專利名稱：用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)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的前序部分的用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了改善活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的操作，通常使用所謂的共軌燃料噴射系統(tǒng)。在該共軌系 統(tǒng)中，將壓力供應(yīng)和燃料噴射從功能上彼此分開(kāi)。通過(guò)高壓泵將燃料供給至公共壓力源 (pressure supply)，通過(guò)分離的管道將燃料從該公共壓力源引導(dǎo)至各個(gè)汽缸的噴射器 (injector)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)改進(jìn)的用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)。利用根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。根據(jù)本發(fā)明的燃料噴 射系統(tǒng)包括用于經(jīng)加壓的燃料的至少一個(gè)蓄壓器(pressure accumulator)；以及連接至 所述蓄壓器的噴射器，所述噴射器將經(jīng)加壓的燃料噴射到汽缸中。該燃料噴射系統(tǒng)還包括 泄漏通道裝置，該泄漏通道裝置用于去除從噴射器泄漏的燃料。該泄漏通道裝置設(shè)置有泄 漏檢測(cè)器，用于檢測(cè)燃料泄漏。


下面將參照附圖并通過(guò)示例來(lái)描述本發(fā)明，附圖中圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一種燃料噴射系統(tǒng)。圖2以截面圖的形式示出可以用于圖1的燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射器。圖3以截面圖的形式示出供應(yīng)管至燃料噴射器的連接以及供應(yīng)管至汽缸蓋的連 接。圖4以截面圖的形式示出可以用于圖1的燃料噴射系統(tǒng)的泄漏燃料檢測(cè)器。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出了大型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī))的共軌燃料噴射 系統(tǒng)1。這里，大型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是指能夠用作例如輪船或電站中用于發(fā)熱和/或發(fā)電的主發(fā) 動(dòng)機(jī)和輔發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)?？梢岳弥刭|(zhì)燃料油來(lái)操作該發(fā)動(dòng)機(jī)。燃料噴射系統(tǒng)1包括燃 料源(例如燃料箱2、，利用低壓燃料泵3通過(guò)燃料管4將燃料從燃料源2供給至高壓泵5， 高壓泵5進(jìn)而將燃料的壓力提升至可以在噴射器6中獲得足夠的噴射壓力的水平。燃料噴射系統(tǒng)1包括用于高壓燃料的至少一個(gè)蓄壓器7、8。圖1所示的系統(tǒng)包括 兩個(gè)分離的蓄壓器7、8，這兩個(gè)分離的蓄壓器7、8被配置為經(jīng)由連接管9彼此流通地連接 (flow connection) 0將燃料從高壓泵5供給至第一蓄壓器7中，將燃料從第一蓄壓器7通 過(guò)連接管9進(jìn)一步供給至第二蓄壓器8。此外，各個(gè)噴射器6可以配置有噴射器蓄壓器18， 將燃料從蓄壓器7、8供給至噴射器蓄壓器18。第二蓄壓器8配置有環(huán)流閥10，燃料可以通過(guò)環(huán)流閥10在噴射系統(tǒng)1中循環(huán)，以在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之前進(jìn)行加熱。第二蓄壓器8還配置有 安全閥11，以將蓄壓器7、8和/或噴射器蓄壓器18中的壓力維持為低于預(yù)定的最大值。安 全閥11還可以用于在必要時(shí)使蓄壓器7、8和/或噴射器蓄壓器18減壓?？梢酝ㄟ^(guò)下式來(lái) 限定蓄壓器7、8的容積Vacc = S/(Vinj^Ninj),其中，Vacc =蓄壓器的容積，==在發(fā)動(dòng)機(jī)滿(100% )負(fù)荷情況下的一次噴射事件期間由噴射器噴射的燃 料的量(體積)，Ninj =連接至所述蓄壓器的噴射器的數(shù)量，使得值S在50至100的范圍中。燃料噴射系統(tǒng)1包括噴射器6，這些噴射器6用于將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸12 中。圖2更詳細(xì)地示出了燃料噴射器6的結(jié)構(gòu)。噴射器6安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋13中。