CN1151198A - 辅助喷射器 - Google Patents

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Abstract

一种用于一内燃机1的一燃料供应系统的辅助喷射器结构。辅助喷射器结构包括至少一个安装在输入集管2中的、节流阀12的上游或下游的喷射器13，该喷射器适用于在主燃料供应系统供应的燃料不足时供应燃料。主燃料供应系统和辅助喷射器13可以以LPG、天然气或汽油运行。辅助喷射器可以是一液体燃料喷射器也可以是一气态燃料喷射器。

Description

辅助喷射器
技术领域
1.本发明涉及用于内燃机的燃料喷射系统。
技术背景
用于内燃机的燃料喷射系统适用于给发动机的每个汽缸的输入集管提供液体燃料。这种系统被称为多点液体燃料喷射系统。根据发动机的状况和汽缸内的汽化及燃烧所需的特性，通过适当控制各喷射器的运行，能直接向各汽缸提供精确数量的液体燃料。
但要使液体燃料所喷射的量达到的精确数量却存在着一个问题，即喷射器中的邻近喷射口的燃料必须一直是液体。然而在发动机运行的过程中，各汽缸的周围环境有时可能很热，在这个范围内的这样一种温度不利于低沸点的液体燃料的喷射。
尤其是在这样的时刻，即发动机运转之后熄火了一些时候，此时，燃料管道、输入集管的本体和一个或若干喷射器已被加热到诸喷射器中甚至燃料管道中的液体燃料都被汽化的程度，使管道充满了气态燃料而不是液态燃料，此时会出现严重的问题。这种状况被称作吸热状况。当这样一种发动机需要重新启动时，原先设计成供应高压液体的这些喷射器将无法以气体形式提供足够的燃料，因此就不能使这种发动机方便地启动。这时就需要应用一燃料泵使新的燃料通过燃料管道及喷射器进行循环，以使足够的新燃料泵入燃料管道和诸喷射器而使它们冷却，然后才能将液体燃料供应给喷射器而使发动机启动，这个过程需要相当多的时间，也许是15秒，也许是30秒。
以二元燃料系统运行的发动机还存在另一个问题。即，发动机可能有LPG和汽油两种燃料，往往需要把一种燃料改变成另一种燃料。当这种改变是由汽油改变为LPG时，压力较高的LPG很容易取代汽油，但是，当这种改变是由压力较高的LPG改变为压力较低的汽油时，往往需要较长的时间，可能约两分钟左右，其间，压力还是太高以致不能供给汽油，但是由于LPG的缺乏流动，不能维持LPG的压力，因此，压力不足以避免燃料的汽化，这时喷射器提供的仍然是气体而不是提供液体。
本发明的目的是提供一种结构，通过这种结构，发动机可在称作吸热的状况下启动，本发明的还有一个目的是提供一种结构，它在一二元燃料系统中把一种燃料转换成另一种燃料的过程中能维持发动机动力。
本发明的内容
因此，在一种形式中，本发明被认为是属于一个用于一内燃机的含有一主燃料供应系统的一燃料供应系统中的辅助喷射器，通过至少一个输入集管把燃料输送给诸汽缸，其中，输入集管包括一节流阀，该输入集管在节流阀的下游分开，以向内燃机的每个汽缸输送空气，而辅助喷射器结构包括至少一个安装在输入集管中节流阀上游或下游的用来喷射燃料的喷射器，该喷射器适用于在主燃料供应系统供应的燃料不足时供应燃料。
因此，可以看出，本发明提供了一辅助燃料喷射器，该辅助燃料喷射器位于主输入空气流中，所处位置与发动机装置之间有一些距离，那儿的温度不很高，因此可以用作辅助用的燃料供应系统。
由于此位置与节流阀相邻，该辅助喷射器可称为一节流体喷射器。
在一较佳实施例中，主燃料供应系统可以是一个多口或多点燃料喷射结构，各个以汽油、LNG、CNG或LPG运行的汽缸都有各自的喷射器。或者燃料供应系统可以是一个以汽油、LNG、CNG或LPG运行的一元喷射器系统。
本发明的主燃料供应系统和辅助喷射器的的燃料都可以是LPG、天然气或汽油或一些其它燃料的一元燃料。
或者本发明可用于例如以汽油和LPG或任何其它两种燃料运行的二元燃料车辆。在二元燃料系统中，辅助喷射器供应的燃料可以是汽油或LPG。
当辅助喷射器以LPG或天然气运行时，它可以是一个液体燃料喷射器，也可以是一个气态燃料喷射器。
如果辅助喷射器作为一气态燃料喷射器以LPG或LNG运行，则气源可以是一个供有来自燃料罐的液体燃料的汽化器/调节器结构。
或者，气态燃料可直接从LPG或CNG燃料罐顶部的蒸汽空间获得。这种气体的压力将是燃料罐中的蒸汽压力，这种压力足以使燃料以气体输送给喷射器，而且在输送到辅助喷射器之前需要节流。在至辅助喷射器的蒸汽输送管路中有可能需要使用一压力调节器。
