CN105339644A - 用于内燃机的分流燃料轨道组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的分流燃料轨道组件包括通过连接器连接的第一歧管和第二歧管，所述连接器直接接合到所述歧管中的每个并具有流体连接所述第一歧管和所述第二歧管的横孔以及流体连接到燃料供应管线的杆通道。本分流燃料轨道组件更容易制造和组装，并且能通过将所述分流燃料轨道组件直接安装在缸体盖组件上而无需任何中间连接管道来容易地安装在所述发动机的缸体盖上。

Description

用于内燃机的分流燃料轨道组件
发明领域
本公开涉及一种用于将燃料供应到内燃机的分流燃料轨道组件。
背景技术
许多发动机燃料系统采用针对每个燃烧室的燃料喷射器。燃料以液体或气体形式存储在存储容器中并最终经由燃料岐管输送到喷射器。当一个歧管用于将燃料输送到所有的喷射器时，这种布置被称为“共轨”。
因此，共轨燃料系统通常采用针对发动机或缸体组的单一歧管，例如当发动机具有以V形构造布置的两个缸体组时，可以存在用于每个缸体组的共轨。例如，美国专利号7,543,567描述通过燃料管线连接到高压燃料源并通过中空管连接到燃料喷射器的共轨。有时被称为“燃料剑”的中空管从共轨直线延伸，并被配置来将燃料从共轨供应到每个燃料喷射器。每个中空管经过设置在缸体盖中的相应的孔。
已知用于将燃料供应到发动机的燃料喷射器的此类布置被应用到任何类型的内燃机，例如，以柴油、汽油、气体燃料为燃料的发动机或消耗超过一种燃料的发动机。当发动机消耗两种燃料时，第一燃料可以是诸如柴油的液体燃料并且第二燃料可以是诸如天然气的气体燃料。
发动机可设计有呈紧邻缸体盖安装的外部歧管形式的共轨。为了将最初设计来仅以液体燃料为燃料的发动机修改为以两种燃料为燃料，已知的是添加第二外部共轨。外部共轨的长度取决于发动机中缸体的数量。例如，在典型的发动机构造中，发动机可具有包括两个与八个缸体之间的缸体组，并且具有更多缸体的发动机需要更长的共轨以将燃料到每个缸体。与更短的共轨相比，更长的共轨更难制造，并且对于更长的构造，还可更难以确保对每个燃烧室的均匀燃料分配。
因此，存在对与已知共轨相比更容易制造和安装的改进的燃料轨道的需要。还优选的是，燃料轨道以最小化组合发动机和燃料轨道组件占据的空间的方式安装在发动机上。
发明内容
公开了一种用于将燃料分配至内燃机中的多个燃料喷射器的分流燃料轨道组件。分流燃料轨道组件包括：连接器，其具有与入口以及第一出口和第二出口流体连通的内部燃料分配通道；第一歧管，其直接接合到第一出口，由此限定在第一歧管内的第一细长的燃料通道与和连接器相关联的内部燃料分配通道流体连通。第一歧管具有用于将燃料从第一细长的燃料通道输送到多个燃料喷射器中的一个的至少一个分配通道。分流燃料轨道组件还包括：第二歧管，其直接接合到第二出口，由此限定在第二歧管内的第二细长的燃料通道与和连接器相关联的内部燃料分配通道流体连通。第二歧管具有用于将燃料从所述第二细长的燃料通道输送到多个燃料喷射器中的一个的至少一个分配通道。
第一歧管的第一细长的燃料通道具有与第二歧管的第二细长的燃料通道的纵轴对准的纵轴。
在优选的实施方案中，分流燃料轨道组件包括具有相等长度的第一歧管和第二歧管，每个歧管将燃料输送到相同数量的燃料喷射器。
第一歧管和第二歧管优选地形成为直接安装到缸体盖组件上，其中与所述第一歧管和所述第二歧管中的每个相关联的分配通道中的每个和与多个燃料喷射器中的每个相关联的对应的燃料通道之间具有不透流体连接。
分流燃料轨道组件还可以包括接合到第二歧管的第二连接器以及与第二歧管相反地接合到第二连接器的第三歧管。
分流燃料轨道组件的第一歧管和第二歧管优选地由金属块加工制成，或者它们可以由挤压金属制成，其中端塞密封未连接到连接器的开口端。或者，第一歧管和第二歧管可以是铸造金属件。
本文描述的分流燃料轨道组件可以与单一缸体组相关联。
