CN205677746U - 燃料输送系统和供应系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种燃料输送系统，包括：至少一个存储箱、特别是燃料箱(10)；能用燃料驱动的发动机(12)，优选是共轨技术的柴油机形式的发动机；用于从存储箱(10)中向发动机(12)供应燃料的马达‑泵单元(32)和预输送泵(16)；以及设置在存储箱(10)和发动机(12)之间的过滤器装置。马达‑泵单元(32)的泵(34)沿燃料的流动方向观察设置在过滤器装置的下游，优选引导流体地连接在过滤器单元的洁净侧上。本实用新型还涉及一种用于所述燃料输送系统的供应系统。本实用新型的有益效果是，能够避免现有技术中存在的缺点。

Description

燃料输送系统和供应系统
技术领域
本实用新型涉及一种燃料输送系统。
此外，本实用新型还涉及一种优选模块式构成的供应系统，特别是能用于引导流体的输送系统，如前面所述的燃料输送系统的供应系统。
背景技术
在现代发动机中，如具有在专业术语中称为“存储器喷射”并通常涉及内燃机的喷射系统的共轨喷射技术的柴油机中，设置高压泵作为预输送泵，所述高压泵将来自存储箱中的燃料带至非常高的压力水平。因此处于压力下的燃料填充燃料供应回路的管道系统，所述燃料在发动机运行时始终处于该压力下。为了能够顾及目前对于这种共轨喷射系统的要求，越来越强地限制通向存储箱或燃料箱的、在预输送泵前面的抽吸管道中的压力差。由此，目前看来，一些发动机制造厂商的预输送泵可以产生最大150mbar的抽吸负压，这对于这种发动机的使用者来说会带来两个明显的缺点。一方面，通常设置在燃料箱和预输送泵之间的预过滤级已经具有由结构引起的一定压力差，从而在最大150mbar的抽吸压力方面仅剩余很小的可用调整空间，另一方面，特别是为了实现短的管道长度，以便使得希望的抽吸负压的值不会进一步恶化，限制了燃料输送系统必要的部件的安装灵活性。
为了消除这些缺点，在现代的燃料输送系统中设定，在预输送泵之前在燃料存储箱和过滤器装置之间向抽吸管道中接入附加的、优选电动运行的马达-泵单元，以便由此能确保实现150mbar的抽吸负压。
但这种新型的供应解决方案有这样的缺点，即，特别是即使燃料系统还根本没有达到预输送泵的限定的150mbar的最大抽吸压力，这 样使用的泵也必须持续地进行输送，此外，即使在发生故障或根本没有供电时，燃料泵也产生可能明显超过所要求的150mbar的压力差。
实用新型内容
在此基础上，本实用新型的目的在于，以经济的和功能可靠的方式提供一种燃料输送系统，或用于这种燃料输送系统的优选模块式构成的供应系统，这种燃料输送系统和供应系统有助于避免前面所述的缺点。
所述目的通过一种燃料输送系统来实现，所述燃料输送系统，包括：
至少一个存储箱；
能用燃料驱动的发动机；
用于从存储箱中向发动机供应燃料的马达-泵单元和预输送泵；以及
设置在存储箱和发动机之间的过滤器装置，
其特征在于，马达-泵单元的泵沿燃料的流动方向观察设置在过滤器装置的下游。
所述目的还通过一种用于根据本实用新型的燃料输送系统的供应系统来实现，所述供应系统包括至少一个过滤器装置，在所述过滤器装置的洁净侧上优选在支流中引导流体地连接马达-泵单元的泵。
根据本实用新型，马达-泵单元的泵沿燃料的流动方向观察设置在过滤器装置的下游，优选引导流体地连接在过滤器装置的洁净侧，并且在根据本实用新型的解决方案的另一个实施形式中，马达-泵单元的泵优选在关于过滤器装置和预输送泵之间的主流的支流中接入燃料引导循环中，由此，总是以经济和功能可靠的结构形式确保了，对于相应的预输送泵能够可靠地产生由发动机制造商规定的150mbar的最大抽吸压力。马达-泵单元的优选作为抽吸泵或真空泵起作用的液压泵在运行中即使在过滤器装置的起过滤作用的组成部件上发生可预见地出现的颗粒污染时也确保了达到希望的150mbar的最大抽吸压力。这 里燃料输送系统的组件在结构上怎样相对于彼此定位并没有特别关注，这对于所述抽吸管路所使用的长度起一定作用；在任何情况下都能保持所述希望的抽吸压力。
