CN219139239U - 一种用于内燃机的燃料供给系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于内燃机的燃料供给系统，该燃料供给系统包括燃油喷射模块、主燃料存储单元、副燃料存储单元、主燃料泵、副燃料泵等。与现有技术相比，本实用新型通过主、副燃料存储单元，主、副燃料泵的合理布置，副燃料泵的正反转工作，同时把负压侧的燃料过滤单元布置在旁路燃料通路上等措施进行燃料供给系统的优化改善。此外，如遇到副燃料泵的失效问题，其仍能确保车辆在短期内的正常运行。

Description

一种用于内燃机的燃料供给系统

技术领域

本实用新型属于燃料供给技术领域，涉及一种用于内燃机的燃料供给系统。

背景技术

内燃机，即以奥托循环为基本原理，燃烧各种燃料的发动机，如汽油发动机、柴油发动机等。其燃料供给系统通常由燃料存储单元，燃料过滤单元，燃料泵单元，燃料喷射单元等组成。通过燃料泵的工作，把存储在燃料存储单元内的燃料经燃料过滤单元过滤后，再经燃料喷射单元喷射至燃烧室进行燃烧。

对于现有市场上常见的燃料供给系统，其常遇到的问题有以下几种：

1)车辆运行一段时间后，燃料过滤单元阻力增大，燃料泵泵油困难；

2)某些车型的燃料存储单元体积大，在燃料较少，车辆上下坡时，布置在燃料存储单元内的燃料管路吸不到燃料，车辆因缺少燃料动力不足，甚至熄火；

3)燃料泵易受燃料中的杂质和水分侵蚀，导致过早磨损和生锈。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了提供一种用于内燃机的燃料供给系统与控制方法。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型的技术方案之一提供了一种用于内燃机的燃料供给系统，包括燃油喷射模块、主燃料存储单元、副燃料存储单元、主燃料泵、副燃料泵，所述主燃料泵的出口连接正压侧燃料过滤单元和所述燃油喷射模块，所述主燃料泵的入口还分别通过第一燃料管路和第二燃料管路连接所述主燃料存储单元和副燃料存储单元，在所述第一燃料管路还依次设有负压侧燃料过滤单元和两个单向阀，所述副燃料泵的入口接入所述副燃料存储单元，出口则连接所述第一燃料管路上位于两个单向阀之间的位置。

进一步的，在正压侧燃料过滤单元与燃油喷射模块之间还设有压力传感器。

进一步的，所述第一燃料管路上还设有第一燃料液位传感器。

进一步的，所述第二燃料管路上的负压侧燃料过滤单元设有两个，其中一个位于所述主燃料存储单元内，另一个则位于所述副燃料存储单元内，在两个负压侧燃料过滤单元之间还设有第二燃料液位传感器。

进一步的，所述燃油喷射模块还连接一燃油返回管路，该燃油返回管路还分为三条支路，并可通过燃料返回控制阀分别连接所述主燃料存储单元、副燃料存储单元与第一燃料管路上靠近所述负压侧燃料过滤单元的位置。

进一步的，所述主燃料存储单元与所述副燃料存储单元之间还设有压力平衡管路。

更进一步的，所述压力平衡管路上还设有一个单向阀。

进一步的，所述第二燃料管路上还设有第一燃料加注口。

进一步的，所述主燃料存储单元上还设有第二燃料加注口、呼吸阀以及油箱呼吸阀过滤器。

进一步的，所述负压侧燃料过滤单元、正压侧燃料过滤单元所过滤分离出来的水还分别存储在独立的储水腔，在储水腔内还设有水位传感器与放水阀。

本实用新型的技术方案之二提供了一种用于内燃机的燃料供给控制方法，其基于如上任一所述的燃料供给系统，其特征在于，该方法采用主燃料泵与副燃料泵的双燃料泵工作方案，当发动机启动后，主燃料泵实时工作，副燃料泵按需工作，且副燃料泵可根据要求分别进行正向或反向工作，并具体包括以下工作模式：

S1、主燃料泵工作，副燃料泵不工作时，所述主燃料泵同时经第一燃料管路和第二燃料管路向主燃料存储单元和副燃料存储单元抽取燃料，由于向副燃料存储单元抽取燃料的流阻要低，因此主燃料泵主要向副燃料存储单元抽取燃料，且随着副燃料存储单元内压力降低，主燃料泵向主燃料存储单元抽取燃料的量随之加大；

S2、主燃料泵工作，副燃料泵正向工作时，主燃料泵工作方式同S1；副燃料泵从副燃料存储单元抽取燃料并经第一燃料管路送往主燃料泵，第一燃料管路上的单向阀则用于防止副燃料泵抽取的燃料流向主燃料存储单元，此时，副燃料泵起到辅助泵的功能；

