CN103608575A - 燃料系统和减少从燃料系统的燃料泄漏的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将加压燃料、特别是二甲醚（DME）或其混合物供应到内燃机中的燃料系统（1），该燃料系统（1）包括燃料泵（4），燃料泵（4）具有：部分地布置在容纳润滑油的壳体（16）中的泵送机构（10、11），连接到壳体（16）且适于至少将燃料蒸汽从壳体（16）内部排出的排放管线（22），连接到壳体（16）的润滑油供给管线（22），安装在润滑油供给管线（22）中的润滑油供给阀（31），安装在泵送机构（10、11）和壳体（16）之间的用于至少防止到壳体（16）外部的润滑油泄漏的密封件（21），和安装在排放管线（24）中的排放阀（30），其中，排放阀（30）和润滑油供给阀（31）都被控制为在发动机非运行的状态下关闭，以防止燃料蒸汽从壳体（16）泄漏。

Description

燃料系统和减少从燃料系统的燃料泄漏的方法

技术领域

本发明涉及用于一种将加压燃料特别是二甲醚（DME）或其混合物供给到内燃机的燃料系统。该燃料系统包括燃料泵，燃料泵具有部分地布置在容纳润滑油的壳体内的泵送机构和连接到该壳体且适于至少将燃料蒸汽从该壳体内部排出的排放管线。本发明还涉及一种用于减少从对应的燃料系统的燃料泄漏的方法。

该燃料系统特别地适合于将低粘性燃料诸如DME供给到重载卡车的柴油机。

背景技术

特别地，低粘性的燃料诸如DME可能经过泵送元件的高压密封件泄漏到燃料泵的曲轴室中，从曲轴室处燃料可能不受控制地进一步泄漏到燃料系统外。对于此问题的一个现有技术的解决方案从JP10281029A已知，其中泄漏气体管设置在燃料泵的曲轴室和内燃机的进气管之间，使得在发动机运行期间气态燃料泄漏可被从曲轴室移除且安全地被发动机燃烧掉。然而，到外界的燃料蒸汽泄漏总是在一定的运行条件下在限定的程度下可能发生。

因此，存在对于去除上所缺点的改进的燃料系统的需求。

发明内容

本发明的目的是提供本发明的燃料系统和对应的方法，其中先前所述的问题至少部分地得以避免。该目的通过权利要求1或28的特征部分的特征实现。

本发明涉及用于一种将加压燃料特别是二甲醚（DME）或其混合物供给到内燃机中的燃料系统，该燃料系统包括燃料泵，燃料泵具有部分地布置在容纳润滑油的壳体内的泵送机构、和连接到壳体且适于至少将燃料蒸汽从壳体的内部排出的排放管线。

本发明的特征在于，燃料系统进一步包括：连接到壳体的润滑油供给管线，安装在润滑油供给管线内的润滑油供给阀，安装在泵送机构和壳体之间的用于防止至少到所述壳体外的润滑油泄漏的密封件，和安装在排放管线中的排放阀，其中，排放阀和润滑油供给阀都构造为在发动机不运行的状态下关闭，以防止燃料蒸汽从壳体泄漏。

如结合现有技术所述，尽管存在泄漏气体管，但是燃料蒸汽泄漏可能在一定的运行条件下到限定的程度上发生，特别是在发动机不运行状态下当没有通过内燃机的做功气缸生成负压时。该问题通过本发明解决，即通过将排放阀安装在排放管线中，且通过在进入发动机不运行状态时关闭排放管线来解决。此外，关闭排放管线的结果是，相对高压力的燃料蒸汽维持在燃料泵的该室内，且本发明的润滑油供给阀用于防止受限的加压燃料蒸汽促使润滑油通过润滑油供给管线的回流，在回流中燃料蒸汽可能经由润滑油系统传播到发动机内部，或者通过曲轴箱通风从发动机传出等。

本发明还涉及一种用于降低从布置为将加压燃料特别是二甲醚（DME）或其混合物供给到内燃机的燃料系统的燃料泄漏的方法，该燃料系统包括燃料泵，燃料泵具有部分地布置在容纳润滑油的壳体中的泵送机构、和连接到壳体且适合于至少将燃料蒸汽从壳体内部排出的排放管线。