当通过辅助喷射器喷射液态或气态状的燃料时，其数量可通过确定压力或压力和温度以及应用发动机的一电子控制器中的合适的一览表(1ook-up tables)来确定。
如上所讨论的，辅助喷射器用在各个喷射器的温度或压力或温度和压力都处在很可能使燃料已在喷射器中汽化的第一环境中。即，由热的发动机引起了吸热现象。
可使用辅助喷射器的另一个环境是二元燃料发动机，用于燃料从一压力较高的燃料转换为压力较低的燃料的时候。
液体燃料的辅助喷射器结构可使用一个或两个喷射器，当这些喷射器安装在节流阀的前面时就可以与输入集管的延伸方向形成角度，使燃料朝向节流阀，当这些喷射器安装在节流阀的后面时可将燃料引向一隔板，以便使燃料得到良好的混合和汽化。
在一实施例中，既可输送LPG又可输送汽油给辅助喷射器，此时，用一合适的阀确保在一个时间只能输送一种燃料，以便如果二元燃料发动机完全没有汽油时，则甚至在吸热状况下还能依靠LPG运行。
在制造时，如果本发明的辅助喷射器将被装入车辆时，可提供一适当构造的节流体，该节流体包括用于一个或一个以上的辅助喷射器的安装结构和一来自发动机燃料输送管路的合适的燃料供应。
在为了将一一元燃料喷射发动机转换为一二元燃料喷射发动机而将辅助喷射器装入一电动车辆时，可提供一被装进来自空气清洁器的节流阀输入管道的接合环，喷射器可装入接合环中。再从汽油输送管路或LPG输送管路提供合适的燃料供应。
在车辆电子控制设备中可提供合适的电子控制装置，以在需要时驱动辅助喷射器。
因此，本发明提供了一辅助燃料供应装置，它可以是一个位于一内燃机的节流体上游或下游的一节流体接合器处的喷射器。喷射器可以是一个标准的汽油喷射器，它有比较高的喷射流以覆盖尽可能高的负荷和发动机速度。喷射器的外壳设计成使其射流对着节流阀。这将有助于汽化汽油，而这对于能较好地把燃料分配进各个汽缸是重要的。
当发现发动机处在吸热状况时，车辆的电控制设备将通过计算所必须的燃料和考虑仅仅用于一个一元喷射器的燃料数量，来驱动以汽油运行的节流体喷射器或辅助喷射器。如果必须，可使用两个节流体喷射器或辅助喷射器以覆盖较宽的运行范围。这种结构有助于向发动机提供燃料并使之启动。在运行辅助喷射器的同时，LPG或汽油燃料泵可运行使燃料再循环，以冷却主喷射系统的诸喷射器和燃料管道，但在这过程期间，实际使用的诸喷射器没有被驱动。
当电控制设备接受到一信号，该信号指示由于再循环的流体的冷却或一预定时间已过去而不再汽化时，节流体喷射器就停止喷射，而使用多点汽油LNG或LPG进行运行。
在辅助喷射器运转时间高达至两分钟时，由于通过一喷射器传递的燃料有限，所以有一些动力损失。然而，可使用两个喷射器，以克服上述过程中的动力损失。
当检测到存在吸热状况或在一二元燃料发动机中较高压力燃料转换为较低压力燃料时，才使用节流体喷射器。当发动机已被冷却，或没有吸热状况，则将用主或多点喷射器正常地启动和运转。
也可用辅助喷射器帮助一高压力燃料如LPG转换为一压力较低的燃料如汽油。在转换过程中，辅助喷射器同时与多点喷射器以汽油运转，把LPG的蒸汽放到输入集管。电子控制设备可通过监测排氧传感器的反馈，来调整节流体喷射器或辅助喷射器和多点LPG喷射器中的燃料喷射。应注意，通过减少来自节流体喷射器的燃料数量，使LPG驱气(the purging ofLPG)尽可能快地完成，达到一较快的转换。在转换过程中，连续监测燃料管道中的压力，当压力降到接近汽油压力时，将会启动汽油多点喷射而关掉节流体喷射器。
因此，在另一种形式中，本发明被认为是属于一个用于一内燃机的含有多点燃料喷射结构的一燃料供应系统的运行方法，方法包括步骤：确定多点燃料喷射结构不太可能或不会输送足够燃料的时间，以及在远离发动机处把燃料喷射进发动机的输入集管。
以上总的描述了本发明，但为了有助于理解本发明，下面请参阅示出本发明较佳实施例的附图。
附图简要说明
在附图中
图1是使用一元燃料的本发明的燃料喷射结构的示意图。
图2示出一含有本发明辅助喷射器的二元燃料喷射结构。
图3示出一含有本发明辅助喷射器的一元燃料喷射结构。
图4示出一含有本发明辅助喷射器的另一个二元燃料喷射结构。
图5示出一一元燃料喷射结构，包括一采用一混合器-汽化器的本发明的辅助喷射器。
图6示出一一元燃料喷射结构，包括一采用直接来自燃料罐的蒸汽的本发明的辅助喷射器。
发明的最佳实施方式
现在仔细地看附图，尤其是图1，可以看出，图示的发动机1有一输入集管2，该输入集管被分成输入导管3、4、5和6，一根导管针对一个汽缸。燃料喷射器7、8、9和10把一燃料管道11中的燃料供应给每个喷射器。燃料可以是汽油也可以是LPG。需要时，来自电子控制器(未示出)的电线(未示出)驱动喷射器。一从喷射器和燃料管道到燃料罐的返回管路也没有示出。
