燃料噴射系統(tǒng)和安全閥裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】燃料噴射系統(tǒng)和安全閥裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種從加壓系統(tǒng)(例如，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng))釋放壓力的安全閥裝置。
[0002]為了改善往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，通常使用所謂的共軌燃料噴射系統(tǒng)。在該共軌系統(tǒng)中，壓力供給和燃料噴射在功能上被彼此分開。燃料通過(guò)高壓泵供入包含蓄壓器的公共壓力供給裝置，然后燃料經(jīng)由獨(dú)立管道被引導(dǎo)到每個(gè)氣缸的噴射器中。
[0003]在共軌系統(tǒng)中高壓泵之后的燃料壓力相對(duì)較高，甚至高于2000bar。為了防止在系統(tǒng)故障時(shí)的泄露和其他損害，蓄壓器設(shè)置有安全閥，該安全閥將系統(tǒng)中的燃料壓力保持成低于預(yù)定水平。如果所述壓力超過(guò)所述水平，安全閥將壓力從蓄壓器釋放至低壓系統(tǒng)。安全閥的出口側(cè)設(shè)置有膨脹空間，在進(jìn)入低壓系統(tǒng)前該膨脹空間將燃料壓力降低至合適的水平。
[0004]通常來(lái)說(shuō)，膨脹空間內(nèi)的壓降很高，這可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)安全閥和燃料噴射系統(tǒng)其他部件的應(yīng)力。為此必須使用更強(qiáng)和因此更昂貴的部件。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的壓力釋放裝置的燃料噴射系統(tǒng)。
[0006]所述目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的一種燃料噴射系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射系統(tǒng)包括:燃料噴射器，該燃料噴射器將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中；泵，該泵用于向至少一個(gè)燃料噴射器供應(yīng)燃料；供入系統(tǒng)，該供入系統(tǒng)用于將燃料從泵引導(dǎo)至至少一個(gè)燃料噴射器；以及安全閥裝置，所述安全閥裝置用于從供入系統(tǒng)釋放燃料壓力，所述安全閥裝置包括被布置成當(dāng)供入系統(tǒng)內(nèi)的燃料壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)打開的安全閥。該安全閥裝置還包括至少兩個(gè)串聯(lián)的膨脹空間，并且膨脹空間中的一個(gè)膨脹空間被連接至安全閥的出口。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射系統(tǒng)中，安全閥之后的壓力逐級(jí)下降。作為具有高壓降的一個(gè)大的膨脹空間的替代，設(shè)置至少兩個(gè)連續(xù)的膨脹空間，并且每級(jí)壓力較小地下降。因此，針對(duì)安全閥和其他系統(tǒng)部件的應(yīng)力能夠被減小。由于膨脹空間能被制造得小于單個(gè)空間的情況，因此影響膨脹空間的應(yīng)力被減小。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的安全閥裝置包括至少兩個(gè)串聯(lián)的膨脹空間，膨脹空間中的一個(gè)膨脹空間被連接至安全閥的出口。
[0009]下面將通過(guò)舉例的方式參考附圖描述本發(fā)明，附圖示意地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的燃料噴射系統(tǒng)。
[0010]附圖示出了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料噴射系統(tǒng)I。該發(fā)動(dòng)機(jī)是大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其能被用作船舶和/或發(fā)電廠中用于發(fā)電和/或生熱的主發(fā)動(dòng)機(jī)和/或輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)是中速四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。但是本發(fā)明的應(yīng)用不限于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速是300至1200rpm。發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸13能夠被布置成單列或V形雙列。通常，發(fā)動(dòng)機(jī)具有8至20個(gè)氣缸13。氣缸孔通常為10至80cm。但是，本發(fā)明也能用于具有更小或更大的氣缸孔的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)重燃油運(yùn)行。
