專利名稱：具有自載混合的用于柴油引擎直接噴射系統(tǒng)的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于柴油引擎的燃料系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及一種用于具有直接噴射系統(tǒng)的柴油引擎的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明延伸到一種包含該雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的柴油引擎并且延伸到一種包含具有雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的柴油引擎的運載工具。
本發(fā)明特別地但非排他地涉及一種用于卡車柴油引擎的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)。因此， 在下文中方便地參照這種示例應(yīng)用描述本發(fā)明。不過，同時必須認識到，本發(fā)明適用于其它應(yīng)用，例如適用于輕型運載工具柴油引擎并適用于其他類型的內(nèi)燃引擎。
背景技術(shù)：
用于將柴油和氣體燃料的燃料混合物供應(yīng)到柴油引擎的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)是已知的。一些雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)將氣體燃料引入空氣供應(yīng)器中而引導到燃燒室。在US2005202021 中，分立設(shè)置的噴射器將氣體LPG引入燃燒室中，而在US5408957、US4520766、JP1318755、 GB1252458中，氣體LPG與空氣混合，然后將空氣混合物引入燃燒室。
LPG和柴油的同時使用近來通過在WO 2008036999中公開的雙燃料系統(tǒng)得以解決，其中，液體LPG和柴油在室中混合，然后被引入燃燒室中。不過，在WO 2008036999中公開的雙燃料系統(tǒng)在其用于不同引擎類型的應(yīng)用中存在相應(yīng)問題。_5] 發(fā)明目的
本發(fā)明的目的在于，提供一種可替代的適用于直接噴射系統(tǒng)的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)， 其至少部分地克服與現(xiàn)有技術(shù)的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)的問題。發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，本發(fā)明提供一種雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，用于將燃料供應(yīng)到柴油引擎的直接噴射系統(tǒng)，該雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括
柴油供應(yīng)系統(tǒng)，用于將柴油供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)；和
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其能夠可操作地以供應(yīng)壓力和對應(yīng)的溫度范圍將柴油和液化氣體燃料的液體燃料混合物供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)，所述供應(yīng)壓力在所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍內(nèi)，所述對應(yīng)的溫度范圍使得所述燃料混合物在其流動通過所述直接噴射系統(tǒng)和所述柴油引擎的燃料路徑時保持在所述燃料混合物的蒸氣溫度以下；其中，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造以允許在所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)和所述混合燃料系統(tǒng)之間進行選擇性的轉(zhuǎn)換，以選擇性地向所述直接噴射系統(tǒng)分別供應(yīng)柴油或液體燃料混合物。
優(yōu)選地，所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)能夠可操作地以供應(yīng)壓力和供應(yīng)溫度范圍將柴油供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)，所述供應(yīng)壓力在所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍內(nèi)，所述供應(yīng)溫度范圍對應(yīng)于所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的供應(yīng)溫度范圍。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造為將所述液體燃料混合物的供應(yīng)壓力在壓力范圍內(nèi)朝向所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力的高端調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造為以在所述供應(yīng)壓力下足夠低于所述液體燃料混合物的蒸氣溫度(vapor temperature)的供應(yīng)溫度供應(yīng)所述燃料混合物，以補償在所述液體燃料混合物流動通過所述直接噴射系統(tǒng)和所述柴油引擎的燃料路徑時由于引擎熱量而引入所述液體燃料混合物中的熱量。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括第一級和第二級，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級優(yōu)選地被構(gòu)造為調(diào)節(jié)當將所述液體燃料混合物供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)時所采用的所述供應(yīng)壓力和所述供應(yīng)溫度。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造為當所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級中的供應(yīng)壓力朝向所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍的低端下降時，觸發(fā)所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級將液體燃料混合物供應(yīng)到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括壓力蓄能器，當所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級中的供應(yīng)壓力朝向所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力的低端下降時，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級被觸發(fā)而以燃料混合物對所述壓力蓄能器充壓(charge)。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括混合燃料供應(yīng)循環(huán)(circulation) 線路，該混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路限定混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑，該混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑內(nèi)聯(lián)地連接或能夠連接而與高壓泵或所述直接噴射系統(tǒng)的燃料分配管流動循環(huán)。
優(yōu)選地，所述直接噴射系統(tǒng)的高壓泵的溢流線路連接而與所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路流動連通。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路限定混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑，該混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑具有的流動路徑容積至少容納供所述柴油引擎處于滿負荷狀態(tài)I分鐘所消耗的液體燃料混合物的量。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的循環(huán)泵。循環(huán)泵優(yōu)選地是可控變速泵。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括至少一個燃料冷卻器，在所述直接噴射系統(tǒng)的上游和所述循環(huán)泵的下游內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路。
