SE534977C2 - Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme - Google Patents

Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme Download PDF

Info

Publication number
SE534977C2
SE534977C2 SE1050662A SE1050662A SE534977C2 SE 534977 C2 SE534977 C2 SE 534977C2 SE 1050662 A SE1050662 A SE 1050662A SE 1050662 A SE1050662 A SE 1050662A SE 534977 C2 SE534977 C2 SE 534977C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fuel
injection
pressure
actuator
injection unit
Prior art date
Application number
SE1050662A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1050662A1 (sv
Inventor
Kim Kylstroem
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1050662A priority Critical patent/SE534977C2/sv
Priority to BR112012030953A priority patent/BR112012030953A2/pt
Priority to US13/805,371 priority patent/US9476379B2/en
Priority to PCT/SE2011/050764 priority patent/WO2011162681A1/en
Priority to EP11798452.6A priority patent/EP2585704B1/en
Priority to JP2013516527A priority patent/JP2013529745A/ja
Priority to CN201180030449.7A priority patent/CN102947577B/zh
Publication of SE1050662A1 publication Critical patent/SE1050662A1/sv
Publication of SE534977C2 publication Critical patent/SE534977C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/02Pumps peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3827Common rail control systems for diesel engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
    • F02M57/026Construction details of pressure amplifiers, e.g. fuel passages or check valves arranged in the intensifier piston or head, particular diameter relationships, stop members, arrangement of ports or conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/022Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type having an accumulator storing pressurised fuel during pumping stroke of the piston for subsequent delivery to the injector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0275Arrangement of common rails
    • F02M63/0285Arrangement of common rails having more than one common rail

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

25 30 35 534 97? Då två bränslen sprutas in med höga tryck i en förbränningsmotor utnyttjas i regel två separata bränsletillförselsystem. Ett första bränsletillförselsystem med en första högtryckspump som pumpar det första bränslet till ett högt tryck i en första ackumula- tortank (Common Rail) och ett andra bränsletillförselsystem med en andra högtrycks- pump som pumpar det andra bränslet till ett högt tryck i en andra ackumulatortank (Common Rail). Därefier kan de två bränslena sprutas in med höga tryck från de re- spektive ackumulatortankarna med hjälp av lämpliga insprutningsenheter. US 2002/0070295 visar ett exempel på en sådan insprutningsenhet.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syflet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en insprutningsenhet som möj- liggör insprutning av två olika bränslen med höga tryck i en förbränningsmotor där det ena bränslet kan levereras till insprutningsenheten med relativt enkla komponenter.
De ovan angivna syfiet uppnås med insprutningsenheten av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Den första bränslekällan utgörs här med fördel av en ackumulatortank (Common Rail) som innehåller det första bränslet med ett högt tryck. Det första bränslet trycksätts därmed med fördel av en högtryckspump som pumpar bränsle med ett högt tryck till ackumulatortanken. Det andra bränslet tillhandahåller här en tryckökning inuti insprut- ningsenheten med hjälp av tryckförstärkaren innan det sprutas in i förbränningsutrym- met. Tryckförstärkaren utnyttjar här det första bränslets tryck för att trycksätta det andra bränslet. Eftersom det andra bränslet trycksätts inuti insprutningsenheten kan den levereras i ett relativt lågt tryckstillstånd till inspmtningsenheten. Någon högtryckspump som trycksätter det andra bränslet behöver därmed inte användas. De komponenter och ledningar som levererar det andra bränslet till insprutningsenheten kan ges en relativt enkel utformning.
Enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning har tryckförstärkningsanordningen en konstruktion så att den ökar trycket på det andra bränslet med hjälp av det trycket hos det första bränslet vid tillfällen då aktuatom ställs i den andra positionen. Tryckför- stärkningen av det andra bränslet sker således i detta fall endast i samband med att det andra bränslet ska sprutas in i förbränningsutrymmet. Därmed behöver det andra bräns- let endast hållas trycksatt under en kort tidsperiod i insprutningsenheten. Tryckförstärk- 10 15 20 25 30 35 534 977 ningsanordningen kan ha en konstruktion så att den ökar trycket på det andra bränslet till ett tryck som är högre än det första bränslets tryck i den första bränslekällan. Alter- nativt kan tryckförstärkaren ge det andra bränslet väsentligen samma tryck eller ett nå- got lägre tryck än det första bränslets tryck i den första bränslekällan.
Enligt en annan utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar tryckförstärknings- anordningen av ett rörligt organ som på en sida har en första yta som är i kontakt med det första bränslet i ett första bränsleutryrnme och på en motsatt sida har en andra yta som är i kontakt med det andra bränslet i ett andra bränsleutrymme. Ett sådant rörligt organ kan utgöras av en kolv eller ett flexibelt membran som är infast mellan det första bränsleutrymmet och det andra bränsleutryrnmet. Förhållandet mellan nämnda kontakt- ytor är relaterat till det tryck som det första bränslet ger det andra bränslet i det andra bränsleutrymmet. Då det rörliga organet, exempelvis, har en större kontaktyta med det första bränslet än det andra bränslet tillhandahåller det andra bränslet ett högre tryck än det första bränslet.
Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar insprutningsenheten en bränslepassage som leder det första bränslet från den första bränslekällan till det för- sta bränsleutrymmet och ett organ som är anpassat att stänga bränslepassagen vid tillfäl- len då det andra bränslet inte ska trycksättas av det första bränslet och att öppna bräns- lepassagen vid tillfällen då det andra bränslet ska trycksättas av det första bränslet. Med ett sådant organ kan det första bränslet tryck i det första bränsleutrymmet styras och därmed det andra bränslets tryck i det andra bränsleutrymmet_ Det andra bränslet behö- ver därmed inte uppvisa ett konstant högt tryck i insprutningsenheten. Nämnda organ kan vara anpassat att stänga bränslepassagen vid tillfällen då aktuatom är i den första positionen och att öppna bränslepassagen vid tillfällen då aktuatom är i den andra posi- tionen. I detta fall tillhandahålls endast en trycksättning av det andra bränslet i det andra bränsleutrymmet under tillfällen som det andra bränslet ska sprutas in i iörbränningsut- rymmet. Den tid som det andra bränslet trycksätts i insprutningsenheten kan därmed göras optimalt kortvarig.
Enligt en annan utföringsforrn av töreliggande uppfinning kan nänmda organ innefatta nämnda aktuator som är rörligt anordnad i en urtagning som sträcker sig tvärs genom ett parti av bränslepassagen och att aktuatorn har en utformning så att den stänger bränslepassagen då den är i den första positionen och att den öppnar bränslepassagen då den är i den andra positionen. I detta fall utnyttjas således aktuatom för att öppna och 10 15 20 25 30 35 534 9?7 stänga bränslepassagen. Aktuatom kan i detta fall innefatta ett genomgående hål som öppnar nämnda parti av bränslepassagen då aktuatom är i den andra positionen. Alter- nativt kan aktuatom vara förbunden med ett ventilorgan eller liknande som stänger och öppnar bränslepassagen i beroende av aktuatoms position.
Enligt en arman utföringsform av föreliggande uppfinning är aktuatom är en gemensam aktuator som är anpassad att initiera insprutning av både det första bränslet och det andra bränslet. I detta fall behöver således endast en aktuator aktiveras for att spruta in det forsta bränslet och det andra bränslet. Då den gemensamma aktuatom ställs i den andra positionen startar med fördel insprutningen av det forsta bränslet vid en forsta tidpunkt och insprutningen av det andra bränslet vid en senare tidpunkt så att det andra bränslet sprutas in med en tidsfordröjning i förhållande till det forsta bränslet. I många fall är det lämpligt att starta en förbränningsprocess med ett första lättantändligt bränsle och avsluta förbränníngsprocessen med ett andra bränsle som är mer svårantändligt.