[0011]燃料噴射系統(tǒng)I包括將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸13中的燃料噴射器12。燃料噴射系統(tǒng)I還包括燃料源，例如燃料箱2，燃料從燃料源借助低壓泵3沿著燃料管路4被供入高壓泵5。高壓泵5將燃料壓力提升至能夠在噴射器12內(nèi)獲得足夠噴射壓力的水平。如果氣缸13是V形布置的，燃料噴射系統(tǒng)I可以包括用于兩列氣缸的共軌高壓泵或每列氣缸可以設(shè)置有獨(dú)立的高壓泵。
[0012]燃料噴射系統(tǒng)I包括供入系統(tǒng)6，該供入系統(tǒng)將高壓泵5連接至燃料噴射器12。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，供入系統(tǒng)6中的燃料壓力通常超過(guò)2000bar。供入系統(tǒng)6設(shè)置有至少一個(gè)用于存儲(chǔ)燃料的蓄壓器7、8。圖中所示的燃料噴射系統(tǒng)I包括兩個(gè)獨(dú)立的蓄壓器7、8，這兩個(gè)蓄壓器被布置成經(jīng)由連接管9而彼此流體連接。燃料從高壓泵5供入第一蓄壓器7，然后燃料進(jìn)一步從第一蓄壓器7經(jīng)由連接管9被引入第二蓄壓器8。供入系統(tǒng)6包括供應(yīng)管路14，燃料噴射器13通過(guò)該供應(yīng)管路被連接至蓄壓器7、8。每個(gè)燃料噴射器12還具有在噴射前存儲(chǔ)燃料的獨(dú)立蓄壓器20。
[0013]第二蓄壓器8設(shè)置有循環(huán)閥10，燃料通過(guò)循環(huán)閥能夠在噴射系統(tǒng)I中循環(huán)，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前加熱燃料。燃料噴射系統(tǒng)I包括用于從供入系統(tǒng)6釋放壓力的安全閥裝置18。該安全閥裝置包括被安裝至第二蓄壓器8的安全閥11。安全閥11被布置成當(dāng)供入系統(tǒng)6中的燃料壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)打開。安全閥11還將蓄壓器7、8中的壓力保持成低于所述預(yù)定值。
[0014]安全閥裝置18還包括至少兩個(gè)(通常為2至5個(gè))以串聯(lián)方式流體連接的膨脹空間15。每個(gè)膨脹空間15經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)管道和/或端口被連接到之前的膨脹空間15和/或之后的膨脹空間15。所述管道或端口沿流動(dòng)方向的截面積小于膨脹空間15的截面積。因此，從一個(gè)膨脹空間15至之后的膨脹空間15的流動(dòng)被限制，從而允許膨脹空間15內(nèi)的不同壓力水平。圖中所示實(shí)施方式包括三個(gè)膨脹空間15。這些膨脹空間15中的一個(gè)膨脹空間，即，沿燃料流動(dòng)方向的第一膨脹空間，被連接至安全閥11的出口。節(jié)流閥16被布置在兩個(gè)連續(xù)的膨脹空間15之間。最后一個(gè)膨脹空間15的下游側(cè)也設(shè)置有節(jié)流閥16。最后的膨脹空間15被連接至通往燃料源(即燃料箱2)的返回管路17。返回管路17中的燃料壓力低于供入系統(tǒng)6中的燃料壓力。膨脹空間15例如可以是一種容器。膨脹空間15的容積可以相等。另選地，膨脹空間15的容積可以不相等。例如，沿燃料流動(dòng)方向的第一膨脹空間15可以具有最大的容積，而最后的膨脹空間15具有最小的容積。
[0015]當(dāng)供入系統(tǒng)6中的壓力，例如蓄壓器7、8中的壓力，達(dá)到預(yù)定值時(shí)，安全閥11打開。供入系統(tǒng)6中的過(guò)量壓力通過(guò)安全閥11和膨脹空間15被釋放至返回管路17。膨脹空間15和節(jié)流閥16將壓力逐級(jí)降低至進(jìn)入返回管路17之前的適當(dāng)水平。通常，最后的膨脹空間16之后的燃料壓力低于15bar。燃料還從供入系統(tǒng)6經(jīng)由安全閥11和膨脹空間15流入返回管路17。
