CN102947577A

CN102947577A - 用于向燃烧空间中喷射第一燃料和第二燃料的喷射单元

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Publication number: CN102947577A
Application number: CN2011800304497A
Authority: CN
Inventors: K·凯尔斯特罗姆
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: CN102947577B; WO2011162681A1; SE1050662A1; SE534977C2; EP2585704A1; EP2585704A4; BR112012030953A2; JP2013529745A; US9476379B2; EP2585704B1; US20130092130A1

Abstract

本发明涉及一种喷射单元（9），用于向燃烧空间中喷射第一燃料（f₁）和第二燃料（f₂）。喷射单元（9）从第二燃料源（7）接收第一燃料（f₁），该燃料在第二燃料源中处于高压力，和从第二燃料源（15）接收第二燃料（f₂），第二燃料在第二燃料源中处在比第一燃料低的压力，致动器（29），其启动向燃烧空间中至少喷射第二燃料（f₂），和喷嘴（36），其被配置成向燃烧空间中至少喷射第二燃料（f₂）。喷射单元（9）包括增压装置（40），其被配置成在通过喷嘴（36）将第二燃料喷射到燃烧空间中之前借助于第一燃料（f₁）的压力将第二燃料（f₂）的压力增加到高于第二燃料源（15）中压力的级别。

Description

用于向燃烧空间中喷射第一燃料和第二燃料的喷射单元

发明技术领域和背景技术

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于向燃烧空间中喷射第一燃料和第二燃料的喷射单元。

一种减少来自燃烧发动机的排气排量的途径是以非常高的压力喷射燃料。一种所谓的"共轨"系统广泛用于以高压力实现向柴油发动机的燃烧空间中喷射。共轨系统包括高压泵，其以非常高的压力将燃料泵送至蓄压罐（共轨）。操作期间蓄压罐中的压力可以在350-1600巴的级别。蓄压罐中的燃料意于被分配至发动机的所有汽缸。来自蓄压罐的燃料通过电控喷射单元被喷射到各汽缸的燃烧空间中。喷射单元包括阀，其必须能够非常快地开闭。喷射单元被电子控制单元控制，所述电子控制单元基于有关发动机各种参数例如负荷和速度的信息基本上连续地计算将被供应至各汽缸的燃料量。

对燃烧发动机中使用一种以上的燃料越来越感兴趣。作为示例，有利的是能够以易于点燃的初始燃料开始燃烧过程，然后使用点燃容易度较低的主燃料，在这种情况下容易点燃的第一燃料点燃产生的热能用于点燃所述点燃容易度较低的主燃料。这使得必须使用其它类型的添加剂来提高点燃容易度较低的主燃料的可点燃性。

在燃烧发动机中以高压力喷射两种燃料通常涉及使用两个彼此分开的燃料供应系统，即第一燃料供应系统，其第一高压泵将第一燃料以高压力泵送到第一蓄压罐（共轨）中，和第二燃料供应系统，其第二高压泵将第二燃料以高压力泵送到第二蓄压罐（共轨）中。然后，这两种燃料能够借助于适宜的喷射单元从相应的蓄压罐以高压力射喷。US2002/0070295涉及这样的喷射单元的例子。

发明内容

本发明的目的是提出一种喷射单元，其能够在燃烧发动机中以高压力喷射两种不同的燃料，其中，能够借助于相对简单的组成元件将所述燃料中的一种传输至喷射单元。

上述目的可以通过具有技术领域部分中描述的类型且具有权利要求1的特征部分所限定的特征的喷射单元而实现。第一燃料源这里有利地采用蓄压罐（共轨）的形式，其以高压力包含第一燃料。第一燃料因此而有利地由高压泵加压，高压泵将燃料以高压力泵送至蓄压罐。第二燃料在被喷射到燃烧空间中之前在此借助于增压器在喷射单元中经历压力增加。增压器这里使用第一燃料的压力对第二燃料进行加压。由于第二燃料在喷射单元中加压，其能够以相对低压力状态传输至喷射单元。因此而不需要使用高压泵对第二燃料进行加压。用于将第二燃料传输至喷射单元的元件和管线可以具有相对简单的构造。

根据本发明的一种实施方式，增压装置可以被构造成使得其在致动器被安置在第二位置时借助于第一燃料的压力增加第二燃料的压力。在这种情况下第二燃料的增压因此只在其将被喷射到燃烧空间中时才进行。第二燃料因此只需要在喷射单元保持加压短时间段。增压装置可以被构造成使得其增加第二燃料的压力至高于第一燃料源中第一燃料的压力。作为替代方案，增压器可以赋予第二燃料与第一燃料源中第一燃料的压力基本上相同的压力，或在一定程度上较低的压力。

