CN104024624B - 双壁燃料供给管件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双壁燃料供给管件(110、120)，其被配置成在内燃机(1)的燃料供给管系统(100)中使用。燃料供给管系统(100)中的局部泄漏探测可以是广泛的。所公开的双壁燃料供给管件(110、120)可以具有内管(111、121)和外管(112、122)，从而限定位于它们之间的泄漏探测间隔(113、123)，该泄漏探测间隔(113、123)通过管件泄漏探测开口(117、126)连接到双壁燃料供给管件(110、120)的外侧，该管件泄漏探测开口只在第二端面件(116、125)中形成。

Description

双壁燃料供给管件
技术领域
本发明一般地涉及一种双壁燃料供给管件，其被配置成用于燃料供给管系统中。特别地，本发明涉及一种双壁燃料供给管件，其被配置成用于燃料供给管系统中，该系统被配置和设计成供给气态燃料和/或液态燃料。
背景技术
出于安全的目的，特别用于燃气发动机或双燃料发动机的燃料供给管系统可能必须被特别地设计。例如，必须将双壁或多壁配置应用于将在燃气发动机或双燃料发动机中使用的所有气体或燃料引导部件，例如线/管或连接件。这种双壁燃料供给管件或燃料供给管线元件可以被用于舰船或船舶上，燃气发动机或双燃料发动机可以在该舰船或船舶上操作。这同样适用于被用于发电的燃气发动机或双燃料发动机。
双壁燃料供给管系统可以被配置成使得燃料可在内管中从第一位置被输送到第二位置，该内管由外管包围。在双壁燃料供给管系统的内管损坏的情况下，燃料供给管系统的双壁配置可以用于防止气体泄漏到大气中。
在双壁燃料供给管系统泄漏的情况下，有必要找出泄漏点以帮助修理。
DE 195 25 176 A1示出了一种具有局部泄漏探测装置的双壁燃料供给管系统。特别地，该双壁燃料供给管系统被分成多个部段，且每部段的介于内壁和外壁之间的间隔被连接到单独的不活泼/惰性气体供给管线上，从而被填充以高压不活泼气体。每个供给管线都设有压力控制器、电磁阀和传感器。每个部段中的泄漏探测通过定期关闭除了所要监控部段的电磁阀之外的所有电磁阀和监控压力是否降低来实现。压力降低可能指示出在该相应部段中的泄漏。
DE 10 2008 015 611 A1示出了一种用于内燃机的、具有局部泄漏探测装置的双壁燃料供给管系统。特别地，双壁高压燃料管线的外管被分成多个部段，每个部段都设有泄漏探测装置，该装置具有第一和第二位置。在第一位置，建立每个部段的外管之间的连接。在第二位置，建立一部段的外管与该双壁燃料供给管系统的外部之间的连接，以探测燃料是否溢出。燃料溢出可能指示出在该相应部段中的泄漏。
从US2009/0127848A1和WO2007/057629A1中已知其它的双壁燃料供给管系统。
本发明至少部分针对于改善或克服已有系统的一个或多个方面。
发明内容
在本发明的一方面中，双壁燃料供给管件被配置成用于燃料供给管系统中，以选择性地向内燃机供给诸如气体或液体燃料的燃料、例如柴油，该双壁燃料供给管件可以包括内管、外管、在第一端处连接外管和内管的第一端面件。另外，该双壁燃料供给管件可以包括在第二端处连接外管和内管的第二端面件，第二端与第一端相对。外管、内管、第一端面件和第二端面件可以限定位于它们之间的泄漏探测间隔，且第二端面件可以具有管件泄漏探测开口，该开口使泄漏探测间隔与双壁燃料供给管件的外部相连接。
本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图中显而易见。
附图说明
图1示出具有根据本发明的燃料供给系统的内燃机的示意图；
图2示出图1的燃料供给系统的一部段的详细剖视图；
图3示出根据第一实施例的图2的燃料供给系统的燃料供给管件的剖视图；
图4示出根据第二实施例的图2的燃料供给系统的燃料供给管件的剖视图；
图5示出根据第三实施例的燃料供给管件的剖视图；
图6示出根据第四实施例的燃料供给管件的剖视图；
图7示出根据本发明第一实施例的气缸盖的一部段的剖视图，该气缸盖中已经安装有根据本发明第一实施例的燃料入口阀；
图8示出根据本发明第二实施例的气缸盖的一部分的剖视图，该气缸盖中已经安装有图7中所示的燃料入口阀；
图9示出根据本发明第一实施例的气缸盖的一部分的剖视图，该气缸盖中已经安装有根据本发明第二实施例的燃料入口阀；和
图10示出用于探测图1的燃料供给系统中的泄漏的方法的流程图。
具体实施方式
下文是对本发明的示例性实施例的详细描述。本文所描述的和附图中所说明的示例性实施例意在介绍本发明的原理，使本领域的普通技术人员能够在许多不同的环境中和出于许多不同的用途实施和使用本发明。因此，该示例性实施例不意为且不应当被认为是对专利保护范围的限制性描述。相反，专利保护范围将由随附权利要求限定。
参考图1，示出了内燃机1。内燃机1可以包括燃料供给系统10。燃料供给系统10可以被配置成选择性地供给诸如气体或液体燃料的燃料、例如柴油燃料。在这里，术语“燃料”被用于任何种类的气态燃料和任何种类的液态燃料。
燃料供给系统10可以包括燃料管线系统和压力监控系统。燃料管线系统可以包括多个燃料管线部段11A、11B、11C、11D、…、11n。压力监控系统可以包括多个监控部段20A、20B、20C、…、20n。
每个燃料管线部段11A、11B、11C、11D、…、11n可以包括燃料入口阀50A、50B、50C、…。另外，燃料管线部段11A、11B、11C、11D、…、11n可以相互连接，从而它们形成连续的内部燃料管线。该连续的内部燃料管线可以连接到燃料贮器60。
每个监控部段20A、20B、20C、…、20n可以相互连接，从而它们可以通过使用相应的阀21A、21B、21C、…、21n与相邻的一个监控部段20A、20B、20C、…、20n分开。其中一个监控部段20A、20B、20C、…、20n(例如20n)可以连接到不活泼气体贮器40。与连接到不活泼气体贮器40的另一监控部段20A、20B、20C、…、20n相对的一个监控部段20A、20B、20C、…、20n(例如20A)可以连接到压力传感器23。压力传感器23可以通过第一控制线32连接到控制单元30。
