FI117349B - Polttoaineen syöttöjärjestelmä - Google Patents

Description

117349

POLTTOAINEEN SYÖTTÖJÄRJESTELMÄ - BRÄNSLE TILLFÖRSEL SYSTEM

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen polttoaineen syöttöjärjestelmä, joka käsittää ainakin polttoaineen lähteen sekä siihen vir-5 tausyhteydessä olevan korkeapainepumpun polttoaineen paineen nostamiseksi korotettuun paineeseen, ainakin kaksi polttoaineen ruiskutussuutinta sovitettuna moottorin sylintereiden yhteyteen, joista kukin ruiskutussuutin on virtausyhteydessä korkeapainepumppuun, ja jossa kuhunkin polttoaineen ruiskutussuuttimeen on kytketty oma polttoaineen painevarasto.

10 Mäntämoottoreiden toiminnan parantamiseksi on laajalti käytössä ns. common rail polttoaineen syöttöjärjestelmä, jossa paineen tuotto ja ruiskutuksen ohjaus on eriytetty toisistaan. Tällä tavoin polttoaineen ruiskutus on saatu mm. ajoitukseltaan ja määrältään tarkemmaksi. Suurikokoisissa moottoreissa, joissa samassa rivissä on 15 esimerkiksi enemmän kuin kuusi sylinteriä, aiheutuu pitkästä painevarastosta mm. polttoaineen paineen värähtelyongelmia.

Julkaisussa EP 968367 B1 on esitetty eräs polttoaineenruiskutusratkaisu, jossa suuri yhtenäinen tila on jaettu kuhunkin ruiskutussuuttimeen johtavaan korkeapai- 9 V·: 20 nekanavaan on sovitettu paineakku. Vaikka tämän kaltainen ratkaisu sinänsä vä- : \: hentäisikin polttoaineen painevärähtelyä, ei se ole käyttökelpoinen suurissa, mata- 9 Iän viskositeetin polttoainetta käyttävissä moottoreissa. Moottorin ollessa sammuk-sissa kuhunkin erilliseen akkuun varastoituu polttoainetta, joka jäähtyessään jäy- * * kistyy, eikä enää moottoria käynnistettäessä virtaa riittävän hyvin häiriöttömän * * 25 käynnin aikaansaamiseksi.

9

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin aikaan saada polttoaineen syöttöjär-*·-*'' jestelmä, jossa tunnetun tekniikan haitat on minimoitu.

• f 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 f": 30 Keksinnön tavoitteet saavutetaan pääasiassa patenttivaatimuksessa 1 sekä muis- « : sa vaatimuksissa tarkemmin esitetyllä tavalla.

• Pt *

III

• » • 9 ·♦* 2 117349

Keksinnön mukainen polttoaineen syöttöjärjestelmä käsittää ainakin polttoaineen lähteen sekä siihen virtausyhteydessä olevan korkeapainepumpun polttoaineen paineen nostamiseksi korotettuun paineeseen, ja ainakin kaksi polttoaineen ruisku-tussuutinta sovitettuna moottorin sylintereiden yhteyteen, joista kukin ruiskutussuu-5 tin on virtausyhteydessä korkeapainepumppuun, jossa järjestelmässä kuhunkin polttoaineen ruiskutussuuttimeen on kytketty oma polttoaineen painevarasto. Keksinnölle on pääasiassa tunnusomaista se, että ainakin yksi ruiskutussuuttimeen kytketty painevarasto on yhdistettynä sekä polttoaineen ruiskutussuuttimeen ja ainakin yhteen toiseen polttoaineen painevarastoon. Polttoaineen virtaussuunnassa 10 viimeinen polttoaineen painevarasto on säädettävässä virtausyhteydessä polttoaineen lähteeseen.

Tarkemmin määriteltynä edullisesti keksinnössä polttoaineen virtaussuunnassa kukin jälkimmäinen polttoaineen painevarasto on virtausyhteydessä paineenkorotus-15 pumppuun vain polttoaineen virtaussuunnassa aiemman painevaraston kautta. Polttoaineen virtaussuunnassa viimeinen polttoaineen painevarasto on säädettävässä virtausyhteydessä polttoaineen lähteeseen erillisen paluukanavan tai vastaavan sekä siihen sovitetun venttiilin välityksellä. Syöttöjärjestelmä käsittää edullisesti joukon painevarastoja, joista jokainen on kytketty vastaavaan polttoaineen « · 20 ruiskutussuuttimeen ja polttoaineen virtaussuunnassa viimeistä lukuun ottamatta a : V seuraavaan painevarastoon.

