CN103518057B - 调节至少一个燃料喷射器中的燃料温度的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料喷射系统(10),该燃料喷射系统包括燃料喷射器(16),该燃料喷射器具有:燃料进入部(18),该燃料进入部布置成可控地从所述燃料喷射器引入燃料;蓄压器(24),该蓄压器位于所述燃料喷射器中并且布置成与所述进入部流体连接;以及燃料入口(26),该燃料入口布置成与所述蓄压器流体连接,所述燃料喷射系统设置有至少一个热交换系统(100)。所述至少一个热交换系统(100)布置成从所述燃料喷射系统的蓄压器(24)的外部影响该蓄压器。本发明还涉及一种用于调节至少一个燃料喷射器的温度的方法、一种汽缸盖,以及汽缸盖和燃料喷射系统的组合。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射系统,该燃料喷射系统包括燃料喷射器,该燃料喷射器具有:燃料进入部,该燃料进入部布置成可控地从燃料喷射器引入燃料;蓄压器,该蓄压器位于燃料喷射器中并且布置成与所述进入部流体连接;以及燃料入口,该燃料入口布置成与所述蓄压器流体连接,所述燃料喷射系统设置有至少一个热交换系统。
本发明还涉及一种用于调节内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器的温度的装置,该装置包括设置有热交换系统的温度调节流体流动回路,在该热交换系统中,温度调节流体与至少一个燃料喷射器以热传递的方式连接。
本发明还涉及一种调节内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器的温度的方法,在该方法中,温度调节流体布置成与至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接。
本发明还涉及一种用于内燃发动机的汽缸盖组件,该汽缸盖组件包括第一腔体,该第一腔体具有用于第一流体的至少一个第一入口部和用于第一流体的至少一个第一出口部,所述至少一个第一入口部与至少一个第一出口部经由汽缸盖组件中的所述第一腔体而彼此流体连接。
本发明还涉及汽缸盖和燃料喷射系统的组合。
背景技术
内燃发动机通常设有燃料喷射系统,在该燃料喷射系统中,燃料的加压与喷射的控制是分开的。在这种系统中,蓄压器容积用作加压燃料的储存器,借助于燃料喷射器喷嘴中的针阀来使加压燃料进入燃烧室。这些系统公知为共轨燃料喷射系统。这种系统例如在WO2009147291中所描述的。
由此可知,所使用的燃料的粘度会影响燃料在燃料系统中的行为,并且还影响喷射的发生。还已知,通过调节燃料温度来控制燃料的粘度。因此,这是在燃料输送系统和喷射器自身中都需要考虑的事实。轻燃料油(LFO)或船用柴油(MDO)通常用在柴油发动机中。重燃料油(HFO)通常用作大型发动机的燃料,即,每个缸体能产生多于150KW功率的那些发动机。重燃料油还易受当温度改变时的粘度大范围改变(从室温(通常为20℃)时的接近固态至120℃时的液态)的影响。
近年来,对于使用生物燃料的热情在增加。生物燃料日益得到关注,是由诸如油价、增长的能源安全的需要以及对于来自石化燃料的温室气体排放的担忧等因素所推动的。而且,(市政的)废物处理为能源生产开启了可能性。特别是,植物油的使用受到关注,既作为向LFO的添加物,也作为纯天然的液体生物燃料(LBF)。然而,在使用植物油时,对于粘度的恰当控制甚至更为重要。
喷射器的操作对于活塞式发动机中的受控且成功的燃烧来说至关重要。并且,使用植物的或通常的基于生物的液体燃料要求特别关注喷射方法和系统,从而在所有情况下都保证安全且可靠的操作。首要的具体问题是将燃料粘度保持在足够低的水平,并且其次是不能超过会引起例如聚合反应的操作温度。
现有技术已有的系统和方法针对的是加热燃料喷射系统中的燃料。
DE10154455A1公开了一种用于柴油发动机的双燃料系统。在该系统中,第一燃料箱包含柴油,并且第二燃料箱包含生物燃料。每个燃料箱都向具有过滤器的燃料管路以及向喷射器供应燃料的高压燃料泵供给燃料。用于生物燃料的燃料系统被加热护套环绕,该加热护套可以填充有发动机冷气水。控制电路连接至喷射器系统以调节从柴油向生物燃料的切换,并且在发动机关闭时使来自喷射器系统的燃料容积无效。
WO2005024225A1公开了一种位于每个喷射阀中且在喷射管路中直接放置在喷射阀前方的加热元件。该加热元件设置成电加热螺旋线的形式,该电加热螺旋线定向成与喷射管路的轴向方向同轴。