根据本发明的另一实施方式，增压装置的形式为可移动构件，其在一侧具有与第一燃料空间中的第一燃料接触的第一表面，在相反侧具有与第二燃料空间中的第二燃料接触的第二表面。这样的可移动构件可以采用活塞或紧固在第一燃料空间和第二燃料空间之间的柔性薄膜的形式。所述接触表面之间的关系与第一燃料给予第二燃料空间中的第二燃料的压力相关。作为示例，当可移动构件与第一燃料的接触表面大于与第二燃料的接触表面时，第二燃料获得高于第一燃料的压力。

根据本发明的另一实施方式，喷射单元包括燃料通道，其将第一燃料从第一燃料源引导至第一燃料空间，和构件，其被配置成在第二燃料不被第一燃料加压时关闭燃料通道，以及在第二燃料被第一燃料加压时打开燃料通道。这样的构件能够用于控制第一燃料空间中第一燃料的压力，并且因此控制第二燃料空间中第二燃料的压力。第二燃料因此不需要在喷射单元中处于恒定的高压力。所述构件可以配置成在致动器位于第一位置时关闭燃料通道，和在致动器位于第二位置时打开燃料通道。在这种情况下，第二燃料空间中第二燃料的加压只在第二燃料将被喷射到燃烧空间中时进行。第二燃料在喷射单元中加压的时间量因此可以最佳地简短。

根据本发明的另一实施方式，所述构件可以包括所述致动器，其被布置成可在横向延伸穿过燃料通道一部分的凹孔中移动，并且致动器可以被构造成使得在其位于第一位置时关闭燃料通道、在其位于第二位置时打开燃料通道。在这种情况下，致动器因此而用于开闭燃料通道。致动器在这种情况下可以具有延伸穿过其中的孔，其在致动器位于第二位置时打开所述燃料通道的一部分。作为替代方案，致动器可以连接至阀构件或类似物，其根据致动器的位置关闭和打开燃料通道。

根据本发明的另一实施方式，致动器是共用致动器，其被配置成启动第一燃料和第二燃料二者的喷射。在这种情况下，只需要一个致动器被启动就能喷射第一燃料和第二燃料。当共用致动器被安置在第二位置时，第一燃料的喷射有利地开始于第一时间点，第二燃料的喷射开始于靠后的时间点，以使得第二燃料的喷射相对于第一燃料延时。在很多情况下，适宜利用点燃容易度较高的第一燃料开始燃烧过程，并且以点燃容易度较低的第二燃料结束燃烧过程。所述延时可以是基本上恒定的，并且与增压装置将第二燃料的压力增加至其喷射压力所需的时间量相关。由于第一燃料已经处在喷射压力，当喷射过程被所述致动器启动后，其能够基本上立即被喷射。第二燃料因此在其能够被喷射之前首先需要经历升压过程。这样的升压过程需要消耗一定时间量，其取决于特定的喷射单元用于第一和第二燃料的内部流通管道等因素。在第二燃料达到预期喷射压力之前的延时因此保持基本上恒定。

根据本发明的另一实施方式，喷嘴为共用喷嘴，其被配置成向燃烧空间中喷射第一燃料和第二燃料这二者。在这种情况下，仅需使用一个喷嘴喷射第一燃料和第二燃料。喷射单元可以包括阀机构，其被配置成在喷射过程已被启动后通过共用喷嘴喷射第一和第二燃料中处在较高压力者。在这种情况下，第一燃料因此而通过共用喷嘴喷射，直至第二燃料达到高于第一燃料的压力。然后，第二燃料的喷射被执行，直至致动器被移回至第一位置。

根据本发明的另一实施方式，除了启动第二燃料的喷射的所述致动器以外，喷射单元还包括附加致动器，用于启动第一燃料的喷射。在这种情况下，第一燃料和第二燃料的喷射可以在期望的时间开始。因此可以实现第二燃料的喷射相对于第一燃料的喷射具有可变的延时。除了喷射第二燃料的所述喷嘴以外，喷射单元还可以包括附加喷嘴，用于喷射第一燃料。即使是第二燃料的喷射已经开始，第一燃料的喷射因此也不需要停止，并且它们可以并行喷射短暂的时间段。