Nämnda tidsfördröjning kan vara väsentligen konstant och är relaterad till den tid det tar for tryckforstärkningsanordningen att öka trycket hos det andra bränslet till dess insprutningstryck. Eftersom det forsta bränslet redan har det erforderliga insprutnings- trycket kan det sprutas in väsentligen omedelbart som in insprutningsprocess indikeras med närnnda aktuator. Det andra bränslet måste således först tillhandahålla en tryckhöj- ningsprocess innan det kan sprutas in. En sådan tryckhöjningsprocess erfordrar en viss tid. Denna tid är bland annat beroende av den specifika insprutningsenhetens invändiga flödeskanaler for det forsta och andra bränslet. Tidsfördröjning innan det andra bränslet uppnår ett avsett insprutningstryck blir därmed väsentligen konstant.
Enligt en annan utföringsforrn av föreliggande uppfinning är insprutningsmunstycket ett gemensamt insprutningsmunstycke som är anpassat att spruta in både det första bränslet och det andra bränslet i forbrärmingsutrymmet. I detta fall behöver således endast ett insprutningsmunstycke utnyttjas för att spruta in det första bränslet och det andra bräns- let. Insprutningsenheten kan innefatta en ventilmekanism som är anpassad att spruta in det bränsle som har högst tryck via det gemensamma insprutningsmunstycket då en insprutningsprocess har initierats. I detta fall sprutas således det forsta bränslet in via det gemensamma insprutningsmunstycket tills det andra bränslet erhållit ett tryck som är högre än det första bränslets tryck. Därmed tar insprutningen av det andra bränslet över tills aktuatom förs tillbaka till den första positionen. 10 15 20 25 30 35 534 97? Enligt en annan utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar insprutningsenheten en extra aktuator för att initiera insprutning av det första bränslet utöver nämnda aktua- tor som initierar insprutning av det andra bränslet. I detta fall kan insprutningen av det första bränslet och det andra bränslet starta vid önskade tillfällen. Det är därmed möjligt att tillhandahålla en inspmtning av det andra bränslet med en varierbar fördröjning i förhållande till inspmtningen av det första bränslet. Insprutningsenheten kan innefatta ett extra insprutningsmunstycke för att spruta in det första bränslet utöver nämnda in- sprutningsmunstycke som sprutar in det andra bränslet. Dänned behöver inte insprut- ningen av det första bränslet upphöra så snart insprutningen av det andra bränslet startar utan de kan spruta in parallellt en kortare tidsperiod.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar ett insprutningssystem med insprutningsenheter enligt föreliggande uppfin- ning, Fig. 2 visar en insprutningsenhet enligt en första utföringsforrn av föreliggande uppfin- ning, Fig. 3 visar hur två olika bränslen kan sprutas med insprutningsenheten i Fig. 2, Fig. 4 visar en insprutningsenhet enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfin- ning, Fig. 5 visar hur två olika bränslen kan sprutas med insprutningsenheten i Fig. 4, Fig. 6 visar en inspmtningsenhet enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfin- ning och Fig. 7 visar en insprutningsenhet enligt en fiärde utföringsform av föreliggande uppfin- ning.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar ett insprutningssystem för att spruta in två olika bränslen med ett högt tryck i en förbränningsmotor l som är schematiskt indikerad i figuren. Förbränningsmotom 1 kan vara en dieselmotor. Genom att spruta in bränslena med ett högt tryck reduceras utsläppen av emissioner från törbränningsmotom 1. Insprutningssystemet och förbrän- 10 15 20 25 30 35 534 57.77 ningsmotorn 1 kan vara monterade i ett tungt fordon. Insprutningssystemet innefattar ett forsta bränslesystem för att tillföra ett första bränsle till förbränningsmotorn 1. Det forsta bränslesystemet innefattar en forsta bränsleledning 2 for att tillföra bränsle från en forsta bränsletarik 3. En forsta matarpump 4 är anordnad i den första bränsleledningen 2 för att transportera det forsta bränslet från den forsta bränsletanken 3, via ett filter 5, till en högtryckspump 6. Högtryckspumpen 6 är anpassad att trycksätta bränslet så att det matas in med ett högt tryck i en forsta ackumulatörtank 7 som utgörs av en s.k. Com- mon Rail. Trycket i den forsta ackumulatortanken kan vara av storleksordningen 350- 1600 bar. Det forsta bränslet leds från den första ackumulatortanken 7, via ett antal inloppsledningar 8, till insprutningsenheter 9 for förbränningsmotoms respektive cylind- rar. Det forsta insprutningssystemet innefattar ett returledningssystem 10 som samlar upp det forsta bränslet som inte utnyttjas för förbränning från den första ackumulator- tanken 7 och från insprutningsenhetema 9 och retumerar det till den första bränsletan- ken 3.
Insprutningssystemet innefattar ett andra bränslesystem for att tillföra ett andra bränsle till förbränningsmotom 1. Det andra bränslesystemet innefattar en andra bränsleledning 11 for att tillföra bränsle från en andra bränsletank 12. En andra matarpump 13 år an- ordnad i den andra bränsleledningen ll för att transportera det andra bränslet från den andra bränsletartken 12, via ett filter 14, till en andra ackumulatortank 15 som även kan utgöras av en s.k. Common Rail. Med ltjälp av matarpumpen 13 lagras det andra bräns- let med ett relativt litet övertryck i den andra ackumulatortanken 15. Det andra bräns- lets tryck i den andra ackumulatortanken 15 kan vara av storleksordningen 4-6 bar. Det andra bränslet leds från den andra ackumulatortanken 15, via inloppsledningar 16, till insprutningsenheter 9 i forbränningsmotörns 1 respektive cylindrar. Det andra insprut- ningssystemet innefattar ett returledningssystem 17 som samlar upp det andra bränslet som inte utnyttjats för förbränning från den andra ackumulatortanken 15 och från in- sprutningsenhetema 9 och retumerar det till den andra bränsletanken 12.
En elektrisk styrenhet 18 är anpassad att styra driften av den första matarpumpen 4, högtryckspumpen 6, den andra matarpumpen 13 och insprutningsenhetema 9. Den elektriska styrenheten 18 kan utgöras av en datorenhet som är försedd med en lärnplig programvara för dessa ändamål. En första trycksensor 7a är monterad i den forsta ac- kumulatortanken 7. Den första trycksensom 7a år anpassad att avkänna och sända sig- naler till styrenheten 18 med information om det första bränslets tryck i den första ac- kumulatortanken 7. En andra trycksensor 15a är monterad i den andra ackumulatortan- 10 15 20 25 30 35 534 97? ken 15. Den andra trycksensorn l5a är anpassad att avkänna och sända signaler till styr- enheten 18 med information om det andra bränslets tryck i den andra ackumulatortan- ken 15. Under drifi av forbränningsmotom 1 mottar styrenheten 18 väsentligen konti- nuerligt styrsignaler avseende motorparametrar såsom, exempelvis, belastning och varv- tal. Med hjälp av denna information beräknar styrenheten 18 de mängder av det forsta bränslet och det andra bränslet som behöver tillföras till forbränningsmotoms 1 cylind- rar. Styrenheten 18 reglerar insprutningsenhetema 9 så att det forsta bränslet och det andra bränslet sprutas in i forbränningsmotorns 1 respektive forbrärmingsutrymmen vid önskade tidpunkter och i de beräknade mängderna.