DE10341708A1公开了一种适用于重油运行的往复活塞式内燃发动机。其中具有在压力下向喷射阀供应燃料的共轨。加热元件安装在燃料轨中并且中心定位。该加热元件可以通过热蒸汽操作或者通过电气操作。
US2002129779A1公开了一种用于液体冷却内燃发动机的汽缸盖,其中冷却室构造被中间板分成下冷却室和在缸体轴线方向上与下冷却室邻接的上冷却室,其中下冷却室和上冷却室经由至少一个流体开口而彼此连通。其中还示出了,用于燃料喷射器的管道可以布置成与将环形通道布置在开口和管道之间的流体开口连接。
即使用于加热内燃发动机的燃料系统中的燃料的已知系统可以如上操作,仍出现了对于进一步发展内燃发动机以提升其燃料操作性的需要,该燃料的粘度在环境温度下太高并且该燃料在没有附加措施的情况下无法为发动机提供充分的操作。
因此,本发明的目的是提供一种用于活塞式发动机的燃料喷射系统,该燃料喷射系统在发动机的各种条件下都能更好地操作。
本发明的目的还在于提供一种用于调节内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器的温度的装置。
本发明的另一目的是提供一种调节内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器的温度的方法。
本发明的又一目的是提供一种用于内燃发动机的汽缸盖组件。
本发明的又一目的是提供一种汽缸盖和燃料喷射系统的组合。
在本文中,涉及到燃料喷射器的术语“下端”意味着纵长喷射器的这样的端部:至少一个喷射开口位于该端部处;涉及到燃料喷射器的术语“上端”意味着与所述下端相反的一端。大体上,术语“下”意味着喷射器的靠近纵长喷射器的如下端部的一侧:至少一个喷射开口位于该端部处;术语“上”意味着与所述下侧相反的一侧。这一含义与燃料喷射器的实际位置、对准或定向无关。
发明内容
本发明的目的通过一种燃料喷射系统来实现,该燃料喷射系统包括燃料喷射器,该燃料喷射器具有:燃料进入部,该燃料进入部布置成可控地从所述燃料喷射器引入燃料;蓄压器,该蓄压器位于所述燃料喷射器中并且布置成与所述燃料进入部流体连接;以及燃料入口,该燃料入口布置成与所述蓄压器流体连接,该燃料喷射系统设置有至少一个热交换系统。本发明的特征在于,所述至少一个热交换系统布置成从所述燃料喷射器系统的所述蓄压器的外侧影响所述蓄压器。
根据本发明的实施方式,所述蓄压器布置在所述燃料喷射器的上端,并且所述热交换系统布置成影响所述上端。
根据本发明的实施方式,所述热交换系统包括布置在所述燃料喷射器的上端上的护套,并且该护套设置有温度调节流体空间和至少一个入口以及通向所述温度调节流体空间的至少一个出口。
根据本发明的实施方式,所述热交换系统包括至少两个分开的护套,即在喷射器的纵向轴线上布置成环绕所述蓄压器的上护套和下护套。
根据本发明的另一实施方式,所述上护套位于喷射器的如下位置,当该上护套安装到汽缸盖中并且下护套处于汽缸盖中时,该上护套将位于汽缸盖的外部。
根据本发明的实施方式,所述蓄压器布置成在所述燃料进入部的上端与所述燃料进入部流体连接,并且至少一个热交换系统布置成在所述蓄压器的下端至少影响所述蓄压器。
根据本发明的又一实施方式,所述至少一个热交换系统与所述蓄压器结构一体连接。
根据本发明的又一实施方式,所述燃料喷射系统设置有两个分开的、独立可控的热交换系统。
本发明的目的还通过用于调节内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器中的燃料温度的装置来实现,该装置包括设置有热交换系统的温度调节流体流动回路,在该热交换系统中,温度调节流体与所述至少一个燃料喷射器以热传递的方式连接。本发明的特征在于,所述温度调节流体流动回路设置有能够独立于发动机的运行而操作的加热器系统。
这样,可以在发动机处于待机时提供有利的用于燃料的待机状态,以确保有效的启动时间。
根据本发明的实施方式,所述温度调节流体回路为所述发动机的流体回路的可分离和/或可独立操作的部分。
根据本发明的另一实施方式,所述温度调节流体流动回路设置有两个分开的、独立可控的热交换系统。
根据本发明的又一实施方式,所述温度调节流体回路与所述发动机的润滑油回路连接。
根据本发明的实施方式,所述温度调节流体回路与所述发动机的冷却流体系统连接。