S3、主燃料泵工作，副燃料泵反向工作时，主燃料泵工作方式同S1，副燃料泵经部分第一燃料管路向主燃料存储单元抽取燃料并补充至副燃料存储单元；

S4、从燃油喷射模块出来的多余燃料经燃料返回管路分别返回副燃料存储单元、主燃料存储单元以及第一燃料管路，对副燃料存储单元内部、主燃料存储单元以及靠近负压侧燃料过滤单元的燃料进行加热，确保发动机在低温情况下正常运行；

S5、当副燃料泵损坏无法工作时，主燃料泵优先从副燃料存储单元抽取燃料，再经第一燃料管路从主燃料存储单元抽取燃料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)此燃料供给系统结构紧凑，功能完备(辅助排气，辅助泵燃料，燃料补充，燃料过滤，放水，压力平衡，燃料返回加热等)和燃料控制方法先进，同时11.副燃料泵失效下，仍能满足传统燃料供给系统的功能。

2)小体积副燃料存储单元和大体积主燃料存储单元的双燃料箱方案，能提高主燃料存储单元内燃料的利用率；同时在车辆出厂时，只需往副燃料存储单元少量加注燃料即可，降低车辆出厂成本。

3)副燃料泵可根据要求分别进行正向或反向工作，起到发动机供油系统起动前排气，辅助泵燃料，以及向副燃料存储单元补充燃料的功能。

4)相比传统燃料供给系统，第一负压侧燃料过滤单元不在燃料供给系统的主路上，其流阻不会消耗主燃料泵的能力，发动机动力更足。同时，由于负压侧燃料过滤单元的终止寿命的压降可提供，其意味着同体积的过滤单元可以进一步延长寿命，或者可以减小此过滤单元的体积，使布置更加紧凑，同时可以降低成本。

5)经燃料返回控制阀合理分配燃料返回管路燃料，来加热副燃料存储单元内部，第一负压侧燃料过滤单元入口处，第二负压侧燃料过滤单元附近的燃料，充分利用其热量，同时保证发动机在低温情况下的正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标记说明：

1-燃油喷射模块，2-电控单元，3-副燃料存储单元，4-主燃料存储单元，5-压力传感器，6-正压侧燃料过滤单元，7-主燃料泵，8-第一燃料液位传感器，9-第一单向阀，10-第二单向阀，11-副燃料泵，12-第一负压侧燃料过滤单元，13-储水腔，14-第一燃料加注口，15-第三单向阀，16-燃料返回控制阀，17-第二燃料液位传感器，18-第二负压侧燃料过滤单元，19-油箱呼吸阀过滤器，20-第二燃料加注口，21-第一放水阀，22-第二放水阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或功能结构，则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。

为优化改善燃料供给系统，本实用新型提供了一种用于内燃机的燃料供给系统，可参见图1所示，包括燃油喷射模块1、主燃料存储单元4、副燃料存储单元3、主燃料泵7、副燃料泵11，所述主燃料泵7的出口连接正压侧燃料过滤单元6和所述燃油喷射模块1，所述主燃料泵7的入口还分别通过第一燃料管路和第二燃料管路连接所述主燃料存储单元4和副燃料存储单元3，在所述第一燃料管路还依次设有负压侧燃料过滤单元和两个单向阀(即分别为第一单向阀9和第二单向阀10)，所述副燃料泵11的入口接入所述副燃料存储单元3，出口则连接所述第一燃料管路上位于两个单向阀之间的位置。

在一些具体的实施方式中，在正压侧燃料过滤单元6与燃油喷射模块1之间还设有压力传感器5。

在一些具体的实施方式中，所述第一燃料管路上还设有第一燃料液位传感器8。

在一些具体的实施方式中，所述第二燃料管路上的负压侧燃料过滤单元设有两个，其中一个(即第二负压侧燃料过滤单元18)位于所述主燃料存储单元4内，另一个(即第一负压侧燃料过滤单元12)则位于所述副燃料存储单元3内，在两个负压侧燃料过滤单元之间还设有第二燃料液位传感器17。

在一些具体的实施方式中，所述燃油喷射模块1还连接一燃油返回管路，该燃油返回管路还分为三条支路，并可通过燃料返回控制阀16分别连接所述主燃料存储单元4、副燃料存储单元3与第一燃料管路上靠近所述负压侧燃料过滤单元的位置。

在一些具体的实施方式中，所述主燃料存储单元4与所述副燃料存储单元3之间还设有压力平衡管路。

更进一步的，所述压力平衡管路上还设有一个单向阀，即第三单向阀15。

在一些具体的实施方式中，所述第二燃料管路上还设有第一燃料加注口14。

在一些具体的实施方式中，所述主燃料存储单元4上还设有第二燃料加注口20、呼吸阀以及油箱呼吸阀过滤器19。

在一些具体的实施方式中，所述负压侧燃料过滤单元、正压侧燃料过滤单元6所过滤分离出来的水还分别存储在独立的储水腔13，在储水腔13内还设有水位传感器与放水阀(即分别为第一放水阀21和第二放水阀22)。