Fig. 2 visar en av insprutningsenhetema 9 mer i detalj. Det forsta bränslet leds från den första ackumulatortanken 7, via en inloppsledning 8, till insprutningsenheten 9. I in- sprutningsenheten 9 leds det forsta bränslet till två bränslekanaler 19, 22. Bränslekana- len 19 leder det forsta bränslet till en insprutningskammare 20 via envägsventil 21. Det första bränslet leds även under vissa omständigheter, via bränslekanalen 22, till ett bränsleutrymme 23. Det andra bränslet leds från den andra ackumulatortanken 15, via inloppsledningen 16, till insprutningsenheten 9. I insprutningsenheten 9 leds bränslet, via en bränslekanal 24 med en envägsventil 25, till ett bränsleutrymme 26. Det andra bränslet kan ledas från bränsleutrymmet 26, via en kanal 27 och en envägsventil 28, till insprutningskammaren 20.
En aktuator 29 är forskjutbart anordnad med hjälp av ett lämpligt kraflorgan i en fram och återgående riktning i en urtagning 30 i insprutningsenheten 9 mellan en övre posi- tion och en nedre position. Krañorganet, som inte visas i figuren, kan exempelvis vara ett piezoelement. Urtagningen 30 innefattar vid en nedre ände en kulventil 31 och en anslutning till en strypkanal 32. Strypkanalen 32 förbinder urtagningen 30 med en styr- kammare 33. Styrkamrnaren 33 indelas i en övre del och en nedre del av ett huvud 34a hos en nålventil 34. Styrkammarens 33 övre del är förbunden med bränslekanalen 19 via en strypkanal 35. Nålventilen 34 innefattar en nedre ände som har en form så att den stänger en passage mellan insprutningskammaren 20 och ett insprutningsmunstycke 36 då nålventilen 34 är i ett nedre läge. Insprutningsmunstycket 36 innefattar ett antal lämpligt formade öppningar for insprutning av bränslet. Ett fiäderorgan 37 är inspänt i den övre delen av styrkammaren 33 så att det utövar en fjäderkrafi som strävar efter att forskjuta nålventilen 34 nedåt mot det nedre läget. Aktuatom 29 innefattar ett genom- gående hål 38 som har en position så att det forbinder bränslekanalen 22 med bränsleut- rymmet 23 då aktuatom 29 är i den övre positionen. Då aktuatom 29 är i den nedre 10 15 20 25 30 35 534 97? positionen är hålet 38 förskjutet i Förhållande till bränslekanalen 22 så att aktuatom 29 bryter förbindningen mellan bränslekanalen 22 och bränsleutryrnmet 23. I detta läge upprättar hålet 38 tillsammans med en strypkanal 39 en förbindning mellan bränsleut- ryrnmet 23 och en ledning i returledningssystemet 10.
En tryckförstärkare i form av ett kolvorgan 40 är anordnat mellan bränsleutrymmet 23 för det första bränslet och bränsleutryrmnet 26 för det andra bränslet. Kolvorganet 40 innefattar en första kontaktyta a1 med det forsta bränslet i bränsleutrymmet 23 som är större än en andra kontaktyta a; med det andra bränslet i bränsleutrymmet 26. Kolvor- ganet 40 är fiäderbelastat mot ett övre läge med hjälp av ett tjäderorgan 41. Kolvorga- net 40 innefattar en strypkanal 42 så att en del av det första bränslet i bränsleutryrmnet 23 leds till ett utrymme 43. Aktuatom 29 innefattar ett genomgående hål 44 som för- binder bränslet i utrymmet 43 med en ledning i returledningssystemet 10 då aktuatom 29 är i den övre positionen. Då aktuatom 29 är i den övre positionen kan därmed över- flödigt första bränsle i bränslekarrtrnaren 23 returneras till den första bränsletanken 3 via strypkanalen 42, utrymmet 43, hålet 44 och returledningssystemet 10. På motsvarande sätt kan överflödigt andra bränsle i bränsleutrymmet 26 retumeras till den andra bräns- letanken 12 via en ledning i returledningssystemet 17.
Under tillfällen då inte något bränsle ska sprutas in i förbränningsmotom 1, ställer styr- enheten 18 aktuatom 29 i den nedre positionen, vilket är visat i Fig. 2. Då aktuatom 29 är i denna position bryter den förbindningen mellan den första ackumulatortanken 7 och bränsleutrymmet 23. Trycket i bränsleutrymmet 23 sjunker därmed till ett avsevärt lägre tryck än det tryck som råder i den första ackumulatortanken 7. Det första bränslet leds däremot med ett väsentligen oreducerat tryck, via bränsleledningen 19 och envägsventi- len 21, till insprutningskammaren 20. Det andra bränslet från den andra ackumulator- tanken 15 leds från den andra ackumulatortanken 15, via inloppsledningen 16, bränsle- ledningen 24 och envägsventilen 25, till bränsleutrymmet 26. Eftersom det första bräns- let i insprutningskammaren 20 har ett avsevärt högre tryck än det andra bränslet i bräns- leutrymmet 26 förhindras det andra bränslet från att ledas förbi envägsventilen 28 och in i insprutningskarmnaren 20. Då aktuatom 29 är i den nedre positionen råder väsentli- gen samma tryck på båda sidor om nålventilens huvud 34a i styrkammaren 33. Därmed håller fjäderorganet 37 nålventilen 34 i det nedre läget med en fiäderkraft så att dess nedre ände stänger passagen mellan insprutningskammaren 20 och insprutningsmun- stycket 36. Då aktuatom 29 är i denna position spmtar insprutningsenheten 9 således inte in något bränsle i förbränningsutrymmet. 10 15 20 25 30 35 534 BT? Då styrenheten 18 uppskattar att en bränsleinsprutningsprocess ska utföras aktiverar den krafiorganet som förskjuter aktuatom 29 till det övre läget. I och med att strypka- nalen 32 tillhandahåller en krañigare strypning av bränsleflödet än strypkanalen 35 re- duceras trycket i den övre delen av styrkammaren 33 som är belägen ovanför nålventi- lens huvud 34a i förhållande till trycken i den nedre del av styrkammaren 33 som är belägen nedanför nålventilens huvud 34a. Denna tryckskillnad verkar på nålventilen 34 så att den förskjuts uppåt till ett övre läge. Passagen mellan insprutningskammaren 20 och insprutningsmunstycket 36 öppnas och det första bränslet sprutas ut med ett högt tryck i iörbränningsutrymmet.
I och med att aktuatom 29 har förskjutits till den övre positionen erhåller det genomgå- ende hålet 38 i aktuatom 29 ett motsvarande position som bränsleledningen 22. Därmed upprättas en bränslepassage mellan den forsta ackumulatortanken 7 och bränsleutrym- met 23. Det första bränslet tillförs till bränsleutrymmet 23 i en mängd så att det skapas ett väsentligen motsvarande tryck i bränsleutrymmet 23 som råder i den första ackumu- latortanken 7. Det första bränslets höga tryck verkar på kolven 40. Kolven 40 förskjuts därmed nedåt mot íjäderorganets 37 verkan så att det andra bränslet i bränsleutrymmet 26 trycksätts av det första bränslet i bränslekammaren 23, Efiersom kolvens 40 första yta al, som är i kontakt med det första bränslet, är större än den andra kontaktytan a¿ som är i kontakt med det andra bränslet, tillhandahåller det andra bränslet i bränsle- kammaren 26 ett högre tryck än det första bränslet i bränslekarnmaren 23. När det andra bränslets tryck i bränsleutryrnmet 26 blir högre än det första bränslets tryck i in- sprutningskamrnaren 20 öppnar envägsventilen 28 och det andra bränslet strömmar in i insprutningskammaren 20. Trycket stiger därmed i insprutningskammaren 20 till en nivå som är högre än det första bränslets tryck i bränsleledningen 19. Envägsventilen 21 stänger dänned så att det första bränslet förhindras att nå insprutningskammaren 20.