根据本发明的实施方式,所述装置包括控制系统,该控制系统设定为在所述发动机处于待机模式时使用于调节温度的所述装置保持操作。
根据本发明的又一实施方式,所述温度调节流体流动回路设置有两个分开的热交换系统,其中一个热交换系统使发动机的冷却流体作为温度调节流体,并且另一个热交换系统使发动机的润滑油作为温度调节流体。
根据本发明的又一实施方式,所述温度调节流体流动回路设置有两个分开的热交换系统,其中这两个热交换系统均使发动机的润滑油作为温度调节流体。
根据本发明的又一实施方式,所述温度调节流体流动回路设置有两个分开的热交换系统,其中这两个热交换系统均使发动机的冷却流体作为温度调节流体。
本发明的目的还通过调节内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器的温度的方法来实现,在该方法中,温度调节流体布置成与所述至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接而流动,其特征在于,所述温度调节流体的流动能够独立于发动机的运行而操作。
根据本发明的实施方式,所述温度调节流体的流动在所述发动机处于待机模式时操作。
根据本发明的实施方式,所述温度调节流体的流动通过使与所述至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的燃料进行循环而被操作。
根据本发明的实施方式,所述温度调节流体流动回路通过使与所述至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的润滑油循环而被操作。
根据本发明的实施方式,所述温度调节流体的流动通过使与所述至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的冷却水进行循环而被操作。
本发明的目的还通过用于内燃发动机的汽缸盖组件来实现,该汽缸盖组件包括:第一腔体,该第一腔体具有用于第一流体的至少一个第一入口部以及用于所述第一流体的至少一个第一出口部,所述至少一个第一入口部和至少一个第一出口部经由所述汽缸盖组件中的所述第一腔体而彼此流体连通,其特征在于,所述汽缸盖组件包括第二腔体,该第二腔体具有用于第二流体的至少一个第二入口部和用于所述第二流体的至少一个第二出口部,并且所述至少一个第二入口部和至少一个第二出口部经由所述汽缸盖组件中的所述第二腔体而彼此流体连接。
根据本发明的实施方式,所述汽缸盖设置有贯穿所述汽缸盖延伸的第三腔室,该第三腔室的内侧表面布置成适于在该第三腔室中安装燃料喷射器,并且所述第二腔体布置成至少部分地通向所述第三腔室。
附图说明
下面,将结合例示性的示意图描述本发明,其中
图1示出了本发明的实施方式,其中燃料喷射系统安装在活塞式发动机的汽缸盖中,
图2示出了本发明的实施方式,其中燃料喷射器已经适用于内燃发动机中,
图3示出了本发明的另一实施方式,其中描绘了用于内燃发动机的汽缸盖组件,
图4示出了本发明的又一实施方式,其中描绘了用于内燃发动机的汽缸盖组件,以及
图5示出了本发明的实施方式,其中燃料喷射器已经适用于内燃发动机中。
具体实施方式
图1示意性地示出了安装在活塞式发动机的汽缸盖12中的燃料喷射系统10,该燃料喷射系统部分地界定发动机的燃烧室14。燃料喷射系统包括燃料喷射器16,在该燃料喷射器中,燃料进入部18布置成可控地将燃料从燃料喷射器引入至燃烧室14。燃料进入部18包括至少一个诸如针单元的计量装置20和控制计量装置20的操作状态的控制系统22。燃料喷射器还包括蓄压器24,该蓄压器位于喷射器的上端,并且与燃料进入部18流体连通。燃料喷射系统还包括燃料入口26,该燃料入口连接至加压燃料源28,诸如所谓的共轨系统。
此外,燃料喷射系统10设有至少一个热交换系统100,该热交换系统布置成从蓄压器24的外侧影响该蓄压器。换言之,该至少一个热交换系统100布置成穿过蓄压器24的外壁31将热传入至蓄压器中的燃料。这提供了一种不直接影响燃料流道的操作。尤其是在粘度取决于温度的待被喷射的所述燃料在该燃料的正常操作温度以下而不能操作或难以操作时,热交换系统100可以用于将喷射器中的燃料以一种温度保持在粘度处于可接受的水平,即粘度足够低的温度下。该燃料喷射系统对于基于生物物质的燃料(诸如包含燃料的植物油、橄榄油、菜籽油、棕榈油、动物油脂等)特别有利。
