燃料输送系统的制作方法

专利名称：燃料输送系统的制作方法
相关申请该申请声明受益于2001年2月20日申请的系列号为60/270647的临时申请，和2001年6月18日申请的系列号为09/883695的非临时申请，在这里结合供参考。
背景技术：
1、发明领域本发明涉及一种用于内燃机燃料供应系统领域的方法和设备，特别涉及这样的系统，其具有相互配合的部件从输入的燃料，例如柴油中，清除杂质，诸如夹带空气。
2、问题的陈述柴油发动机的典型燃料供应系统根据真空输送系统的原理工作，其中，燃料箱中的燃料通过燃料管线被输送到输送泵或燃料泵。在燃料管线中通常设置燃油滤清器，用于从输入的燃料中清除微粒和水。燃料管线将燃料输送到输送泵或燃料泵的入口，该泵给燃料增压，以便向燃料喷嘴输送燃料。有各种用于燃料输送的机械和机电联动装置，例如分配式泵或电子控制模块(ECM)系统，它们从通用的轨道系统输送燃料。
柴油机的运转缺点和低效率是公知的，但这种发动机的商业实施疏于解决这些公知问题。柴油发动机损失功率，增加排放烟气，增加燃料消耗，并且抑制对征兆的响应，例如燃料过滤器在使用中被堵塞。在汽车和船舶中使用的高速柴油发动机在高转速时丢失扭矩。发动机的功率输出在较高海拔时降低。工业界简单地接受了这样的事实，即这样的发动机的运转时好时坏，并且没有充分地分析或纠正这个问题，这个问题可通过视觉从发动机在不同时期的排气变化中观察到。
前述问题被普遍认为牵涉到正时改变，并且工业上通过研制“ECM”技术来解决这个问题。柴油燃料喷射系统基本上是液压系统，不论它们是机械正时还是电子控制。喷油嘴的正时必须精确到毫秒，否则发动机效率要受影响。根据柴油发动机的工作原理，当活塞向上止点(TDC)即冲程顶端升高时，喷油嘴定时向活塞-汽缸组件内的空气压缩体输送燃料。压力产生的热量足以导致燃料与空气中的氧气混合时产生点燃。喷油嘴脉冲在一瞬时点及时地输送喷雾燃料，但事实是，喷雾仅持续一瞬间，即约5毫秒或在怠速时更少。所以，发动机性能被最优化，以便在活塞到达TDC前的时间点处及时进行初始化。燃烧的副产品，例如氧化氮和微粒，通过该最优化被减少。最优化的发动机性能的另外特征包括优化的圆锥喷射几何模式和最小喷射持续时间。在柴油喷射泵的增压侧夹带的空气干扰所述的喷射模式，喷射正时延迟，并且在“ECM”控制的发动机上，增加喷射的持续时间，所有这些都减少发动机的有效功率和导致燃料的不完全燃烧。
授予Ekstam的美国专利5746184和5355860都提出了柴油发动机的燃料输送系统，这两篇文献结合在这里以便参考其相同的内容，就像在这里公开的内容一样。这些专利在本领域取得了重大的进步，其通过示例说明，柴油发动机的性能通过使用一种空气-燃料分离系统能被增强，该系统能够清除燃料中夹带的空气。这些系统现在以商标FUEL PREPORATOR作为柴油发动机的改进装置在商业上销售，并且一直对燃料的经济性能和微粒物质、一氧化碳和氧化氮(NOX)的排放有明显的改进。根据US5746184，燃料在正压下被输送到过滤器，过滤器微孔大小小于25微米，优选地约15微米。
燃料泵入口系统的真空输送概念已经导致了燃料输送和喷射泵的商业化实施存在真空和气穴问题，这种问题将往燃油中加入空气气相和迅速产生的燃油蒸汽。已有文献证明，通常溶在燃料中的空气可在这些泵的进入侧通过进入口的抽吸作用被排出溶液。较大的抽空压力或抽吸作用增加气穴现象的机率，气穴现象进一步增加夹带在燃料中的蒸汽量。授予Ekstam的美国专利5539214结合在这里以便参考其内容，就向在此处公开一样，其中教示使用燃料输送双密封装置，该装置对燃料泵的进口和出口侧的隔离进行了改进。
