用于内燃机的燃料系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种使内燃机的燃料冷却的燃料系统。
【背景技术】
[0002]装备有共轨燃料系统的内燃机具有多个燃料喷射器。共轨燃料系统的典型燃料喷射器可以通过套筒管连接至共轨。燃料喷射器可以通过阀装置以受控方式将燃料喷射到汽缸中，而阀装置转而由致动器控制。每个燃料喷射器可以将一定量的燃料以预定的时间间隔喷射到汽缸中。
[0003]燃料可以在高压下喷射到内燃机的汽缸中。在高压下，燃料被压缩，因此燃料的温度升高。燃料温度的升高使得在运行循环过程中内燃机的燃料喷射器内的温度升高。用于共轨燃料系统的现有方法是在将燃料喷射到汽缸中的同时增加喷射压力。这样可以提高燃料的温度。燃料的高温可以导致燃料进行氧化，这样反过来使得碎肩沉积在燃料喷射器的各表面上。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型涉及降低燃料喷射系统中的高燃料温度。在一个方面，本实用新型涉及一种用于内燃机的燃料系统。内燃机包括汽缸、具有套筒管孔的汽缸盖以及至少一个燃料喷射器。该燃料系统还包括共轨、套筒管和连接器。套筒管配置成将共轨连接至至少一个燃料喷射器，以用于输送来自共轨的燃料。套筒管联接至汽缸盖，使得套筒管的一部分位于汽缸盖中的套筒管孔内，从而在其间限定冷却剂套。连接器配置成将套筒管联接至汽缸盖并将套筒管保持在套筒管孔内。连接器包括至少一个通孔。所述至少一个通孔配置成允许冷却剂通过以到达冷却剂套。
[0005]上述技术方案通过冷却剂套将低压冷却剂提供至燃料喷射器中的燃料通道。来自套筒管中的燃料的热量传递到冷却剂，从而对套筒管中的燃料进行冷却。
【附图说明】
[0006]图1示出了根据本实用新型的构思的具有燃料系统的内燃机的示意图；
[0007]图2示出了根据本实用新型的构思的具有位于汽缸盖中的套筒管的燃料系统的剖视图；以及
[0008]图3示出了根据本实用新型的构思的燃料系统的喷射器中的其中一个喷射器。
【具体实施方式】
[0009]图1示出了根据本实用新型的一个方面的内燃机100的示意图。内燃机100可以包括燃料系统102、汽缸104和汽缸盖106。汽缸104可以限定用于燃料喷射和燃烧的燃烧室(未示出)。汽缸104可以装配有汽缸盖106，汽缸盖106可以配置成容置用于将燃料喷射入汽缸104的至少一个燃料喷射器108。
[0010]燃料系统102可以包括燃料喷射器108、燃料箱110、燃料传输栗112、过滤器114、高压栗116、共轨118、套筒管120、电子控制器122以及冷却剂回路124。燃料箱110配置成储存燃料，该燃料可以是用于在内燃机100中燃烧的任何合适的燃料，其中包括但不限于，石油基馏出柴油燃料和/或生物燃料。燃料箱110可以流体地连接至燃料传输栗112。燃料箱110中的燃料可以供给至燃料传输栗112。燃料传输栗112可以配置成将燃料通过过滤器114供给至高压栗116。经过滤的燃料通过燃料供给管道126供给至高压栗116。高压栗116可以流体地连接至共轨118的入口 128。高压栗116可以通过高压燃料供给管道130将燃料供给至共轨118的入口 128。共轨118配置成将燃料供给至燃料喷射器108。
[0011]共轨118可以包括至少一个连接至套筒管120的出口 132。套筒管120联接至汽缸盖106。套筒管120配置成便于将燃料从共轨118供应至燃料喷射器108。在一个实施例中，燃料喷射器108位于汽缸盖106中且燃料喷射器108可以与如下所述的返回管道134流体连通。通过返回管道134返回的燃料可以排回到燃料箱110中。
[0012]此外，燃料系统102包括电子控制器122。电子控制器122可以配置成借助于多个连通管道136控制燃料系统102。