喷射器16包括长形主体,该长形主体可以由若干部分构造而成,尽管这里没有示出。蓄压器24布置在燃料喷射器16的上端,并且燃料进入部18布置在与所述上端相反的下端。燃料入口26布置于燃料喷射器,以在蓄压器的下端提供与该蓄压器的连接,燃料进入部18也连接在蓄压器的下端。热交换系统布置成影响喷射器16的上端,然而所施加的热也影响燃料进入部18。
从图1可见,热交换系统100包括位于燃料喷射器16的上端的护套102或类似物。该护套设置有由燃料喷射器和该护套界定的温度调节流体空间104。位于蓄压器24的上端的护套102设置有入口106和出口108,以便于温度调节流体穿过温度调节流体空间104而循环。这样,燃料喷射器的温度调节,并且尤其是包含在蓄压器中的燃料的温度调节,可以得以保持。在图1的实施方式中,汽缸盖12设置成作为围绕燃料喷射器16的第二护套110而操作。
汽缸盖设置有环形槽,该环形槽围绕燃料喷射器16沿外周延伸并且设置有密封件30。该护套设置有由燃料喷射器16和由汽缸盖12形成的护套界定的下部温度调节流体空间104’。位于蓄压器24的下端的第二护套110设置有入口106’和出口108’,以便使温度调节流体穿过温度调节流体空间104’而循环。这样,燃料喷射器的温度调节,并且尤其是包含在蓄压器中的燃料的温度调节,可以得以保持。优选地,下部温度调节流体空间大于护套中的流体空间104。该布置可以附加地设置有中间套筒17,热可以穿过该中间套筒传导,但是该中间套筒提供了附加壁,用于防止在拆卸燃料喷射器16时温度调节流体的溢出。
因此,具有两个分开的温度调节流体空间,即沿喷射器的纵向轴线16’围绕蓄压器布置的上部空间104和下部空间104’。这样,长形蓄压器的两端均可以被加热,同时还具有用作这里未描述的其他目的的充足的纵向尺寸和面积。
上部空间和下部空间可以连接至共同的温度调节流体回路。在这种情况下,温度调节流体优选为发动机的润滑油。
上部空间和下部空间可以连接至分开的、独立可控的温度调节流体回路。在这种情况下,温度调节流体优选为发动机的润滑油和发动机的冷却流体。
在图2中,示出了本发明的实施方式,其中如图1中描绘的燃料喷射器16已适用于内燃发动机中。图2示出了活塞式发动机50,该活塞式发动机包括阀盖50.1、汽缸盖12、缸体50.2和油底壳50.3。显然,只有那些对于描述本发明的操作相关的或有用的发动机的元件在这里示出。燃料喷射器16已经被布置在发动机50的汽缸盖12中。发动机设置有用于调节内燃发动机50的汽缸盖12中的至少一个燃料喷射器16的温度的装置52。该装置包括温度调节流体流动回路54。该温度调节流体流动回路54设置有热交换系统100,在该热交换系统中,温度调节流体与燃料喷射器16以热传递的方式连接。
在图2所示的实施方式中,温度调节流体是发动机50的润滑油。因此,温度调节流体流动回路54连接至发动机50的润滑系统50.4。发动机的润滑系统可以是如上已知的类型。
在发动机操作时,润滑油被控制以穿过温度调节流体流动回路54流动并且尤其穿过热交换系统100流动。该回路54设置有加热器系统56,热可以借助于该加热器系统被带到温度调节流体。这样,即使喷射器16的上端,即蓄压器24,突出到汽缸盖12之外,蓄压器24中的燃料油的温度仍保持在适当的范围。
现在,当发动机要长时间停止时,与燃料油粘度增大有关的风险增加。因此,眼下,发动机被设定为待机模式,此时发动机不运行,但是其保持在可以快速启动的状态中。优选地,至少发动机的电子设备在待机模式期间操作。通过将发动机设定为待机模式,温度调节流体流动回路54的加热器系统56独立于发动机50的运行而保持操作。在这种情况下,加热器系统56被示为外部系统,但其也可以集成到发动机50中。
有利地,温度调节流体为润滑油,因此外部加热器系统56连接到发动机50的润滑系统50.4。
温度调节流体流动回路是发动机的润滑油回路50.4的可分离和/或独立可操作的部分,因此外部加热器系统56设置有泵送部件58,该泵送部件即使在发动机处于待机模式下也可以操作。待机模式可以用于例如与船舶和发电站,尤其是应急发电站相关的发动机中。可以将阀55布置在油回路中,以确保在待机模式期间防止或最小化通过发动机其他部分的循环。
当发动机常常或通常包括若干缸体和若干燃料喷射器时,回路54与每个喷射器连接。每个喷射器系统的热交换系统100独立可控。
装置52设置有控制系统60,该控制系统设定为在发动机处于待机模式时使用于调节温度的装置52保持操作。该控制系统设置有探针61,该探针布置在燃料喷射器16的附近。