对于本领域的普通技术人员来说，这种燃料输送系统出人意料的是，通过一种结构上较为简单的措施，即，将已经使用的马达-泵单元置于过滤器装置的洁净侧并且优选置于其支流中，可以在确定向发动机供应燃料的预输送泵预先规定的抽吸压力的同时实现所述改进的结果。
此外，根据本实用新型，通过一种根据权利要求8的特征方案的供应系统来实现所述目的。这样优选模块式构成的供应系统至少包括所述过滤器装置，在所述过滤器装置的洁净侧上优选在支流中引导流体地连接马达-泵单元的泵。按模块的形式构成的供应系统能够以其各个流体接口由此直接装入所述引导流体的输送系统中，或者可以设计成改装组件，以便事后现场集成到现有的输送系统中。
总体上，通过马达-泵单元的在支流中工作的液压泵，实现了一种针对压力差优化的燃料输送系统。此外，对于过滤器系统而言，对于优选设定的通过下游的马达-泵单元实现的水分离没有产生不利影响。此外对于马达-泵单元还实现的使用寿命优化，因为这种马达-泵单元也在重要的过滤器装置的下游工作，因此，过滤器装置设置在燃料存储箱和马达-泵单元之间，从而通过过滤器装置可以使颗粒污物远离马达-泵单元的液压泵。
即使在马达-泵单元发生故障时，也不会对这种预过滤系统的压力差产生不利影响。此外，所述马达-泵单元在需要时能分别选择接通或断开，并且即使在马达-泵单元停机时也能和以前一样实现发动机燃料供应的功能可靠的运行，这在已知的系统中不能实现，在已知的系统中，马达-泵单元设置在预过滤系统的上游。因此，(在所述已知的系统中)如果马达-泵单元发生故障，整个燃料输送系统不能正常工作。
本实用新型中所给出的150mbar的抽吸压力仅是举例说明；利用根据本实用新型的解决方案当然也可以可靠地存在其他压力值。
本实用新型的有益效果是，能够避免现有技术中存在的前面所述的缺点。
附图说明
下面按照附图根据不同的实施例来说明根据本实用新型的解决方案。这里用带有常见图标的液压线路图的形式：
图1和2示出现有技术的解决方案；
图3示出根据本实用新型的燃料输送系统的一个实施形式；以及
图4示出如可以用于根据图3的燃料输送系统的供应系统。
具体实施方式
图1示出标准燃料系统，如由现有技术给出的燃料系统。这种燃料输送系统具有存储箱，特别是燃料箱10，并且具有能够用燃料驱动的发动机12，在当前情况细所述发动机的形式为内燃机，特别是具有本身已知的共轨喷射系统14的柴油机。预输送泵16用于从存储箱10中给发动机12供应燃料，所述预输送泵可以构造成高压抽吸泵。引导燃料的管道18作为燃料引导循环20的组成部分局部地具有抽吸管道22，所述抽吸管道在燃料箱10和预输送泵16之间延伸，并且所述管道在预输送泵16和发动机12之间具有压力管道24。此外，燃料引导循环20包含所谓的再循环管道26，所述再循环管道引导介质地从发动机12向燃料箱或存储箱10引回。
此外，在燃料引导循环20中接入过滤器装置，所述过滤器装置包括燃料箱10和预输送泵16之间的预过滤器28并且包括主过滤器30，所述主过滤器设置在预输送泵16下游，并且其洁净侧通向柴油发动机12。
如果在下面附图中使用与图1中相同的附图标记，则所述附图标记也涉及相同的构件，与该构件相关的说明内容相应地也适用于后面的实施形式。
目前，对于根据图1的这种标准燃料系统要求，限制在燃料系统 的预输送泵16之前的抽吸管道22中的压力差。一些发动机厂商的预输送泵16可以产生最大150mbar的抽吸负压。这对于这种发动机的使用者有两个大的缺点：
1.在设计成抽吸泵的预输送泵16不再抽吸之前，预过滤器28可以在新状态下在由结构引起的例如为50mbar的压力差下仅还能由于污物污染建立100mbar的压力差升高。
2.在燃料箱10和预输送泵16以及预过滤器28的定位方面的灵活性受到很大限制。燃料箱10和预输送泵16之间的测地/短程压力和由于各部件的管路导致、特别是涉及抽吸管道22和压力管道24的压力损失作为受限制的压力差的结果对于机器的结构有很大的影响，此时，通常需要强制性地设定，燃料箱10在位置方面定位在预输送泵16的下方。
除此以外会导致困难的是，前面所述的不利影响可能相互冲突。
