JP2012506966A - 燃料レール排気システム - Google Patents

Abstract

燃料レールから空気を抜くための燃料レール排気システムは、第１の燃料タンクと、第１の燃料タンクと燃料レールとの間に延びる第１の燃料ラインとを含む。燃料ポンプは、第１の燃料ラインを介して第１の燃料タンクから燃料レールに液体燃料を送るために第１の燃料タンクと流体連通するように構成される。第１の燃料ラインとは別個の第２の燃料ラインは、第１の燃料タンクと燃料レールとの間に延びている。プライマシステムは、第２の燃料ラインを介して第１の燃料タンクから燃料レールに液体燃料を送るために第１の燃料タンクと流体連通するように構成される。第１の燃料タンクとは別個の第２の燃料タンクは、上流の如何なる過剰な液体燃料および／または燃料蒸気も受けるために燃料レールの下流の燃料レールと流体連通するように構成される。

Description

関連出願との相互参照
本願は、２００８年１０月２４日に出願された米国仮出願連続番号第６１／１０８，２７５号の利益を主張し、米国仮出願連続番号第６１／１０８，２７５号は、全文が引用によって本明細書に援用される。

発明の背景
１．技術分野
本発明は、一般に燃料噴射式の内燃機関に関し、より特定的には燃料噴射式のエンジンの燃料レールのための排気システムに関する。

２．関連技術
燃料噴射式の内燃機関は、エンジンを始動するために、および、動作中に、燃料噴射装置によって液体燃料を噴射させる必要がある。始動手順中に空気ではなく液体燃料が燃料レールおよび噴射装置に存在していることが特に重要である。これは、たとえば船舶での用途で用いられるものなどの、引きがけ始動機構（pull start mechanisms）を有するエンジンではさらに重要になる。空気が燃料レールに存在している間にユーザが始動コードを引張った場合、エンジンが始動する見込みが大幅に少なくなる。これは、ユーザを苛立たせることになる可能性があり、エンジンの始動をさらに困難にする。したがって、エンジンが始動する可能性を最適化するためには、始動コードを引張る前に液体燃料が確実に燃料レールに存在するようにすることが極めて重要である。

燃料レール排気システムは、複数の燃料噴射装置を有する燃料レールと、第１の燃料タンクと、第１の燃料タンクと燃料レールとの間に延びる第１の燃料ラインとを含む。さらに、高圧燃料ポンプが、第１の燃料ラインを介して第１の燃料タンクから燃料レールに圧力下の液体燃料を送るために第１の燃料タンクと流体連通するように構成される。また、このシステムは、第１の燃料ラインとは別個の第２の燃料ラインを含む。第２の燃料ラインは、第１の燃料タンクと燃料レールとの間に延びている。このシステムは、第２の燃料ラインを介して第１の燃料タンクから燃料レールに圧力下の液体燃料を送るために第１の燃料タンクと流体連通するように構成されたプライマポンプをさらに含む。さらに、このシステムは、第１の燃料タンクとは別個の第２の燃料タンクを含む。第２の燃料タンクは、上流の如何なる過剰な液体燃料および／または燃料蒸気も受けるために燃料レールの下流の燃料レールと流体連通するように構成される。

この発明のこれらのおよび他の局面、特徴および利点は、以下の現状の好ましい実施例および最良の形態の詳細な説明、添付の特許請求の範囲および添付の図面と合わせて検討するとより容易に理解されることになる。

