CN204984671U - 内燃机的燃料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内燃机的燃料系统。所述燃料系统包括与燃料输送系统和冷却回路流体连通的燃料供应系统。所述冷却回路配置成从所述燃料输送系统传递热量。所述燃料输送系统提供燃料并且从所述冷却回路中分离所述燃料。随后检测出所述燃料供应系统和所述燃料输送系统之间的压力。当所述压力大于预定阈值燃料压力时进行确定。随后，基于所述确定的压力，向所述冷却回路分流燃料。

Description

内燃机的燃料系统

技术领域

本实用新型一般涉及一种用于机器的内燃机的燃料系统。更具体地，本实用新型涉及一种机器的内燃机中的具有优先阀的燃料系统。

背景技术

在本领域中，内燃机作为各种机器的动力源是公知的。可旋转内燃机的曲轴以启动内燃机。可通过电动机或手动来执行曲轴旋转。通过上述方式旋转曲轴的过程可称为转动曲轴。启动内燃机所需的时间可称为转动曲轴时间。在转动曲轴期间，向内燃机供应燃料以开始燃烧。燃料可由燃料系统来供应。燃料系统一般包括燃料喷射器、燃料泵、共轨等。

在内燃机的运转期间，可能需要使用冷却流体来冷却这种燃料系统。冷却流体可包括发动机冷却剂或燃料。当燃料用作冷却剂时，由燃料泵供应的一部分燃料输送到相关冷却回路。然而，在发动机转动曲轴期间，输送燃料可增加阈值压力积累的持续时间。随着达到阈值燃料压力所占用的时间增加，内燃机的启动过程占用了更多的时间。

已经开发了各种解决方案来处理上述技术问题。本实用新型涉及解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种在发动机启动期间用于内燃机的燃料系统。所述燃料系统包括与燃料输送系统和冷却回路流体连通的燃料供应系统。所述冷却回路配置成从燃料输送系统转移热量。方案包括向燃料输送系统提供燃料以及从冷却回路中分流出燃料。然后，实施在燃料供应系统和燃料输送系统之间的压力检测。之后，通过确定压力大于预定阈值燃料压力，向所述冷却回路分流燃料。

本实用新型具有减少内燃机启动时间等优点。

附图说明

图1示出了根据本实用新型构思的内燃机的燃料系统的示意性框图；

图2示出了根据本实用新型构思的可替换实施例中的内燃机的燃料系统的示意性框图；

图3示出了根据本实用新型构思的可替换实施例中的内燃机的燃料系统的示意性框图；以及

图4示出了描述了一种根据本实用新型构思概念的对内燃机的燃料系统进行操作的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型构思的内燃机102的燃料系统100的框图。参照图1，燃料系统100可包括燃料供应系统104、燃料输送系统106、冷却回路108、优先阀110、传感器112和控制器114。

燃料供应系统104还可包括燃料箱116和燃料泵118。燃料箱116配置成存储燃料。存储的燃料可为液体燃料，例如汽油、柴油、气体燃料、液化天然气、氢气等。进一步地，燃料泵118将来自燃料箱116的燃料供应到燃料输送系统106和冷却回路108。燃料供应系统104存储并提供燃料用于内燃机102的运转。

在一个实施例中，燃料可流经燃料过滤器（未示出），所述燃料过滤器可位于燃料泵118的上游或者下游。所述燃料过滤器（未示出）可配置成从燃料中过滤杂质，例如灰尘、锈、碎屑等。所述燃料过滤器（未示出）可为塑料过滤器、纸过滤器、线圈型过滤器等。如对于本领域技术人员显而易见的，可考虑其它过滤器类型。当置于燃料泵118的下游时，所述燃料过滤器（未示出）可向燃料输送系统106和冷却回路108提供相对清洁的燃料。

燃料输送系统106配置成在相对高的压力下将燃料喷射入内燃机102的燃烧室。燃料输送系统106可包括各种部件，比如，但不限于高压泵、共轨、高压管路，以及一个或多个燃料喷射器。所述高压泵可经由高压管路促使燃料供应到燃料喷射器。燃料在高压下喷射可将内燃机102的燃烧室内的燃料雾化。通过燃料喷射器的燃料雾化可导致动力输出改善、效率改善和内燃机102的维护减少。

冷却回路108配置成将热量从燃料输送系统106传递出去，从而冷却燃料输送系统106。冷却回路108可冷却燃料输送系统106的共轨、高压管路，和/或燃料喷射器中的一个或多个。在一个实施例中，冷却回路108允许燃料围绕燃料输送系统106的高压管路流动。围绕高压管路的燃料流使来自高压管路的热量消散，这导致高压管路内燃料的冷却。

优先阀110位于燃料供应系统104和冷却回路108之间。当燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力大于阈值燃料压力时，优先阀110选择性地允许燃料从燃料供应系统104流动到冷却回路108。

在一个示例性实施例中，优先阀110是三通阀。优先阀110包括第一端口120、第二端口122和第三端口124。所述第一端口120与燃料供应系统104流体连通。所述第一端口120从燃料供应系统104中接收燃料。所述第二端口122与冷却回路108流体连通。这意味着所述第二端口122将燃料从燃料供应系统104引入冷却回路108。所述第三端口124与燃料输送系统106流体连通且将燃料引入燃料输送系统106。

传感器112可以可操作地接合到优先阀110。所述传感器112可配置成检测优先阀110的第一端口120和第三端口124之间的压力。所述传感器112可监测燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力。

控制器114可配置成调节第一端口120与第二端口122和第三端口124中的一个或多个之间的流动。所述控制器114可基于传感器112检测到的压力调节从第一端口120至第二端口122的燃料流。在内燃机102的运转过程中，所述控制器114允许燃料从第一端口120流动至第三端口124。

