專利名稱：燃料噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于噴射液態(tài)燃料、尤其是液化氣形式的液態(tài)燃料的燃料噴射裝置，以及一種用于噴射燃料的方法。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知不同設(shè)計(jì)形式的用于噴射液態(tài)燃料、尤其液化氣的燃料噴射系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)一般包括在油箱中的燃料泵，它以給定的壓力輸送燃料到管道中，在管道的端部上設(shè)置噴射器，它噴射液態(tài)燃料到例如內(nèi)燃機(jī)的吸氣管中。但是在高溫時(shí)可能在管道系統(tǒng)或噴射器中形成氣泡并且干擾功能，由此限制液化氣-噴射系統(tǒng)尤其在高溫范圍中的運(yùn)行范圍。此外由于在液化燃料蒸發(fā)時(shí)的聚合態(tài)變化，環(huán)境、例如吸氣管或吸入空氣冷卻。這可能導(dǎo)致在噴射系統(tǒng)內(nèi)部中不期望地形成冰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具有權(quán)利要求1特征的裝置相對于此的優(yōu)點(diǎn)是，利用蒸發(fā)的燃料在噴射器后面的冷卻作用，以便減少液態(tài)燃料的燃料加熱和在管道系統(tǒng)中的氣體/汽泡形成。附加地通過蒸發(fā)的燃料在噴射器后面的加熱來減少尤其在吸氣管中形成冰。按照本發(fā)明這一點(diǎn)由此實(shí)現(xiàn)，按照本發(fā)明的燃料噴射裝置包括一用于儲存液態(tài)燃料的儲存容器；一用于輸送燃料的燃料泵；和至少一個(gè)用于噴射燃料的噴射器。所述裝置還具有一供給管道，它從儲存容器輸送燃料到噴射器；以及一具有至少一傳遞部件的熱傳遞器。在此所述傳遞部件的第一壁面與液態(tài)燃料接觸，并且所述傳遞部件的第二壁面與噴射的燃料接觸。由于噴射的和蒸發(fā)的燃料在傳遞部件上的聚合態(tài)變化實(shí)現(xiàn)從包圍傳遞部件的液態(tài)燃料中帶走熱量，這起到冷卻液態(tài)燃料的作用。由此有效地避免在運(yùn)行期間的燃料加熱。因此能夠可靠地運(yùn)行裝置，例如以液化氣作為燃料。此外不再需要獨(dú)立的、附加的冷卻裝置。從屬權(quán)利要求示出本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，所述傳遞部件是一管，其一個(gè)端部與噴射器的噴射側(cè)的端部這樣連接，使得燃料噴射到管中。由此以最少數(shù)量的附加零部件提供特別簡單且成本有利的燃料噴射裝置結(jié)構(gòu)形式，其具有明顯減少的液態(tài)燃料的燃料加熱。最好還設(shè)有一回輸管道，它回輸多余的燃料到儲存容器，其中所述傳遞部件穿過回輸管道。由此通過回輸冷卻的液態(tài)燃料到回輸管道中，避免了在儲存容器中的燃料加熱，這導(dǎo)致在儲存容器中更低的壓力。按照本發(fā)明的另一優(yōu)選的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，所述傳遞部件穿過供給管道。通過冷卻的輸入有效地冷卻噴射器并且運(yùn)行可靠地沖掉汽泡。此外優(yōu)選所述熱傳遞器是交叉流-熱傳遞器，它由液態(tài)燃料與蒸汽形燃料的交叉質(zhì)量流實(shí)現(xiàn)有效的熱傳遞(回收利用)。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，所述裝置還包括一隔熱裝置，它位于供給管道和/或回輸管道的外側(cè)上。由此有效地減少在整個(gè)管道系統(tǒng)中的燃料加熱以及形成汽泡，由此也在較高的外界溫度范圍中保證燃料噴射裝置的運(yùn)行可靠的功能。此外由此明顯改善內(nèi)燃機(jī)的熱起動(dòng)特性。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，所述裝置還包括一分配管，它與供給管道連接并且它分配燃料到噴射器。由此實(shí)現(xiàn)具有最小結(jié)構(gòu)體積的特別緊湊的且成本有利的結(jié)構(gòu)形式。此外優(yōu)選多個(gè)噴射器設(shè)置在分配管中并且設(shè)有多個(gè)傳遞部件，其中各一個(gè)噴射器與一個(gè)傳遞部件連接。因此通過最少的部件數(shù)量實(shí)現(xiàn)可靠地輸送燃料到噴射器中并且通過傳遞部件有效地傳遞熱量。這種結(jié)構(gòu)形式有助于通過交叉的質(zhì)量流以最小的結(jié)構(gòu)空間并且以最少所需的空間需求有效地傳遞熱量。特別優(yōu)選所述傳遞部件是實(shí)心的塊狀部件，其中所述供給管道作為孔穿過塊狀部件，所述塊狀部件具有噴射孔，在其中實(shí)現(xiàn)燃料噴射。