CN104114850B - 燃料喷射系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于将加压燃料、特别是二甲醚(DME)或其混合物供应到内燃机中的燃料喷射系统(1)，所述燃料喷射系统包括：低压液压回路(2)；燃料泵(3)，该燃料泵(3)具有泵送元件(4)和出口阀(5)，用于将加压燃料供应到共轨(7)；和喷射器(9)，该喷射器(9)将用于燃烧的燃料从共轨输送到发动机，其中所述燃料喷射系统还包括连接在燃料泵(3)的出口阀(5)与共轨(7)之间的隔离阀(8)，其中所述隔离阀适于使得其阀座的进行相互机械接触的频率低于所述燃料泵(3)的出口阀(5)的运行频率。

Description

燃料喷射系统
技术领域
本发明涉及一种用于将加压燃料、特别是二甲醚(DME)或其混合物供给到内燃机中的燃料喷射系统。
背景技术
诸如DME的高挥发性燃料在以周期方式且以较高的压力运行的快速作用的系统(典型的是内燃机燃料喷射系统)中，在系统元件的液压密封性方面可能存在困难。这样的燃料在已经相当低的温度和较低的压力下蒸发，从而使得难于防止泄漏，因为系统的阀必须被有效地气密密封；而且要求这些阀在高液压压力和流量下可靠、耐久的运行，高液压压力和流量通常意味着阀座中的大的作用力和接触压力。
不能确保燃料喷射系统的阀中的气密密封导致了系统中的外部泄漏和内部泄漏。外部泄漏通常发生在喷射器喷嘴处，并且还发生在燃料泵的动态密封件中，虽然已知特殊的装置以有效防止这种泄漏。只要内部泄漏相对小，通常就不着重地控制所述内部泄漏。然而，在一定的条件下，即使小的内部泄漏也可导致发动机的重要功能性的丧失。
一种这样的发动机状况是发动机在相对高的温度下运行之后的相对长的关闭状态。失效模式可表现为发动机开始点火且启动所需的相对长的发动时间的形式。发动时间长的原因是可能存在如下事实：即，高压泵和喷射器之间的中间空间(intermediatevolume)部分地或完全无液体燃料，而是替代地填充有燃料蒸汽，使得高压泵需要首先将此空间重新填充有液体燃料，然后压力可升高到显著高于在给定温度下的饱和蒸汽压以上以实现燃料喷射。一般而言，所述中间空间越大，泵将其重新填充所需的时间越长，因此，由于必须将共轨的大量空间放置在高压泵和喷射器之间，所谓的共轨燃料喷射系统在此方面是特别脆弱的。因为大多数用于柴油发动机的低粘性燃料喷射系统是共轨型的，所以在后文中将所述中间空间称为共轨空间或简单地称为共轨。
共轨在上述的特定条件下缺少液体燃料的根源可能是内部燃料经由喷射器、经由通常出于安全性和其他原因而用在该系统中的高压释放阀泄露到共轨之外，或者内部燃料反向经由高压泵泄露到燃料喷射系统的低压部分中。也可能存在液压连接到共轨的其他部件，这些部件也是导致泄漏的因素。泄漏自身通过共轨和靠近发动机安装的燃料喷射系统的其他零件中的、与燃料喷射系统的低压部分中的蒸汽压相比较高的燃料蒸汽压驱动。这样的蒸汽压差是由于燃料温度的差异造成的，该温度差是因为热的发动机将靠近发动机的燃料持续加热而燃料箱维持相对冷却而自然产生的。在这种情况中，因为停止的热发动机将持续长时间将其燃料加热，所以，即使很小的泄漏率也足以将大量燃料排出到共轨之外。
在发动机启动时在共轨中的蒸汽腔的问题是已熟知的，且存在已知的方式来应对此问题。在一些设备中，采用清扫阀(purge valve)以允许在试图启动发动机之前、用处于由低压燃料供给系统产生的低压下的液体燃料重新填充共轨。这样的系统例如在US6024064中公开。此解决方案的缺点至少有两方面：首先，为了让低压系统的泵清扫该系统，必然存在从启动发动机所需的时间到发动机可实际启动的时间所允许的时间延迟；其次，清扫阀必须是可应对高压的阀，因为所述清扫阀连接到共轨，因此该阀可能具有成本、可靠性和其他方面的劣势。在其他设备中，使用具有较高压力的电驱动的燃料供给系统，以便能够推动燃料经过静止的固定高压泵进入共轨中，且在实际开始发动发动机之前使共轨中的燃料蒸汽液化。这些系统具有类似的缺点：需要一定时间来准备实际的发动机启动，并且由于需要建立更高的供给压力而更昂贵、复杂。
因此，存在对于克服了上述缺点的、改进的燃料喷射系统的需求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种解决了前述发动机可启动性问题的、创新性的燃料喷射系统。该目的通过权利要求1的特征部分的特征来实现。
本发明涉及一种用于将加压燃料供应到内燃机中的燃料喷射系统，该加压燃料尤其是二甲醚(DME)或其混合物，所述燃料喷射系统包括：低压液压回路；高压燃料泵，该高压燃料泵具有出口阀，用于将加压燃料供应到共轨；和喷射器，该喷射器用于将用于燃烧的燃料从共轨输送到发动机。所述出口阀的打开和关闭被布置为以第一频率发生。