本发明的方法包括如下步骤：将润滑油供给管线连接到壳体，将润滑油供给阀安装在润滑油供给管线中，在泵送机构和壳体之间安装密封件以防止至少到所述壳体外的润滑油泄漏，在排放管线中安装排放阀，以及，将排放阀和润滑油供给阀都构造为在发动机不运行的状态下关闭，以防止燃料蒸汽从壳体泄漏。

另外的优点通过实施从属权利要求的特征的一个或若干个来实现。

根据本发明，壳体中的、至少在发动机不运行的状态下的润滑油填充水平可以设定为使得：密封件在发动机不运行的状态下完全浸没在润滑油中，以进一步加强壳体的燃料蒸汽密封。本发明的泵送机构至少包括往复泵送元件和用于借助外部动力装置例如内燃机驱动泵送元件的驱动机构。安装在泵送机构和壳体之间的密封件布置为防止润滑油泄漏到壳体外。在发动机不运行的状态下，通常通过提供密封件来防止受限的加压燃料蒸汽经过密封件泄漏，其中密封件由与所使用的燃料相容的材料制成，使得密封件具有对该燃料的低渗透性。然而，与特别地低粘性的燃料例如DME相容的密封材料价格昂贵，且可能具有比通常用于该密封应用的常规密封件低的耐久性。提供至少在发动机不运行的状态下完全浸没的密封件的解决方案，允许使用常规的且因此更经济的用于密封件的密封材料。此外，燃料泵室的密封性能得以改进，因为密封件能够布置为仅用作液态油密封件，而具有与气态燃料密封件相比的、固有的对磨损和退化的更低的敏感性。

根据本发明，所述润滑油供给阀可以适于由发动机润滑油压力以液压方式促动，使得润滑油供给阀在发动机运行状态下当机油压力高时打开，且在发动机不运行的状态下当机油压力低时关闭。通过将润滑油供给阀构造为由发动机润滑油压力以液压方式促动，实现了润滑油供给阀的自动打开控制，这不要求任何电子控制，因此导致降低的燃料系统的成本。

根据本发明，所述排放阀可以是弹簧加载的、液压操作的控制阀，其中，该控制阀的控制管线连接到润滑油供给管线，使得：润滑油供给管线中的、由运行的发动机导致的高机油压力被布置为打开该排放阀，并且，润滑油供给管线中的、由未运行的发动机导致的低机油压力与上述弹簧加载一起被布置为关闭该排放阀。通过将排放阀构造为由发动机润滑油压力以液压方式促动，实现了润滑油供给阀的自动打开控制，这不要求任何电子控制，因此导致了降低的燃料系统成本。

根据本发明，密封件可以由常规的机油密封橡胶材料制成，诸如由丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氟化橡胶、丙烯酸橡胶制成，且密封件可以没有任何耐DME涂层。由常规的基本上不耐DME的密封材料制成的密封件可大量获得，其具有低成本且提供在宽温度范围内的高且可靠的密封性能。

根据本发明，排放管线的至少区段或部分不仅可以用作燃料蒸汽排放管线，而且可以用作润滑油返回管线，且润滑油分离器可以沿着排放管线设置，用于将润滑油从燃料蒸汽分离，其中润滑油分离器布置在排放阀下游。通过将排放管线用于排放燃料蒸汽和用作润滑油返回管线，要求用于两种流体的与壳体的单一管连接，且单一的控制阀可以用于在发动机不运行的状态下密封泵送机构室。

根据本发明，燃料系统可以还包括润滑油返回阀，润滑油返回阀能够打开和关闭连接到壳体的润滑油返回管线，其中润滑油返回阀适合于在所述发动机不运行的状态下关闭。因此，该燃料系统设计不将排放管线用作润滑油返回管线，而是提供专用于此目的的分离的润滑油返回管线，即提供用于润滑油的分离的循环路径。此外，因为排放阀能够不再用于关闭润滑油返回管线，所以用于此目的的另外的阀设置在返回管线中，即润滑油返回阀。该设计因此能够省去安装在排放管线中的润滑油分离器。而且，润滑油返回管线的位置和尺寸可以更特别地适合于此目的。进一步地，排放阀和润滑油返回阀的关闭和打开控制可以相互不同且对其特定目的被优化。

