PL199672B1 - Urządzenie zasilające do układu Common Rail System oraz wielkogabarytowy silnik wysokoprężny z takim urządzeniem zasilającym - Google Patents

Abstract

Proponuje si e urz adzenie zasilaj ace do uk ladu Common Rail System (ze wspóln a listw a wtry- sku) w wielkogabarytowym silniku wysokopr eznym, ze zbiornikiem ci snieniowym do p lynu, z urz adze- niem pompowym do przet laczania p lynu do zbiornika ci snieniowego oraz ze srodkami lacz acymi, przez które p lyn przet loczony przez urz adzenie pompowe doprowadzany jest do zbiornika ci snienio- wego, przy czym srodki lacz ace zawieraj a dwa oddzielne przewody ci snieniowe, z których ka zdy jest po laczony z urz adzeniem pompowym i ze zbiornikiem ci snieniowym, w którym ka zdy przewód ci snie- niowy (31, 32) zarówno na swoim ko ncu polaczonym ze zbiornikiem ci snieniowym (2), jak i na swoim ko ncu po laczonym z urz adzeniem pompowym (4) ma organ odcinaj acy (11). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie zasilające do układu Common Rail System (ze wspólną listwą wtrysku) w wielkogabarytowym silniku wysokoprężnym, ze zbiornikiem ciśnieniowym do płynu, z urządzeniem pompowym do przetłaczania płynu do zbiornika ciśnieniowego oraz ze środkami łączącymi, przez które płyn przetłoczony przez urządzenie pompowe doprowadzany jest do zbiornika ciśnieniowego.

Przedmiotem wynalazku jest także wielki silnik wysokoprężny z takim urządzeniem zasilającym.

Wielkie silniki wysokoprężne stosuje się na przykład jako główne agregaty napędowe w statkach albo jako stacjonarne instalacje prądotwórcze. Wykonuje się je przeważnie jako wolnobieżne, dwusuwowe maszyny wodzikowe albo jako maszyny czterosuwowe. Zgodnie z nowszymi rozwiązaniami w nowoczesnych wielkich silnikach wysokoprężnych wtrysk paliwa, wymianę ładunku w cylindrach i ewentualnie układy pomocnicze, na przykład do oleju sterującego, napędza się za pomocą układu Common Rail, przy czym za pomocą pomp dany płyn, na przykład paliwo do wtrysku, medium hydrauliczne do uruchomiania zaworów wylotowych albo medium robocze do sterowania wtryskiem, tłoczy się pod wysokim ciśnieniem do zbiornika ciśnieniowego, który określa się także jako akumulator. Za pomocą znajdującego się pod ciśnieniem płynu z danego akumulatora zasila się następnie wszystkie cylindry silnika spalinowego względnie steruje zaworami i urządzeniami do wtrysku paliwa.

W odróżnieniu od mniejszych silników spalinowych, takich jak silniki samochodowe, w przypadku układów Common Rail w wielkogabarytowych silnikach wysokoprężnych istnieje problem polegający na tym, że zwykle pompy wysokociśnieniowe, które dany płyn tłoczą do akumulatora, są przestrzennie bardzo daleko oddalone od akumulatora. Akumulatory (zbiorniki ciśnieniowe) są na przykład wykonane w danym przypadku jako ruropodobne części konstrukcyjne z wbudowanymi albo bez wbudowanych elementów, które rozciągają się wzdłuż silnika mniej więcej na wysokości głowic cylindrów. Pompy wysoko-ciśnieniowe do tłoczenia paliwa i medium hydraulicznego do sterowania zaworami wymiany ładunku cylindrów napędza się na przykład poprzez koła zębate z wału korbowego i stąd są umieszczone w pobliżu przestrzeni korbowej. Stąd pojawia się odstęp pomiędzy pompami i zbiornikami ciśnieniowymi, który może wynosić kilka metrów, na przykład około dziesięciu metrów i więcej. Stąd do połączenia konieczne są bardzo długie przewody wysokociśnieniowe, przez które tłoczy się dany płyn pod bardzo wysokim ciśnieniem, w przypadku paliwa na przykład pod ciśnieniem do 2000 barów. Na skutek silnych drgań i dynamicznych wahań ciśnienia, które są spowodowane przez pulsację płynu w przewodzie ciśnieniowym, przewody ciśnieniowe podlegają bardzo wysokim obciążeniom, które niosą, ze sobą znaczne ryzyko uszkodzeń, takich jak przecieki i pęknięcia. W przypadku jednak, gdy na przykład przerwie się przewód ciśnieniowy pomiędzy pompą paliwa i przynależnym zbiornikiem ciśnieniowym do paliwa albo staje się on w znacznym stopniu nieszczelny, to silnik musi być bezwarunkowo wyłączony, co w przypadku napędu statku prowadzi do całkowitej niezdolności do manewrowania.

Wynalazek ma na celu zaradzenie tym niedogodnościom. Dlatego, zadanie wynalazku polega na opracowaniu urządzenia zasilającego do układu Common Rail System (ze wspólną listwą wtrysku) w wielkogabarytowym silniku wysokoprężnym, w którym zmniejsza si ę znacznie ryzyko awarii ukł adu Common Rail, a przy tym i całego wielkiego silnika wysokoprężnego, przez co zwiększa się bezpieczeństwo pracy.

Zadanie to zostało rozwiązane zgodnie z wynalazkiem przez to, że urządzenie zasilające do układu Common Rail System (ze wspólną listwą wtrysku) w wielkogabarytowym silniku wysokoprężnym, ze zbiornikiem ciśnieniowym do płynu, z urządzeniem pompowym do przetłaczania płynu do zbiornika ciśnieniowego oraz ze środkami łączącymi, przez które płyn przetłoczony przez urządzenie pompowe doprowadzany jest do zbiornika ciśnieniowego, przy czym środki łączące zawierają dwa oddzielne przewody ciśnieniowe, z których każdy jest połączony z urządzeniem pompowym i ze zbiornikiem ciśnieniowym charakteryzuje się tym, że każdy przewód ciśnieniowy zarówno na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem ciśnieniowym, jak i na swoim końcu połączonym z urządzeniem pompowym ma organ odcinający.

Korzystnie, każdy przewód ciśnieniowy składa się z kilku połączonych ze sobą odcinków, przy czym w pobliżu każdego połączenia pomiędzy sąsiednimi znajduje się podparcie do ustalania przewodu ciśnieniowego.

Ponadto jest także korzystne, gdy obydwa przewody ciśnieniowe biegną w zasadzie równolegle względem siebie, a odcinki obydwóch przewodów ciśnieniowych są parami takie same.

PL 199 672 B1

Dalszy korzystny środek polega na tym, że każdy przewód ciśnieniowy wyposażony jest w kilka podparć pośrednich do ustalania przewodu ciśnieniowego, przy czym odstęp pomiędzy sąsiednimi pośrednimi podparciami jednego przewodu ciśnieniowego różni się od odstępu sąsiadujących podparć pośrednich drugiego przewodu ciśnieniowego.

Zgodnie z korzystną cechą wynalazku, zbiornik ciśnieniowy składa się z dwóch oddzielnych zbiorników oraz z rozdzielacza połączonego z obydwoma przewodami ciśnieniowymi, który kieruje płyn z przewodów ciśnieniowych, do wyboru, albo do obydwóch zbiorników albo tylko do jednego albo do drugiego z dwóch zbiorników.