經(jīng) 由供應(yīng)管14將各個(gè)噴射器6連接至蓄壓器7、8。供應(yīng)管14的端部被設(shè)置在汽缸蓋13中的 孔35中。在圖1所示的實(shí)施方式中，將多個(gè)噴射器6連接至各個(gè)蓄壓器7、8，但是當(dāng)必要時(shí)， 可以僅將一個(gè)噴射器6連接至各個(gè)蓄壓器7、8。經(jīng)由供應(yīng)管14將燃料從蓄壓器7、8供給至 噴射器6。供應(yīng)管14配置有雙層壁。供應(yīng)管14的內(nèi)部流動(dòng)空間用于高壓燃料，而外部流動(dòng) 空間充當(dāng)針對(duì)可能的泄漏燃料的收集通道。供應(yīng)管的外部流動(dòng)空間與燃料泄漏檢測(cè)系統(tǒng)流 通地連接，其中，該燃料泄漏檢測(cè)系統(tǒng)被設(shè)置為與蓄壓器7、8連接。在歐洲專利1150006中 描述了這種燃料泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的示例。噴射器6包括主體15，在該主體15中設(shè)置有閥針16以控制從燃料室17到汽缸12 中的燃料噴射。根據(jù)閥針16的位置，允許或者防止從燃料室17到汽缸12中的燃料噴射。 噴射器6包括噴射器蓄壓器18，經(jīng)由供應(yīng)管14將燃料供給至噴射器蓄壓器18。噴射器蓄 壓器18的容積是在發(fā)動(dòng)機(jī)滿(100% )負(fù)荷情況下的一次噴射事件期間由噴射器噴射的燃 料的量(體積)的至少40倍，通常是60至100倍。經(jīng)由連接通道34將燃料從噴射器蓄壓 器18供給至燃料室17中。將流保險(xiǎn)(flow fuse) 19設(shè)置在噴射器蓄壓器18和燃料室17 之間。流保險(xiǎn)19防止在噴射器6故障的情況下(例如，當(dāng)閥針16沒(méi)有完全閉合時(shí))燃料 從噴射器蓄壓器18流至燃料室17。噴射器6包括控制室20，經(jīng)由供應(yīng)管14將燃料供給至控制室20中。控制室20中 的燃料壓力施加在閥針16上?？刂剖?0中的燃料的壓力促使閥針16趨向閉合位置?？?以通過(guò)控制室20中主要的燃料壓力來(lái)控制閥針16的移動(dòng)并由此控制到汽缸12中的燃料 噴射。用于從控制室20去除燃料的回流管21連接至噴射器6。將回流管21設(shè)置在汽缸蓋 13的第二孔42中或?qū)⒒亓鞴?1連接至汽缸蓋13的第二孔42。將通過(guò)回流管21從控制 室20去除的燃料用于控制從噴射器6的燃料噴射。將控制閥22設(shè)置在回流管21中，以控 制來(lái)自控制室20的燃料的排出?？刂崎y22可以是電磁閥(solenoid valve) 0控制室的入 口配置有節(jié)流閥，利用該節(jié)流閥來(lái)限制流入控制室20的燃料。噴射器6還配置有彈簧23， 彈簧23促使閥針16趨向閉合位置。
為了開(kāi)始燃料噴射，打開(kāi)控制閥22。燃料從控制室20流入回流管21，并且控制室 20中的燃料壓力減小。燃料通過(guò)回流管21流入燃料箱2?；亓鞴?1中的燃料壓力通常是4巴(bar)或4巴以上。當(dāng)控制閥22中的壓力足夠低時(shí)，由燃料室17中的燃料壓力引起的 與彈簧23的力相反的力促使閥針16趨向打開(kāi)位置。結(jié)果，閥針16被從其基座(seat)提 升，并且燃料從燃料室17噴射到汽缸12中。當(dāng)控制閥22閉合時(shí)，控制室20中的燃料壓力 增大。因此，閥針16回到其靠在基座上的閉合位置，使得停止將燃料從燃料室17噴射至汽 缸12中。燃料噴射系統(tǒng)1配置有泄漏通道裝置24，以從噴射器6去除所謂的臟的泄漏 (dirty leakage)。臟的泄漏是來(lái)自噴射器6的不希望的燃料泄漏，例如來(lái)自噴射器部件之 間的間隙和/或噴射器的燃料和密封油的混合物的泄漏。泄漏通道裝置M包括連接至噴射 器6或與噴射器6流通地連接的分支(branch)通道25。此外，泄漏通道裝置M包括連接 至分支通道25的收集通道沈，使得從分支通道25流出的泄漏燃料被引導(dǎo)至收集通道26。 噴射器主體15具有泄漏出口，通過(guò)該泄漏出口可以從噴射器6去除臟的泄漏，并且將臟的 泄漏導(dǎo)入分支通道25。分支通道25與泄漏出口流通地連通。分支通道25被設(shè)置在汽缸蓋 13的孔中。其中設(shè)置有供應(yīng)管14的孔35還可以用于分支通道25，使得供應(yīng)管14的外表 面和孔35的內(nèi)表面之間的間隙38、39充當(dāng)分支通道25。圖3更詳細(xì)地示出了供應(yīng)管14至燃料噴射器6的連接以及供應(yīng)管14至汽缸蓋13 的連接。供應(yīng)管14包括設(shè)置在蓄壓器7、8與汽缸蓋13之間的第一部分14a以及設(shè)置在第 一部分1 與噴射器6之間的第二部分14b。第一部分1 配置有雙層壁。第二部分14b 是單壁管。從而，第二部分14b包括僅用于高壓燃料的流動(dòng)空間。第二部分14b被設(shè)置在 汽缸蓋13中的孔35中?？?5包括兩個(gè)室38、39。