Innan insprutningskamrnaren 20 är helt tömd på det första bränslet sprutas eventuellt under en mycket kort period en blandning av det första bränslet och det andra bränslet in i förbränningsutrymmet. Därefter sprutas endast det andra bränslet in i förbrännings- utrymmet via insprutningsmunstycket 36.
Då insprutningen av det andra bränslet ska upphöra aktiverar styrenheten 18 kraftorga- net som förskjuter aktuatom 29 till den nedre positionen. Då aktuatom 29 är i denna position uppkommer väsentligen samma tryck i styrkarnrnaren 33 på båda sidor om nål- ventilens huvud 34a. Fjäderorganet 37 förskjuter därmed nålventilen 34 till det nedre 10 15 20 25 30 35 534 977 10 läget så att den stänger passagen mellan insprutningskammaren 20 och insprutnings- munstycket 36. Därmed upphör insprutningen av det andra bränslet. Samtidigt förskjuts hålet 38 i förhållande till bränsleledningen 22 så att bränslepassagen mellan den första ackumulatortanken 7 och bränsleutrymmet 23 stängs. Då aktuatorn 29 äri det nedre läget intar hålet 38 således en position så att det tillsammans med strypkanalen 39 för- binder bränsleutrymmet 23 med en ledning i returledningssystemet 10. Därmed sänks trycket i bränsleutrymmet 23. Fjäderorganet 41 förskjuter kolven 40 uppåt till det initia- la läget samtidigt som trycket i det andra bränsleutrymmet 26 sänks.
Fig. 3 visar hur mängden insprutat bränsle q kan variera med tiden t under en insprut- ningsperiod med insprutningsenheten 9 som visas i Fig. 2. Vid tiden t1 startar insprut- ningen av det forsta bränslet fl. Vid tiden t; startar insprutningen av det andra bränslet fz. Vid tiden t; avslutas insprutningen av det andra bränslet. I detta fall startar insprut- ningen av det andra bränslet med en tidsfördröjning At i förhållande till starten av in- sprutningen av det första bränslet. Denna fördröjning At är väsentligen relaterad till hur lång tid det tar för det andra bränslet att trycksättas. Denna tidsfördröjning At är väsent- ligen konstant och beror bl.a. på hur flödespassagema för de respektive bränslena är dimensionerade hos insprutningsenheten 9. I detta fall är det första bränslet ett primärt bränsle som tillsätts i en mindre mängd q än det andra bränslet som utgör huvudbräns- let. Det primära bränslet är med fördel ett lättantändligt bränsle. Därmed underlättas antändningen av huvudbränslet som därmed kan vara ett bränsle som är betydligt med svårantändligt.
F ig. 4 visar en altemativ insprutningsenhet 9 som innefattar två aktuatorer som här be- nämns som en första aktuator 45 och en andra aktuator 29. Den första aktuator 45 ut- nyttjas för att initiera insprutningen av det första bränslet och den andra aktuator 29 utnyttjas för att initiera insprutningen av det andra bränslet. Under drift av förbrän- ningsmotorn ställer styrenheten 18 den första aktuatorn 45 i en nedre position och den andra aktuatom 29 i en nedre position, då inte något bränsle ska sprutas in i förbrän- ningsmotom l, vilket visas i Fig. 4. Det första bränslet transporteras därmed från den första ackumulatortanken 7, via inloppsledningen 8, bränsleledningen 19 och envägs- ventilen 21, till insprutningskammaren 20. Det andra bränslet transporteras från den andra ackumulatortanken 15, via inloppsledningen 16, bränslepassagen 24 och envägs- ventilen 25, till bränsleutryrnmet 26. Eftersom det första bränslet har ett mycket högre tryck i insprutningskammaren 20 än det andra bränslet i bränsleutrymmet 26 kan inte det andra bränslet ledas förbi envägsventilen 28 till insprutningskammaren 20. Då den 10 15 20 25 30 35 534 97? 11 första aktuatom 29 är i den nedre positionen råder väsentligen samma tryck på båda sidor om nålventilens huvud 34a i styrkammaren 33. Därmed håller fiäderorganet 37 nålventilen 34 i det nedre läget med en fjäderkraft så den stänger passagen mellan in- sprutningskammaren 20 och insprutningsmunstycket 36.
Då styrenheten 18 uppskattar att det forsta bränslet ska sprutas in initierar den aktive- ring av ett icke visat krafiorgan som förskjuter den forsta aktuatom 45 till den övre positionen. I och med det reduceras trycket i den del av styrkammaren 33 som är belä- gen ovanför nålventilens huvud 34a i förhållande till trycken i den del av styrkammaren 33 som är belägen nedanför nålventilens huvud 34a. Denna tryckskillnad verkar på nål- ventilen 34 så att den förskjuts uppåt till ett övre läge. Passagen mellan insprutnings- kammaren 20 och insprutningsmunstycket 36 öppnas och det första bränslet sprutas ut med ett högt tryck i förbränningsutrymmet via insprutningsmunstyckets 36 öppningar.
Då den andra aktuatom 29 är i den nedre positionen förhindrar den att trycksatt bränsle från den första ackumulatortanken 7 leds till bränsleutryrnmet 23. Då insprutningen av det första bränslet ska avslutas aktiverar styrenheten 18 kraftorganet som förskjuter den första aktuator 45 till den nedre positionen. I denna position uppkommer väsentligen samma tryck i styrkammaren 33 på båda sidor om nålventilens huvud 34a. Fjäderorga- net 37 förskjuter därmed nålventilen 34 till det nedre läget så att den stänger passagen mellan insprutningskammaren 20 och insprutningsmunstycket 36. Insprutningen av det första bränslet upphör därmed.
Då det andra bränslet ska sprutas in initierar styrenheten 18 aktivering av ett icke visat krafiorgan som förskjuter den andra aktuatom 29 inuti en urtagning 30 i insprutnings- enheten 9 till en övre position. Då den andra aktuatom 29 är i denna position erhåller det genomgående hålet 38 i den andra aktuatom 29 en motsvarande position som bräns- leledningen 22. I och med det förbinds den första ackumulatortanken 7 med bränsleut- rymmet 23 via inloppsledningen 8, bränsleledningen 22 och nämnda hål 38. Trycksatt första bränslet från den första ackumulatortanken 7 strömmar därmed in i bränsleut- rymmet 23 där det verkar på kolven 40 så att den trycksätter det andra bränslet i bräns- leutryrnmet 26. Eftersom kolvens 40 aktiva area a; i kontakt med det första bränslet är större än kolvens area a; i kontakt med det andra bränslet erhåller det andra bränslet i bränsleutrymmet 26 ett högre tryck än det första bränslets tryck i bränsleutrymmet 23 och i insprutningskammaren 20. Envägsventilen 28 öppnar därmed och det andra bräns- let leds in i insprutningskammaren 20. Trycket stiger därmed i insprutningskamrnaren 20 till en nivå som är högre än det första bränslets tryck i bränsleledningen 19. Envägs- 10 15 20 25 30 35 534 977 12 ventilen 21 förhindrar därmed att det första bränslet når insprutningskammaren 20. Om insprutningen av det första bränslet har avslutats aktiverar styrenheten 18 krafiorganet som förskjuter den första aktuator 45 till den övre positionen så att nålventilen 34 öpp- nar. Det andra bränslet leds nu från insprutningskammaren 20 till insprutningsmun- stycket 36 som sprutar in det andra bränslet i förbränningsutrymmet. Då insprutningen av det andra bränslet ska avslutas förskjuts den första aktuatom 45 till den nedre posi- tionen så att nâlventilen 34 stänger. Den andra aktuatom 29 förskjuts med fördel samti- digt till den nedre positionen. Då den andra aktuatom 29 är i denna position intar hålet 38 ett läge i vilket det tillsammans med strypkanalen 39 förbinder bränsleutrymmet 23 med en returledning 10. Därmed sänks trycket i bränsleutrymmet 23. Fjäderorganet 41 förskjuter kolven 40 uppåt till det initiala läget samtidigt som trycket i det andra bräns- leutryrnmet 26 sänks till det tryck som råder i den andra ackumulatortanken 15.