控制单元30可以是单个微处理器或多个微处理器，该微处理器可以包括用于通过第二控制线34和内燃机1的其它部件来控制阀21A、21B、21C、…、21n及其它元件的操作的装置，例如，其可以基于压力传感器23的相应的输出信号来指示燃料供给系统10中的泄漏。控制单元30可以包括运行应用程序所需的所有部件，例如存储器、辅助存储设备和处理器，例如中央处理单元或本领域已知的用于控制内燃机1及其各种部件的任何其它装置。控制单元30可以分析和比较接收到和存储的数据，并基于存储器中存储的指令和数据或用户的输入确定是否需要操作。控制单元30可以包括本领域已知的用于储存与内燃机1及其部件的操作相关的数据的任何存储器装置。该数据可以以一个或多个图谱的形式存储，该图谱描述和/或涉及例如阀21A、21B、21C、…、21n的操作。每个图谱可以是表格、图形和/或公式的形式，并可以包括对于从内燃机1的实验室操作和/或场地操作中收集的数据的编辑。
参考图2，燃料供给系统10可以包括燃料供给管系统100和不活泼气体供给管系统200。燃料供给管系统100可以被配置成选择性地向燃烧单元(图2中未示出)供给诸如气体或液体燃料的燃料、例如柴油燃料。
燃料供给管系统100可以具有多个燃料管段101。图2仅示出一个完整的燃料管段101，其连接到每个相邻的燃料管段上。参考图1，监控部段20A、20B、20C、…、20n可以包括不活泼气体供给管系统200和一部分燃料供给管系统100。燃料管线部段11A、11B、11C、…、11n可以包括燃料供给管系统100的其它部分。参考图2，每个燃料管段101可以包括两个燃料供给管件。燃料供给管件可以是T字形燃料供给管件110和直线形燃料供给管件120，它们通过使用紧固装置——例如螺钉或螺栓——相互连接。可选择地，全部两个燃料供给管件都可以是T字形或直线形的。T字形燃料供给管件110可以具有直线形部段和气缸盖部段，该气缸盖部段可以被布置成与直线形部段垂直，且可以在安装状态下被布置在气缸盖侧。燃料供给管件110、120可以由金属制成。
T字形燃料供给管件110和直线形燃料供给管件120各自都可以包括内管111、121和外管112、122。内管111、121和外管112、122可以限定位于它们之间的管件泄漏探测间隔113、123。外管112、122可以被同中心地布置在内管111、121周围。可选择地，外管112、122可以偏心地布置在内管111、121周围。
T字形燃料供给管件110可以包括第一端面件115和第二端面件116，第二端面件116与第一端面件115相对。第一端面件115和第二端面件116可以与内管111整体形成。可选择地，第一端面件115和第二端面件116可以与外管112或与内管111和外管112两者整体形成。另外，第一端面件115和第二端面件116可以分开地/单独地形成并连接到内管111和/或外管112上，例如通过插接、压配合、螺栓或螺钉连接，图2中示例性地示出了后者。
直线形燃料供给管件120可以包括第一端面件124和第二端面件125，第二端面件125与第一端面件124相对。第一端面件124和第二端面件125可以分开地形成并连接到内管121和外管122上。如图2中所示，第一端面件124和第二端面件125可以通过如图2中示例性地示出的插接连接到内管121和外管122上。可选择地，第一端面件124和第二端面件125可以通过使用至少一个螺钉或螺栓的螺栓连接连接到内管121和/或外管122上。可选择地，第一端面件124和第二端面件125可以与内管和/或外管122整体形成。
燃料供给管件120可以包括波纹管件130。可选择地，没有一个燃料供给管件110、或燃料供给管件110、120中的每个可以包括波纹管件130。可选择地，燃料供给管件110、120可以具有多于一个波纹管件130。在多于一个波纹管件130的情况下，波纹管件130可以相互等间隔地间隔开并分别平均地分布在燃料供给管件110、120中，或可以相互不规则地间隔开并分别不规则地分布在燃料供给管件110、120中。
波纹管件130可以包括多个弯结，例如六个弯结。另外，波纹管件130可以包括内波纹管131和外波纹管132。内波纹管131和外波纹管132可以限定位于它们之间的波纹管泄漏探测间隔133。外波纹管132可以同中心地布置在内波纹管131周围。可选择地，外波纹管132可以偏心地布置在内波纹管131周围。泄漏探测间隔133可以在波纹管件130的每一端处开口，从而在装配状态下，其可以流体连接至泄漏探测间隔123。可选择地，在全部两个燃料供给管件110、120都包括波纹管件130的情况下，在装配状态下，泄漏探测间隔133可以分别流体连接至泄漏探测间隔113和123。波纹管件130可以由诸如不锈钢的金属制成，例如EN10088-2-1.4301或EN10088-2-1.4571。可选择地，廉价的钢可以用于波纹管件130。波纹管件130的长度可以依赖于燃料供给管件110、120的长度和/或设在燃料供给件130中的波纹管件130的数量。例如，波纹管件130可以具有介于40mm和100mm之间、优选地约50mm、80mm或90mm的长度。
燃料供给系统10还可以包括气缸盖140。气缸盖140可以包括气缸盖主体149和入口阀罩壳143。入口阀罩壳143可以铸造在气缸盖主体149上，且可以具有杯状形状，其带有大体上闭合的底部、侧壁部分和开口的上部。侧壁部分沿图2中的上下方向可以具有圆形的横截面，或沿图2中的上下方向可以具有多边形的横截面。
入口阀罩壳143可以通过在气缸盖140的混合室的一端上整体形成——例如铸造——的凸台而制成。可以通过使用一型芯来铸造该凸台，该型芯在铸造过程之后被移除。入口阀罩壳143可以连接至燃料供给管件110，例如通过使用螺钉或螺栓进行连接，从而开口的上部被导向燃料供给管系统侧，且大体上闭合的底部被导向燃烧室侧。燃烧室(未示出)可以连接至气缸盖140。此外，入口阀罩壳143可以连接至燃料供给管件120。
