugen. Weiterhin trägt die besondere Weise des Öffnens der zwei Ventile weiter zur Stabilisierung des Ausgangsdrucks aus dem Druckminderer bei.
  • Es ist bestätigt worden, dass ein sprungartiges Anwachsen des inneren Durchmessers des Rohres- in Richtung auf sein freies Ende zu einer weiteren Verbesserung der Stabilisierung des Ausgangsdruckes beiträgt.
  • Um die zweite vorgenannte Aufgabe zu lösen, sind in dem Druckregler gemäß der Erfindung die erste und die zweite Membran einander überdeckend angeordnet und liegen in entsprechenden im Wesentlichen parallelen Ebenen, wobei die erste und die zweite Kammer in dem Raum zwischen den Ebenen der zwei Membrane angeordnet sind, wobei die zugeordnete voreingestellte elastische Einrichtung außerhalb dieser Ebenen angeordnet ist, wobei das erste Ventil, dessen Ventilelement in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu den Ebenen der zwei Membrane ist beweglich ist, in dem Raum zwischen den zwei Ebenen liegt.
  • Aufgrund dieser letzteren Merkmale wird ein wirklich kompakter Druckregler erreicht, was hiernach zu sehen sein wird.
  • Die Erfindung wird aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels davon, was hiernach wiedergegeben wird, deutlicher. In dieser Beschreibung wird auf die angefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
  • 1 eine isometrische Ansicht eines Druckreglers gemäß der Erfindung mit einigen Zusatzteilen ist,
  • 2 ein vertikaler Schnitt entlang der Linie 2-2 aus 1 dadurch ist und
  • 3 ein vertikaler Schnitt entlang der Linie 3-3 in 1 dadurch ist.
  • Wie in den 1 und 3 zu sehen ist, ist an dem zweistufigen Druckregler ein herkömmliches Magnetventil 12 angebracht, das erlaubt, die Zuführung des gasförmigem Brennstoffs zu dem Druckregler zu unterbrechen und wiederherzustellen. Der Brennstoff wird in einem geeigneten Tank (nicht dargestellt) unter Druck aufbewahrt. Die Zuführung erfolgt durch eine Einlassdüse, die in 1 mit 14 bezeichnet ist. Das Magnetventil 12 ist in diesem speziellen Fall teilweise vorgesteuert (aus Gründen, die später angegeben werden). Es ist in 3 in seinem geschlossenen Zustand dargestellt (wobei Brennstoff nicht zu dem Druckregler 10 zugeführt wird), wobei das Ventilelement 16 des Magnetventils 12 die Verbindung zwischen dem Ringraum 18, der mit der Einlassdüse 14 verbunden ist, und dem Kanal 20 des Reglers 10 unterbricht, wobei das Ventilelement 16 in der Lage ist, die Öffnung des Kanals 20 zu schließen. Das andere Ende des Kanals 20 kann durch ein erstes Ventil 22 des Reglers geschlossen werden, dessen Ventilelement 24, wenn das Ventil 22 geschlossen wird, gegen den Ausgang des Kanals 20 gepresst wird.
  • Wie aus 3 zu sehen ist, wird das Ventilelement 24 des Ventils 22 durch ein einstellbares Hebelsystem gesteuert, das insgesamt mit 26 bezeichnet ist und eine Verbindungsstange 28 aufweist, die um einen Stift 30 rotieren kann, der an dem Körper des Reglers 10 befestigt ist. Die Verbindungsstange 28 hat einen Schaft 32, der in eine entsprechende Öffnung 34 eingesetzt ist, die in einem Verbindungselement 36 vorgesehen ist, deren eines Ende an dem Mittelpunkt einer ersten elastischen Membran 38 befestigt. Obwohl der Schaft 32 in der Öffnung 34 des Verbindungselements 36 gehalten ist kann er jedoch um einen vorbestimmten Winkel um dieses Letztere rotieren.