優(yōu)選地，所述至少一個燃料冷卻器包括蒸發(fā)器，制冷劑通過蒸發(fā)器；和關(guān)斷閥， 用于關(guān)斷通過蒸發(fā)器的制冷劑的流動。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級還包括在所述直接噴射系統(tǒng)的上游的溫度傳感器，用于測量被供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)的液體燃料混合物的供應(yīng)溫度。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括位于所述直接噴射系統(tǒng)的下游的溫度傳感器，用于測量從所述直接噴射系統(tǒng)排出到所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路中的所述液體燃料混合物的溫度。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括流量傳感器，用于測量循環(huán)通過所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的液體燃料混合物的流速。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的燃料混合器，所述燃料混合器限定混合室，所述混合室與所述混合燃料循環(huán)供應(yīng)流動路徑流動連通。所述混合燃料壓力蓄能器優(yōu)選地是氣囊蓄能器。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括位于所述直接噴射系統(tǒng)的上游的至少一個壓力傳感器，用于測量被供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)的所述液體燃料混合物的供應(yīng)壓力。
優(yōu)選地，混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括混合燃料供應(yīng)線路，以使所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級與所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級流動連通；所述混合燃料供應(yīng)線路在內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的循環(huán)泵的上游接合于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)線路的壓力調(diào)節(jié)閥。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)線路的燃料冷卻器。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)線路的混合燃料蓄能器。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級是燃料混合系統(tǒng)，其被構(gòu)造以混合柴油和液化氣體燃料以形成所述液體燃料混合物。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)被構(gòu)造以調(diào)節(jié)所述液體燃料混合物的柴油與液化氣體燃料的比率，所述液體燃料混合物以10 — 50%質(zhì)量份(parts per mass)的柴油對應(yīng)于 90-50%質(zhì)量份的液化氣體燃料的比率被供應(yīng)到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括燃料混合器、以及分別連接在燃料混合器與柴油儲器和液化氣體燃料儲器之間的柴油傳輸線路和液化氣體燃料傳輸線路。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括內(nèi)聯(lián)于所述柴油傳輸線路的可控變速泵；和在所述混合器上游內(nèi)聯(lián)于所述液化氣體燃料傳輸線路的可控變速泵，以調(diào)節(jié)被供應(yīng)到所述混合器的柴油與液化氣體燃料的比率。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括內(nèi)聯(lián)于所述柴油傳輸線路的柴油壓力蓄能器； 和內(nèi)聯(lián)于所述液體氣體燃料傳輸線路的液化氣體燃料壓力蓄能器。
優(yōu)選地，所述柴油壓力蓄能器包括柴油氣囊蓄能器，而所述液化氣體燃料壓力蓄能器包括液化氣體燃料氣囊蓄能器。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括在所述柴油氣囊蓄能器上游內(nèi)聯(lián)于所述柴油傳輸線路的柴油增壓泵；和在所述液化氣體燃料氣囊蓄能器上游內(nèi)聯(lián)于所述液化氣體燃料傳輸線路的液化氣體燃料增壓泵。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括在所述柴油氣囊蓄能器下游內(nèi)聯(lián)于所述柴油傳輸線路的比例閥；和在所述液化氣體燃料氣囊蓄能器下游內(nèi)聯(lián)于所述液化氣體燃料傳輸線路的比例閥。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括流量計，其內(nèi)聯(lián)于所述柴油傳輸線路和所述液化氣體燃料傳輸線路中的至少一種。
優(yōu)選地，所述燃料混合系統(tǒng)包括內(nèi)聯(lián)于所述柴油傳輸線路的燃料冷卻器；和內(nèi)聯(lián)于所述液化氣體燃料傳輸線路的燃料冷卻器。
優(yōu)選地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括混合燃料旁路線路，用以選擇性地繞開(bypass)所述直接噴射系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)包括柴油供應(yīng)循環(huán)線路，其連接或能夠連接而與高壓泵和所述直接噴射系統(tǒng)的燃料分配管內(nèi)聯(lián)流動連通。
優(yōu)選地，所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)包括至少一個燃料冷卻器，其在所述間接噴射系統(tǒng)的上游內(nèi)聯(lián)于所述柴油供應(yīng)循環(huán)線路。
優(yōu)選地，所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)包括柴油增壓泵，其在所述至少一個燃料冷卻器的上游內(nèi)聯(lián)于所述柴油供應(yīng)循環(huán)線路。
優(yōu)選地，所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)包括柴油旁路，用以選擇性地繞開(bypass)所述直接噴射系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括控制器，所述控制器被構(gòu)造為選擇性地控制所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)與所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在從所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)切換到所述柴油系統(tǒng)前以柴油沖洗混合燃料供應(yīng)線路。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在通過所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級以液體燃料混合物對所述燃料混合系統(tǒng)充壓之后，以柴油沖洗所述混合燃料供應(yīng)線路。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在所述柴油引擎停機前，以柴油沖洗所述混合燃料供應(yīng)線路。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為調(diào)節(jié)通過所述混合燃料冷卻器的所述燃料混合物的流速，以調(diào)節(jié)所述燃料混合物的溫度。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在開通混合燃料旁路線路之前，開通所述柴油供應(yīng)循環(huán)線路。