CN1934350A - 用于内燃机的燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于内燃机的燃料喷射装置，具有一个高压区域，该高压区域包括至少一个在其中存储处于喷射压力下的燃料的高压存储器(16)及至少一个与该高压存储器(16)连接的喷射器(20)，用于将燃料喷射到内燃机的气缸中；及具有一个低压区域，该低压区域至少间接地与燃料贮存容器(12)相连接。该高压区域具有一个根据高压区域中的燃料温度被控制的、与低压区域的连接(40)，该连接在燃料温度高时至少基本上被关闭，以使得高压区域与低压区域隔开，及在燃料温度低时该连接被打开。

Description

用于内燃机的燃料喷射装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的类型的用于内燃机的燃料喷射装置。
背景技术
这种燃料喷射装置已由文献、例如“柴油发动机管理(Dieselmotor-Management)”(Vieweg出版社，1998年第二版)第280至284页公开。该燃料喷射装置具有一个高压区域，该高压区域包括一个高压存储器及与该高压存储器连接的喷射器，用于将燃料喷射到内燃机的气缸中。高压区域还包括一个高压泵，通过它将燃料输送到高压存储器中。此外该燃料喷射装置还具有一个低压区域，该低压区域至少间接地与燃料贮存容器相连接。在此，该低压区域可以是燃料贮存容器或到燃料贮存容器的回流或燃料供给连接，通过该连接对高压泵的抽吸侧供入来自燃料贮存容器的燃料。其中在燃料供给连接中可设置一个低压泵，通过它使来自燃料贮存容器的燃料输送到高压泵的抽吸侧。高压区域与低压区域分开，以避免燃料的泄漏。在内燃机运行期间燃料尤其在燃料喷射装置的高压区域中被加热。当内燃机在长时间运行后停机时，高压区域中的燃料被冷却，由此其容积减小，这可导致在高压区域中汽泡的形成。由此使内燃机以后的重新起动变难，因为必需首先在燃料喷射之前使高压区域中的汽泡排出及由此可在内燃机中开始燃烧。
发明内容
相比之下，根据本发明的具有权利要求1的特征的燃料喷射装置具有其优点，即可避免在高压区域中燃料冷却时汽泡的形成，因为燃料可由低压区域再流入到高压区域中以补偿容积的减小及由此使得内燃机可以可靠地起动。在此，在燃料温度高的情况下没有或仅有很小的泄漏，以致在高压区域中不需要显著增大的燃料输送量。
在从属权利要求中给出了根据本发明的燃料喷射装置的有利构型及进一步的结构。根据权利要求2的结构使得简单地根据温度来控制高压区域与低压区域的连接。根据权利要求3的结构使得阀装置可简单地构成。通过根据权利要求6的结构，存在一个长的密封缝隙，以致在燃料温度高时能可靠地封闭与低压区域的连接及没有或仅具有很小的泄漏。根据权利要求7或8的结构使得可在无需大的附加结构成本的情况下实现阀装置的节省结构空间的设置。
附图说明
在附图中表示出本发明的一个实施例及在以下的说明中对它们进行详细的描述。
图1以示意性示图示出一个用于内燃机的燃料喷射装置，及
图2以放大的剖面图示出根据图1的燃料喷射装置的一个阀装置。
具体实施方式
图1中示出一个用于机动车的内燃机的燃料喷射装置。该内燃机优选为一个压燃式内燃机及具有至少一个或多个气缸6，在图1中仅示出这些气缸中的一个。该燃料喷射装置具有一个输送泵10，燃料通过它从一个贮存容器12被输送到一个高压泵14。通过该高压泵14使处于高压下的燃料经由至少一个液压管路15输送到一个高压存储器16。设置在内燃机气缸6上的喷射器20通过液压管路18与该高压存储器16相连接。在每个喷射器20上各设有一个控制阀22，借助所述控制阀可使喷射器20打开以喷射燃料或可使喷射器关闭以结束燃料喷射。喷射器20的控制阀22与一个电子控制装置24相连接及通过该控制装置根据内燃机的运行参数来控制。各控制阀22可具有一个电磁的或压电的执行机构。
该燃料喷射装置具有一个高压区域，该高压区域包括：高压泵14的压力侧，高压泵14及高压存储器16之间的管路15，高压存储器16，从高压存储器16到喷射器20的管路18及喷射器20。在此，在该高压区域中具有由高压泵14产生的高压，该高压的值例如可在1200与2000巴之间。该高压必要时可通过设置在输送泵10与高压泵14的抽吸侧之间的燃料配量装置26和/或通过设置在高压区域中的调压阀28根据内燃机的运行参数被可变地调节。燃料配量装置26通过控制装置24根据高压区域中所需的压力来控制。在此，调压阀28可由控制装置24控制及由该调压阀将一个回流30输送到贮存容器12，通过该回流可排流地控制来自高压区域的燃料。此外该燃料喷射装置具有一个低压区域，该低压区域包括：贮存容器12，贮存容器12与高压泵14的抽吸侧之间的连接以及设在该连接中的输送泵10及从调压阀28到贮存容器12的回流30。这里在低压区域中至少近似地具有环境压力或由输送泵10产生的压力，该压力值可例如约在2至10巴之间。
根据本发明提出，高压区域具有一个根据高压区域中的燃料温度控制的、与低压区域的连接40。该连接在高的燃料温度时至少基本上被关闭，以致高压区域与低压区域隔开，及该连接在低的燃料温度时被打开。连接40通过一个阀装置42来控制，该阀装置受高压区域中燃料温度的影响。以下借助图2来详细地描述阀装置42。阀装置42具有一个双金属转换装置，后者具有由热膨胀系数不同的、优选很不相同的金属构成的两个部件44，46。在此，在燃料温度改变时具有较大的热膨胀系数的部件44的变形比具有较小的热膨胀系数的部件46的变形强，由此连接40可被打开及关闭。具有较大的热膨胀系数的部件44例如可由铝制成及具有较小的热膨胀系数的部件46例如可由钢制成。
部件44，46例如各被构造成套筒形，其中具有较大的热膨胀系数的部件44被设置在具有较小的热膨胀系数的另一部件46的内部。在燃料温度低的情况下，在两个部件之间具有一个环形通道48形式的通流截面，在燃料温度高时通过内部件44比外部件46强的膨胀，该环形通道至少基本上被关闭。在此情况下内部件44被注入来自高压区域的燃料。环形通道48通过内部件44中的至少一个例如钻孔形式的开口50与高压区域相连接。环形通道48与在内部件44的内部中的高压区域之间的连接也可通过在部件44的一个端面和一个在该端面对面的边界之间的一个槽或一个缝隙来构成。此外环形通道48通过外部件46中的至少一个过渡区域52与低压区域相连接。在此，可在外部件46的内表面上的过渡区域52中开设一个环形槽54，该环形槽与低压区域处于连接，例如通过外部件46中的至少一个通到环形槽54的孔56或通过一个由环形槽54导出的纵向槽形成连接，一个构成与低压区域的连接40的管路与该纵向槽相连接。所述作为环形通道48与高压区域的连接的至少一个孔50及作为环形通道48与低压区域的连接的过渡区域52优选在部件44，46的纵向轴线45的方向上彼此远离地设置。通过该结构，环形通道48及由此在燃料温度高时通过该环形通道48的关闭构成的密封缝隙具有大的长度，因此可达到良好的密封及由此在燃料温度高的情况下达到很小的泄漏。
上述阀装置42可被设置在燃料喷射装置的高压区域的一个任意位置上，例如设在高压存储器16上、在高压泵14与高压存储器16之间的管路15中、在高压存储器16与喷射器20之间的这些管路18的一个中、在喷射器20上或在将这些管路15，18中的一个与这些部件中的一个相连接的连接元件60上。该阀装置42优选集成在这些部件的一个中，或如图1所示地、集成在一个连接元件60中，其中外部件46通过该部件、该部件的一个壳体部件62或该连接元件60构成。因此作为用于阀装置42的附加部件仅需要内部件44及管路40。连接元件60例如可为用于将一个管路15或18与高压区域的这些部件中的一个相连接的接管或一个锁紧螺母。
在燃料温度低的情况下，当环形通道48打开时，内部件44在其内侧及在其外侧至少近似地由同一压力加载，以致不会通过该压力引起内部件44的显著的变形。当随着燃料温度上升通过内部件44的膨胀使环形通道48的尺寸减小时，则由于这时在环形通道48中通过出现的节流而减小的、作用在内部件44的外侧上的压力及通过作用在部件44的内侧上的高压附加地产生了内部件44的膨胀及由此对环形通道48的关闭作出支持。
由于阀装置42，使高压区域具有可变的泄漏，但通过由控制装置24对燃料配量装置26和/或调压阀28的相应控制可以补偿它。在阀装置42的设计时，必要时需根据安装位置考虑其它的影响，例如通过内燃机的热辐射或热传导引起阀装置42的变热。

