CN101660474A - 内燃机的供油装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的供油装置、尤其是一船用柴油机的供油装置、即高压共轨供油装置，带有一低压区，带有一至少包括一高压泵的泵装置，以便将燃油从供油装置的低压区输送到供油装置的高压区，其中在泵装置和分配给汽缸的喷射器之间的高压区中设有一至少具有一蓄能单元的、持续地处在高压下的蓄压系统，其中蓄压系统通过至少一同样持续地处在高压下的高压油管与泵装置相连接，其中蓄压系统通过根据喷油节拍暂时地处在高压下的高压油管与喷射器相连接，并且其中至少每个持续地处在高压下的高压油管被分配一外套，该高压油管将泵装置与蓄压系统相连接，该外套具有一壁厚，以使该外套尤其是在各自的高压油管管路破裂的情况下能承受住确定的应急运行压力。根据本发明可通过外套保持应急运行压力的供油装置的区域通过至少一截止阀(10)被与供油装置的低压区分开，其中截止阀(10)的打开压力大体上与应急运行压力相一致。

Description

内燃机的供油装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的内燃机的供油装置、即一种高压共轨供油装置。
背景技术
DE10157135B4公开了一种带有多个汽缸的内燃机、即一种尤其是可用重油开动的船用柴油机，其中一高压共轨供油装置的喷射器被分配给每个汽缸。通过喷射器燃油可喷射到内燃机汽缸的每一个中。根据DE10157135B4的高压共轨供油装置包括一具有多个高压泵的泵装置，以便将燃油从高压共轨供油装置的低压区输送到高压共轨供油装置的高压区。其中在泵装置和喷射器之间的高压区中设有一持续地处在高压下的蓄压系统。持续地处在高压下的蓄压系统也被称为高压共轨，该蓄压系统根据DE10157135B4具有多个蓄能单元，并且通过同样持续地处在高压下的高压油管与泵装置相连接。此外蓄压系统通过根据喷油节拍暂时地处在高压下的高压油管与喷射器相连接。
一这样的高压共轨供油装置的高压区的组件在运行中遭受到高的工作压力，该工作压力可直到2000巴。由此产生对高压共轨供油装置的密封尤其是持续地处在高压下的部件提出高的要求。
这更适合于在船用柴油机中，因为船用柴油机的高压共轨供油装置的组件除了高的工作压力之外还遭受到其它的负载，例如大的振动荷载以及大的热应力。这尤其是在持续地处在高压下的高压油管的区域中可能导致管路破裂并且因此导致大量的泄漏，该高压油管将泵装置与高压共轨供油装置的蓄压系统相连接。
在高压共轨供油装置的持续地处在高压下的部件上出现的大量泄漏可能导致在供油装置的高压区域中的压力降低到用于喷射器打开所必需的打开压力之下，这样就不可能再喷油到内燃机的汽缸中。这导致内燃机的立即停车，因此例如在船只中可能引起不能机动行驶，该船只仅仅具有一个带有一这样的供油装置的内燃机。
为了解决在高压共轨供油装置的高压区域中大量泄漏的问题，由EP1143140B1已知，将高压油泵通过两条高压油管与一蓄压系统相连接，其中关闭机构被分配给高压油管的末端，该关闭机构在管路破裂时切断有关的高压油管，并且因此抵抗在供油装置的高压区域中的压力下降。然而由于在一高压共轨供油装置的高压泵和蓄压系统之间设有的冗余的备用管路导致供油装置的费用昂贵的设计结构。此外因此供油装置在内燃机上必需的结构空间也被扩大。
在DE102006049224A1中提出，至少每个持续地处在高压下的高压油管被分配给一外套，该高压油管将高压共轨供油装置的泵装置与高压共轨供油装置的蓄压系统相连接，其中该外套具有一壁厚，以使该外套可承受住尤其是大体上400巴至800巴的确定的应急运行压力。该确定的应急运行压力大于用于喷射器打开所必需的打开压力，以使在持续地处在高压下的高压油管管路破裂时可以保持内燃机的应急运行。
