KR102034334B1 - Fuel injection arrangement - Google Patents

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바르실라 핀랜드 오이
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Abstract

액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입하기 위한 연료 주입 배열체는 제 1 연료 주입 밸브 (1), 제 2 연료 주입 밸브 (2), 및 상기 연료 주입 밸브들 (1, 2) 에 연료를 공급하기 위한 압력 매체원 (3) 을 포함한다. 선택 밸브 (4) 는, 연료 밸브들 (1, 2) 중 하나가 사용되는 것을 선택하기 위해 사용된다. 제 1 연료 도관 (6) 은 제 1 연료 주입 밸브 (1) 를 선택 밸브 (4) 에 연결하고, 제 2 연료 도관 (7) 은 제 2 연료 주입 밸브 (2) 를 선택 밸브 (4) 에 연결한다. 연료 주입 배열체는 선택 밸브 (4) 와 제 2 연료 주입 밸브 (2) 사이에서 제 2 연료 도관 (7) 의 압력을 조절하기 위한 수단 (8) 을 포함한다.The fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into the cylinder 11 of the piston engine comprises a first fuel injection valve 1, a second fuel injection valve 2, and fuel injection valves 1, 2. A pressure medium source 3 for supplying water. The selection valve 4 is used to select which one of the fuel valves 1, 2 is used. The first fuel conduit 6 connects the first fuel injection valve 1 to the selection valve 4, and the second fuel conduit 7 connects the second fuel injection valve 2 to the selection valve 4. do. The fuel injection arrangement comprises means 8 for regulating the pressure of the second fuel conduit 7 between the selection valve 4 and the second fuel injection valve 2.

Description

연료 주입 배열체{FUEL INJECTION ARRANGEMENT}FUEL INJECTION ARRANGEMENT}

본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따라 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더에 주입하기 위한 연료 주입 배열체 (arrangement) 에 관한 것이다.The invention relates to a fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into a cylinder of a piston engine according to the preamble of claim 1.

대형 내연 기관들에서, 예컨대 선박 또는 발전소 기관들에서, 기관의 각각의 실린더에는 하나 이상의 연료 인젝터가 제공될 수 있다. 예를 들어, 이중 연료 기관들에는 액체 연료에 대한 작동을 위해 하나의 인젝터가 제공될 수 있고, 또한 기관이 기체 연료에 대해 작동되는 때에 적은 양의 액체 파일럿 연료를 주입하기 위한 다른 인젝터가 제공될 수 있다. 또한, 액체 연료만을 사용하는 기관들에는 상이한 부하에 대한 상이한 인젝터들이 제공될 수 있다. 특히 이중 연료 기관에 관한 문제점은, 연료 인젝터들 중 하나를 통해 주입된 연료의 양이 매우 작다는 것이다. 그러므로, 이러한 기관들에는, 기관이 액체 연료에 대해 작동되는 때에 높은 압력에서 연료를 연료 인젝터들에 공급하기 위한 종래의 연료 주입 펌프들과, 기관이 가스 연료에 대해 작동되는 때에 액체 연료를 파일럿 연료 인젝터들에 공급하기 위한 커먼 레일 시스템이 일반적으로 제공된다. 이러한 종류의 시스템은 매우 작은 주입 양들을 가능하게 하고 심지어 매우 엄중한 배출 규제들을 충족시킬 수 있다. 하지만, 두 개의 별개의 연료 주입 시스템들이 기관의 복잡성을 증가시킨다.In large internal combustion engines, such as in ship or power plant engines, each cylinder of the engine may be provided with one or more fuel injectors. For example, dual fuel engines may be provided with one injector for operation on liquid fuel and another injector for injecting a small amount of liquid pilot fuel when the engine is operated on gaseous fuel. Can be. In addition, engines using only liquid fuel may be provided with different injectors for different loads. A problem with dual fuel engines in particular is that the amount of fuel injected through one of the fuel injectors is very small. Therefore, such engines include conventional fuel injection pumps for supplying fuel to fuel injectors at high pressure when the engine is operated on liquid fuel, and pilot fuel for liquid fuel when the engine is operated on gaseous fuel. Common rail systems for supplying injectors are generally provided. This kind of system allows for very small injection quantities and can even meet very stringent emission regulations. However, two separate fuel injection systems increase engine complexity.

