用于控制内燃机中的燃料压力的模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制内燃机中的燃料压力的模块，更确切地说涉及一种用于控制一种燃料的压力而使其相对于第二燃料的压力具有压力偏置的模块。
【背景技术】
[0002]目前，大多数长途运输重型车辆以汽油或柴油燃料作燃料。使用此类燃料存在某些缺点。它们的供应是有限的，并且最重要的是，由于在燃烧此类燃料时有一定量的污染气体释放到大气中，它们对环境具有负面影响。
[0003]最近，内燃机经过发展能够在以清洁燃料诸如天然气或其他可燃气体燃料，诸如(通过举例)甲烷、丙烷、丁烷、氢和此类燃料的共混物作燃料的情况下有效地操作，而使得发动机排气中的污染物的等级降低。在优选方法中，可能通过将高压气体燃料输送到发动机中以用于直接喷射到燃烧室中来基本上匹配柴油或汽油发动机的性能和效率。
[0004]在被设计成以液体燃料作燃料的发动机中使气体燃料诸如天然气取代液体燃料的挑战是在不存在某一形式的点火辅助的情况下，通常需要更高的温度和压力以自动点燃气体燃料。因此，为了在不必完全重新设计发动机的情况下，在具有相同压缩比的常规发动机中燃烧气体燃料，需要某一机构以辅助气体燃料的点火，诸如由热塞提供的热表面，或用于引入引燃燃料(诸如柴油燃料)的燃料喷射阀。如果引燃燃料的量较小，发动机产生的污染物的量可以显著地减少。
[0005]将用于喷射的两种不同的燃料输送到内燃机的燃烧室中的问题是可能难以找到用于系统的所有部件的物理空间，更确切地说是用于以下各项的空间:每个气缸的两个燃料喷射阀、两个高压燃料轨道和用于运走从液压致动的燃料喷射阀的控制室排放的燃料的排放轨道、以及控制两种燃料的喷射中涉及的所有其他部件。
[0006]需要两个燃料喷射阀的问题的解决方案是将气体燃料喷射阀和引燃燃料喷射阀合成一体，例如，如在申请人的公开美国专利号6，073，862中所描述。这种方法的挑战是要防止气体燃料泄漏到引燃燃料中。这种泄漏可以通过以下方式来预防:控制气体燃料压力以通过使用压力调节器利用引燃燃料压力来维持预定压力偏置，所述压力调节器使用引燃燃料压力作为参考压力。或者，所述发动机可以基于所需气体燃料压力进行校准，并且之后控制引燃燃料压力以使其高于气体燃料压力。在两种替代方案中，压力调节器被设计成在两种燃料之间维持压力偏置，以防止第一燃料泄漏到第二燃料中。气体燃料供应系统还包括其他部件，例如，多个阀，其用于防止燃料回流到储槽、用于消除燃料供应线中的压力并且用于在需要时停止燃料供应。
[0007]由于在发动机体或气缸盖上可用的自由空间有限，当常规汽油或柴油发动机系统被重新设计成以两种燃料操作时，在发动机上安装此类额外的控制件带来了挑战。
[0008]过去，这个问题已经通过以下方式解决:在可用空间中彼此分开地安装对于操作具有两种燃料的发动机所需的额外部件，并且通过管道流体连接这些部件。尽管这个解决方案满足了操作发动机的功能需求，但是此类安装在一些发动机系统中可能会变复杂。此夕卜，此类管道增加了高压燃料供应系统的总体积，而具有较低总体积的系统可以更有效地操作，并且使得系统停止时需要释放较少的高压气体。与额外的管道相关联的又另一个缺点是每个管道连接会引入更多潜在的泄漏点。
[0009]虽然如上文描述的来自现有技术的解决方案解决了使常规柴油或汽油发动机适于以引燃点火的气体燃料作燃料的问题，但是仍然需要用于安装控制第一燃料相对于第二燃料的压力所需的额外的部件的更简单和紧凑的解决方案。
【发明内容】
