CN1789693A - 用于内燃机多个气缸的共轨喷射系统形式的供油设备 - Google Patents

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Abstract

涉及一种用于内燃机多个气缸的共轨喷射系统形式的供油设备，其中燃油被一个高压泵系统从一个低压区输送到一个高压区中，该高压区包括一个蓄压器管道，此蓄压器管道由多个利用输送管道而彼此连接起来的、并分别在端侧面上利用蓄压器盖加以封闭的蓄压器单元所组成，在该蓄压器盖中分别集成了所有用于节流、通流限制和流量限制的控制机构以便向至少一个气缸供油，为了如此改进该供油设备，使得可省去成本甚高的部件而又不损失其优点，因此所述高压泵系统包括至少两个高压泵，该高压泵分别经过一条单独的泵管道以液压方式或者与输送管道之一相连、或者与蓄压器单元之一的蓄压器盖之一相连。

Description

用于内燃机多个气缸的共轨喷射系统形式的供油设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、一种共轨喷射系统形式的供油设备。
背景技术
这种供油设备特别适用于以重油驱动的大型柴油内燃机。
DE101 57 135 B4公开了这样一种类型的具有权利要求1前序部分特征的供油设备。燃油喷射器的功能尤其利用磁阀进行电子控制，借以保证足够短的和精确的喷射。
在这方面已经提及到：对于共轨喷射系统的应用在大型柴油内燃机的情况下由于这里所需的蓄压器管道的长度及恒定的蓄压器压力之故而对所有沿发动机轴线的气缸来说都很成问题。由于这种原因，已经实现了一种蓄压器管道，它由多个分开的、利用连接管道而彼此连接起来的蓄压器单元组成。
此外还应指出的是，在采用一个由多个彼此相连的蓄压器单元组成的蓄压器管道时，这些蓄压器单元应如此设计，使得它们分别具有能供给至少两个气缸的蓄压器容量，而且以液压方式平行布置。
为了能将尤其是所述供油设备、即将共轨喷射系统改造得更节省位置、更灵活、尤其使之具有一种模块化构造、此外还要提高整个供油设备的工作安全性，须实现以下要求：分别在蓄压器单元的两端侧处设置蓄压器盖，在该蓄压器盖中集成控制机构以用于进行节流、流通量限制，这些对于各个气缸的喷油供给都是必须的；在高压区中在流动技术上在高压泵系统和组合的蓄压器管道之间安置至少一个单独的泵蓄压器，该泵蓄压器为了进行燃油输送以液压方式通入到蓄压器管道的一个蓄压器单元的一个蓄压器盖中。
通过蓄压器管道的每个单个的蓄压器单元的如此设计-使得它们分别具有用于操作大致两个气缸的蓄压器容量，从而使得一个蓄压器单元沿内燃机的位置以及其长度可如此加以选择，以建立起从布置方面和液压功能方面而言最佳的蓄压器管道。由于分别在所述两个端侧处设置了蓄压器盖，在该蓄压器盖中又针对燃油输送和燃油继续导引而集成了所有功能单元，这就可以大大简化在现有的发动机类型上的后装配，但也可简化具有共轨喷射系统的新的发动机类型的初次装配。所有的液压接头以及用于蓄压器单元沿内燃机定位的固定机构、还有用于蓄压器单元及功能单元如流量限制阀的密封元件都安置在蓄压器盖中或蓄压器盖上，从而可简单地实现一种模块化构造，此外还提高了运行安全性，这是因为蓄压器单元以及整个蓄压器管道都不受那些起因于固定机构和液压接头的外力的作用，这些外力现在已被蓄压器盖承受了。通过安置在高压泵和组合的蓄压器管道之间高压区中的单独的泵蓄压器，该泵蓄压器与蓄压器管道的一个蓄压器单元的至少一个蓄压器盖相连用于进行燃油输送，而且可由至少一个高压泵来供油，这样就可以实现在被输送的燃油、例如即重油被送入到泵管道(这些管道最终也导入到蓄压器管道中)之前，由泵产生的动力学压力部份可大大减少。