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在開通柴油旁路線路之前，開通所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為當混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路中的壓力降至設(shè)定的壓力閾值以下時，自動從所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在足夠低于所述液化氣體燃料的蒸氣溫度的溫度下且在所述混合壓力下進行混合之前，調(diào)節(jié)所述液化氣體燃料和所述柴油燃料的溫度，以補償在混合過程中和在流動到所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路時加到所述燃料混合物的熱量。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)控所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路中的所述液體燃料混合物的溫度，并在所述溫度升至設(shè)定的溫度閾值以上時切換到所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)控所述混合燃料旁路回路中的溫度，并且在所述混合燃料旁路回路中的所述液體燃料混合物的溫度處于設(shè)定的溫度閾值以上時阻止從所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)切換到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)控所述柴油的供應(yīng)溫度，并且在所述柴油的供應(yīng)溫度在設(shè)定的溫度閾值以上時阻止轉(zhuǎn)換到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為在所述柴油供應(yīng)循環(huán)線路中的柴油的流速或者在所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路中的燃料混合物的流速在設(shè)定的流速閾值以下時，觸發(fā)警報。
優(yōu)選地，所述控制器被構(gòu)造為改變柴油與液化氣體燃料的比率，以改變所述燃料混合物在所述供應(yīng)壓力下的蒸氣溫度。
在優(yōu)選形式中，所述雙供應(yīng)系統(tǒng)可被翻新為針對現(xiàn)有運載工具的配套工具(kit)。
在第二方面中，本發(fā)明提供一種柴油引擎，包括
直接噴射系統(tǒng)；和
根據(jù)本發(fā)明第一方面的如前限定的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)。8
優(yōu)選地，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的如前限定的任意一種或多種可選特征。
在第三方面，本發(fā)明提供一種運載工具，包括
具有直接噴射系統(tǒng)的柴油引擎；和
根據(jù)本發(fā)明第一方面的如前限定的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的如前限定的任意一種或多種可選特征。


為了使本發(fā)明能夠更易于理解，現(xiàn)在將參照附圖描述，其中例示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中
圖I是根據(jù)本發(fā)明的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的示意性功能結(jié)構(gòu)圖。
圖2是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一實施例的示意圖。
圖3是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二實施例的示意圖，其中包括第一實施例以及另外的系統(tǒng)部件。
圖4是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第三實施例的示意圖。
圖5是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第四實施例的示意圖，其中包括第三實施例以及另外的系統(tǒng)部件。
圖6是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第五實施例的示意圖。
圖7是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第六實施例的示意圖，其中包括第五實施例以及另外的系統(tǒng)部件。
圖8是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第七實施例的示意圖。
圖9是雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第八實施例的示意圖，其中包括第七實施例以及另外的系統(tǒng)部件。
具體實施方式
參見圖1，附圖標記10整體上指示出根據(jù)本發(fā)明的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，用于將燃料供應(yīng)到柴油引擎(未示出)的直接噴射系統(tǒng)(噴射系統(tǒng))12。在本文中，具有直接噴射系統(tǒng)是指包括高壓泵，高壓泵具有低壓入口側(cè)和高壓出口側(cè)，高壓出口側(cè)將燃料以相對較高壓力供應(yīng)到燃料分配管(fuel rail)，燃料分配管將燃料供應(yīng)到噴射器。直接噴射系統(tǒng)的高壓泵的入口或低壓側(cè)具有典型地在2巴至15巴之間的有效(operative)入口壓力。高壓泵的入口壓力范圍在此是指直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍。
廣義地，在下文中描述的每個實施例包括兩個子系統(tǒng)。一個子系統(tǒng)是混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17，其包括混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第一級14，第一級14具有柴油儲器或箱42 ;液化氣體燃料儲器或箱44 ;和用于將液體燃料混合物供應(yīng)到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17第二級16 的系統(tǒng)部件13。第二級16包括系統(tǒng)部件15。液化氣體燃料典型地為液化石油氣體(LPG)， 不過應(yīng)認識到，根據(jù)本發(fā)明的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)可被構(gòu)造用于不同類型的液化氣體燃料。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17能夠可操作地以供應(yīng)壓力范圍和對應(yīng)的溫度范圍將柴油和液化氣體燃料的液體燃料混合物供應(yīng)到直接噴射系統(tǒng)，其中，所述供應(yīng)壓力范圍匹配于噴射系統(tǒng)12的燃料要求壓力范圍，所述對應(yīng)的溫度范圍使得燃料混合物在其流動通過直接噴射系統(tǒng)12和柴油引擎的燃料路徑時保持在其蒸氣溫度(vapor temperature)以下。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)10的另一子系統(tǒng)是柴油供應(yīng)系統(tǒng)80，包括柴油箱42，和用于將柴油傳輸?shù)絿娚湎到y(tǒng)12并且使柴油循環(huán)(circulate)到箱42的系統(tǒng)部件79。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)10包括限定各種流動路徑的導管或線路，和調(diào)節(jié)控制通過雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11的柴油或燃料混合物的有效流動路徑、流速、溫度和壓力的系統(tǒng)部件，如在下文中更詳細所述。
而且，雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)10被構(gòu)造為允許在柴油供應(yīng)系統(tǒng)80與混合燃料系統(tǒng)17 之間選擇性轉(zhuǎn)換，以選擇性地為噴射系統(tǒng)12相應(yīng)供應(yīng)柴油或液體燃料混合物。
圖2顯示雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的實施例11的示意圖。雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11包括混合燃料系統(tǒng)17，混合燃料系統(tǒng)17包括第一級14，用于混合柴油與LPG以形成液體燃料混合物； 和第二級16，用于向噴射系統(tǒng)12供應(yīng)來自混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17第一級14的燃料混合物。 混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第二級16形成燃料混合系統(tǒng)。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第二級16包括混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路或回路18，以限定混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑(見箭頭20)?；旌先剂瞎?yīng)循環(huán)回路18與高壓泵21和形成噴射系統(tǒng)12—部分的燃料分配管(fuel rail) 23內(nèi)聯(lián)(inline)而流動連通地連接，以使燃料混合物循環(huán)通過噴射系統(tǒng)12的燃料分配管。