如图2中所示，入口阀罩壳143可以容纳燃料入口阀150。燃料入口阀150可以包括阀座151。燃料入口阀可以通过两个线缆310连接至外部的电源300。可选择地，燃料入口阀150可以通过一个或多于两个的线缆310连接至电源300。线缆310可以经过阀座151和入口阀罩壳143延伸。
与燃料入口阀150的横截面相比，入口阀罩壳143可以具有较大的尺寸，例如如沿图2中的上下方向看到的较大的横截面，从而入口阀罩壳143和燃料入口阀150限定了位于它们之间的罩壳泄漏探测间隔141。入口阀罩壳143可以连接至燃料供给管件110，使得泄漏探测间隔141流体连接至泄漏探测间隔113。在入口阀罩壳143连接至燃料供给管件120的情况下，泄漏探测间隔141可以流体连接至泄漏探测间隔123。
如图2中所示，不活泼气体供给管系统200可以包括不活泼气体供给管220。不活泼气体供给管220可以通过截流阀210被分成多个不活泼气体供给管段。不活泼气体供给管220可以通过管状连接部分240流体连接至燃料供给管件110的泄漏探测间隔113。可选择地，不活泼气体供给管220可以流体连接至燃料供给管件120的泄漏探测间隔123，或同时连接到燃料供给管件110的泄漏探测间隔113和燃料供给管件120的泄漏探测间隔123。
燃料供给系统10还可以包括单个压力传感器230。压力传感器230可以被布置在不活泼气体供给管220的一端。可选择地，压力传感器230可以被布置在不活泼气体供给管220的其它位置。压力传感器230可以被配置成探测压力偏差，特别是不活泼气体供给管220中的压力降低。压力传感器230可以是硅石基、硅基或金属基的传感器。另外，压力传感器230可以由压电材料制成或涂有压电材料。
图3示出燃料供给管件的第一实施例，即大体上以T字形形成的燃料供给管件110。特别地，如图3中所示，内管111可以以T字形形成。
在第二端面116中可以形成管件泄漏探测开口117。管件泄漏探测开口117可以将泄漏探测间隔113连接至燃料供给管件110的外侧，且在安装状态下连接至不活泼气体供给管220。可选择地，管件泄漏探测开口117可以在第一端面件115中形成。
另外，燃料供给管件110可以具有第三端面件118。第三端面件可以被布置成与第一端面件115和第二端面件116垂直。特别地，第三端面件118可以被布置在T字形燃料供给管件110的下端，如图3中所示。第三端面件118可以具有罩壳泄漏探测开口114。罩壳泄漏探测开口114可以沿图3中看到的上下方向延伸穿过第三端面件118。罩壳泄漏探测开口114可以将泄漏探测间隔113连接至燃料供给管件110的外侧。
另外，燃料供给管件110可以在第一端面件115、第二端面件116和第三端面件118处具有多个固定孔119，例如八个固定孔(图3中仅示出两个固定孔，如图3中看到的在燃料供给管件110的左侧和右侧各一个固定孔119)，以固定螺钉等。
图4示出燃料供给管件的第二实施例，即直线形的燃料供给管件120。
在第二端面件125中可以形成管件泄漏探测开口126。管件泄漏探测开口126可以将泄漏探测间隔123连接至燃料供给管件120的外侧。可选择地，管件泄漏探测开口126可以在第一端面件124中形成。可选择地，燃料供给管件120可以具有另一泄漏探测开口，其将燃料探测间隔123连接至燃料供给管件120的外侧，并沿与管件泄漏探测开口126的延伸方向垂直的方向延伸。
另外，燃料供给管件120可以例如在第一端面件124和第二端面件125处具有多个固定孔129，例如八个固定孔129(图4中仅示出四个固定孔，如图4中看到的在燃料供给管件120的右侧和左侧的各两个固定孔129)，以固定螺钉等。优选地，固定孔129可以分别被布置在第一端面件124和第二端面件125的一部分处，该部分分别相对于第一端面件124和第二端面件125的与泄漏探测间隔123相邻的部分向外定位。
又如图4中所示，波纹管件130可以被焊接至内管121和外管122。波纹管件130可以被布置在第一端面件124和第二端面件125之间的中间。可选择地，波纹管件130可以被布置成更靠近第一端面件124或更靠近第二端面件125。优选地，波纹管件130可以与第一端面件124和/或第二端面件125间隔开至少约10mm，优选地至少约20mm、30mm、40mm、50mm、75mm或100mm，准确的距离依赖于燃料供给管件110、120的长度。
在装配状态下，如图2中所示，多个燃料供给管件110、120可以相互连接，从而内管111、121形成连续的内部管线，两个相邻的外管112、122形成闭合的外部管线部段，两个外管112、122通过管件泄漏探测开口117、126相互连接。
图5示出燃料供给管件的第三实施例。图5中所示的实施例与第二实施例的不同在于，波纹管件130可以在其一端设有第一波纹管法兰134，且在其另一相对端设有第二波纹管法兰135。第一波纹管法兰134和第二波纹管法兰135可以与内波纹管131和外波纹管132整体形成，并可以焊接到内管121或外管122上。可选择地，第一波纹管法兰134和第二波纹管法兰135可以焊接或插接至波纹管件130上和/或可以仅被焊接至内管121和外管122中的一个上。
图6示出燃料供给管件的第四实施例。图6中所示的实施例与第二实施例的不同在于，燃料供给管件120可以设有第一安装法兰127和第二安装法兰128，它们各自可以被布置成与波纹管件130相邻。特别地，第一安装法兰127可以被布置成与第一波纹管法兰134’相邻，第二安装法兰128可以被布置成与第二波纹管法兰135’相邻。第一安装法兰127和第一波纹管法兰134’可以相互连接，例如通过螺钉或螺栓(未示出)进行连接。第二安装法兰128和第二波纹管法兰135’可以相互连接，例如通过螺钉或螺栓(未示出)进行连接。第一安装法兰127和第二安装法兰128可以通过插接连接至内管121和外管122。可选择地，第一安装法兰127和第二安装法兰128可以焊接到内管121和/或外管122上。在多于一个波纹管件130的情况下，燃料供给管件120还可以具有多于两个安装法兰127、128。