根据本发明，润滑油返回阀可以是弹簧加载的、液压操作的控制阀，其中，润滑油返回阀的控制管线连接到润滑油供给管线，使得：润滑油供给管线中的、由运行的发动机导致的高机油压力被布置为打开该润滑油返回阀，并且，润滑油供给管线中的、由未运行的发动机导致的低机油压力与上述弹簧加载一起被布置为关闭该润滑油返回阀。通过将润滑油返回阀构造为由发动机润滑油压力以液压方式促动，实现了润滑油返回阀的自动打开和关闭控制，这不要求任何电子控制，因此导致了降低的燃料系统成本。

根据本发明，润滑油填充水平可以通过润滑油返回管线与壳体的连接位置控制，或者通过排放管线与壳体的连接位置控制。取决于润滑油在哪个管线中从燃料泵返回到发动机的低压润滑油存储器，即在排放管线还是润滑油返回管线中，管线与泵送机构壳体的连接位置可以控制在运行的发动机中室的润滑油填充水平，假定经由润滑油供给管线供给充足的润滑油。然后润滑油填充水平将大体上对应于排放/返回管线的出口的位置。更具体地，润滑油填充水平将对应于从室的最低点到出口的、在竖直方向上测量的高度。

根据本发明，润滑油返回管线可以连接到壳体的下部分，且润滑油填充水平通过优选地电子润滑油水平控制器控制，润滑油水平控制器控制经过润滑油返回阀的流动。作为对上述其出口位置基本上确定润滑油填充水平的设计的替代，填充水平可以替代地通过电子或其他合适的润滑油水平控制器控制，其中润滑油水平控制器控制了润滑油返回阀的打开和关闭。在此，润滑油返回阀的出口有利地布置为在泵送机构室中足够低，优选地在室的底部或附近。否则，不可实现有效的润滑油填充水平控制。

根据本发明，可以提供安全装置，安全装置能够关闭排放管线。安全装置可以有利地能够不取决于可能由于一些原因而发生故障的排放阀而关闭排放管线，或可取决于排放阀自身的正确的控制而关闭排放管线。

根据本发明，安全装置也能够关闭润滑油供给管线。安全装置可以有利地能够不取决于可能由于一些原因而发生故障的润滑油供给阀而关闭润滑油供给管线，或可取决于润滑油供给阀自身的正确的控制而关闭润滑油供给管线。

根据本发明，机油泵也可以包括安全释放阀用于防止在壳体中的过压。安全释放阀的出口可以连接到外界环境或连接到燃料系统的低压部分。

根据本发明，燃料泵可以包括至少一个泵送室，且泵送机构可以包括至少一个用于使泵送室膨胀和收缩的泵送元件和用于驱动该至少一个泵送元件的驱动构件。

根据本发明，该至少一个泵送元件可以包括柱塞，且驱动构件可以包括具有至少一个用于与该至少一个柱塞接合的凸轮的驱动轴。

根据本发明，单一的常规高压柱塞密封件可以设置在该至少一个柱塞和其中往复地布置了柱塞的缸之间，使得缸优选地没有任何布置为排放燃料泄漏的排放口。通过仅以单一的常规高压柱塞密封件密封柱塞，而不在柱塞缸内部中具有任何复杂的燃料蒸汽排放口，提供了更不复杂且更成本有效的燃料泵。

附图说明

在下文中参考附图给出本发明的详细描述，其中：

图1示出了根据本发明的燃料系统的第一实施例；

图2示出了根据本发明的燃料系统的第二实施例；

图3示出了根据本发明的燃料系统的第三实施例；

图4示出了根据本发明的燃料系统的第四实施例；

图5示出了根据本发明的燃料系统的第五实施例。

具体实施方式

下文中将结合提供为图示而非限制本发明的附图来描述本发明的各个方面，其中相同的附图标记指示相同的元件。

图1示出了根据本发明的燃料系统1的第一实施例。燃料系统1特别适合于将加压的低粘性燃料（例如二甲醚（DME）或其混合物）供给到内燃机，但燃料系统1同样适合于常规燃料，如柴油。燃料系统1包括燃料箱2，低压燃料泵3从燃料箱2抽取燃料并将燃料供给到高压燃料泵4。在后文中简称为燃料泵4的高压燃料泵4以许多方式形成为常规的燃料泵4，燃料泵4包括用于从低压燃料泵3接纳燃料的入口计量阀5。入口计量阀5控制允许进入抽吸通道6的燃料量，抽吸通道6用作泵送单元的燃料源。