以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

结合上述实施方式，本实施例提供了一种用于内燃机的燃料供给系统，具体参见图1所示，其由燃油喷射模块1(发动机)，电控单元2，副燃料存储单元3，主燃料存储单元4，压力传感器5，正压侧燃料过滤单元6，主燃料泵7，第一燃料液位传感器8，第一单向阀9，第二单向阀10，副燃料泵11，第一负压侧燃料过滤单元12，储水腔13，第一燃料加注口14，第三单向阀15，燃料返回控制阀16，第二燃料液位传感器17，第二负压侧燃料过滤单元18，油箱呼吸阀过滤器19，第二燃料加注口20，第一放水阀21和第二放水阀22等。

本实施例的，燃油喷射模块1为发动机上的现有模组，其一般包含且不限于发动机上的高压泵，共轨，喷油器等零部件；电控单元2用于接收和反馈车辆上各种电信号；副燃料存储单元3和主燃料存储单元4可并排布置在车辆车架同一侧或分开布置车架的两侧；压力传感器5布置在.正压侧燃料过滤单元6后端，用于监控燃料供给压力是否异常；正压侧燃料过滤单元6过滤主燃料泵7后的燃料，保护下游零部件，根据需求可拓展安装水位传感器及第二放水阀22；主燃料泵7常采用机械泵，也可采用电子泵，是发动机的主要燃料输送泵；第一燃料液位传感器8常布置在副燃料存储单元3内部，监测其内部液位高度，实时反馈信号给电控单元2；第一单向阀9和第二单向阀10布置在副燃料泵11处的燃料通路，控制其燃料流向；副燃料泵11常用电子泵，根据不同需求可进行正向工作或反方工作，其工作方式由电控单元2控制；第一负压侧燃料过滤单元12布置在副燃料泵11前端，过滤由主燃料存储单元4过来的燃料，保护副燃料泵11；储水腔13存储由第一负压侧燃料过滤单元12分离的水分，由水位传感器及第一放水阀21控制其放水；以上零件(如副燃料泵11、第一负压侧燃料过滤单元12和储水腔13)可布置在副燃料存储单元3内部，或者布置在其壳体上。第一燃料加注口14用于给副燃料存储单元3加注燃料，常位于其顶部或斜上方；第三单向阀15处于主燃料存储单元4、副燃料存储单元3的通路上，防止主燃料存储单元4内未经过滤的燃料进入副燃料存储单元3；燃料返回控制阀16控制发动机返回燃料的流向，可由电控单元2控制燃料分配和流向，也可由多通阀控制燃料分配和流向；燃料液位传感器常布置在主燃料存储单元4内部，监测其内部液位高度，实时反馈信号给电控单元2；第二负压侧燃料过滤单元18常为粗过滤，经其过滤后，燃料由管路56进入后端；油箱呼吸阀过滤器19过滤呼吸阀与外界大气平衡交互的空气；第二燃料加注口20及呼吸阀用于给主燃料存储单元4加注燃料，常位于其顶部或斜上方，同时集成的呼吸阀用于与外界大气压力的平衡。

本实施例的燃料供给系统的工作原理如下：

1)采用小体积的副燃料存储单元3和大体积的主燃料存储单元4的双燃料箱方案。

2)采用主燃料泵7和副燃料泵11的双燃料泵方案。发动机起动后，主燃料泵7实时工作，副燃料泵11按需工作，且副燃料泵11可根据要求分别进行正向或反向工作。

2.1)主燃料泵7工作，副燃料泵11不工作时。主燃料泵7工作可同时向副燃料存储单元3(此处经管路50→管路7)和主燃料存储单元4(经管路56→管路12→管路10→管路9→管路7)抽取燃料；但通常向副燃料存储单元3抽取燃料的流阻低，主燃料泵7主要向副燃料存储单元3抽取燃料；随着副燃料存储单元3内压力降低，主燃料泵7主要向主燃料存储单元4抽取燃料的量加大。副燃料泵11不工作时，燃料不经过它，被旁通。

2.2)主燃料泵7工作，副燃料泵11正向工作时。主燃料泵7工作工作方式同2.1)。副燃料泵11(经管路51→管路11→管路9→管路7)从副燃料存储单元3抽取燃料泵往主燃料泵7，第二单向阀10防止燃料向管路56供给，起辅助泵的功能。其工作的开启和工作的时间受电控单元2控制，也可单独把控制单元集成在副燃料泵11上。在以下情况下，可控制副燃料泵11工作：