Korzystnie, na każdym przewodzie ciśnieniowym znajdują się środki do lokalizacji przecieków.

Korzystnie również, każdy przewód ciśnieniowy jest otoczony przez przewód ochronny złożony z kilku odcinków oraz ś rodki do lokalizacji przecieków obejmują kilka zbiorników, z których każ dy jest ograniczony przez odcinek jednego z przewodów ochronnych i przez jeden z przewodów ciśnieniowych, przy czym każdy zbiornik wyposażony jest w rurę przelewową, przez którą płyn może odpływać z tego zbiornika do sąsiedniego zbiornika le żącego bliż ej urzą dzenia pompowego, i przy czym każ dy zbiornik posiada środki kontrolne, do sprawdzania obecności płynu w tym zbiorniku.

Zgodnie z kolejną cechą wynalazku, każdy przewód ciśnieniowy wyposażony jest w zawieszenie obrotowe, które umożliwia obrót przewodu ciśnieniowego dookoła osi, która biegnie w zasadzie prostopadle do wzdłużnego rozciągnięcia przewodu ciśnieniowego.

Korzystnie, urządzenie pompowe składa się z kilku pomp oraz zbiornika pośredniego do tłumienia pulsacji ciśnienia, przy czym każda pompa jest połączona poprzez oddzielny przewód pompowy ze zbiornikiem pośrednim, a obydwa przewody ciśnieniowe są połączone ze zbiornikiem pośrednim.

Korzystnie, każdy przewód pompowy ma na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem pośrednim zawór zwrotny.

Korzystnie wreszcie, każdy przewód pompowy ma zbiornik pompowy albo jest w postaci zbiornika pompowego, przy czym zbiornik pompowy służy do tłumienia pulsacji ciśnienia generowanych przez przynależną pompę i ma korzystnie objętość, która pozostaje w stosunku jak jeden do dwóch, do jeden do ośmiu, względem objętości zbiornika pośredniego.

Zadanie wynalazku rozwiązane zostało w dalszym ciągu przez to, że zaproponowano także wielki silnik wysokoprężny urządzeniem zasilającym o wyżej wymienionych cechach.

Zalet wynalazku należy upatrywać w tym, że przy normalnej, to jest bez zakłóceń, pracy układu Common Rail System (ze wspólną listwą wtrysku) urządzenie pompowe tłoczy płyn przez obydwa przewody ciśnieniowe do zbiornika ciśnieniowego układu Common Rail. W przypadku, gdy teraz jeden z obydwóch przewodów ciś nieniowych ma uszkodzenie, na przykład silny przeciek, to zbiornik ciśnieniowy może wciąż jeszcze być zasilany płynem przez drugi przewód ciśnieniowy, tak, że układ Common Rail pozostaje zdolny do pracy. W ten sposób przy uszkodzeniu przewodu ciśnieniowego wielki silnik wysokoprężny może przynajmniej dalej pracować ze zmniejszoną sprawnością. W przypadku, gdy chodzi o główny silnik statku, to statek przy takim uszkodzeniu wciąż zachowuje zdolność manewrową i może przynajmniej dalej płynąć ze zmniejszoną prędkością.

Dzięki takim środkom można w przypadku uszkodzenia na przewodzie ciśnieniowym oddzielić go całkowicie od układu Common Rail System tak, że można uniknąć niekontrolowanego wypływania płynu przetłoczonego przez urządzenie pompowe albo płynu ze zbiornika ciśnieniowego.

Zastosowane połączenia, które wykonuje się korzystnie jako połączenia śrubowe, są szczególnie wrażliwe na obciążenia mechaniczne, takie jak drgania zginające, które występują w przewodach ciśnieniowych nie podpartych na dłuższych odcinkach. Dzięki środkom, w których w pobliżu połączeń przewidziano w danym przypadku podparcia, drgania zginające nie mogą oddziaływać albo oddziałują z silnym tł umieniem na połączenia, przez co daje się znacznie zmniejszyć czę stość wystę powania zakłóceń. Podparcia są zintegrowane, na przykład w otaczającym przewód ciśnieniowy przewodzie ochronnym, który musi być zwykle przewidziany w przypadku przewodu wysokociśnieniowego.

W urządzeniu według wynalazku można przygotować mniej części zamiennych do przewodów ciśnieniowych, a wytwarzanie samych przewodów ciśnieniowych jest korzystniejsze pod względem kosztów. Ponadto w przypadku przecieku w obydwóch przewodach ciśnieniowych z nieuszkodzonych jeszcze odcinków obydwóch przewodów ciśnieniowych można podłączyć zdolny do działania przewód ciśnieniowy, tak, że możliwa jest dalsza praca układu Common Rail.

Przy tym, dzięki różnym odległościom pomiędzy podparciami na obu przewodach, spektra obciążeń obydwóch przewodów ciśnieniowych są różne. Zwłaszcza daje się uniknąć występowania w obydwóch przewodach ciś nieniowych drgań zginają cych o tej samej czę stotliwoś ci i ewentualnie

PL 199 672 B1 o tej samej dł ugoś ci fali. W ten sposób znacznie zmniejsza się niebezpieczeń stwo, ż e mogą się uszkodzić jednocześnie albo w tym samym miejscu obydwa przewody ciśnieniowe. Poparcia pośrednie są umocowane na silniku.

W przypadku, gdy dochodzi do niepożądanego silniejszego spadku ciś nienia w zbiorniku ciśnieniowym, który zgodnie z zasadą Common Rail (listwy wspólnej) służy jako wspólny akumulator dla wszystkich cylindrów, na przykład na skutek upływu, to w przypadku znanych urządzeń wielki silnik wysokoprężny musi być wyłączony.

Jeśli zastosuje się połączone dwa zbiorniki ciśnieniowe, w przypadku awarii, uszkodzony zbiornik można odłączyć od wspólnego układu prowadzącego, a silnik może dalej pracować w trybie pracy awaryjnej z cylindrami, które są połączone ze zbiornikiem zdolnym jeszcze do działania.

Środki do lokalizacji przecieku pozwalają, aby w przypadku awarii można było możliwie szybko zidentyfikować miejsce przecieku albo uszkodzenia i podjąć odpowiednie środki zaradcze względnie naprawę.

Urządzenie pompowe składające się korzystnie z kilku pomp, ma na celu zwiększenie ogólnej wydajności tłoczenia. Dzięki zbiornikowi pośredniemu tłumi się w znacznym stopniu dynamiczne składowe ciśnienia wytworzone przez pompy, takie jak pulsacje, zanim płyn dojdzie do przewodów ciśnieniowych. Dzięki takim środkom daje się znacznie zmniejszyć mechaniczne obciążenie przewodów ciśnieniowych, a przez to i ryzyko ich przecieków albo innych uszkodzeń.

Pulsacje ciśnienia generowane przez daną pompę urządzeniu według wynalazku tłumi się początkowo indywidualnie przez mniejsze zbiorniki pompowe, a na koniec następuje dalsze tłumienie we wspólnym większym zbiorniku pośrednim całego płynu przetłoczonego przez wszystkie pompy.