  • Auf der anderen Seite der elastischen Membran 28 wirkt eine elastische Feder 40, die von einer zylindrischen Abdeckung 42 umgeben ist, in der aufgrund der Tatsache, dass eine koaxiale Bohrung 44 darin vorgesehen ist, die eine Verbindung mit dem Äußeren herstellt, Atmosphärendruck herrscht.
  • Der Verbindungsstab 28 hat ein mit einem Gebinde versehenes Sackloch 46, in das eine Schraube 48 geschraubt ist, deren Kopf in Kontakt mit einem Vorsprung 50 steht, der sich von dem Ventilelement 24 des ersten Ventils 22 erstreckt. Die Öffnung des Ventils 22 kann durch Drehen der Schraube 48 in das Loch 46 mit einem größeren oder kleineren Ausmaß eingestellt werden.
  • Das Hebelsystem 26 ist von einer ersten Kammer 52 umgeben, die teilweise durch die elastische Membran 38 begrenzt ist. Der Umfang von dieser Letzteren ist zwischen die Abdeckung 42 und dem Körper des Reglers 10 geklemmt.
  • Auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Kammer 52 ist koaxial mit der ersten Membran 38 und der zugeordneten Feder 40 ein zweites Ventil 54 vorgesehen (das in 3 in seinem geschlossenen Zustand gezeigt ist), wobei dessen Ventilelement 56 die Verbindung zwischen der ersten Kammer 52 und einer zweiten Kammer 58 schließen kann. Diese Letztere ist durch eine steife Scheibe 60 in zwei Teile getrennt, die durch 62 bzw. 64 gekennzeichnet sind. Wie in 2 zu sehen ist, sind die zwei Teile 62 und 64 der zweiten Kammer 58 miteinander über ein Rohr 66 miteinander verbunden, dessen freies Ende sich in einer Position befindet, die der Ausgangsdüse 68 des Reglers 10 entspricht. Das Rohr 66 besteht aus zwei Bereichen, wobei der erste Bereich 70 gerade und koaxial mit der Ausgangsdüse 68 verläuft und einen äußeren Durchmesser hat, der kleiner als der innere Durchmesser der Ausgangsdüse 68 ist (was einen Venturi-Effekt ermöglicht, der auf den gasförmigen Brennstoff ausgeübt wird, wenn er den Regler 10 verlässt) und einen vorbestimmten inneren Durchmesser. Der zweite Bereich 72 des inneren Rohres 66 hat einen inneren Durchmesser, der entscheidend kleiner als der des ersten Bereichs 70 ist. Die Veränderung in dem inneren Durchmesser des Rohres 66 bildet tatsächlich einen zweiten Lufttrichter.
  • Die zweite Kammer 58 hat einen Wandteil, der durch eine zweite elastische Membran 74 gebildet ist, an deren Mittelpunkt ein koaxialer Stift befestigt ist, der das Ventilelement 56 für das zweite Ventil 54 trägt. An der anderen Seite der Membran 74 wirkt eine zweite voreingestellte koaxiale Spiralfeder 76, die in einer zugeordneten zylindrischen Abdeckung 78 aufgenommen ist, deren Inneres über die Düse 86 mit dem Motorverteiler (nicht dargestellt) in Verbindung steht, (um daher die vorher erwähnte Kompensation zu liefern).
  • Die Wirkung, die die zweite Feder 76 auf die zweite Membran 74 ausübt, kann, nachdem die Kappe 80 entfernt worden ist, über eine koaxiale Schraube 82 eingestellt werden, an der eine mit einem Gewinde versehende Scheibe 84 angeschraubt ist, an deren äußerem Ende die Feder 76 aufliegt.
  • Aus 1 ist ersichtlich, dass ein Druckwandler 88 an dem Druckregler 10 angebracht ist. Der Druckregler 10 ist ebenfalls mit einem herkömmlichen Sicherheitsventil 90 versehen, das, wenn ein Überdruck einen voreingestellten Sicherheitswert überschreitet, die erste Kammer 52 mit der Umgebung verbindet.