この発明の１つの現状の好ましい局面に従って構築された燃料レール排気システムを有する船外の船舶用エンジンの概略図である。 図１の燃料システムの概略図である。

現状の好ましい実施例の詳細な説明
図面をより詳細に参照して、図１は、全体として１０で示されている、この発明の１つの現状の好ましい実施例に従って構築された燃料レール排気システムを有する船外の船舶用エンジン１１を示す。燃料排気システム１０は、第１の燃料タンク１２と、第１の燃料流路によってタンク１２と流体連通する１つ以上の燃料噴射装置１６を有する燃料レール１４とを含み、燃料噴射装置１６はここでは、一例としておよび非限定的に、第１の燃料タンク１２と燃料レール１４との間に延びる第１の燃料ライン１８によって流体連通するものとして示されている。システム１０は、第１の燃料ライン１８を介して第１の燃料タンク１２から燃料レール１４に高圧下の燃料を送るために第１の燃料タンク１２と流体連通するように構成された高圧燃料ポンプ２０をさらに有し、高圧燃料ポンプ２０はここでは、一例としておよび非限定的に、第１の燃料タンク１２に受けられるものとして示されている。システム１０は第２の燃料流路をさらに含み、第２の燃料流路はここでは、一例としておよび非限定的に、第１の燃料ライン１８とは別個の第２の燃料ライン２２として示されている。第２の燃料ライン２２は、第１の燃料タンク１２と燃料レール１４との間に延びている。システム１０は、重力により駆動されるシステムを含み得るプライマシステム２４を含み、液体燃料源２３は、重力によって燃料源２３からの燃料が燃料供給ライン２５を通って最終的に燃料レール１４に流れるようにするように第１の燃料タンク１２の上方に位置し得る。重力による燃料供給に加えてまたは重力による燃料供給の代わりに、プライマシステム２４は、第１の燃料タンク１２の上流に、電気的または機械的に駆動されるポンプ２４を含み得る。ポンプ２４は、一例としておよび非限定的に、第２の燃料ライン２２を介して第１の燃料タンク１２から燃料レール１４に圧力下の燃料を送るために燃料ライン２５によって第１の燃料タンク１２と流体連通するように構成された弾性の圧縮性バルブとして示されている。なおさらに、システム１０は、第１の燃料タンク１２とは別個の第２の燃料タンク２６を含む。第２の燃料タンク２６は、燃料レール１４の下流の燃料レール１４と流体連通するように構成される。第２の燃料タンク２６は、プライマポンプ１４によって液体燃料を第１の燃料タンク１２から送るときに燃料レール１４から空気および／または燃料を受けるように動作可能である。したがって、燃料噴射装置１６が確実に液体燃料を受けるようにするために、燃料レール１４内の如何なる空気も燃料レール１４から容易に除去することができる。したがって、たとえば船舶用エンジンの用途で一般的に用いられているものなどの、エンジンが引きがけタイプの始動機構を有する場合には特に、エンジンの始動が信頼性のあるものになる。

公知であるように、第１の燃料タンク１２は、高圧燃料ポンプ２０を中に受けるものとして示されているが、本明細書では外部に取付けられた燃料ポンプも意図されている。燃料ポンプ２０は、第１の燃料タンク１２内から第１の燃料ライン１８を介して燃料レール１４に直接、高圧下の液体燃料を送るように構成される。液体燃料は、燃料レール１４で受けられると、燃料噴射装置１６に分配される。第１の燃料タンク１２は蒸気排気弁も有しており、蒸気排気弁はここでは、一例としておよび非限定的に、フロートにより駆動される蒸気排気弁２８として示されている。排気弁２８は、第１の燃料タンク内から蒸気排気ライン３０に蒸気を排気するように動作可能である。蒸気排気ライン３０は、好ましくは、エンジンの吸気マニホールド（図示せず）に向けられている。

第２の燃料ライン２２は、第１の燃料タンク１２内から燃料レール１４に液体燃料を運ぶ。燃料レール１４から第１の燃料タンク１２に逆方向に燃料が流れることを防止するために、燃料レール１４と第１の燃料タンク１２との間の第２の燃料ライン２２に一方向逆止め弁３２が配置されている。

第２の燃料タンク２６は、噴射装置戻りライン３４によって燃料レール１４と流体連通するように構成される。したがって、プライマポンプ２４の作動中などに燃料レール１４から下流に向けられる如何なる燃料および／または空気も燃料レール１４から第２の燃料タンク２６に流れることができる。第２の燃料タンク２６は、燃料戻りライン３６によって第１の燃料タンク１２と流体連通するように構成される。したがって、第２の燃料タンク２６内の如何なる過剰な液体燃料も圧力下で第１の燃料タンク１２に戻るように流れることができる。第１の燃料タンク１２から第２の燃料タンク２６に逆方向に燃料が流れることを防止するために、燃料戻りライン３６に燃料圧力調節器３８などの一方向弁が配置されている。また、第２の燃料タンク２６は蒸気排気弁を有しており、蒸気排気弁はここでは、一例としておよび非限定的に、フロートにより駆動される蒸気排気弁４０として示されている。排気弁４０は、第２の燃料タンク内から蒸気排気ライン３０に蒸気を排気するように動作可能である。