在持续地处在高压下的带有外套的供油装置的组件检测到泄漏的情况下，供油装置的泵装置这样被控制，以使高压区的工作压力被降低到确定的应急运行压力，其中为此尤其是泵装置的输送能力被降低。在泄漏出现和泵装置的输送能力降低之间的时间中各自的外套以及相应的密封遭受到高的工作压力，因此存在危险，各自的外套以及相应的密封失效。
发明内容
从这一点出发本发明以该任务为依据，提出一种新型的内燃机的供油装置，即一新型的内燃机的高压共轨供油装置，在该供油装置中不存在在泄漏出现和泵装置输送能力降低之间的时间中各自的外套以及相应的密封失效的危险。
该问题通过根据权利要求1所述的内燃机的供油装置获得解决。
根据本发明通过外套可保持应急运行压力的供油装置的区域通过至少一截止阀被与供油装置的低压区分开，其中截止阀的打开压力大体上与应急运行压力相一致。
在根据本发明的供油装置中不存在在出现泄漏和泵装置输送能力降低之间的时间中各自的外套以及相应的密封失效的危险。
附图说明
本发明优选的改进结构由从属的权利要求和下面的说明获得。本发明的实施例并不局限于此借助于附图被详细说明。其中：
图1表示了一根据本发明的第一种实施例的根据本发明的内燃机的供油装置的局部放大图；并且
图2表示了一根据本发明的第二种实施例的根据本发明的内燃机的供油装置的局部放大图。
具体实施方式
本发明涉及一种内燃机的、尤其是一种也可用重油开动的船用柴油机的高压共轨供油装置。高压共轨供油装置具有一低压区以及一高压区。
高压共轨供油装置的高压区包括一至少具有一高压泵的泵装置和一至少具有一蓄能单元的蓄压系统，其中泵装置通过至少一高压油管与蓄压系统相连接。蓄压系统以及每个将蓄压系统与泵装置相连接的高压油管持续地处在高的工作压力下，该工作压力可直到2000巴。从蓄压系统开始燃油通过喷射器可喷入内燃机的汽缸，其中每个喷射器通过至少一高压油管与蓄压系统相连接，该高压油管根据内燃机的喷油节拍暂时地处在高压下。
为了避免在大量泄漏时在高压共轨供油装置的高压区中工作压力降低到用于喷射器打开并且因此用于燃油喷射到内燃机的汽缸中所必需的打开压力之下，一外套至少被分配给每个持续地处在高压下的高压油管，该高压油管将高压共轨供油装置的高压区的泵装置与高压共轨供油装置的高压区的蓄压系统相连接，该外套具有一壁厚度，以使该外套承受住一确定的应急运行压力，该应急运行压力大于喷射器的打开压力。因此在持续地处在高压下的高压油管管路破裂时可避免工作压力降低到喷射器的打开压力之下，并且保证内燃机用高压共轨供油装置的应急运行。在检测到泄漏的情况下供油装置的泵装置这样被控制，以使高压区的工作压力被降低到确定的应急运行压力，其中为此尤其是泵装置的输送能力被降低。
这也是可行的，即一这样的外套被分配给持续地处在高压下的蓄压系统，该外套承受住确定的应急运行压力。优选的是一这样的外套被分配给所有持续地处在高压下的高压共轨供油装置的组件，该外套承受住应急运行压力。
为了在泄漏出现和泵装置输送能力降低之间的时间内抵抗各自的外套以及相应的密封失效的危险，根据本发明，供油装置的这样一个区域通过至少一截止阀被与供油装置的低压区分开，该区域通过外套可保持应急运行压力，其中截止阀的打开压力大体上与应急运行压力相一致。因此下面参照图1和图2对于那里表示的实施例详细说明。
