CN103982348A - 燃料过滤系统 - Google Patents

Abstract

提供一种燃料过滤系统。该燃料过滤系统包括配置成从燃料储存箱接收燃料流的泵；和位于燃料过滤系统下游且流体联接到所述泵的至少一个过滤器。燃料过滤系统还包括再循环回路，所述循环回路配置成使燃料的至少一部分再循环通过所述至少一个过滤器。所述循环回路还配置成在再循环期间将燃料的其余部分提供给发动机。该燃料的其余部分基于发动机的燃料消耗确定。

Description

燃料过滤系统

技术领域

本发明总体涉及一种发动机的燃料过滤系统，且更具体涉及与燃料过滤系统相关联的再循环回路。

背景技术

发动机的供给燃料污染可能会导致燃料喷射系统部件和发动机部件的损坏。例如，会导致磨损和潜在性泄漏的磨料颗粒可能会不利地影响燃料喷射和发动机部件的性能，降低这些部件的长期耐久性。就柴油而言，燃料源中水过多会导致某些系统部件生锈，并可能负面地影响运动部件，尤其是在寒冷条件下。使用暴露于高轨压下的精密阀来控制燃料喷射器的运行的共轨燃料系统尤其容易受到燃料源中的碎屑的损坏。沿着将燃料从燃料源或燃料箱供应到发动机的管路通常设置一个或多个燃料过滤器，以便过滤出或捕获碎屑和／或水。但是，这些过滤器只能捕获一部分污染物。此外，系统不同部分中的燃料清洁度标准可能变化很大。

例如，美国申请公开US2012／0042855公开了一种小功率船用燃料滤清系统。燃料滤清系统利用小功率压电泵，从燃料柜循环燃料通过过滤器，然后回到燃料箱。燃料滤清系统为小船柴油动力发动机而设，并由通过太阳能电池板充电的蓄电池提供能量。燃料滤清系统提供小功率船载滤清系统来替代利用大功率能耗泵的大功率燃料滤清系统，这种大功率燃料滤清系统需要小船接通码头的电源。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种燃料过滤系统。该燃料过滤系统包括：配置成从燃料储存箱接收燃料的泵；位于燃料储存箱下游并与流体联接到所述泵的至少一个过滤器；和跨接(across)所述泵和至少一个过滤器设置的再循环回路。再循环回路配置成使所述燃料的至少一部分再循环通过所述至少一个过滤器。此外，再循环回路配置成在再循环期间将所述燃料的其余部分提供给发动机，其中所述燃料的其余部分基于发动机的燃料消耗确定。

根据另一个方面，提供了一种用于过滤燃料的方法。该方法接收从燃料储存箱朝泵引导的燃料流。该方法使所述燃料流循环通过流体联接到所述泵的至少一个过滤器。此外，该方法使所述燃料流的至少一部分再循环通过所述至少一个过滤器。而且，该方法在再循环期间将所述燃料流的其余部分提供给发动机。所述燃料的其余部分基于发动机的燃料消耗确定。

从下面的描述和附图中，本发明的其它特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的示例性机器；

图2示出了设置在图1所示的机器上的燃料过滤系统的一种示例性配置；

图3示出了燃料过滤系统的另一个示例性配置；和

图4示出了用于过滤燃料的方法。

具体实施方式

只要可能，全部这些附图使用相同的参考数字来标记相同或类似的部件／部分。图1示出了依照本发明的机器100的示例性实施例。该机器100如图所示可以是矿用卡车，或者可包括使用燃料动力发动机的任何非公路用车辆或公路用车辆，正如本文所述。机器100总体包括用于支承发动机和燃料系统以及其它系统和部件的机器框架102，发动机和燃料系统将结合图2和3更详细地论述。

机器100还包括多个地面接合件104，在这个例子中，地面接合件104为车轮。本领域普通技术人员应当明白，发动机和燃料系统的发动机为地面接合件104提供推进动力，并为多种其它机器系统，包括多种机械、电和液压系统和/或部件提供动力。此外，机器100还可以包括：操作员控制站106，所述操作员控制站包括用于操作机器100和／或倾卸式车身108的多种操作员控制与显示设备，所述倾斜式车身108可相对于机器框架102枢转。

图2和图3示出了根据本发明的不同实施例的机器100的发动机和燃料系统200的不同的示例性配置。参照图2，所述发动机和燃料系统200包括发动机202、用于提供燃料至发动机202的燃料储存箱204和用于过滤由燃料储存箱204供给燃料的燃料过滤系统206。例如，发动机202为内燃机。在这些附图中可以看到，发动机202、燃料储存箱204和燃料过滤系统206流体联接成使得燃料过滤系统206设置在燃料储存箱204的下游。