本发明的特征在于，所述燃料喷射系统还包括隔离阀，该隔离阀连接在燃料泵的出口阀和共轨之间，其中，所述隔离阀布置为以第二频率打开和关闭，该第二频率低于所述第一频率。
如先前段落中所述，在高压泵和共轨之间的通常的止回阀(例如与泵的出口阀类似的止回阀)可能会不可靠地发挥密封功能以防止燃料蒸汽从共轨往回逸出。在本发明的燃料喷射系统中，通过使用运行频率比所述泵的出口阀的运行频率低的隔离阀，使得能够优化隔离阀的阀座的气密密封性能，因为所述隔离阀并不需要被设计用于对高压进行密封或用于高频运行。
根据一个实施例，第二频率是低频率，所述低频率的大小类似于将共轨压力升高到或维持在内燃机通常运行水平的需求所出现的频率，并且其中，所述第一频率是相对高的频率，所述相对高的频率的大小类似于燃料泵的至少一个泵送元件的泵送冲程的频率。
隔离阀的设计最大密封压差通常可以仅达到且略微高于在使用中可能出现的最大燃料蒸汽压力。在DME的情况中，这可通常大约为60巴。而且，根据本发明，隔离阀被设计为使得隔离阀在发动机运行期间打开，并且在发动机停止时、在不存在从泵到共轨的高燃料压力和/或燃料流的情况下；或者在共轨压力被命令降低的其他情况下，隔离阀开始自动关闭。因此，该阀的阀座不需要设计为抵抗明显的疲劳和撞击载荷，因此可由相对软的材料制成以实现可靠的气密密封。
本发明的另一个目的是以简单、低成本的方式提供对于现有技术系统的问题的解决方法，同时确保良好的可靠性和耐久性。该目的在本发明中通过使用如以上所述的简单和自动地执行功能的隔离阀实现，所述隔离阀防止了共轨无燃料的问题，而不是像现有技术系统那样每次在发动机需要启动时通过利用相对复杂且昂贵的高压和电致动的清扫阀来试图解决该问题。优选地，隔离阀被设计为对流动状态作出反应，对于从高压泵向共轨的流动而容易地打开，且在所述流动中止时或当流动反向时在复位弹簧的作用下缓慢地关闭。该优选的实施例不需要参考第三压力源，但是也可将隔离阀设计为压力致动阀的形式，此阀可由在高压泵和共轨之间的管线中高压力打开，且通过复位弹簧和基准管线压力(例如低压液压回路中的压力或环境压力)而关闭。所述阀的打开压力可选择为显著高于在使用中可能出现的最大燃料蒸汽压力，同时显著低于运行中的发动机的最小工作压力。通过这种措施，将系统的成本维持为相对低，而隔离阀的设计和自动功能从整体上简化了燃料喷射系统。
在根据本发明的另一个实施例中，所述隔离阀是单向阀，所述单向阀通过其出口连接到共轨且适于使其关闭动作比其打开动作缓慢。
在本发明的另一个实施例中，所述隔离阀的移动部分的冲程的最大体积排量大于从共轨到燃料泵的反向流，所述反向流是在两个连续的向前流动脉冲之间测量的。
在根据本发明的另一个实施例中，所述隔离阀是压力致动阀且适于在所述燃料泵的出口压力低于运行的发动机的最小正常共轨压力时关闭，且在其他的条件下打开。
在本发明的另一个实施例中，所述隔离阀是电操作的阀。
在根据本发明的另一个实施例中，所述隔离阀包括阀座，其中，所述隔离阀的关闭和打开是通过所述阀座交替地相互机械接触和不接触而提供的。
在本发明的另一个实施例中，所述隔离阀的至少一个阀座由相对弹性的非金属材料制成。
在根据本发明的另一个实施例中，高压释放阀通过其入口连接到燃料泵的出口。
在本发明的另一个实施例中，高压释放阀连接到共轨，其中，压力隔离阀安装在所述压力释放阀的下游。
在根据本发明的另一个实施例中，压力隔离阀连接在所述共轨和所述喷射器之间，其中，所述压力隔离阀能够根据共轨中的压力打开或关闭所述共轨和喷射器之间的液压连接。
通过实施从属权利要求的特征中的一个或数个，实现了另外的优点。
附图说明
在如下给出的本发明的详细描述中参考了附图，各图为：
图1示出了根据本发明的燃料喷射系统的一个实施例；
图2示出了根据本发明的燃料喷射系统的另一个实施例。
具体实施方式
在下文中将结合附图描述本发明的多种方面，所述附图提供为图示出本发明，但并非限制本发明，其中同样的附图表示相同的元件。
图1示出了根据本发明的燃料喷射系统1的优选实施例。燃料喷射系统1尤其适合于将诸如二甲醚(DME)或其混合物的、加压的高挥发性燃料供给到内燃机中，但该燃料喷射系统1同样适合于常规的燃料，例如柴油。燃料喷射系统1包括低压回路2，所述低压回路2具有用于存储、过滤和在相对低的供给压力下将燃料供应到燃料泵3的多个必需元件(未示出)。燃料泵3具有至少一个泵送元件4，所述泵送元件4通常通过其往复运动将燃料压力从供给压力水平泵压至相对高的压力。出口阀5被与泵送元件4相结合地安装，以防止由元件4泵送出去的燃料从燃料泵的出口6流回到泵送元件4中。燃料泵3的出口6经由隔离阀8连接到共轨7，所述隔离阀8设计为以明显比出口阀5低的频率运行，使得隔离阀8通常在发动机运行期间保持打开，但在发动机停止时或者不存在从燃料泵3到共轨7的燃料流动的指令时关闭。