본 발명은 목적은 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더에 주입하기 위해 개선된 연료 주입 배열체를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 배열체의 특징적인 특징부들은 청구항 1 의 특징부에 주어진다.It is an object of the present invention to provide an improved fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into a cylinder of a piston engine. Characteristic features of the arrangement according to the invention are given in the features of claim 1.

본 발명에 따른 연료 주입 배열체는 제 1 연료 주입 밸브, 제 2 연료 주입 밸브, 제 1 연료 주입 밸브 및 제 2 연료 주입 밸브에 연료를 공급하기 위한 압력 매체원, 압력 매체원으로부터 제 1 연료 주입 밸브 또는 제 2 연료 주입 밸브로의 유동을 선택적으로 허용하기 위한 선택 밸브, 압력 매체원을 선택 밸브에 연결하기 위한 연료 공급 도관, 제 1 연료 주입 밸브를 선택 밸브에 연결하기 위한 제 1 연료 도관, 및 제 2 연료 주입 밸브를 선택 밸브에 연결하기 위한 제 2 연료 도관을 포함한다. 배열체는 선택 밸브와 제 2 연료 주입 밸브 사이에서 제 2 연료 도관의 압력을 조절하기 위한 수단을 추가로 포함한다.The fuel injection arrangement according to the invention comprises a pressure medium source for supplying fuel to a first fuel injection valve, a second fuel injection valve, a first fuel injection valve and a second fuel injection valve, a first fuel injection from a pressure medium source. A selection valve for selectively allowing flow to the valve or the second fuel injection valve, a fuel supply conduit for connecting a pressure medium source to the selection valve, a first fuel conduit for connecting the first fuel injection valve to the selection valve, And a second fuel conduit for connecting the second fuel injection valve to the selection valve. The arrangement further comprises means for regulating the pressure of the second fuel conduit between the selection valve and the second fuel injection valve.

본 발명에 따른 배열체를 이용하여, 상이한 압력들에서 상이한 양의 연료를 주입하기 위해 사용되는 상이한 연료 인젝터들에 연료를 공급하기 위해 동일한 가압 연료 공급원이 사용될 수 있다. 따라서, 상이한 연료 주입 밸브들에 대한 별개의 연료 공급 시스템들에 대한 요구는 제거될 수 있고, 이는 연료 주입 시스템을 덜 복잡하고 값비싸게 만드는데 도움이 된다.Using the arrangement according to the invention, the same pressurized fuel supply can be used to fuel different fuel injectors used to inject different amounts of fuel at different pressures. Thus, the need for separate fuel supply systems for different fuel injection valves can be eliminated, which helps to make the fuel injection system less complex and expensive.

압력 매체원은 고압의 연료 주입 펌프일 수 있다. 제 2 연료 주입 밸브는 예를 들어 제 1 연료 주입 밸브보다 더 적은 양의 연료를 주입하기 위해 구성되는 파일럿 연료 밸브일 수 있다.The pressure medium source may be a high pressure fuel injection pump. The second fuel injection valve may for example be a pilot fuel valve configured to inject less fuel than the first fuel injection valve.

본 발명의 실시형태에 따라, 배열체는 제 2 연료 주입 밸브의 개방 및/또는 폐쇄 시기를 제어하기 위한 수단을 포함한다. 수단은 예를 들어 제어 밸브일 수 있다. 이는 제 2 연료 주입 밸브의 시기의 정확한 제어 및 제 2 연료 주입 밸브를 통해 주입된 연료의 양의 정확한 제어를 가능하게 한다.According to an embodiment of the invention, the arrangement comprises means for controlling the opening and / or closing timing of the second fuel injection valve. The means may for example be a control valve. This enables accurate control of the timing of the second fuel injection valve and precise control of the amount of fuel injected through the second fuel injection valve.

