Система подачи топлива под высоким давлением для двигателя внутреннего сгорания и способ герметизации соединения между компонентами для предотвращения утечек топлива - RU2006112249A

Реферат

1. Система подачи газового топлива в двигателе внутреннего сгорания, содержащая термопластичный полиуретановый материал, находящийся на границе между двумя компонентами системы или частями одного из указанных компонентов для герметизации соединения или стыка между указанными компонентами или частями, причем в состав указанных компонентов входят

а. модуль повышения давления;

б. модуль подготовки топлива;

в. клапан инжекции топлива для подачи топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания;

г. каналы подачи газового топлива от модуля повышения давления к модулю подготовки топлива и от модуля подготовки топлива к клапану инжекции топлива, причем указанные каналы могут быть выполнены, как отдельные компоненты или составлять интегральную часть одного из указанных или прочих компонентов двигателя.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что во время нормальной работы двигателя давление газового топлива достигает, по меньшей мере, 17 МПа, причем имеют место быстрые падения давления.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что термопластичный полиуретановый материал содержит в своей основной полимерной цепи материал, выбранный из группы, состоящей из р-фенилендиизоцианата, дифенилдиизоцианата и дифенилметандиизоцианата.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент, в состав которого входит термопластичный полиуретановый материал, установлен на указанной границе в сжатом состоянии.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанным компонентам придана форма, обеспечивающая возможность приема и удерживания упругого элемента в том месте указанной границы, в котором требуется обеспечить герметизацию.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент, в состав которого входит термопластичный полиуретановый материал, выполнен в форме замкнутого кольца.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент, в состав которого входит термопластичный полиуретановый материал, имеет круглое поперечное сечение.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что газовое топливо является горючим углеводородным производным.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что газовое топливо выбрано из группы, состоящей из природного газа, метана, пропана, этана, водорода и их смесей.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль подготовки топлива содержит устройство регулирования давления, обеспечивающее управление давлением газового топлива в клапане инжекции топлива.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что устройство регулирования давления выполнено с возможностью управления давлением в клапане инжекции топлива при возможных флуктуациях давления в интервале от 17 МПа до 70 МПа во время нормального функционирования указанных компонентов.

12. Система по п.10, отличающаяся тем, что устройство регулирования давления выполнено с возможностью управления давлением в клапане инжекции топлива в интервале от 19 МПа до 35 МПа во время нормального функционирования указанных компонентов.

13. Система по п.1, отличающаяся тем, что при выключении двигателя давление внутри указанных компонентов может быть понижено до атмосферного давления.

14. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль подготовки топлива дополнительно снабжен перекрываемым вентиляционным каналом, который может открываться для снижения давления газового топлива, оставшегося внутри указанных компонентов при выключении двигателя.

15. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль подготовки топлива дополнительно содержит газовый фильтр для удаления примесей из потока текущего через него газового топлива, причем указанная граница соответствует границе между газовым фильтром и соединительными элементами для каналов подачи газового топлива в составе модуля подготовки топлива.

16. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль подготовки топлива выполнен управляемым посредством электронного контроллера.

17. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные компоненты интегрированы или находятся в контакте с частями двигателя, которые могут нагреваться при его работе с результирующим нагревом указанных компонентов на указанной границе до постоянной температуры на поверхности, доходящей до 200°С.

18. Система по п.17, отличающаяся тем, что основная полимерная цепь термопластичного полиуретанового материала содержит р-фенилендиизоцианат.

19. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль повышения давления является насосом для сжиженных газов, причем система дополнительно содержит испаритель для перевода сжиженного газа, после его выхода из насоса, в газообразное состояние.

20. Система по п.1, отличающаяся тем, что каналы между модулем подготовки топлива и клапаном инжекции топлива содержат отверстие, выполненное в головке цилиндра, а упругий элемент, содержащий термопластичный полиуретановый материал, образует статическое уплотнение на указанной границе, которая образована между клапаном инжекции топлива и головкой цилиндра.