附图说明

下面参照附图以举例的方式描述本发明的优选实施方式，在附图中，

图1描绘了具有根据本发明的喷射单元的喷射系统，

图2描绘了根据本发明的第一实施方式的喷射单元，

图3显示了两种不同的燃料可以如何由图2中的喷射单元喷射，

图4描绘了根据本发明的第二实施方式的喷射单元，

图5显示了两种不同的燃料可以如何由图4中的喷射单元喷射，

图6描绘了根据本发明的第三实施方式的喷射单元，以及

图7描绘了根据本发明的第四实施方式的喷射单元。

具体实施方式

图1描绘了一种喷射系统，用于在图中示意性显示的燃烧发动机1中以高压力喷射两种不同的燃料。发动机1可以是柴油发动机。以高压力喷射燃料可以降低来自发动机1的排气的排量。喷射系统和发动机1可以装配于重型车辆中。喷射系统包括第一燃料系统，用于供应第一燃料至发动机1。第一燃料系统包括第一燃料管线2，用以从第一燃料罐3供应燃料。第一供给泵4设于第一燃料管线2中，用以将第一燃料通过过滤器5从第一燃料罐3传送至高压泵6。高压泵6被配置成加压燃料以使得其被以高压力供给到第一蓄压罐7中，第一蓄压罐的形式为一种所谓的共轨。第一蓄压罐中的压力可以在350-1600巴的级别。第一燃料被从第一蓄压罐7通过多个引入管线8引导至用于发动机各汽缸的喷射单元9。第一喷射系统包括返回管线系统10，其从第一蓄压罐7和从喷射单元9收集未被用于燃烧的第一燃料，并将其返回至第一燃料罐3。

喷射系统包括第二燃料系统，用于供应第二燃料至发动机1。第二燃料系统包括第二燃料管线11，用以从第二燃料罐12供应燃料。第二供给泵13设于第二燃料管线11中，用以从第二燃料罐12通过过滤器14传送第二燃料至第二蓄压罐15，其形式可以类似地是一种所谓的共轨。供给泵13用于在第二蓄压罐15中以相对小的正压力存储第二燃料。第二蓄压罐15中第二燃料的压力可以在4-6巴的级别。第二燃料被从第二蓄压罐15通过引入管线16引导至发动机1中各汽缸的喷射单元9。第二喷射系统包括返回管线系统17，其从第二蓄压罐15和从喷射单元9收集未被用于燃烧的第二燃料，并将其返回至第二燃料罐12。

电子控制单元18被配置成控制第一供给泵4、高压泵6、第二供给泵13和喷射单元9的操作。控制单元18可以采用计算机单元的形式，设有用于这些目的的适宜的软件。第一压力传感器7a装配于第一蓄压罐7中。第一压力传感器7a被配置成进行检测和发送信号至控制单元18，包含有关第一蓄压罐7中第一燃料的压力的信息。第二压力传感器15a装配于第二蓄压罐15中。第二压力传感器15a被配置成检测和发送信号至控制单元18，控制单元中包含有关第二蓄压罐15中第二燃料的压力的信息。在发动机1操作期间，控制单元18接收基本上连续地控制有关发动机参数的信号，例如其负荷和速度。控制单元18使用该信息来计算需要被供应至发动机1的汽缸的第一燃料和第二燃料的量。控制单元18调节喷射单元9，以使得第一燃料和第二燃料以期望的时间和以计算的量被喷射到发动机1的相应的燃烧空间中。

图2更详细地描绘了喷射单元9之一。第一燃料被从第一蓄压罐7通过引入管线8引导至喷射单元9。在喷射单元9中，第一燃料被引导至两个燃料导管19、22。燃料导管19引导第一燃料通过单向阀21进入喷射腔20。在某些状况下，第一燃料还被通过燃料导管22引导至燃料空间23。第二燃料被从第二蓄压罐15通过引入管线16引导至喷射单元9。在喷射单元9中，该燃料通过带有单向阀25的燃料导管24被引导至燃料空间26。第二燃料可以从燃料空间26通过导管27和单向阀28引导至喷射腔20。

致动器29被布置成可通过适宜的动力构件在喷射单元9中的凹孔30中在上部位置和下部位置之间来回移动。动力构件，未在图中示出，作为示例可以是压电元件。凹孔30在下端包括球阀31，并且连接至节流导管32。节流导管32将凹孔30连接至控制腔33。控制腔33由针阀34的头部34a分隔为上侧部分和下侧部分。控制腔33的上侧部分通过节流导管35连接至燃料导管19。针阀34的下端被成形为当针阀34位于下部位置时关闭喷射腔20和喷嘴36之间的通道。喷嘴36包括多个适当成形的开口，用于喷射燃料。弹簧部件37被夹持于控制腔33的上侧部分中，以使得其施加趋向于将针阀34向下朝向下部位置移动的弹簧力。孔38延伸穿过致动器29，所述孔定位成当致动器29位于上部位置时将燃料导管22连接至燃料空间23。当致动器29位于下部位置时，孔38相对于燃料导管22重新定位以使得致动器29断开燃料导管22和燃料空间23之间的连接。在这种状况下，孔38与节流导管39一起建立燃料空间23与返回管线系统10中的管线之间的连接。