限定混合燃料供應(yīng)線路流動路徑(見箭頭24)的混合燃料供應(yīng)線路22在燃料混合系統(tǒng)14與混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路18之間延伸，從而將燃料混合物從燃料混合系統(tǒng)14供應(yīng)到混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路18。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第二級16包括循環(huán)泵26，其內(nèi)聯(lián)于混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路18 ;和燃料冷卻器28，其在間接噴射系統(tǒng)12的上游和循環(huán)泵26的下游內(nèi)聯(lián)于混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路18。在此實施例中，循環(huán)泵26是可控的變速泵(variably speed pump),燃料冷卻器包括蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與卡車的空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑線路內(nèi)聯(lián)連接。不過，應(yīng)認識到， 燃料冷卻器可以是獨立的燃料冷卻器。
溫度傳感器30設(shè)置在直接噴射系統(tǒng)12的上游，以測量被供應(yīng)到噴射系統(tǒng)12的液體燃料混合物的供應(yīng)溫度。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11還包括混合燃料旁路線路32，以選擇性地使直接噴射系統(tǒng)12 隔離于混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路18 (見箭頭33)。
采用可控的常閉電磁閥35和常開電磁閥34的形式的閥設(shè)置為分別內(nèi)聯(lián)于混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18和旁路線路32，以選擇性地使燃料混合物轉(zhuǎn)向通過流動路徑20或33。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第二級16還包括壓力蓄能器36，其在直接噴射系統(tǒng)12 的下游和循環(huán)泵26的上游內(nèi)聯(lián)于混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18。
壓力蓄能器36采用氣囊蓄能器的形式。
對此，混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第二級16包括至少一個壓力傳感器38，其處于直接噴射系統(tǒng)12的上游，以測量被供應(yīng)到直接噴射系統(tǒng)12的液體燃料混合物的供應(yīng)壓力。
燃料混合系統(tǒng)14被構(gòu)造為調(diào)節(jié)被供應(yīng)到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17第二級16的液體燃料混合物的柴油與LPG的比率。所述比率可為10 — 50%質(zhì)量份(口31^8口61 mass)的柴油對應(yīng)于90-50%質(zhì)量份的LPG。
燃料混合系統(tǒng)14包括從柴油供應(yīng)器和LPG供應(yīng)器接收柴油和LPG的燃料混合器 40。燃料混合器40可采用以下的形式內(nèi)聯(lián)靜態(tài)混合器，混合室，在出口處具有某些管路以允許混合的T或Y件接頭，或類似物。
柴油供應(yīng)器包括柴油儲器或箱42，LPG供應(yīng)器包括LPG儲器或箱44。
柴油傳輸線路48和LPG傳輸線路46相應(yīng)連接到柴油箱和LPG箱和混合器40。
受控變速泵50和52被設(shè)置為在混合器的上游分別內(nèi)聯(lián)于LPG傳輸線路46和內(nèi)聯(lián)于柴油傳輸線路48，以調(diào)節(jié)被供應(yīng)到燃料混合器40的柴油與LPG的比率。
燃料混合系統(tǒng)14包括流量計56、58，其分別內(nèi)聯(lián)于柴油傳輸線路和LPG傳輸線路。
燃料混合系統(tǒng)14還包括燃料過濾器64、66，其朝向LPG傳輸線路46和柴油傳輸線路48的后端(back end)。
采用可控的常閉電磁閥68、70的形式的兩個閥朝向LPG傳輸線路46的兩端設(shè)置。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11被構(gòu)造為在柴油供應(yīng)系統(tǒng)80與混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17之間選擇性地轉(zhuǎn)換(change over),以選擇性地僅將柴油或?qū)⑷剂匣旌衔锕?yīng)到噴射系統(tǒng)12。
柴油供應(yīng)系統(tǒng)80能夠可操作地以供應(yīng)壓力將柴油供應(yīng)到直接噴射系統(tǒng)12，所述供應(yīng)壓力在直接噴射系統(tǒng)12的燃料要求壓力范圍內(nèi)。
柴油供應(yīng)系統(tǒng)80包括柴油供應(yīng)循環(huán)線路或回路82 (見箭頭84)，其與直接噴射系統(tǒng)12內(nèi)聯(lián)流動連通連接。
柴油循環(huán)泵86被設(shè)置為在高壓泵21的上游內(nèi)聯(lián)于柴油循環(huán)供應(yīng)回路82。柴油循環(huán)泵86可為運載工具的現(xiàn)有自載低壓燃料進給泵。柴油流過燃料過濾器67并利用泵21 被泵送到直接噴射系統(tǒng)12。針對循環(huán)回路20中的混合燃料設(shè)置減壓閥65。還針對從燃料分配管23中的燃料溢流設(shè)置減壓閥69。
柴油供應(yīng)系統(tǒng)80包括柴油旁路線路87，其選擇性地使噴射系統(tǒng)12隔離于柴油循環(huán)供應(yīng)回路18。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11還包括控制器(未示出)，其與雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11的相關(guān)的系統(tǒng)部件、泵、閥、冷卻器、以及類似物相互作用，以控制通過所述系統(tǒng)的燃料的流量、溫度和壓力?？刂破鞯湫偷厥菍Ｓ眠壿嬁刂破骰蚩删幊踢壿嬁刂破?。
在使用時，當柴油引擎工作時，噴射系統(tǒng)12被供應(yīng)以柴油或者柴油和LPG的液體燃料混合物。
當燃料混合物供應(yīng)到噴射系統(tǒng)12時，燃料混合物然后沿流動路徑20循環(huán)通過混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18。冷卻器28使循環(huán)的燃料混合物的溫度降低，從而使液體燃料混合物在噴射系統(tǒng)12的燃料供應(yīng)壓力下保持處于液化狀態(tài)。溫度傳感器30測量循環(huán)的燃料混合物的溫度。與此同時，壓力傳感器38測量循環(huán)的燃料混合物的壓力。
如果循環(huán)的燃料混合物的壓力處于其所要求的壓力范圍內(nèi)但其溫度增加到超過最大閾值溫度，則燃料混合物通過冷卻器28的循環(huán)速率可利用循環(huán)泵26通過冷卻器28而增加。另一控制溫度的方式是使燃料混合物以恒定速率循環(huán)，僅根據(jù)需要而將燃料冷卻器開機(switch on)和關(guān)機(switch off),以冷卻燃料混合物。
噴射系統(tǒng)12使用來自在混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18中循環(huán)的循環(huán)燃料混合物中的燃料，這使得混合燃料循環(huán)回路18中的燃料混合物的供應(yīng)壓力隨時間而降低。當循環(huán)燃料混合物的壓力降低至最小閾值以下時，燃料混合系統(tǒng)14于是被啟動以將來自燃料混合系統(tǒng)14的燃料混合物向混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路補充。