图7示出入口阀罩壳143和阀150的第一实施例。
如图7中所示，入口阀罩壳143可以与气缸盖主体149整体铸造，且可以具有比燃料入口阀150大的尺寸，从而产生了泄漏探测间隔141。又如图7所示，泄漏探测间隔141沿如图7中所示的上下方向可以具有闭合的端面147和与闭合的端面147相对的开口的端面148。在装配状态下，闭合的端面147可以位于燃烧室侧，开口的端面148可以位于燃料供给管系统侧。另外，入口阀罩壳143可以包括罩壳通孔142，其从入口阀罩壳143的外侧延伸到内侧。罩壳通孔142可以用于接收和引导一个或多个线缆310，线缆310将阀150连接到电源300。
又如图7中所示，阀座151还可以具有阀座通孔153，其从泄漏探测间隔141延伸到燃料入口阀150的内侧。罩壳通孔153可以用于引导线缆310。在罩壳通孔153中可以布置有障碍件170。障碍件170可以包括内障碍171和外障碍172。内障碍171和外障碍172可以限定位于它们之间的阀泄漏探测间隔173。
内障碍171和外障碍172各自都可以包括两个线缆套管(未详细示出)。可选择地，内障碍171和外障碍172各自都可以包括一个或多于两个线缆套管。线缆套管可以用作引导件，用于将线缆310从燃料入口阀150的内侧经由燃料入口阀150的阀座通孔153和入口阀罩壳143的罩壳通孔142引导至燃料供给系统10的外侧。
阀座151还可以具有第一阀泄漏探测开口152。第一阀泄漏探测开口152可以从障碍件170的泄漏探测间隔173延伸到泄漏探测间隔141。第一阀泄漏探测开口152可以沿图7中所示的上下方向倾斜地在阀座151中延伸。
罩壳通孔142中可以布置有一套管160。套管160可以从入口阀罩壳143的外侧延伸到至少一部分阀座151中，以保护线缆310免于泄漏探测间隔141中的高压气体。套管160可以由金属材料或塑料材料制成。另外，套管160可以包括外螺纹，并可旋入罩壳通孔142中。在这种情况下，罩壳通孔142可以设有内螺纹。可选择地，套管160可以设有具有固定孔的法兰，以通过诸如螺钉或螺栓的紧固装置将套管160固定在气缸盖140上，特别地，固定在入口阀罩壳143上。套管160的长度和直径可以依赖于气缸盖140的尺寸。例如，套管160可以具有介于80mm和100mm之间、优选地是81mm、85mm、90mm、95mm的长度。另外，在套管具有介于80mm和100mm之间的长度的情况下，套管160可以具有介于30和40mm之间、优选地是32.5mm、35mm或37.5mm的直径。
图8示出根据第二实施例的气缸盖140’。气缸盖140’与气缸盖140的不同在于它可以包括入口阀罩壳143’，入口阀罩壳143’包括外罩壳壁144和内罩壳壁145。内罩壳壁145和外罩壳壁144可以限定位于它们之间的泄漏探测间隔141’。外罩壳壁144可以具有与燃料入口阀150的外部尺寸相同的内部尺寸，从而燃料入口阀150适配在内罩壳壁145中。
内罩壳壁145可以具有罩壳通孔146。罩壳通孔146可以从泄漏探测间隔141延伸到阀罩壳143的内侧，且可以与罩壳通孔142相对。罩壳通孔146可以用于引导线缆310。
内罩壳壁145可以具有第二阀泄漏探测开口159。第二阀泄漏探测开口159可以位于罩壳通孔146下方，如图8中所示。可选择地，第二阀泄漏探测开口159可以位于罩壳通孔146上方。在装配状态下，第二阀泄漏探测开口159可以通过第一阀泄漏探测开口152流体连接至障碍件170的泄漏探测间隔173。
图9示出根据第二实施例的燃料入口阀150’。特别地，图9中所示的燃料入口阀150’可以与图8中所示的燃料入口阀不同，其不同在于障碍件170’可以移动约90度。因此，障碍件170’可以包括在阀座151’中的在装配状态下分别沿如图9中所示的左右方向——即水平方向——定向和布置的内障碍壁171’、外障碍壁172’和泄漏探测间隔173’。
另外，燃料入口阀150’可以包括两段式阀座通孔153’。阀座通孔153’可以包括第一阀座通孔部分153’a和第二阀座通孔部分153’b。第一阀座通孔部分153’a可以沿水平方向从外侧延伸到阀座151’中，如图9所示。第一阀座通孔部分153’a可以使用旋入第一阀座通孔部分153’a中的螺母180相对于外侧密封，螺母180将线缆310从阀150’的内侧引导至阀150’的外侧。可选择地，第一阀座通孔部分153’a可以使用诸如插销的任何其它适合的元件密封。第二阀座通孔部分153’b可以在第一阀座通孔部分153’a中间沿着与第一阀座通孔部分153’a垂直的方向延伸。可选择地，第二阀座通孔部分153’b可以在第一阀座通孔部分153’a的一端处延伸，该端与第一阀座通孔部分的由螺母180闭合的一端相对。第二阀座通孔部分153’b沿如图9中所示的上下方向可以具有两个不同的直径。特别地，阀座通孔153’在上部可以具有比在下部较小的直径。相应地，位于阀座通孔153’下部的内障碍壁171’可以具有比位于阀座通孔153’上部的外障碍壁172’大的直径。这样，可以得到确定的泄漏探测间隔173’。阀座通孔153’的具有不同直径的构造也可以被应用于根据第一实施例的燃料入口阀150。
图10示出一流程图，其描述了用于探测燃料供给系统10中的泄漏的方法。在第一步骤中，燃料供给系统10的泄漏探测间隔113、123、133、141、173可以被填充以不活泼气体。然后，可以使用压力传感器230来监控每个泄漏探测间隔113、123、133、141、173中的压力。
如果压力传感器230探测到压力偏差、例如压力降低，则不活泼气体供给管系统200的全部的阀210可以闭合，从而只有第一监控部段20A连接至压力传感器230。