본 발명의 실시형태에 따라, 배열체는 제 2 연료 도관으로부터 분기하는 오버플로 도관 및 제 2 연료 도관의 압력을 조절하기 위한 오버플로 도관에 배치되는 스로틀을 포함한다. 스로틀 대신에, 감압 밸브가 제 2 연료 도관의 압력을 조절하기 위해 사용될 수 있다.In accordance with an embodiment of the invention, the arrangement includes an overflow conduit branching from the second fuel conduit and a throttle disposed in the overflow conduit for regulating the pressure of the second fuel conduit. Instead of a throttle, a pressure reducing valve can be used to adjust the pressure of the second fuel conduit.

본 발명의 실시형태들은 첨부 도면을 참조하여 더 상세하게 후술된다.Embodiments of the present invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 연료 주입 배열체의 개략도를 도시한다.1 shows a schematic diagram of a fuel injection arrangement according to an embodiment of the invention.

본 발명에 따른 연료 주입 배열체는 대형 내연 기관들, 예컨대 선박들의 주요 또는 보조 기관들, 해양 어플리케이션들의 기관들 또는 전기를 생산하기 위한 발전소들에서 사용되는 기관들에 특히 적합하다. 본 발명은 양자의 액체 연료와 기체 연료에 대해 작동될 수 있는 이중 연료 기관들에서 특히 유리하고, 상기 이중 연료 기관들에서 기관이 가스 모드로 작동되는 때에 소량의 액체 파일럿 연료가 사용된다. 하지만, 본 발명은, 두 개 이상의 연료 인젝터들이 각각의 실린더에 대해 사용되는 다른 기관들에서 또한 활용될 수 있다.The fuel injection arrangement according to the invention is particularly suitable for large internal combustion engines such as main or auxiliary engines of ships, engines of marine applications or engines used in power plants for producing electricity. The invention is particularly advantageous in dual fuel engines that can be operated on both liquid fuels and gaseous fuels, in which a small amount of liquid pilot fuel is used when the engine is operated in gas mode. However, the present invention can also be utilized in other engines in which two or more fuel injectors are used for each cylinder.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 연료 주입 배열체의 개략도를 도시한다. 배열체는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입하기 위해 배치되는 제 1 연료 주입 밸브 (1) 및 제 2 연료 주입 밸브 (2) 를 포함한다. 제 2 연료 주입 밸브 (2) 는 제 1 연료 주입 밸브 (1) 보다 더 적은 양의 연료를 주입하기 위해 구성된다. 도면의 실시형태에서, 제 2 연료 주입 밸브 (2) 는 적은 양의 액체 연료를 실린더 (11) 에 주입하기 위한 이중 연료 기관에서 사용되는 파일럿 연료 밸브이다. 액체 연료의 버닝 (burning) 은 실린더 (11) 내의 가스-공기 혼합물의 연소를 개시한다. 제 2 연료 주입 밸브 (2) 는 낮은 부하들에서 연료를 주입하기 위한 이중 연료 기관들과는 다른 기관들에서 또한 사용될 수 있다. 기관의 각각의 실린더 (11) 에는 유사한 연료 주입 배열체가 제공된다. 도면의 실시형태에서, 연료 주입 밸브들 (1, 2) 은, 연료를 실린더 (11) 의 연소 챔버로 직접 주입하기 위해 사용되는 연료 주입 유닛 (12) 의 일부이다. 하지만, 연료 주입 밸브들 (1, 2) 은 커먼 연료 주입 유닛에 배치될 필요는 없고, 상기 연료 주입 밸브들은 또한 분리될 수 있으며, 연료 주입 밸브들 (1, 2) 중 하나 또는 둘 다는 연료를 예비 연소 챔버에 주입하기 위해 또한 사용될 수 있다. 양자의 연료 주입 밸브들 (1, 2) 은 종래의 유형을 가진다. 각각의 연료 주입 밸브 (1, 2) 는, 연료 주입 밸브 (1, 2) 의 단부에 배치되는 노즐 (1a, 2a), 및 연료 주입 밸브 (1, 2) 의 보디 내측에 배치되는 연료 갤러리 (1d, 2d) 를 포함한다. 연료는 노즐 (1a, 2a) 을 통해 실린더 (11) 에 주입되기 전에 연료 갤러리 (1d, 2d) 내에 저장된다. 