一个示例：如果构件的定位已经消耗了可供使用的抽吸压力的大部分，则在很短的使用时间之后就已经需要更换预过滤器28形式的预过滤级，这使得维护间隔相应地变短。
为了消除这个缺点，目前已经存在这样的现有技术，根据按图2的解决方案，通过将电动运行的马达-泵单元32集成到预输送泵16前面的预过滤器28中，明显提高了两种情况下(过滤和部件相互间的定位)的灵活性。通过接通马达-泵单元32的构造成抽吸泵34的液压泵，目前为止描述的抽吸管道22缩短，而压力管道24加长，这里预输送泵16后面的燃料压力此时大于中间管道段36中的燃料压力，抽吸泵34在输出侧提高压力地向中间管道段中输送并且预输送泵16在抽吸侧通入所述中间管道段。
马达-泵单元32目前使用的液压泵34必须持续进行输送，即使燃料系统还没有达到预输送泵16的限定为150mbar的最大抽吸压力。此外，在发生故障的情况下或当燃料泵只是没有相应地供电时，燃料泵34本身产生可能明显超过要求的150mbar的压力差。由于预输送泵34设置在预过滤器28之前，预输送泵只由来自存储箱10的未经过 滤的燃料流动通过，从而预输送泵可能受到来自存储箱10的相应颗粒污物的影响，这会降低预输送泵34的使用寿命。如果向预过滤器28集成向单独的容器T中进行水分离的功能，在要分离的水成分通过泵单元34这样改变，使得水分离仅还以较低的质量级别进行。这种不利改变与要分离的水滴发生缩小相关，因为水分离不是在抽吸侧而是在压力侧进行并且通常小水滴较难从燃料中分离，通常通过凝聚(Koaleszieren)在预过滤器28上形成较大的水滴。
参考前面所述的现有技术，现在说明根据本实用新型的构思，并且同样是将马达-泵单元32集成到过滤器系统中，但此时在预过滤器28之后并且优选以在支流38中的流体线路布置进行集成。根据图3进一步示出的解决方案，在正常运行中，预输送泵16在不使用马达-泵单元32的情况下也能独立将燃料从燃料箱10中抽吸出来。为此，相对于在图1中示出的并且与图2相对比显示的系统，除了最小地受弹簧辅助的设置在主流42中的止回阀40，不必流动通过任何产生附加的压力差的构件。只有当通过给电机M通电而给马达-泵单元32通电并同时将其接通时，止回阀40才关闭并且马达-泵单元32直接抽吸通过预过滤器28形式的过滤级净化的燃料，并因此可以给预输送泵16供应足够的燃料。
在图3中示出的另一个弹簧加载的止回阀44只用于在达到马达-泵单元32的最大过压时进行复位(Absteuern)，所述最大过压的值通常根据用户来规定。如果由于结构上的条件，例如发动机12定位较远和/或定位比燃料箱10高，则结果是，初始压力损失可能大于150mbar，由此马达-泵单元32持续运行是必要的，根据按图3的图示，这可以毫无问题地实现。在马达-泵单元32发生故障时，不会产生附加的压力损失，因为马达-泵单元32在支流38中工作并且预输送泵16和之前一样在止回阀40打开时在主流42进行供应。设置在另一个支流46中的另一个止回阀42因此保持在图3中所示的关闭位置。
由于马达-泵单元32此外还总是仅馈送由预过滤器28净化到相应纯净等级的燃料，相对于根据图2的解决方案，所述马达-泵单元32 的液压泵34的使用寿命明显提高。如果设置了通过预过滤器28进行的水分离，则这种水分离也得到改进，因为水分离在抽吸泵34的抽吸侧进行，这使得液滴表面扩大，根据本实用新型，所述液滴表面与小液滴表面相比能够更好地分离。
现在，根据图4的解决方案涉及一种供应系统，所述供应系统构造成一个模块48的形式。这样的模块48可以毫无问题地集成到如例如在图3中显示的燃料输送系统中并且已经存在的燃料输送系统、特别是根据按图1的实施形式的燃料输送系统可以以后才补充装备这种模块48。对于这两种情况，模块48在其流体入口侧具有接口50，通过所述接口，模块48可以连接到抽吸管道22上。此外，模块48在出口侧具有另一个流体接口52，模块48利用该接口能连接到预输送泵16的抽吸侧上。此外，马达-泵单元32在支流38中的接入和前面所述一样，止回阀40和44在中间管道段36中接入主流42或接入另一个支流46，所述中间管道段根据图3的图示在预过滤器28和预输送泵16之间延伸。此外和在根据图3的解决方案中一样，根据图4的图示，弹簧加载的止回阀40的打开方向朝预输送泵16的方向定向，并且所述另一个止回阀44反向弹簧加载地保持在其关闭位置中。
