專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的供油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的內(nèi)燃機(jī)的供油裝 置、即一種高壓共軌供油裝置。
背景技術(shù)：
DE10157135B4 />開了 一種帶有多個汽缸的內(nèi)燃才幾、即一種尤其是 可用重油開動的船用柴油機(jī)，其中一高壓共軌供油裝置的噴射器被分配 給每個汽缸。通過噴射器燃油可噴射到內(nèi)燃機(jī)汽缸的每一個中。根據(jù) DE10157135B4的高壓共軌供油裝置包括一具有多個高壓泵的泵裝置， 以便將燃油從高壓共軌供油裝置的低壓區(qū)輸送到高壓共軌供油裝置的 高壓區(qū)。其中在泵裝置和噴射器之間的高壓區(qū)中設(shè)有一持續(xù)地處在高壓 下的蓄壓系統(tǒng)。持續(xù)地處在高壓下的蓄壓系統(tǒng)也被稱為高壓共軌，該蓄 壓系統(tǒng)根據(jù)DE10157135B4具有多個蓄能單元，并且通過同樣持續(xù)地處 在高壓下的高壓油管與泵裝置相連接。此外蓄壓系統(tǒng)通過根據(jù)噴油節(jié)拍 暫時地處在高壓下的高壓油管與噴射器相連接。
一這樣的高壓共軌供油裝置的高壓區(qū)的組件在運(yùn)行中遭受到高的 工作壓力，該工作壓力可直到2000巴。由此產(chǎn)生對高壓共4九供油裝置 的密封尤其是持續(xù)地處在高壓下的部件提出高的要求。
這更適合于在船用柴油機(jī)中，因為船用柴油機(jī)的高壓共軌供油裝置 的組件除了高的工作壓力之外還遭受到其它的負(fù)載，例如大的振動荷載 以及大的熱應(yīng)力。這尤其是在持續(xù)地處在高壓下的高壓油管的區(qū)域中可 能導(dǎo)致管路破裂并且因此導(dǎo)致大量的泄漏，該高壓油管將泵裝置與高壓 共軌供油裝置的蓄壓系統(tǒng)相連接。
在高壓共軌供油裝置的持續(xù)地處在高壓下的部件上出現(xiàn)的大量泄 漏可能導(dǎo)致在供油裝置的高壓區(qū)域中的壓力降低到用于噴射器打開所 必需的打開壓力之下，這樣就不可能再噴油到內(nèi)燃機(jī)的汽缸中。這導(dǎo)致 內(nèi)燃機(jī)的立即停車，因此例如在船只中可能引起不能機(jī)動行駛，該船只 僅僅具有一個帶有一這樣的供油裝置的內(nèi)燃機(jī)。
為了解決在高壓共軌供油裝置的高壓區(qū)域中大量泄漏的問題，由EP1143140B1已知，將高壓油泵通過兩條高壓油管與一蓄壓系統(tǒng)相連 接，其中關(guān)閉機(jī)構(gòu)被分配給高壓油管的末端，該關(guān)閉機(jī)構(gòu)在管路破裂時 切斷有關(guān)的高壓油管，并且因此抵抗在供油裝置的高壓區(qū)域中的壓力下 降。然而由于在一高壓共軌供油裝置的高壓泵和蓄壓系統(tǒng)之間設(shè)有的冗 余的備用管路導(dǎo)致供油裝置的費(fèi)用昂貴的設(shè)計結(jié)構(gòu)。此外因此供油裝置 在內(nèi)燃機(jī)上必需的結(jié)構(gòu)空間也^U廣大。
在DE102006049224A1中提出，至少每個持續(xù)地處在高壓下的高壓 油管被分配給一外套，該高壓油管將高壓共軌供油裝置的泵裝置與高壓 共軌供油裝置的蓄壓系統(tǒng)相連接，其中該外套具有一壁厚，以使該外套 可承受住尤其是大體上400巴至800巴的確定的應(yīng)急運(yùn)4亍壓力。該確定 的應(yīng)急運(yùn)行壓力大于用于噴射器打開所必需的打開壓力，以使在持續(xù)地 處在高壓下的高壓油管管路破裂時可以保持內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)急運(yùn)行。
在持續(xù)地處在高壓下的帶有外套的供油裝置的組件-險測到泄漏的 情況下，供油裝置的泵裝置這樣被控制，以使高壓區(qū)的工作壓力被降低 到確定的應(yīng)急運(yùn)行壓力，其中為此尤其是泵裝置的輸送能力被降低。在 泄漏出現(xiàn)和泵裝置的輸送能力降低之間的時間中各自的外套以及相應(yīng) 的密封遭受到高的工作壓力，因此存在危險，各自的外套以及相應(yīng)的密 封失效。