[0016]本發(fā)明可以具有不同于以上所描述的實(shí)施方式。蓄壓器7、8能被連接高壓泵5和供應(yīng)管路14的燃料管路取代。在該實(shí)施方式中，每個(gè)燃料噴射器12設(shè)置有獨(dú)立的蓄壓器20，燃料在噴射前被存儲(chǔ)在該蓄壓器內(nèi)。安全閥裝置18的安全閥11能被連接至燃料管路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)(I)，該燃料噴射系統(tǒng)包括: -燃料噴射器(12)，該燃料噴射器用于將燃料噴射到所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸(13)中； -泵(5)，該泵用于向至少一個(gè)燃料噴射器(12)供應(yīng)燃料； -供入系統(tǒng)(6)，該供入系統(tǒng)用于將燃料從所述泵(5)引導(dǎo)至至少一個(gè)燃料噴射器(12);以及 -安全閥裝置(18)，該安全閥裝置用于從所述供入系統(tǒng)(6)釋放燃料壓力，所述安全閥裝置(18)包括安全閥(11)，該安全閥被布置成當(dāng)所述供入系統(tǒng)(6)內(nèi)的所述燃料壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)打開， 其特征在于，所述安全閥裝置(18)還包括用于逐級(jí)降低壓力的至少兩個(gè)串聯(lián)的膨脹空間(15)，并且所述膨脹空間中的一個(gè)膨脹空間被連接至所述安全閥(11)的出口(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述安全閥裝置(18)包括2至5個(gè)串聯(lián)的膨脹空間(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，在每?jī)蓚€(gè)接連的膨脹空間(15)之間布置有節(jié)流閥(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，最后的膨脹空間(15)的下游側(cè)設(shè)置有節(jié)流閥(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，沿燃料流動(dòng)方向的第一個(gè)膨脹空間(15)具有最大的容積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，沿燃料流動(dòng)方向的最后的膨脹空間(15)具有最小的容積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述膨脹空間(15)的容積是相等的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述供入系統(tǒng)(6)包括至少一個(gè)蓄壓器(7，8)，所述燃料噴射器(12)借助于單獨(dú)的供應(yīng)管路(14)被連接至所述蓄壓器(7，8)，并且所述蓄壓器(7，8)設(shè)置有所述安全閥裝置(18)。
9.一種安全閥裝置，該安全閥裝置用于從加壓系統(tǒng)釋放壓力，其特征在于， 所述安全閥裝置(18)還包括用于逐級(jí)降低壓力的至少兩個(gè)串聯(lián)的膨脹空間(15)，并且所述膨脹空間(15)中的一個(gè)膨脹空間被連接至安全閥(11)的出口(19)。
【專利摘要】一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)(1)，該燃料噴射系統(tǒng)包括將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸(13)中的燃料噴射器(12)、向至少一個(gè)燃料噴射器(12)供應(yīng)燃料的泵(5)、將燃料從泵(5)引導(dǎo)至至少一個(gè)燃料噴射器(12)的供入系統(tǒng)(6)、以及從供入系統(tǒng)(6)釋放燃料壓力的安全閥裝置(18)。所述安全閥裝置(18)包括被布置成當(dāng)供入系統(tǒng)(6)內(nèi)的燃料壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)打開的安全閥(11)。安全閥裝置(18)還包括至少兩個(gè)串聯(lián)的膨脹空間(15)，并且膨脹空間(15)中的一個(gè)膨脹空間被連接至安全閥(11)的出口(19)。
【IPC分類】F02M37-00, F02M63-02
【公開號(hào)】CN104781546
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380057018
【發(fā)明人】J·恩隆德
【申請(qǐng)人】瓦錫蘭芬蘭有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2013年10月28日
【公告號(hào)】EP2923072A1, WO2014068180A1