不同的管理机构，包括联邦的，洲的和市政府的，正在研究与柴油排放有关的环境问题。基本的问题是柴油排放相对不成比例的氧化氮(NOX)和微粒，这些导致难看的褐色烟雾。微粒正逐渐被疑为或被牵连为呼吸疾病问题的起因。已经提出或实施各种管理计划，以便解决这些问题。实际上存在和正在增加这样的危险，即，如果对柴油燃料和使用的微粒收集器进行实质性改变，则柴油发动机按照现在的结构，将不能满足将来的排放需要。尽管现在用美国专利5355860和5746184制造和商业上销售的机型工作良好，但过滤器结构以及与整个装置的尺寸关系使机型具有较大的体积和流量，使该机型变得很笨大。
技术方案本发明通过对燃料输送系统和方法提供进一步的改进，克服上述指出的问题。作为组合和单独的部件，这些改进导致广泛应用的柴油发动机的燃料经济性能的改进和减少尾气排放。
这里所述的燃料输送系统的一个方面是对现有空气-燃料分离系统的改进。
例如，与空气-燃料分离系统一体形成的电加热元件可以用于加热燃料，以便在空气-燃料分离前进行预先处理，即，该电加热元件可被设置在空气-燃料分离系统的上游。电加热元件可以被构造成，对安装有空气-燃料分离系统的车辆，接受车辆外部电源的电能，或可以接受车上发电机或交流发电机的电能。
这样的另一方面包括使用单向阀，该阀具有一个盘簧和阀元件，其中阀元件具有一容纳在盘簧内的轴和一个与该轴连接的半球头。这个组件可以对现有系统，例如前述的FUEL PREPORATOR提供改进，以防止或补救现有弹簧和球阀由于长期使用而产生的槽磨损而失效。
这样的另一方面包括水分离器。装置要正确运转，燃料必须能够自由地流动，没有导致输送泵不起作用的水和杂质。水分离器可由许多不同的材料制成，例如纤维素，微玻璃(microglass)，金属丝或合成滤网或它们的组合。销售的许多燃料过滤器是燃料过滤器-水分离器的组合。许多这样的产品在使用时快速插接和限制流体的流动。如果这些产品用在空气分离器装置上，他它们会导致空气分离器装置的运转失效。水分离器不能对装置的燃料流动产生约束，所以，该设计是非常重要的。适合于水分离器元件的最好材料是滤网，是金属丝的或合成的。水分离器滤网的微孔可从30微米到144微米。然而，优选地是70到100微米。滤网被打褶，以便增加水分离器的表面面积。剥离网的表面面积应当足以减小燃料流动/压力。该装置可以作为现有系统的改进装置，如前述FUEL PREPORATOR。
这样的另一方面包括燃料过滤器。旋转式(spin-on)燃料过滤器普遍使用常规设计概念，消费者可用来去除柴油燃料中普遍存在的污物，液体和微粒。常规设计概念规定过滤器介质的空隙率、空隙量。还有，过滤器内的间隙和通道只基于流动考虑，即单相和一个方向流动，对应用设备的操作效应构成限制。正如这里所述，需对这些常规过滤器进行改进，因为现在认识到，当过滤器用于空气分离和清除时，还有其它的性能需求。所以，常规过滤器的设计应被改进得更好，以使它们满足性能的要求，包括从液体中进行空气-蒸汽分离，例如从柴油燃料或其它基于液体的石油中。
众所周知，基于液体的石油包含大量体积的夹带空气。这些空气-蒸汽夹带在柴油燃料中或进入系统，极大地超过了过滤器包含或储存空气-蒸汽的能力，直到过滤器发生改变，存在微粒杂质的情况也是一样。空气-蒸汽的清除是一个连续的过程。夹带的空气/蒸汽通过对空气或蒸汽通过具有阻力的湿多孔纸现象被分离。对蒸汽通过阻力的大小由过滤元件微孔尺寸和薄膜强度或液体的表面张力决定。从过滤器分离的空气/蒸汽，通过改进过滤器设计中的漂浮作用和在过滤头中形成的预定通道被清除。对该过程的过滤器设计必须考虑双向流动，因为液体以正常方向流通，而空气-蒸汽或气泡以反方向上升或逆着液体的输入流动漂浮。过滤器元件和过滤器内壁间的间隙必须足够大，以便液体的流动速度被减小到比气泡漂浮速率足够低的程度。应当形成过滤器顶板，以便将燃料通道设置在板的最上方或升高的位置。这将改进气泡上升到过滤器装顶部的通道，以便通过空气排出通道排出。所以，空气分离或过滤器筒的设计得以改进，其中，空气-燃料分离筒具有一过滤器，一外壁和一在过滤器和外壁之间的气室，空气-燃料分离筒的预定设计根据以下关系(1)(V/CR)＜F*D/RR，其中，V是气室的体积，CR是燃料的峰值消耗或吞吐速率，F是至少是1的驻留系数，D是气泡上升距离，等于过滤器筒的高度，RR是气泡上升速率。F优选地至少是2，更优选地至少是3。