该泵送单元包括具有多个泵送室9和缸8的燃料泵体7，每个缸8容纳具有柱塞10形式的泵送元件10，柱塞10由旋转驱动轴11形式的驱动构件11驱动。驱动构件11和泵送元件10共同构成了泵送机构，该泵送机构至少部分布置在以一定的填充水平20容纳润滑油的壳体16中。以可旋转方式安装在布置于壳体16内的轴承13、14中的驱动轴11包括多个凸轮12，用于与对应的柱塞10接合。柱塞10布置成以往复运动的方式使泵送室9膨胀和收缩，该往复运动由驱动轴11的相应凸轮12引起。

在该燃料泵的运行期间，当泵送室9膨胀时，来自抽吸通道6的燃料经由入口阀17被抽吸到泵送室9中，并经由出口阀18在高压下供给到发动机的至少一个燃料喷射器19。

单个的常规高压柱塞密封件设置在每个柱塞10和对应的缸8之间，柱塞10在缸8中互相配合地布置以减少燃料到室15内的泄漏。此外，缸8优选不具有任何用于将通过高压柱塞密封件的泄漏燃料进行排放的排放口。还在驱动轴11和壳体16之间安装有密封件21。密封件21优选是常规的机油密封件，尤其是旋转轴的唇形密封件，该密封件优选包括环状螺旋弹簧。密封件21的目的是防止润滑油和燃料蒸汽到壳体16外部的泄漏。

根据本发明的燃料系统被公开为使用了具有三个柱塞10的柱塞燃料泵，但本发明的燃料系统同样可应用于具有更少或更多柱塞的柱塞燃料泵，或者可应用于其他类型的燃料泵，如斜板驱动的燃料泵等。

燃料泵4借助在燃料泵4运行时通过室15循环的润滑油来润滑。润滑油从低压润滑油存储器27（如机油槽或机油盘）、通过在入口23处连接到壳体16的润滑油供给管线22而供给到室16中。该润滑油然后经由在出口25处连接到壳体16的排放管线24以及润滑油分离器26返回到低压润滑油存储器27，润滑油分离器26沿着排放管线24设置，用于将润滑油与也从壳体16排放的燃料蒸汽分离。润滑油出口25的竖直位置决定了壳体16中的润滑油填充水平20。

也可设置有将室16与燃料返回管线34连接的高压燃料蒸汽释放阀33，以避免由于过压而引起的室15中的部件的任何损坏。

在发动机运行的状态中，来自压缩室9的高压燃料蒸汽倾向于经过缸8的任何高压密封件而泄漏到驱动轴11的室15中。极不希望存在燃料或燃料蒸汽从燃料系统的任何泄漏，并且，当燃料蒸汽进入室15时，存在进一步在发动机中传播且最终离开发动机的风险，例如经由润滑油系统的入口23或出口25、或者经由将驱动转矩供给到所述泵送机构的室16的开口28。因此，极不希望室15中存在加压燃料蒸汽。

在发动机运行状态下，通常已知将燃料蒸汽从室15排放到能够安全处理燃料蒸汽的装置，例如该发动机的进气口29。因此，从壳体16排放的燃料蒸汽可以被吸入到发动机的燃烧室中，从而安全地消除燃料或燃料蒸汽的不受控的泄漏的风险。

然而，在发动机不运行的状态下，燃料蒸汽的该排放由于不存在发动机进气口处的负压而不再起作用。因此，在发动机进入非运行状态时在室15中残留的燃料蒸汽、和从压缩室9泄漏到室15的燃料蒸汽可不受控地在发动机中和发动机外扩散。本发明通过也将排放管线24用于在发动机运行状态下排放燃料蒸汽而解决了该问题，这通过提供安装在排放管线24中的排放阀30和安装在润滑油供给管线22中的润滑油供给阀31来实现，其中，排放阀30和润滑油供给阀31都构造为在发动机不运行的状态下关闭，以防止燃料蒸汽从壳体16泄漏。