Urządzenie do zasilania według wynalazku nadaje się do wszystkich typów wielkogabarytowych silników wysokoprężnych, a zwłaszcza do takich silników, które pracują w trybie dwusuwowym albo czterosuwowym. Urządzenie nadaje się ponadto do wszystkich rodzajów układów Common Rail, a zwł aszcza do ukł adów do wtrysku paliwa, ukł adów hydraulicznych do uruchomiania zaworów wymiany ładunków cylindrów, a zwłaszcza zaworów wylotowych, oraz układu hydraulicznego do sterowania układami wtryskowymi.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju wielki silnik wysokoprężny z kilkoma układami Common Rail System, fig. 2 - symbolicznie przykład wykonania urządzenia zasilającego według wynalazku, fig. 3 - wariant zbiornika ciśnieniowego, fig. 4 - w przekroju przewód ciśnieniowy z kilkoma szczegółami, fig. 5 podparcie pośrednie w przekroju wzdłuż linii V-V na fig. 4, fig. 6 - podparcie w przekroju wzdłuż linii VI-VI na fig. 4, fig. 7 - połączenie dwóch segmentów przewodu ciśnieniowego w przekroju wzdłuż linii VII-VII na fig. 4, fig. 8 - wariant przewodu ciśnieniowego z zawieszeniem obrotowym, a fig. 9 - dalszy przykład wykonania urządzenia pompowego.

W celu lepszego zrozumienia przedstawiono na fig. 1 schematycznie w przekroju przykład wykonania wielkogabarytowego silnika wysokoprężnego 100 z jednym ze swoich zwykle kilku cylindrów 101. Takie silniki znajdują zastosowanie na przykład jako główne agregaty napędowe statków albo w stacjonarnych instalacjach prądotwórczych. W szczególności ten wielkogabarytowy silnik wysokoprężny 100 wykonuje się jako wolnobieżny, dwusuwowy, wodzikowy wielki silnik wysokoprężny z przepłukiwaniem wzdłużnym i steruje się go elektronicznie względnie elektrycznie-hydraulicznie, co oznacza, że w sensie klasycznym nie ma on wałka sterującego do mechaniczno-hydraulicznego sterowania wymianą ładunku cylindrów i wtryskiem. Układ wtryskowy i układy hydrauliczne, za pomocą których kieruje się wtryskiem, wymianą ładunku cylindrów i ewentualnie układami pomocniczymi, takimi jak układ rozruchowy, można sterować za pomocą zaworów elektromagnetycznych do wysterowania wstępnego, które uruchamia się za pomocą sygnałów elektrycznych pochodzących z urządzenia kontrolnego. Urządzenie kontrolne określa za pomocą kąta obrotu korby, liczby obrotów silnika i ewentualnie dalszych wielkoś ci stanu w danym przypadku optymalny przedział czasowy oraz w danym przypadku optymalną ilość paliwa do wtrysku względnie momenty czasowe otwierania i zamykania zaworów wylotowych i wysyła zgodnie z tym sygnały elektryczne do zaworów do wysterowania wstępnego, które następnie uruchamiają przynależny układ wtryskowy względnie układy hydrauliczne.

W wielkogabarytowym silniku wysokoprężnym 100 przewidziano kilka układów Common Rail, przy czym przynajmniej wtrysk i wymianę ładunku w cylindrach napędza się według zasady Common Rail, co oznacza, że w każdym takim układzie przewidziano w danym przypadku wspólny zbiornik ciśnieniowy, który jest połączony ze wszystkimi cylindrami. W tym zbiorniku ciśnieniowym odpowiedni

PL 199 672 B1 płyn, zatem na przykład paliwo do wtrysku albo medium hydrauliczne do uruchomienia zaworów wylotowych, jest gromadzony pod wysokim ciśnieniem i stoi do dyspozycji dla różnych cylindrów 101.

Na figurze 1 przedstawiono dwa układy Common Rail ze swoimi danymi urządzeniami zasilającymi, a mianowicie z jednym układem do paliwa i jednym układem do uruchomienia zaworów wylotowych 102. Urządzenie zasilające do układu wtryskowego składa się ze zbiornika ciśnieniowego 2a do paliwa, urządzenia pompowego 4a do tłoczenia paliwa do zbiornika ciśnieniowego 2a oraz środków łączących 3a, przez które paliwo przetłoczone przez urządzenie pompowe 4a można doprowadzać do zbiornika ciśnieniowego 2a. Urządzenie pompowe 4a jest napędzane przez wał korbowy 103 silnika 100 poprzez koło zębate wału korbowego 104 i zazębiające się z nim koło zębate 105 i tł oczy ono paliwo pod wysokim ciś nieniem, na przykład do 2000 barów, a zwłaszcza około 1200 barów, do zbiornika ciśnieniowego 2a, który, zasila w paliwo nie opisane tu bliżej urządzenia wtryskowe wszystkich cylindrów.

Urządzenie zasilające do układu hydraulicznego do uruchomienia zaworów wylotowych 102 składa się również z urządzenia pompowego 4b napędzanego przez wał korbowy 103 albo silnik pomocniczy, które tłoczy medium hydrauliczne, na przykład olej hydrauliczny albo olej sterujący, poprzez środek łączący 3b do zbiornika ciśnieniowego, gdzie pod ciśnieniem na przykład 200 barów znajduje się on w gotowości do uruchomienia zaworów wylotowych 102 wszystkich cylindrów 101.

Uwarunkowana przez układ przestrzenny długość środków łączących 3a, 3b pomiędzy urządzeniami pompowymi 4a, 4b i przynależnymi zbiornikami ciśnieniowymi 2a, 2b wynosi typowo w danym przypadku kilka metrów, na przykład około dziesięć metrów albo nawet więcej.

Przewidzieć można jeszcze trzeci, nie pokazany na fig. 1, układ Common Rail z urządzeniem zasilającym, który służy do hydraulicznego uruchomienia urządzeń wtryskowych. Ten układ, którego zbiornik ciśnieniowy jest również zasilany przez medium hydrauliczne pod ciśnieniem, i jego urządzenie zasilające może być racjonalnie wykonane w taki sam sposób jak układ do uruchomiania zaworów wylotowych 102.

Zbiorniki ciśnieniowe 2a, 2b są wykonane w postaci ruropodobnych części konstrukcyjnych z wbudowanymi elementami albo bez wbudowanych elementów, które rozcią gają się w danym przypadku wzdłuż silnika 100, mniej więcej na wysokości głowic cylindrów.

Na figurze 2 przedstawiono symbolicznie przykład wykonania urządzenia zasilającego według wynalazku do układu Common Rail, które oznaczone jest ogólnie wskaźnikiem 1. Ponieważ w zasadzie jest wszystko jedno, czy urządzenie zasilające według wynalazku znajduje zastosowanie do jednego układu Common Rail do wtrysku paliwa, czy do uruchomienia układu hydraulicznego albo do innego układu Common Rail, to tych przypadków w dalszym tekście nie rozróżnia się. Rozwiązania dotyczą całkiem ogólnie jakiegokolwiek układu Common Rail w wielkogabarytowym silniku wysokoprężnym. Stąd w dalszym tekście rezygnuje się także z liter „a” i „b” przy odnośnikach, a zbiornik ciśnieniowy oznacza się odnośnikiem 2, środki łączące odnośnikiem 3, a urządzenie pompowe odnośnikiem 4.