描述一种将分流燃料轨道组件安装在内燃机的缸体盖组件上的方法，所述方法包括：
a.通过可释放连接将第一歧管直接接合到连接器的第一臂；
b.通过可释放连接将第二歧管直接接合到所述连接器的第二臂；
c.将所述第一歧管和所述第二歧管中的每个的横向通道与流体连接到发动机喷射器的缸体盖组件中的对应的通道对准；以及
d.通过可释放紧固件将由第一歧管、第二歧管和连接器形成的所述组件安装在缸体盖组件的缸体盖组件上。
所述方法还包括将燃料供应导管连接到连接器的杆。
分流燃料轨道组件可直接安装在发动机的缸体盖上。
附图说明
附图示出本发明的特定优选实施方案，但所述实施方案不应视为以任何方式限制本发明的精神或范围。
图1是本分流燃料轨道组件在其安装在内燃机的缸体盖组件上时的分解透视图；
图2示出分流燃料轨道组件的侧视图和底视图以及穿过连接分流燃料轨道组件的第一歧管和第二歧管的T形连接器的放大横截面图。
图3示出直接安装在内燃机的缸体盖组件上的分流燃料轨道组件的横截面侧视图。
图4示出直接安装在缸体盖组件上并流体连接到燃料剑的分流燃料轨道组件的横截面侧视图，所述燃料剑与连接到发动机的燃料喷射器的缸体盖中的内通道连通。
具体实施方式
使用不同类型燃料的内燃机，例如，以柴油、汽油或气体燃料为燃料的发动机可以采用在优选实施方案中示出的分流燃料轨道组件。主题分流燃料轨道组件在安装在适合于利用两种燃料操作的常规单一燃料内燃机上时尤其有利，因为利用此类发动机可存在偏好更紧凑布置的空间限制，并且可存在对可对发动机做出以容纳第二燃料歧管的修改的限制。适合于以两种燃料为燃料的发动机可以是二元燃料发动机或双燃料发动机，或者是有时作为二元燃料发动机并有时作为双燃料发动机操作的混合机，所述二元燃料发动机意指能够以两种不同燃料中的任意一种为燃料的发动机，所述双燃料发动机意指可以同时以两种不同燃料为燃料的发动机。例如，可以以两种燃料为燃料的发动机是可以以气体燃料(诸如天然气、氢气、丙烷、乙烷、丁烷、甲烷或其混合物)为第一燃料和/或以液体燃料(诸如汽油、柴油燃料、二甲醚、生物柴油或煤油)为第二燃料的发动机。
参考附图，图1示出结合与具有一组六个缸体的内燃机相关联的缸体盖组件的主题分流燃料轨道组件的优选实施方案的分解图。分流燃料轨道组件100安装在缸体盖组件200上，所述缸体盖组件200包括可安装到发动机块(未示出)以覆盖六个缸体(未示出)的基座缸体盖。如在图1中所示的，缸体盖可由单独部件制成，其中一个单独部件与每个缸体相关联，或者缸体盖可被制成覆盖发动机块中的所有缸体的一个结构单元。在所示出的实施方案中，缸体盖组件200还包括间隔物220，所述间隔物220延伸组件200的高度以容纳更长的燃料喷射阀和用于输送第二燃料的空间。缸体盖组件还包括保护阀组件免受灰尘、水及其他污染物影响的阀盖225。具有针对每个燃烧室的单独缸体盖的优势是其形成可由具有任何数量的缸体的发动机使用的模块化组件。主题燃料歧管组件可与所有类型的缸体盖组件一起使用，但对具有更大的缸体或更多的缸体的发动机更有利。取决于可用空间，在优选的实施方案中，分流燃料轨道组件直接安装在缸体盖上并靠近燃料喷射器安装的位置。
分流燃料轨道组件100包括通过连接器160流体连接的第一歧管120和第二歧管140。在所述优选的实施方案中，分流燃料轨道组件100整体安装在缸体盖组件200上。诸如螺栓的可释放紧固件180将分流燃料轨道组件100附接到缸体盖组件200。第一歧管120和第二歧管140是中空的以允许燃料流动到与每个缸体相关联的开口，并且除了这些开口以及与连接器160内的燃料通道形成不透流体连接的入口，所述第一歧管120和第二歧管140是密封的。在优选的实施方案中，密封件190提供在连接器160与第一歧管120和第二歧管140之间以及分流燃料轨道组件100与缸体盖组件200之间的接口处。
