CN101165336B - 内燃机的燃料供给设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的、尤其船用柴油内燃机的燃料供给设备，即共轨燃料供给设备，具有低压区以及包括至少一个高压泵的泵装置，用于将燃料从燃料供给设备的低压区输送至其高压区，其中在高压区里在泵装置和配属于内燃机气缸的喷射器之间设置有至少一个具有存储单元的、持久处于高压下的压力存储系统，在此它通过至少一个同样也持久处于高压下的高压燃料管与泵装置相连，并且其中压力存储系统通过取决于喷射节拍而有时处于高压的高压燃料管与喷射器相连。根据本发明，至少这个或每个持久地处于高压下的、将所述泵装置与压力存储系统相连的高压燃料管配有套壳，它具有的壁厚使得它尤其在各自的高压燃料管产生管路断裂时承受住确定的应急运行压力。

Description

内燃机的燃料供给设备
技术领域
本发明涉及一种内燃机的燃料供给设备，也就是共轨燃料供给设备。
背景技术
DE 101 57 135 B4公开了一种内燃机，就是用重油运行的船用柴油内燃机，具有多个气缸，其中每个气缸都配有共轨燃料供给设备的喷射器。通过喷射器可以将燃料喷入内燃机的每个气缸里。按照DE101 57 135 B4的共轨燃料供给设备包括有具有多个高压泵的泵装置，用于将燃料从共轨燃料供给设备的低压区输送至燃料供给设备的高压区，其中在高压区里在泵装置和喷射器之间设置有持久地处于高压下的压力存储系统。该持久地处于高压下的压力存储系统也称为共轨(Common-Rail)，按照DE 101 57 135 B4它具有多个存储单元，并且通过同样也持久地处于高压下的高压燃料管与泵装置相连。压力存储系统还通过取决于喷射节拍而有时处于高压的高压燃料管与喷射器相连。
这种共轨燃料供给设备的高压区的组件在运行时承受高的工作压力。因此对于共轨燃料供给设备的尤其是持久地处于高压下的构件的密封提出了高的要求。
这更加适合于船用柴油内燃机，因为船用柴油内燃机的共轨燃料供给设备的组件除了承受高工作压力之外还承受其它负载，例如大的震动负荷以及大的热负荷。这尤其可能在持久地处于高压下的、将泵装置与共轨燃料供给设备的压力存储系统相连接的高压燃料管区域里引起管路断裂，并因此引起大量泄漏。在管路端部的密封位置也可能由于震动和温度的影响而失效，并因此同样也引起大量的泄漏。
在共轨燃料供给设备的持久地处于高压下的构件上出现大量泄漏可能引起：燃料供给设备的高压区的压力降低到打开喷射器所需的开启压力之下，因此就不可能再将燃料喷射到内燃机的气缸里了。这造成内燃机的立即停机，因此例如对于只具有一个这种带有燃料供给设备的内燃机的船舶来说，会引起不可操控性。
为了排除在共轨燃料供给设备的高压区里大量泄漏的问题，由于EP 1 143 140 B1已经得知，使高压泵通过两个高压燃料管与压力存储系统相连，其中高压燃料管的端部配有截止机构，这些截止机构在管路断裂时将所涉及的高压燃料管截止住，并因此阻止了在燃料供给设备的高压区里发生压降。然而由于在高压泵和共轨燃料供给设备的压力存储系统之间设置有冗余的后备管路，使得燃料供给设备的结构比较复杂。另外这样也加大了内燃机的燃料供给设备所需的结构空间。
发明内容
因此本发明的问题是提出一种新型的内燃机的燃料供给设备，也就是一种新型的共轨燃料供给设备。
这个问题通过一种内燃机的燃料供给设备来解决，其具有低压区以及包括有至少一个高压泵的泵装置，用于将燃料从燃料供给设备的低压区输送到燃料供给设备的高压区中，其中在高压区里在泵装置和配属于气缸的喷射器之间设置有至少一个具有存储单元的、持久地处于高压下的压力存储系统，其中该压力存储系统通过至少一个同样也持久地处于高压下的高压燃料管与泵装置相连，并且其中所述压力存储系统通过取决于喷射节拍而有时处于高压下的高压燃料管与喷射器相连，其特征在于，至少这个或每个持久地处于高压下的、将所述泵装置与压力存储系统相连的高压燃料管配有套壳，该套壳具有的壁厚使得它在各自的高压燃料管产生管路断裂的情况下承受住确定的应急运行压力，其中在所述套壳的内壁和燃料供给设备的各自被围罩住的组件的外壁之间的间距在0.1mm至0.2mm之间，并且所述燃料供给设备的、能通过套壳保持应急运行压力的区域通过至少一个截止装置与燃料供给设备的低压区相分隔。