Zgodnie z wynalazkiem środki łączące 3 obejmują dwa oddzielne przewody ciśnieniowe 31, 32, z których każdy jest połączony z urządzeniem pompowym 4 i ze zbiornikiem ciśnieniowym 2. Na fig. 2 przedstawiono w danym przypadku symbolicznie linią pojedynczą przewody ciśnieniowe 31, 32, a szczegółowe przedstawienie znajduje się na fig. 4 i będzie opisane niż ej. Przewody ciś nieniowe 31 i 32 nie muszą przebiegać prostoliniowo, jak przedstawiono na fig. 2, lecz mogą mieć krzywizny, wygięcia i inne zmiany kierunku. Zależy to w konkretnego przypadku zastosowania, od stosunków w zajmowanym miejscu w silniku względnie przy silniku, od danego miejscowego układu urządzenia pompowego 4 i zbiornika ciśnieniowego 2 oraz ewentualnie od dalszych okoliczności, które muszą być uwzględnione przy prowadzeniu przewodów ciśnieniowych 31, 32 od urządzenia pompowego 4 do zbiornika ciśnieniowego 2.

Jak zwykle bywa w przypadku układu Common Rail, zbiornik ciśnieniowy 2 jest połączony ze wszystkimi cylindrami 101 względnie z organami uruchamiającymi cylindrów 101 (na przykład urządzeniami wtryskowymi, zaworami wylotowymi). Na fig. 2 jest to zaznaczone przez przewody z odnośnikami Z1 do Zn, przy czym n jest całkowitą liczbą cylindrów wielkogabarytowego silnika wysokoprężnego. W każdym z tych przewodów Z1 do Zn przewidziano w danym przypadku zawór odcinający 106, tak, że każdy cylinder 101 może być indywidualnie odcięty od zbiornika ciśnieniowego 2.

Urządzenie pompowe 4 obejmuje korzystnie, co najmniej dwie, a zwłaszcza trzy pompy 41, po pierwsze dla zapewnienia wystarczającej ilości tłoczonego płynu, a po drugie dla zabezpieczenia rezerwy. W przypadku awarii jednej z pomp 41 pozostałe pompy 41 mogą tłoczyć jeszcze wystarczającą

PL 199 672 B1 ilość płynu do zbiornika ciśnieniowego w celu zabezpieczenia dalszej pracy wielkogabarytowego silnika wysokoprężnego.

W przypadku ukł adu hydraulicznego do uruchomiania zaworów wylotowych 101 przewidziano korzystnie trzy pompy w urządzeniu pompowym. W przypadku układu Common Rail dla paliwa urządzenie pompowe może mieć w zależności od wielkości i liczby cylindrów silnika cztery, sześć albo jeszcze więcej pomp wysokiego ciśnienia.

Każdy z przewodów ciśnieniowych 31, 32 jest zarówno na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem ciśnieniowym 2, jak i na swoim końcu połączonym z urządzeniem pompowym 4, wyposażony w danym przypadku w organ odcinają cy 11, na przykł ad w zawór odcinają cy. Przy normalnej, to jest bez zakłóceń pracy silnika urządzenie pompowe 4 tłoczy płyn do zbiornika ciśnieniowego 2 równolegle przez obydwa przewody. W przypadku, gdy na jednym z obydwóch przewodów ciśnieniowych 31, 32 pojawia się teraz silny przeciek albo inne uszkodzenie, to można ten przewód ciśnieniowy oddzielić od układu przez zamknięcie organów odcinających 11 na jego obydwóch końcach. W ten sposób nie istnieje żadne ryzyko, że poprzez uszkodzony przewód ciśnieniowy 31 względnie 32 wypłynie z układu w sposób niekontrolowany płyn i dojdzie przez to na przykład do większego spadku ciśnienia w zbiorniku ciś nieniowym 2 albo do niepożądanego opróż nienia zbiornika ciśnieniowego 2. Urządzenie zasilające 1 może następnie pracować dalej po zamknięciu organów odcinających 11 na uszkodzonym przewodzie ciśnieniowym 31 albo 32 tylko z jednym przewodem ciśnieniowym 32 albo 31, tak, że układ Common Rail pozostaje przynajmniej ze zmniejszoną wydajnością zdolny do działania.

Ze względów praktycznych jest korzystne, aby każdy przewód ciśnieniowy 31 względnie 32 składał się z kilku połączonych ze sobą segmentów 311 względnie 321. Połączenia 5 pomiędzy sąsiadującymi segmentami 311 albo 321, które są wykonane korzystnie jako połączenia śrubowe, są na fig. 2 przedstawione tylko symbolicznie i będą opisane dalej dokładniej w związku z fig. 4. Takie połączenia śrubowe albo w ogólnym przypadku połączenia 5 są wrażliwe na drgania zginające, które powstają w przewodach ciśnieniowych, które nie są podparte na dłuższych odcinkach. Aby te drgania zginające nie mogły oddziaływać albo oddziaływać ze znacznym tłumieniem na połączenia 5, przewód ciśnieniowy 31, 32 jest ustalony w pobliżu każdego połączenia 5 za pomocą podparcia 6. Podparcie 6 znajduje się w danym przypadku w zadanej odległości od połączenia 5. W związku z fig. 4 będzie jeszcze dalej szczegółowo wyjaśnione, w jaki sposób te podparcia 6 mogą być wykonane.

Jak przedstawiono na fig. 2, obydwa przewody ciśnieniowe 31 i 32 biegną korzystnie równolegle względem siebie. Segmenty 311 względnie 321, z których składają się przewody ciśnieniowe 31 względnie 32, są w danym przypadku parami takie same, co oznacza, że dla każdego segmentu 311 jednego przewodu ciśnieniowego 31 istnieje taki sam pod względem konstrukcji segment 321 drugiego przewodu ciśnieniowego 32. Te środki mają tę zaletę, że należy przygotować mniej części zamiennych, a przewody ciśnieniowe 31, 32 można wytwarzać prościej, a zatem także i taniej. Poza tym w przypadku konieczności segmenty jednego z przewodów 31 względnie 32 moż na stosować w drugim przewodzie 32 względnie 31.

Na skutek dużej długości przewodów ciśnieniowych 31, 32, w celu uniknięcia, a przynajmniej zmniejszenia wibracji i drgań, a zwłaszcza drgań zginających przewodów ciśnieniowych 31, 32, poza podparciami 6 przewidziano do ustalania przewodów ciśnieniowych 31, 32 jeszcze dodatkowo podparcia pośrednie 7. Jak widać na fig. 2, podparcia pośrednie 7, które w danym przypadku są umocowane na silniku względnie na obudowie silnika, są umieszczone w taki sposób, że odległość d1 pomiędzy sąsiadującymi podparciami pośrednimi 7 jednego z przewodów 31 różni się od odpowiedniej odległości d2 pomiędzy sąsiadującymi podparciami pośrednimi 7 drugiego przewodu ciśnieniowego 32. Dzięki takim środkom daje się na przykład osiągnąć to, że drgania zginające jednego z przewodów ciśnieniowych 31 różnią się pod względem swojej częstotliwości i ewentualnie długości fali od drgań zginających drugiego przewodu ciśnieniowego 32. W ten sposób spektra obciążenia obydwóch przewodów ciśnieniowych 31, 32 są różne, przez co w znacznym stopniu daje się zmniejszyć ryzyko jednoczesnego uszkodzenia obydwóch przewodów ciśnieniowych 31, 32.