图2示出分流燃料轨道组件100的侧视图和底视图以及组件的细节“A”的横截面图，示出穿过连接器160的横截面和穿过歧管120和140的部分横截面。连接器160包括与第一歧管120形成不透流体连接的第一臂161、与第二歧管140形成不透流体连接的第二臂162以及提供燃料供应管线可连接到的入口的杆163。连接器160具有流体连接第一歧管120和第二歧管140的横孔164以及与横孔164流体连通的杆通道165。横孔164流体连接到第一歧管通道124以及第二歧管通道144。连接器160通过可释放连接直接接合到第一歧管120和第二歧管140，以便提供更紧凑的组件并避免任何中间管道以及将与此类管道相关联的另外接头。
在所示出的图中，连接器160具有“T”形，由此第一臂161和第二臂162与杆163形成90度角。在所示出的图中，第一歧管120的纵轴“B”与第二歧管140的纵轴“D”以及连接器160的横轴“C”对准。分流燃料轨道组件的所公开结构包括容易制造的部件，并且连接器160可与不同的歧管一起使用以便用于允许连接器160的更大规模生产的不同发动机几何结构。
图3示出安装在发动机的缸体盖组件200上的第一歧管120的横截面图。在所述示出的实例中，如在图1中所示，发动机可包括安装在缸体盖210的顶部上的间隔物220，其中间隔物220具有用于将燃料输送到燃料喷射器的内通道230，或者缸体盖本身可包括这种内通道并且第一歧管120可以以基本上相同的方式安装到缸体盖210的外壁。在所述实施方案中，螺栓180将第一歧管120附接到间隔物220或缸体盖组件200。如在图3中所示，第一歧管120直接安装在间隔物220的表面上。当第一歧管120被如图所示地安装时，第一歧管通道124与横向燃料通道126流体连通，所述横向燃料通道126与燃料通道230对准。燃料通道230是缸体盖组件200内的内通道的一部分，所述缸体盖组件200流体连接到发动机的燃料喷射器中的一个。密封件190提供第一歧管120与间隔物220之间的密封。第二歧管140具有类似的结构并且以相同的方式安装，在相反方向上从连接器160延伸。
在缸体盖中不具有如先前结合图3描述的将燃料歧管连接到燃料喷射器的此类内通道的其他发动机可使用燃料剑来将燃料歧管连接到燃料喷射器，并且在此类实施方案中第一歧管120和第二歧管140以基本上相同的方式起作用来将燃料分配到每个缸体的每个燃料喷射器。图4中示出这种实施方案，其中提供有燃料通道330的燃料剑300安装在缸体盖组件200中。燃料剑300中的燃料通道330将第一歧管通道124流体连接到缸体盖中的内通道，所述缸体盖流体连接到燃料喷射器。
在图1至图4中示出的第一歧管120和第二歧管140可由金属块、挤压金属加工制成，或者可以是铸造金属。
在图1和图2中示出的分流燃料轨道组件100包括两个歧管120和140。在其他实施方案中，在本文描述但未示出，主题分流燃料轨道组件可包括多个连接器和相关联的歧管，例如具有由两个连接器连接的三个歧管(也就是说，对于单一组的缸体，分流燃料轨道组件可包括连接到第一连接器的第一歧管，所述第一连接器也连接到第二歧管，其中第二歧管在其相反端连接到第二连接器，其中第二连接器连接到第三歧管。对于具有多个缸体组的其他发动机，针对每个缸体组可以存在一个分流燃料轨道组件。
公开一种用于将分流燃料轨道组件安装在内燃机上的方法。所述方法包括通过可释放连接将第一歧管120直接接合到连接器160的第一臂161，通过可释放连接将第二歧管140直接接合到连接器160的第二臂162，将燃料供应导管连接到连接器160的杆163，将歧管120、歧管140中的横向通道126与缸体盖组件中的将燃料供应到燃料喷射器的燃料入口的对应燃料通道230对准，所述燃料喷射器将燃料喷射到发动机中，以及将由此形成的分流燃料轨道组件通过诸如螺栓的可释放紧固件安装在缸体盖组件上。在一些实施方案中，歧管120和歧管140可利用螺纹连接接合到连接器160。