當燃料混合系統(tǒng)14啟動時，兩個電磁閥68、70開啟。電磁閥68是安全截斷閥，這在諸如澳大利亞之類的一些國家中是需要的。電磁閥68不受控于雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)控制器， 其獨立地受控于分立的安全裝置。這種裝置探測來自于引擎曲軸傳感器的脈沖。僅當安全裝置探測到這樣的脈沖時(這表示引擎在運行中)，其才開啟LPG傳輸線路中的閥68、70并起動兩個變速控制閥50、52，且利用柴油流量計56和LPG流量計58測量柴油和LPG沿其相應(yīng)的傳輸線路48和46從柴油箱42和LPG箱44泵送到混合器40的流速?？刂破骺刂撇裼捅?2和LPG泵50以將所需比率的柴油和LPG供應(yīng)到混合器40。
低壓柴油泵86和柴油泵52可被替換為單一的更強的柴油泵，以按所希望的壓力提供柴油。
通過泵52和50，燃料混合系統(tǒng)14以足夠壓力傳輸柴油和LPG，以進入混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18以及為氣囊蓄能器36充壓(charge)，氣囊蓄能器36使得在混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18中的循環(huán)的燃料混合物的壓力增加。壓力傳感器38測量混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路 18中的壓力，當循環(huán)的燃料混合物的壓力達到最大閾值時，則泵52和50關(guān)機(switch off) 且閥70關(guān)斷。
LPG泵50先于柴油泵52關(guān)機(switch off )，使得柴油在燃料混合系統(tǒng)14關(guān)閉 (shut down)前被泵送到混合燃料供應(yīng)線路22中。這減少了在混合燃料供應(yīng)線路22中殘余的LPG的量，其中當燃料混合系統(tǒng)不啟動時不存在有效的冷卻。換言之，在每次將燃料混合物供應(yīng)到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)第二級16之后，混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17的第二級16至少部分地以柴油沖洗。而且，在柴油引擎關(guān)機(switch off)之前，混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17至少部分地以柴油沖洗。
同時，柴油循環(huán)通過柴油旁路線路87，特別是在自載柴油進給泵86通過機械方式驅(qū)動而且不能關(guān)機(turn off)的情況下。柴油經(jīng)由旁路線路87循環(huán)，其中柴油回流閥89 開啟以使柴油返回到箱42。
當雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11從混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17轉(zhuǎn)換到柴油供應(yīng)系統(tǒng)80時，控制器然后使柴油循環(huán)供應(yīng)回路82中的閥91開啟并使柴油旁路線路87中的閥89關(guān)斷，從而使柴油開始循環(huán)通過柴油供應(yīng)循環(huán)線路82。
隨后，混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18中的閥35關(guān)斷且混合燃料旁路線路32中的閥34 開啟，使得燃料混合物繞開(bypass)噴射系統(tǒng)12。
這樣，當柴油供應(yīng)系統(tǒng)80將柴油供應(yīng)到噴射系統(tǒng)12時，燃料混合物仍然在混合燃料旁路回路33中循環(huán)通過冷卻器28，使混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18中的殘余燃料混合物保持在足夠低的溫度以防止液體燃料混合物沸騰。
控制器還構(gòu)造為當混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路18中的壓力降低至設(shè)定壓力閾值以下時，自動從混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17轉(zhuǎn)換到柴油供應(yīng)系統(tǒng)80。
還存在內(nèi)置于系統(tǒng)中的安全措施，例如，控制器被構(gòu)造為監(jiān)控混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路18中的液體燃料混合物的溫度，并在溫度升高到設(shè)定溫度閾值以上時切換到柴油供應(yīng)系統(tǒng)。
進一步地，控制器被構(gòu)造為監(jiān)控混合燃料旁路回路32中的溫度，并在混合燃料旁路回路32中的液體燃料混合物的溫度在設(shè)定溫度閾值以上時阻止從柴油供應(yīng)系統(tǒng)80切換到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17。
此外，控制器被構(gòu)造為監(jiān)控柴油的供應(yīng)溫度，并在柴油供應(yīng)溫度在設(shè)定溫度閾值以上時阻止轉(zhuǎn)換到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17。
控制器被構(gòu)造為在柴油供應(yīng)循環(huán)線路82中的柴油的流速或者混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路18中的燃料混合物的流速處于設(shè)定流速閾值以下時觸發(fā)警報。
作為溫度控制的一部分，可改變柴油與液化氣體燃料的比率，以補償燃料混合物在供應(yīng)壓力下的蒸氣溫度。
圖3顯示出雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)100，其與圖2中所示雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11基本相同，但包括額外的系統(tǒng)部件。
所述額外的系統(tǒng)部件包括在混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18中的流量計102 ;額外冷卻器103 ;額外溫度傳感器110 ;額外壓力傳感器109 ;和在噴射系統(tǒng)12之后的溢流線路 (circuit)中的壓力保持閥(pressure holding valve) 118。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)100的燃料混合系統(tǒng)120還包括在LPG傳輸線路123中的壓力傳感器121、122、冷卻器124、125、和流量計126。
燃料混合系統(tǒng)120還包括在柴油傳輸線路131中的柴油燃料冷卻器127、溫度傳感器129、和流量計130。
在泵86下游但在燃料過濾器67上游的柴油噴射系統(tǒng)燃料線路中，還存在額外燃料冷卻器132。燃料冷卻器132用于在引擎以柴油運行時保持柴油冷卻。如果燃料線路未保持冷卻，則當所述燃料切換到混合燃料且其接觸到熱的燃料線路時，混合燃料的LPG可能形成氣體。在所述燃料從柴油切換到混合燃料之前，額外燃料冷卻器可開啟(on)或開機 (turn on)持續(xù)一短時段。
冷卻器103為混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路18和柴油供應(yīng)循環(huán)線路82所共用，因此， 當雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)以柴油運行時使噴射系統(tǒng)12和引擎的燃料流體路徑保持在足夠低的溫度，以防止燃料在燃料供應(yīng)從柴油供應(yīng)系統(tǒng)80轉(zhuǎn)換到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)17時沸騰。
而且，通過冷卻器28和103，燃料、燃料混合物和/或柴油被調(diào)節(jié)至足夠低溫，以補償在燃料循環(huán)通過柴油引擎和噴射系統(tǒng)的燃料路徑時被引入燃料中的額外溫度。
其中，在可替代實施例中存在與圖2中所示實施例中相似的特征，為它們提供相同的附圖標記以表示其相似性，而且關(guān)于圖2中所示實施例的這些特征的相關(guān)描述也適用于在可替代實施例中所示的相似附圖標記的特征。
圖4顯示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)140。雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)140 包括混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)143和柴油供應(yīng)系統(tǒng)144。柴油供應(yīng)系統(tǒng)144與圖2中的柴油供應(yīng)系統(tǒng)80大致相同。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)143的第二級142與圖2中的混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)11的第二級 16大致相同。