Na figurze 3 przedstawiono wariant wykonania zbiornika ciśnieniowego 2. W przypadku tego wariantu zbiornik ciśnieniowy 2 obejmuje dwa oddzielne zbiorniki 21 i 22 oraz rozdzielacz 23, który jest połączony zarówno z obydwoma przewodami ciśnieniowymi 31, 32, jak i z każdym ze zbiorników

21, 22. Jeden zbiornik 21 jest połączony z „i” pierwszych cylindrów, przy czym 1< i < (n-1), gdzie „n” oznacza całkowitą liczbę cylindrów silnika. Na fig. 3 jest to zaznaczone przewodami Z1 do Zi. Drugi zbiornik 22 jest połączony z pozostałymi (n-1) cylindrami, jak jest to zaznaczone przewodami Z(i+1) do Zn.

PL 199 672 B1

Dla parzystej liczby cylindrów silnika korzystne jest i=n/2, a w przypadku nieparzystej liczby cylindrów korzystne jest i=(n/2 + 0,5).

Rozdzielacz 23 obejmuje przewód łączący 233, który rozciąga się od zbiornika 21 do drugiego zbiornika 22. W przewodzie łączącym 233 przewidziano pierwszy zawór odcinający 231 zbiornika 21 i drugi zawór odcinają cy 232 drugiego zbiornika 22. Obydwa przewody ciś nieniowe 31, 32 koń czą się pomiędzy obydwoma zaworami odcinającymi 231 i 232 zbiorników w przewodzie łączącym 233. W przypadku, gdy obydwa zawory odcinające 231 i 232 zbiorników są otwarte, to płyn pochodzący z przewodów ciś nieniowych 31, 32 pł ynie do obydwóch zbiorników 21, 22. Gdy natomiast jest otwarty albo pierwszy zawór odcinający 231 albo drugi zawór odcinający 232 zbiorników, a drugi zawór jest zamknięty, to płyn płynie tylko albo do jednego zbiornika 21 względnie 22.

Dzięki takiemu wariantowi zbiornika ciśnieniowego 2 zwiększa się jeszcze bardziej bezpieczeństwo pracy urządzenia zasilającego 1. Jeżeli na przykład w jednym z obydwóch zbiorników 21 albo 22 dochodzi do niepożądanego silniejszego spadku ciśnienia na skutek upływu albo innego uszkodzenia, to odpowiedni zbiornik 21 albo 22 można oddzielić od układu Common Rail przez zamknięcie przynależnego zaworu odcinającego 231 względnie 232. Jeżeli na przykład uszkodzenie pojawia się w zbiorniku 21, to zamyka się pierwszy zawór odcinają cy 231, tak ż e pł yn z przewodów ciś nieniowych 31, 32 płynie tylko jeszcze do zbiornika 22. W ten sposób cylindry (i + 1) do n, połączone z tym zbiornikiem 22, pozostają zdolne do działania, a wielki silnik wysokoprężny może dalej pracować z tym cylindrami w trybie pracy awaryjnej. W przypadku takiego uszkodzenia względnie w czasie jego usuwania nie ma już konieczności zatrzymywania całego wielkogabarytowego silnika wysokoprężnego.

Co się tyczy fig. 4-7, to w dalszym opisie będą wyjaśnione szczegóły możliwych rozwiązań przewodów ciśnieniowych 31, 32, połączeń 5, podparć 6 i podparć pośrednich 7. Wyjaśnienia będą dokonane w odniesieniu do jednego z przewodów ciśnieniowych 32, przy czym jednak dotyczą one w taki sam sposób także i drugiego przewodu ciśnieniowego. Jako kierunek osiowy oznacza się w dalszym tekście kierunek wyznaczony przez wzdłużną oś przewodu ciś nieniowego 31.

Na figurze 4 przedstawiono w przekroju podłużnym wycinek z przewodu ciśnieniowego 31, przy czym przedstawione są dwa segmenty 311, które są ze sobą połączone za pomocą połączenia 5 wykonanego w postaci połączenia śrubowego. Na fig. 5 przedstawiono w przekroju wzdłuż linii V-V na fig. 4 podparcie pośrednie 7. Na fig. 6 przedstawiono w przekroju wzdłuż linii VI-VI na fig. 4 podparcie 6, a na fig. 7 w przekroju wzd ł u ż linii VII-VII na fig. 4 połączenie 5.

Przewód ciśnieniowy 31, który jest wykonany na przykład ze stali, jest otoczony ze względów bezpieczeństwa przewodem ochronnym 8, który składa się z kilku odcinków. Przewód ochronny 8 przewidziano ze względów bezpieczeństwa i zapobiega on w przypadku przecieku albo pęknięcia przewodu ciśnieniowego 31 niekontrolowanemu wypływowi płynu znajdującego się pod ciśnieniem. Z przewodem ochronnym 8 jest zintegrowane połączenie 5, podparcie 6 i podparcie pośrednie 7.

Do połączenia ze sobą sąsiadujących segmentów 311 przewidziano połączenia 5 (patrz fig. 4 i fig. 7), które są tu wykonane w postaci połączeń śrubowych. Połączenie 5 obejmuje płytę podstawową 51, która jest zamontowana pomiędzy dwoma kołnierzami 81. Kołnierze 81 przewidziano w danym przypadku na jednym końcu odcinka przewodu ochronnego 8. Płyta podstawowa 51 jest dalej przymocowana na wielkim silniku wysokoprężnym za pomocą dwóch śrub 52. Płyta podstawowa 51 ma centralny, biegnący osiowo otwór przelotowy, w którym jest umieszczony gwintowany element 53, który łączy ze sobą obydwa zwrócone do siebie końce sąsiadujących segmentów 311 przewodu ciśnieniowego 31. Z boku gwintowanego elementu 53 przewidziano w danym przypadku otwór przelotowy 54, który rozciąga się przez płytę podstawową 51 poprzecznie względem kierunku osiowego. W te otwory 54 wprowadza się w danym przypadku kołek zabezpieczający 55. Kołki zabezpieczające 55 zapobiegają przesuwaniu się gwintowanego elementu 53 w kierunku osiowym oraz obracaniu się gwintowanego elementu 53 względem kierunku osiowego. Ponadto w płycie podstawowej 51 przewidziano jeszcze przelew 56 i dławik 57, które w danym przypadku są wykonane w postaci osiowych otworów przelotowych i rozciągają się w kierunku osiowym poprzez płytę podstawową 51, oraz śrubę regulacyjną 58. Działanie tych elementów będzie jeszcze omówione w dalszym opisie.

Gwintowany element 53 ma w kierunku osiowym centralny, przelotowy otwór 532, który tworzy połączenie dla przepływu płynu pomiędzy obydwoma sąsiadującymi segmentami 311 przewodu ciśnieniowego. Na swoich obydwóch osiowych końcach gwintowany element 53 jest w danym przypadku wyposażony w gwint zewnętrzny 531, który służy do połączenia z segmentami 311 przewodu ciśnieniowego 31. Na końcu segmentu 311 jest umocowana tuleja 313, która wystaje ponad koniec segmentu 311. Tuleja 313 jest wyposażona w gwint wewnętrzny, który współdziała z gwintem

PL 199 672 B1 zewnętrznym 531, tak, że segment 311 jest połączony mocno pod względem ciśnienia z gwintowanym elementem 53. Drugi segment 311 jest połączony śrubowo w taki sam sposób z drugim osiowym końcem gwintowanego elementu 53, tak, że obydwa sąsiadujące segmenty 311 są ze sobą połączone.