本发明的系统因此有效地在发动机不运行的状态下将室15密封，因此防止了加压燃料蒸汽从室15进一步扩散到发动机中。若无此密封，则燃料蒸汽将经由润滑油系统和/或排放管线传出到燃烧室，从而能够导致在发动机启动时的损坏。

驱动轴11的密封件21可以由对存在于壳体中的燃料蒸汽具有高耐受性的材料制成。在燃料泵运行之后，润滑油膜也可以或可替代地存在于密封件21上，因此防止燃料蒸汽经过和/或透过密封件21泄漏。

将排放管线24用于排放燃料蒸汽和返回润滑油，且将润滑油分离器26布置在排放阀30下游，从而允许将单个的排放阀30用于该两个流动，因此实现了简化且更成本有效的设计可能。

润滑油供给阀31优选地形成为弹簧加载的止回阀，止回阀布置为允许润滑油仅在单一方向上流动。润滑油供给阀31还适于由发动机润滑油压力以液压方式促动，使得润滑油供给阀31在发动机运行状态下当机油压力较高时打开，且在该发动机不运行的状态下当机油压力低时关闭。润滑油供给阀的借助发动机润滑油压力的该自动运行，导致简单且稳定的设计而无需电子控制。然而，本发明的燃料系统不限于弹簧加载止回阀，而是可以应用更复杂的阀解决方案，可能包括可电控的阀。

排放阀30构造为在发动机运行期间打开以将燃料蒸汽从壳体16排放，且允许润滑油返回到润滑油存储器27。排放阀30可以例如是液压或电磁操作的控制阀。排放阀30优选是弹簧加载的液压操作的控制阀，其中，排放阀30的控制管线32连接到润滑油供给管线。因此，润滑油供给管线中的、由运行的发动机导致的高机油压力适于打开排放阀30，并且，润滑油供给管线中的、由未运行的发动机导致的低机油压力与上述弹簧加载一起适于关闭排放阀30。排放阀30因此适合于基于机油供给压力而自动打开和关闭，因此提供了简单和稳定的设计而无需电子控制。然而，本发明的燃料系统不限于弹簧加载的液压操作的控制阀，而是可以应用更复杂或更不复杂的阀解决方案，可能包括可电控的阀。

图2示意性地示出了本发明的第二实施例，第二实施例非常类似于第一实施例，仅在润滑油填充水平20不同。在本发明的该实施例中，润滑油填充水平增加到完全覆盖设置在泵送机构和壳体16之间的密封件21的程度。增加润滑油填充水平20使得在发动机不运行的状态下密封件21完全浸没在润滑油中，其主要优点是进一步加强了壳体16的燃料蒸汽密封，因为燃料蒸汽不能容易地透过相对厚的润滑油层。与第一实施例相比，在此密封材料的燃料相容性因此更不重要，且密封件21可以由常规的更经济的机油密封橡胶材料制成，诸如由丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氟化橡胶或丙烯酸橡胶制成。此外，密封件21也可以没有任何昂贵的耐DME涂层，否则可以需要施加涂层以获得要求的密封性能。图2的解决方案因此提供了改进的燃料蒸汽密封性能，从而能够使用常规的更经济的密封材料用于密封件21。

增加的润滑油填充水平20构造为至少应用在发动机不运行的状态下，但也可以应用在发动机运行状态下。可能有利的是，在发动机运行状态下，由于驱动轴11飞溅润滑油导致的降低的能量损失而具有降低的润滑油填充水平，但是适合的润滑油填充水平系统要求燃料泵4的更复杂的润滑系统。

图3示意性地示出了本发明的第三实施例，展示了替代的润滑油返回布置。与之前实施例的差异仅在于分离的润滑油返回阀36安装在分离的润滑油返回管线35中。润滑油返回阀36能够打开和关闭润滑油返回管线35，润滑油返回管线35将壳体16与低压润滑油存储器27连接。燃料系统的功能并未改变，润滑油返回阀36构造为在发动机运行状态下打开，且在发动机不运行的状态下关闭。与之前实施例的差异仅在于排放管线24和排放阀30适合于处理燃料蒸汽，而分离的润滑油返回管线35和返回阀36适合于处理润滑油。因此不再要求润滑油分离器26。