输入集管2包括一节流阀12，在节流阀12的上游有一辅助喷射器13，通过来自一向燃料管道11提供燃料的供给管路16的管路15为该辅助喷射器提供燃料。辅助喷射器13有一个进入输入集管2并在节流阀12上游的喷嘴14。辅助喷射器13也是由电子控制器驱动的。
要指出的是，在节流阀12上游的辅助喷射器13的位置稍微远离发动机1，所以不会出现较严重的加热状况，而这种状况在各个输入导管3、4、5和6中是会出现的。为此，即使喷射器7、8、9和10中的燃料和甚至是管道11中的燃料已被汽化，还能通过辅助喷射器13提供液体燃料以启动热状况下的发动机。
一旦用辅助喷射器启动了发动机，则足够的燃料将在喷射器7、8、9和10中循环以使它们冷却，或使这些喷射器运行以把其中的气体清除掉，从而供应液体燃料。一旦主要的多点喷射器正常运行，则辅助喷射器停止工作。
图2是以LPG和汽油运行并使用一本发明的辅助喷射器的一二元燃料发动机的图示结构。发动机20有一输入集管21，该集管被分成四个单独集管22，每一个单独集管给一四汽缸发动机中的一个汽缸提供空气。当需要时，喷射器23为各自的输入导管输送燃料，使燃料能进入各个汽缸。在以LPG或汽油的正常运行过程中，过量的燃料在一输入燃料的管道27、喷射器23和一输出燃料的管道33中再循环，以保持喷射器23冷却。在LPG的情况下，LPG泵24使燃料从燃料罐25经过LPG供给管路26泵入输入燃料的管道27，再通过各个喷射器使过量的燃料经过输出燃料的管道33和压力调节器29，然后通过LPG返回管路28回到LPG燃料罐。在以汽油运行时情况相类似，汽油泵30使燃料通过汽油供给管路31从汽油罐35泵入输入燃料的管道27，再通过喷射器23流出输出燃料的管道33，然后通过汽油返回管路34回到汽油罐35。在返回管路34中的汽油压力调节器39控制汽油回路中的压力。
一来自主要的汽油供给管路31的汽油供给管路36为一个在输入集管21中的、在节流阀38上游的辅助喷射器37提供汽油。一从汽油供给管路36到调节器39上游的汽油返回管路34的分支管路32控制辅助喷射器供给管路中的压力。
图3示出一以高沸点燃料例如汽油运行的一元燃料发动机的结构。
在此图中，与图2共同的零部件用相同的标号表示。
高沸点燃料例如汽油储存在燃料罐40中，通过燃料输送管路41把燃料输送到输入燃料的管道42。过量的燃料流过各喷射器之后经输出管道43和输出燃料的管路44回到燃料罐40。在返回管路44中的一汽油压力调节器49控制汽油回路中的压力。
一来自主汽油供给管路41的汽油供给管路46为一在输入集管21中的、在节流阀38下游的辅助喷射器48提供汽油。一从汽油供给管路46到调节器49上游的汽油返回管路44的分支管路47控制辅助喷射器的供给管路中的压力。
在发动机处于吸热状况的时候，喷射器23无法使足够的燃料经过输入管22输送到发动机，则可用辅助喷射器48来输送足够的燃料。
可设置一隔板49以有效地使来自喷射器48的喷射燃料散开。
图4示出一二元燃料发动机，在该发动机中，辅助喷射器50是一个设置在来自燃料输送管路52的燃料管路51上的流通式喷射器，过量的燃料通过燃料返回管路53到主燃料返回管路54，然后经压力调节器56进入燃料罐55。
在这个实施例中，喷射器50在输入集管21中的节流阀38的上游。
图5示出一用LPG和LNG作燃料的车辆的实施例，该实施例用一汽化器/调节器60来汽化由来自主燃料管路62的管路61提供的液体燃料，然后通过管路64将气体输送给气体喷射器65。
气体喷射器65在节流阀38下游的输入集管21中。
图6示出一用LPG或LNG作燃料的发动机的实施例，在该实施例中，辅助喷射器70是一气体式喷射器，由气体管路71供给燃料，该气体管路71直接从燃料罐25中的燃料上方的蒸汽空间72延伸。
  由于在燃料罐25的蒸汽空间72中的气体与该燃料罐中的液体平衡，所以该气体有足够的压力输送到喷射器70。在气体输送管路71中也可选用一压力调节器74。
可以看出，本发明提供了一结构，由于在一内燃机的节流体中使用了一辅助喷射器，而能方便地进行热启动和提供燃料的转换条件。
整个说明书和后面的权利要求书，除另有要求的内容之外，动词词语“包括”和“含有”及其相应的现在分词应被理解成包括所述的整体或整体的组合，但并不排除任何其它的整体或整体组合。