  • Um die Bildung von Kondensat und/oder Eis in dem Druckminderer 10 zu verhindern, – verursacht durch Abkühlung des sich ausdehnenden Brennstoffs (Joule-Thompson-Effekt) – ist ein herkömmlicher Heizkreis vorgesehen (der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet und mit Ausnahme einer Anschlussdüse 92, die in 1 sichtbar ist, nicht dargestellt ist), der normalerweise die Kühlflüssigkeit der Maschine verwendet. Der Heizkreis ist offensichtlich so nahe wie möglich an dem Bereich des Minderers angeordnet, der den größten Druckverlust verursacht, um einen effizienteren Wärmeübergang zu ermöglichen. Um den gasförmigen Brennstoff daran zu hindern, zu hohe Temperaturen zu erreichen, kann dieser Kreis durch herkömmliche Thermostatventile geregelt werden, die, wie gut bekannt, in zwei Versionen erhältlich sind:
    • – Wachsversion, die durch die Temperatur der Heizflüssigkeit, die den Druckminderer verlässt, betrieben wird;
    • – elektronische Version, die auf der Grundlage der Temperatur des gasförmigen Brennstoffs, das den Druckminderer verlässt, geregelt wird.
  • Die Betriebsweise des zuvor beschriebenen Druckreglers 10 wird nun kurz beschrieben.
  • Innerhalb des Druckreglers 10 enthält der Ringraum 10 (3), der mit der Eingangsdüse 14 (1) und daher mit dem Tank verbunden ist, gasförmigen Brennstoff bei demselben Druck wie in dem Tank. Wenn das Magnetventil 12 mit Energie versorgt wird, so dass sein Ventilelement 16 die Öffnung des Kanals 20 nicht verschließt, tritt gasförmiger Brennstoff in diesen Kanal mit demselben Druck wie in dem Tank ein. Unter der Wirkung des relativen Drucks bewegt sich das Ventilelement 24 des ersten Ventils 22 des Reglers 10 (3) nach rechts (in der Richtung des Brennstoffstroms), wobei das Ausmaß dieser Bewegung des Ventilelements 24 über das Hebelsystem 26 und die erste elastische Membran 38 festgesetzt wird durch den eingestellten Druck, der durch die Feder 40 bestimmt wird (es sollte angemerkt werden, dass der Atmosphärendruck in der Abdeckung 42 vorhanden ist). Folglich nimmt die Membran 38, die der Wirkung der Feder 40, der des Atmosphärendrucks in der Abdeckung 42 und der des Brennstoffdrucks in der ersten Kammer 52 ausgesetzt ist, eine relative Gleichgewichtskonfiguration an, die einer vorbestimmten geöffneten Stellung des Ventilelements 24 entspricht. Wenn der Druck in der ersten Kammer 52 sinkt (zum Beispiel durch einen Anstieg des Brennstoffbedarfs durch die Maschine), überwiegt die Kraft der Feder 40 auf die erste Membran 38 und veranlasst diese Letztere, sich nach unten zu verformen, was (aufgrund des Hebelsystems 26) äquivalent mit einem weiteren Öffnen des ersten Ventils 22 ist (weitere Bewegung nach rechts von dessen Ventilelement 24) mit einem in der Folge anwachsenden Brennstoffdurchfluss und daher einem Anwachsen des Drucks in der ersten Kammer 52, wobei die Membran 38 daher wieder im Gleichgewicht ist.
  • Wenn im Gegensatz dazu der Druck in der ersten Kammer 52 wächst (um daher den eingestellten Druck zu überschreiten), verformt sich die erste Membran 38 nach oben, so dass das Ventil 22 dazu neigt, als ein Ergebnis der Bewegung seines Ventilelements 24 nach rechts zu schließen, so dass der Brennstoffdurchfluss sinkt.