通過(guò)供應(yīng)管的第一部分1 將高壓燃料 從蓄壓器7、8送入汽缸蓋13，并通過(guò)進(jìn)一步位于汽缸蓋13內(nèi)的供應(yīng)管14的第二部分14b 將高壓燃料送入噴射器6。第二部分14b的第一端部36a與第一部分1 緊密連接?？梢?配置任何適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置37 (例如與管端部36a具有螺紋連接的套筒)，以確保第一部分 14a與第二部分14b之間的緊密連接。第二部分14b的第二端部36b分別利用相互接觸面 37a和6a與噴射器6直接連接。表面6a可以是錐形，并且表面37a優(yōu)選地是球形，以提供 可靠的并且緊密的接合(engagement)。汽缸蓋13配置有第一室38，其通過(guò)第二室39與泄漏出口連通。第二室39具有 比第一室38小的直徑。該配置包括固定裝置40 (例如套筒等或螺栓元件)，通過(guò)固定裝置 40來(lái)引導(dǎo)第二部分14b，并且通過(guò)螺紋41使固定裝置40與汽缸蓋13中的第一室38接合。 第二部分14b配置有放大部分14c，對(duì)端(counter)表面37b與固定裝置40上的表面40a 協(xié)作。這些表面37b和40a可以是錐形。另選地，與表面37a相似，表面37b也可以是球形 的，以更好地與如下討論的第二部分14b的可能的彎曲相符合。因此，第二部分14b可以緊 密地密封至固定裝置40的更靠近第二部分的第一端部36a的對(duì)端表面40a。放大部分Hc 不必是與第二部分14b—體的部分，而是如果有必要，也可以例如以分開(kāi)的螺紋連接套筒 的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)放大部分14c。如從圖3可以看到，放大部分14c與噴射器6之間的第二部分14b的一部分是較 大的長(zhǎng)度(特別是相對(duì)于其直徑)。第二室39中的第二部分14b的這種布局的優(yōu)點(diǎn)是較長(zhǎng) 的應(yīng)變長(zhǎng)度，這使得即使在使用重質(zhì)燃油的40°C直至150°C的極端燃料工作溫度的情況下 都能夠維持負(fù)荷的保持力(retention)。如果需要，第二室39允許第二部分14b的一些彎 曲，使得在不同的條件下能夠維持負(fù)荷的充足保持力。另一方面，第二部分14b的這部分可以配置有一些引導(dǎo)部(guidance)，以對(duì)這種彎曲提供限制。在該附圖中，僅通過(guò)支持元件 41來(lái)示意性地示出這種情況。自然地，應(yīng)該將這種支持元件設(shè)計(jì)為允許泄漏通過(guò)該支持元 件，使得如下所述允許泄漏通過(guò)室38和39流動(dòng)。第一室38通過(guò)第二室39與泄漏出口連通。因而，這些室38、39充當(dāng)分支通道25 并且用于去除來(lái)自噴射器6的臟的泄漏。分支通道25包括導(dǎo)管(duct)42，通過(guò)導(dǎo)管42從 汽缸蓋13去除臟的泄漏。泄漏通道裝置M配置有泄漏檢測(cè)器28，以檢測(cè)燃料泄漏。泄漏檢測(cè)器28在某位 置處連接至收集通道沈，所有來(lái)自分支通道25的燃料被設(shè)置為流過(guò)該位置。因?yàn)樵趪娚?器6的正常工作條件下，僅泄漏少量的燃料，所以優(yōu)選地僅檢測(cè)泄漏燃料的較大的流動(dòng)。因 此，將泄漏檢測(cè)器觀設(shè)置為僅檢測(cè)較大的流動(dòng)，即，僅檢測(cè)流率超過(guò)預(yù)定值的泄漏燃料流 動(dòng)。泄漏檢測(cè)器觀不能檢測(cè)流率低于所述預(yù)定值的泄漏燃料流動(dòng)。圖4以截面圖的形式示出了適合在圖1的燃料噴射系統(tǒng)中使用的泄漏檢測(cè)器28。 收集通道沈連接至檢測(cè)器觀的泄漏入口 30。泄漏檢測(cè)器觀包括控制室四，泄漏燃料通 過(guò)泄漏入口 30進(jìn)入控制室四?？刂剖业牡撞颗渲糜锌?orifice) 31，燃料通過(guò)孔31從控 制室四排出。將孔31的尺寸設(shè)置為使得在噴射器6的正常工作條件下發(fā)生的燃料泄漏完 全地從控制室四排出。當(dāng)更大的泄漏燃料流進(jìn)入控制室四時(shí)，不能通過(guò)孔31排出所有的 燃料，結(jié)果控制室四中的燃料水平上升?？刂剖宜呐渲糜腥剂纤綑z測(cè)裝置32 (例如，漂 浮(float)檢測(cè)器或水平檢測(cè)器)，當(dāng)控制室四中的燃料水平上升至指示來(lái)自一個(gè)或多個(gè) 噴射器6的較大的臟的燃料泄漏的點(diǎn)時(shí)，燃料水平檢測(cè)裝置32觸發(fā)警報(bào)或其它通知。因而， 泄漏檢測(cè)器觀被設(shè)置為僅檢測(cè)流率超過(guò)預(yù)定值的泄漏燃料流動(dòng)。由于來(lái)自噴射器6的較 大的臟的燃料泄漏，對(duì)應(yīng)的汽缸12沒(méi)有以最優(yōu)的方式工作，并且汽缸12的工作參數(shù)處于正 常的限制之外。可以通過(guò)監(jiān)測(cè)汽缸的工作參數(shù)(例如，汽缸壓力或廢氣溫度)的發(fā)動(dòng)機(jī)控 制系統(tǒng)來(lái)對(duì)泄漏噴射器6進(jìn)行定位?？刂剖宜牡纳喜颗渲糜行孤┏隹?33，通過(guò)泄漏出口 33排出過(guò)量的燃料。燃料從泄漏檢測(cè)器觀被引導(dǎo)至燃料箱2。在噴射器6的正常工作條 件下，控制室四以及泄漏通道裝置M的分支通道25和收集通道沈是無(wú)壓的(S卩，處于大 氣壓力)。