W pobliżu połączenia 5, a mianowicie w odległości H od niego, przewidziano podparcie 6 (patrz fig. 4 i fig. 6) przewodu ciśnieniowego 31, którego pierwsza funkcja polega na zapobieganiu względnie znacznemu zmniejszaniu przenoszenia się drgań zginających do połączenia 5, tak, że połączenie 5 nie jest obciążone albo obciążone w bardzo nieznacznym stopniu przez takie drgania zginające. Odległość H wynika z tego, że z jednej strony podparcie 6 powinno znajdować się możliwie blisko na końcu segmentu 311, a z drugiej strony powinno istnieć jeszcze dostatecznie dużo miejsca do montowania względnie demontowania połączenia 5 pomiędzy segmentami 311.

Podparcie 6 obejmuje płytę 61, która tworzy kołnierz odcinka przewodu ochronnego 8. W płycie 61 przewidziano centralny, przelotowy otwór 62 w kierunku osiowym, przez który rozciąga się przewód ciśnieniowy 31. W otworze przelotowym 62 jest umieszczona pierwsza szczęka 63 i druga szczęka 64, pomiędzy którymi znajduje się przewód ciśnieniowy 31. Zewnętrzna strona pierwszej szczęki 63, odwrócona od przewodu ciśnieniowego 31, jest pod względem swojego kształtu dopasowana do wewnętrznych ścianek centralnego otworu przelotowego 62. Za pomocą dwóch śrub 66, które rozciągają się w danym przypadku przez płytę 61 i przez pierwszą szczękę 63 aż do drugiej szczęki 64, można drugą szczękę 64 ściągnąć do pierwszej szczęki 63, tak, że przewód ciśnieniowy jest spięty pomiędzy obydwiema szczękami 63, 64 i w ten sposób ustalony. Samo podparcie 6 nie wymaga dodatkowo mocowania na silniku.

Obok centralnego otworu przelotowego 62 płyta 61 ma jeszcze przelew 65, który jest wykonany w postaci osiowego otworu przelotowego.

Jak przedstawiono na fig. 4, przewód ochronny 8 ma na odcinku pomiędzy podparciem 6 i połączeniem 5 średnicę większą niż na pozostałych odcinkach. W tym rozszerzonym odcinku przewidziano rurę przelewową 82 biegnącą w kierunku osiowym, która łączy przelew 65 w podparciu 6 z przelewem 56 w połączeniu 5.

Podparcie pośrednie 7 (patrz fig. 4 i fig. 5) obejmuje płytę 71, która jest umieszczona pomiędzy dwoma kołnierzami 83. Kołnierze 83 znajdują się w danym przypadku na jednym końcu odcinka przewodu ochronnego 8 i są przymocowane za pomocą śrub 76 do płyty 71. Płyta 71 jest przymocowana śrubami 77 do wielkogabarytowego silnika wysokoprężnego. W podobny sposób, jak opisano w przypadku płyty 61 podparcia 6, w płycie 71 podparcia pośredniego 7 przewidziano centralny, przelotowy otwór 72 w kierunku osiowym, przez który rozciąga się przewód ciśnieniowy 31. W otworze przelotowym 72 jest umieszczona pierwsza szczęka 73 i druga szczęka 74, pomiędzy którymi znajduje się przewód ciśnieniowy 31. Zewnętrzna strona pierwszej szczęki 73, odwrócona od przewodu ciśnieniowego 31, jest pod względem swojego kształtu dopasowana do wewnętrznych ścianek centralnego otworu przelotowego 72. Za pomocą dwóch śrub 75, które rozciągają się w danym przypadku przez płytę 71 i przez pierwszą szczękę 73 aż do drugiej szczęki 74, można drugą szczękę 74 ściągnąć do pierwszej szczęki 73, tak, że przewód ciśnieniowy 31 jest spięty pomiędzy obydwiema szczękami 73, 74 i w ten sposób ustalony.

W przypadku opisanego tu rozwią zania przewodu ciś nieniowego 31 wzglę dnie 32 na przewodzie ciśnieniowym przewidziano środki do lokalizacji przecieków. Te środki obejmują kilka zbiorników 84, z których każ dy jest ograniczony przez odcinek jednego z przewodów ochronnych 8 i przez jeden z przewodów ciśnieniowych 31, 32. W przypadku każdego zbiornika 84 przewidziano rurę przelewową 82, przez którą płyn z tego zbiornika 84 może odpływać do sąsiadującego zbiornika znajdującego się bliżej urządzenia pompowego 4. Dla każdego zbiornika 84 przewidziano środki kontrolne, w tym przypadku śruby kontrolne 58 w połączeniu 5, za pomocą których można sprawdzać obecność płynu w tym zbiorniku 84.

Taki zbiornik 84 jest przedstawiony na fig. 4. Jest on ograniczony przez ten odcinek przewodu ochronnego 8, który ma większą średnicę zewnętrzną i znajduje się pomiędzy połączeniem 5 i podparciem 6, oraz przez przewód ciśnieniowy 31, płytę 61 podparcia 6 i płytę podstawową 51 połączenia 5.

Rozumie się, że taki zbiornik 84 przewidziano na każdym przewodzie ciśnieniowym 31, 32, w danym przypadku pomię dzy każ dym połączeniem 5 i przynależ nym podparciem 6.

Gdy teraz na przykład, zgodnie z przedstawieniem na fig. 4, w górnym segmencie 311 przewodu ciśnieniowego 31 pojawi się przeciek albo pęknięcie, to wypływający płyn wypełnia początkowo zbiornik 84. Gdy zbiornik jest już wypełniony, to płyn podnosi się przez centralny otwór przelotowy 62 płyty 61 i może następnie dostać się przez przelew 65 w płycie 61 do rury przelewowej 82. Przez tę

PL 199 672 B1 rurę przelewową i przelew 56 w płycie podstawowej 51 połączenia 5 płyn dostaje się do sąsiedniego, leżącego głębiej zbiornika, który leży bliżej urządzenia pompowego 4. W ten sposób napełniają się kolejno wszystkie zbiorniki pomiędzy miejscem przecieku i urządzeniem pompowym 4. Gdy napełniony jest już zbiornik najniższy, to jest zbiornik znajdujący się najbliżej urządzenia pompowego 4, to przeciek rejestruje się za pomocą czujnika, na przykład wyłącznika pływakowego albo innego detektora, i wysyła odpowiedni sygnał ostrzegawczy.

Następnie odkręca się po kolei, rozpoczynając od zbiornika, który znajduje się najbliżej zbiornika ciśnieniowego 2, śruby kontrolne 58 w płytach podstawowych 51, przez co można w danym przypadku stwierdzić, czy w zbiorniku, na którego dolnym końcu jest umieszczona właśnie odkręcona śruba 58, znajduje się albo nie znajduje płyn. W ten sposób daje się zlokalizować uszkodzony segment 311 względnie 321 przewodu ciśnieniowego 31 względnie 32.