在图3中示出的第三实施例的设计优点主要是，能够更好地使排放管线24/排放阀30与将流过它们的特定的燃料蒸汽的特性相适应，且更好地使返回管线35/返回阀36与将流过它们的特定的燃料蒸汽的特性相适应。此外，如已提及的，能够省去润滑油分离器26，因此节省了空间且导致燃料系统的降低的维修要求。

润滑油返回阀36可以是液压操作或电磁操作的控制阀。润滑油返回阀36优选是弹簧加载的、液压操作的控制阀，其中，润滑油返回阀36的控制管线37连接到润滑油供给管线22，使得：润滑油供给管线22中的、由运行的发动机导致的高机油压力被布置为打开润滑油返回阀36，并且，该润滑油供给管线22中的、由未运行的发动机导致的低机油压力与上述弹簧加载一起被布置为关闭该润滑油返回阀36。

如上所述，润滑油填充水平20通过润滑油返回管线35与壳体16的连接位置来控制。然而，本发明的燃料系统不限于弹簧加载的液压操作的控制阀，而可以实施更复杂或更不复杂的阀解决方案，可能包括被密封件21密封可电控的阀。密封件21可以是常规的机油密封件，尤其是往复轴的唇形密封件，该密封件优选包括环状螺旋弹簧（garterspring），因此，密封件21布置为至少在发动机不运行的状态下完全浸没在润滑油中，在发动机不运行的状态下，基本上没有燃料蒸汽可以透过和/或泄漏经过密封件21。

泵送机构的驱动构件，在此为驱动轴11借助轴承13、14以可旋转方式布置在壳体16的外，轴承13、14在未示出的设计中通过燃料泵支撑。根据第四实施例的剩余的燃料系统基本上对应于根据第一实施例的燃料系统。

图5示意性地示出了本发明的第五实施例，展示了又一个替代的润滑油返回布置。在此，润滑油返回管线35连接到壳体16的邻近壳体16底部的下部分，且润滑油填充水平20通过电子润滑油水平控制器控制，润滑油水平控制器基于来自机油检测传感器42的输入来控制经过润滑油返回阀36的流动。该润滑油返回布置更容易地允许适合的润滑油填充水平20，且润滑油返回阀的打开和关闭时机与在润滑油供给管线22中的润滑油压力无关。

安全装置41、43也设置为具有电子控制单元41和电控安全阀43的形式，其布置为控制从润滑油存储器27到燃料系统1的润滑油的流动。安全装置41、43也布置为能够关闭排放管线24以增加排放管线的确在发动机不运行的状态下被关闭的确定性，或者在例如由于柱塞密封件故障引起的、泵4内的高压燃料泄漏明显增加的情形中，能够关闭排放管线24到能够单独地维持发动机运行的水平。在此，排放管线的关闭通过关闭润滑油供给管线22实现，因此也使排放阀30的控制管线32不工作，使得排放阀30的弹簧将阀关闭。

对于密封件21构造为浸没在润滑油中的所有示出的实施例，相同的是，在发动机和车辆的正常使用期间密封件21构造为完全浸没在液态润滑油中。该特征明显地取决于燃料泵4的位置和倾斜，且总浸没的状态当然应该被维持，甚至在车辆的一定的倾斜水平下，因为包括本发明的燃料系统的车辆可能停驻在具有一定倾斜的斜坡上。重要的是，密封件21在使用中可能遇到的典型的最大倾斜下总是维持浸没在液态润滑油中。这样的倾斜可以例如为与车辆的水平方向成±30°。