Fig. 5 visar hur mängden insprutat bränsle q varierar under en insprutningsperiod. Vid tiden t; startar insprutningen av det första bränslet fl. Vid tiden t; startar insprutningen av det andra bränslet f; I detta fall avslutas insprutningen av det första bränslet f; innan insprutningen av det andra bränslet f; startar. I det visade exemplet sprutas väsentligen samma mängd q in av de två bränslena. Det är dock möjligt att förskjuta den andra ak- tuatom 29 till den övre positionen samtidigt som det första bränslet f; sprutas in. I detta fall kommer insprutningen av det första bränslet f; att avslutas då det andra bränslet f; tillhandahåller det högre trycket i bränslekammaren 26. Genom att använda separata aktuatorer 29, 45 för att initiera insprutning av de respektive bränslena är det möjligt att variera tidsfördröjriing At mellan insprutningarna av de respektive bränslena.
F ig. 6 visar en ytterligare insprutningsenhet 9 som innefattar en aktuator 29, ett första insprutningsmunstycke 46 och ett andra insprutningsmunstycke 36. Den första aktua- tom 29 utnyttjas for att initiera insprutningen av både det första bränslet och det andra bränslet. Det första insprutningsmunstycket 46 utnyttjas för att spruta in det första bränslet och det andra insprutningsmunstycket 36 för att spruta in det andra bränslet.
Under tillfällen då inte något bränsle ska sprutas in i förbränningsmötorn 1, ställer styr- enheten 18 aktuatom 29 i den nedre positionen, vilket visas i Fig. 6. Då aktuatom 29 är i denna position bryter den förbindningen mellan den första ackumulatortanken 7 och bränsleutrymmet 23. Det trycksatta första bränslet kan därmed inte ledas till bränsleut- rymmet 23. Det första bränslet leds dock, via bränsleledningen 19 och envägsventilen 21, till insprutningskammaren 20. Det andra bränslet leds från inloppsledningen 16, via bränsleledningen 24 och envägsventilen 25, till bränsleutrymmet 26. Då aktuatom 29 är 10 15 20 25 30 35 534 977 13 i den nedre positionen råder väsentligen samma tryck på båda sidor om nålventilens huvud 34a i styrkammaren 33. Därmed håller ljäderorganet 37 nålventilen 34 i det nedre läget med en tjäderkrafi så att dess nedre ände stänger passagen mellan insprutnings- kammaren 20 och det forsta insprutningsmunstycket 46. Då aktuatom 29 är i den nedre positionen sprutar insprutningsenheten 9 således inte in något bränsle i förbränningsut- rymmet.
Då styrenheten 18 uppskattar att en bränsleinsprutningsprocess ska initieras aktiverar den ett icke visat kraftorgan. Kraftorganet förskjuter aktuatorn 29 till det övre läget.
Eftersom strypkanalen 32 tillhandahåller en kraftigare strypning än strypkanalen 35 re- duceras trycket i den övre del av styrkarnrnaren 33 som är belägen ovanför nålventilens huvud 34a i förhållande till trycken i den nedre del av styrkarnrnaren 33 som är belägen nedanför nålventilens huvud 34a. Denna tryckskillnad verkar på nålventilen 34 så att den förskjuts uppåt till ett övre läge. Passagen mellan insprutningskammaren 20 och det första munstycket 46 öppnas och det första bränslet sprutas ut med ett högt tryck i för- bränningsutryrnmet. I och med att aktuatom 29 har förskjutits till den övre positionen erhåller det genomgående hålet 38 ett motsvarande position som bränsleledningen 22.
Därmed leds det första bränslet från den första ackumulatortanken 7, via inloppsled- ningen 8, bränsleledningen 22 och hålet 38, till bränsleutrymmet 23. Det första bränslet utövar i bränsleutrymmet 23 ett tryck på kolven 40 så att den förskjuts nedåt mot ijä- derorganets 41. Kolven 40 trycksätter därmed det andra bränslet i bränsleutryrnmet 26 med hjälp av det första bränslet i bränsleutrymmet 23. Efiersom kolvens 40 första yta al, som är i kontakt med det första bränslet, är större än den andra kontaktytan az, som är i kontakt med det andra bränslet, tillhandahåller det andra bränslet i bränslekammaren 26 ett högre tryck än det första bränslet i bränslekammaren 23. En mindre del av bränslet i bränsleutrymmet 23 leds genom en strypkanal 42 till ett utrymme 43. Då aktuatom 29 är i den övre positionen erhåller ett genomgående hål 44 hos aktuatorn ett läge så att det förbinder utrymmet 43 med en ledning i returledningssystemet 10. Det första bräns- let som når utrymmet 43 returneras därvid till den första bränsletanken 3 då aktuatom är i denna position.
Bränsleutrymmet 26 är i detta fall förbundet med en andra insprutningskamrnare 47.
Bränsleutryrnmet 26 och den andra insprutningskammaren 47 innehåller därmed det andra bränslet med samma tryck. En andra nålventil 48 sträcker sig genom insprut- ningskammaren 47. Ett fiäderorgan 49 är infäst mot en övre ände hos den andra nålven- tilen 48. F jäderorganet 49 utövar en ljäderkrafi som strävar etter att förskjuta den andra 10 15 20 25 30 35 534 97? 14 nålventilen 48 mot ett nedre läge. I det nedre läget stänger nålventilen 48 en passage mellan den andra insprutningskammaren 47 och det andra insprutningsmunstycket 36.
Då den andra nålventilen 48 är i det nedre läget förhindrar den således att det andra insprutningsmunstycket 36 sprutar in det andra bränslet i förbränningsutrymmet. Då trycket i bränsleutryrnmet 26 och därmed i den andra insprutningskammaren 47 når ett bestämt tryckvärde förskjuts den andra nålventilen 48 uppåt mot verkan av tjäderorga- net 49. Passagen mellan insprutningskammaren 47 och det andra insprutningsmunstyck- et 36 öppnas och det andra bränslet sprutas ut med ett högt tryck i förbränningsutrym- met. I detta fall startar insprutningen av det andra bränslet med en konstant tidsfördröj- ning At i förhållande till starten av insprutningen av det första bränslet. Denna tidsför- dröjning är huvudsakligen beroende av hur snabbt det andra bränslet erhåller det tryck som erfordras för att öppna nålventilen 48.