形式为活塞构件40的增压器设置在用于第一燃料的燃料空间23和用于第二燃料的燃料空间26之间。活塞构件40包括与燃料空间23中的第一燃料接触的第一表面a₁，其大于活塞构件与燃料空间26中的第二燃料接触的第二表面a₂。活塞构件40是借助于弹簧部件41朝向上部位置弹簧加载的。活塞构件40包括节流导管42以使得燃料空间23中的第一燃料的一部分被引导至空间43。致动器29具有延伸穿过其中的孔44，其在致动器29位于上部位置时将空间43中的燃料连接至返回管线系统10中的管线。当致动器29位于上部位置时，燃料腔23中的多余第一燃料能够因此通过节流导管42、空间43、孔44和返回管线系统10返回至第一燃料罐3。类似地，燃料空间26中的多余第二燃料能够通过返回管线系统17中的管线返回至第二燃料罐12。

在没有燃料将被喷射到发动机1中的时间中，控制单元18将致动器29安置在示于图2的下部位置。致动器29在这一位置断开第一蓄压罐7和燃料空间23之间的连接。燃料空间23中的压力因此下降至显著低于第一蓄压罐7中常规存在的压力，但第一燃料通过燃料管线19和单向阀21被以基本上未减小的压力引导至喷射腔20。来自第二蓄压罐15的第二燃料被从其通过引入管线16、燃料管线24和单向阀25引导至燃料空间26。由于喷射腔20中的第一燃料处在显著高于燃料空间26中的第二燃料的压力，第二燃料被防止引导经过单向阀28并流到喷射腔20中。当致动器29位于下部位置时，控制腔33中针阀头部34a两侧常规存在的压力基本上相同。弹簧部件37因此利用弹簧力保持针阀34位于下部位置，以使得其下端关闭喷射腔20和喷嘴36之间的通道。当致动器29位于这个位置时，喷射单元9因此不向燃烧空间中喷射燃料。

当控制单元18判断出燃料喷射过程将被执行时，其启动动力构件以将致动器29移动至上部位置。节流导管32对燃料流动的限制大于节流导管35这一的事实，导致位于针阀头部34a上方的控制腔33上侧部分中的压力相对于位于针阀头部34a下方的控制腔33下侧部分中的压力降低。这种压力差引起针阀34向上移动至上部位置。喷射腔20和喷嘴36之间的通道打开，并且第一燃料被以高压力喷出到燃烧空间中。

致动器29移动至上部位置引起延伸穿过其中的孔38占据位于燃料管线22中的位置。燃料通道因此建立在第一蓄压罐7和燃料空间23之间。第一燃料被以这样的量供应至燃料空间23，即在其中产生的压力基本上类似于第一蓄压罐7中常规存在的压力。第一燃料的高压力引起活塞40抵抗着弹簧部件37的作用向下移动，以使得燃料空间26中的第二燃料被燃料腔23中的第一燃料加压。由于活塞40与第一燃料接触的第一表面a₁大于其与第二燃料接触的第二表面a₂，燃料腔26中的第二燃料获得高于燃料腔23中的第一燃料的压力。当燃料腔26中第二燃料的压力变得大于喷射腔20中第一燃料的压力时，单向阀28打开，并且第二燃料流动到喷射腔20中。喷射腔中的压力因此升高至高于燃料管线19中的第一燃料的压力。单向阀21因此关闭，以使得第一燃料被防止到达喷射腔20。在喷射腔20被完全清空第一燃料之前，第一燃料和第二燃料的混合物可能以非常短的时间被喷射到燃烧空间中。然后只有第二燃料通过喷嘴36被喷射到燃烧空间中。

当第二燃料的喷射将被停止时，控制单元18启动动力构件以将致动器29移动至下部位置。致动器29在这一位置导致控制腔33中针阀头部34a的两侧基本上相同的压力。弹簧部件37因此将针阀34移动至下部位置，以使得其关闭喷射腔20和喷嘴36之间的通道。第二燃料的喷射因此停止。与此同时，孔38相对于燃料管线22重新定位，以使得燃料第一蓄压罐7和燃料空间23之间的通道被关闭。当致动器29位于下部位置时，孔38因此占据这样的位置，即使得其与节流导管39一起将燃料空间23连接至返回管线系统10中的管线。燃料空间23中的压力因此降低。弹簧部件41将活塞40向上移动至初始位置，与此同时第二燃料空间26中的压力降低。

图3显示了利用示于图2的喷射单元9如何在喷射周期中随时间t改变燃料喷射量q。第一燃料f₁的喷射开始于时间t₁。第二燃料f₂的喷射开始于时间t₂。第二燃料的喷射终止于时间t₃。在本例中，第二燃料的喷射开始于相对于第一燃料的喷射的开始经历延时Δt。该延时Δt基本上对应于使第二燃料加压所需的时间长度。该延时Δt是基本上恒定的并且取决于各燃料的流动通道在喷射单元9中的尺寸设置等因素。在本例中，第一燃料是初级燃料，其添加量比用作主燃料的第二燃料少一定量q。初级燃料的优点是，其为点燃容易度较高的燃料。可能明显较不容易点燃的主燃料的点燃因此得到促进。