不過，雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)143包括的燃料混合系統(tǒng)146不同于圖2中的燃料混合系統(tǒng)14。
燃料混合系統(tǒng)146還包括柴油傳輸線路148和LPG傳輸線路150，用于將柴油和 LPG供應(yīng)到混合器152。
柴油傳輸線路148包括柴油進給或增壓泵154 ;和在柴油增壓泵154的下游的柴油氣囊蓄能器158。柴油傳輸線路進一步包括在混合器40的上游的比例閥166。壓力傳感器156設(shè)置為內(nèi)聯(lián)于柴油傳輸線路148。
類似地，LPG傳輸線路150包括LPG進給或增壓泵178 ;在LPG增壓泵178的下游的LPG氣囊蓄能器188 ;和比例閥172。壓力傳感器186、溫度傳感器192設(shè)置為內(nèi)聯(lián)于LPG 傳輸線路150。溫度傳感器192也可設(shè)置為內(nèi)聯(lián)于LPG傳輸線路150。
LPG箱44內(nèi)的LPG通常以加壓狀態(tài)儲存，因此，如果在LPG箱44中的壓力適于對 LPG氣囊蓄能器188充壓(charge)，則此時不使用LPG增壓泵180。通過將閥70開啟和關(guān)閉，控制來自LPG箱44的LPG沿線路區(qū)段196直接流到LPG氣囊蓄能器188。否則，啟動 LPG增壓泵178以增大對LPG氣囊蓄能器188的LPG供應(yīng)壓力。
閥68也用作隔離閥，類似于圖2中所示閥。
在使用時，當混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路18中的燃料混合物的壓力降至供應(yīng)壓力閾值以下時，由控制器啟動燃料混合系統(tǒng)146，以通過對內(nèi)聯(lián)于混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18的混合燃料氣囊蓄能器36充壓而以燃料混合物補充混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18。
如果由壓力傳感器156、186探測到在柴油氣囊蓄能器158中或LPG氣囊蓄能器 188中的壓力降至壓力閾值以下，則由控制器啟動增壓泵154、178而分別以柴油和LPG對氣囊蓄能器158、188充壓。應(yīng)該認識到，通過燃料混合系統(tǒng)146的構(gòu)造，對氣囊蓄能器158、 188的充壓可獨立地控制，也就是說，對氣囊蓄能器充壓可先于將柴油和LPG釋放到混合器 40。
柴油和LPG然后在混合器40中混合，并送到混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18。對雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)140的其它操作和控制與前文中參照圖2中所示雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)11的描述大致相同。
圖5顯示出另一實施例的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)210，其與圖4中的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)140 大致相同，但在混合燃料系統(tǒng)214中包括多個額外的系統(tǒng)部件。這些額外的系統(tǒng)部件類似于參照圖3所述實施例中的額外部件。
燃料混合系統(tǒng)216類似于圖4中的燃料混合系統(tǒng)146，但包括一些額外的部件，例如分別內(nèi)聯(lián)于LPG傳輸線路和柴油傳輸線路的燃料冷卻器160、190。溫度傳感器162、192 設(shè)置為內(nèi)聯(lián)于LPG傳輸線路和柴油傳輸線路并在其相應(yīng)冷卻器160、190的下游。溫度傳感器162、192以一定方式安裝而使得所述傳感器的傳感尖端延伸到燃料冷卻器的出口中。
圖6顯示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)240。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)240包括混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)243和柴油供應(yīng)系統(tǒng)244。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)243的第二級242與參照圖2至5所述實施例大致相似，而且其還包括混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18 ;混合燃料旁路回路32 ;冷卻器28 ;混合燃料循環(huán)泵26 ； 以及電磁閥34、35。不過，在混合器40下游但在泵26上游，混合燃料氣囊蓄能器262定位而內(nèi)聯(lián)于混合燃料供應(yīng)線路22，其中泵26形成為混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18的一部分。
燃料混合系統(tǒng)256與參照圖2所述燃料混合系統(tǒng)大致相似，柴油燃料系統(tǒng)244與參照圖2所述柴油燃料系統(tǒng)80大致相同。
圖7顯示出另一實施例的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)280，其與圖6中的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)240 大致相似，但包括一些額外的系統(tǒng)部件。
與圖2至5中的實施例相比，其差別在于，冷卻器264設(shè)置為在混合燃料氣囊蓄能器262的下游內(nèi)聯(lián)于混合燃料供應(yīng)線路22。而且，壓力調(diào)節(jié)閥266位于冷卻器264的下游內(nèi)聯(lián)于混合燃料供應(yīng)線路22。
混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)269進一步包括相關(guān)的壓力傳感器268、265和溫度傳感器 270、272，用于控制被供應(yīng)到混合燃料循環(huán)供應(yīng)回路18的燃料混合物的壓力和溫度。
壓力調(diào)節(jié)閥266確?；旌先剂瞎?yīng)循環(huán)回路18中的燃料混合物的壓力在噴射系統(tǒng)12的所需壓力要求范圍內(nèi)，因而朝向壓力調(diào)節(jié)閥266后端(backend)的壓力被保持處于足夠高以使液體燃料混合物保持在液化狀態(tài)的壓力，因而在柴油和LPG傳輸線路中不需要冷卻器。不過，應(yīng)認識到，在柴油和LPG線路中添加冷卻器是可選的特征。
圖8顯示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)290。雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)290 包括混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)291的第二級，其與參照圖6所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級242 大致相似。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)290進一步包括燃料混合系統(tǒng)292，其與參照圖4所述燃料混合系統(tǒng)大致相似。
圖9顯示出另一實施例的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)300，其與圖8中的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)大致相似，但在雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級中包括一些額外的部件，其不同于參照圖7所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)280的第二級所示。
優(yōu)點
用于直接噴射燃料系統(tǒng)的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例具有以下優(yōu)點雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)能夠?qū)⑷剂匣旌衔锘騼H將柴油供應(yīng)到直接噴射系統(tǒng)，燃料源能夠選擇性地在兩種系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換。