Då insprutningen av det första bränslet ska avslutas aktiverar styrenheten 18 krafiorga- net så att det förskjuter aktuatom 29 till den nedre positionen. Då aktuatom 29 är i denna position uppkommer väsentligen samma tryck i styrkarnmaren 33 på båda sidor om nålventilens huvud 34a. Fjäderorganet 37 förskjuter därmed nålventilen 34 till det nedre läget så att den stänger passagen mellan insprutningskammaren 20 och insprut- ningsmunstycket 46. Därmed upphör insprutningen av det första bränslet. Då aktuatom 29 har förskjutits till den nedre positionen intar hålet 38 ett läge så att förbindningen mellan den första ackumulatortanken 7 och bränsleutrymmet bryts. I detta läge upprät- tar emellertid hålet 38 en förbindning mellan bränsleutrymmet 23 och en ledning i retur- ledningssystemet 10, via en strypkanal 39 som sträcker sig genom aktuatom 29. Där- med sänks trycket i bränsleutrymmet 23. Fjäderorganet 41 förskjuter kolven 40 uppåt samtidigt som trycket i det andra bränsleutrymmet 26 sänks. Då trycket i det andra bränsleutryrnmet och i insprutningskammaren 47 sjunker under det förbestämda tryck- värdet förskjuter fiäderorganet 49 den andra nålventilen 48 till det nedre läget. Den andra nålventilen 48 stänger passagen mellan den andra insprutningskammaren 47 och det andra insprutningsmunstycket 36 så att insprutningen av det andra bränslet upphör.
Hur stor mängd q och vid vilka tillfällen som insprutningen av de respektive bränslena startar kan, exempelvis motsvara det som visas i Fig. 3 eller 5. I detta fall startar in- sprutningen av det andra bränslet med en tidsfordröjning At som är väsentligen kon- stant. Tidsfördröjningen At motsvarar väsentligen den tid det tar för det andra bränslet att erhålla det tryck vid vilket den andra nålventilen 48 öppnar. I detta fall behöver det andra bränslet inte ges ett högre tryck än det första bränslet innan insprutningen av det andra bränslet startar. 10 15 20 25 30 35 534 977 15 Fig. 7 visar en ytterligare insprutningsenhet 9 som i detta fall innefattar en första aktua- tor 45, en andra aktuator 29, ett första insprutningsmunstycke 46 och ett andra insprut- ningsmunstycke 36. Den första aktuatom 45 utnyttjas för att initiera insprutningen av det första bränslet. Den andra aktuatom 29 utnyttjas för att initiera insprutningen av det andra bränslet. Det första insprutningsmunstycket 46 utnyttjas för att spruta in det för- sta bränslet och det andra insprutningsmunstycket 36 utnyttjas för att spruta in det andra bränslet. Under tillfällen då inte något bränsle ska sprutas in i förbränningsmotom 1, ställer styrenheten 18 den första aktuatorn 45 i en nedre position och den andra aktu- atom 29 i en nedre position, vilket visas i Fig. 7. Då den andra aktuatom 29 är i denna position bryter den förbindningen mellan den första ackumulatortanken 7 och bränsleut- rymmet 23. Det trycksatta första bränslet leds dock, via bränsleledningen 19 och en- vägsventilen 21, till insprutningskamrnaren 20. Då den första aktuatorn 45 är i den ned- re positionen råder väsentligen samma tryck på båda sidor om nålventilens huvud 34a i styrkammaren 33. Därmed håller fiäderorganet 37 nålventilen 34 i det nedre läget med en fiäderkraft så att dess nedre ände stänger passagen mellan insprutningskammaren 20 och det första insprutningsmunstycket 46. Då den första aktuatorn 45 är i den nedre positionen sprutar det första insprutningsmunstycket 46 således inte in det första bräns- let i förbränningsutryrnmet.
Det andra bränslet leds från inloppsledningen 16, via bränsleledningen 24 och envägs- ventilen 25, till bränsleutrymmet 26 och den andra insprutningskarnmaren 47. I det ned- re läget stänger en andra nålventil 48 en passage mellan den andra insprutningskarnrna- ren 47 och det andra insprutningsmunstycket 36. Då den andra nålventilen 48 är i det nedre läget förhindrar den således att det andra insprutningsmunstycket 36 sprutar in det andra bränslet i förbränningsutrymmet. Då styrenheten 18 uppskattar att en bränsle- insprutningsprocess ska initieras aktiveras den ett krañorgan som förskjuter den första aktuatom 45 till en övre position. I och med det reduceras trycket i den övre del av styrkammaren 33 som är belägen ovanför nålventilens huvud 34a i förhållande till tryck- en i den nedre del av styrkammaren 33 som är belägen nedanför nålventilens huvud 34a.
Denna tryckskillnad verkar på nålventilen 34 så att den förskjuts uppåt till ett övre läge.
Passagen mellan insprutningskammaren 20 och det första insprutningsmunstycket 46 öppnas och det första bränslet sprutas ut med ett högt tryck i förbränningsutryrnmet. Då insprutningen av det första bränslet ska avslutas aktiverar styrenheten 18 kraftorganet så att det förskjuter den första aktuatom 45 till den nedre positionen. Då den första aktuatorn 45 är i denna position uppkommer väsentligen samma tryck i styrkammaren '10 15 20 25 30 35 534 977 16 33 på båda sidor om nålventilens huvud 34a. Fjäderorganet 37 forskjuter därmed nål- ventilen 34 till det nedre läget så att den stänger passagen mellan insprutningskammaren 20 och det forsta insprutningsmunstycket 46. Därmed upphör insprutningen av det för- sta bränslet.
Då styrenheten 18 uppskattar att en bränsleinsprutning av det andra bränslet ska starta aktiveras ett krafiorgan som forskjutet den andra aktuatom 29 till en övre position. Då den andra aktuatom 29 är i denna position erhåller det genomgående hålet 38 en mot- svarande position som bränsleledningen 22. Därmed leds det forsta bränslet från den forsta ackumulatortanken 7, via inloppsledningen 8, bränsleledningen 22 och hålet 38, till bränsleutrymmet 23. Det forsta bränslet utövar i bränsleutrymmet 23 ett tryck på kolven 40 så att den förskjuts nedåt mot fiäderorganets 41 verkan. Det forsta bränslet i bränslekammaren 23 trycksätter därmed det andra bränslet i bränsleutrymmet 26 med hjälp av kolven 40. Efiersom kolvens 40 forsta yta al, som är i kontakt med det forsta bränslet, är större än den andra kontaktytan ag, som är i kontakt med det andra bränslet, tillhandahåller det andra bränslet i bränslekarnmaren 26 ett högre tryck än det forsta bränslet i bränslekammaren 23.
Bränsleutrymmet 26 är således förbundet med den andra insprutningskammare 47.
Trycket i den andra insprutningskammaren 47 stiger därmed i samma takt som trycket stiger i bränsleutrymmet 26. Då trycket i den andra insprutningskammaren 47 når ett bestämt tryckvärde förskjuts den andra nålventilen 48 uppåt mot verkan av ljäderorga- net 49. Passagen mellan insprutningskammaren 47 och det andra insprutningsmunstyck- et 36 öppnas och det andra bränslet sprutas ut med ett högt tryck i forbränningsutrym- met. Då insprutningen av det andra bränslet ska avslutas aktiverar styrenheten 18 krafi- organet som forskjuter den andra aktuatorn 29 till den nedre positionen. I och med att den andra aktuatom 29 förskjuts från den övre positionen erhåller hålet 38 ett forskjutet läge i förhållande till bränsleledningen 22. Förbindningen mellan den forsta ackumula- tortanken 7 och bränsleutrymmet 23 upphör. Då den andra aktuatorn 29 har forskjutits till den nedre positionen intar hålet 38 en position så att det tillsammans med strypkana- len 39 förbinder bränsleutryrnmet 23 med en ledning i returledningssystemet 10. Där- med sänks trycket i bränsleutrymmet 23. Fjäderorganet 41 forskjuter kolven 40 uppåt samtidigt som trycket i det andra bränsleutrymmet 26 sänks. Då trycket sjunker under det forbestämda tryckvärdet forskjuter fjäderorganet 49 den andra nålventilen 48 till det nedre läget. Den andra nålventilen 48 stänger passagen mellan den andra insprutnings- 10 15 20 25 534 97? 17 kammaren 47 och det andra insprutningsmunstycket 36 varvid insprutningen av det andra bränslet upphör.