由此提供緊湊且成本有利加工地制造的一體的傳遞部件，其熱傳遞特性由于使用尤其具有良好導(dǎo)熱性的金屬材料可以相應(yīng)地匹配或者說最佳化。此外優(yōu)選設(shè)有至少一個(gè)回輸管道，它作為孔穿過實(shí)心的塊狀部件。通過集成回輸管道到塊狀部件中可以進(jìn)一步優(yōu)化熱傳遞效率以及進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)上的費(fèi)用以及部件和加工成本。用于供給管道的孔最好包括第一孔段和第二孔段。在此第一和第二孔段設(shè)置在實(shí)心的塊狀部件中的噴射器的相互對置的側(cè)上。所述幾何布置能夠有效沖洗噴射閥，由此可靠地去除可能產(chǎn)生的汽泡。此外以最少數(shù)量的加工步驟實(shí)現(xiàn)時(shí)間和成本有利的加工。此外提供具有長使用壽命的結(jié)實(shí)的零部件，它能夠沒有密封或泄漏問題地實(shí)現(xiàn)運(yùn)行可靠的燃料輸送。本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，它包括按照本發(fā)明的燃料噴射裝置。本發(fā)明還涉及一種用于噴射燃料的方法，其中利用一噴射器噴射液態(tài)燃料、尤其液化氣形式的液態(tài)燃料。在此液態(tài)燃料通過噴射使其聚合態(tài)至少部分地從液態(tài)變化到氣態(tài)，其中這樣輸送液態(tài)燃料到噴射器，使得噴射的燃料在通過噴射的聚合態(tài)變化時(shí)從液態(tài)燃料帶走熱量并且冷卻液態(tài)燃料。在此液態(tài)燃料最好噴射到熱傳遞器的傳遞部件、尤其實(shí)心塊狀部件中的管或噴射孔中。此外優(yōu)選冷卻輸送的液態(tài)燃料或者冷卻回輸?shù)囊簯B(tài)燃料。由此通過按照本發(fā)明的方法可以產(chǎn)生從在噴射過程時(shí)蒸發(fā)的液態(tài)燃料、尤其液化氣的有效熱傳遞并且用于冷卻在熱傳遞器中的多余的燃料。因此可以減少在連續(xù)運(yùn)行中的溫度升高并因此減少在管道系統(tǒng)或儲存容器中的壓力升高。


下面借助附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖示出圖1按照本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射裝置的示意圖，圖2圖1的燃料噴射裝置的一部分的放大示意圖，圖3按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的燃料噴射裝置的示意圖，圖4圖3的燃料噴射裝置的一部分的放大示意圖，圖5按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料噴射裝置的一部分的示意圖，圖6圖5的燃料噴射裝置的該部分的沿著X-X平面的剖視圖，
圖7圖6的燃料噴射裝置的該部分的可選擇結(jié)構(gòu)形式的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照圖1和2詳細(xì)描述按照本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的燃料噴射裝置以及用于噴射燃料的方法。圖1示出按照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的燃料噴射裝置I的簡化示意圖。如圖1所示，燃料噴射裝置I包括儲存容器2，它儲存液態(tài)的且處于壓力下的燃料、尤其以液化氣(LPG)的形式，它利用燃料泵3通過供給管道4輸送到多個(gè)噴射器10。此外設(shè)有熱傳遞器9，它設(shè)置在噴射器10與內(nèi)燃機(jī)8之間，還設(shè)有回輸管道5，它回輸多余的燃料到儲存容器
2。在供給管道4中還設(shè)置用于監(jiān)控壓力的壓力傳感器6。供給管道4以及熱傳遞器9的外側(cè)和部分回輸管道5還配有隔熱裝置7。如圖2所示，燃料由供給管道4在箭頭方向A上輸送，供給管道通到分配管20，它具有四個(gè)第一噴射器接收裝置100。在每個(gè)第一噴射器接收裝置100中分別接收一個(gè)噴射器10并且分別通過一個(gè)第一密封部件101密封。分配管20還與并聯(lián)設(shè)置的燃料回路或回輸管道5連接，四個(gè)管狀的傳遞部件92穿過燃料回路或回輸管道，這些傳遞部件形成熱傳遞器9。每個(gè)噴射器19的噴射側(cè)的端部通過第二噴射接收裝置102與傳遞部件92連接并且利用第二密封部件103密封。如同由圖2還看出的那樣，每個(gè)傳遞部件92的與噴射側(cè)的端部對置的端部通到內(nèi)燃機(jī)8的吸氣管接頭11。每個(gè)噴射器10還具有兩個(gè)或多個(gè)圓周側(cè)的輸送開孔104，如同通過箭頭P表示的那樣，流入到分配管20中的液態(tài)燃料輸入到輸送開孔中。