图4描绘了替代性喷射单元9，其包括两个致动器，这里称作第一致动器45和第二致动器29。第一致动器45用于启动第一燃料的喷射，第二致动器29用于启动第二燃料的喷射。在发动机的操作期间，当没有燃料将被喷射到发动机1中时，控制单元18将第一致动器45安置在下部位置，将第二致动器29安置在下部位置，如示于图4。第一燃料因此而从第一蓄压罐7通过引入管线8、燃料管线19和单向阀21传输至喷射腔20。第二燃料从第二蓄压罐15通过引入管线16、燃料通道24和单向阀25传输至燃料空间26。由于第一燃料在喷射腔20中处在显著高于燃料空间26中的第二燃料的压力，第二燃料不能经过单向阀28被引导至喷射腔20。当第一致动器29位于下部位置时，控制腔33中针阀头部34a两侧常规存在基本上相同的压力。弹簧部件37因此利用弹簧力保持针阀34位于下部位置，以使得其关闭喷射腔20和喷嘴36之间的通道。当控制单元18判断出第一燃料将被喷射时，其启动未示出的动力构件的动作，以将第一致动器45移动至上部位置。控制腔33的位于针阀头部34a上方的部分中的压力因此而相对于控制腔33的位于针阀头部34a下方的部分中的压力降低。这种压力差引起针阀34向上移动至上部位置。喷射腔20和喷嘴36之间的通道打开，并且第一燃料通过喷嘴36中的开口被以高压力喷出到燃烧空间中。当第二致动器29位于下部位置时，其防止加压燃料被从第一蓄压罐7引导至燃料空间23。当第一燃料的喷射结束时，控制单元18启动动力构件以将第一致动器45移动至下部位置，导致控制腔33中针阀头部34a的两侧基本上相同的压力。弹簧部件37因此将针阀34移动至下部位置，以使得其关闭喷射腔20和喷嘴36之间的通道。第一燃料的喷射因此停止。

当第二燃料将被喷射时，控制单元18启动未示出的动力构件的动作，以将第二致动器29在喷射单元9中的凹孔30内移动至上部位置。处在这一位置的第二致动器29引起延伸穿过其中的孔38占据位于燃料管线22中的位置。第一蓄压罐7因此而通过引入管线8、燃料管线22和所述孔38连接至燃料空间23。来自第一蓄压罐7的受压第一燃料因此流动到燃料空间23中，在此其引起活塞40对燃料空间26中的第二燃料进行加压。由于活塞40与第一燃料接触的有效面积a₁大于其与第二燃料接触的面积a₂，燃料空间26中的第二燃料获得高于燃料空间23和喷射腔20中的第一燃料的压力。单向阀28因此打开，并且第二燃料被引导到喷射腔20中。喷射腔20中的压力因此升高至高于燃料管线19中的第一燃料。单向阀21因此防止第一燃料到达喷射腔20。如果第一燃料的喷射已经终止，控制单元18启动动力构件以将第一致动器45移动至上部位置，以使得针阀34打开。第二燃料然后被从喷射腔20引导至喷嘴36，以将其喷射到燃烧空间中。当第二燃料的喷射结束时，第一致动器45被移动至下部位置，以使得针阀34关闭。与此同时，第二致动器29有利地被移动至下部位置。处在这一位置的第二致动器29引起孔38占据这样的位置，即使得其与节流导管39一起将燃料空间23连接至返回管线10。燃料空间23中的压力因此下降。弹簧部件41将活塞40向上移动至初始位置，与此同时，第二燃料空间26中的压力下降至第二蓄压罐15中常规存在的压力。

图5显示了燃料喷射量q在喷射周期是如何变化的。第一燃料f₁的喷射开始于时间t₁。第二燃料f₂的喷射开始于时间t₂。在本例中，第一燃料f₁的喷射在第二燃料f₂的喷射开始之前终止。在所示的例子中，基本上相同的量q的每种燃料被喷射。然而，可以在第一燃料f₁被喷射的同时将第二致动器29移动至上部位置，在本例中，当第二燃料f₂在燃料腔26中达到更高压力时，第一燃料f₁的喷射将结束。使用分开的致动器29、45来启动各燃料的喷射使得能够改变各燃料的喷射之间的延时Δt。