在发动机不运行的状态下的相关的润滑油填充水平，当润滑油被驱动轴四处飞溅后安定时被确定，且不在发动机关闭之后当大多数润滑油仍在壳体16的内部四处飞溅时立即确定。

根据本发明的燃料系统的变体，如通过不同实施例所示的，不应解释为正好受限于该所述实施例，而是当不相互矛盾使该变体也可以应用于其他实施例。例如，分离的润滑油返回管线35和返回阀36可以可替代地在第一、第四或第五实施例的燃料系统中实施。驱动构件11在壳体16外的布置可以可替代地在第二、第三或第五实施例的燃料系统中实施。润滑油水平控制器40和/或安全装置41、43可以可替代地在第一至第四实施例中的任意实施例的燃料系统中实施。附加的初级机油分离器能够安装在机油分离器26上游的排放管线24中，用于整个系统的提高的分离效率。机油分离器26可以例如是发动机的常规曲轴箱通风系统的部分。

在权利要求中所提及的附图标记不应视作限制由权利要求所保护的主旨的范围，且其唯一的作用是使权利要求更容易被理解。

如将认识到的，本发明能够在各种显而易见的方面上变型，而都不脱离所附权利要求的范围。相应地，附图及其描述被视作在本质上是说明性的而非限制性的。

Claims (28)

1.用于将加压燃料供给到内燃机中的燃料系统（1），所述加压燃料尤其是二甲醚（DME）或其混合物，所述燃料系统（1）包括：燃料泵（4），所述燃料泵（4）具有泵送机构（10、11），所述泵送机构（10、11）部分地布置在容纳润滑油的壳体（16）中；和排放管线（24），所述排放管线（24）连接到所述壳体（16）且适于至少将燃料蒸汽从所述壳体（16）的内部排出，其特征在于，所述燃料系统（1）还包括：

润滑油供给管线（22），所述润滑油供给管线（22）连接到所述壳体（16）；

润滑油供给阀（31），所述润滑油供给阀（31）安装在所述润滑油供给管线（22）中；

密封件（21），所述密封件（21）安装在所述泵送机构（10、11）和所述壳体（16）之间，以至少防止到所述壳体（16）外部的润滑油泄漏；

排放阀（30），所述排放阀（30）安装在所述排放管线（24）中；

其中，所述排放阀（30）和所述润滑油供给阀（31）均被控制为在发动机不运行的状态下关闭，以防止从所述壳体（16）的燃料蒸汽泄漏。

2.根据权利要求1所述的燃料系统，其特征在于，所述壳体（16）内的、至少在所述发动机不运行的状态下的润滑油填充水平（20）被设定为使得：所述密封件（21）在所述发动机不运行的状态下完全浸没在润滑油中，以进一步增强所述壳体（16）的燃料蒸汽密封。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油供给阀（31）是弹簧加载的止回阀，所述止回阀被布置为仅允许润滑油在单一方向上流动。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油供给阀（31）适于由发动机润滑油压力以液压方式促动，使得：所述润滑油供给阀（31）在机油压力较高时的发动机运行状态下打开，并在机油压力较低时的发动机不运行的状态下当关闭。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述排放阀（30）被构造为在发动机运行状态下打开，以至少将燃料蒸汽从所述壳体（16）排出。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述排放阀（30）是液压操作或电磁操作的控制阀。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述排放阀（30）是弹簧加载的、液压操作的控制阀，其中，所述控制阀的控制管线（32）连接到所述润滑油供给管线（22），使得：所述润滑油供给管线（22）中的、由运行的发动机导致的高机油压力被布置为打开所述排放阀（30），并且，所述润滑油供给管线（22）中的、由未运行的发动机导致的低机油压力与所述弹簧加载一起被布置为关闭所述排放阀（30）。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述排放管线（24）连接到所述发动机的进气口（29），使得从所述壳体（16）排出的燃料蒸汽能够被吸入到所述发动机的燃烧室中。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述密封件（21）由常规的机油密封橡胶材料制成，例如丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氟化橡胶或丙烯酸橡胶，并且，所述密封件不含任何耐DME的涂层。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述排放管线（24）的一部分也用作润滑油返回管线，并且，沿着所述排放管线（24）设置有润滑油分离器（26），用于将润滑油与燃料蒸汽分离，其中，所述润滑油分离器（26）布置在所述排放阀（30）下游。

11.根据权利要求10所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油分离器（26）连接到所述发动机的润滑油系统的低压润滑油存储器（27），用于返回所分离的润滑油。