·· ♦ • • · · t a

Paineenkorotuspumppu on oleellisesti suorassa virtausyhteydessä vain yhteen * » painevarastoon ja muut painevarastot ovat kytketty aina kutakin painevarastoa t1v 25 polttoaineen virtaussuunnassa edeltävään painevarastoon. Tällä tavoin saadaan aikaiseksi kytkentä, joka mahdollistaa tehokkaan polttoaineen kierrätysmahdolli-: suuden ja samanaikaisesti ehkäisee tehokkaasti painevärähtelyjen syntymistä.

* · · • · • « ♦ tt

Polttoaineen syöttöjärjestelmä käsittää edullisesti paineenkorotuspumpun jälkeen 30 ainakin kolmannen painevaraston, jonka kautta kaikki syötettävä polttoaine on so-: 1·. vitettu kulkemaan.

»a 1 M1 1 1 · • # • 1 ♦ ♦♦ 3 117349

Keksinnön avulla saadaan järjestettyä polttoaineen kierrätys siten, että virtauspii-rissä jää vain hyvin lyhyet painevarastoja ja ruiskutussuuttimia yhdistävät kanavat kierron ulkopuolelle. Näin polttoaineen syöttöjärjestelmällä saadaan pääosa polttoaineesta kierrätettyä esimerkiksi polttoaineen esilämmittämiseksi ennen moottorin 5 käynnistystä. Ratkaisulla painevarastojen ja ruiskutussuuttimien läheisellä sijoituksella saadaan tehokas ja nopeatoiminen ruiskutus, ja edelleen tämä saadaan yhdistettyä kytkennän mukanaan tuomaan polttoaineen tehokkaaseen kierrätykseen. Tällä ratkaisulla saadaan siis erityisesti matalan viskositeetin omaaville polttoaineille hyvin käyttökelpoinen ja edullinen ratkaisu. Lisäksi saavutetaan tasainen ruisku-10 tusmäärä jokaiseen sylinteriin, koska ruiskutusventtikohtaisen painevaraston koko voidaan mitoittaa optimaalisesti. Tällaisella ratkaisulla myös painevärähtelyt ovat hyvin pienet.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin omaisesti viitaten oheiseen piirus-15 tukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista suoritusmuotoa.

Kuvion 1 esitys on hyvin kaaviomainen ja se käsittää vain keksinnön perusajatuksen kuvaamiseksi tarpeelliset elementit. Viitenumerolla 1 on kuvattu keksinnön so- V\: 20 velluskohteen, mäntämoottorin, sylintereitä. Tässä niitä on kuvattu neljä kappaletta, «* * : mutta on selvää, että sylintereiden määrä vaihtelee samoin kuin on selvää, että esimerkiksi ns. V-moottoreissa on kaksi sylinteririviä vierekkäin. Kunkin sylinterin 1 yhteyteen on järjestetty polttoaineen ruiskutussuutin 2. Syöttöjärjestelmä käsittää 9 9 polttoaineen lähteen 3, kuten polttoainesäiliön, josta polttoainetta pumpataan polt- 9 9 9 25 toaineputken 4 lävitse korkeapainepumpun 5 avulla polttoaineen lähteen painetta korkeampaan paineeseen järjestelmässä eteenpäin. Korkeapainepumppu 5 on * polttoaineputken 8 välityksellä yhteydessä painevarastoon 6, jonka kautta kulkee * · * kaikki syötettävä polttoaine. Painevarastosta 6 on yhteys polttoaineen virtaussuun- : nassa ensimmäinen ruiskutussuuttimen 2.1 painevarastoon 7.1. Myös tämän pai- 30 nevaraston 7.1 kautta kulkee polttoaine kaikkiin ruiskutussuuttimiin 2.1 - 2.N. Jo- : !·. kainen ruiskutussuutin 2.1 -2.N on varustettu omalla painevarastollaan 7.1 - 7.N, • * · 999 9 .···. jotka on yhdistetty suhteellisen lyhyellä kanavalla 9.1 - 9.N. Ruiskutussuuttimien ja • · 4 117349 painevarastojen määrä vaihtelee siis moottorin mukaan, mutta joka tapauksessa ruiskutussuuttimeen kytketty painevarasto on yhdistettynä sekä polttoaineen ruis-kutussuuttimeen ja toiseen polttoaineen painevarastoon polttoaineen virtaussuun-nassa viimeistä painevarastoa lukuun ottamatta, jolloin siis painevarastot 7.1 - 7.N 5 ovat polttoainetta tuovan polttoainekanavan 8 osan ja viimeistä painevarastoa 7. N lukuun ottamatta aina seuraavalle painevarastolle vievän polttoainekanavan 8 osan sekä ruiskutussuuttimelle 2.1 - 2.N vievän polttoainekanavan 9.1-9.N haarakohdassa. Viimeiseltä painevarastolta 7.N on järjestetty kanava 9, johtaa takaisin polttoaineen lähteelle 3. Kanavaan 9 on järjestetty venttiilin 10, jonka avulla voidaan 10 säätää järjestelmän lävitse kiertävän polttoaineen määrää.