根据本发明的实施方式,至少一个燃料喷射器的温度并且由此布置在内燃发动机的汽缸盖中的燃料喷射器中的燃料的温度通过将温度调节流体布置成在与至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的情况下流动来控制,并且温度调节流体的流动独立于发动机的运行而操作,并且即使在发动机不运行时,即在待机模式下,也可以保持流体在与至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的情况下流动。因此,优选为温度调节流体至少在发动机停止时的预定期间内操作。
优选地,当发动机操作以使得其在运行一段期间后停止并且计划或决定在预定时间内启动时,即发动机处于待机模式下时,温度调节流体流动操作,直至发动机再次启动。在这种情况下,预定时间可以甚至是2至7天。
优选地,温度调节流体流动回路通过使与至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的润滑油循环而操作。
现在转到图3,可以看到用于内燃发动机的汽缸盖12的组件基本类似于图1所示的汽缸盖的组件,只是图3以更详细的方式示出了汽缸盖12的结构。根据本发明的实施方式,汽缸盖12包括第一腔体120,该第一腔体具有用于第一流体的至少一个第一入口部122和用于第一流体的至少一个第一出口部124,所述至少一个第一入口部122和至少一个第一出口部124经由汽缸盖组件中的第一腔体120而彼此流体连接。汽缸盖组件还包括第二腔体110’,该第二腔体具有用于第二流体的至少一个第二入口部106’和用于第二流体的至少一个第二出口部108’。所述至少一个第二入口部106’和至少一个第二出口部108’经由汽缸盖组件中的第二腔体110’而彼此流体连接。
这样,汽缸盖组件可以提供两个分开的且独立可控的冷却或热交换系统,因此使得可以以更精确的方式控制汽缸盖中的温度和温度分布。
汽缸盖组件12设置有贯穿汽缸盖12延伸的第三腔室130,该第三腔室的内侧表面布置成适于在该第三腔室中安装燃料喷射器16。附加地,第二腔体110’布置成至少部分地通向第三腔室130。这样,第二腔体可以布置成在燃料喷射器16安装到第三腔体中之后由该燃料喷射器来界定。
因此,发动机的第三腔体布置成用于燃料喷射器的安装,根据优选实施方式,通过连接至发动机的润滑系统,第二腔体布置成作为热交换系统来操作以从燃料喷射系统的蓄压器24的外部影响该蓄压器。第一腔体布置成作为用于发动机冷却介质回路的管道而操作。优选地,热交换系统布置成从燃料喷射系统的蓄压器的外部影响该蓄压器,并且连接至参照图2所述的温度调节流体流动回路54。
因此,汽缸盖12和燃料喷射系统10的组合提供了特别是对于使用基于生物物质的液体燃料有利的影响。通过燃料喷射器构造和汽缸盖构造的共同操作,可以将燃料保持在足够低的粘度,即在所有情况下保持高温状态。
根据本发明的实施方式,还可以想到将布置成作为热交换系统操作的第二腔体布置成通过与发动机的冷却系统连接来影响蓄压器24。
附加地,根据本发明的实施方式,可以想到通过将发动机的燃料系统用作温度调节流体回路来将布置成作为热交换系统操作的第二腔体布置成影响蓄压器24。
在图4中,可以看到本发明的又一实施方式,其中用于内燃发动机的汽缸盖12的组件基本类似于图1所示的组件,只是燃料喷射器16的热交换系统100不同。在这种情况下,燃料喷射系统10设置有集成在燃料喷射器16中的热交换系统100’,其布置成从燃料喷射系统的蓄压器24的外部影响该蓄压器。
热交换系统100’包括布置在外壁31或蓄压器中且平行于喷射器16的纵向轴线16’的钻孔101。尽管这里为了简化仅示出了一些钻孔101,可以将若干钻孔围绕蓄压器24布置。热交换系统100’设置有入口106和出口108,以便于温度调节流体穿过温度调节流体空间104循环。这样,燃料喷射器的温度调节,并且尤其是包含在蓄压器中的燃料的温度调节可以保持。
第一组钻孔连接至入口106,第二组钻孔连接至出口108。属于同一组钻孔中的所有钻孔在它们的上端和下端彼此连接。第一组钻孔和第二组钻孔仅在它们的下部彼此连接。在喷射器16中布置有环形槽103,该环形槽用于连接第一组钻孔和第二组钻孔。一个组中的钻孔的上端也可以通过局部外接槽105或类似物而彼此连接。