虽然有许多优点，但处于高压泵系统和蓄压器管道之间的单独的泵蓄压器仍有的缺点是，其成本甚高。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明的任务在于如此改进这样一种类型的供油设备，使得既可放弃成本甚高的泵蓄压器，不把所产生的压力幅度的缺点带到蓄压器单元中，而又可以达到一种有利的喷射过程的目的。
依本发明，上述任务是通过在权利要求1的特征部分中所述的特征加以解决的。
依本发明，燃油因此可以从各个以吸气节流地控制的高压泵直接输送到处于各蓄压器单元之间的连接管道中，和/或经过蓄压器盖的一个单独的接头而直接输送到蓄压器单元中。燃油从该处-如根据DE101 57 135 B4的现有技术中所述的一经过所述集成到蓄压器盖中的换挡阀而达到内燃机的不同气缸的各个喷射器。这就是说，依本发明，高压泵系统具有至少两个高压泵，该高压泵分别经过一条单独的泵管道以液压方式或者与输送管道中的一条相连、或者与蓄压器单元中的一个的蓄压器盖之一相连。
本发明的其它有利措施和优选方案均由各项从属权利要求得出。
附图说明
下面参照附图对本发明做详细说明。在非常简化的附图中表示出：
图1根据本发明的供油设备的总图；
图2根据本发明的图1所示供油设备的一种变型；
图3供油设备的另一种变型；
图4本发明提供的供油设备的另一个实施例。
具体实施方式
图1所示的示意图表示一种以共轨喷射系统形式的、模块化构造的供油设备，用于一个在图中未详示出的按柴油机工作的内燃机。这种柴油发动机是用于以重油工作而设计的，重油从一个处于低压区的油箱1经过一个燃油低压系统2利用多个高压泵3分别经过单独的泵管道12而被输送到一个高压区，该高压区跟在高压泵3的下游。就图中未示出的内燃机来说，它是一种六缸发动机，其中给每个气缸设置一个喷射器9。
在高压泵3和喷射器9之间的高压区中设置一蓄压器管道5、6、7和13，该蓄压器管道有一个为人熟悉的名称—“共轨”，当然由多个、这里是三个单独的、利用输送管道6而彼此相连的蓄压器单元5构成，其特征是一个内部的高压蓄压器，该高压蓄压器与其余的处于高压之下的管道6、12的容积相比可以提供一个大得多的蓄压容积。
蓄压器单元5是由类似于管子的、带有或不带有内装件的结构部件13装配而成，利用分别安置在端侧面上的蓄压器盖7加以密封，并分别沿着图中未示出的内燃机安装在大致气缸头的高度处。
每个蓄压器单元5利用至少一条高压管道8而与至少一个通常进行电子控制的喷射器9相连。
在此情况下，为两个要被操作的气缸各设置一个蓄压器单元5。根据发动机类型和用途，各个彼此相连的蓄压器单元5由多个高压泵3(在现在情况下由两个高压泵3)加以填充。高压泵3通常都是经过已知的机械装置、如凸轮14和控制轴15而由柴油发动机的曲轴相应地带动，因此通常有利地被安置在曲轴箱近旁。
在高压泵3前面，分别安置一个电磁控制的节流阀31，经过该节流阀可调节每个高压泵3的输送量。燃油由节流阀31经过一个吸入阀32而被引入到泵室33中。吸入阀32分别按高压泵3的输送量关闭，而燃油则经过一个压力阀34而被压送到蓄压器管道5、6、7和13中。
高压泵3也在蓄压器管道5、6、7和13中建立起一个可预定的高压。在所有在图中绘示出的实施例中，从由高压泵3将燃油输送至蓄压器管道5、6、7和13的流动方向观察，在最后的蓄压器单元5后面分支出一个减压机构16，借以经过一条燃油管道将燃油导回到油箱1中。减压机构16按一种安全阀11和一种辅助的吹洗阀10的形式进行构造。安全阀11和吹洗阀10也可以按唯一的一个阀元件的形式加以实现。吹洗阀10有一个第一和一个第二开关位置。在第一开关位置上，燃油可从蓄压器管道5、6、7和13流入到油箱1中；在第二开关位置上，燃油则须经过安全阀11。