发动机和燃料系统200还包括设置在燃料过滤系统206下游的燃料输送泵208和一个或多个附加过滤器。在所示的实施例中，所述一个或多个附加过滤器具体为第二燃料过滤器210和第三燃料过滤器212。此外，高压泵214设置在第二和第三燃料过滤器210、212的下游。本领域普通技术人员应当理解，高压泵214配置成对流向发动机202的燃料进行加压。图2和图3中通过箭头显示了燃料从燃料储存箱204经由燃料过滤系统206向发动机202流动的方向。

如图所示，燃料过滤系统206包括泵216、至少一个过滤器218和再循环回路219。泵216可以是固定排量泵或可变排量泵。而且，泵216可以为压电泵、电动泵、机械泵、涡轮泵或任何其它本领域已知的泵。泵216可流体联接到燃料储存箱204，以便接收燃料储存箱204中存储的燃料。

过滤器218可以设置在燃料储存箱204的下游，并流体联接到泵216。更具体地说，在图2所示的示例性实施例中，过滤器218连接到泵216的压力侧。再循环回路219跨接泵216和过滤器218设置，以便允许燃料的至少一部分再循环回过滤器218，以便在随后流过时过滤。此外，第一止回阀220可设置在循环回路219中。任选地，第二止回阀222可设置在跨接泵216设置的旁通管路224中。

在运行期间，来自燃料储存箱204的燃料流可以被吸入或抽入到泵216中，然后传送至位于泵216的压力侧的过滤器218。过滤器218配置成移除燃料中存在的不需要的碎屑，例如尘粒和金属锈。然后，从过滤器218排出的燃料流的至少一部分可经由再循环回路219再循环至泵216的吸入侧。该部分燃料随后再次被从泵216的压力侧再次泵送至过滤器218，以有利于该部分燃料在随后流过时再过滤。应该注意，燃料的这种反复过滤可提高燃料过滤系统206的过滤功能。

此外，需要利用再循环回路44再循环回到过滤器218的该部分燃料可根据发动机202的燃料消耗确定。例如，发动机202的燃料消耗通过与发动机202通信连接的控制器或电子控制单元(未示出)来确定。发动机202的燃料消耗取决于各种因素，例如机器100的速度、机器100在其上移动的地理地形、机器100上的有效载荷等等。发动机202的燃料消耗基于这些因素的变化实时改变。因此，电子控制单元可根据发动机202的燃料消耗动态确定要再循环到过滤器218的燃料量。

在一示例性的情形中，泵216发生故障而中止运行，这种情况下，燃料从燃料储存箱204经由旁通管路224流向过滤器218。设置在再循环回路219中的第一止回阀220和设置在旁通管路224内的第二止回阀222的布置可防止燃料流过过滤器218。因此，适当量的燃料可经由旁通管路224循环回到过滤器218。在一个实施例中，当燃料过滤系统206在维修时，泵206可提供对燃料的起动(priming)。可使用一流体在泵216中产生所需的压力，以便可在清洗燃料过滤系统206期间调节和／或保持合适的燃料流。

图3描绘了燃料过滤系统206的另一配置。在该配置中，过滤器218流体联接到泵216的吸入侧。来自燃料储存箱204的燃料流最初可由过滤器218接收。过滤器218可以移除燃料中存在的碎屑和杂质。然后，被过滤的燃料可由泵216接收。进一步，一部分被过滤的燃料可通过再循环回路219再循环回到过滤器218。再循环的燃料在随后流过过滤器218时进行进一步的过滤。

此外，所述燃料的其余部分，即除了被传送以再循环通过再循环回路219之外的那部分燃料，可由燃料输送泵208接收。应当明白，所述燃料的其余部分向燃料输送泵208的流动可以与再循环过程同时进行。本领域普通技术人员应当理解，待再循环的那部分燃料显著多于发动机202的燃料消耗，以便保证发动机202始终得到所需量的燃料供应。

燃料输送泵208还可以将所述燃料的其余部分泵送向第二燃料过滤器210和第三燃料过滤器212。因而所述燃料的其余部分可在设置于燃料过滤系统206下游的第二燃料过滤器210和第三燃料过滤器212中进行进一步的过滤。应该注意，第二燃料过滤器210和第三燃料过滤器212在构造和组成上大体上类似于过滤器218。虽然在附图中只绘出了两个附加的过滤器，但是，可以使用任意数量的过滤器。

所述燃料的其余部分的燃料随后由高压泵214接收。应该注意，燃料可以在低压下从燃料储存箱204流向高压泵214。高压泵214可以对流向发动机202的燃料进行加压。然后发动机202利用该燃料执行机器100的一个或多个操作。在一个实施例中，连接发动机202和燃料储存箱204的回流管路226可以允许未使用的燃料返回燃料储存箱204。

工业实用性

存在于燃料中的碎屑可能导致对与机器发动机相关联的低压和高压燃料系统的损坏。在有些情形下，该损坏可能很严重以致导致发动机和／或机器不能工作。本发明涉及这样的燃料过滤系统206，其配置成从燃料移除碎屑，并改善整个系统的耐用性，但对标准机器上已有的燃料和过滤系统改动极少。

