混合塊的制作方法
【專利摘要】用于將可調(diào)節(jié)節(jié)流閥的氫和空氣混合物供給至內(nèi)燃機(107)的混合塊(100)包括孔(106)，該孔穿過空氣入口側(cè)(102)和發(fā)動機進氣側(cè)(104)之間的混合塊。與孔正交且與其相交的滑塊室(202)，該滑塊室容納可移動滑塊(330)，該可移動滑塊偏置以至少部分地阻塞孔但仍可調(diào)節(jié)節(jié)流閥，從而克服偏置并且降低孔的阻塞；與滑塊室(202)平行且與其相交的噴射室(212)，該噴射室(212)延伸離開滑塊室一個距離，該距離足以容納流體控制器(340)，其中，流體控制器(340)連接到滑塊的一側(cè)上，從而當滑塊(330)在滑塊室(202)內(nèi)移動時，流體控制器(340)在噴射室內(nèi)移動。
【專利說明】混合塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請要求2011年4月I日提交的美國臨時專利申請61 / 470，902和2011年9月19日提交系列號為13 / 236，263美國專利申請的權(quán)益。
【背景技術(shù)】
[0002]在內(nèi)燃機領(lǐng)域，越來越多地需要提高發(fā)動機壽命、降低排放并且減少對不太穩(wěn)定的貿(mào)易伙伴的燃料或原材料的依賴。下文詳細描述了一些或全部對現(xiàn)有內(nèi)燃機的改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]結(jié)合在說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖示出了各種示例性系統(tǒng)、方法等，它們示出了本發(fā)明各方面的不同實施例。應(yīng)該意識到，附圖中所示的元件邊界(例如，框、框組或其他形狀)代表邊界的一個實例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到，一個元件可以設(shè)計成多個元件，或者多個元件可以設(shè)計成一個元件。另一元件中作為內(nèi)部元件所示出的元件可以實施為外部組件，反之亦然。此外，附圖中的元件可能未按比例繪制，重點在于清楚地示出本公開文本的原理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]圖1是示例性混合塊的立體圖。
[0005]圖2是示例性混合塊的橫截面視圖。
[0006]圖3是滑塊組件的實施方式的分解圖。
[0007]圖4是沿圖3的IV-1V線截取的仰視圖。
[0008]圖5是沿圖3的V-V線截取的俯視圖。
[0009]圖6是示例性混合塊的俯視圖。
[0010]圖7是內(nèi)燃機系統(tǒng)的視圖。
[0011]圖8是在內(nèi)燃機樣本上的示例性RPM時使用的氫的圖表，以立方英尺每小時為單位。
【具體實施方式】
[0012]參考圖1，示出了示例性氫氣和空氣混合塊100?；旌蠅K100可以以機器制造、鑄造、注塑或以其他方式形成，從而包括空氣入口側(cè)102，該空氣入口側(cè)102可以配置用于與空氣過濾器(未示出)連接，以降低進入混合塊的顆?；蚱渌廴疚??；旌蠅K100還可以包括發(fā)動機進氣側(cè)104，其配置用于與內(nèi)燃機(未示出)的燃料/空氣入口相連。在空氣入口側(cè)102和發(fā)動機進氣側(cè)104之間，孔106形成為穿過混合塊100?；旌蠅K100還包括氣體入口 108，其用于與加壓氫氣源相連。如下文將更完整地描述的那樣，混合塊100也可包括氮氣滅弧室，換言之，燃料斷路，在圖1中作為電控螺線管110示出。
[0013]參考圖2，示出了示例性混合塊200的橫截面視圖?；瑝K腔202形成在混合塊200內(nèi)，滑塊腔202成形為容納滑塊組件(未示出)，下文更完整地描述了該滑塊組件。滑塊腔202從混合塊的第一頂側(cè)204延伸，并且部分穿過混合塊主體，與在空氣入口側(cè)和發(fā)動機進氣側(cè)之間延伸的孔206相交。滑塊帽208連接到混合塊的頂側(cè)204上?；瑝K帽208保持內(nèi)部元件(在下文中更完整地描述)并且允許節(jié)流閥鋼纜(throttle cable)的通道穿過螺入到滑塊帽208中的支柱210。噴射室212也形成在混合塊200內(nèi)，該噴射室212成形為容納氣流控制設(shè)備(未示出)，例如下文中更完整地描述的成形針。噴射室212連接滑塊室202和加壓氫氣源并且允許其間的流體連通。