각각의 연료 주입 밸브 (1, 2) 에는 연료 갤러리 (1d, 2d) 와 노즐 (1a, 2a) 사이의 유체 연통을 개방 및 폐쇄하기 위한 밸브 니들 (1b, 2b) 이 또한 제공된다. 밸브 니들 (1b, 2b) 은 스프링 (1c, 2c) 에 의해 폐쇄 위치에서 유지된다. 연료 주입 밸브들 (1, 2) 의 많은 상이한 구성들이 도면에 도시된 구성 대신에 가능하다. 예를 들어, 밸브 니들들 (1b, 2b) 은 동축일 수 있고, 양자의 연료 주입 밸브들 (1, 2) 은 연료 주입 밸브들 (1, 2) 의 각각에 대한 별개의 노즐 구멍들을 구비하는 커먼 노즐 부분을 활용할 수 있다.1 shows a schematic diagram of a fuel injection arrangement according to an embodiment of the invention. The arrangement comprises a first fuel injection valve 1 and a second fuel injection valve 2 arranged for injecting liquid fuel into the cylinder 11 of the piston engine. The second fuel injection valve 2 is configured for injecting a smaller amount of fuel than the first fuel injection valve 1. In the embodiment of the figure, the second fuel injection valve 2 is a pilot fuel valve used in a dual fuel engine for injecting a small amount of liquid fuel into the cylinder 11. Burning of the liquid fuel initiates combustion of the gas-air mixture in the cylinder 11. The second fuel injection valve 2 can also be used in engines other than dual fuel engines for injecting fuel at low loads. Each cylinder 11 of the engine is provided with a similar fuel injection arrangement. In the embodiment of the figure, the fuel injection valves 1, 2 are part of a fuel injection unit 12 used for injecting fuel directly into the combustion chamber of the cylinder 11. However, the fuel injection valves 1, 2 need not be disposed in the common fuel injection unit, and the fuel injection valves can also be separated, and one or both of the fuel injection valves 1, 2 can draw fuel. It can also be used for injection into the preliminary combustion chamber. Both fuel injection valves 1, 2 have a conventional type. Each fuel injection valve 1, 2 includes nozzles 1a, 2a disposed at the ends of the fuel injection valves 1, 2, and a fuel gallery disposed inside the body of the fuel injection valves 1, 2 ( 1d, 2d). The fuel is stored in the fuel galleries 1d and 2d before being injected into the cylinder 11 through the nozzles 1a and 2a. Each fuel injection valve 1, 2 is also provided with valve needles 1b, 2b for opening and closing fluid communication between the fuel galleries 1d, 2d and the nozzles 1a, 2a. The valve needles 1b and 2b are held in the closed position by the springs 1c and 2c. Many different configurations of the fuel injection valves 1, 2 are possible instead of the configuration shown in the figure. For example, the valve needles 1b, 2b can be coaxial, and both fuel injection valves 1, 2 have separate nozzle holes for each of the fuel injection valves 1, 2. The common nozzle part can be utilized.