I detta fall styrs bränsleinsprutningen av det första bränslet med hjälp av den första ak- tuatom 45 och bränsleinsprutningen av det andra bränslet av den andra aktuatom 29.
Därmed kan insprutningen av det första bränslet och det andra bränslet utföras obero- ende av varandra. Mängden insprutat bränsle och vid vilka tidpunkter det sker kan såle- des varieras godtyckligt. Det är här även möjligt att spruta in det första bränslet och det andra bränslet samtidigt under en bestämd period. Det är även möjligt att spruta in det andra bränslet fore det första bränslet.
Gemensamt för ovan nämnda insprutningsenheter 9 är att det forsta bränslet som har ett mycket högt tryck i den forsta ackumulatortanken 7 utnyttjas för att trycksätta det andra bränslet som har ett relativt litet övertryck i den andra ackumulatortanken 15.
Därmed kan det andra bränslet även spnitas in med ett motsvarande högt tryck. Där- med behöver ingen högtryckspump utnyttjas i det andra bränslesystemet. Den andra tryckackumulator kan även ges en enklare utformning då den endast innehåller bränsle med ett relativt litet övertryck. Även övriga komponenter i det andra bränslesystemet såsom ledningar kan ges en relativt enkel utformning då de inte utsätts för samma höga tryck som motsvarande komponenter i det första bränslesystemet. Det andra bränslet trycksätts dessutom i det andra bränsleutrymmet 26 endast en kort tid i samband med att det ska sprutas in i förbränningsutrymmet. Under övrig tid uppvisar det andra bräns- let i bränsleutrymmet 26 väsentligen samma tryck som det har i den andra ackumulator- tanken 15.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de på ritningama beskrivna utföringsformer- na utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 534 B77 18 Patentkrav
1. Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett för- bränningsutrymme, varvid insprutningsenheten (9) innefattar åtminstone ett invändigt utrymme (19, 22, 23) for mottagning av det forsta bränslet (fl) från en forsta bränslekäl- la (7) där bränslet har ett högt övertryck, åtminstone ett invändigt utrymme (24, 26) för mottagning av det andra bränslet (fz) från en andra bränslekälla (15) där det andra bränslet har ett betydligt lägre tryck än det forsta bränslet i den forsta bränslekällan, en aktuator (29) som är rörligt anordnad mellan en första position och en andra position i vilken andra position den initierar en insprutningsprocess av åtminstone det andra bränslet (fz) i förbränningsutryrnmet och ett insprutningsmunstycke (3 6) som är anpas- sat att spruta in åtminstone det andra bränslet (fz) i förbränningsutrymmet, och en tryck- förstärkníngsanordning (40) som är anpassad att öka trycket hos det andra bränslet (fz) till en högre trycknivå än trycket i den andra bränslekällan (15) med hjälp av trycket hos det första bränslet (fl) innan det andra bränslet sprutas in i forbränningsutrymmet av insprutningsmunstycket (3 6), kännetecknat av att aktuatom (29) är styrd av en styren- het (18) och att insprutningsenheten (9) innefattar en bränslepassage (8, 22) som leder det första bränslet från den första bränslekällan (7) till det forsta bränsleutrymmet (23) och ett organ (29, 38) som är anpassat att stänga bränslepassagen (8, 22) vid tillfällen då det andra bränslet (fz) inte ska trycksättas av det forsta bränslet (fl) och att öppna bränslepassagen (8, 22) vid tillfällen då det andra bränslet (fz) ska trycksättas av det forsta bränslet (fl).
2. Inspnrtningsenhet enligt krav 1, kännetecknat av att tryckförstärkriingsanordningen (40) har en konstruktion så att den ökar trycket på det andra bränslet (fz) med hjälp av det trycket hos det första bränslet (fl) vid tillfällen då aktuatom (29) ställs i den andra positionen.
3. Insprutningsenhet enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att tryckförstärkningsanord- ningen (40) har en konstruktion så att den ökar trycket på det andra bränslet (fz) till ett tryck som är högre än det första bränslets tryck i den forsta bränslekällan (7).
4. Insprutningsenhet enligt något av föregående krav, kännetecknat av att tryckfor- stärkningsanordningen innefattar av ett rörligt organ (40) som på en sida har en första yta (al) som är i kontakt med det första bränslet (fl) i ett första bränsleutrymme (23) 10 15 20 25 30 35 534 97? 19 och på en motsatt sida har en andra yta (az) som är i kontakt med det andra bränslet (fz) i ett andra bränsleutrymme (26).
5. Insprutningsenhet enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda or- gan (29, 38) är anpassat att stänga bränslepassagen (8, 22) vid tillfällen då aktuatom är i den första positionen och att öppna bränslepassagen (8, 22) vid tillfällen då aktuatom är i den andra positionen.
6. Insprutningsenhet enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda or- gan (29, 30) innefattar aktuatom (29) som är rörligt anordnad i en urtagning (3 0) som sträcker sig tvärs genom ett parti av bränslepassagen (22) och att aktuatom (29, 45) har en utformning så att den stänger bränslepassagen (8, 22) då den är i den forsta positio- nen och att den öppnar bränslepassagen (8, 22) då den är i den andra positionen.
7. Insprutningsenhet enligt krav 6, kännetecknat av att aktuatorn (29) innefattar ett genomgående hål (3 8) som öppnar nämnda parti av bränslepassagen (22) då den är i den andra positionen.
8. Insprutningsenhet enligt något av föregående krav, kännetecknat av att aktuatom (29) är en gemensam aktuator som är anpassad att initiera insprutning av både det för- sta bränslet (fl) och det andra bränslet (f2).
9. Insprutningsenhet enligt krav 2 och 8, kärmetecknat av att då den gemensamma aktu- atom (29) ställs i den andra positionen startar insprutningen av det första bränslet (G) vid en första tidpunkt (tr) och insprutningen av det andra bränslet (f2) vid en senare tid- punkt (t2) med en tidsfördröjning At i förhållande till insprutningen av det första bräns- let.
10. Insprutningsenhet enligt krav 9, kännetecknat av att nämnda tidsfordröjning At är väsentligen konstant och relaterad till den tid det tar för tryckförstärkningsanordningen (40) att öka trycket hos det andra bränslet (fz) till insprutningstrycket för det andra bränslet.
11. Insprutningsenhet enligt något av föregående krav, kärmetecknat av att insprut- ningsmunstycket är ett gemensamt insprutningsmunstycke (3 6) som är anpassat att spruta in både det första bränslet (fr) och det andra bränslet (fz) i förbränningsutryrnmet. 10 15 534 'B77 20
12. Insprutningsenhet enligt krav 1 1, kännetecknat av att insprutningsenheten (9) inne- fattar en ventilmekanism som är anpassad att spruta in det bränsle som har högst tryck via det gemensamma insprutningsmunstycket (36) då en insprutningsprocess har initie- rats.
13. Insprutningsenhet enligt något av de föregående kraven 1 till 7, kânnetecknat av att insprutningsenheten (9) innefattar en extra aktuator (45) for att initiera insprutning av det första bränslet utöver nämnda aktuator (29) som initierar insprutning av det andra bränslet.
14. Insprutningsenhet enligt krav 13, kärmetecknat av att insprutningsenheten (9) inne- fattar ett extra insprutningsmunstycke (46) för att spruta in det första bränslet utöver nämnda insprutningsmunstycke (3 6) som sprutar in det andra bränslet.