再一次可以监控第一监控部段20A的泄漏探测间隔113、123、133、141、173中的压力。在压力偏差例如压力降低的情况下，压力传感器230可以向控制单元30输出相应的信号，从而例如通过警报或视觉指示器指示出第一监控部段20A中的泄漏。如果在第一监控部段20A的泄漏探测间隔113、123、133、141、173中没有压力偏差、例如压力降低，则不活泼气体供给管系统200的第一个阀210可以被打开，从而第一监控部段20A和随后的第二监控部段20B被连接至压力传感器230。
再一次可以监控第一和第二监控部段20A、20B中的压力。在压力偏差例如压力降低的情况下，压力传感器230可以向控制单元30输出相应的信号，从而例如通过警报或视觉指示器指示出第二监控部段20B中的泄漏。如果在第一和第二监控部段20A、20B中没有压力降低，则可以重复进行打开不活泼气体供给管系统200的另一阀210以及监控相应的监控部段20C和已经连接至压力传感器230的监控部段20A、20B中的压力的步骤，直至探测到压力偏差以及由此探测到燃料从内管111、121或阀150中泄漏的监控部段。
可选择地，该方法还可以通过一个接一个地闭合阀210和监控各监控部段中的压力是否仍然变化来完成。如果压力保持恒定，则在最后被分离的监控部段20A、20B、20C、…、20n中可能发生泄漏。
工业适用性
在燃料供给系统10的操作期间，诸如气体或液体燃料的燃料可以通过燃料供给管系统100的内管111、121供入各燃料入口阀150中，以被供入内燃机1的燃烧室。另外，可以通过不活泼气体供给管系统200——特别是不活泼气体供给管220和连接部分240——将不活泼气体供入各燃料管段110的外管112、122中。不活泼气体可以具有约7巴的压力，即，比在内管111、121中引导的燃料高的压力。由于不活泼气体的压力依赖于燃料供给系统中所使用的燃料的压力，因此不活泼气体还可以具有高于或低于7巴的压力。通常，不活泼气体的压力可以比燃料的压力高。
在燃料供给管系统100中——例如在由多个内管111、121限定的连续的内部管线中——发生泄漏的情况下，高压不活泼气体可以从外管112、122流向内管111、121，导致外管112、122和不活泼气体供给管220中的压力降低。压力传感器230可以感知该压力降低，并可以向控制单元30输出相应的信号作为压力行为信息，从而例如通过警报信号指示出压力偏差。
在所述警报信号的情况下，通过实施下面的局部泄漏探测方法可以确定泄漏的位置。首先，在步骤S500中，所有截流阀210可以被闭合，从而只有第一监控部段20A——例如与压力传感器230相邻的监控部段——连接至压力传感器230。然后，在步骤S510和S520中，压力传感器230可以监控第一监控部段20A的泄漏探测间隔113、123、133、141、173中的压力。如果泄漏，则在第一监控部段20A中，泄漏探测间隔113、123、133、141、173中的不活泼气体可以流入第一监控部段20A的内管111、121或阀150中，压力传感器230可以探测到泄漏探测间隔113、123、133、141、173中的压力降低，且该泄漏可以通过控制单元30被指示出(步骤S610)。如果在第一监控部段20A中没有泄漏，例如，如果泄漏探测间隔113、123、133、141、173中的压力在约7巴保持恒定，则所有阀可以被闭合(步骤S530)，然后，第一截流阀210可以打开，从而第一监控部段20A和第二监控部段20B都连接至压力传感器230(步骤S540)。压力传感器230可以再一次监控在第一和第二监控部段20A、20B中是否有压力降低(步骤S540、S550)。如果压力传感器230不能探测到第一和第二监控部段20A、20B中的压力降低，则第二截流阀210可以打开，压力传感器230可以监控第一、第二和第三监控部段10A、10B、20C中的压力(步骤S560)。可以重复进行一个接一个打开截流阀210和监控压力的步骤(步骤S570和S580)，直至有压力降低被压力传感器230探测到并相应地由控制单元30指示出(步骤S620)。
在一些实施例中，用于探测内燃机1的燃料供给系统10中的泄漏的方法可以包括下述步骤：
-对压力监控系统20中的压力进行第一压力测量，该压力监控系统20具有一组阀21A、21B、21C、…、21n，这些阀被打开以流体连接至压力传感器230所要监控的监控部段20A、20B、20C、…、20n，
-探测从一个内管111或阀150中的泄漏引起的压力变化，
-对于流体连接的监控部段20A、20B、20C、…、20n的选定的分组进行至少另一压力测量，从而对规模上相差一个监控部段20A、20B、20C、…、20n的两个分组提供压力行为信息，和
-基于规模上相差一个监控部段20A、20B、20C、…、20n的所述两个分组的压力行为信息的比较，确定泄漏的监控部段。
在一些实施例中，上述方法的压力测量还可以包括下述步骤：
-致动该组阀21A、21B、21C、…、21n中的第一阀，从而将监控部段20A、20B、20C、…、20n第一次区分成监控部段20A、20B、20C、…、20n的被流体连接至压力传感器23的第一压力监控子集和监控部段20A、20B、20C、…、20n的与压力传感器23流体分离的第一远距离子集；
-监控监控部段20A、20B、20C、…、20n的第一压力监控子集中的压力，由此依靠探测压力的连续变化或恒定的压力而将监控部段20A、20B、20C、…、20n的第一压力监控子集或监控部段20A、20B、20C、…、20n的第一远距离子集关联为包括泄漏的监控部段。
在一些实施例中，上述方法的压力测量还可以包括下述步骤：
-致动该组阀21A、21B、21C、…、21n中的第二阀，从而与泄漏的监控部段相应的监控部段20A、20B、20C、…、20n的子集被减少至少一个监控部段20A、20B、20C、…、20n，从而将监控部段20A、20B、20C、…、20n第二次区分成被流体连接至压力传感器23的第二压力监控子集和与压力传感器230流体分离的第二远距离子集；
-监控监控部段20A、20B、20C、…、20n的第二压力监控子集中的压力；和