21. Система по п.20, отличающаяся тем, что каналы между модулем подготовки топлива и клапаном инжекции топлива содержат отверстие, выполненное в головке цилиндра, а упругий элемент, содержащий термопластичный полиуретановый материал, образует статическое уплотнение на указанной границе, которая образована между пробкой, герметизирующей открытый конец указанного отверстия, и головкой цилиндра.

22. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль подготовки топлива содержит куполообразный регулятор, через который течет газовое топливо, а упругий элемент образует динамическое уплотнение на указанной границе, которая образована между поршнем указанного регулятора и цилиндром, внутри которого расположен поршень.

23. Способ герметизации границы между компонентами системы или частями одного из компонентов системы подачи газового топлива в двигателе внутреннего сгорания при давлениях, которые могут превышать 17 МПа, причем имеют место быстрые рутинные падения давления газового топлива, включающий установку упругого элемента, обеспечивающего на герметизируемой границе уплотнение, непроницаемое для текучей среды, и состоящего, по существу, из термопластичного полиуретана.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что термопластичный полиуретановый материал содержит в своей основной полимерной цепи материал, выбранный из группы, состоящей из р-фенилендиизоцианата, дифенилдиизоцианата и дифенилметандиизоцианата.

25. Способ по п.23, отличающийся тем, что во время нормального функционирования указанных компонентов давление газового топлива внутри указанных компонентов флуктуирует в интервале давлений от 17 до 70 МПа.

26. Способ по п.23, отличающийся тем, что во время нормального функционирования указанных компонентов давление газового топлива внутри указанных компонентов является управляемым и поддерживаемым в интервале давлений от 19 до 35 МПа.

27. Способ по п.23, отличающийся тем, что при выключении двигателя давление внутри указанных компонентов понижают до атмосферного давления.

28. Способ по п.23, отличающийся тем, что дополнительно включает сжатие указанного упругого элемента при установке на указанной границе.

29. Способ по п.23, отличающийся тем, что дополнительно включает придание указанным компонентам формы, обеспечивающей возможность приема и удерживания упругого элемента в том месте указанной границы, в котором требуется обеспечить герметизацию.

30. Способ по п.23, отличающийся тем, что упругий элемент образует статическое уплотнение.

31. Способ по п.23, отличающийся тем, что упругому элементу придают форму замкнутого кольца.

32. Способ по п.23, отличающийся тем, что упругий элемент имеет круглое поперечное сечение.

33. Способ по п.23, отличающийся тем, что при работе двигателя под нагрузкой частота указанных быстрых падений давления находится в интервале 1-10 Гц.

34. Способ по п.23, отличающийся тем, что при работе двигателя упругий элемент подвергается действию постоянных температур вплоть до 200° С.

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что основная полимерная цепь термопластичного полиуретанового материала содержит р-фенилендиизоцианат.

36. Способ по п.23, отличающийся тем, что газовое топливо является горючим углеводородным производным.

37. Способ по п.23, отличающийся тем, что газовое топливо выбирают из группы, состоящей из природного газа, метана, пропана, этана, водорода и их смесей.

38. Способ по п.23, отличающийся тем, что указанные компоненты включают клапан инжекции топлива, а каналы подачи газового топлива к клапану инжекции топлива включают отверстие, выполненное в головке цилиндра, причем указанная граница образована между клапаном инжекции топлива и головкой цилиндра.

39. Способ по п.23, отличающийся тем, что указанный компонент является каналом, образованным отверстием, выполненным в головке цилиндра, а указанная граница образована между клапаном инжекции топлива и головкой цилиндра.

40. Способ по п.23, отличающийся тем, что система подачи топлива содержит куполообразный регулятор, через который течет газовое топливо и который служит для управления давлением топлива, подаваемого в клапан инжекции топлива, причем указанная граница образована внутри указанного регулятора между поршнем, совершающим возвратно-поступательные перемещения, и цилиндром, внутри которого расположен поршень.