供气体操作的内燃活塞式发动机用的燃料系统的制作方法_2

文档序号:9430416阅读:来源:国知局
用的喷射脉动栗,所述流体机械喷嘴包括弹簧加载的喷嘴针,该弹簧加载的喷嘴针能够通过施加抵抗将该喷嘴针朝其关闭位置推动的弹簧的燃料压力而被打开
[0024]根据本发明的一个实施方式,第一液体燃料供给系统和第二液体燃料供给系统在共用的燃料源处分支。
[0025]根据本发明的一个实施方式,所述燃料进入系统包括具有针阀的喷嘴,在所述针阀中设置有具有引导部的针,所述引导部具有筒状外表面,并且该筒状外表面设置有径向延伸的槽。
[0026]根据本发明的一个实施方式,所述针的引导部设置有至少一个螺旋槽。
[0027]根据本发明的一个实施方式,所述引导部设置有至少双螺旋槽。
[0028]根据本发明的一个实施方式,所述引导部设置有沿径向限定的槽和纵向连接槽。
[0029]根据本发明的一个实施方式,所述引导部设置有反向螺旋槽。
[0030]根据本发明的一个实施方式,所述槽具有15至20 μ m的深度L,并且在所述筒状外表面和安装所述槽的筒状腔之间具有3至5 μπι的间隙。
【附图说明】
[0031]在下文中,将结合所附的示例性示意图对本发明进行说明。
[0032]图1示出了根据本发明的一个实施方式的供气体操作的发动机用的燃料系统,
[0033]图2示出了根据本发明的一个实施方式的供气体操作的发动机用的液体燃料供给系统,
[0034]图3示出了根据本发明的另一个实施方式的供气体操作的发动机用的液体燃料供给系统,
[0035]图4示出了根据本发明的另一个实施方式的供气体操作的发动机用的燃料系统,以及
[0036]图5中的a)至d)示出了根据本发明的液体燃料喷射器中的控制针阀的细节的实施方式。
【具体实施方式】
[0037]图1示意性地示出了供气体操作的发动机12用的燃料系统10,其是关于三个气缸及其气缸盖来示出的。该燃料系统包括气态燃料供给系统14,其在本实施方式中包括气态燃料源16,该气态燃料源16与针对发动机的每个气缸布置的气体进入阀18相连。在该实施方式中,气体进入阀与入口气体通道相连。
[0038]该燃料系统还包括第一液体燃料供给系统20和第二燃料供给系统40。在发动机的各个气缸中,为第一燃料供给系统和第二燃料供给系统现均配备了液体燃料进入系统21、41。燃料进入系统属于并连接于相对应的液体燃料供给系统。换句话说,在多气缸发动机中,具有数个配置为将液体燃料引入发动机的燃烧室的第一燃料进入系统21,以及数个配置为将液体燃料引入每个气缸中的燃烧室12’的第二燃料进入系统41。与液体燃料供给系统相连接的燃料进入系统包括控制针,该控制针被配置为控制燃料到燃烧室的进入。在根据本发明的燃料系统中,设有配备两个控制针22、42的一个液体燃料喷射器50,换句话说,供一个燃烧室用的第一燃料进入系统和第二燃料进入系统被布置到单个液体燃料喷射器中。所述燃料进入系统在它们各自的压力侧(供给侧)就流体流动而言彼此是独立的,也即是说,在喷射器中,燃料空间彼此没有流体连接。当通过这种方法安装于发动机中时,发动机的每个气缸中只有一个喷射器,这在很多方面都是有利的。例如,气缸盖的构造就得以简化。
[0039]第一液体燃料供给系统20和第二燃料供给系统40均配备有专用燃料轨23、43,即,收集器。即使未示出,所述收集器可以是单个部件,或者也可以由多个互相连接的部件组成。由此,则可以在轨23、43中维持不同的压力,从而使每个收集器中的压力对于其中燃料的目的使用而言是合适或者是最优的。