Claims (8)

1.用于内燃机的燃料喷射装置，具有一个高压区域，该高压区域包括至少一个在其中存储处于喷射压力下的燃料的高压存储器(16)及至少一个与该高压存储器(16)连接的喷射器(20)，用于将燃料喷射到内燃机的气缸中；及具有一个低压区域，该低压区域至少间接地与燃料贮存容器(12)相连接，其特征在于：该高压区域具有一个根据高压区域中的燃料温度被控制的、与低压区域的连接(40)，该连接在燃料温度高时至少基本上被关闭，以使得高压区域与低压区域隔开，及在燃料温度低时该连接被打开。
2.根据权利要求1的燃料喷射装置，其特征在于：高压区域与低压区域的连接(40)通过一个阀装置(42)来控制，该阀装置受高压区域中的燃料温度的影响。
3.根据权利要求2的燃料喷射装置，其特征在于：阀装置(42)具有一个双金属转换装置，该双金属转换装置具有至少两个由具有不同的热膨胀系数的金属制成的部件(44，46)。
4.根据权利要求3的燃料喷射装置，其特征在于：在燃料温度低时在两个部件(44，46)之间开放一个通流截面(48)；在燃料温度高时该通流截面(48)通过具有较大的热膨胀系数的部件(44)至少基本上被关闭。
5.根据权利要求4的燃料喷射装置，其特征在于：这些部件(44，46)被构造成套筒形；具有较大的热膨胀系数的部件(44)被设置在所述另一部件(46)的内部；该内部件(44)在其内部被注入高压区域的燃料；及可开放的通流截面被构造成这些部件(44，46)之间的环形通道(48)。
6.根据权利要求5的燃料喷射装置，其特征在于：一个到高压区域的连接(50)及一个到低压区域的连接(52)通到该环形通道(48)中；这些连接(50；52)的通口在这些部件(44，46)的纵向轴线(45)的方向上彼此错位地设置。
7.根据权利要求2至6中一项的燃料喷射装置，其特征在于：阀装置(42)被设置在高压区域的一个部件中，优选被设置在一个壳体部件中、一个管路(15；18)中或一个管路(15；18)的连接元件(60)中。
8.根据权利要求5或6及权利要求7的燃料喷射装置，其特征在于：所述外部件(46)由该壳体部件、该管路(15；18)或该连接元件(60)构成。
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