양자의 연료 주입 밸브들 (1, 2) 은, 도면의 실시형태에서 고압의 연료 주입 펌프인 압력 매체원 (3) 에 연결된다. 연료는 연료 주입 펌프 (3) 로부터 직접적으로 연료 주입 밸브들 (1, 2) 에 공급될 필요가 없고, 상기 연료는 펌프 (3) 에 의해 가압될 수 있으며, 또한 연료 주입 밸브들 (1, 2) 에 공급되기 이전에 챔버 내에 저장될 수 있다. 펌프 (3) 는 상이한 부하들에서 적절한 연료 주입 시기 및 분량을 선택하기 위해 조절될 수 있는 종래의 연료 주입 펌프이다. 연료 주입 배열체에는 연료 주입 펌프 (3) 로부터 연료 주입 밸브들 (1, 2) 로 연료를 전달하기 위한 연료 공급 도관 (5) 이 제공된다. 연료 주입 밸브들 (1, 2) 중 단 하나의 연료 주입 밸브가 한 번에 사용되고, 따라서 배열체에는 연료 주입 펌프 (3) 로부터 제 1 연료 주입 밸브 (1) 또는 제 2 연료 주입 밸브 (2) 로의 유동을 허용하기 위한 선택 밸브 (4) 가 제공된다. 선택 밸브 (4) 는 하나의 입구 포트 (4a) 와 제 1 출구 포트 (4b) 및 제 2 출구 포트 (4c) 가 제공되는 삼방 밸브이다. 제 1 연료 도관 (6) 은 선택 밸브 (4) 의 제 1 출구 포트 (4b) 를 제 1 연료 주입 밸브 (1) 에 연결하고, 제 2 연료 도관 (7) 은 제 2 출구 포트 (4c) 를 제 2 연료 주입 밸브 (2) 에 연결한다. 선택 밸브 (4) 의 입구 포트 (4a) 는 연료 공급 도관 (5) 에 연결된다. 도면의 실시형태에서, 선택 밸브 (4) 는 솔레노이드 밸브이다.Both fuel injection valves 1, 2 are connected to a pressure medium source 3, which in the embodiment of the figure is a high pressure fuel injection pump. The fuel does not need to be supplied to the fuel injection valves 1, 2 directly from the fuel injection pump 3, which fuel can be pressurized by the pump 3, and also the fuel injection valves 1, 2. May be stored in the chamber prior to being fed to. The pump 3 is a conventional fuel injection pump that can be adjusted to select the appropriate fuel injection timing and quantity at different loads. The fuel injection arrangement is provided with a fuel supply conduit 5 for delivering fuel from the fuel injection pump 3 to the fuel injection valves 1, 2. Only one fuel injection valve of the fuel injection valves 1, 2 is used at a time, so that the arrangement has a first fuel injection valve 1 or a second fuel injection valve 2 from the fuel injection pump 3. A selection valve 4 is provided to allow flow to the furnace. The selector valve 4 is a three-way valve provided with one inlet port 4a and a first outlet port 4b and a second outlet port 4c. The first fuel conduit 6 connects the first outlet port 4b of the selector valve 4 to the first fuel injection valve 1, and the second fuel conduit 7 connects the second outlet port 4c. To the second fuel injection valve (2). The inlet port 4a of the selector valve 4 is connected to the fuel supply conduit 5. In the embodiment of the figure, the selector valve 4 is a solenoid valve.

기관이 액체 연료에 대해 작동되는 때에, 선택 밸브 (4) 는, 연료 주입 펌프 (3) 로부터 제 1 연료 주입 밸브 (1) 로의 유동을 허용하고 제 2 연료 주입 밸브 (2) 로의 유동을 방지하는 위치에 있다. 연료 주입의 시기와 주입된 연료의 분량은 종래의 방식으로 연료 주입 펌프 (3) 에 의해 조절된다. 제 1 연료 주입 밸브 (1) 의 연료 갤러리 (1d) 의 압력이 충분히 높을 때에, 밸브 니들 (1b) 이 스프링 (1c) 에 대해 밀리고, 또한 제 1 연료 주입 밸브 (1) 가 개방된다. 따라서, 연료는 제 1 연료 주입 밸브 (1) 의 노즐 (1a) 을 통해 실린더 (11) 의 연소 챔버로 주입된다. 스프링 (1c) 은, 연료 갤러리 (1d) 의 압력이 충분히 강하되고 연료 주입이 결과적으로 종료되는 때에, 제 1 연료 주입 밸브 (1) 의 밸브 니들 (1b) 을 폐쇄 위치로 밀어낸다.When the engine is operated on liquid fuel, the selector valve 4 permits flow from the fuel injection pump 3 to the first fuel injection valve 1 and prevents flow to the second fuel injection valve 2. In position. The timing of fuel injection and the amount of fuel injected are controlled by the fuel injection pump 3 in a conventional manner. When the pressure of the fuel gallery 1d of the first fuel injection valve 1 is sufficiently high, the valve needle 1b is pushed against the spring 1c, and the first fuel injection valve 1 is opened. Thus, fuel is injected into the combustion chamber of the cylinder 11 through the nozzle 1a of the first fuel injection valve 1. The spring 1c pushes the valve needle 1b of the first fuel injection valve 1 to the closed position when the pressure of the fuel gallery 1d drops sufficiently and the fuel injection is eventually terminated.