SE1050662A 2010-06-22 2010-06-22 Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme SE534977C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050662A SE534977C2 (sv) 2010-06-22 2010-06-22 Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme
BR112012030953A BR112012030953A2 (pt) 2010-06-22 2011-06-17 unidade injetora para a injeção de um primeiro combustível e um segundo combustível em um espaço de combustão
US13/805,371 US9476379B2 (en) 2010-06-22 2011-06-17 Injection unit for injection of a first fuel and a second fuel in a combustion space
PCT/SE2011/050764 WO2011162681A1 (en) 2010-06-22 2011-06-17 Injection unit for injection of a first fuel and a second fuel in a combustion space
EP11798452.6A EP2585704B1 (en) 2010-06-22 2011-06-17 Injection unit for injection of a first fuel and a second fuel in a combustion space
JP2013516527A JP2013529745A (ja) 2010-06-22 2011-06-17 燃焼空間における第1燃料および第2燃料の噴射用の噴射装置
CN201180030449.7A CN102947577B (zh) 2010-06-22 2011-06-17 用于向燃烧空间中喷射第一燃料和第二燃料的喷射单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050662A SE534977C2 (sv) 2010-06-22 2010-06-22 Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050662A1 SE1050662A1 (sv) 2011-12-23
SE534977C2 true SE534977C2 (sv) 2012-03-06

Family

ID=45371657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050662A SE534977C2 (sv) 2010-06-22 2010-06-22 Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9476379B2 (sv)
EP (1) EP2585704B1 (sv)
JP (1) JP2013529745A (sv)
CN (1) CN102947577B (sv)
BR (1) BR112012030953A2 (sv)
SE (1) SE534977C2 (sv)
WO (1) WO2011162681A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8967502B2 (en) 2011-05-11 2015-03-03 Caterpillar Inc. Dual fuel injector and engine using same
FI124880B (sv) * 2013-01-16 2015-03-13 Wärtsilä Finland Oy Bränslesystem för en gasdriven förbränningskolvmotor
US8997714B2 (en) * 2013-03-28 2015-04-07 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a direct fuel injector
GB2560513A (en) 2017-03-13 2018-09-19 Ap Moeller Maersk As Fuel injection system
DE102020116707A1 (de) 2020-06-25 2021-12-30 Man Energy Solutions Se Kraftstoffinjektor einer Dual-Fuel Brennkraftmaschine und Dual-Fuel Brennkraftmaschine

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1357887A (en) 1970-11-05 1974-06-26 Cav Ltd Fuel injection system for an internal combustion engine
DE2758057A1 (de) * 1977-12-24 1979-06-28 Daimler Benz Ag Doppelnadel-einspritzventil
US4612905A (en) 1980-01-26 1986-09-23 Motoren-Werke Mannheim Ag, Vorm. Benz Stat. Motorenba Fuel injection apparatus
US4481921A (en) * 1982-05-26 1984-11-13 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection apparatus of internal combustion engine
JPS5941657A (ja) 1982-09-01 1984-03-07 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関用異種燃料噴射装置
US4693227A (en) * 1985-05-21 1987-09-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Multi-fuel injection system for an internal combustion engine
DE3523687C1 (de) * 1985-07-03 1986-07-03 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zur Erzeugung einer Dieselkraftstoff-Wasser-Emulsion fuer einen Dieselmotor
US4782794A (en) * 1986-08-18 1988-11-08 General Electric Company Fuel injector system
JPS6388266A (ja) 1986-10-02 1988-04-19 Toyota Motor Corp 複燃料供給装置
JPH0264752A (ja) 1988-08-30 1990-03-05 Fujitsu General Ltd 文字放送受信装置におけるメモリ拡張用カードの識別方法
JPH0264752U (sv) * 1988-11-02 1990-05-15
US5170751A (en) * 1990-05-23 1992-12-15 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Water-injection diesel engine
JP2712760B2 (ja) * 1990-05-29 1998-02-16 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射弁
US5174247A (en) * 1992-01-22 1992-12-29 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Water injection diesel engine
US5235954A (en) * 1992-07-09 1993-08-17 Anatoly Sverdlin Integrated automated fuel system for internal combustion engines
DE4302668A1 (de) * 1993-01-30 1994-08-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE4332119B4 (de) * 1993-09-22 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
US5438968A (en) * 1993-10-06 1995-08-08 Bkm, Inc. Two-cycle utility internal combustion engine
DE4337048C2 (de) * 1993-10-29 1996-01-11 Daimler Benz Ag Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
WO1995021998A1 (de) * 1994-02-11 1995-08-17 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh Einspritzsystem
DE4407052C1 (de) * 1994-03-03 1995-03-09 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einspritzanlage für die Einspritzung eines Kraftstoffs und einer Zusatzflüssigkeit in die Brennräume einer Brennkraftmaschine
DE19523878C2 (de) * 1995-06-30 1999-12-30 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff und einem zweiten Fluid in einen Brennraum eines Dieselmotors
DE19629107C2 (de) * 1996-07-19 1998-08-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff und einem Zusatzfluid in den Brennraum eines Dieselmotors
DE19716221B4 (de) * 1997-04-18 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Vor- und Haupteinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere für schwer zündbare Kraftstoffe
DE19812011A1 (de) * 1998-03-19 1999-08-26 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine und Kraftstoffeinspritzsystem
US6761325B2 (en) 1998-09-16 2004-07-13 Westport Research Inc. Dual fuel injection valve and method of operating a dual fuel injection valve
JP4107277B2 (ja) 2004-09-27 2008-06-25 株式会社デンソー 内燃機関用燃料噴射装置
CN100497928C (zh) * 2007-09-04 2009-06-10 中国计量学院 一种用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器
JP2009185609A (ja) 2008-02-01 2009-08-20 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の燃料噴射装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012030953A2 (pt) 2016-11-01
WO2011162681A1 (en) 2011-12-29
EP2585704A4 (en) 2014-01-08
US9476379B2 (en) 2016-10-25
JP2013529745A (ja) 2013-07-22
EP2585704B1 (en) 2017-12-27
EP2585704A1 (en) 2013-05-01
US20130092130A1 (en) 2013-04-18
SE1050662A1 (sv) 2011-12-23
CN102947577B (zh) 2015-02-25
CN102947577A (zh) 2013-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7717077B2 (en) Internal combustion engine starting system and method
US7588016B2 (en) Fuel injection apparatus for a multicylinder internal combustion engine
US7509943B2 (en) Injection system for an internal-combustion engine
US8245694B2 (en) Fuel injection system with pressure boosting
US8100110B2 (en) Fuel injector with selectable intensification
SE534977C2 (sv) Insprutningsenhet för insprutning av ett första bränsle och ett andra bränsle i ett förbränningsutrymme
SE522351C2 (sv) Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor
WO2003008795A1 (en) Accumulating fuel injector
US7926469B2 (en) Fuel injector assembly and internal combustion engine comprising such an assembly
EP1502021A1 (en) Fuel injection system
JP2009293541A (ja) 内燃機関の蓄圧式燃料供給装置
CN105829703B (zh) 混合燃料喷射设备
JP6022986B2 (ja) 燃料供給システム
US7100573B2 (en) Fuel injection system
SE529810C2 (sv) Insprutningsorgan för en förbränningsmotor
JPWO2010029777A1 (ja) 燃料噴射装置の制御装置及び制御方法
JP6319235B2 (ja) 燃料噴射装置
US20150377199A1 (en) Method for venting a fuel supply line, and internal combustion engine
JP2009257215A (ja) 燃料噴射装置
JP2009102990A (ja) 燃料供給システム
JP2010071162A (ja) 燃料噴射装置
KR20120140605A (ko) 연료 분사장치용 인젝터
GB2564653A (en) Fuel injection equipment