所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的另一優(yōu)點在于當雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)僅將柴油供應(yīng)到直接噴射系統(tǒng)時，控制柴油溫度，使引擎的燃料流動路徑保持在一定溫度，從而在不引起液體燃料混合物沸騰的情況下使雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)安全切換到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的進一步的優(yōu)點在于，其能夠?qū)⒉裼突蛉剂匣旌衔锏墓?yīng)溫度調(diào)節(jié)至足夠低于燃料混合物蒸氣溫度的溫度，以補償在使用時由于引擎引入到燃料混合物中的熱量，從而使燃料混合物在所述的燃料要求壓力下保持在其蒸氣溫度以下。
有利地，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例被設(shè)計為使燃料混合物流動路徑的容積最小化，從而當雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)僅將柴油供應(yīng)到直接噴射系統(tǒng)時使混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)中殘余的燃料混合物的量最少化。
而且，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例被構(gòu)造為在將燃料混合物供應(yīng)到混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級之后且在柴油引擎停機之前，至少部分地沖洗(以柴油)燃料混合物流動路徑。
雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例還具有以下優(yōu)點柴油供應(yīng)系統(tǒng)、混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級、混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級可被獨立控制。特別地，混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括壓力蓄能器以緩沖被加壓的燃料混合物，因而使得連續(xù)壓力控制分離獨立于混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級，并且有助于在柴油引擎燃料要求波動過程中的控制穩(wěn)定性。
而且，所述雙燃料系統(tǒng)的優(yōu)選實施例在雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的各子系統(tǒng)內(nèi)采用多個燃料冷卻器，這增加了通過雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的燃料的溫度可控性。
所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例還被設(shè)計為使用相當一部分現(xiàn)有燃料系統(tǒng)部件，因而減少了柴油引擎裝配雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)所需的改造。
變例
當然，應(yīng)認識到，雖然利用本發(fā)明的示例性實例給出以上描述，不過所有這些以及對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯見的其它對此的修改和變化，被認為處于在本文中提出的本發(fā)明的廣義范圍和界限之內(nèi)。
在本專利文件的說明書和權(quán)利要求的全文中，用詞“包括”以及該用詞的時態(tài)變體并不排斥其它添加物、部件、整數(shù)、或步驟。
權(quán)利要求
1.一種雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，用于將燃料供應(yīng)到柴油引擎的直接噴射系統(tǒng)，該雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括柴油供應(yīng)系統(tǒng)，用于將柴油供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)；和混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其能夠可操作地以供應(yīng)壓力和對應(yīng)的溫度范圍將柴油和液化氣體燃料的液體燃料混合物供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)，所述供應(yīng)壓力在所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍內(nèi)，所述對應(yīng)的溫度范圍使得所述燃料混合物在其流動通過所述直接噴射系統(tǒng)和所述柴油引擎的燃料路徑時保持在所述燃料混合物的蒸氣溫度以下；其中，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造以允許在所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)與所述混合燃料系統(tǒng)之間進行選擇性的轉(zhuǎn)換，以選擇性地向所述直接噴射系統(tǒng)分別供應(yīng)柴油或液體燃料混合物。
2.如權(quán)利要求I所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)能夠可操作地以供應(yīng)壓力和供應(yīng)溫度范圍將柴油供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)，所述供應(yīng)壓力在所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍內(nèi)，所述供應(yīng)溫度范圍對應(yīng)于所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的供應(yīng)溫度范圍。
3.如權(quán)利要求I所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造為將所述液體燃料混合物的供應(yīng)壓力在壓力范圍內(nèi)朝向所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力的高端調(diào)節(jié)，并被構(gòu)造為以在所述供應(yīng)壓力下足夠低于所述液體燃料混合物的蒸氣溫度的供應(yīng)溫度供應(yīng)所述燃料混合物，以補償在所述液體燃料混合物流動通過所述直接噴射系統(tǒng)和所述柴油引擎的燃料路徑時由于引擎熱量引入所述液體燃料混合物中的熱量。
4.如權(quán)利要求I所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括第一級和第二級，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級被構(gòu)造為調(diào)節(jié)當將所述液體燃料混合物被供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)時所采用的所述供應(yīng)壓力和所述供應(yīng)溫度。
5.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造為當所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級中的供應(yīng)壓力朝向所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍的低端下降時，觸發(fā)所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級將液體燃料混合物供應(yīng)到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級。
6.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括壓力蓄能器，當所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級中的供應(yīng)壓力朝向所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力的低端下降時，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級被觸發(fā)而以燃料混合物對所述壓力蓄能器充壓。
7.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路，該混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路限定混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑，該混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑連接或能夠連接而與高壓泵和所述直接噴射系統(tǒng)的燃料分配管內(nèi)聯(lián)流動循環(huán)。