按照公式(V/CR)＜F* D/RR，采用圆柱形状尽管是有效的，但“圆锥形”过滤器是优选的。截头圆锥体过滤器设计是最优选的。圆锥体的形状是在顶部具有较小的直径，这使过滤器顶部通道的间隙增加，因而减小了燃料流动速度。对沿气室横截面所有点的气泡上升速率，优选实施例也满足方程式(1)。由于燃料向过滤器底部区域移动，所以过滤器元件的底部直径变大。然而，总的流动速率并不增加。通过过滤器元件的燃料流降低了速度。因此，过滤器最优选地具有的标称过滤直径为从1微米到10微米，该范围与常规过滤器相比，是圆锥几何形状允许的较宽范围。过滤器优选地形成有棱纹的圆锥柱面，具有两层，包括纤维材料的外层和纤维素的内层。优选的纤维材料是压缩微玻璃，这种结构的过滤器被证明能改进服务寿命。
燃料输送系统的另一改进包括一隔板，其从过滤器头的基部向着当过滤器被连接到过滤器头时所形成的过滤区域或腔突出。该隔板或壁，从过滤器基部向过滤器的顶板突出，并延伸进过滤器的壁内，能有效地把过滤器头和过滤器顶板之间的区域分隔成两个分离的腔，隔离从液体输入流排除不希望气体的通道，建立了不希望气体的分离排除通道。曾是流体输入流动产生湍流和涡流的共同区域，现在成了两个分隔的腔，一个是用于流体进入的入口腔，另一个是用于收集和排除不希望气体的出口腔。隔板的合适位置是，使顶板中的一些孔允许流入过滤器的流体自由流动，同时，留出其它足够的孔，用于升入新产生的出口腔的气泡通过并通过排放通道被排除。
另一改进包括过滤器头区域包围着空气排放通道。空气排放通道通过在过滤器头中加工一简单的孔而形成的。改进包括在过滤器头中包围空气排放通道的区域形成一倒杯。该倒杯的尺寸和形状足以帮助把气泡收集和导向空气排放通道，以便排放。
再一方面包括一不泄露过滤器组件，用于过滤液体。该过滤器组件包括一过滤器头，其包括一用于接受被过滤流体的入口，流体在被过滤后流出过滤器头出口，一螺纹连接器，当过滤器筒连接到过滤器头时用于连接过滤器头和过滤器筒，和一插头，其预定体积足以容纳从过滤器组件排出的流体。过滤器筒可以螺纹连接到螺纹连接器。过滤筒包括一外壁，其提供一足以容纳插头的容积，以便当过滤器筒从螺纹连接器分离和插头从该容积中抽出时，该容积能包含预定容积的排出液体。设置一顶盖，用来选择性地密封该容器，以便当过滤器筒脱离螺纹连接器时，保持预定容积的排出液体。从入口和出口的至少一个中的适当位置延伸一空气排出通道，以便从不泄露过滤器组件中排除空气。该空气排出通道具有第一端，并与其第二端流体相通，第一端与入口和出口之中的一个流体连通，第二端被定位得当过滤器筒被连接到螺纹连接器时与过滤器筒的内部区域密封配合，以便过滤器筒从螺纹连接器移开时，使第一端和第二端之间流体连通，从而破坏液压真空，有利于从进口或出口之一个中排气。
不泄露过滤器组件通过下述方式使用，在进口和出口之间的流动通路上进行流体过滤，流体过滤器筒可选择性地与螺纹连接器脱开以便从容器中抽出插头，从进口和出口向容器排出流体。通过在容器上覆盖和安装顶盖，顶盖可用来密封容器中的流体。例如，顶盖可包括一螺纹接头，通过将该螺纹接头旋入过滤器筒的螺纹联接部分，可密封容器中的流体。
空气-燃料过滤器和水分离器是燃料输送系统的功能部件。旋转燃料过滤器和水分离器过滤器的各种尺寸，设计，和材料已可被大量地获得。由于可互换质量不明的“将适合”(will fit)过滤器，这将不能保证高的性能。所以，在本发明的控制上使用合适的空气-燃料分离器和水分离器就尤为重要。当正确使用时，不泄露过滤器的“独特和有效”的功能不仅能消除环境污染，而且能够避免在本发明上使用会削弱本装置重要功能的“将合适”过滤器。