-依靠探测到的第一和第二次区分时的压力行为，确定泄漏的监控部段。
可选择地，不活泼气体的压力可以比燃料的压力低，优选地介于大气压力和燃料压力之间。在燃料供给管系统100中——例如在由多个内管111、121限定的连续的内部管线中——发生泄漏的情况下，高压燃料可以从内管111、121流向外管112、122，导致外管112、122和不活泼气体供给管220中的压力增加。压力传感器230可以感知该压力增加，并可以向控制单元30输出相应的信号作为压力行为信息，从而例如通过根据上述方法的警报信号指示出压力偏差。
可选择地或附加地，燃料供给系统可以设有燃料探测传感器，例如用于探测气态或液态燃料的传感器。在这种情况下，该传感器通过感测燃料自身来探测燃料的泄漏，作为感知压力偏差的替代选择或附加。另外，为了加快对泄漏的探测，燃料供给系统可以设有燃料抽吸系统，例如泵等。在这种情况下，还可以通过使用燃料抽吸系统将燃料抽出泄漏探测间隔。燃料抽吸系统可以被布置在任何位置，例如在不活泼气体供给管系统200——特别是不活泼气体供给管220——的一端处。
这样，通过仅使用一个压力传感器23就可以容易地监控每个监控部段20A、20B、20C、…、20n。因此，可以提供用于探测燃料供给系统10中的泄漏的可靠且快速的方法。
另外，如果不活泼气体的压力低于燃料压力，优选地介于大气压力和燃料压力之间，则通过传感器230还可以感知到外管112、122中的泄漏，因为这将导致外管112、122以及因此不活泼气体供给管220中的压力降低。因此，可以确定是内管111、121还是外管112、122发生泄漏。
另外，可以应船级社的要求对燃料供给系统10进行冲洗，这在双燃料发动机的情况下在气体模式中可以在每次操作之后完成。对内管111、121的冲洗可以通过打开——优选地自动打开——相应的连接管线(未示出)中的阀(未示出)实现，该连接管线使不活泼气体供给管220与内管111、121相连。
另外，由于燃料供给管件110、120的包括至少一个波纹管件130的构造，可以允许燃料供给管件由于燃料供给系统10中的高温而热膨胀，同时允许泄漏监控。特别地，波纹管件130可以作为燃料供给管件110、120的热膨胀的补偿元件，由于波纹管件130可以整合在燃料供给管件110、120中，因此它可以通过燃料供给管件110、120的与波纹管件130相邻的右侧和左侧部分固定。因此，可以减少或甚至避免波纹管件130的下垂，即使燃料供给管件110、120具有大的尺寸。另外，由于波纹管件130的可以具有开口的端面的构造——该端面将泄漏探测间隔133连接至泄漏探测间隔113、123——因此可以在泄漏方面对大的燃料供给管件110、120进行监控。
另外，由于气缸盖140、140’和燃料入口阀150的构造，燃料供给系统10可以被更安全地形成，并且上述局部泄漏探测也可以包括监控燃料入口阀150由于损坏的阀座151导致(的泄漏)或经由线缆310实现的燃料供应。特别地，如果由于损坏的阀座151和参考图8的实施例由于损坏的内罩壳壁145、或由于内和/或外障碍壁171、171’、172、172’中损坏的线缆套管——沿线缆310供给燃料——而使燃料泄漏出燃料入口阀150，则该泄漏也可以被探测到，因为也可以在泄漏探测间隔141和泄漏探测间隔173中提供高压不活泼气体。因此，也可以分别通过使用泄漏探测间隔141和泄漏探测间隔173而将至少一个泄漏探测间隔141、173中的压力偏差(例如压力降低)传送至压力传感器230，其中泄漏探测间隔141经罩壳泄漏探测开口114连接至泄漏探测间隔113，泄漏探测间隔173经第一阀泄漏探测开口152连接到泄漏探测间隔141。因此，也可以在泄漏的燃料方面对燃料入口阀150进行监控。
另外，由于铸造的入口阀罩壳143、143’，可以容易地制造气缸盖140、140’，并且可以避免当入口阀罩壳被制成将要连接至气缸盖主体149的单独部件的情况下发生的气缸盖140、140’的高精度地生产。另外，由于铸造的入口阀罩壳143，可以提高气缸盖140、140’的稳定性。
在本发明的一方面中，用于内燃机的气缸盖可以包括气缸盖主体和入口阀罩壳，该入口阀罩壳被配置成至少部分地容纳燃料入口阀，其中该入口阀罩壳与该气缸主体整体形成。
在一实施例中，入口阀罩壳可以铸造在气缸主体上。
在一实施例中，入口阀罩壳可以被配置成限定介于其内表面和燃料入口阀之间的泄漏探测间隔。
在一实施例中，入口阀罩壳可以包括罩壳外壁和罩壳内壁，该罩壳外壁和罩壳内壁限定位于它们之间的泄漏探测间隔。
在一实施例中，泄漏探测间隔可以具有一闭合的端面和一开口的端面。
在一实施例中，入口阀罩壳可以被配置成可连接至双壁燃料供给管系统，从而开口的端面流体连接至由该双壁燃料供给管系统的外管和内管限定的中间间隔。
在一实施例中，入口阀罩壳可以具有罩壳通孔，以将至少一个线缆从燃料入口阀引导至气缸盖的外侧。
在一实施例中，在罩壳通孔中可以布置有一套管，该套管从气缸盖的外侧至少部分地延伸到燃料入口阀中。
在一实施例中，气缸盖还可以包括布置在入口阀罩壳中的燃料入口阀。
在本发明的一方面中，用于内燃机的燃料入口阀可以包括一阀座、设在该阀座的壁中的阀座通孔，该阀座通孔用于接纳供电线缆，其中在阀座通孔中可以布置有一障碍件，以密封该阀座通孔，该障碍件包括介于第一内障碍壁和第二外障碍壁之间的阀泄漏探测间隔。燃料入口阀还可以包括第一阀泄漏探测开口，其整合在该阀座的壁中，并使阀泄漏探测间隔和燃料入口阀的外侧流体连接。
在一实施例中，第一阀泄漏探测开口可以在阀座中倾斜地延伸。
在一实施例中，障碍件可以被气密地布置在阀座通孔中。
在一实施例中，阀座通孔可以包括至少一个第一阀座通孔部分和一第二阀座通孔部分，它们相互垂直地布置，障碍件可以被布置在第二阀座通孔部分中。
在一实施例中，第二阀座通孔部分可以包括第一直径部分和第二直径部分，第一直径部分比第二直径部分大。
在一实施例中，第一阀座通孔部分可以通过使用螺母相对于燃料入口阀的外侧密封，该螺母被配置成引导至少一个穿过其中的线缆。