在图5中,示出了本发明的又一实施方式,其中在图1中描绘的燃料喷射器16已经适应于内燃发动机中。图5示出了活塞式发动机50,其包括阀盖50.1、汽缸盖12、缸体50.2以及油底壳50.3。显然,只有那些对于描述本发明的操作相关的或有用的发动机的元件在这里示出。燃料喷射器16已经被布置在发动机50的汽缸盖12中。发动机设置有用于调节内燃发动机50的汽缸盖12中的至少一个燃料喷射器16的温度的装置52。该装置包括温度调节流体流动回路54。该温度调节流体流动回路54设置有热交换系统100,在该热交换系统中,温度调节流体与燃料喷射器16以热传递的方式连接。这里,温度调节流体为发动机50的润滑油。因此,温度调节流体流动回路54连接至发动机50的润滑系统50.4。发动机的润滑系统可以是上述已知的类型。用于调节温度的装置52的操作对应于结合图2所描述的操作。
在图5中,示出了用于调节内燃发动机50的汽缸盖12中的燃料喷射器16的温度的第二装置52’。该装置包括第二温度调节流体流动回路54’。第二温度调节流体流动回路54’还设置有热交换系统100,在该热交换系统中,温度调节流体与燃料喷射器16以热传递的方式连接。这里,温度调节流体为发动机50的冷却流体。发动机的冷却流体系统50.6可以是上述已知的类型。
在发动机操作时,冷却流体被控制以穿过温度调节流体流动回路54’流动并且尤其穿过热交换系统100流动。该回路54’设置有加热器系统56’,在必要时,热借助于该加热器系统被带到温度调节流体。这样,通过使用冷却流体和润滑油,蓄压器24中的燃料油的温度保持在适当的范围。
现在,当发动机要长时间停止时,与燃料油粘度有关的风险增加。因此,眼下,发动机被设定为待机模式,此时发动机不运行但是其保持在可以快速启动的状态中。优选地,至少发动机的电子设备在待机模式期间操作。通过将发动机设定为待机模式,温度调节流体流动回路54’的加热器系统56’可以独立于发动机50的运行而保持操作。在这种情况下,加热器系统56’被示为外部系统,但其也可以集成到发动机50中。
有利地,温度调节流体为发动机冷却流体,因此外部加热器系统56’连接到发动机50的冷却系统50.6。
温度调节流体回路是发动机的冷却流体系统50.6的可分离和/或独立可操作的部分,因此外部加热器系统56’设置有泵送部件58’,该泵送部件即使在发动机处于待机模式下也可以操作。待机模式可以用于例如与船舶和发电站,尤其是应急发电站相关的发动机中。
装置52’连接至控制系统60,该控制系统设定为在发动机处于待机模式时使用于调节温度的装置52’保持操作。该控制系统设置有探针61,该探针布置在燃料喷射器16的附近。
根据本发明的实施方式,实施内燃发动机的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器的调节温度的方法,使得通过使与至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的润滑油循环并且/或者通过使与至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的冷却水循环而操作温度调节流体的流动。
尽管本文已经结合当前被认为最优选的实施方式通过示例的方式描述了本发明,但是应当理解的是本发明不限于所公开的实施方式,而是本发明意在覆盖其特征的各种组合和修改,以及包含在如附属的权利要求所限定的本发明的范围内的若干其他应用。结合以上任何实施方式提及的细节可以与另一实施方式结合,只要这种组合在技术上是可行的。
Claims (15)
1.一种燃料喷射系统(10),该燃料喷射系统包括燃料喷射器(16),该燃料喷射器具有:燃料进入部(18),该燃料进入部布置成可控地从所述燃料喷射器引入燃料;蓄压器(24),该蓄压器位于所述燃料喷射器中并且布置成与所述燃料进入部流体连接;以及燃料入口(26),该燃料入口布置成与所述蓄压器流体连接,所述燃料喷射系统设置有至少一个热交换系统(100),所述燃料喷射系统的特征在于,所述至少一个热交换系统(100)布置成从所述燃料喷射系统的所述蓄压器(24)的外部影响该蓄压器。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述蓄压器(24)布置在所述燃料喷射器的上端,并且所述至少一个热交换系统(100)布置成影响所述上端。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述至少一个热交换系统(100)包括布置在所述燃料喷射器的所述上端上的护套(102),并且所述护套设置有温度调节流体空间(104)以及通向所述温度调节流体空间的至少一个入口(106)和至少一个出口(108)。