[0014]現(xiàn)在參考圖3，示出了滑塊組件300。在所示實施方式中，滑塊組件包括偏置機構(gòu)310 (例如彈簧)、保持器320、滑塊330和流體控制器340 (例如成形針)。當安裝在混合塊中時，偏置機構(gòu)310的第一側(cè)342由連接至混合塊的滑塊帽機械地保持。保持器320位于偏置機構(gòu)與第一側(cè)342相對的第二側(cè)344上。在所示實施方式中，保持器320包括周唇部345以在第二側(cè)344上接合偏置機構(gòu)。保持器320還緊密地適配在保持腔348中，該保持腔348形成在滑塊330中。在一種實施方式中，保持器320包括延伸遠離保持器的柄352，該柄的形狀能夠緊密地適配到滑塊330中的互補接收器(未示出)中。流體控制器340穿過滑塊330并且在流體控制器連接354處連接到保持器320上。保持器320和流體控制器340可以整體制成或者通過夾具、螺紋及類似手段連接。實現(xiàn)的偏置使得滑塊330至少部分地中斷空氣進入側(cè)和發(fā)動機進氣側(cè)之間的孔，降低或防止空氣通入到發(fā)動機中，同時還將流體控制器340容納在噴射室中，降低或防止氫氣通入到發(fā)動機中。在其他實施方式中，滑塊330和互補形狀的滑塊室202和/或孔106可以是所示的圓柱形、矩形、錐形或其他形狀以及能夠提供期望功能的形狀組合。
[0015]如圖4最佳展示的那樣，保持器320包括中斷410，該中斷410部分徑向向內(nèi)延伸并且貫穿保持器主體，從而允許節(jié)流閥鋼纜穿過保持器。保持器320還包括:用于接合滑塊并保持節(jié)流閥鋼纜的柄352 ;以及流體控制器連接354。
[0016]如圖5最佳展示的那樣，滑塊330包括節(jié)流閥鋼纜保持器510。在所示實施方式中，節(jié)流閥鋼纜保持器510包括鑰匙孔形狀，用于接收鋼纜的保持器端。在安裝期間，鋼纜端插入穿過較大直徑側(cè)520并且滑入到較小側(cè)530以保持鋼纜端。一旦就位，保持器320上的柄352適配到將鋼繩保持在滑塊中的較大直徑側(cè)520中。
[0017]現(xiàn)在參考圖6，混合塊600還可包括燃料補給聯(lián)鎖系統(tǒng)。在一種實施方式中，燃料補給聯(lián)鎖系統(tǒng)包括連接到用戶開關(guān)620的電力源610，該用戶開關(guān)620可以是用戶操作的以將系統(tǒng)置于安全狀態(tài)，或者換言之，將系統(tǒng)置于無電力連接的狀態(tài)。用戶開關(guān)620可以采取撥動式開關(guān)、鑰匙、按鈕或其他電路中斷器的形式。用戶開關(guān)620以串聯(lián)的方式與真空開關(guān)630電連接。真空開關(guān)630位于混合塊的發(fā)動機進氣側(cè)并且感知當內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時形成的真空。當感知到真空時，真空開關(guān)630關(guān)閉通過開關(guān)建立的電連接。真空開關(guān)630與螺線管640通過串聯(lián)進行電連接，并且進而接地，完成電路。當通電時，螺線管640運行以允許加壓氫氣進入混合塊600中。
[0018]參考圖7，內(nèi)燃機700包括與混合塊720流體連通的氫氣源710?；旌蠅K基于用戶輸入(包括進氣門730設(shè)置)設(shè)置氫氣/空氣校準。內(nèi)燃機還包括曲柄輸出軸或驅(qū)動器740，其可以連接到任何已知或未來的能夠由內(nèi)燃機驅(qū)動的各種機器750上，包括但不限于為車輛提供機動力的變速器、為電池系統(tǒng)或電驅(qū)動設(shè)備提供電力的交流發(fā)電機或發(fā)電機、或者用于液壓或其他流體驅(qū)動設(shè)備的泵。在另一種實施方式中，混合塊可以包括用于碳氫燃料源(例如汽油或柴油)以及氫燃料源的輸入。
[0019]實驗的混合塊已經(jīng)被應(yīng)用于多種內(nèi)燃機，并且在工業(yè)級可商購的氫氣燃料源的情況下運行累積已經(jīng)超過400小時。舉幾個例子代為參考。
[0020]實例1-利用高壓清洗器配置的6馬力(HP)發(fā)動機
[0021]表1
【權(quán)利要求】