由于马达-泵单元32相应的支流布置结构，燃料系统可以设计成针对压差优化的并且对水分离没有不利影响；此外还延长了抽吸泵34的使用寿命，因为通过设置在上游的预过滤器28能可靠地截留处于燃料中的颗粒污物。如果马达-泵单元32有意或无意地停止运行，经净化的燃料仍然通过主流42中的预过滤器28和止回阀到达预输送泵16。因此能够可靠地避免根据本实用新型的燃料输送装置发生整体的失效。

Claims (18)

1.燃料输送系统，包括：
至少一个存储箱(10)；
能用燃料驱动的发动机(12)；
用于从存储箱(10)中向发动机(12)供应燃料的马达-泵单元(32)和预输送泵(16)；以及
设置在存储箱(10)和发动机(12)之间的过滤器装置，
其特征在于，马达-泵单元(32)的泵(34)沿燃料的流动方向观察设置在过滤器装置的下游。
2.根据权利要求1所述的燃料输送系统，其特征在于，所述存储箱是燃料箱。
3.根据权利要求1所述的燃料输送系统，其特征在于，所述发动机是共轨技术的柴油机。
4.根据权利要求1所述的燃料输送系统，其特征在于，马达-泵单元(32)的泵(34)引导流体地连接在过滤器单元的洁净侧上。
5.根据权利要求1所述的燃料输送系统，其特征在于，马达-泵单元(32)的泵(34)在关于过滤器装置和预输送泵(16)之间的主流(42)的第一支流(38)中接入燃料引导循环(20)中。
6.根据权利要求5所述的燃料输送系统，其特征在于，在主流(42)中接入止回阀(40)，所述止回阀沿朝向预输送泵(16)的方向打开。
7.根据权利要求5所述的燃料输送系统，其特征在于，在关于第一支流(38)和关于主流(42)的另一个支流(46)中接入另一个止回阀(44)，所述另一个止回阀的打开方向与第一止回阀(40)的打开方向相反。
8.根据权利要求6所述的燃料输送系统，其特征在于，所述止回阀(40)是弹簧加载的。
9.根据权利要求7所述的燃料输送系统，其特征在于，所述另一个止回阀(44)是弹簧加载的。
10.根据权利要求1至9之一所述的燃料输送系统，其特征在于，过滤器装置具有预过滤器(28)，所述预过滤器在存储箱(10)和马达-泵单元(32)的泵(34)之间接入。
11.根据权利要求10所述的燃料输送系统，其特征在于，除了截留燃料中的颗粒污物之外，所述过滤器装置还用于从燃料中分离水。
12.根据权利要求1至9之一所述的燃料输送系统，其特征在于，过滤器装置具有主过滤器(30)，所述主过滤器在预输送泵(16)和发动机(12)之间接入燃料供应中。
13.根据上述权利要求1至9之一所述的燃料输送系统，其特征在于，发动机(12)连接在再循环管路(26)上，所述再循环管路在发动机(12)和存储箱(10)之间建立引导介质的连接。
14.用于根据权利要求1至13之一所述的燃料输送系统的供应系统，所述供应系统包括至少一个过滤器装置，在所述过滤器装置的洁净侧上引导流体地连接马达-泵单元(32)的泵(34)。
15.根据权利要求14所述的供应系统，其特征在于，马达-泵单元(32)的泵(34)在第一支流(38)中连接在所述过滤器装置的洁净侧上。
16.根据权利要求14所述的供应系统，其特征在于，所述供应系统按模块(48)的形式构成地以其流体接口(50、52)装入引导流体的输送系统中，或者所述供应系统能以模块式构成的改装组件的形式以其流体接口(50、52)事后集成到已经存在的输送系统中。
17.根据权利要求14至16之一所述的供应系统，其特征在于，在主流(42)中和在关于主流(42)和带有马达-泵单元(32)的泵(34)的第一支流(38)的另一个支流(46)中接入反向打开的止回阀(40、44)。
18.根据权利要求17所述的供应系统，其特征在于，所述止回阀通过弹簧力沿朝向其相应的关闭位置的方向保持。
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