Keksintö ei ole rajoitettu esitettyihin sovellusmuotoihin, vaan useita muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

4 4 4 « la 4 * ·* « • · · • · • 4 i 4 a 4 4 • 4 4 4 4 4 44 4 4 4 »4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4 4 M

4 4 4 444 • 4 4 4 444 4 4 4 4 4* 4 4 4 4 44 · 444 4 4 4 4 44« 4 4 « 4 4 4 *44 444 4 4 44 4 4 4 4 444

Claims (5)

117349 PATE NTT! VAATI M U KS ET

1. Polttoaineen syöttöjärjestelmä, joka käsittää ainakin polttoaineen lähteen (3) sekä siihen virtausyhteydessä olevan korkeapainepumpun (5) polttoaineen pai- 5 neen nostamiseksi korotettuun paineeseen, ainakin kaksi polttoaineen ruiskutus-suutinta (2.1-2.N) sovitettuna moottorin sylintereiden (1) yhteyteen, joista kukin ruiskutussuutin (2.1-2.N) on virtausyhteydessä korkeapainepumppuun (5), ja jossa kuhunkin polttoaineen ruiskutussuuttimeen (2.1-2.N) on kytketty oma polttoaineen painevarasto (7.1-7. N ja jossa ainakin yksi ruiskutussuuttimeen kytketty paineva-10 rasto (7.1) on yhdistettynä sekä polttoaineen ruiskutussuuttimeen (2.1) ja ainakin yhteen toiseen polttoaineen painevarastoon (7.2), tunnettu siitä, että polttoaineen virtaussuunnassa viimeinen polttoaineen painevarasto (7.N) on säädettävässä virtausyhteydessä (9,10) polttoaineen lähteeseen (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttoaineen syöttöjärjestelmä, tunnettu siitä, 15 että polttoaineen virtaussuunnassa kukin jälkimmäinen polttoaineen painevarasto (7.2) on virtausyhteydessä paineenkorotuspumppuun (5) vain polttoaineen virtaus-suunnassa aiemman painevaraston (7.1) kautta.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen polttoaineen syöttöjärjestelmä, / tunnettu siitä, että se käsittää joukon painevarastoja (7.1-7.N), joista jokainen on # · « * ·* 20 kytketty vastaavaan polttoaineen ruiskutussuuttimeen (2.1-2.N) ja polttoaineen vir- • · · taussuunnassa viimeistä (7.N) lukuun ottamatta seuraavaan painevarastoon. • ·

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen polttoaineen syöttöjäijestelmä, tunnettu siitä, että paineenkorotuspumppu (5) on oleellisesti suorassa virtausyhteydessä vain yhteen painevarastoon (7.1) ja muut painevarastot ovat kytketty ainakin aina kutakin :j\* 25 painevarastoa polttoaineen virtaussuunnassa edeltävään painevarastoon. M· « · f ft

*** 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen polttoaineen syöttöjärjestelmä, * * * : tunnettu siitä, että se käsittää paineenkorotuspumpun (5) jälkeen ainakin kolman- * * nen painevaraston (6) , jonka kautta kaikki syötettävä polttoaine on sovitettu kul- ·.; * kemaan. » »· • · • * ··· 117349