發(fā)明內(nèi)容
從這一點(diǎn)出發(fā)本發(fā)明以該任務(wù)為依據(jù)，提出 一種新型的內(nèi)燃機(jī)的供 油裝置，即一新型的內(nèi)燃機(jī)的高壓共軌供油裝置，在該供油裝置中不存 在在泄漏出現(xiàn)和泵裝置輸送能力降低之間的時間中各自的外套以及相 應(yīng)的密封失效的危險。
該問題通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的供油裝置獲得解決。
根據(jù)本發(fā)明通過外套可保持應(yīng)急運(yùn)行壓力的供油裝置的區(qū)域通過 至少一截止閥被與供油裝置的低壓區(qū)分開，其中截止閥的打開壓力大體 上與應(yīng)急運(yùn)行壓力相一致。
在根據(jù)本發(fā)明的供油裝置中不存在在出現(xiàn)泄漏和泵裝置輸送能力 降低之間的時間中各自的外套以及相應(yīng)的密封失效的危險。


本發(fā)明優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)由從屬的權(quán)利要求和下面的說明獲得。本發(fā)
明的實施例并不局限于此借助于附圖被詳細(xì)說明。其中
圖1表示了 一根據(jù)本發(fā)明的第 一種實施例的根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的
供油裝置的局部放大圖；并且
圖2表示了 一根據(jù)本發(fā)明的第二種實施例的根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的
供油裝置的局部放大圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的、尤其是一種也可用重油開動的船用柴油 機(jī)的高壓共軌供油裝置。高壓共軌供油裝置具有一低壓區(qū)以及一高壓 區(qū)。
高壓共軌供油裝置的高壓區(qū)包括一至少具有一高壓泵的泵裝置和
一至少具有一蓄能單元的蓄壓系統(tǒng)，其中泵裝置通過至少一高壓油管與 蓄壓系統(tǒng)相連接。蓄壓系統(tǒng)以及每個將蓄壓系統(tǒng)與泵裝置相連接的高壓 油管持續(xù)地處在高的工作壓力下，該工作壓力可直到2000巴。從蓄壓 系統(tǒng)開始燃油通過噴射器可噴入內(nèi)燃機(jī)的汽缸，其中每個噴射器通過至 少 一 高壓油管與蓄壓系統(tǒng)相連接，該高壓油管根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的噴油節(jié)拍暫 時地處在高壓下。
為了避免在大量泄漏時在高壓共軌供油裝置的高壓區(qū)中工作壓力 降低到用于噴射器打開并且因此用于燃油噴射到內(nèi)燃機(jī)的汽缸中所必 需的打開壓力之下， 一外套至少被分配給每個持續(xù)地處在高壓下的高壓 油管，該高壓油管將高壓共軌供油裝置的高壓區(qū)的泵裝置與高壓共軌供 油裝置的高壓區(qū)的蓄壓系統(tǒng)相連接，該外套具有一壁厚度，以使該外套 承受住一確定的應(yīng)急運(yùn)行壓力，該應(yīng)急運(yùn)行壓力大于噴射器的打開壓 力。因此在持續(xù)地處在高壓下的高壓油管管路破裂時可避免工作壓力降 低到噴射器的打開壓力之下，并且保證內(nèi)燃機(jī)用高壓共軌供油裝置的應(yīng) 急運(yùn)行。在檢測到泄漏的情況下供油裝置的泵裝置這樣被控制，以使高 壓區(qū)的工作壓力被降低到確定的應(yīng)急運(yùn)行壓力，其中為此尤其是泵裝置 的輸送能力被降低。
這也是可行的，即一這樣的外套被分配給持續(xù)地處在高壓下的蓄壓 系統(tǒng)，該外套承受住確定的應(yīng)急運(yùn)行壓力。優(yōu)選的是一這樣的外套被分 配給所有持續(xù)地處在高壓下的高壓共軌供油裝置的組件，該外套承受住應(yīng)急運(yùn)4于壓力。
為了在泄漏出現(xiàn)和泵裝置輸送能力降低之間的時間內(nèi)抵抗各自的 外套以及相應(yīng)的密封失效的危險，根據(jù)本發(fā)明，供油裝置的這樣一個區(qū) 域通過至少 一截止閥被與供油裝置的低壓區(qū)分開，該區(qū)域通過外套可保 持應(yīng)急運(yùn)行壓力，其中截止閥的打開壓力大體上與應(yīng)急運(yùn)行壓力相一