使用時、燃料レール排気システム１０は、エンジンの始動手順を開始する前に燃料レール１４から空気を抜く方法を提供する。この方法を実現するために、たとえば弾性バルブを予め定められた回数押すことなどによってプライマポンプ２４を作動させることによって作動ステップが実行される。プライマポンプ２４を作動させることによって、予め定められた量のプライミング液体燃料が燃料供給ライン２５を介して第１の燃料タンク１２に送られ、第１の燃料タンク１２から第２の燃料ライン２２を介して燃料レール１４に送られる。燃料レール１４を流れるプライミング液体燃料は、燃料レール１４内の如何なる空気も噴射装置戻りライン３４を介して第２の燃料タンク２６に向けられるようにする。したがって、始動装置コードを引張ることなどによってエンジンを始動させるために始動ステップが開始されると、燃料噴射装置１６は、実質的に蒸気のない液体燃料を確実に吹付ける。第２の燃料タンク２６に到達する空気と液体燃料とは分離され、第２の燃料タンク２６の液体燃料は燃料戻りライン３６によって第１の燃料タンク１２に戻され、蒸気は排気弁４０を介して蒸気ライン３０によってエンジンの吸気マニホールドに向けられる。

明らかに、上記の教示に鑑みて、本発明の多くの修正および変更が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の範囲内で、この発明は具体的に記載したものとは異なる態様で実施できることが理解される。

Claims (10)

1. 燃料レール排気システムであって、
   第１の燃料タンクと、
   燃料噴射装置を有する燃料レールと、
   前記第１の燃料タンクと前記燃料レールとの間の流体連通を提供する第１の燃料流路と、
   前記第１の燃料ラインを介して前記第１の燃料タンクから前記燃料レールに圧力下の燃料を送るために前記第１の燃料タンクと流体連通するように構成された高圧燃料ポンプと、
   前記第１の燃料流路とは別個の第２の燃料流路とを備え、前記第２の燃料流路は、前記第１の燃料タンクと前記燃料レールとの間の流体連通を提供し、前記燃料レール排気システムはさらに、
   前記第２の燃料流路を介して前記第１の燃料タンクから前記燃料レールに燃料を送るために前記第１の燃料タンクと流体連通するように構成されたプライマシステムと、
   前記第１の燃料タンクとは別個の第２の燃料タンクとを備え、前記第２の燃料タンクは、前記燃料レールの下流の前記燃料レールと流体連通するように構成される、燃料レール排気システム。
2. 燃料の流れを前記第２の燃料タンクから前記第１の燃料タンクに向けるための、前記第２の燃料タンクと前記第１の燃料タンクとの間に延びる戻り燃料流路をさらに備える、請求項１に記載の燃料レール排気システム。
3. 前記第１の燃料タンクに向かう流れを可能にし、前記第１の燃料タンクから前記第２の燃料タンクに向かう逆方向の流れを防止する一方向弁を前記戻り燃料流路にさらに備える、請求項２に記載の燃料レール排気システム。
4. 燃料蒸気を前記第１および第２の燃料タンクからエンジンの吸気口に向けるために前記第１および第２の燃料タンクと連通するように構成された蒸気排気ラインをさらに備える、請求項２に記載の燃料レール排気システム。
5. 前記第１の燃料タンクから前記蒸気排気ラインに蒸気を排気するように構成された第１の蒸気排気弁と、前記第２の燃料タンクから前記蒸気排気ラインに蒸気を排気するように構成された第２の蒸気排気弁とをさらに備える、請求項４に記載の燃料レール排気システム。
6. 前記第２の燃料流路に一方向弁をさらに備え、前記一方向弁は、燃料が前記第１の燃料タンクから前記燃料レールに流れることを可能にし、燃料が前記燃料レールから前記第１の燃料タンクの方に流れることを防止する、請求項１に記載の燃料レール排気システム。
7. 前記プライマシステムは、前記第１の燃料タンクの上流に位置する、請求項１に記載の燃料レール排気システム。
8. 前記プライマシステムは、機械的に駆動されるポンプである、請求項７に記載の燃料レール排気システム。
9. 前記ポンプは、弾性の圧縮性バルブを含む、請求項８に記載の燃料レール排気システム。
10. 前記プライマシステムは、重力により駆動される、請求項７に記載の燃料レール排気システム。

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