所公开的燃料过滤系统206可以延长发动机和燃料系统200的寿命，改善发动机202的性能。一旦燃料开始在燃料过滤系统206中流动，该系统就可以提供比较清洁的燃料。另外，该系统设计成，一旦泵216中止运行，燃料过滤系统206可以采用传统方式向发动机202提供过滤的燃料。此外，燃料过滤系统206可以在低压下运行，并且可以提供如前面所解释的起动功能。燃料过滤系统206提供了紧凑、空间有效的解决方案。

在步骤402，朝向泵216引入的燃料流可从燃料储存箱204接收。燃料接着由燃料过滤系统206接收。在步骤404，燃料最初抽吸通过泵216上游的过滤器218。在另一实施例中，燃料可首先由泵216接收，然后传送通过连接到泵216的压力侧的过滤器218。

在步骤406，燃料流的一部分经由再循环回路219再循环通过过滤器218和泵216。在步骤408，燃料的其余部分可在再循环期间提供给发动机202。燃料的其余部分的量可以根据发动机202的燃料消耗确定。

虽然已经参照上述实施例具体示出和描述了本发明的多个方面，但是，但是本领域技术人员应当明白，在不脱离所公开的精神和范围的情况下，通过改变所公开的机器、系统和方法可以想到多个另外的实施例。这样的实施例应当理解成落入基于权利要求书及其任何等同所确定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种燃料过滤系统，包括：

配置成从燃料储存箱接收燃料的泵；

位于该燃料储存箱下游并流体联接到所述泵的至少一个过滤器；和

跨接所述泵和所述至少一个过滤器设置的再循环回路，所述再循环回路配置成：

使所述燃料的至少一部分再循环通过所述至少一个过滤器；和

在再循环期间将所述燃料的其余部分提供给发动机，其中所述燃料的其余部分基于发动机的燃料消耗确定。

2.如权利要求1所述的燃料过滤系统，其中，所述至少一个过滤器流体联接到所述泵的吸入侧。

3.如权利要求1所述的燃料过滤系统，其中，所述至少一个过滤器流体联接到所述泵的压力侧。

4.如权利要求1所述的燃料过滤系统，还包括设置在该再循环回路中的止回阀。

5.如权利要求1所述的燃料过滤系统，还包括跨接所述泵设置的止回阀。

6.如权利要求1所述的燃料过滤系统，其中，所述泵包括固定排量泵和可变排量泵中的任意一个。

7.如权利要求1所述的燃料过滤系统，还包括设置在该过滤系统下游的高压泵，其中，所述燃料的其余部分通过该高压泵提供给发动机。

8.如权利要求1所述的燃料过滤系统，还包括与所述过滤系统流体连通的燃料输送泵。

9.如权利要求1所述的燃料过滤系统，还包括设置在所述过滤系统下游的一个或多个附加的过滤器。

10.一种方法，包括：

接收从燃料储存箱朝泵引导的燃料流；

使所述燃料流循环通过流体联接到所述泵的至少一个过滤器；

使所述燃料流的至少一部分再循环通过所述至少一个过滤器；和

在再循环期间将所述燃料流的其余部分提供给发动机，其中所述燃料的其余部分基于发动机的燃料消耗确定。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：接收通过所述泵的燃料流，其中该泵位于所述过滤器的上游。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：抽吸所述燃料流通过所述过滤器，其中该过滤器位于所述泵的上游。

13.一种机器，其包括：

发动机；

流体联接到发动机的高压泵；

燃料储存箱；和

流体联接到该燃料储存箱的燃料过滤系统，该燃料过滤系统包括：

配置成从该燃料储存箱接收燃料的泵；

位于该燃料储存箱下游并流体联接到所述泵的至少一个过滤器；和

跨接所述泵和至少一个过滤器设置的再循环回路，所述再循环回路配置成：

使所述燃料的至少一部分再循环通过所述至少一个过滤器；和

在再循环期间将所述燃料的其余部分通过所述高压泵提供给发动机，其中所述燃料的其余部分基于发动机的燃料消耗确定。

14.如权利要求13所述的机器，其中，所述至少一个过滤器流体联接到所述泵的吸入侧。

15.如权利要求13所述的机器，其中，所述至少一个过滤器流体联接到所述泵的压力侧。

16.如权利要求13所述的机器，还包括设置在该再循环回路中的止回阀。

17.如权利要求13所述的机器，还包括跨接所述泵设置的止回阀。

18.如权利要求13所述的机器，其中，所述泵包括固定排量泵和可变排量泵中的任意一个。

19.如权利要求13所述的机器，还包括与所述过滤系统流体连通的燃料输送泵。

20.如权利要求13所述的机器，还包括设置在所述过滤系统下游的一个或多个附加的过滤器。