SE522504C2

SE522504C2 - Fuel injection system for internal combustion engine, has upper part of valve chamber with outlet for bleeding to fuel tank and valve cone with inner passage having valve seat which interacts with bleed cone at normal pressure

Info

Publication number: SE522504C2
Application number: SE0201901A
Authority: SE
Inventors: Anders Larsson
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-02-10
Also published as: SE0201901D0; SE0201901L

Abstract

The system has an upper part of a valve chamber comprising of an outlet for bleeding to a fuel tank. The chamber also has a valve cone (24) provided with an inner passage having a valve seat under normal fuel pressure interacts with a bleed cone (26) which is movable in the passage. The bleed cone interacts with a lower valve seat (27) of the chamber when the pressure is low and moves away as the pressure rises.

Description

25 30 522 scmšnzšnü 2 Det finns bränslesystem med anordningar för att automatisera förfarandet för att avlägsna luft, se 5534161. Detta medelst mikroprocessor i. tvà riktningar drivbar pump exempelvis US patent beskriver en som kan användas för att avlägsna vatten fràn ett bränslesystem. Emellertid kan denna anordning endast ”underlätta” förfarandet vid avluftning av bränslesystemet, ytterligare åtgärder behövs för att avlägsna luft frán systemets högtryckssida. Sàledes medför denna anordning att antalet komponenter i bränslesystemet ökar, utan att helt lösa problemet med att underlätta förfarandet vid avluftning. There are fuel systems with devices for automating the process of removing air, see 5534161. This two-way pump capable of microprocessor, for example US patent describes one that can be used to remove water from a fuel system. However, this device can only "facilitate" the process of venting the fuel system, additional measures are needed to remove air from the high pressure side of the system. Thus, this device increases the number of components in the fuel system, without completely solving the problem of facilitating the venting process.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN; Ett ändamål med uppfinningen är därför att åstadkomma ett bränslesystemx soul möjliggör automatiserat avlägs- nande av luft efter filterbyte, utan att systemet blir komplicerat och dyrt.DESCRIPTION OF THE INVENTION; An object of the invention is therefore to provide a fuel system which enables automated removal of air after filter change, without the system becoming complicated and expensive.

Det för detta ändamål utformade bränslesystemet omfattar en bränsletank, en bränslepump och ett i en flödeskanal mellan bränslepumpen och motorns bränsleförbrukare placerat bränslefilter, varvid flödeskanalen omfattar en nedströms bränslefiltret placerad ventilkammare med en i densamma mellan ett övre och ett nedre ventilsäte rörligt anordnad. ventilkägla, och kännetecknas enligt uppfinningen av att ventilkammarens övre del uppvisar ett utlopp för avluftning till bränsletanken, och att ventilkäglan. är försedd. med. en inre passage med ett ventilsäte som under normalt bränsletryck samverkar med en i passagen rörlig avluftningskägla. Genom denna utformning av bränslesystemet tillförsäkras dels att bränslespill vid filterbyte minimeras, och dels kan den 10 15 20 25 30 522 sglfgm _. 3 efterföljande avluftningen av bränslesystemet ske automatiskt.The fuel system designed for this purpose comprises a fuel tank, a fuel pump and a fuel filter located in a flow channel between the fuel pump and the engine's fuel consumer, the flow channel comprising a downstream fuel filter valve chamber having a lower end and a pipe therein. valve cone, and is characterized according to the invention in that the upper part of the valve chamber has an outlet for venting to the fuel tank, and that the valve cone. is provided. with. an inner passage with a valve seat which, under normal fuel pressure, cooperates with a vent cone movable in the passage. This design of the fuel system ensures, on the one hand, that fuel spillage during filter change is minimized, and, on the other hand, it can 522 sglfgm _. 3 subsequent venting of the fuel system takes place automatically.

Fördelaktiga utföringsexempel av uppfinningen framgår av de efterföljande osjälvständiga kraven.Advantageous embodiments of the invention appear from the following dependent claims.

KORT BESKRIVNING AV FIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till utföringsexempel som visas pà de bifogade ritningarna, varvid FIG 1 schematiskt visar en förbränningsmotor med ett bränslesystem enligt uppfinningen, FIG 2 visar i större skala en i bränslesystemet i Fig. 1 ingående filterhàllare med tillhörande filter, och FIG 3-5 visar schematiskt i ytterligare större skala en i bränslesystemet enligt uppfinningen ingående ventilkammare i tre olika funktionstillstànd.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below, with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows an internal combustion engine with a fuel system according to the invention, Fig. 2 shows on a larger scale one included in the fuel system in Fig. 1. filter holder with associated filter, and Figs. 3-5 schematically show on an even larger scale a valve chamber included in the fuel system according to the invention in three different operating states.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL: Den i Fig 1 schematiskt visade förbränningsmotorn 10 är en 6-cylindrig dieselmotor med. motsvarande antal injektorer ll av enhetstyp. Denna motor kan exempelvis användas för att driva ett tungt lastfordon.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS: The internal combustion engine 10 schematically shown in Fig. 1 is a 6-cylinder diesel engine with. corresponding number of injectors ll of unit type. This engine can be used, for example, to drive a heavy truck.