Claims (14)

1.一种用于内燃机的燃料供应系统中的辅助喷射器结构，燃料供应系统包括一主燃料供应系统，通过一喷射器或几个喷射器使燃料通过至少一个输入集管输送到发动机的汽缸，其特征在于，输入集管包括一节流阀，该输入集管在节流阀的下游被分开，以向内燃机的每个汽缸输送空气，辅助喷射器结构包括至少一个安装在节流阀上游或下游的输入集管中的用来喷射燃料的喷射器，该喷射器用于在主燃料供应系统供应的燃料不足时供应燃料。
2.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，主燃料供应系统是一个多点燃料喷射结构，具有多个喷射器，各汽缸以汽油或LPG为燃料而运行。
3.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，主燃料供应系统是一个以汽油或LPG运行的一元喷射器系统。
4.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，用于主燃料供应系统和辅助喷射器的主燃料供应系统的燃料是LPG、CNG或汽油。
5.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，发动机是一个二元燃料发动机并使用汽油和LPG，辅助喷射器使用汽油或LPG。
6.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，辅助喷射器是一个液体燃料喷射器。
7.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，辅助喷射器是一个气态燃料喷射器。
8.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，辅助喷射器是一个气态燃料喷射器，气体的来源是一汽化器/混合器结构，该汽化器/混合器结构由燃料罐供应液态燃料。
9.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，其特征在于，辅助喷射器是一个气态燃料喷射器，气态燃料直接从一LPG或LNG燃料罐顶部中的蒸汽空间获得。
10.如权利要求9所述的辅助喷射器结构，包括一在至辅助喷射器的蒸汽输送管路中的压力调节器。
11.如权利要求5所述的辅助喷射器结构，其特征在于，辅助喷射器结构包括一个或两个顶部供给喷射器。
12.如权利要求1所述的辅助喷射器结构，包括一在需要时驱动辅助喷射器的电子控制装置。
13.一种用于内燃机的燃料供应系统的运行方法，该燃料供应系统包括一主燃料供应系统和一辅助燃料供应结构，方法包括步骤：确定主燃料喷射结构不太可能或不会输送使发动机有效运行的足够燃料的时间；用含有一个辅助喷射器的辅助燃料供应系统，在远离发动机处把燃料喷射进发动机的输入集管。
14.一种如权利要求13所述的用于内燃机的燃料供应系统的运行方法，包括步骤：通过燃料压力或压力和温度的确定以及在发动机的一电子控制器中使用适当的一览表来确定给辅助喷射器的燃料的正确数量。
CN95193695A 1994-06-21 1995-06-21 辅助喷射器 Pending CN1151198A (zh)

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