[0010]公开一种用于控制内燃机中的第一燃料轨道压力并相对于第二轨道燃料压力维持预定压力偏置的模块，两种燃料都直接喷射到发动机燃烧室中。所述模块包括歧管本体，其具有通向歧管本体用于将第一燃料接收到由歧管本体限定的内部燃料通道中的入口，以及来自歧管本体用于将第一燃料输送到第一燃料轨道的出口。所述模块包括用于控制第一燃料的轨道压力的压力调节器，所述轨道压力随着所述第二燃料轨道压力的变化而变化，所述第二燃料轨道压力用作用于维持所述压力偏置的参考压力。压力调节器包括用于接收第一燃料的第一入口，所述第一入口通过提供在歧管本体中的第一通道流体连接到歧管本体的入口 ；用于接收第二燃料的第二入口，以及用于以预定压力偏置输送第一燃料的出口，其中压力调节器的出口通过提供在歧管本体中的第二通道流体连接到所述歧管本体的出口。所述模块还包括止回阀，其具有入口，所述入口通过歧管本体中的第一通道流体连接到所述歧管本体的入口和压力调节器；以及关闭阀，其用于停止第一燃料轨道的流体流。关闭阀具有入口，所述入口通过歧管本体中的第一通道流体连接到所述歧管本体的入口。
[0011]压力调节器、止回阀和关闭阀安装在歧管本体上以形成单一的且独立的结构。这意味着这些部件被安装形成紧凑的组件，所述组件允许通过模块的歧管本体中的内部通道而使部件之间流体连通，同时允许将这些部件一起作为一个结构单元移动的灵活性，所述部件可以安装在发动机上的不同位置处。
[0012]用于控制第一燃料轨道压力的模块还包括用于从所述模块排出第一燃料的排气出口，所述排气出口通过提供在歧管本体中的第三通道流体连接到压力调节器。
[0013]所述模块还可以包括检修阀，其用于在发动机检修期间从所述模块排出燃料，所述检修阀安装在歧管本体上并且通过歧管本体中的第三通道流体连接到排气出口。
[0014]在优选实施方案中，用于控制第一燃料轨道压力的模块的歧管本体安装在用于控制第二燃料轨道压力的第二燃料控制模块的歧管本体上。第二燃料控制模块的歧管本体包括第二燃料排放入口、第二燃料排放出口、用于将第二燃料控制模块流体连接到用于控制第一燃料轨道压力的模块的端口以及用于将第二燃料控制模块的歧管本体流体连接到第一燃料轨道的端口。
[0015]第二燃料控制模块可以包括第二燃料压力释放阀，其安装在第二燃料控制模块的歧管本体上。第二燃料压力释放阀通过第二燃料控制模块的歧管本体中的通道连接到第二燃料排放入口和第二燃料排放出口。
[0016]第二燃料控制模块还可以包括以下各项中的至少一个:第二燃料回流阀、第二燃料回流压力传感器、第二燃料轨道压力传感器以及第二燃料排放止回阀，所述第二燃料排放止回阀可以安装在第二燃料控制模块的歧管本体上，并且通过第二燃料控制模块的歧管本体中的通道连接到第二燃料排放入口和第二燃料排放出口。
[0017]第二燃料控制模块的歧管本体可以具有至少一个延长末端，其被成形来容纳系统部件例如用于第二燃料的过滤器的安装。
[0018]由用于控制第一燃料轨道压力的模块和第二燃料控制模块形成的组件可以安装在发动机体上、发动机的气缸盖上或由发动机提供动力的车辆的车架上。
[0019]在一些实施方案中，用于控制第一燃料轨道压力的模块的歧管本体安装在发动机的气缸盖上、发动机体上或由发动机提供动力的车辆的车架上，并且通过管道流体连接到第二燃料控制模块，所述第二燃料控制模块安装在气缸盖上、发动机体上或车架上与用于控制第一燃料轨道压力的模块的位置分开的位置上。
[0020]公开了一种用于将用于控制第一燃料轨道压力的模块安装在内燃机的线路板上的方法，所