致。因此下面參照圖1和圖2對于那里表示的實施例詳細(xì)i兌明。
圖l表示了一在截止閥10的區(qū)域中根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的 根據(jù)本發(fā)明的供油裝置的局部放大圖，該截止闊將一供油裝置的通過一 外套可以保持應(yīng)急運(yùn)行壓力的區(qū)域與供油裝置的低壓區(qū)分開。因此在圖 1所示的實施例中一通到截止閥10的進(jìn)口 11被列入供油裝置的區(qū)域， 該區(qū)域可保持應(yīng)急運(yùn)行壓力， 一出口 12被列入供油裝置的低壓區(qū)。根 據(jù)本發(fā)明截止閥10的打開壓力大體上與應(yīng)急運(yùn)行壓力相一致，因此不 存在在泄漏出現(xiàn)時在泄漏出現(xiàn)和泵裝置輸送能力降低之間的時間內(nèi)保 持應(yīng)急運(yùn)行壓力的外套或者相應(yīng)的密封失效的危險。
截止閥IO的孔口截面這樣布置，以使在截止閥IO的打開壓力超過 之后在泵裝置最大的輸送能力時一泄漏流動幾乎不用增壓可流出到供 油裝置的低壓區(qū)。
在圖l所示的實施例中截止閥IO構(gòu)成止回閥，其中彈簧元件13通 過一操縱元件14這樣作用到構(gòu)成3求體的截止閥10的閥體15上，以4吏 在彈簧元件13的彈簧力的作用下閥體15在孔口截面封閉下相對于截止 閥10的閥座16凈皮壓緊，那么即當(dāng)泄漏壓力處在打開壓力之下時。
因此當(dāng)泄漏壓力處在截止閥10的打開壓力之下時，閥體15關(guān)閉截 止閥IO的孔口截面，因此截止閥10的空月空18的進(jìn)口側(cè)的區(qū)i或17與空 腔18的出口側(cè)的區(qū)域19 #皮分開。如圖1所示可以得知，截止閥10的 空腔18的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域17通過第一個孔20與進(jìn)口 ll相聯(lián)系。截止閥 10的空腔18的出口側(cè)的區(qū)域19通過第二個孔21與出口 12相聯(lián)系。
因此在出5見大量的泄漏時， 一泄漏體積流量通過進(jìn)口 11和孔20流 入空腔18的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域17,其中因此在空腔18的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域17 中在閥體15之下的壓力升高，并且那么當(dāng)該壓力超過截止閥IO的打開 壓力時，在截止閥10的孔口截面的打開下將閥體15/人閥座16上抬起。 在這種情況下那么泄漏流動可以流過截止間10的孔口截面，并且通過 孔21從空腔18的出口側(cè)的區(qū)域19流出到出口 12。截止閥10插入供油裝置的凹槽22中，其中截止閥IO具有一外螺 紋23，該外螺紋與凹槽22的內(nèi)螺紋24共同起作用。
由于在圖1所示的實施例中必需的截止閥10的高的預(yù)張緊力以及 高的打開壓力，摩擦彈簧或者螺旋碟形彈簧作為彈簧元件13的使用是 優(yōu)選的。用這樣的彈簧可以在相對小的彈簧元件的尺寸時實現(xiàn)高的預(yù)張 緊力。
根據(jù)圖1，空腔18的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域17通過一旁路25與出口 12相 連系。通過旁路25小的泄漏不用在空腔18的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域17中建立 壓力可流出到出口 12、并且因此流出到低壓區(qū)。因此小的泄漏不會導(dǎo)致 在提供或者承受應(yīng)急運(yùn)行壓力的外套中的壓力建立。
圖2表示了一根據(jù)本發(fā)明的截止閥26的第二種實施例，該截止閥 重又將通過一外套可保持應(yīng)急運(yùn)行壓力的供油裝置的區(qū)域與供油裝置 的低壓區(qū)分開。就這一點(diǎn)來說截止閥26重又定位在供油裝置的凹槽22 中，該凹槽將被列入供油裝置的高壓區(qū)的進(jìn)口 11與被列入供油裝置的 低壓區(qū)的出口 12分開。