12.根据权利要求1至9中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述燃料系统还包括润滑油返回阀（36），所述润滑油返回阀（36）能够打开和关闭与所述壳体（16）连接的润滑油返回管线（35）。

13.根据权利要求12所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油返回阀（36）被构造为在发动机运行状态下打开。

14.根据权利要求12或13所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油返回阀（36）适于在所述发动机不运行的状态下关闭。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油返回阀（36）是液压操作或电磁操作的控制阀。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油返回阀（36）是弹簧加载的、液压操作的控制阀，其中，所述润滑油返回阀（36）的控制管线（37）连接到所述润滑油供给管线（22），使得：所述润滑油供给管线（22）中的、由运行的发动机导致的高机油压力被布置为打开所述润滑油返回阀（36），并且，所述润滑油供给管线（22）中的、由未运行的发动机导致的低机油压力与所述弹簧加载一起被布置为关闭所述润滑油返回阀（36）。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油填充水平（20）由所述润滑油返回管线（35）到所述壳体（16）的连接位置（44）控制，或者由所述排放管线（24）到所述壳体（16）的连接位置（25）控制。

18.根据权利要求1至9或12至15中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述润滑油返回管线连接到所述壳体（16）的下部分，并且，所述润滑油填充水平（20）由润滑油水平控制器（40）控制，所述润滑油水平控制器（40）控制经过所述润滑油返回阀（36）的流动。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，还设置有能够关闭所述排放管线（24）的安全装置（41、42）。

20.根据权利要求19所述的燃料系统，其特征在于，所述安全装置（41、43）也能够关闭所述润滑油供给管线（22）。

21.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，安全释放阀（33）连接到所述壳体（16）。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述密封件（21）是常规的机油密封件，特别是旋转轴或往复轴的唇形密封件，所述密封件优选包括环状螺旋弹簧。

23.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述燃料泵（4）包括至少一个泵送室（9），且所述泵送机构（10、11）包括：至少一个泵送元件（10），所述至少一个泵送元件（10）用于使所述泵送室（9）膨胀和收缩；和驱动构件（11），所述驱动构件（11）用于驱动所述至少一个泵送元件（10）。

24.根据权利要求23所述的燃料系统，其特征在于，所述至少一个泵送元件（10）包括柱塞，且所述驱动构件（11）包括驱动轴（11），所述驱动轴（11）具有用于与所述至少一个柱塞接合的至少一个凸轮（12）。

25.根据权利要求24所述的燃料系统，其特征在于，在所述至少一个柱塞和缸（8）之间设置有单个常规的高压柱塞密封件，所述柱塞在所述缸（8）中互相配合地布置，所述缸（8）优选不具有任何用于排放泄漏燃料的排放口。

26.根据权利要求23至25中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述驱动构件（11）以可旋转方式布置在所述壳体中，且所述密封件（21）设置在所述驱动构件（11）和所述壳体（16）之间。

27.根据权利要求23至25中的任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述驱动构件（11）以可旋转方式布置在所述壳体（16）外部，且所述密封件（21）设置在所述泵送元件（10）和所述壳体（16）之间。

28.一种用于减少从燃料系统（1）的燃料泄漏的方法，所述燃料系统（1）布置成将加压燃料供给到内燃机中，所述加压燃料尤其是二甲醚（DME）或其混合物，所述燃料系统（1）包括：燃料泵（4），所述燃料泵（4）具有泵送机构（10、11），所述泵送机构（10、11）部分地布置在容纳润滑油的壳体（16）中；和排放管线（24），所述排放管线（24）连接到所述壳体（16）且适于至少将燃料蒸汽从所述壳体（16）的内部排出，其特征在于如下步骤：

将润滑油供给管线（22）连接到所述壳体（16）；

将润滑油供给阀（31）安装在所述润滑油供给管线（22）中；

在所述泵送机构（10、11）和所述壳体（16）之间安装密封件（21），以至少防止到所述壳体（16）外部的润滑油泄漏；

在所述排放管线（24）中安装排放阀（30）；以及

将所述排放阀（30）和所述润滑油供给阀（31）均控制为在发动机不运行的状态下关闭，以防止从所述壳体（16）的燃料蒸汽泄漏。

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