按照本发明，至少这个或每个持久地处于高压下的、将泵装置与压力存储系统相连的高压燃料管配有套壳，套壳有这样的壁厚，使得它尤其是在各自的高压燃料管发生管路断裂的情况下能承受住确定的应急运行压力。
根据本发明提出：至少这个或每个持久地处于高压下的、将共轨燃料供给设备的泵装置与其压力存储系统相连的高压燃料管配有套壳，其中该套壳具有的壁厚使得它可以承受住确定的应急运行压力。这种确定的应急运行压力大于为打开喷射器所需的开启压力，因此在持久地处于高压下的高压燃料管发生管路断裂时可以维持内燃机的应急运行。
尽管由DE 37 39 937 C2已经原理上公开了高压燃料管的套壳，但在此本发明首次提出：这种套壳如此地构造，使得它能承受住应急运行压力，以便保持内燃机的应急运行。
按照本发明的一种有利改进方案，这样来确定套壳的壁厚，使它能够承受住确定的应急运行压力，该应急运行压力至少为400bar，尤其至少为800bar。
按照本发明的另一种有利的改进方案，在套壳的内壁和共轨燃料供给设备的各自被罩住的组件的外壁之间的距离在0.1mm至0.2mm之间。
按照本发明的另一种有利改进方案，燃料供给设备的泵装置可以这样来控制，使得在探测到燃料供给设备的持久地处于高压下的被围罩住的组件有泄漏时，可以使高压区的工作压力降低到确定的应急运行压力。
附图说明
本发明的优选的改进方案见以下的说明。本发明的实施例按照附图加以详细说明，但并不局限于此。附图所示为：
图1：内燃机的按照本发明的燃料供给设备的截面。
附图标记列表
10高压燃料管
11连接件
12受压件
13压力存储系统
14压力管
15套壳
16泄漏回流管路
17截止装置
具体实施方式
这里本发明涉及一种内燃机的、尤其是用重油运行的船用柴油内燃机的共轨燃料供给设备。共轨燃料供给设备具有一个低压区以及一个高压区。
共轨燃料供给设备的高压区包括有具有至少一个高压泵的泵装置和具有至少一个存储单元的压力存储系统，其中泵装置与压力存储系统通过至少一个高压燃料管相连。压力存储系统以及这个或每个将压力存储系统与泵装置相连的高压燃料管持久地处于高的工作压力下，此工作压力可一直达到2000bar。由压力存储系统出发，可以使燃料经过喷射器喷入到内燃机的汽缸里，其中每个喷射器与压力存储系统通过至少一个高压燃料管相连，此高压燃料管取决于内燃机的喷射节拍而有时处于高压下。
为了在共轨燃料供给设备的高压区域出现大量泄漏时，避免工作压降低到打开喷射器和由此将燃料喷入到内燃机的气缸里所必需的开启压力之下，根据本发明中提出：至少这或每个持久地处于高压下的、将共轨燃料供给设备的高压区的泵装置与其压力存储系统相连的高压燃料管配置有套壳，该套壳具有的壁厚使得它能经受住确定的应急运行压力，该应急运行压力大于喷射器的开启压力。因此在持久地处于高压下的高压燃料管发生断裂时，可以避免使工作压力降低到喷射器的开启压力之下，并保证了具有共轨燃料供给设备的内燃机的应急运行。
在此按照本发明的一种有利的改进方案，持久地处于高压下的压力存储系统也配有这种套壳，该套壳能承受住确定的应急运行压力。
共轨燃料供给设备的所有处于高压下的组件优选都配有这种套壳，该套壳能承受住应急运行压力，其中应急运行压力至少为400bar，尤其至少为800bar。
图1示出了共轨燃料供给设备在持久地处于高压下的高压燃料管10的一个端部区域内的截面，其中图1所示的高压燃料管10的端部通过连接件11和受压件12与共轨燃料供给设备的压力存储系统13相连。高压燃料管10具有压力管14和套壳15，其中根据本发明，套壳15具有的壁厚使它在压力管14发生断裂时并由此在压力管14有大量泄漏时可以承受住确定的应急运行压力。为此必要时套壳15由高强度的材料制成。