Dieselbränsle matas av en av motorn driven pump 12 från en tank 13 via en gemensam matarledning 14 till injektorerna ll. En. kombinationsventil 15 för tryck- reglering och avluftning är monterad nedströms injektorerna ll. En returledning 16 för icke förbrukat bränsle ansluter till kombinationsventilen. Dessutom ansluter en avluftningsledning 17 till kombinations- ventilen, vilken avluftningsledning kommunicerar med bränsletanken 13. of»v: 1:11; 10 15 20 25 30 522 504 gsggggv o o o « n u Bränslesystemet omfattar dessuton1 en filterhàllare 18 med ett bränslefilter 19. Filterhållaren visas närmare i FIG 2 och är försedd med en uppströms bränslefiltret placerad, cylindrisk ventilkammare 20 som visas närmare I FIG 3-5. Kammarens nedre ändvägg 20a är försedd med ett centralt inlopp 21 från bränslefiltret 19. Den övre ändväggen 20b kommunicerar via ett centralt utlopp 22 med bränsletanken 13 via avluftningsledningen 17.Diesel fuel is supplied by a motor-driven pump 12 from a tank 13 via a common supply line 14 to the injectors 11. One. combination valve 15 for pressure control and venting is mounted downstream of the injectors ll. A non-consumed fuel return line 16 connects to the combination valve. In addition, a vent line 17 connects to the combination valve, which vent line communicates with the fuel tank 13. of »v: 1:11; The fuel system further comprises a filter holder 18 with a fuel filter 19. The filter holder is shown in more detail in FIG. 2 and is provided with an upstream fuel filter located, cylindrical valve chamber 20 shown in more detail in FIGS. 3-5. The lower end wall 20a of the chamber is provided with a central inlet 21 from the fuel filter 19. The upper end wall 20b communicates via a central outlet 22 with the fuel tank 13 via the vent line 17.

Dessutom kommunicerar Ventilkammaren med matarledningen 14 via ett i mantelytan 20c anordnat, sidoriktat utlopp 23.In addition, the valve chamber communicates with the supply line 14 via a lateral outlet 23 arranged in the jacket surface 20c.

Ventilkammaren 20 upptar en ventilkägla 24 som är försedd med en inre passage 25 med ett ventilsäte 25a och en i passagen rörlig avluftningskägla 26. Denna är anordnad att samverka med ventilkammarens nedre ventil- säte 27 vid ett lågt bränsletryck (se FIG 3). Vid ett ökande bränsletryck kan avluftningskäglan, som är väsentligt mer lättrörlig än ventilkäglan 24, avlägsna sig från ventilsätet 27, varvid luftbubblor kan passera förbi avluftningskäglan och ut via avluftningsporten 22 (se FIG 4). När bränsletrycket är tillräckligt högt samverkar avluftningskäglan 26 med ventilsätet 25a, varvid ventilkäglan 24 förflyttas från ventilsätet 27 så att bränsle kan passera ut genom utloppet 23 till matarledningen 14.The valve chamber 20 receives a valve cone 24 which is provided with an inner passage 25 with a valve seat 25a and a venting cone 26 movable in the passage. This is arranged to cooperate with the lower valve seat 27 of the valve chamber at a low fuel pressure (see Fig. 3). At an increasing fuel pressure, the vent cone, which is significantly more easily movable than the valve cone 24, can move away from the valve seat 27, whereby air bubbles can pass past the vent cone and out via the vent port 22 (see FIG. 4). When the fuel pressure is sufficiently high, the vent cone 26 cooperates with the valve seat 25a, the valve cone 24 being moved from the valve seat 27 so that fuel can pass out through the outlet 23 to the supply line 14.

Vid start av nwtorn efter byte av bränslefiltret 19, suger bränslepumpen 12 bränsle från tanken 13 och fyller filtret 19. När trycket i filtret blivit tillräckligt stort lyfts avluftningskäglan 26 från ventilsätet 27 och luft kan passera förbi genom passagen 25 avluftningskäglan och vidare genom utloppet 22. När nuavou o o a u A a o o | v u o u u > u v na bränslet når ventilkammaren 20 kommer avluftningskäglan att stänga ventilsätet 25a, varvid ventilkäglan 24 förskjuts uppåt och luftfritt bränsle börjar tryckas till motorns förbrukare 11 via utloppet 23 till 5 matarledningen 14.When starting the tower after replacing the fuel filter 19, the fuel pump 12 sucks fuel from the tank 13 and fills the filter 19. When the pressure in the filter has become large enough, the vent cone 26 is lifted from the valve seat 27 and air can pass through the vent 25 and further through the outlet 22. When nuavou ooau A aoo | When the fuel reaches the valve chamber 20, the vent cone will close the valve seat 25a, whereby the valve cone 24 is displaced upwards and air-free fuel begins to be pushed to the engine consumer 11 via the outlet 23 to the supply line 14.