此外有利的做法是，在第一蓄压器单元5前面在第一蓄压器盖7上设置一条带有一个止回阀101的分路，以用于蓄压器管道5、6、7和13的吹洗进程。
另一方面，燃油从每一个蓄压器单元5出来经过一个与一蓄压器盖7相连的换挡阀71而分别达到相关的喷射器9。换挡阀71通常设计为三路二位阀，由一个二路二位阀加以控制。该换挡阀对经过高压管道8并经过此高压管道而分别达到有关喷射器9的喷射进行控制，该喷射器由一个常规针形阀组成。
如图1所示的两个高压泵3各自经过一条单独的泵管道12以液压方式与输送管道6中之一相连。在这种情况下，高压泵3也就从空间上依次通入到相继的连接管道6中，高压泵3和连接管道6的其它配置的组合当然是完全可行的，特别可根据高压泵3的数目而定，其数目又取决于发动机类型及其用途/安装。
在这种情况下，泵管道12与连接管道6的连通一般或者经过一个具有三个接头的适配件来实现—其中各输送管道6由两个部件组成，或者直接利用一个焊接的接头来实现—其中每个输送管道分别最好是整体式的。
图2表示一个大致与图1所示相同的示意图，配有高压泵3与蓄压器管道5、6、7和13相连的接头的一种变型。这里一个第一高压泵3直接经过一条泵管道12而与蓄压器管道的第一蓄压器单元5的蓄压器盖7相连，其它所有的高压泵3、这里就是第二高压泵3，分别在空间上依次地并从蓄压器管道5、6、7和13的轴向观察，最好利用一种具有三个接头的适配件而导入到相继布置的输送管道6中。
根据图3所示的另一种实施方式，所有的高压泵3也可以分别直接经过一条泵管道12而与蓄压器盖7相连，从而与蓄压器单元5相连。为此，有关蓄压器盖7都具有一个单独的或附加的接头。一个附加的接头在第一蓄压器盖上是不需要的，因为在这里没有输送管道被连接。最好在每个蓄压器单元5上连接一个高压泵3。
根据另一种实施方式，但也可以有多达两个的高压泵3分别经过一个蓄压器盖7而连接到一个蓄压器单元5上(每个蓄压器盖7配设一个高压泵3)。当然，也可以只有个别任意的、从空间布置上有利地设置的蓄压器盖7直接地分别同一个高压泵3以液压方式相连。
图4表示一个实施例，其中两个或多个高压泵3分别与一条连接管道6相连。
在所有这些情况下，泵管道12都具有至少相等的、最好大于一个连接管件或输送管道6的流通横断面。
根据另一种优选的可替换的实施方式，所有的泵管道12为了连接到一条作为直接连接机构的输送管道6上也可经过两个阀座接头来构成，该阀座包围待连接的高压泵3的吸入阀32和压力阀34，所以一个高压泵3根据需要可向一个、两个或多个蓄压器单元5供应燃油，此外经过通向相邻蓄压器单元的管道6可在蓄压器单元之间实现连通。
与以往的“共轨”概念相比，可以省去成本甚高的泵蓄压器。通过根据本发明的高压泵3与蓄压器管道5、6、7和13的连接，还可降低蓄压器单元中的压力幅度，从而可实现有利的喷射过程。
此外，或者在第一或最后的蓄压器5的敞开的燃油入口处、或者在第一或最后的高压泵3的敞开的高压接头处连接一条通向燃油低压系统2的、带有一个止回阀101的连接管道。该止回阀101是如此接通的，使得在打开吹洗阀10时可产生一个燃油流，该燃油流从发动机前面的燃油低压系统2流入到发动机后面的燃油回流机构中。通过上述吹洗，所述整个供油设备在以重油驱动的发动机停止时，可以经过通流的重油予以加热，从而保持工作能力。在发动机启动时吹洗阀10被关闭，并且止回阀101通过在高压泵3进行输送时建立的压力而自动关闭。
但也可以考虑的是，从低压系统的燃油输送经过一个安置在居中蓄压器单元5中之一上或高压泵3上的止回阀101予以实现；而在两个端部蓄压器单元5上的燃油排放则经过各个吹洗阀10予以实现。