  • Die erste Kammer 52, das erste Ventil 22, das Hebelsystem 26, die erste Membran 38 und die Feder 40 mit ihrer zugeordneten Aufnahmeabdeckung 42 bilden zusammen die sogenannte erste Stufe. Die erste Stufe arbeitet nach dem so genannten "Blow open"-Prinzip, d.h. das erste Ventil 22 neigt dazu, wegen der Druckdifferenz zwischen seinem Eingang (18, 20) und der ersten Kammer 52 zu öffnen. Wenn ein außerordentlicher Druckanstieg in der ersten Kammer 52 auftritt, löst das Sicherheitsventil 90 aus, um nach außen abzublasen, so dass der Druck auf einen Wert leicht höher als der eingestellte Druck zurückkehrt.
  • Der gasförmige Brennstoff strömt dann in die sogenannte zweite Stufe und insbesondere über das zweite Ventil 54 in die zweite Kammer 58, die statt dessen vom Direkt-Öffnung-Typ ist, wobei seine Öffnungsrichtung entgegengesetzt zur Richtung des Brennstoffflusses ist.
  • Wenn unter Abgabebedingungen das zweite Ventil geöffnet ist (das zugeordnete Ventilelement 56 ist nach oben bewegt), ergibt sich in der zweiten Kammer 58 (3) ein Druck, der dem eingestellten Druck wegen des Gleichgewichts der Kräfte, die auf die zweite elastische Membran 74 durch die zweite Feder 76 und durch den Brennstoffdruck in der Kammer 58 ausgeübt werden, entspricht.
  • Wenn der Druck in der zweiten Kammer 58 sinkt, überwiegt die Kraft der zweiten Feder 76, was die Membran 74 veranlasst, sich nach oben zu verformen. Diese Deformation wirkt direkt auf das zweite Ventil 54, um das Ventilelement 56 nach oben zu bewegen und damit die Öffnung des Ventils 54 zu vergrößern. Dieses erzeugt einen Anstieg der Brennstoffdurchflusses und folglich einen Druckanstieg in der zweiten Kammer 58, so dass das Gleichgewicht wiederhergestellt wird.
  • Wenn im Gegensatz dazu der Druck in der zweiten Kammer 58 ansteigt, neigt das zweite Ventil 54 dazu, zu schließen, was den Brennstoffdurchfluss und daher den Druck in der zweiten Kammer 58 veranlasst zu sinken.
  • Wie angegeben, ist die zweite Kammer 58 durch eine Scheibe 63 in zwei Teile geteilt, wobei der erste Teil 62 mit dem zweiten Teil 64 über das Rohr 66 in der Form von zwei aufeinanderfolgenden Bereichen 70 und 72 mit unterschiedlichem Durchmesser verbunden ist. Der Gasstrom, der durch die Austrittsdüse 68 austritt (etwa bei dem freien Ende des Rohres 66, was daher die Austrittsfläche wesentlich verengt), erzeugt einen Venturi-Effekt, der in dem zweiten Teil 64 der zweiten Kammer 58 ein Druck erzeugt, der geringer als der ist, der in dem ersten Teil 62 existiert. Dieser Venturi-Effekt wächst an, wenn der Brennstoffdurchfluss wächst und ermöglicht, Druckabfälle in dem Druckminderer 10 zu kompensieren, wobei dieser mit wachsender Durchflussgeschwindigkeit anwächst. Dies ergibt ein Anwachsen der Wirkung der zweiten Feder 76 und folglich ein größeres Öffnen des zweiten Ventils 54. Die Tatsache, dass das Rohr 66 einen geringeren Durchmesser in dem Bereich davon hat, der zu dem zweiten Teil 64 der zweiten Kammer zeigt (was tatsächlich einen zweiten Lufttrichter bildet), verstärkt diese Wirkung.
  • Das Prinzip des Betriebs der zweiten Stufe ist das des "blow closed"-Typs, d.h. das zweite Ventil neigt dazu, wegen der Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Stufe zu schließen.
  • Wie bereits dargelegt, kann die zweite Stufe durch Verbinden des Inneren der Abdeckung 78 mit dem Maschineneinlassverteiler (nicht dargestellt) durch den Verbinder 86 passend kompensiert werden (wie es in dem dargestellten Beispiel der Fall ist), um den Druckabfall durch die Injektoren konstant zu halten, wenn sich die Stellung des Maschinenregelventils (nicht dargestellt) verändert. Wie wiederum bereits dargelegt, ist die zweite Stufe mit einer Schraubenreguliereinrichtung (80, 82, 84) versehen, die ermöglicht, den Druck innerhalb eines engen Bereichs fein einzustellen.