图6描绘了另一种喷射单元9，其包括致动器29、第一喷嘴46和第二喷嘴36。第一致动器29用于启动第一燃料和第二燃料二者的喷射。第一喷嘴46用于喷射第一燃料，第二喷嘴36用于喷射第二燃料。在没有燃料将被喷射到发动机1中的时间中，控制单元18将致动器29安置在示于图6的下部位置。致动器29在这一位置断开第一蓄压罐7和燃料空间23之间的连接。受压第一燃料能够因此不被引导至燃料空间23。然而，第一燃料通过燃料管线19和单向阀21被引导至喷射腔20。第二燃料被从引入管线16通过燃料管线24和单向阀25引导至燃料空间26。当致动器29位于下部位置时，控制腔33中针阀头部34a两侧常规存在基本上相同的压力。弹簧部件37因此利用弹簧力保持针阀34位于下部位置，以使得其下端关闭喷射腔20和第一喷嘴46之间的通道。当致动器29位于下部位置时，喷嘴46因此不向燃烧空间中喷射燃料。

当控制单元18判断出燃料喷射过程将被开始时，其启动未示出的动力构件以将致动器29移动至上部位置。由于节流导管32的节流作用大于节流导管35，位于针阀头部34a上方的控制腔33上侧部分中的压力相对于位于针阀头部34a下方的控制腔33下侧部分降低。这种压力差引起针阀34向上移动至上部位置。喷射腔20和第一喷嘴46之间的通道打开，并且第一燃料被以高压力喷出到燃烧空间中。致动器29移动至上部位置引起延伸穿过其中的孔38占据位于燃料管线22中的位置。第一燃料因此而从第一蓄压罐7通过引入管线8、燃料管线22和孔38引导至燃料空间23。第一燃料在燃料空间23中施加压力于活塞40，引起其抵抗着弹簧部件41的力向下移动。活塞40因此借助于燃料腔23中的第一燃料加压燃料空间26中的第二燃料。由于活塞40与第一燃料接触的第一表面a₁大于其与第二燃料接触的第二表面a₂，燃料腔26中的第二燃料获得高于燃料腔23中的第一燃料的压力。燃料空间23中燃料的较小部分通过节流导管42被引导至空间43。当致动器29位于上部位置时，延伸穿过其中的孔44占据这样的位置，即使得其将空间43连接至返回管线系统10中的管线。当致动器位于该位置时，到达空间43的第一燃料因此而返回至第一燃料罐3。

燃料空间26在本例中被连接至第二喷射腔47。燃料空间26和第二喷射腔47因此以相同的压力容纳第二燃料。第二针阀48延伸通过喷射腔47。弹簧部件49被紧固于第二针阀48的上端。弹簧部件49施加弹簧力，其趋向于朝向下部位置移动针阀48。在下部位置，针阀48关闭第二喷射腔47和第二喷嘴36之间的通道。当第二针阀48位于下部位置时，其因此防止第二喷嘴36向燃烧空间中喷射第二燃料。当燃料空间26中、并且因此而第二喷射腔47中的压力达到规定值时，第二针阀48将抵抗着弹簧部件49的作用向上移动。喷射腔47和第二喷嘴36之间的通道打开，并且第二燃料被以高压力喷射到燃烧空间中。在本例中，第二燃料的喷射的开始相对于第一燃料的喷射的开始发生在恒定的延时Δt。该延时主要取决于第二燃料多快能达到打开针阀48所需的压力。

在第一燃料的喷射结束时的那个位置，控制单元18启动动力构件，以将致动器29移动至下部位置。致动器29在这一位置导致控制腔33中针阀头部34a的两侧基本上相同的压力。弹簧部件37因此将针阀34移动至下部位置，以使得其关闭喷射腔20和喷嘴46之间的通道。第一燃料的喷射因此停止。致动器29移动至下部位置引起孔38占据这样的位置，即使得第一蓄压罐7和燃料空间之间的连接被断开。然而，在这种状况下，孔38通过延伸穿过致动器29的节流导管39建立燃料空间23和返回管线系统10中的管线之间的连接。燃料空间23中的压力因此而降低。弹簧部件41将活塞40向上移动，与此同时，第二燃料空间26中的压力降低。当第二燃料空间和喷射腔47中的压力下降到低于预定值时，弹簧部件49将第二针阀48移动至下部位置。第二针阀48关闭第二喷射腔47和第二喷嘴36之间的通道以使得第二燃料的喷射停止。作为示例，量q和各燃料开始喷射的时间可以对应于示于图3或图5中的。在本例中，第二燃料的喷射开始于延时Δt，其基本上是恒定的。延时Δt基本上对应于第二燃料达到打开第二针阀48的压力所需的时间量。在本例中，在第二燃料的喷射开始之前第二燃料不需要被赋予高于第一燃料压力的压力。