A)发动机通电瞬间，副燃料泵11工作，使后端管路充满燃料，排除空气，辅助发动机起动。副燃料泵11工作时间可根据燃料供给系统进行调整设置，一半为二至三分钟。

B)燃料供给不足，如系统阻力大，车辆爬坡吃力，车辆下坡管路难以抽到燃料时，电控单元2综合收到的发动机各处电信号，如压力传感器5的信号等，使副燃料泵11工作，起到辅助泵的功能。

2.3)主燃料泵7工作，副燃料泵11反向工作时。主燃料泵7工作方式同2.1)。副燃料泵11(经管路56→管路10→管路11→管路51)向副燃料存储单元3补充燃料。其工作的开启和工作的时间受电控单元2控制，其信号来自第一燃料液位传感器8。

3)副燃料存储单元3为干净燃料箱，所有进入其内部的燃料都需经过第一负压侧燃料过滤单元12过滤。当其内部压力过大时，如内部充满燃料后，压力随温度升高而升高，其压力经压力平衡管路55释放，可把多余的气体或燃料排入主燃料存储单元4，主燃料存储单元4内部压力再通过第二燃料加注口20及呼吸阀与外界大气平衡。第三单向阀15可防止主燃料存储单元4内为经过滤燃料因未经上下坡等原因进入副燃料存储单元3。当其内部应燃料减少压力过小时，主燃料泵7会逐步经管路56→管路12→管路10→管路9→管路7向内稍许补充燃料，同时管路52和管路54也会向内补充燃料，但其内部燃料仍会逐步减少，直至第一燃料液位传感器8给出燃料不足信号，经电控单元2控制副燃料泵11反向工作，向其补充燃料。

4)经第一负压侧燃料过滤单元12过滤分离出来的水存储在储水腔13，两者可共用一个腔体，或由管路53连接，当水达到一定容积后，通过水位传感器及第一放水阀21触发报警信号，告知用户方式。相比传统燃料供给系统，第一负压侧燃料过滤单元12不在燃料供给系统的主路上，其流阻不会消耗主燃料泵7的能力，发动机动力更足。同时，由于第一负压侧燃料过滤单元12不在主路上，其终止寿命的压降可提高，如同体积的过滤单元可以进一步延长寿命，或者可以减小此过滤单元的体积，使布置更加紧凑。

5)燃料返回管路58出来的燃料有一定的温度，通过燃料返回控制阀16可向管路52，管路54，管路57分配返回燃料的量，分别对副燃料存储单元3内部，第一负压侧燃料过滤单元12入口处，第二负压侧燃料过滤单元18附近的燃料进行加热，保证发动机在低温情况下的正常运行。

6)当副燃料泵11损坏无法工作时，主燃料泵7优先从副燃料存储单元3抽取燃料，再向主燃料存储单元4(经管路56→管路12→管路10→管路9→管路7)抽取燃料。其工作模式同传统的燃料供给系统，不会导致发动机停机，车辆无法运行等情况。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，包括燃油喷射模块、主燃料存储单元、副燃料存储单元、主燃料泵、副燃料泵，所述主燃料泵的出口连接正压侧燃料过滤单元和所述燃油喷射模块，所述主燃料泵的入口还分别通过第一燃料管路和第二燃料管路连接所述主燃料存储单元和副燃料存储单元，在所述第一燃料管路还依次设有负压侧燃料过滤单元和两个单向阀，所述副燃料泵的入口接入所述副燃料存储单元，出口则连接所述第一燃料管路上位于两个单向阀之间的位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，在正压侧燃料过滤单元与燃油喷射模块之间还设有压力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述第一燃料管路上还设有第一燃料液位传感器；

所述第二燃料管路上的负压侧燃料过滤单元设有两个，其中一个位于所述主燃料存储单元内，另一个则位于所述副燃料存储单元内，在两个负压侧燃料过滤单元之间还设有第二燃料液位传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述燃油喷射模块还连接一燃油返回管路，该燃油返回管路还分为三条支路，并分别连接所述主燃料存储单元、副燃料存储单元与第一燃料管路上靠近所述负压侧燃料过滤单元的位置。

5.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述主燃料存储单元与所述副燃料存储单元之间还设有压力平衡管路。

6.根据权利要求5所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述压力平衡管路上还设有一个单向阀。

7.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述第二燃料管路上还设有第一燃料加注口。

8.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述主燃料存储单元上还设有第二燃料加注口、呼吸阀以及油箱呼吸阀过滤器。

9.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，所述负压侧燃料过滤单元、正压侧燃料过滤单元所过滤分离出来的水还分别存储在独立的储水腔。

10.根据权利要求9所述的一种用于内燃机的燃料供给系统，其特征在于，在储水腔内还设有水位传感器与放水阀。

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