在本发明的一方面中，用于内燃机的气缸盖可以包括一入口阀罩壳，其被配置成至少部分地容纳燃料入口阀和限定介于其内表面和如上所述的燃料入口阀之间的泄漏探测间隔。入口阀罩壳的泄漏探测间隔可以经第一阀泄漏探测开口连接至障碍件的泄漏探测间隔。
在本发明的另一方面中，用于内燃机的气缸盖可以包括一入口阀罩壳，其包括外罩壳壁和内罩壳壁，该外罩壳壁和内罩壳壁限定位于它们之间的泄漏探测间隔，该内罩壳壁具有第二阀泄漏探测开口，并被配置成至少部分地容纳如上所述的燃料入口阀。入口阀罩壳的泄漏探测间隔可以经第二阀泄漏探测开口和第一阀泄漏探测开口连接至障碍件的泄漏探测间隔。
在一实施例中，入口阀罩壳可以具有罩壳通孔，以将至少一线缆从燃料入口阀引导至气缸盖的外侧。
在一实施例中，在入口阀罩壳的罩壳通孔中可以布置有一套管，该套管从气缸盖的外侧至少部分地延伸到燃料入口阀的阀座的阀座通孔中，以保护至少一个线缆。
在一实施例中，当燃料入口阀被安装到气缸盖中时，入口阀罩壳的罩壳通孔在燃料入口阀的阀座中可以被布置在阀座通孔的对面。
在一实施例中，套管可以具有与阀座通孔相同的横截面。
在一实施例中，入口阀罩壳可以被铸造在气缸盖上。
在本发明的一方面中，内燃机可以包括如上所述的气缸盖。
在本发明的一方面中，一种用于探测内燃机的燃料供给系统中的泄漏的方法，其中燃料供给系统包括燃料管线系统和压力监控系统，该燃料管线系统具有燃料管线部段，该压力监控系统具有与燃料管线部段相关联的监控部段、一组阀和一压力传感器，该阀用于流体分离相邻的监控部段，该压力传感器流体连接至其中一个监控部段，该方法可以包括下述步骤：
-对压力监控系统中的压力进行第一压力测量，该压力监控系统具有一组阀，这些阀被打开以流体连接要使用压力传感器(23)监控的监控部段；
-探测由燃料管线部段和压力监控系统之间的泄漏引起的压力变化；
-对于流体连接的监控部段的选定的分组进行至少另一压力测量，从而对流体连接的监控部段的规模上相差一个监控部段的两个分组提供压力行为信息；和
-基于流体连接的监控部段的规模上相差一个监控部段的两个分组的压力行为信息的比较，确定泄漏的监控部段。
在一实施例中，进行至少另一压力测量的方法可以包括下述步骤：
-致动该组阀的第一阀，从而将监控部段第一次区分成监控部段的被流体连接至压力传感器的第一压力监控子集和监控部段的与压力传感器流体分离的第一远距离子集；
-监控监控部段的第一压力监控子集中的压力，由此依靠探测压力的连续变化或恒定的压力而将监控部段的第一压力监控子集或监控部段的第一远距离子集关联为泄漏的监控部段。
在一实施例中，进行至少另一压力测量的方法还可以包括下述步骤：
-致动该组阀中的第二阀，从而包括泄漏的监控部段的监控部段的子集被减少至少一个监控部段，从而将监控部段第二次区分成被流体连接至压力传感器的第二压力监控子集和与压力传感器流体分离的第二远距离子集；
-监控监控部段的第二压力监控子集中的压力；和
-依靠探测到的第一和第二次区分时的压力行为，确定泄漏的监控部段。
在一实施例中，进行至少另一压力测量的方法还可以包括对流体连接至压力传感器的监控部段的不同分组进行连续的压力测量的步骤，其中流体连接至压力传感器的监控部段的数量随着每次测量而减少，直至确定出泄漏的监控部段。
在一实施例中，进行至少另一压力测量的方法还可以包括对流体连接至压力传感器的监控部段的不同分组进行连续的压力测量的步骤，其中流体连接至压力传感器的监控部段的数量随着每次测量而增加，直至确定出泄漏的监控部段。
在一实施例中，用于接连进行的压力测量的监控部段可以相差一个监控部段。
在本发明的一方面中，用于内燃机的燃料供给系统可以包括燃料管线系统和压力监控系统，该燃料管线系统具有燃料管线部段，该压力监控系统具有与燃料管线部段相关联的监控部段、一组阀和一压力传感器，该阀用于流体分离相邻的监控部段，该压力传感器流体连接至其中一个监控部段。压力监控系统可以被配置成将监控部段的各种分组选择性地流体连接至压力传感器。
在一实施例中，燃料管线系统和压力监控系统可以包括双壁燃料供给管段的燃料供给管系统，每个双壁燃料供给管段都具有内管和外管。内管可以被配置成用于引导其中的燃料，介于内管和外管之间的中间间隔可以与其中一个监控部段相关联。
在一实施例中，监控系统还可以包括不活泼气体供给管系统，其流体连接至压力传感器和介于双壁燃料供给管段的内管与外管之间的中间间隔，并被配置成可通过阀被分成多个部段。
在一实施例中，至少一个双壁燃料供给管段可以包括两个燃料供给管件，它们具有流体连接的中间间隔，以例如通过在各端面件处的管件泄漏探测开口限定泄漏探测间隔。
在一实施例中，至少一个双壁燃料供给管段可以包括T字形管件、直线形管线、带有双壁波纹管件的直线形管件和气缸盖中的一个，该气缸盖包括铸造的罩壳，该罩壳被配置成至少部分地容纳燃料入口阀，并限定介于其内表面和燃料入口阀之间的入口阀泄漏探测间隔。
在一实施例中，至少一个双壁燃料供给管段还可以包括安装在气缸盖中的燃料入口阀。该燃料入口阀可以包括一阀座、设在该阀座中用于供供电和控制连接通过的阀座通孔、布置在该阀座通孔中用于流体阻塞该阀座通孔且包括一贯通的泄漏探测间隔的障碍件、和该贯通的泄漏探测间隔与该至少一个双壁燃料供给管段的其余泄漏探测间隔的流体连接。
在一实施例中，该双壁燃料供给管段的元件的泄漏探测间隔可以相互流体连接，从而提供共同的流体探测间隔，以探测各监控部段的泄漏，并可通过阀与相邻的双壁燃料供给管段的流体探测间隔流体分离。
在一实施例中，燃料供给系统还可以包括一控制系统，其被配置成从压力传感器接收压力行为信息、控制阀和实施上述方法。
在本发明的一方面中，内燃机可以包括上述燃料供给系统。
尽管本文已经描述了本发明的优选实施例，但是在不背离随附权利要求的范围的情况下，可以包含改进和修改。

Claims (19)

1.一种双壁燃料供给管件(110、120)，其被配置成在燃料供给管系统(100)中使用，以选择性地向内燃机供给燃料，该双壁燃料供给管件(110、120)包括：