Oczywiście zamiast śrub kontrolnych 58 można przewidzieć inne środki kontrolne, na przykład okienka wzierne albo czujniki, za pomocą których da się stwierdzić, czy w danym zbiorniku płyn jest obecny, czy nie.

Po wystąpieniu przecieku zamyka się odpowiedni przewód ciśnieniowy 31 albo 32 drogą zamykania odpowiednich organów odcinających 11, tak, że nie może już wypływać żaden dalszy płyn. W zależności od miejsca przecieku są jednak wtedy wypełnione płynem jeszcze niektóre ze zbiorników 84. Poprzez dławik 57 wykonany w postaci otworu przelotowego w płycie podstawowej 51 połączenia 5, które tworzy dolny koniec zbiornika 84, płyn może odpływać z danego zbiornika 84. Dławik 57 ma takie wymiary, że napełniony, już nie „zasilany” płynem zbiornik 84 opróżnia się samoczynnie po kilku minutach, na przykład po około 15 minutach. Ten okres czasu jest wystarczający do zlokalizowania, jak opisano przedtem, uszkodzonego segmentu 311 względnie 321. Dławiki 57 przewidziane w każdym zbiorniku 84 powodują zatem, ż e pł yn pochodzący z przecieku odpływa w sposób kontrolowany. Wtedy można otworzyć przewód ochronny 8 bez istnienia ryzyka niekontrolowanego wypływu płynu na zewnątrz.

Na figurze 8 przedstawiono symbolicznie jeszcze dalszy środek, który korzystny jest zwłaszcza dla takich urządzeń zasilających 1, za pomocą których tłoczy się paliwo. Jako paliwo do wielkogabarytowych silników wysokoprężnych stosuje się zwykle ciężki olej, który musi być normalnie podgrzany do temperatury ponad 100°C, aby miał dostatecznie małą lepkość do przetłaczania i wtrysku. Przewody ciśnieniowe 31, 32 ogrzewają się silnie przez wstępnie podgrzany ciężki olej, który tłoczy się tymi przewodami. Na skutek dużej długości przewodów ciśnieniowych 31, 32 ich rozszerzalność wzdłużna, uwarunkowana temperaturą, może wynosić kilka milimetrów. Ponieważ zwykle przewody ciśnieniowe 31, 32 do paliwa są umocowane swoimi końcami z jednej strony na urządzeniu pompowym 4, a z drugiej strony na zbiorniku ciś nieniowym 2, to, aby nie wystą pił y niedopuszczalnie wysokie naprę żenia uwarunkowana termicznie zmiana długości musi być skompensowana przez odkształcenia przewodów ciśnieniowych 31, 32.

W tym celu, zgodnie z wariantem przedstawionym na fig. 8, dla każ dego przewodu ciś nieniowego 31, 32 przewidziano obrotowe zawieszenie 9, które jest tak wykonane, że umożliwia skręcenie przewodu ciśnieniowego 31, 32 dookoła osi, która biegnie w zasadzie prostopadle do wzdłużnego rozciągnięcia przewodu ciśnieniowego 31, 32. Ponieważ jest to wystarczające dla zrozumienia, to na fig. 8 przedstawiono tylko jeden przewód ciśnieniowy. Oczywiście takie zawieszenie obrotowe 9 przewidziano także na drugim przewodzie ciśnieniowym.

Zawieszenie obrotowe 9, które z jednej strony jest mocno połączone z przewodem ciśnieniowym 31, 32, a z drugiej strony jest przymocowane do silnika, jest tak wykonane, że przewód ciśnieniowy 31, 32 może teraz obracać się dookoła osi, która jest prostopadła do płaszczyzny rysunku na fig. 8 i przechodzi przez zawieszenie obrotowe 9. Możliwy ruch obrotowy jest zaznaczony podwójną strzałką R. Ponadto przewidziano dwa uchwyty 91, za pomocą których przewód ciśnieniowy 31, 32 jest umocowany na silniku i które mają boczną podatność w płaszczyźnie rysunku na fig. 8, a więc prostopadle do osi, dookoła której może obracać się przewód ciśnieniowy 31, 32.

Dzięki zawieszeniu obrotowemu 9 przejmuje się termicznie uwarunkowane odkształcenia w kontrolowany sposób, co oznacza, ż e przewód ciś nieniowy 31, 32 pozostaje, takż e i przy termicznie uwarunkowanej zmianie długości, w kontrolowanym położeniu i nie jest możliwe niekontrolowane odchylenie przewodu ciśnieniowego, na przykład prostopadle do płaszczyzny rysunku na fig. 8. Na fig. 8 przedstawiono przewód ciśnieniowy 31, 32 w stanie zimnym linią ciągłą K, natomiast linią kreskową W zaznaczono przewód ciśnieniowy 31, 32 w stanie gorącym. Widać, że termiczna zmiana długości

PL 199 672 B1 prowadzi do skręcenia przewodu ciśnieniowego w zawieszeniu obrotowym 9, przez co przewód ciśnieniowy 31, 32 odkształca się w sposób zadany, a zatem kontrolowany.

Na figurze 9 przedstawiono jeszcze korzystny przykład rozwiązania urządzenia pompowego 4. W tym przykładzie wykonania przewidziano trzy pompy 41 oraz jeden zbiornik pośredni 42. Każda pompa jest połączona w danym przypadku poprzez oddzielny przewód pompowy 43 ze zbiornikiem pośrednim 42 i ma zainstalowany w znany sposób na swoim wyjściu zawór zwrotny 45. Obydwa przewody ciśnieniowe 31, 32 są w danym przypadku na swoim jednym końcu połączone ze zbiornikiem pośrednim 42, a na swoim drugim końcu ze zbiornikiem ciśnieniowym 2 (nie pokazanym na fig. 9). Przetłaczany płyn dochodzi przez przewody doprowadzające 44 do pomp 41. Ponadto do zbiornika pośredniego jest przyłączony jeszcze przewód 49, który jest połączony z układem niskiego ciśnienia płynu. Poprzez ten przewód 49 można na przykład napełniać płynem pod niskim ciśnieniem zbiornik pośredni 42 jeszcze przed uruchomieniem pomp 41.

Zbiornik pośredni 42 ma znacznie mniejszą objętość niż zbiornik ciśnieniowy 2. Zbiornik ciśnieniowy 2 ma na przykład objętość 15 dm³, podczas gdy zbiornik pośredni 42 ma objętość na przykład około 1,2 dm³. Zbiornik pośredni 42 służy do tłumienia udarów ciśnienia i pulsacji ciśnienia generowanych przez pompy 41.

Zwłaszcza w tych przypadkach, gdy przewidziano tylko małą liczbę, na przykład dwie albo trzy pompy 41 do zasilania układu Common Rail, i te pompy 41 mają dużą objętość skokową, mogą wystąpić w przewodach ciśnieniowych silne wahania ciśnienia, takie jak pulsacje ciśnienia. Takie mechaniczne naprężenia mogą spowodować uszkodzenia przewodów ciśnieniowych i stąd w przypadku opisanego tu przykładu wykonania urządzenia pompowego 4 przewidziano zbiornik pośredni 42, który te dynamiczne składowe ciśnienia przynajmniej stłumi, zanim tłoczony płyn dojdzie do przewodów ciśnieniowych 31, 32.