图1表示了一在截止阀10的区域中根据本发明的第一个实施例的根据本发明的供油装置的局部放大图，该截止阀将一供油装置的通过一外套可以保持应急运行压力的区域与供油装置的低压区分开。因此在图1所示的实施例中一通到截止阀10的进口11被列入供油装置的区域，该区域可保持应急运行压力，一出口12被列入供油装置的低压区。根据本发明截止阀10的打开压力大体上与应急运行压力相一致，因此不存在在泄漏出现时在泄漏出现和泵装置输送能力降低之间的时间内保持应急运行压力的外套或者相应的密封失效的危险。
截止阀10的孔口截面这样布置，以使在截止阀10的打开压力超过之后在泵装置最大的输送能力时一泄漏流动几乎不用增压可流出到供油装置的低压区。
在图1所示的实施例中截止阀10构成止回阀，其中弹簧元件13通过一操纵元件14这样作用到构成球体的截止阀10的阀体15上，以使在弹簧元件13的弹簧力的作用下阀体15在孔口截面封闭下相对于截止阀10的阀座16被压紧，那么即当泄漏压力处在打开压力之下时。
因此当泄漏压力处在截止阀10的打开压力之下时，阀体15关闭截止阀10的孔口截面，因此截止阀10的空腔18的进口侧的区域17与空腔18的出口侧的区域19被分开。如图1所示可以得知，截止阀10的空腔18的进口侧的区域17通过第一个孔20与进口11相联系。截止阀10的空腔18的出口侧的区域19通过第二个孔21与出口12相联系。
因此在出现大量的泄漏时，一泄漏体积流量通过进口11和孔20流入空腔18的进口侧的区域17，其中因此在空腔18的进口侧的区域17中在阀体15之下的压力升高，并且那么当该压力超过截止阀10的打开压力时，在截止阀10的孔口截面的打开下将阀体15从阀座16上抬起。在这种情况下那么泄漏流动可以流过截止阀10的孔口截面，并且通过孔21从空腔18的出口侧的区域19流出到出口12。
截止阀10插入供油装置的凹槽22中，其中截止阀10具有一外螺纹23，该外螺纹与凹槽22的内螺纹24共同起作用。
由于在图1所示的实施例中必需的截止阀10的高的预张紧力以及高的打开压力，摩擦弹簧或者螺旋碟形弹簧作为弹簧元件13的使用是优选的。用这样的弹簧可以在相对小的弹簧元件的尺寸时实现高的预张紧力。
根据图1，空腔18的进口侧的区域17通过一旁路25与出口12相连系。通过旁路25小的泄漏不用在空腔18的进口侧的区域17中建立压力可流出到出口12、并且因此流出到低压区。因此小的泄漏不会导致在提供或者承受应急运行压力的外套中的压力建立。
图2表示了一根据本发明的截止阀26的第二种实施例，该截止阀重又将通过一外套可保持应急运行压力的供油装置的区域与供油装置的低压区分开。就这一点来说截止阀26重又定位在供油装置的凹槽22中，该凹槽将被列入供油装置的高压区的进口11与被列入供油装置的低压区的出口12分开。
在图2所示的实施例中截止阀26构成压差阀。
一用作压差段的柱塞28可移动地支承在截止阀26的空腔27中，该柱塞将空腔27进口侧的区域29与空腔27的弹簧腔30分开，一弹簧元件31定位在该弹簧腔中。当泄漏压力小于截止阀26的打开压力时，弹簧元件31将用作压差段的柱塞28相对限位29压紧，其中用作压差段的柱塞28关闭孔32，该孔将空腔30的进口侧的区域27与出口12相连接。
至少一第一节流阀33装入用作压差段的柱塞28中，通过该节流阀空腔27的进口侧的区域29与空腔的弹簧腔30相连接。通过至少一第二节流阀34空腔27的弹簧腔30与出口12相联系。在弹簧腔30中根据通过节流阀33、34的流量，并且因此根据可能的泄漏出现一压力。因此在柱塞28上的压差取决于通过节流阀33、34的流动。
用作压差段的柱塞28的工作压力被通过每个第二节流阀34积聚。用作压差段的柱塞28具有节流阀33，该节流阀在截止阀26穿流时保持压差。节流阀33、34被这样布置，以使在柱塞28上出现在20巴和50巴之间的数量级上的相比较地说较小的压差。该压差作用到柱塞28上，并且与弹簧元件31的工作力相一致，因此可以使用带有相对小的刚度、预张紧力以及结构尺寸的弹簧元件。因此，相对于图1所示的实施例降低根据本发明的截止阀26的结构尺寸是可行的。