燃料喷射器9连接到共轨7以接收储存在共轨中的加压燃料，用于将加压燃料喷射到发动机(未示出)内。压力隔离阀10安装在所述共轨和喷射器之间。压力隔离阀10通常设计为在发动机运行期间打开且在发动机停止时气密地关闭，以防止燃料可能从压力源(共轨7)经由关闭的喷射器泄漏到发动机的燃烧室内。此类型的压力隔离阀在现有技术中是众所周知的，且基本上是参考了周围环境或低压回路2的软座式压力释放阀。
高压释放阀11也连接到燃料泵3的出口6，以保护燃料喷射系统的高压元件不经受可能的过高压力。
能够以现有技术中已知的许多方式设计隔离阀8，以确保其足够快速地打开而不会造成对于从燃料泵3到共轨7的向前燃料流动的不必要的液压阻力，同时，在向前燃料流动中止和/或出现反向流动时实现其相对慢的自动关闭。例如，该阀的移动部分12可采用液压方式缓冲，且如图1所示，单向阀或单向限制器13也可用在缓冲件14的旁通通路中，以在类似的向前或反向流动条件下，相比于打开速度降低该阀的关闭速度。然而，因为在该燃料喷射系统中从燃料泵3到共轨7的向前流动通常大于反向流动(该反向流动被燃料泵3的相对快速动作的出口阀5有效地且必要地限制)，也能够以更简单的方式构造隔离阀8，其中不使用单向旁通限制器或阀，而是使阀的移动部分12的位移量足够大以容许可能的、从共轨7回到燃料泵3的瞬时反向流动，而所述移动部分不使阀座机械接触该阀并因此关闭该阀。隔离阀8的另一个可能的实施例在设计和功能上与如在共轨7和喷射器9之间使用的自动压力隔离阀10类似。在该实施例中，隔离阀8将设计为参考周围环境或低压回路或任何其他具有足够低的压力的介质的压力释放阀，以允许该阀在共轨和发动机的正常工作压力下打开，使得当发动机停止时、无论该阀暴露于何种基准压力下，该阀也可由其复位弹簧关闭。
以所述的方式设计隔离阀8，使得其运行频率明显低于例如出口阀5的运行频率，且还有不要求阀8在发动机的正常的运行燃料压力下实现液压密封的事实允许将设计关注点明显地从试图实现阀座的长的疲劳寿命及其对于高冲击力和接触压力的耐受力转移到在轻载荷运行中提供气密密封的目标。相应地，在本发明的燃料喷射系统中，隔离阀8可设计为具有软的和/或弹性的由金属以外的材料制成的阀座，诸如由具有相对好的压缩强度的弹性体或塑料制成的阀座。这样的软座阀通常实现了在相对低的成本下的且具有相对简单构造的气密密封。这又可实现了如下目的：即，当热的发动机不运行但仍足够热以保持共轨中的燃料和其他与共轨紧密关联的空间中的燃料处于比低压回路(包括燃料箱)中的燃料高的温度时，防止所述共轨中的燃料由于较高的蒸汽压力而克服低压回路中的较低蒸汽压力而被反向驱动经过燃料泵。
图2示意性地示出了本发明的第二实施例，该第二实施例类似于第一实施例，不同之处仅在于：高压释放阀11连接到隔离阀8的下游侧且直接连接到共轨7。该实施例为燃料喷射系统1赋予了以下的功能性：即使隔离阀8被关闭，也能够为共轨卸压，这对于运行中的发动机快速降低共轨压力(在此情况中，高压释放阀可具有电致动阀的类型)以及在维护期间必须从共轨中以及与共轨直接关联的空间中移除任何残余压力可能是需要的。这样的高压释放阀可能难以被设计用于实现气密密封，这是因为所述高压释放阀必须密封高压力且同时由于液压脉冲所导致的震颤而可能经受频繁的打开/关闭动作，并且因为所述高压释放阀必须具有较大的最大流动面积且因此在其阀座中具有更大的力/接触压力。为了防止在热的发动机的非运行状态下燃料蒸汽从共轨中逸出，在第二实施例中，压力隔离阀15安装在高压释放阀11的下游。压力隔离阀15通常可与上述阀10为相同的类型。
根据本发明的燃料喷射系统的如通过不同的实施例所图示的变体不应解释为严格地限制于给定的实施例，而是所述的变体当不相互矛盾时也可应用于其他实施例。
在权利要求中所提及的参考符号不视作限制由权利要求保护的主旨的范围，且其唯一的功能是使得权利要求更容易理解。
如将认识到，本发明能够在多个不同的方面中修改，而不偏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是上阐述性的而非限制性的。例如，数个喷射器可用于向多缸发动机供给，所有所述喷射器经由其相应的压力隔离阀连接到同一个共轨。喷射器也可具有返回管线，以使其内部泄漏向外输送到低压回路，且压力隔离阀也可安装在返回管线中，以防止从喷射器向发动机中泄漏，这种泄漏可能是由发动机不运行时低压回路中的蒸汽压所造成的。为防止对于燃料喷射器的喷嘴的过度腐蚀，在能够与发动机的燃烧室中的气体接触的喷嘴的外表面可涂有耐高温涂料。

Claims (11)