图7描绘了另一喷射单元9，其在本例中包括第一致动器45、第二致动器29、第一喷嘴46和第二喷嘴36。第一致动器45用于启动第一燃料的喷射。第二致动器29用于启动第二燃料的喷射。第一喷嘴46用于喷射第一燃料，第二喷嘴36用于喷射第二燃料。在没有燃料将被喷射到发动机1中的时间中，控制单元18将第一致动器45安置在下部位置，将第二致动器29安置在下部位置，如示于图7。处在这一位置的第二致动器29断开第一蓄压罐7和燃料空间23之间的连接，但受压第一燃料通过燃料管线19和单向阀21被引导至喷射腔20。当第一致动器45位于下部位置时，控制腔33中针阀头部34a两侧常规存在基本上相同的压力。弹簧部件37因此利用弹簧力保持针阀34位于下部位置，以使得其下端关闭喷射腔20和第一喷嘴46之间的通道。当第一致动器45位于下部位置时，第一喷嘴46因此不会喷射第一燃料到燃烧空间中。

第二燃料从引入管线16通过燃料管线24和单向阀25被引导至燃料空间26和第二喷射腔47。在下部位置，第二针阀48关闭第二喷射腔47和第二喷嘴36之间的通道。当第二针阀48位于下部位置时，其因此防止第二喷嘴36喷射第二燃料到燃烧空间中。当控制单元18判断出燃料喷射过程将被启动时，其启动动力构件以将第一致动器45移动至上部位置。这会使得位于针阀头部34a上方的控制腔33上侧部分中的压力相对于位于针阀头部34a下方的控制腔33下侧部分降低。这种压力差引起针阀34向上移动至上部位置。喷射腔20和第一喷嘴46之间的通道打开，并且第一燃料被以高压力喷出到燃烧空间中。当第一燃料的喷射结束时，控制单元18启动动力构件以将第一致动器45移动至下部位置。处在这一位置的第一致动器45导致控制腔33中针阀头部34a的两侧基本上相同的压力。弹簧部件37因此将针阀34移动至下部位置，以使得其关闭喷射腔20和第一喷嘴46之间的通道。第一燃料的喷射因此停止。

当控制单元18判断出第二燃料的喷射将开始时，动力构件被启动以将第二致动器29移动至上部位置。处在这一位置的第二致动器29引起孔38延伸通过位于燃料管线22中的位置。来自第一蓄压罐7的第一燃料因此而通过引入管线8、燃料管线22和孔38被引导至燃料空间23。燃料空间23中的第一燃料施加压力于活塞40，引起其抵抗着弹簧部件41的作用向下移动。燃料腔23中的第一燃料因此通过活塞40加压燃料空间26中的第二燃料。由于活塞40与第一燃料接触的第一表面a₁大于其与第二燃料接触的第二表面a₂，燃料腔26中的第二燃料获得高于燃料腔23中的第一燃料的压力。

燃料空间26被连接至第二喷射腔47。第二喷射腔47中的压力因此以与燃料空间26中的压力相同的速度升高。当第二喷射腔47中的压力达到规定值时，第二针阀48将抵抗着弹簧部件49的作用向上移动。喷射腔47和第二喷嘴36之间的通道打开，并且第二燃料被以高压力喷出到燃烧空间中。当第二燃料的喷射结束时，控制单元18启动动力构件以将第二致动器29移动至下部位置。第二致动器29从上部位置开始的移动引起孔38占据相对于燃料管线22不同的位置。第一蓄压罐7和燃料空间23之间的连接被停止。当第二致动器29已经移动至下部位置时，孔38占据这样的位置，即使得其与节流导管39一起将燃料空间23连接至返回管线系统10中的管线。燃料空间23中的压力因此而降低。弹簧部件41将活塞40向上移动，与此同时，第二燃料空间26中的压力降低。当压力下降到低于预定值时，弹簧部件49将第二针阀48移动至下部位置。第二针阀48关闭第二喷射腔47和第二喷嘴36之间的通道，由此第二燃料的喷射停止。

在本例中，第一燃料的喷射由第一致动器45控制，第二燃料的喷射由第二致动器29控制。第一燃料和第二燃料的喷射因此可以彼此独立于对方发生。燃料在被喷射时的喷射量和时间因此可以按希望变化。这里还可以将第一燃料和第二燃料同时喷射规定的时段。还可以在第一燃料之前喷射第二燃料。

前述喷射单元9的共同特点是，第一蓄压罐7中处在非常高的压力的第一燃料用于对第二蓄压罐15中处在相对小的正压力的第二燃料加压。因此第二燃料也能够以类似的高压力被喷射。这意味着第二燃料系统中不需要使用高压泵。第二蓄压器也可以具有简单的构造，因为它只以相对小的正压力容纳燃料。第二燃料系统的其它组成元件，例如管线，也可以具有相对简单的构造，因为它们不承受与第一燃料系统中的类似组成元件相同的高压力。第二燃料在第二燃料空间26也只加压短时间，以便将其喷射到燃烧空间中。在其它时间，燃料空间26中的第二燃料基本上处在与第二蓄压罐15中相同的压力。