權(quán)利要求
1.一種用于具有多個(gè)汽缸(1 的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料噴射系統(tǒng)(1)，該共軌燃料噴 射系統(tǒng)⑴包括-用于經(jīng)加壓的燃料的至少一個(gè)蓄壓器(7、8、18)，-噴射器(6)，其將經(jīng)加壓的燃料噴射到所述汽缸(1 中，所述噴射器(6)連接至所述 蓄壓器(7、8)，以及-泄漏通道裝置(M)，其去除從所述噴射器(6)泄漏的燃料，該共軌燃料噴射系統(tǒng)(1)的特征在于，所述泄漏通道裝置04)配置有泄漏檢測(cè)器 ( )，以檢測(cè)燃料泄漏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在于，所述 泄漏通道裝置04)包括分支通道0 和收集通道(沈)，其中，所述分支通道0 連接至 所述噴射器(6)，所述收集通道06)被設(shè)置為與所述分支通道0 流通地連接，由此將從 所述分支通道0 流出的泄漏燃料收集到所述收集通道06)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在于，所述 泄漏檢測(cè)器08)連接至所述收集通道06)。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，所述泄漏檢測(cè)器08)被設(shè)置為僅檢測(cè)流率超過(guò)預(yù)定值的泄漏燃料流。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，通過(guò)所述噴射器(6)的控制室00)中的燃料壓力來(lái)控制從所述噴射器(6)的燃料噴 射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在于，回流 管連接至所述噴射器(6)，通過(guò)所述回流管從所述控制室00)去除燃料。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，所述噴射器(6)包括用于要噴射的燃料的噴射器蓄壓器(18)。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，所述噴射器(6)通過(guò)供應(yīng)管(14)連接至所述蓄壓器(7、8)，所述供應(yīng)管(14)被設(shè)置在 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋(13)的孔(35)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在于，所述 供應(yīng)管(14)與所述孔(3 之間的間隙(38、39)形成所述泄漏通道裝置04)的一部分。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，所述泄漏通道裝置04)的通道(25、26)是無(wú)壓的。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，所述泄漏檢測(cè)器08)包括控制室( )，所述控制室09)用于泄漏的燃料；以及孔 (31)，通過(guò)所述孔(31)從所述控制室09)去除燃料，所述孔的尺寸被設(shè)置為使得能夠從所 述控制室09)去除在所述噴射器(6)的正常工作條件下發(fā)生的燃料泄漏。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的共軌燃料噴射系統(tǒng)，該共軌燃料噴射系統(tǒng)的特征在 于，所述控制室配置有燃料水平檢測(cè)裝置(32)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于具有多個(gè)汽缸(12)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料噴射系統(tǒng)(1)。該共軌燃料噴射系統(tǒng)(1)包括用于經(jīng)加壓的燃料的至少一個(gè)蓄壓器(7、8、18)；噴射器(6)，其將經(jīng)加壓的燃料噴射到所述汽缸(12)中；以及泄漏通道裝置(24)，其去除從所述噴射器(6)泄漏的燃料。所述泄漏通道裝置(24)配置有泄漏檢測(cè)器(28)，以檢測(cè)燃料泄漏。
文檔編號(hào)F02M55/00GK102057154SQ200980120866
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
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