1.一种用于将加压燃料供应到内燃机中的燃料喷射系统(1)，所述燃料喷射系统包括：低压液压回路(2)；燃料泵(3)，所述燃料泵(3)具有泵送元件(4)和出口阀(5)，所述燃料泵(3)用于将加压燃料供应到共轨(7)；以及喷射器(9)，所述喷射器(9)把用于燃烧的燃料从所述共轨输送到所述内燃机，其中，所述出口阀(5)的打开和关闭被布置为以第一频率发生，并且其中，所述低压液压回路(2)被布置为将燃料以相对低的供给压力供应到所述燃料泵(3)，且所述泵送元件(4)被布置为将燃料从供给压力水平泵压至相对高的压力，
其特征在于，所述燃料喷射系统还包括隔离阀(8)，所述隔离阀(8)连接在所述共轨(7)与所述燃料泵(3)的所述出口阀(5)之间，其中，所述隔离阀(8)是单向阀，所述单向阀的出口连接到所述共轨(7)，且所述单向阀适于使所述单向阀的关闭动作比所述单向阀的打开动作慢，并且其中，所述隔离阀(8)被布置为以第二频率打开和关闭，所述第二频率低于所述第一频率。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述第二频率是低频率，所述低频率的大小相当于将所述共轨的压力升高到或维持在内燃机通常运行水平的需求所出现的频率，并且其中，所述第一频率是较高频率，所述较高频率的大小相当于所述燃料泵(3)的至少一个泵送元件(4)的泵送冲程的频率。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述隔离阀(8)的移动部分(12)的冲程的最大体积排量大于从所述共轨(7)到所述燃料泵(3)的反向流，所述反向流是在两个连续的向前流动脉冲之间测量的。
4.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述隔离阀(8)是压力致动阀，且适于在所述燃料泵(3)的出口压力低于运行的发动机的最小正常共轨压力时关闭并在其他情况下打开。
5.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述隔离阀(8)是电操作的。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述隔离阀(8)包括阀座，其中，所述隔离阀的关闭和打开是通过所述阀座交替地相互机械接触和不接触而提供的。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述隔离阀(8)的至少一个阀座由相对弹性的非金属材料制成。
8.根据权利要求1-3中的任一项所述的燃料喷射系统，其特征在于，高压释放阀(11)的入口连接到所述燃料泵(3)的出口(6)。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料喷射系统，其特征在于，高压释放阀(11)连接到所述共轨(7)，其中，在所述高压释放阀(11)的下游安装有压力隔离阀(15)。
10.根据权利要求1-3中的任一项所述的燃料喷射系统，其特征在于，压力隔离阀(10)连接在所述共轨(7)和所述喷射器(9)之间，其中，所述压力隔离阀(10)能够根据所述共轨(7)中的压力而打开或关闭所述共轨(7)和所述喷射器(9)之间的液压连接。
11.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述加压燃料是二甲醚(DME)或其混合物。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3296558B1 (en) * 2015-05-12 2020-12-23 Hitachi Automotive Systems, Ltd. High-pressure fuel pump
US10036314B2 (en) 2016-01-11 2018-07-31 Caterpillar Inc. Fuel system flush circuitry and method for operating the same
SE541176C2 (en) 2016-03-07 2019-04-23 Scania Cv Ab An arrangement for protecting a high-pressure accumulator fuel injection system
DE102016220851A1 (de) * 2016-10-24 2018-04-26 Robert Bosch Gmbh System zur Verdichtung eines verflüssigten Gases auf einen Zieldruck
CN110869605B (zh) * 2017-08-28 2021-12-28 沃尔沃卡车集团 发动机加压燃料系统和操作发动机加压燃料系统的方法