本发明不在任何意义上局限于附图所示的各实施方式，而是可以在权利要求的范围内进行改变。

Claims

1.一种用于向燃烧空间中喷射第一燃料和第二燃料的喷射单元，所述喷射单元（9）包括用于从第一燃料源（7）接收第一燃料（f₁）的至少一个内部空间（19，22，23），该燃料在第一燃料源中处在高正压力，用于从第二燃料源（15）接收第二燃料（f₂）的至少一个内部空间（24，26），第二燃料在第二燃料源中处在比第一燃料源中的第一燃料明显低的压力，布置成可在第一位置和第二位置之间移动的致动器（29），在第二位置，致动器启动至少向燃烧空间中喷射第二燃料（f₂）的过程，和配置成向燃烧空间中喷射至少第二燃料（f₂）的喷嘴（36），其特征在于，喷射单元（9）包括增压装置（40），其被配置成在第二燃料通过喷嘴（36）被喷射到燃烧空间中之前借助于第一燃料（f₁）的压力将第二燃料（f₂）的压力升高到高于第二燃料源（15）中压力的级别。

2.根据权利要求1所述的喷射单元，其特征在于，增压装置（40）被构造成使得其在致动器（29）被安置在第二位置时借助于第一燃料（f₁）的压力增加第二燃料（f₂）的压力。

3.根据权利要求1或2所述的喷射单元，其特征在于，增压装置（40）被构造成使得其将第二燃料（f₂）的压力增加至高于第一燃料源（7）中的第一燃料的压力。

4.根据前面权利要求中任一项所述的喷射单元，其特征在于，增压装置（40）的形式为可移动构件（40），其一侧具有与第一燃料空间（23）中的第一燃料（f₁）接触的第一表面（a₁），在相反侧具有与第二燃料空间（26）中的第二燃料（f₂）接触的第二表面（a₂）。

5.根据前面权利要求中任一项所述的喷射单元，其特征在于，喷射单元（9）包括燃料通道（8，22），其将第一燃料从第一燃料源（7）引导至第一燃料空间（23），以及被配置成在第二燃料（f₂）不被第一燃料（f₁）加压时关闭燃料通道（8，22）、并且在第二燃料（f₂）被第一燃料（f₁）加压时打开燃料通道（8，22）的构件（29，38）。

6.根据权利要求5所述的喷射单元，其特征在于，所述构件（29，38）被配置成在致动器位于第一位置时关闭燃料通道（8，22）以及在致动器位于第二位置时打开燃料通道（8，22）。

7.根据权利要求5或6所述的喷射单元，其特征在于，所述构件（29，30）包括致动器（29），其被布置成可在横向延伸穿过燃料通道（22）一部分的凹孔（30）中移动，并且，致动器（29，45）被构造成使得其在位于第一位置时关闭燃料通道（8，22），并在位于第二位置打开燃料通道（8，22）。

8.根据权利要求7所述的喷射单元，其特征在于，致动器（29）具有延伸穿过其中的孔（38），当致动器位于第二位置时，通过所述孔打开所述燃料通道（22）的一部分。

9.根据前面权利要求中任一项所述的喷射单元，其特征在于，致动器（29）是共用致动器，其被配置成启动第一燃料（f₁）和第二燃料（f₂）二者的喷射。

10.根据权利要求2和9所述的喷射单元，其特征在于，当共用致动器（29）被安置在第二位置时，第一燃料（f₁）的喷射开始于第一时间（t₁），第二燃料（f₂）的喷射开始于相对于第一燃料的喷射经过延时Δt后的靠后时间（t₂）。

11.根据权利要求10所述的喷射单元，其特征在于，所述延时Δt是基本上恒定的，并且对应于增压装置（40）将第二燃料（f₂）的压力增加到第二燃料的喷射压力所需的时间量。

12.根据前面权利要求中任一项所述的喷射单元，其特征在于，喷嘴是共用喷嘴（36），其被配置成向燃烧空间中喷射第一燃料（f₁）和第二燃料（f₂）这二者。

13.根据权利要求12所述的喷射单元，其特征在于，喷射单元（9）包括阀机构，其被配置成在喷射过程已经被启动后通过共用喷嘴（36）喷射第一和第二燃料中压力较高者。

14.根据权利要求1至8中任一项所述的实施方式，其特征在于，除了用于启动第二燃料的喷射的所述致动器（29）以外，喷射单元（9）还包括附加致动器（45），用于启动第一燃料的喷射。

15.根据权利要求1至10中任一项或14所述的实施方式，其特征在于，除了喷射第二燃料的所述喷嘴（36）以外，喷射单元（9）还包括附加喷嘴（46），用于喷射第一燃料。