Vikten på avluftningskäglan 26 är så anpassad att luftbubblor i bränslet lätt får den att lyfta från det nedre ventilsätet 27. Ventilkäglans 24 vikt är* å sin 10 sida så anpassad att endast bränsletrycket förmår att påverka den att lyfta från det nedre ventilsätet 27.The weight of the vent cone 26 is so adapted that air bubbles in the fuel easily cause it to lift from the lower valve seat 27. The weight of the valve cone 24, on the other hand, is so adapted that only the fuel pressure is able to cause it to lift from the lower valve seat 27.

Eftersom avluftningskäglan 26 tjänstgör som backventil, och snabbt kan stänga inloppet 21, kan en stor del av 15 övertrycket i matarledningen 14 bibehållas under filterbytet. Detta övertryck utgör en förutsättning för att motorn skall starta och fortsätta att gå den tid det tar innan all luft passerat ut genom avluftningsporten 22 och trycket kan stiga till den normala nivå som 20 upprätthàlles av kombinationsventilen 15. Motorn går således själv under avluftningsprocessen eftersom bränsle fortfarande finns kvar runt injektorerna 11 och i bränsleledningen 14 fram till dessa. Det bör påpekas att detta förutsätter att motorn går under låg 25 belastning, dvs. med låg bränsleförbrukning, vilket gör det möjligt för pumpen att med bränsle hinna ersätta den ;} luftmängd som befinner sig i filtret. Denna avluftnings- vs process tar för övrigt endast cirka 10 sekunder. 30 Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan en rad ytter- ligare varianter och Inodifikationer är tänkbara inom man. ramen för efterföljande patentkrav. 5 2 2 5 0 4 -j:= . . -j:= fri; Since the vent cone 26 serves as a non-return valve, and can quickly close the inlet 21, a large part of the overpressure in the supply line 14 can be maintained during the filter change. This overpressure is a prerequisite for the engine to start and continue to run for the time it takes before all air has passed out through the vent port 22 and the pressure can rise to the normal level maintained by the combination valve 15. The engine thus runs itself during the venting process as fuel is still remain around the injectors 11 and in the fuel line 14 up to these. It should be pointed out that this presupposes that the motor runs under low load, ie. with low fuel consumption, which enables the pump to replace the amount of air contained in the filter with fuel. This deaeration vs. process only takes about 10 seconds. The invention is not to be construed as limited to the embodiments described above, but a number of further variants and Inodifications are conceivable within the art. the scope of the appended claims. 5 2 2 5 0 4 -j: =. . -j: = free;

Claims

10 15 20 25 30 522 504 6 C14343, KS, 03-06-17 PATENT REQUIREMENTS

A fuel system for an internal combustion engine (10), comprising a fuel tank (13), a fuel pump (12) and a fuel filter (19) located in a flow channel (14) between the fuel pump and the engine fuel consumer (11), the flow channel (14) comprising a downstream (20) same between an upper (20b) and a lower valve seat (27) movably arranged valve cone (24), the fuel filter placed. valve chamber with. one of them, (20) for venting to the fuel tank (13), and (24) valve seat that the valve chamber (22) that the valve cone (25) with a fuel pressure upper part has an outlet is provided with an inner passage (25a) with an i which normally cooperates with the passage movable vent cone (26).

Fuel system according to claim 1, characterized in that (26) is arranged to cooperate with (27) that the vent cone lower valve seat (20) of the valve chamber (20) when the fuel pressure is low.

Fuel system according to claim 2, characterized in that the vent cone (26) is arranged to move away from (27) at a rising fuel pressure during the lower valve seat during venting.

Fuel system according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the valve chamber (20) is cylindrical with a lower end wall (20a) with a central inlet (21) from the fuel filter (19).

5. A fuel system according to claim 4, characterized in that the valve chamber (20) is provided with an upper end wall (20b) with a central outlet (22) against the fuel tank (13). 10

Fuel system according to claim 4 or 5, characterized in that the jacket surface (20c) of the valve chamber (20) is provided with a lateral outlet (23) towards the engine fuel consumer 15 (11).

Fuel system according to any one of claims 1-6, characterized in that the weight of the vent cone (26) is so adapted that 20 air bubbles in the fuel are able to cause it to lift from the lower valve seat (27).

Fuel system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the weight of the valve cone (24) is so adapted that the fuel pressure is able to cause it to lift from the lower valve seat (27). , hH

Fuel system according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the valve chamber (20) is located in a filter holder (18) next to a connection for the fuel filter (19). :,; n | . o n »a e g.