在内燃机102转动曲轴期间，控制器114可关闭第二端口122且可限制经过第二端口122的燃料流。当第二端口122关闭时，由燃料泵118泵送的燃料基本上被引入第三端口124和燃料输送系统106。一旦在第一端口120和第三端口124之间检测到阈值燃料压力，控制器114可打开第二端口122。由此，来自燃料供应系统104的燃料流同时输送到冷却回路108和燃料输送系统106。

图2示出了在一个可替代实施例中用于内燃机102的燃料系统100的示意性框图。在该实施例中，优先阀110包括开关阀126。所述开关阀126可以是二通二位的方向控制阀。所述开关阀126定位成使得所述开关阀126与燃料供应系统104和冷却回路108流体连通。当所述开关阀126位于关闭位置时，优先阀110限制从燃料供应系统104至冷却回路108的燃料流。当所述开关阀126位于打开位置时，优先阀110允许燃料从燃料供应系统104流至冷却回路108。控制器114控制开关阀126的相关位置。此外，当燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力高于阈值燃料压力时，控制器114将开关阀126切换至打开位置。

参照图3，示出了燃料系统100的可替代实施例。在该实施例中，优先阀110包括第一双向阀128和第二双向阀130。该第一双向阀128和第二双向阀130可以是开关阀。可以想到的是第一双向阀128和第二双向阀130可以是电磁致动阀、电液阀、液压机械阀或其任何合适的阀。

该第一双向阀128定位成使得第一双向阀128在燃料供应系统104和冷却回路108之间流体连通。在第一双向阀128的第一位置，优先阀110限制燃料流动到冷却回路108。然而在第二位置，优先阀110允许燃料流动到冷却回路108。控制器114控制该第一双向阀128的位置。当燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力高于预定阈值燃料压力时，控制器114在第二位置切换第一双向阀128。然后可将传感器112用于测量燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力并向控制器114提供输入。

第二双向阀130定位在第一双向阀128和返回到燃料箱116的再循环管路132之间。第二双向阀130用作压力控制阀来控制冷却回路108。如图3所示，当冷却回路108中的压力高于预定值时，第二双向阀130是压力致动阀，该压力致动阀允许燃料流向再循环管路132并返回到燃料箱116。因此，第二双向阀130将冷却回路108中的压力水平保持在相对较低的水平。也可以想到第二双向阀130可以是电致动的。另外，优先阀110和燃料系统100可以包括额外的部件来实现这种功能。

参照图4，示出了流程图400，其描述了根据本实用新型构思的对内燃机102的燃料系统100进行操作的示例性方法。结合图1、图2，和图3中的元件说明了图4。图4中所描述的方法4开始于步骤402。

在步骤404中，燃料供应系统104的燃料泵118从燃料箱116泵送燃料到位于燃料泵118的下游的所有部件。一旦燃料泵118泵送燃料，则该方法进行至步骤406。

在步骤406中，燃料泵118通过使用优先阀110将燃料供应到燃料输送系统106并与冷却回路108隔离。一旦步骤406结束，该方法进行到步骤408。

在步骤408中，传感器112确定在第一端口120和第三端口124之间的压力，从而确定燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力差。一旦压力被确定，该方法进行到步骤410。

在步骤410中，确定的压力与阈值燃料压力进行比较。如果所确定的压力小于阈值燃料压力，该方法返回到步骤406。如果所确定的压力大于阈值燃料压力，该方法进行到步骤412。

在步骤412中，燃料泵118经优先阀110的第二端口122向冷却回路108供应燃料。基于在步骤408中确定的压力，通过使用控制器114关闭/打开第二端口122。该方法可以在步骤412结束。

工业实用性

在工作中，当内燃机102开始转动曲轴时，燃料系统100开始从燃料供应系统104供应燃料。燃料供应系统104的燃料泵118向优先阀110供应燃料。优先阀110通过第一端口120接收燃料，并将燃料从第一端口120导向第二端口122和第三端口124。

在内燃机102转动曲轴期间，控制器114配置成保持优先阀110的第二端口122处于关闭位置。这限制了燃料流过第二端口122进入冷却回路108。控制器114进一步将优先阀110的第三端口124保持在打开位置，并允许燃料流过第三端口124到燃料输送系统106。在该阶段，传感器112可以持续地检测优先阀110的第一端口120和第三端口124的压力。来自传感器112的输入提供给控制器114。然后当燃料供应系统104和燃料输送系统106之间的压力大于阈值燃料压力时，控制器114便于打开第二端口122。这允许燃料流经第二端口122进入冷却回路108。

因此，可减少转动曲轴时间，因为在转动曲轴期间燃料流大体上集中在所述第三端口124处。因此，通过在燃料输送系统106的高压泵的入口处增加燃料压力，可在相当短的持续时间内启动内燃机102。

应当理解，上述描述仅仅用于说明的目的，并不是旨在以任何方式限制本实用新型的范围。因此，本领域技术人员应当理解，可从对附图、本实用新型以及所附权利要求书的研究中获得本实用新型的其他方面。

Claims (1)

1.一种内燃机的燃料系统，其特征在于，所述燃料系统包括：

燃料供应系统；

与所述燃料供应系统流体连通的优先阀；

与所述优先阀流体连通的燃料输送系统；

由控制器控制并且连接至所述优先阀的传感器；

与所述优先阀流体连通并且与所述燃料输送系统分离的冷却回路，

其中，所述优先阀配置成响应于由所述传感器检测到的比预定阈值燃料压力更高的压力将部分燃料引导至所述冷却回路。