4.根据权利要求3所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述至少一个热交换系统包括沿所述燃料喷射器的纵向轴线布置成环绕所述蓄压器的至少两个分开的护套(102,110)。
5.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统,其特征在于,至少一个热交换系统(100’)与所述蓄压器结构一体连接。
6.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述燃料喷射系统设置有两个分开的、独立可控的热交换系统(56,56’)。
7.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述蓄压器布置成在所述燃料进入部的上端与该燃料进入部流体连接,并且至少一个热交换系统(100,100’)布置成在所述蓄压器的下端影响该蓄压器。
8.根据权利要求1所述的燃料喷射系统(10),其特征在于,所述燃料喷射系统包括用于调节燃料温度的装置,该装置用于调节内燃发动机(50)的汽缸盖中的至少一个燃料喷射器(16)中的燃料温度,所述装置包括设置有至少一个热交换系统(100,100’)的温度调节流体流动回路(54),在所述至少一个热交换系统中,温度调节流体与所述至少一个燃料喷射器(16)以热传递的方式连接,并且所述温度调节流体流动回路(54)设置有加热器系统(56),该加热器系统能够独立于所述内燃发动机的运行而操作。
9.根据权利要求8所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述温度调节流体流动回路(54)设置有两个分开的、独立可控的热交换系统(100,100’)。
10.根据权利要求8所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述温度调节流体流动回路(54)与所述内燃发动机的润滑油回路(50.4)连接。
11.根据权利要求8或10所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述温度调节流体流动回路是所述内燃发动机的流体回路的能够分离和/或能够独立操作的部分。
12.根据权利要求8所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述温度调节流体流动回路(54)与所述内燃发动机的冷却流体系统(50.6)连接。
13.根据权利要求8所述的燃料喷射系统,其特征在于,所述装置包括控制系统(60),该控制系统被设定为在所述内燃发动机处于待机模式时使用于调节温度的所述装置保持操作。
14.一种用于调节燃料喷射系统中的至少一个燃料喷射器(16)的温度的方法,所述燃料喷射器具有:燃料进入部(18),该燃料进入部布置成可控地从所述燃料喷射器引入燃料;蓄压器(24),该蓄压器位于所述燃料喷射器中并且布置成与所述燃料进入部流体连接;以及燃料入口(26),该燃料入口布置成与所述蓄压器流体连接,所述燃料喷射系统设置有位于内燃发动机的汽缸盖中的至少一个热交换系统(100),在该方法中,温度调节流体被布置成在与所述至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的状态下流动,并且所述温度调节流体流动独立于所述内燃发动机的运行而操作,所述方法的特征在于,所述温度调节流体被布置成从所述燃料喷射系统的所述蓄压器(24)的外侧在与该述蓄压器以热交换的方式连接的状态下流动。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述温度调节流体的流动回路通过使与所述至少一个燃料喷射器以热交换的方式连接的润滑油或冷却水循环而操作。