内管(111、121)；
外管(112、122)；
第一端面件(115、124)，该第一端面件在第一端处连接外管(112、122)和内管(111、121)；和
第二端面件(116、125)，该第二端面件在与第一端相对的第二端处连接外管(112、122)和内管(111、121)；
其中，外管(112、122)、内管(111、121)、第一端面件(115、124)和第二端面件(116、125)限定位于它们之间的泄漏探测间隔(113、123)，且只有第二端面件(116、125)具有管件泄漏探测开口(117、126)，该管件泄漏探测开口使泄漏探测间隔(113、123)与双壁燃料供给管件(110、120)的外侧相连接。
2.根据权利要求1所述的双壁燃料供给管件(110)，其中，第一端面件(115)和第二端面件(116)与外管(112)和/或内管(111)整体形成。
3.根据权利要求1所述的双壁燃料供给管件(120)，其中，第一端面件(124)和第二端面件(125)与外管(122)和内管(121)分开地形成。
4.根据权利要求3所述的双壁燃料供给管件(120)，其中，第一端面件(124)和第二端面件(125)作为安装在外管(122)和/或内管(121)上的法兰形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双壁燃料供给管件(110)，其中，内管(111)和外管(112)包括气缸盖部段，以形成大体上T字形的双壁燃料供给管件(110)。
6.根据权利要求5所述的双壁燃料供给管件(110)，还包括位于气缸盖部段处的第三端面件(118)，该第三端面件(118)具有至少一个罩壳泄漏探测开口(114)，该罩壳泄漏探测开口将泄漏探测间隔(113)连接至双壁燃料供给管件(110)的外侧。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的双壁燃料供给管件(110、120)，还包括至少一个固定孔(119、129)，以固定另一双壁燃料供给管件(110、120)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，内管(111、121)和外管(112、122)是铸造的。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的双壁燃料供给管件(110、120)，还包括至少一个双壁波纹管件(130)，该双壁波纹管件布置在第一端面件(115、124)和第二端面件(116、125)之间，该双壁波纹管件包括内波纹管(131)和外波纹管(132)，外波纹管(132)和内波纹管(131)限定位于它们之间的波纹管泄漏探测间隔(133)，其中泄漏探测间隔(133)与波纹管泄漏探测间隔(113、123)相连接。
10.根据权利要求9所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，双壁波纹管件(130)与第一端面件(115)和/或第二端面件(116)间隔至少10mm的距离。
11.根据权利要求10所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，双壁波纹管件(130)与第一端面件(115)和/或第二端面件(116)间隔至少20mm、30mm、40mm、50mm、75mm或100mm的距离。
12.根据权利要求9所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，双壁波纹管件(130)与内管(111、112)和/或外管(121、122)整体形成。
13.根据权利要求12所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，双壁波纹管件(130)被焊接或模制在内管(111、112)和/或外管(121、122)上。
14.根据权利要求9所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，双壁波纹管件(130)具有位于第一端处的第一波纹管法兰(134)和位于第二端处的第二波纹管法兰(135)，第一和第二波纹管法兰(134、135)与内管(111、112)和/或外管(121、122)整体形成。
15.根据权利要求14所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，第一和第二波纹管法兰(134、135)与内管(111、112)和/或外管(121、122)整体焊接或模制。
16.根据权利要求9所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，双壁波纹管件(130)具有位于第一端处的第一波纹管法兰(134’)和位于第二端处的第二波纹管法兰(135’)，第一波纹管法兰(134’)安装在第一安装法兰(127)上，第二波纹管法兰(135’)安装在第二安装法兰(128)上，第一和第二安装法兰(127、128)被布置在内管(111、121)和外管(112、122)处。
17.根据权利要求16所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，通过使用至少一个紧固装置将第一波纹管法兰(134’)安装到第一安装法兰(127)上和将第二波纹管法兰(135’)安装到第二安装法兰(128)上。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，所述燃料为气体或液体燃料。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的双壁燃料供给管件(110、120)，其中，所述燃料为柴油。
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