多余的燃料從回輸管道5在箭頭方向B上流回到儲存容器2。利用噴射器10噴射液態(tài)燃料、尤其液化氣(PLG)形式的液態(tài)燃料到熱傳遞器9的傳遞部件92中。因此傳遞部件92的第一或外部壁面90與液態(tài)燃料接觸并且第二或內(nèi)部壁面91與噴入的燃料接觸。燃料通過噴射使其聚合態(tài)至少部分地、最好完全地從液態(tài)改變到氣態(tài)。由于所產(chǎn)生的蒸發(fā)焓，從回輸管道5中的液態(tài)燃料散發(fā)熱量并且由此冷卻回輸管道5中的液態(tài)燃料。通過按照本發(fā)明的用于噴射燃料的方法可以充分利用在噴射器10后面在傳遞部件92中蒸發(fā)的燃料的冷卻作用，以便引起熱量從回輸管道5中的液態(tài)燃料熱量傳遞給第二傳遞部件92中的噴入的燃料。由此有效地冷卻位于管道系統(tǒng)和儲存容器中的液態(tài)燃料并且也在高溫范圍中不在液態(tài)燃料中形成干擾的汽泡或者不在吸氣管中形成冰地實(shí)現(xiàn)燃料噴射裝置的運(yùn)行可靠的功能。在此通過回輸冷卻的液態(tài)燃料到回輸管道5或儲存容器2可以明顯減少在儲存容器2中的燃料加熱以及壓力升高。因此通過從儲存容器2輸入冷卻的液態(tài)燃料也可以減少在燃料噴射裝置10中形成汽泡。通過加熱在噴射器10后面在傳遞部件92中的蒸發(fā)的燃料還可以明顯減少在吸氣管中形成冰，由此可以省去附加的獨(dú)立的冷卻裝置。下面參照圖3和4詳細(xì)描述按照本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的燃料噴射裝置。相同或功能上相同的零部件在這里以與第一實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記表示。與上述的第一實(shí)施例不同，第二實(shí)施例具有相反的燃料流，其中供給管道4作為燃料輸入直接通到熱傳遞器9。由此傳遞部件92通過供給管道4，由此使輸送的液態(tài)燃料圍繞沖洗傳遞部件92。在此多余的燃料通過并聯(lián)設(shè)置的分配管20導(dǎo)入到回輸管道5中并且回輸?shù)絻Υ嫒萜?。在這個(gè)第二實(shí)施例中液態(tài)燃料可以以更低的溫度輸送到噴射器10。下面參照圖5至7詳細(xì)描述按照本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的燃料噴射裝置。在這里相同或功能上相同的零部件在這里以與第一和第二實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記表示。與上述的第一和第二實(shí)施例不同，在這個(gè)第三實(shí)施例中如圖5所示，傳遞部件設(shè)計(jì)成實(shí)心的塊狀部件30。塊狀部件30包括噴射器接收裝置300，在其中接收噴射閥10并且利用第一、第二和第三密封部件301、302和303密封。如同由圖5還看到的那樣，供給管道4在此設(shè)計(jì)成孔并且在噴射器10的對置側(cè)上穿過塊狀部件30。同樣，回輸管道50設(shè)計(jì)成塊狀部件30中的孔并且設(shè)置在噴射孔93的對置側(cè)上，噴射孔與噴射器10的噴射側(cè)的端部連接。噴射孔93的對置端部通到在這里未示出的吸氣管接頭。塊狀部件30在此起到傳遞部件的作用，它形成熱傳遞器9。在此在噴射器10的第一側(cè)110實(shí)現(xiàn)燃料輸入并且在噴射器10的與第一側(cè)110對置的第二側(cè)120上實(shí)現(xiàn)排出，如同通過箭頭R表示的那樣。如圖6所示，它示出沿著圖5的X-X平面的截面圖，在這個(gè)第三實(shí)施例中燃料從供給管道4的第一孔段41輸入，第一孔段在第一側(cè)110在箭頭D方向上流入到噴射器10。未噴入的燃料在與第一側(cè)110對置的第二側(cè)120上從噴射器10在箭頭E的方向上排到供給管道4的第二孔段42中，第二孔段通到第二噴射器10’。第二噴射器10’設(shè)置在第二塊狀部件30’中，它與第一塊狀部件30利用在這里未示出的連接部件液體密封地連接。從第二孔段42輸入的燃料在箭頭F方向上在第二側(cè)110上流入到第二噴射器10’中并且在其對置的第二側(cè)120上在箭頭G的方向上再流出到后面的孔段41’中。因此實(shí)現(xiàn)以燃料有效地沖洗噴射器，由此可以破碎且有效地去除可能在運(yùn)行中產(chǎn)生的汽泡。如同在圖7中所示的那樣，供給管道4可選擇地也具有兩個(gè)穿過一個(gè)實(shí)心的塊狀部件30延伸的第一孔段41，它們使燃料分別在其相互對置的第一和第二側(cè)110、120上在箭頭方向D上輸送到噴射器10、10’。在此通過在流入到噴射器中時(shí)或者在噴射過程中變化的特性同樣實(shí)現(xiàn)有效地沖刷，用于去除可能在系統(tǒng)中存在的汽泡。
權(quán)利要求