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CN106121886A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 上海交通大学 | 一种缸盖上喷油器快速温控系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1121013A (en) * | 1965-07-10 | 1968-07-24 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Improvements in or relating to fuel injection in internal combustion engines |
CN86102587A (zh) * | 1985-05-03 | 1986-10-29 | 劳舍兄弟有限公司 | 高粘滞性燃油往复内燃机控制系统 |
CN101280752A (zh) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | 曼柴油机欧洲股份公司 | 喷射系统中的转换阀单元的温度控制 |
WO2009147291A2 (en) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | Wärtsilä Finland Oy | Fuel injection system for a piston engine |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000130284A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 |
DE19949812A1 (de) * | 1999-10-15 | 2001-04-19 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Betreiben einer Common-Rail-Brennkraftmaschine |
JP2002276315A (ja) | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関の可変動弁装置 |
DE10154455A1 (de) | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Dietmar Gentsch | Konstruktion der Treibstoffzufuhr für den DuoDiesel DDI |
DE10340159A1 (de) | 2003-09-01 | 2005-04-07 | Audi Ag | Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem als Common-Rail Einspritzsystem |
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DE102008013129A1 (de) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Alois Dotzer | Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1121013A (en) * | 1965-07-10 | 1968-07-24 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Improvements in or relating to fuel injection in internal combustion engines |
CN86102587A (zh) * | 1985-05-03 | 1986-10-29 | 劳舍兄弟有限公司 | 高粘滞性燃油往复内燃机控制系统 |
CN101280752A (zh) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | 曼柴油机欧洲股份公司 | 喷射系统中的转换阀单元的温度控制 |
WO2009147291A2 (en) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | Wärtsilä Finland Oy | Fuel injection system for a piston engine |
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