在圖2所示的實施例中截止閥26構(gòu)成壓差閥。
一用作壓差段的柱塞28可移動地支承在截止閥26的空腔27中， 該柱塞將空腔27進(jìn)口側(cè)的區(qū)域29與空腔27的彈簧腔30分開， 一彈簧 元件31定位在該彈簧腔中。當(dāng)泄漏壓力小于截止閥26的打開壓力時， 彈簧元件31將用作壓差段的柱塞28相對限位29壓緊，其中用作壓差 段的柱塞28關(guān)閉孔32，該孔將空腔30的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域27與出口 12相 連接。
至少一第一節(jié)流閥33裝入用作壓差段的柱塞28中，通過該節(jié)流閥 空腔27的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域29與空腔的彈簧腔30相連接。通過至少一第 二節(jié)流閥34空腔27的彈簧腔30與出口 12相聯(lián)系。在彈簧腔30中根 據(jù)通過節(jié)流閥33、 34的流量，并且因此根據(jù)可能的泄漏出現(xiàn)一壓力。 因此在柱塞28上的壓差取決于通過節(jié)流閥33、 34的流動。
用作壓差段的柱塞28的工作壓力被通過每個第二節(jié)流閥34積聚。 用作壓差萃爻的柱塞28具有節(jié)流閥33,該節(jié)流閥在截止閥26穿流時4呆持 壓差。節(jié)流閥33、 34一皮這樣布置，以使在柱塞28上出現(xiàn)在20巴和50 巴之間的數(shù)量級上的相比較地說較小的壓差。該壓差作用到柱塞28上， 并且與彈簧元件31的工作力相一致，因此可以使用帶有相對小的剛度、預(yù)張緊力以及結(jié)構(gòu)尺寸的彈簧元件。因此，相對于圖l所示的實施例降
低根據(jù)本發(fā)明的截止閥26的結(jié)構(gòu)尺寸是可行的。
附圖標(biāo)記表
10截止閥 11進(jìn)口 12出口 13彈簧元件 14才乘縱元件 15閥體 16閥座 17區(qū)域 18空腔 19區(qū)域 20孔 21孑L 22凹槽 23外螺紋 24內(nèi)螺紋 25旁路 26截止閥 27空腔 28柱塞 29區(qū)域 30彈簧腔 31彈簧元件 32孑L 33節(jié)流閥 34節(jié)流閥
權(quán)利要求
1.一內(nèi)燃機(jī)、尤其是一船用柴油機(jī)的供油裝置、即高壓共軌供油裝置，帶有一低壓區(qū)，帶有一包括至少一高壓泵的泵裝置，以便將燃油從供油裝置的低壓區(qū)輸送到供油裝置的高壓區(qū)，其中在泵裝置和分配給汽缸的噴射器之間的高壓區(qū)中設(shè)有一至少具有一蓄能單元的、持續(xù)地處在高壓下的蓄壓系統(tǒng)，其中蓄壓系統(tǒng)通過至少一同樣持續(xù)地處在高壓下的高壓油管與泵裝置相連接，其中蓄壓系統(tǒng)通過根據(jù)噴油節(jié)拍暫時地處在高壓下的高壓油管與噴射器相連接，并且其中至少每個持續(xù)地處在高壓下的高壓油管被分配一外套，該高壓油管將泵裝置與蓄壓系統(tǒng)相連接，該外套具有一壁厚，以使該外套尤其是在各自的高壓油管管路破裂的情況下能承受住確定的應(yīng)急運(yùn)行壓力，其特征在于，能夠通過外套保持應(yīng)急運(yùn)行壓力的供油裝置的區(qū)域通過至少一截止閥(10；26)被與供油裝置的低壓區(qū)域分開，其中截止閥(10；26)的打開壓力大體上與應(yīng)急運(yùn)行壓力相一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供油裝置，其特征在于，截止閥(10; 26)的孔口截面這樣布置，以使在打開壓力超過之后泄漏流動在泵裝置 的最大輸送能力時幾乎不用進(jìn)一步增壓可排入低壓區(qū)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的供油裝置，其特征在于，截止閥(10) 構(gòu)成止回閥，其中截止閥的一彈簧元件(13)在孔口截面關(guān)閉下在泄漏 