Jako dalszy korzystny środek do tłumienia pulsacji ciśnienia przewidziano na każdym z oddzielnych przewodów pompowych 43 zbiornik pompowy 46. Zbiorniki pompowe 46 tłumią w danym przypadku indywidualnie pulsacje ciśnienia generowane przez przynależną pompę 41, tak, że są one już osłabione, zanim płyn dojdzie do zbiornika pośredniego 42. Dzięki temu zbiornikowi pośredniemu ma wtedy miejsce dalsze tłumienie zanim płyn dojdzie do przewodów ciśnieniowych 31, 32. Zbiorniki pompowe 46 są w danym przypadku znacznie mniejsze niż zbiornik pośredni 42. Objętość każdego zbiornika pompowego 46 jest korzystnie mniejsza o współczynnik dwa do ośmiu, a zwłaszcza o współczynnik około 2,5, niż objętość zbiornika pośredniego 42.

Ze względów bezpieczeństwa każdy przewód pompowy 43 ma korzystnie na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem pośrednim 42 dalszy zawór zwrotny 47. W ten sposób urządzenie pompowe 4, a zatem i całe urządzenie zasilające, może w przypadku pęknięcia albo innego uszkodzenia na przewodzie pompowym 43 pracować dalej, ponieważ zawór zwrotny 47 uszkodzonego przewodu pompowego 43 zapobiega wypływaniu płynu z urządzenia zasilającego poprzez uszkodzony przewód pompowy 43.

Alternatywnie, poszczególne przewody pompowe 43 mogą same być w danym przypadku wykonane w postaci zbiorników pompowych 46. W tym celu ich dane objętości mogą mieć taką wielkość, na przykład poprzez odpowiednio duży przekrój przewodu, że przewody pompowe 43 działają w ten sposób, że tłumią pulsacje ciśnienia generowane przez przynależną pompę 41. W takim przypadku nie są konieczne żadne oddzielne zbiorniki pompowe 46.

Oczywiście możliwe są takie rozwiązania urządzenia zasilającego według wynalazku, w których przewidziano więcej niż dwa przewody ciśnieniowe pomiędzy zbiornikiem ciśnieniowym 2 i urządzeniem pompowym 4.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie zasilające do układu Common Rail System (ze wspólną listwą wtrysku) w wielkogabarytowym silniku wysokoprężnym, ze zbiornikiem ciśnieniowym do płynu, z urządzeniem pompowym do przetłaczania płynu do zbiornika ciśnieniowego oraz ze środkami łączącymi, przez które płyn przetłoczony przez urządzenie pompowe doprowadzany jest do zbiornika ciśnieniowego, przy czym środki łączące zawierają dwa oddzielne przewody ciśnieniowe, z których każdy jest połączony z urządzeniem pompowym i ze zbiornikiem ciśnieniowym, znamienne tym, że każdy przewód ciśnieniowy

   PL 199 672 B1 (31, 32) zarówno na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem ciśnieniowym (2), jak i na swoim końcu połączonym z urządzeniem pompowym (4) ma organ odcinający (11).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy przewód ciśnieniowy (31, 32) zawiera kilka połączonych ze sobą segmentów (311, 321), przy czym w pobliżu każdego połączenia (5) pomiędzy sąsiednimi segmentami (311, 321) znajduje się podparcie (6) do ustalenia przewodu ciśnieniowego (31, 32).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że obydwa przewody ciśnieniowe (31, 32) biegną w zasadzie równolegle względem siebie oraz, że segmenty (311, 321) obydwóch przewodów ciśnieniowych (31, 32) są parami takie same.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że każ dy przewód ciśnieniowy (31, 32) wyposażony jest w kilka podparć pośrednich (7) do ustalania przewodu ciśnieniowego (31, 32), przy czym odległość (d1) pomiędzy sąsiednimi podparciami pośrednimi (7) jednego przewodu ciśnieniowego (31) różni się od odległości (d2) sąsiednich podparć pośrednich (7) drugiego przewodu ciśnieniowego (32).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zbiornik ciśnieniowy (2) składa się z dwóch oddzielnych zbiorników (21, 22) oraz z rozdzielacza (23) połączonego z obydwoma przewodami ciśnieniowymi (31, 32), dla kierowania płynu z przewodów ciśnieniowych (31, 32), do wyboru, do obydwóch zbiorników (21, 22) albo tylko do jednego (21) albo do drugiego (22) z obydwóch zbiorników.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że na każdym przewodzie ciśnieniowym (31, 32) znajdują się środki do lokalizacji przecieków.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, ż e każdy przewód ciśnieniowy (31, 32) jest otoczony przez przewód ochronny (8) złożony z kilku odcinków oraz, że środki do lokalizacji przecieków obejmują kilka zbiorników (84), z których każdy jest ograniczony przez odcinek jednego z przewodów ochronnych (8) i przez jeden z przewodów ciśnieniowych (31, 32), przy czym każdy zbiornik (84) wyposażony jest w rurę przelewową (82), przez którą płyn może odpływać z tego zbiornika (84) do sąsiedniego zbiornika leżącego bliżej urządzenia pompowego (4), i przy czym każdy zbiornik (84) posiada środki kontrolne (58), do sprawdzania obecności płynu w tym zbiorniku (84).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że każdy przewód ciś nieniowy (31, 32) wyposażony jest w zawieszenie obrotowe (9), które umożliwia obrót przewodu ciśnieniowego (31, 32) dookoła osi, która biegnie w zasadzie prostopadle do wzdłużnego rozciągnięcia przewodu ciśnieniowego (31, 32).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie pompowe (4) składa się z kilku pomp (41) oraz zbiornika pośredniego (42) do tłumienia pulsacji ciśnienia, przy czym każda pompa (41) jest połączona poprzez oddzielny przewód pompowy (43) ze zbiornikiem pośrednim (42), a obydwa przewody ciśnieniowe (31, 32) są połączone ze zbiornikiem pośrednim (42).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że każdy przewód pompowy (43) ma na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem pośrednim (42) zawór zwrotny (47).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 9, albo 10, znamienne tym, że każdy przewód pompowy (43) ma zbiornik pompowy (46), albo jest w postaci zbiornika pompowego, przy czym zbiornik pompowy (46) służy do tłumienia pulsacji ciśnienia generowanych przez przynależną pompę (41) i ma korzystnie objętość, która pozostaje w stosunku jak jeden do dwóch, do jeden do ośmiu, względem objętości zbiornika pośredniego (42).
12. 12. Wielkogabarytowy silnik wysokoprężny z urządzeniem zasilającym do układu Common Rail System (ze wspólną listwą wtrysku), ze zbiornikiem ciśnieniowym do płynu, z urządzeniem pompowym do przetłaczania płynu do zbiornika ciśnieniowego oraz ze środkami łączącymi, przez które płyn przetłoczony przez urządzenie pompowe doprowadzany jest do zbiornika ciśnieniowego, przy czym środki łączące zawierają dwa oddzielne przewody ciśnieniowe, z których każdy jest połączony z urządzeniem pompowym i ze zbiornikiem ciśnieniowym, znamienny tym, że każdy przewód ciśnieniowy (31, 32) zarówno na swoim końcu połączonym ze zbiornikiem ciśnieniowym (2), jak i na swoim końcu połączonym z urządzeniem pompowym (4) ma organ odcinający (11).