附图标记列表
1油箱
2燃油低压系统
3高压泵
5蓄压器单元
6从蓄压器单元至蓄压器单元的连接管道
7蓄压器盖
8喷射器前面的高压管道
9喷射器
10吹洗阀
11安全阀
12泵管道
13一个蓄压器单元的类似管子的部件
14凸轮
15控制轴
16减压机构
31节流阀
32吸入阀
33泵室
34压力阀
71开关闭
101止回阀

Claims (11)

1.用于内燃机多个气缸的共轨喷射系统形式的供油设备，其中燃油被一个高压泵系统从一个低压区输送到一个高压区中，该高压区包括一个蓄压器管道(5，6，7，13)，此蓄压器管道由多个利用输送管道(6)而彼此连接起来的、并分别在端侧面上利用蓄压器盖(7)加以封闭的蓄压器单元(5)所组成，在该蓄压器盖中分别集成了所有用于节流、通流限制和流量限制的控制机构，以便向至少一个气缸供油，其特征在于，所述高压泵系统包括至少两个高压泵(3)，该高压泵分别经过一条单独的泵管道(12)以液压方式或者与输送管道(6)之一相连、或/和与蓄压器单元(5)之一的蓄压器盖(7)之一相连。
2.按权利要求1所述的供油设备，其特征在于，每个高压泵(3)的泵管道(12)分别在空间上依次地并沿着蓄压器管道(5，6，7，13)的轴向方向看借助于一个带有三个接头的适配件通入到相继的输送管道(6)中，或者分别直接同一条输送管道(6)相连。
3.按权利要求1所述的供油设备，其特征在于，一个第一高压泵(3)直接经过一条泵管道(12)而连接到蓄压器管道的第一蓄压器单元(5)的蓄压器盖(7)上，并且所有其它高压泵(3)分别在空间上依次地并沿着蓄压器管道(5，6，7，13)的轴向方向看借助于一个带有三个接头的适配件通入到相继的输送管道(6)中，或者分别直接与一条输送管道(6)相连。
4.按权利要求1所述的供油设备，其特征在于，所有的高压泵(3)各自经过一条泵管道(12)直接以液方式分别与蓄压器管道的一个蓄压器单元(5)的一个蓄压器盖(7)相连。
5.按权利要求4所述的供油设备，其特征在于，每个蓄压器盖(7)为了连接一个高压泵(3)而具有用于此目的的一个单独的液压接头。
6.按权利要求4和5所述的供油设备，其特征在于，至少分别在每个蓄压器单元(5)的一个蓄压器盖(7)上连接一个高压泵(3)。
7.按权利要求2所述的供油设备，其特征在于，至少分别有两个高压泵各自在空间上依次地并沿着蓄压器管道(5，6，7，13)的轴向方向看通入到分别相继的输送管道(6)中。
8.按权利要求1至3和7所述的供油设备，其特征在于，泵管道(12)具有一个比输送管道(6)大的流通横断面。
9.按权利要求1至3和7、8所述的供油设备，其特征在于，所有的泵管道(12)为了连接到一条作为直接连通机构的输送管道(6)上经过包围要被连接的高压泵(3)的吸入阀(32)和压力阀(34)的阀座的至少两个接头来如此构成：使得一个高压泵(3)能够为一个或多个蓄压器单元(5)供应燃油，并利用通往相邻蓄压器单元(5)的管道以建立所述连通。
10.按以上权利要求中任一项所述的供油设备，其特征在于，或者在第一或最后的蓄压器单元(5)的敞开的燃油入口处、或者在第一或最后的高压泵(3)的敞开的高压接头处设置一条通向燃油低压系统(2)的、带有一个止回阀(101)的连接管道。
11.按以上权利要求中任一项所述的供油设备，其特征在于，为了燃油输送，在一个居中的蓄压器单元(5)上或在一个居中的高压泵(3)上设置一条通向燃油低压系统(2)的、带有一个止回阀(101)的连接管道；并且为了燃油排放，在两个居于端部的蓄压器单元(5)上分别连接一条带有吹洗阀的连接管道。
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