壓力在打開壓力之下時將截止閥的閥體(15)壓緊到閉合位置，并且其 中當(dāng)打開壓力被超過時，孑L口截面被打開，并且泄漏流動從高壓區(qū)出發(fā) 通過一進(jìn)口 (11)和至少一第一個孔(20)流入截止閥的一空腔(18) 的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域(17)中，流經(jīng)孔口截面，并且通過至少一第二個孔(力) 和一出口 ( 12)從空腔(18)的出口側(cè)的區(qū)域(19)流出到低壓區(qū)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的供油裝置，其特征在于，空腔(18)的 進(jìn)口側(cè)的區(qū)域(17)通過一旁路(25)與出口 (12)相連接，因此小的 泄漏流動不用建立壓力在空腔(18)的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域U7)中通過旁路(25)流出到低壓區(qū)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的供油裝置，其特征在于，截止閱(26) 構(gòu)成壓差閥，其中至少一第一節(jié)流閥(33)被裝入一截止閥的用作壓差 段的柱塞(28)中，該柱塞布置在截止閥的空腔(27)中，通過該第一 節(jié)流閥空腔(27)的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域(29)與彈簧腔(30)相連接，該彈簧腔支承作用到柱塞(28)上的彈簧元件(31),并且其中此外彈簧腔 (30)通過至少一第二節(jié)流閥(34)與出口 (12)相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的供油裝置，其特征在于，在彈簧腔(30) 中存在著的壓力并且因此緊貼在柱塞(28)上的壓差取決于通過截止閥(33、 34)的流量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的供油裝置，其特征在于，當(dāng)在空 腔(27)的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域(28)中存在著的壓力小于打開壓力時，那么 柱塞(28)封閉孔(32),該孔將空腔(27)進(jìn)口側(cè)的區(qū)域(29)與出 口 (12)相連接，并且當(dāng)在空腔(27)的進(jìn)口側(cè)的區(qū)域(29)中存在著 的壓力大于打開壓力時，那么柱塞(28)打開孔(32)。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的供油裝置、尤其是一船用柴油機(jī)的供油裝置、即高壓共軌供油裝置，帶有一低壓區(qū)，帶有一至少包括一高壓泵的泵裝置，以便將燃油從供油裝置的低壓區(qū)輸送到供油裝置的高壓區(qū)，其中在泵裝置和分配給汽缸的噴射器之間的高壓區(qū)中設(shè)有一至少具有一蓄能單元的、持續(xù)地處在高壓下的蓄壓系統(tǒng)，其中蓄壓系統(tǒng)通過至少一同樣持續(xù)地處在高壓下的高壓油管與泵裝置相連接，其中蓄壓系統(tǒng)通過根據(jù)噴油節(jié)拍暫時地處在高壓下的高壓油管與噴射器相連接，并且其中至少每個持續(xù)地處在高壓下的高壓油管被分配一外套，該高壓油管將泵裝置與蓄壓系統(tǒng)相連接，該外套具有一壁厚，以使該外套尤其是在各自的高壓油管管路破裂的情況下能承受住確定的應(yīng)急運(yùn)行壓力。根據(jù)本發(fā)明可通過外套保持應(yīng)急運(yùn)行壓力的供油裝置的區(qū)域通過至少一截止閥(10)被與供油裝置的低壓區(qū)分開，其中截止閥(10)的打開壓力大體上與應(yīng)急運(yùn)行壓力相一致。
文檔編號F02M55/02GK101660474SQ200910170619
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月30日
發(fā)明者H·哈伯蘭, S·科恩, W·瓦格納 申請人:曼柴油機(jī)歐洲股份公司