[0013]燃料箱110中的燃料通过燃料传输栗112进行栗送。燃料传输栗112经燃料供应管道126通过过滤器114将低压燃料供应至高压栗116。然后，高压栗116进一步将燃料栗送至共轨118的入口 128。共轨118通过出口 132将燃料供应至套筒管120。套筒管120将共轨118供应的燃料提供到燃料喷射器108。可以由电子控制器122来控制通过燃料喷射器108将燃料喷射到汽缸104的燃烧室中。电子控制器122通过连通管道136与燃料喷射器108连通。
[0014]此外，由燃料传输栗112栗送的低压燃料的一部分可以传输至燃料喷射器108。传输至燃料喷射器108的该低压燃料用于冷却燃料喷射器108，且在下文中称为冷却剂。用以冷却燃料喷射器108的冷却剂流经的路径被称为冷却剂回路124。冷却剂回路124包括冷却剂供应通路138和返回管道134。冷却剂通过冷却剂供应通路138从燃料传输栗112传输至燃料喷射器108。冷却剂在燃料喷射器108中循环，并且通过吸收燃料喷射器108的热量来冷却燃料喷射器108，这样便使得冷却剂被加热。在对燃料喷射器108进行冷却之后，热的冷却剂通过返回管道134流回燃料箱110。
[0015]图2示出了根据本实用新型的构思的具有联接到汽缸盖106的套筒管120的燃料系统102的剖视图。结合图1的元件来解释图2。汽缸盖106包括套筒管孔200。套筒管孔200配置成容纳套筒管120。如上所述，套筒管120联接到汽缸盖106，以使得套筒管120的一部分位于汽缸盖106中的套筒管孔200内，从而在其间限定冷却剂套202。换句话说，围绕套筒管120的套筒管孔200内的空间限定冷却剂套202。套筒管120周围的冷却剂套202限定在套筒管孔200的孔壁204与套筒管120之间。套筒管120周围的冷却剂套202配置成允许冷却剂流动并且由此冷却套筒管120中的燃料。
[0016]此外，汽缸盖106装有配置成将套筒管120联接至汽缸盖106的连接器206。连接器206配置成将套筒管120固定在套筒管孔200中。连接器206包括至少一个通孔208。通孔208与冷却剂供应通路138流体连通。通孔208通过冷却剂供应通路138接收来自燃料箱110的冷却剂，并且允许冷却剂通过以到达冷却剂套202。通孔208与汽缸盖106的套筒管孔200中的冷却剂套202流体连通。
[0017]在一个实施例中，燃料系统102可以设置有多个密封件210。多个密封件210可以提供来用于将连接器206与汽缸盖106和套筒管120密封。
[0018]图3详细示出了根据本实用新型的构思的燃料系统102的喷射器中的其中一个喷射器。结合图1和图2的元件来解释图3。如上所述，燃料喷射器108位于汽缸盖106中。燃料喷射器108可以包括压力室212。压力室212可以流体地连接至套筒管120。套筒管120配置成将高压燃料从共轨118提供至压力室212。
[0019]此外，燃料喷射器108可以容纳与冷却剂套202流体连通的多个燃料通道214。燃料通道214从冷却剂套202接收冷却剂并允许冷却剂流动以冷却燃料喷射器108。因此，冷却剂在燃料喷射器108的燃料通道214中的的循环降低了燃料喷射器108的温度。冷却剂在燃料通道214中循环并冷却燃料喷射器108之后，冷却剂的温度会升高。因此，需要将热的冷却剂引出到燃料喷射器108之外。如上所述，出于此目的，燃料系统102设置有返回管道134。返回管道134与燃料喷射器108中的燃料通道214流体连通。返回管道134配置成将冷却剂从燃料通道214返回至燃料箱110。