8.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述直接噴射系統(tǒng)的高壓泵的溢流線路連接而與所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路流動連通。
9.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路限定混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑，該混合燃料供應(yīng)循環(huán)流動路徑具有的流動路徑容積至少容納供所述柴油引擎處于滿負荷狀態(tài)I分鐘所消耗的液體燃料混合物的量。
10.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的循環(huán)泵。
11.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括至少一個燃料冷卻器，在所述直接噴射系統(tǒng)的上游和所述循環(huán)泵的下游內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路；所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級還包括在所述直接噴射系統(tǒng)的上游的溫度傳感器，用于測量被供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)的液體燃料混合物的供應(yīng)溫度；所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括流量傳感器， 用于測量循環(huán)通過所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的液體燃料混合物的流速。
12.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，在所述直接噴射系統(tǒng)的下游設(shè)置有溫度傳感器，用于測量從所述直接噴射系統(tǒng)排出到所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路中的所述液體燃料混合物的溫度。
13.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級包括內(nèi)聯(lián)于所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路的燃料混合器，所述燃料混合器限定混合室，所述混合室與所述混合燃料循環(huán)供應(yīng)流動路徑流動連通。
14.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述燃料混合系統(tǒng)被構(gòu)造以調(diào)節(jié)所述液體燃料混合物的柴油與液化氣體燃料的比率， 所述液體燃料混合物以10 - 50 %質(zhì)量份的柴油對應(yīng)于90 - 50 %質(zhì)量份的液化氣體燃料的比率被供應(yīng)到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第二級。
15.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括控制器，所述控制器被構(gòu)造為選擇性地控制所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)與所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換；其中所述控制器被構(gòu)造為在從所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)切換到所述柴油系統(tǒng)前以柴油沖洗混合燃料供應(yīng)線路。
16.如權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為在通過所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)的第一級以液體燃料混合物對所述燃料混合系統(tǒng)充壓后，以柴油沖洗所述混合燃料供應(yīng)線路。
17.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為在所述柴油引擎停機前，以柴油沖洗所述混合燃料供應(yīng)線路。
18.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為調(diào)節(jié)通過所述混合燃料冷卻器的所述燃料混合物的流速，以調(diào)節(jié)所述燃料混合物的溫度。
19.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為在開通混合燃料旁路線路之前，開通所述柴油供應(yīng)循環(huán)線路；而且所述控制器被構(gòu)造為在開通所述柴油旁路線路之前，開通所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路。
20.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為當混合燃料供應(yīng)循環(huán)回路中的壓力降至設(shè)定的壓力閾值以下時，自動從所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)。
21.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為在足夠低于所述液化氣體燃料的蒸氣溫度的溫度下且在所述混合壓力下進行混合之前，調(diào)節(jié)所述液化氣體燃料和所述柴油燃料的溫度，以補償在混合過程中和在流動到所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路時加到所述燃料混合物的熱量；所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)控所述混合燃料供應(yīng)循環(huán)線路中的所述液體燃料混合物的溫度，并在所述溫度升至設(shè)定的溫度閾值以上時切換到所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)；所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)控所述混合燃料旁路回路中的溫度，并且在所述混合燃料旁路回路中的所述液體燃料混合物的溫度處于設(shè)定的溫度閾值以上時阻止從所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)切換到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
22.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)控所述柴油的供應(yīng)溫度，并且在所述柴油的供應(yīng)溫度在設(shè)定的溫度閾值以上時阻止轉(zhuǎn)換到所述混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
23.權(quán)利要求4所述的雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造為改變柴油與液化氣體燃料的比率，以改變所述燃料混合物在所述供應(yīng)壓力下的蒸氣溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)，用于將燃料供應(yīng)到柴油引擎的直接噴射系統(tǒng)。雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括柴油供應(yīng)系統(tǒng)，用于將柴油供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)；和混合燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其能夠可操作地以供應(yīng)壓力和對應(yīng)的溫度范圍將柴油和液化氣體燃料的液體燃料預(yù)混合物供應(yīng)到所述直接噴射系統(tǒng)，所述供應(yīng)壓力在所述直接噴射系統(tǒng)的燃料要求壓力范圍內(nèi)，所述對應(yīng)的溫度范圍使得所述燃料預(yù)混合物在其流動通過所述直接噴射系統(tǒng)和所述柴油引擎的燃料路徑時保持在所述燃料預(yù)混合物的蒸氣溫度以下。所述雙燃料供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造以允許在所述柴油供應(yīng)系統(tǒng)和所述混合燃料系統(tǒng)之間進行選擇性的轉(zhuǎn)換，以選擇性地向所述直接噴射系統(tǒng)分別供應(yīng)柴油或液體燃料預(yù)混合物。
文檔編號F02M43/00GK102939451SQ201180029448
公開日2013年2月20日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者烏維·庫格 申請人:工業(yè)私人有限公司