1.一種適于將可調(diào)節(jié)節(jié)流閥的氫和空氣混合物供給至內(nèi)燃機的混合塊，該混合塊包括: 穿過空氣入口側(cè)和發(fā)動機進氣側(cè)之間的混合塊的孔； 與孔正交且與其相交的滑塊室，該滑塊室容納可移動滑塊，該可移動滑塊偏置以至少部分地阻塞孔但仍可調(diào)節(jié)節(jié)流閥，從而克服偏置并且降低孔的阻塞； 與滑塊室平行且與其相交的噴射室，該噴射室延伸離開滑塊室一個距離，該距離足以容納流體控制器，其中，流體控制器連接到滑塊的一側(cè)上，從而當滑塊在滑塊室內(nèi)移動時，流體控制器在噴射室內(nèi)移動；及 在大體上與滑塊室相對的位置上與噴射室相交的氫入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合塊，還包括: 真空開關(guān)，該真空開關(guān)在感知到孔中的至少部分真空之后，允許穿過真空開關(guān)的電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合塊，還包括: 螺線管，放置以使得在施加電信號之后，選擇性地允許來自氫入口的氫氣流進入噴射室;及 與孔連通的真空開關(guān)，從 而在從內(nèi)燃機感知到至少部分真空之后，通過真空開關(guān)建立電連接； 其中，螺線管與真空開關(guān)電串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合塊，其中，流體控制器包括成形針，該成形針計量氫氣流量并且可移動滑塊計量進入內(nèi)燃機的空氣流量。
5.—種機器,包括: 具有發(fā)動機進氣口的內(nèi)燃機； 連接至發(fā)動機進氣口的混合塊，該混合塊包括: 空氣入口側(cè)和發(fā)動機進氣口之間的孔； 與孔相交的滑塊室，其中，該滑塊室容納滑塊，該滑塊偏置以至少部分地阻礙空氣入口側(cè)和發(fā)動機進氣口之間的孔中的流體連通，其中滑塊是可移動的以克服偏置并且降低孔的阻塞；及 與滑塊室平行且與其相交的噴射室，該噴射室延伸離開滑塊室一距離，該距離足以容納成形針，其中，該針連接到滑塊的一側(cè)上，從而當滑塊在滑塊室內(nèi)移動時，針在噴射室內(nèi)移動；及 與噴射室選擇性流體連通的加壓氫氣源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器，其中，混合塊還包括彈簧，用于偏置滑塊以至少部分地阻礙空氣入口側(cè)和發(fā)動機進氣口之間的孔中的流體連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器，其中，與噴射室選擇性流體連通的加壓氫氣源包括: 電力源； 與電力源電串聯(lián)的真空開關(guān)，其中，在從內(nèi)燃機感知到至少部分真空之后，真空開關(guān)從電不導(dǎo)通的狀態(tài)變化為電導(dǎo)通的狀態(tài)； 與電力源和真空開關(guān)電串聯(lián)的螺線管，其中，在真空開關(guān)從電不導(dǎo)通的狀態(tài)變化為電導(dǎo)通的狀態(tài)之后，螺線管允許加壓氫氣流入噴射室中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機器，其中，在內(nèi)燃機中失去真空之后，螺線管防止加壓氫氣流入噴射室中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器，其中，混合塊還包括用于支撐節(jié)流閥鋼纜的節(jié)流閥鋼纜支柱，從而允許用戶通過移動滑塊和為內(nèi)燃機提供更多的空氣和氫氣而調(diào)節(jié)內(nèi)燃機節(jié)流閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任一項所述的機器，還包括:連接至內(nèi)燃機并由該內(nèi)燃機驅(qū)動的負載，其中，該負載選自 發(fā)電機、交流發(fā)電機、變速器或泵。
【文檔編號】F02M21/04GK103477060SQ201280017214
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月1日
【發(fā)明者】R·M·薩科內(nèi) 申請人:氫能源系統(tǒng)有限責任公司