기관이 가스 모드에서 작동되는 때에, 선택 밸브 (4) 는, 연료 주입 펌프 (3) 로부터 제 2 연료 주입 밸브 (2) 로의 유동이 허용되고 연료 주입 펌프 (3) 로부터 제 1 연료 주입 밸브 (1) 로의 유동이 방지되는 위치로 스위칭된다. 가스 모드에서, 단지 적은 양의 액체 연료가 사용된다. 따라서, 연료 주입 펌프 (3) 에 의해 공급된 전체 양은 필요하지 않다. 그러므로, 배열체에는 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 개방을 제어하기 위한 수단 (9) 이 제공된다. 도면의 실시형태에서, 배열체에는 제 2 연료 주입 밸브 (2) 를 작동시키기 위해 사용되는 제어 밸브 (9) 가 제공된다. 제어 밸브 (9) 를 이용하여, 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 개방은, 심지어 연료 갤러리 (2d) 의 압력이 밸브 니들 (2b) 을 스프링 (2c) 에 대해 이동시키기에 충분히 높은 경우에서도 방지될 수 있다. 따라서, 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 개방 및 폐쇄 순간들은 정확한 시기를 가능하게 하는 제어 밸브 (9) 에 의해 결정된다. 제어 밸브 (9) 는 전기로 작동된다. 또한, 다른 종류의 엑추에이터들이 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 개방 및/또는 폐쇄 시기를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 추가로, 배열체에는 오버플로 도관 (10) 이 제공되고, 상기 오버플로 도관 (10) 을 통해 과잉의 연료가 탱크 (12) 로 복귀될 수 있다. 오버플로 도관 (10) 은 제 2 연료 도관 (7), 즉 선택 밸브 (4) 와 제 2 연료 주입 밸브 (2) 사이에 연결된다. 제 2 연료 주입 밸브 (2) 에 필요한 주입 압력은 연료 주입 펌프 (3) 의 최대 압력보다 더 낮다. 그러므로, 오버플로 도관 (10) 에는 제 2 연료 도관 (7) 의 압력을 조절하기 위한 수단 (8) 이 제공된다. 도면의 실시형태에서, 수단은 조절가능한 스로틀 (8) 이다. 스로틀 (8) 대신에, 오버플로 도관 (10) 에는 감압 밸브가 제공될 수 있다. 압력 조절 수단을 이용하여, 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 주입 압력은 연료 주입 펌프 (3) 의 압력과 무관하게 적절한 레벨로 조절될 수 있다.When the engine is operated in gas mode, the selector valve 4 is allowed to flow from the fuel injection pump 3 to the second fuel injection valve 2 and from the fuel injection pump 3 to the first fuel injection valve 1. Is switched to a position where flow to is prevented. In gas mode, only a small amount of liquid fuel is used. Therefore, the total amount supplied by the fuel injection pump 3 is not necessary. Therefore, the arrangement is provided with means 9 for controlling the opening of the second fuel injection valve 2. In the embodiment of the figure, the arrangement is provided with a control valve 9 which is used for operating the second fuel injection valve 2. Using the control valve 9, opening of the second fuel injection valve 2 is prevented even when the pressure in the fuel gallery 2d is high enough to move the valve needle 2b with respect to the spring 2c. Can be. Thus, the opening and closing moments of the second fuel injection valve 2 are determined by the control valve 9 which enables an accurate timing. The control valve 9 is electrically operated. In addition, other kinds of actuators may be used to control the opening and / or closing timing of the second fuel injection valve 2. In addition, the arrangement is provided with an overflow conduit 10 through which excess fuel can be returned to the tank 12. The overflow conduit 10 is connected between the second fuel conduit 7, ie between the selector valve 4 and the second fuel injection valve 2. The injection pressure required for the second fuel injection valve 2 is lower than the maximum pressure of the fuel injection pump 3. Therefore, the overflow conduit 10 is provided with means 8 for adjusting the pressure of the second fuel conduit 7. In the embodiment of the figure, the means is an adjustable throttle 8. Instead of the throttle 8, the overflow conduit 10 may be provided with a pressure reducing valve. By using the pressure regulating means, the injection pressure of the second fuel injection valve 2 can be adjusted to an appropriate level irrespective of the pressure of the fuel injection pump 3.