  • Zusammenfassend können die Vorteile des Druckminderers gemäß der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise hervorgehoben werden.
  • Zuerst führt die Tatsache, dass der Druckminderer zwei Stufen hat, zu:
    • – einer größeren Genauigkeit bei der Regelung des Drucks des gasförmigen Brennstoffs;
    • – einem geringeren Einfluss des Brennstoffdrucks in dem Tank.
  • Weiterhin führt die Tatsache, dass elastische Membrane (statt Kolben) in dem Druckminderer verwendet werden, zu:
    • – einer größeren Sensitivität der zugeordneten Ventile;
    • – einer geringeren Hysterese,
    • – einer geringeren Möglichkeit von Gasleckagen (die, wenn Kolben verwendet werden, wegen des Verschleißes der dynamischen Dichtungselemente auftreten können).
  • Die Kombination einer ersten Stufe des "Blow open"-Typs mit einer zweiten Stufe des "Blow closed"-Typs trägt weiter zu einer Stabilisierung des Ausgangsdrucks aus dem Druckminderer bei, weil auf diese Weise die zwei Stufen entgegengesetzt durch den Druck stromaufwärts von diesen beeinflusst werden.
  • Die Trennung der zweiten Stufe (zweite Kammer) in zwei Teile ermöglicht:
    • – den Venturi-Effekt durch den verengten Querschnitt der Brennstoffausgangsdüse des Druckreglers zu verwenden;
    • – den gasförmigen Brennstoff daran zu hindern, direkt die zweite Membran mit einem turbulenten Strom zu treffen;
    • – die Druckwellen, die durch die Injektoren verursacht werden und die auf die zweite Membran zulaufen, zu dämpfen, was einen stabilen Betrieb des Druckminderers erlaubt, wenn er in dem Einspritzsystem angebracht ist.
  • Weiterhin wird durch geeignete Verwendung eines teilweise vorgesteuerten Magnetventils 12 statt eines vollständig vorgesteuerten Magnetventils dessen Öffnung (Bewegung des Ventilelements 16 nach rechts in 3) nicht nur durch mechanische Wirkung erreicht, sondern auch durch pneumatische Wirkung, was schnelle Öffnungszeiten sowohl bei hohem als auch bei niedrigem Brennstoffdruck stromaufwärts des Magnetventils ergibt.
  • Wenn schließlich eine Kompensation der zweiten Stufe vorgesehen ist (d.h. Verbindung des Inneren der Abdeckung 78 mit dem Maschinenverteiler über die Düse 86), ermöglicht dies, den Druckabfall durch die Injektoren konstant zu halten, wenn die Stellung des Maschinenriegelventils sich verändert.