[0020]在喷射期间，电子控制器122可以给燃料喷射器108发送信号，以将燃料喷射到汽缸104的燃烧室中。高压燃料从共轨118到燃料喷射器108的喷射可能会使燃料喷射器108的温度升高。在一个实施例中，燃料喷射器108的温度可以通过与电子控制器122控制连通的多个温度传感器(未示出)进行监控。
[0021]工业实用性
[0022]本实用新型涉及内燃机中的燃料喷射器。本实用新型涉及在相对较高的燃料喷射压力下运行的燃料喷射器。本实用新型提供具有能够进行内部燃料冷却的燃料系统102。所公开的燃料系统102在连接器206中装备有通孔208，以输送低压冷却剂。在一个实施例中，内燃机100可使栗源从燃料箱110抽取低压燃料或冷却剂。提供低压冷却剂的流动，以冷却与内燃机100关联的燃料喷射器108。连接器206中的通孔208可经冷却剂供应通路138从燃料箱110 (图1中示出)接收低压冷却剂。通孔208将低压冷却剂输送到套筒管120周围的冷却剂套202。低压冷却剂通过冷却剂套202流动到燃料喷射器108中的燃料通道214，以冷却燃料喷射器108。此外，来自套筒管120中的燃料的热量被传递给流经套筒管120周围的冷却剂套202的冷却剂，并且由此冷却套筒管120中的燃料。此外，冷却剂从冷却剂套202流动到燃料喷射器108中的燃料通道214，而来自燃料喷射器108的热量被传递到冷却剂，并且由此对燃料喷射器108进行冷却。
[0023]在一个实施例中，内燃机100的燃料喷射器108内的部件的温度可以维持在低于某一预定温度。当前的内燃机跟随高燃料喷射压力的趋势。高燃料喷射压力可以导致燃料和燃料喷射器108的温度升高。高燃料喷射压力的额外效果是在燃料喷射器108的内部部件上形成碎肩。碎肩的形成可以是在高燃料温度下较轻的燃料化合物的蒸发和氧化以及较重的燃料化合物的沉积的结果。如本文所述，燃料喷射器108的内部冷却和流经套筒管120的燃料减少了燃料的较重的燃料化合物在燃料喷射器108的内部部件上的沉积。这样便可以保持燃料喷射器108的最佳性能。
【主权项】
1.一种用于内燃机的燃料系统，所述内燃机包括:汽缸、具有套筒管孔的汽缸盖、位于所述汽缸盖中的至少一个燃料喷射器，其中，所述至少一个燃料喷射器配置成将燃料喷射到所述汽缸中，其特征在于，所述燃料系统包括: 共轨，其中，所述共轨配置成将燃料输送到所述至少一个燃料喷射器； 套筒管，其配置成将所述共轨连接至所述至少一个燃料喷射器，以供给来自所述共轨的燃料，其中，所述套筒管联接到所述汽缸盖，使得所述套筒管的一部分位于所述汽缸盖中的所述套筒管孔内，从而在其间限定冷却剂套； 连接器，其配置成将所述套筒管连接至所述汽缸盖，并将所述套筒管保持在所述套筒管孔内；以及 至少一个通孔，其位于所述连接器中，其中，所述至少一个通孔配置成允许冷却剂通过以到达所述冷却剂套。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于内燃机的燃料系统，该燃料包括汽缸、具有套筒管孔的汽缸盖以及至少一个燃料喷射器。该燃料系统包括共轨、套筒管和连接器。套筒管配置成将共轨连接至燃料喷射器以供给来自共轨的燃料，其中，套筒管联接至汽缸盖，以使套筒管的一部分位于汽缸盖中的套筒管孔内，从而在其间限定冷却剂套。连接器配置成将套筒管连接至汽缸盖，并将套筒管保持在套筒管孔内。连接器包括至少一个通孔，所述通孔配置成允许冷却剂通过以到达冷却剂套。本实用新型通过冷却剂套向燃料喷射器中的燃料通道提供低压冷却剂，从而冷却套筒管中的燃料。
【IPC分类】F02M55/02, F02M53/00
【公开号】CN205047342
【申请号】CN201520655769
【发明人】D·R·易卜拉欣
【申请人】卡特彼勒公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年8月28日
【公告号】US20160076500