본 발명에 따른 배열체를 이용하여, 별개의 연료 주입 시스템은, 연료 주입 시스템을 덜 복잡하고 값비싸게 만드는 이중 연료 기관들에서 파일럿 연료를 주입하는데 필요하지 않다.Using the arrangement according to the invention, a separate fuel injection system is not necessary for injecting pilot fuel in dual fuel engines, which makes the fuel injection system less complex and expensive.

본 발명이 전술한 실시형태들에 제한되지 않지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 다양할 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 기관의 실린더들 모두에는 그 자체의 연료 주입 펌프가 제공되지 않지만, 하나의 펌프가 연료를 기관의 수개의 실린더들에 공급하는 것이 가능하다.While the invention is not limited to the foregoing embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may vary within the scope of the appended claims. For example, not all of the engine cylinders are provided with their own fuel injection pump, but it is possible for one pump to supply fuel to several cylinders of the engine.

Claims (8)

액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체 (arrangement) 로서,
상기 연료 주입 배열체는 제 1 연료 주입 밸브 (1), 제 2 연료 주입 밸브 (2), 상기 제 1 연료 주입 밸브 (1) 및 상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 에 연료를 공급하기 위한 압력 매체원 (3), 상기 압력 매체원 (3) 으로부터 상기 제 1 연료 주입 밸브 (1) 또는 상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 로의 유동을 선택적으로 허용하기 위한 선택 밸브 (4), 상기 압력 매체원 (3) 을 상기 선택 밸브 (4) 에 연결하기 위한 연료 공급 도관 (5), 상기 제 1 연료 주입 밸브 (1) 를 상기 선택 밸브 (4) 에 연결하기 위한 제 1 연료 도관 (6), 상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 를 상기 선택 밸브 (4) 에 연결하기 위한 제 2 연료 도관 (7), 및 상기 선택 밸브 (4) 와 상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 사이에서 상기 제 2 연료 도관 (7) 의 압력을 조절하기 위한 수단 (8) 을 포함하고,
상기 연료 주입 배열체는 상기 제 2 연료 도관 (7) 으로부터 분기하는 오버플로 도관 (10; overflow duct) 을 포함하고, 상기 오버플로 도관 (10) 에는 상기 제 2 연료 도관 (7) 의 압력을 조절하기 위한 수단 (8) 이 제공되는 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
As a fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into the cylinder 11 of the piston engine,
The fuel injection arrangement is a pressure for supplying fuel to the first fuel injection valve 1, the second fuel injection valve 2, the first fuel injection valve 1 and the second fuel injection valve 2. Media source 3, selection valve 4 for selectively allowing flow from the pressure medium source 3 to the first fuel injection valve 1 or the second fuel injection valve 2, the pressure medium A fuel supply conduit 5 for connecting the circle 3 to the selection valve 4, a first fuel conduit 6 for connecting the first fuel injection valve 1 to the selection valve 4, A second fuel conduit 7 for connecting said second fuel injection valve 2 to said selection valve 4, and said second between said selection valve 4 and said second fuel injection valve 2; Means (8) for regulating the pressure of the fuel conduit (7),
The fuel injection arrangement comprises an overflow duct 10 branching out of the second fuel conduit 7, wherein the overflow conduit 10 regulates the pressure of the second fuel conduit 7. A fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into the cylinder (11) of the piston engine, characterized in that a means (8) is provided.
제 1 항에 있어서,
상기 압력 매체원 (3) 은 고압의 연료 주입 펌프인 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method of claim 1,
The fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into the cylinder (11) of the piston engine, characterized in that the pressure medium source (3) is a high pressure fuel injection pump.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 는 상기 제 1 연료 주입 밸브 (1) 보다 더 적은 양의 연료를 주입시키기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method of claim 1,