Claims (12)

  1. Zweistufiger Druckregler (10) zum Zuführen eines gasförmigen Brennstoffs, der aus einem zugeordneten Tank entnommen wird, zu einer Brennkraftmaschine des Einspritztyps, in dem die erste Stufe eine erste Kammer (52) aufweist, die über ein erstes Ventil (22) in Verbindung mit dem Tank steht, wobei ein Teil der inneren Oberfläche der ersten Kammer (52) durch eine erste elastische Membran (38) gebildet ist, deren äußere Seite auf Atmosphärendruck ist, wobei auf die erste Membran (38) dort eine erste voreingestellte elastische Einrichtung (40) wirkt, wobei Einrichtungen (36, 32, 28, 30, 46, 48, 50) vorgesehen sind, um das erste Ventil (22) durch die Verformung der ersten Membran (38) zu steuern; wobei die zweite Stufe eine zweite Kammer (58) aufweist, die mit der ersten Kammer (52) über ein zweites Ventil (54) in Verbindung steht, wobei ein Teil der inneren Oberfläche der zweiten Kammer (58) durch eine zweite elastische Membran (74) gebildet ist, auf die eine zweite voreingestellte elastische Einrichtung (76) wirkt, wobei die zweite Kammer in zwei Teile geteilt ist, von denen der erste Teil (62) direkt mit dem Ausgang (68) des Reglers (10) verbunden ist und ebenfalls, über das zweite Ventil (54), mit der ersten Kammer (52), wobei der zweite Teil (64) der zweiten Kammer (58) teilweise durch die zweite elastische Membran (74) begrenzt wird, wobei die zwei Teile (62, 64) der zweiten Kammer (58) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den zwei Teilen (62, 64) der zweiten Kammer (58) durch ein Rohr (66) gebildet ist, das sich von der Wand (63), durch die die zwei Teile (62, 64) getrennt sind, zu einer Position erstreckt, die der kreisförmigen Austrittsöffnung (68) des Reglers (10) entspricht, wobei das zugeordnete freie Ende des Rohres (66) einen äußeren Durchmesser hat, der kleiner als der innere Durchmesser der Austrittsöffnung (68) ist; wobei das erste Ventil (22) sich in Richtung des Brennstoffstroms öffnet, während das zweite Ventil (54) sich in zu dem Brennstoffstrom entgegengesetzter Richtung öffnet.
  2. Druckregler, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei der innere Durchmesser des Rohres (66) zu seinem freien Ende zunimmt.
  3. Druckregler, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei die Zunahme des inneren Durchmessers des Rohres (66) sprungartig an einem dazwischenliegenden Punkt davon auftritt.
  4. Druckregler (10), wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die erste (38) und die zweite (74) Membran einander überdeckend angeordnet sind und in entsprechenden, im Wesentlichen parallelen Ebenen liegen, wobei die erste (52) und die zweite (54) Kammer in dem Raum zwischen den Ebenen der zwei Membrane (38, 74) angeordnet sind, wobei die zugeordneten, voreingestellten elastischen Einrichtungen (40, 76) außerhalb dieser Ebenen angeordnet sind, wobei das erste Ventil (22), dessen Ventilelement in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu den Ebenen der zwei Membrane (38, 74) ist, beweglich ist, in dem Raum zwischen den zwei Ebenen liegt.
  5. Druckregler (10), wie in den Ansprüchen 1 und 4 beansprucht, wobei die Einrichtungen zum Steuern des ersten Ventils (22) durch die Verformung der ersten elastischen Membran (38) ein Hebelsystem (36, 32, 28, 30, 50) umfassen.
  6. Druckregler (10), wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei das Hebelsystem eine Einstellungseinrichtung (46, 48) umfasst.
  7. Druckregler (10), wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die erste und die zweite elastische Einrichtung Schraubenfedern (40, 76) sind, die koaxial mit der ersten (38) und mit der zweiten (74) elastischen Membran angeordnet sind.
  8. Druckregler (10), wie in den Ansprüchen 1 und 4 beansprucht, wobei das Ventilelement (56) des zweiten Ventils (54) bewegbar in einer Richtung ist, die parallel zu der Richtung der Verformung der zweiten elastischen Membran (74) ist.
  9. Druckregler (10), wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die äußere Fläche der zweiten elastischen Membran (74) mit dem Motor-Verteiler in Verbindung steht (86).
  10. Druckregler (10), wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei Einrichtungen (80, 82, 84) zum Einstellen der Voreinstellung der zweiten elastischen Einrichtung (76) vorgesehen sind.
  11. Druckregler (10), wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei ein Sicherheitsventil (90) vorgesehen ist, um die erste Kammer (52) mit dem Äußeren zu verbinden, wenn der Druck des gasförmigen Brennstoffs in der ersten Kammer (52) einen vorbestimmten Gefahrenpegel erreicht.
  12. Druckregler (10), wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei eine Heizschaltung vorgesehen ist, um die Bildung von Kondensat und/oder Eis in dem Druckminderer (10) zu verhindern.
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