1.用于噴射液態(tài)燃料、尤其是液化氣(LPG)形式的液態(tài)燃料的燃料噴射裝置，包括 儲存容器(2)，它儲存液態(tài)燃料， 用于輸送燃料的燃料泵(3)， 至少一個(gè)用于噴射燃料的噴射器(10)， 供給管道(4 )，它從儲存容器(2 )輸送燃料到噴射器(10 )，和 具有至少一個(gè)傳遞部件(92)的熱傳遞器(9)， 其中，所述傳遞部件(92)的第一壁面(90)與液態(tài)燃料接觸，并且 其中，所述傳遞部件(92)的第二壁面(91)與噴射的燃料接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳遞部件(92)是管，所述管的一個(gè)端部與噴射器(10)的噴射側(cè)的端部這樣地連接，使得燃料被噴射到管中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，還包括一回輸管道(5)，所述回輸管道回輸多余的燃料到儲存容器(2 )，其中，所述傳遞部件(92 )穿過回輸管道(5 )。
4.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述傳遞部件(92)穿過供給管道(4)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括一隔熱裝置(30)，所述隔熱裝置設(shè)置在供給管道(4)和/或回輸管道(5)的外側(cè)上。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括一分配管(20)，所述分配管與供給管道(4 )連接并且分配燃料到噴射器(10 )。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，包括多個(gè)噴射器(10)和多個(gè)傳遞部件(92)，這些噴射器設(shè)置在分配管(20 )中，其中，各一個(gè)噴射器(10 )與一個(gè)傳遞部件(92 )連接。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳遞部件是實(shí)心的塊狀部件(30)，其中，所述供給管道(4)作為孔穿過塊狀部件(30)，所述塊狀部件(30)具有一噴射孔(93)，在該噴射孔中進(jìn)行燃料的噴射。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)回輸管道(50)，它作為孔穿過實(shí)心的塊狀部件(30)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，用于供給管道(4)的孔具有一第一孔段(41)和一第二孔段(42)，其中，第一和第二孔段(41，42)設(shè)置在實(shí)心的塊狀部件(30)中的噴射器(10)的相互對置的側(cè)上。
11.內(nèi)燃機(jī)，包括如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料噴射裝置。
12.用于噴射燃料的方法，其中，利用至少一噴射器(10)噴射液態(tài)燃料、尤其是液化氣形式的液態(tài)燃料，其中，液態(tài)燃料通過噴射使它的聚合態(tài)至少部分地從液態(tài)變化為氣態(tài)，并且這樣輸送液態(tài)燃料到噴射器(10)，使得所噴射的燃料在通過噴射的聚合態(tài)變化時(shí)從液態(tài)燃料帶走熱量并且冷卻液態(tài)燃料。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，液態(tài)燃料被噴射到熱傳遞器(9)的傳遞部件(92)、尤其是實(shí)心的塊狀部件(30)中的管或噴射孔(93)中。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，冷卻輸送的液態(tài)燃料或者冷卻回輸?shù)囊簯B(tài)燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于噴射液態(tài)燃料、尤其是液化氣(LPG)形式的液態(tài)燃料的燃料噴射裝置，包括儲存容器(2)，它儲存液態(tài)燃料；用于輸送燃料的燃料泵(3)；至少一個(gè)用于噴射燃料的噴射器(10)；供給管道(4)，它從儲存容器(2)輸送燃料到噴射器(10)；回輸管道(5)，所述回輸管道回輸多余的燃料到儲存容器(2)；和具有至少一傳遞部件(92)的熱傳遞器(9)，其中，所述傳遞部件(92)的第一壁面(90)與液態(tài)燃料接觸，并且所述傳遞部件(92)的第二壁面(91)與噴射的燃料接觸。
文檔編號F02M61/18GK103061934SQ201210394368
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者A·格魯沙克, W·朗格爾, H·巴比爾 申請人:羅伯特·博世有限公司