The second fuel injection valve 2 is configured for injecting a smaller amount of fuel than the first fuel injection valve 1, for injecting liquid fuel into the cylinder 11 of the piston engine. Fuel injection arrangement.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 는 파일럿 연료 밸브인 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method of claim 3, wherein
The fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into the cylinder (11) of the piston engine, characterized in that the second fuel injection valve (2) is a pilot fuel valve.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료 주입 배열체는 상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 개방 및/또는 폐쇄 시기를 제어하기 위한 수단 (9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The fuel injection arrangement comprises means 9 for controlling the opening and / or closing timing of the second fuel injection valve 2, injecting liquid fuel into the cylinder 11 of the piston engine. Fuel injection arrangement for
제 5 항에 있어서,
상기 연료 주입 배열체는 상기 제 2 연료 주입 밸브 (2) 의 개방 및/또는 폐쇄 시기를 제어하기 위한 제어 밸브 (9) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method of claim 5,
Said fuel injection arrangement comprises a control valve 9 for controlling the opening and / or closing timing of said second fuel injection valve 2, injecting liquid fuel to the cylinder 11 of the piston engine. A fuel injection arrangement for injecting.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 연료 도관 (7) 의 압력을 조절하기 위한 상기 수단 (8) 은 스로틀 (throttle) 인 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into a cylinder (11) of a piston engine, characterized in that the means (8) for adjusting the pressure of the second fuel conduit (7) is a throttle.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 연료 도관 (7) 의 압력을 조절하기 위한 상기 수단 (8) 은 감압 밸브인 것을 특징으로 하는, 액체 연료를 피스톤 기관의 실린더 (11) 에 주입시키기 위한 연료 주입 배열체.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The fuel injection arrangement for injecting liquid fuel into the cylinder (11) of the piston engine, characterized in that the means (8) for regulating the pressure of the second fuel conduit (7) is a pressure reducing valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2003550A (en) 1977-09-01 1979-03-14 Sulzer Ag I.c. engine fuel injector
WO2013107926A1 (en) 2012-01-19 2013-07-25 Wärtsilä Finland Oy Fuel injection system
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10040738B4 (en) * 1999-08-19 2012-12-13 Avl List Gmbh Injection device for an internal combustion engine with an injection nozzle designed as a double needle nozzle
DE10160258A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-18 Bosch Gmbh Robert Fuel injection device for an internal combustion engine
JP2006017059A (en) * 2004-07-02 2006-01-19 Toyota Motor Corp Fuel supply device for engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2003550A (en) 1977-09-01 1979-03-14 Sulzer Ag I.c. engine fuel injector
CN103237979A (en) 2010-12-02 2013-08-07 瓦锡兰芬兰有限公司 A fuel injection unit, a method of operating such and an internal combustion engine
WO2013107926A1 (en) 2012-01-19 2013-07-25 Wärtsilä Finland Oy Fuel injection system

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