对于包括超过两个歧管的实施方案，燃料歧管组件的模块化结构通过以相同的方式简单地增加更多的部件而促进具有针对不同发动机的不同构造的组件使用相同的组装方法。
在优选的实施方案中，分流燃料轨道组件直接安装在发动机的缸体盖组件上，使得燃料歧管组件与通向燃料喷射器的相应燃料入口的燃料通道之间不需要另外的管道。
虽然已经示出并描述了本发明的具体元件、实施方案和应用，但应当理解，本发明并不限于所述的具体元件、实施方案和应用，因为在不脱离本公开的范围、尤其是依据前述教导的情况下，本领域的技术人员可以进行修改。

Claims (12)

1.一种用于将燃料分配至内燃机中的多个燃料喷射器的分流燃料轨道组件，所述分流燃料轨道组件包括：
连接器，其具有与入口以及第一出口和第二出口流体连通的内部燃料分配通道；
第一歧管，其直接接合到所述第一出口，由此限定在所述第一歧管内的第一细长的燃料通道与和所述连接器相关联的所述内部燃料分配通道流体连通，所述第一歧管具有用于将燃料从所述第一细长的燃料通道输送到所述多个燃料喷射器中的一个的至少一个分配通道；以及
第二歧管，其直接接合到所述第二出口，由此限定在所述第二歧管内的第二细长的燃料通道与和所述连接器相关联的所述内部燃料分配通道流体连通，所述第二歧管具有用于将燃料从所述第二细长的燃料通道输送到所述多个燃料喷射器中的一个的至少一个分配通道。
2.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述第一细长的燃料通道具有纵轴，所述纵轴与所述第二细长的燃料通道的纵轴对准。
3.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述第一歧管和所述第二歧管在长度上相等并且各自将燃料输送到相同数量的燃料喷射器。
4.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述第一歧管和所述第二歧管各自被形成为直接安装到缸体盖组件上，其中与所述第一歧管和所述第二歧管中的每个相关联的所述分配通道中的每个和与所述多个燃料喷射器中的每个相关联的对应燃料通道之间具有不透流体连接。
5.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其还包括接合到所述第二歧管的第二连接器以及与所述第二歧管相反地接合到所述第二连接器的第三歧管。
6.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述第一歧管和所述第二歧管由金属块加工制成。
7.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述第一歧管和所述第二歧管由挤压金属制成，其中端塞密封未连接到所述连接器的开口端。
8.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述第一歧管和所述第二歧管是铸造金属件。
9.根据权利要求1所述的分流燃料轨道组件，其中所述多个燃料喷射器与单一缸体组相关联
10.一种将分流燃料轨道组件安装在内燃机的缸体盖组件上的方法，其包括：
a.通过可释放连接将第一歧管直接接合到连接器的第一臂；
b.通过可释放连接将第二歧管直接接合到所述连接器的第二臂；
c.将所述第一歧管和所述第二歧管中的每个的横向通道与流体连接到所述发动机的喷射器的所述缸体盖组件中的对应通道对准；以及
d.通过可释放紧固件将由所述第一歧管、所述第二歧管和所述连接器形成的所述组件安装在所述缸体盖组件上。
11.根据权利要求10所述的方法，其还包括将燃料供应导管连接到所述连接器的杆。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述组件直接安装在所述发动机的缸体盖上。
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