DE102021206328A1 (de) * 2021-06-21 2022-12-22 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gasspeichervorrichtung, Gasversorgungssystem sowie Gasmotor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101400886A (zh) * 2006-03-30 2009-04-01 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 燃料喷射系统
CN101403361A (zh) * 2007-09-13 2009-04-08 玛涅蒂玛瑞利动力系公开有限公司 用于设有控制高压燃料泵流速的截止阀的共轨式直喷系统的控制方法
CN201401247Y (zh) * 2009-03-20 2010-02-10 天津大学 二甲醚共轨式电控喷射系统
CN101861459A (zh) * 2007-11-16 2010-10-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的高压燃料供给装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2415298C3 (de) * 1974-03-29 1981-02-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Rückschlagventil für Niederdruckkraftstoffeinspritzanlagen
US5421306A (en) * 1994-03-07 1995-06-06 Walbro Corporation Check valve for engine fuel delivery systems
JPH08114160A (ja) 1994-08-25 1996-05-07 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用燃料供給装置
US6024064A (en) 1996-08-09 2000-02-15 Denso Corporation High pressure fuel injection system for internal combustion engine
US20010032675A1 (en) 2000-02-29 2001-10-25 Russell Keith M. Bi-directional pressure relief valve
FR2818702B1 (fr) * 2000-12-21 2003-04-11 Roxer Dispositif et methode d'injection d'un carburant gazeux sous forme liquide pour moteur a combustion interne
ES2268613T3 (es) * 2004-06-30 2007-03-16 C.R.F. Societa Consortile Per Azioni Un sistema de regulacion de la presion de combustible para un motor de combustion interna.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101400886A (zh) * 2006-03-30 2009-04-01 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 燃料喷射系统
CN101403361A (zh) * 2007-09-13 2009-04-08 玛涅蒂玛瑞利动力系公开有限公司 用于设有控制高压燃料泵流速的截止阀的共轨式直喷系统的控制方法
CN101861459A (zh) * 2007-11-16 2010-10-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的高压燃料供给装置
CN201401247Y (zh) * 2009-03-20 2010-02-10 天津大学 二甲醚共轨式电控喷射系统

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Publication number Publication date
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