[0040]在发动机气体模式运行期间,第二收集器43中的压力被维持在预定的怠速压力值,其小于运行压力,但仍保证可以足够迅速地达到所述运行压力,从而改变发动机的运行模式。各个控制针22、42经由流熔断器(flow加%)24、44连接到相对应的燃料轨23、43,所述流熔断器被布置在针和轨之间。所述流熔断器是一种只允许特定量的流体在单次喷射期间流过的装置,并且,如果一个针持续地泄露,该流熔断器会阻止流动。各个轨23、43通过高压栗26、46分别连接到共用的燃料源52。即使没有在所有的图中示出,燃料供给系统20、40还是配备有低压栗26 ’、46 ’。轨中的压力通过控制这些高压栗来控制。共享同一个燃料源(例如,燃料箱)意味着,在实践中第一燃料供给系统20和第二燃料供给系统40使用同样的燃料,这在船舶中是非常有用的,这是因为该方案节省了相当大的空间并且比使用单独的燃料更加操作方便。第一液体燃料供给系统和第二液体燃料供给系统优选在共用的燃料源处分支,并且从流动方面来看,在其压力侧一直到发动机的燃烧室都是完全分离的。由此,这两个燃料系统的操作和它们的构造可以设置为服务于它们分别作为引燃燃料供给系统或主液体燃料供给系统的实际使用需要。如图1所示,喷嘴还共享共用的燃料回流通道54,经由该回流通道,一部分燃料可以被输送会燃料箱52。
[0041]第一液体供给系统被配置为喷射气态模式下使用的引燃燃料,即,点火燃料,而第二燃料供给系统被配置为喷射迪塞尔模式下使用的主液体燃料。第一燃料的喷射量小于主液体燃料的喷射量,并且由此用于第一燃料的燃料进入系统21在外形上也小于用于主液体燃料的燃料进入系统41。第一燃料进入系统和第二燃料进入系统可以在距离气缸盖上表面不同的距离处经由喷射孔通向燃烧室。为了经受在迪赛摩尔模式下发动机正常运行时所需的压力,第二燃料供给系统被配置为能够经受第一燃料供给系统所配置的能够受到压力的1.7到2.5倍的压力。
[0042]第一共轨系统23和第二共轨系统43均包括高压栗26、46和/或控制系统56,该高压栗和/或控制系统被配置为将第二共轨系统中的燃料压力维持在第二设定值,该第二设定值是第一设定值的两倍。此处,所述控制系统被示出为一个共用系统,其指的是可以存在控制两个燃料系统的共用控制装置的事实,但是应该推测出也可以使用独立而能够在需要的程度上相互连通的装置。每个轨中的压力被测量并被传送到控制系统56中,该控制系统基于测量信号和设定的目标压力值来独立地控制栗26和46的运行。
[0043]在图2中示出了第一液体燃料供给系统20和第二燃料供给系统40的一个实施方式,在其中展示了液体燃料喷射器50的更多细节。燃料喷射器50具有主体部,第一燃料进入装置22和第二燃料进入装置42分别配置于所述主体部中。燃料进入装置42、22在这里具有基本相似的构造,但它们优选根据其作为引燃燃料和主液体燃料喷射的使用目的来进行设计。每个轨23、43都独立地通过高压栗26、46连接于共用的燃料源52。这里,燃料供给系统也配备有低压栗26 ”,其对于轨23、43也是共用的。轨中的压力通过控制高压栗来控制。共享相同的燃料源(例如,燃料箱)意味着,在实践中第一液体燃料供给系统20和第二燃料供给系统40使用相同的燃料,这在船舶中是非常有用的,这是因为该方案节省了相当大的空间并且比使用单独的燃料更加操作方便。控制针通过加压燃料来进行操作,所述加压燃料具有通向与针相连的活塞62的两侧的通道。燃料在喷射端的相反侧的压力可以通过阀部件60进行释放,该阀部件由致动器58控制。降低控制针上方(图中)的压力允许位于针下方(图中)的喷射端的压力提起针并促使发生喷射。将通向回流通道57的泄压连接关闭会使压力再次回升到高于控制针,从而促使针返回闭合位置。在针上方可以设置一个辅助弹簧来对控制针在将压力转化为纵向力的区域之外的力平衡施加影响。
[0044]图3描述了第一液体燃料供给系统20和第二燃料供给系统40的一个实施方式,其中液体燃料喷射器50具有主体部,第一燃料进入装置22和第二燃料进入装置42分别配置于所述主体部中。用于
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