附图标记表
10 截止阀
11 进口
12 出口
13 弹簧元件
14 操纵元件
15 阀体
16 阀座
17 区域
18 空腔
19 区域
20 孔
21 孔
22 凹槽
23 外螺纹
24 内螺纹
25 旁路
26 截止阀
27 空腔
28 柱塞
29 区域
30 弹簧腔
31 弹簧元件
32 孔
33 节流阀
34 节流阀

Claims (7)

1.一内燃机、尤其是一船用柴油机的供油装置、即高压共轨供油装置，带有一低压区，带有一包括至少一高压泵的泵装置，以便将燃油从供油装置的低压区输送到供油装置的高压区，其中在泵装置和分配给汽缸的喷射器之间的高压区中设有一至少具有一蓄能单元的、持续地处在高压下的蓄压系统，其中蓄压系统通过至少一同样持续地处在高压下的高压油管与泵装置相连接，其中蓄压系统通过根据喷油节拍暂时地处在高压下的高压油管与喷射器相连接，并且其中至少每个持续地处在高压下的高压油管被分配一外套，该高压油管将泵装置与蓄压系统相连接，该外套具有一壁厚，以使该外套尤其是在各自的高压油管管路破裂的情况下能承受住确定的应急运行压力，其特征在于，能够通过外套保持应急运行压力的供油装置的区域通过至少一截止阀(10；26)被与供油装置的低压区域分开，其中截止阀(10；26)的打开压力大体上与应急运行压力相一致。
2.根据权利要求1所述的供油装置，其特征在于，截止阀(10；26)的孔口截面这样布置，以使在打开压力超过之后泄漏流动在泵装置的最大输送能力时几乎不用进一步增压可排入低压区中。
3.根据权利要求2所述的供油装置，其特征在于，截止阀(10)构成止回阀，其中截止阀的一弹簧元件(13)在孔口截面关闭下在泄漏压力在打开压力之下时将截止阀的阀体(15)压紧到闭合位置，并且其中当打开压力被超过时，孔口截面被打开，并且泄漏流动从高压区出发通过一进口(11)和至少一第一个孔(20)流入截止阀的一空腔(18)的进口侧的区域(17)中，流经孔口截面，并且通过至少一第二个孔(21)和一出口(12)从空腔(18)的出口侧的区域(19)流出到低压区中。
4.根据权利要求3所述的供油装置，其特征在于，空腔(18)的进口侧的区域(17)通过一旁路(25)与出口(12)相连接，因此小的泄漏流动不用建立压力在空腔(18)的进口侧的区域(17)中通过旁路(25)流出到低压区中。
5.根据权利要求2所述的供油装置，其特征在于，截止阀(26)构成压差阀，其中至少一第一节流阀(33)被装入一截止阀的用作压差段的柱塞(28)中，该柱塞布置在截止阀的空腔(27)中，通过该第一节流阀空腔(27)的进口侧的区域(29)与弹簧腔(30)相连接，该弹簧腔支承作用到柱塞(28)上的弹簧元件(31)，并且其中此外弹簧腔(30)通过至少一第二节流阀(34)与出口(12)相连接。
6.根据权利要求5所述的供油装置，其特征在于，在弹簧腔(30)中存在着的压力并且因此紧贴在柱塞(28)上的压差取决于通过截止阀(33、34)的流量。
7.根据权利要求5或者6所述的供油装置，其特征在于，当在空腔(27)的进口侧的区域(28)中存在着的压力小于打开压力时，那么柱塞(28)封闭孔(32)，该孔将空腔(27)进口侧的区域(29)与出口(12)相连接，并且当在空腔(27)的进口侧的区域(29)中存在着的压力大于打开压力时，那么柱塞(28)打开孔(32)。
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