套壳15如此地构造，使得在套壳15的内壁和高压燃料管的压力管14的外壁之间存在0.1mm至0.2mm之间的间距。套壳15的内径因此构造得略大于高压燃料管的压力管14的外径。
由套壳15的内壁和压力管14的外壁所限定的流动通道用于当压力管14未断裂从而燃料供给设备处于正常运行时使少量的燃料泄漏流回到燃料罐，并因此流回到燃料供给设备的低压区，其中这里按照图1，泄漏回流管路16集成布置在压力存储系统13里。
为了能够在压力管14发生断裂并因此出现大量泄漏的情况下保持应急运行压力，在泄漏回流管路16里集成有构造为节流阀的截止装置17，它在有大量泄漏时引起背压，并因此提供应急运行压力。截止装置17由此将高压燃料管10与燃料供给设备的低压区分开。
在此按照本发明的一种有利的改进方案，共轨燃料供给设备的高压区的泵装置可以这样来控制，使得在探测到高压区的持久地处于高压下的组件有大量泄漏时，可以使高压区的工作压力减小到确定的应急运行压力。为此可以降低泵装置的输送功率。对这种大量泄漏的探测可以通过压力测量、通过泄漏回流管路里的流量测量或通过测定泵装置的输送功率来进行。

Claims (11)

1.内燃机的燃料供给设备，具有低压区以及包括有至少一个高压泵的泵装置，用于将燃料从燃料供给设备的低压区输送到燃料供给设备的高压区中，其中在高压区里在泵装置和配属于气缸的喷射器之间设置有至少一个具有存储单元的、持久地处于高压下的压力存储系统，其中该压力存储系统通过至少一个同样也持久地处于高压下的高压燃料管与泵装置相连，并且其中所述压力存储系统通过取决于喷射节拍而有时处于高压下的高压燃料管与喷射器相连，其特征在于，至少这个或每个持久地处于高压下的、将所述泵装置与压力存储系统相连的高压燃料管(10)配有套壳(15)，该套壳(15)具有的壁厚使得它在各自的高压燃料管(10)产生管路断裂的情况下承受住确定的应急运行压力，其中在所述套壳的内壁和燃料供给设备的各自被围罩住的组件的外壁之间的间距在0.1mm至0.2mm之间，并且所述燃料供给设备的、能通过套壳保持应急运行压力的区域通过至少一个截止装置与燃料供给设备的低压区相分隔。
2.按照权利要求1所述的燃料供给设备，其特征在于，所述持久地处于高压下的压力存储系统也配有套壳，该套壳具有的壁厚使得它承受住确定的应急运行压力。
3.按照权利要求1或2所述的燃料供给设备，其特征在于，所述燃料供给设备的所有持久地处于高压下的组件都配有这种套壳。
4.按照权利要求1或2所述的燃料供给设备，其特征在于，所述确定的应急运行压力大于喷射器的开启压力。
5.按照权利要求1或2所述的燃料供给设备，其特征在于，如此地确定所述套壳(15)的壁厚，使它能承受住至少为400bar的确定的应急运行压力。
6.按照权利要求5所述的燃料供给设备，其特征在于，如此地确定所述套壳(15)的壁厚，使它能承受住至少为800bar的确定的应急运行压力。
7.按照权利要求1或2所述的燃料供给设备，其特征在于，所述燃料供给设备的泵装置可以这样来控制，使得在检测到燃料供给设备的持久地处于高压下的被围罩住的组件有泄漏时，可以使高压区的工作压力降到确定的应急运行压力。
8.按照权利要求1所述的燃料供给设备，其特征在于，所述这个或每个截止装置被构造成节流阀。
9.按照权利要求1所述的燃料供给设备，其特征在于，所述燃料供给设备是船用柴油内燃机的燃料供给设备。
10.按照权利要求1所述的燃料供给设备，其特征在于，所述燃料供给设备是共轨燃料供给设备。
11.按照权利要求7所述的燃料供给设备，其特征在于，为使高压区的工作压力降到确定的应急运行压力，降低泵装置的输送功率。
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