本发明另一方面涉及在收集管的端部包括一另外的滤网型滤袋过滤器，所述收集管从过滤器内输送燃料。该管延伸到过滤器底部。在该过滤器区域的燃料更易于不夹带已通过过滤器的空气-蒸汽。为进一步减少进入收集管和通向发动机的随机气泡，改进的特征是，在收集管的开口端包围一丝网过滤器或“滤袋”。该丝网过滤器或“滤袋”应尽可能大，也要小到足以穿过过滤器顶部开口，并在该开口过滤器与螺纹接头连接。过滤器“滤袋”可由类似水分离器中使用的丝网构成。该“滤袋”对进入收集管顶部周围高流区域的气泡构成屏障。
本发明的另一方面是提供一不泄露旋转过滤器筒，其包括一包围过滤器的外壁，以便在该外壁和过滤器之间形成一气室；一横跨该外壁的穿孔壁，其限定一容器，该容器具有预定的体积，足以容纳在预定使用环境下更换旋转过滤器期间从相应的过滤系统中排出的流体；和安装在穿孔壁上的螺纹连接件，以提供从过滤器而来的流动通道，并且穿孔壁对过滤器的定位提供结构支撑。
本发明的另一方面是提供一燃料输送系统，包括一燃料输送泵，其具有一泵壳，该泵壳包括一有燃料入口和燃料出口的输送腔，一旋转驱动轴，用于可操作地旋转该轴的原动装置，该轴与位于燃料输送腔内的一旋转叶轮连接，以便使燃料从入口移向出口，和一从原动装置隔离燃料输送腔的密封件，对该输送泵的改进包括，燃料输送腔具有隔壁，其形成一用于穿过轴的孔，所述腔具有径向向外的壁，在叶轮和该径向向外壁之间限定一气室，所述隔壁上具有一槽，该槽从开孔向径向向外壁延伸。
本发明的另一方面是提供一燃料输送系统，包括一空气-燃料分离组件，该组件包括一过滤器头和一过滤器组件，该过滤器组件具有一过滤器外壳和一过滤元件，改进包括，过滤器外壳包括一板，该板包括多个通道，所述通道空间与过滤器外壳内部和过滤元件外部流体相通，和一中央螺纹孔，其与过滤元件内部空间相通；过滤器头具有实心壁下落管，该管伸过过滤器元件内的中央螺纹孔，该实心壁下落管具有远离过滤器头的一末端孔，并且一丝网滤袋包围该末端孔。
本发明的再一方面是提供一燃料输送系统，该系统包括一安装件，其具有一内部流通通道，用于在空气-燃料分离器之间建立流体连通。一水-燃料分离器；一燃料输送泵；和一电子加热元件，作为安装件的内部元件用于加热燃料；至少一个具有单向阀的流动通道，该单向阀具有一盘簧和一阀元件，该阀元件具有一容纳在盘簧中的轴和与该轴连接的半球头；空气-燃料分离器包括一过滤器和一外壁，并在过滤器和该外壁之间限定了一气室，该气室具有根据关系式(V/CR)＜F*D/RR的预定设计，其中，V是气室的体积，CR是燃料的峰值消耗或吞吐速率，F是至少是1的驻留系数，D是气泡上升距离，等于过滤器筒的高度，RR是气泡上升速率。该实施例的进一步方面提供安装件，其包括一过滤器头，包括一接受被过滤燃料的入口，和一燃料在被过滤后流出过滤器的出口，一用于连接过滤器头和空气-燃料分离器的连接件，和一插头，该插头的预定体积足以容纳从安装件排出的流体；一燃料输送泵，其具有一泵壳，该泵壳包括一有燃料入可和燃料出口的输送腔，一旋转驱动轴，用于可操作地旋转该轴的原动装置，该轴与位于燃料输送腔内的一旋转叶轮连接，以便使燃料从入口移向出口，和一从原动装置隔离燃料输送腔的密封件，燃料输送腔具有隔壁，其形成一用于穿过轴的孔，该腔具有径向向外的壁，在叶轮和该径向向外壁之间限定一气室，该径向向外壁与分隔壁连接，该隔壁上具有一槽，该槽从开孔向径向向外壁延伸。
本发明前述方面的另外细节、目的和优点，在阅读了以下内容和附图后，对本领域的普通技术人员将是显而易见的。
附图概述

图1是空气-燃料分离系统的示意图，该系统包括一用于燃料循环和处理的电加热系统；图2表示一种型式的燃料输送泵，这种型式的泵使用G转子工作，其中改进包括在转子腔中形成一U切口；
图3是图2所示U切口的进一步细节；图4提供图2所示输送泵电机腔的进一步细节；图5表示球-弹簧单向阀组件的现有技术设计，该组件在图1所示型式的空气-燃料分离系统中是有效的。
图6表示弹性材料的阀组件，该组件具有改进功能，可以代替图5所示的球；图7表示使用中的弹性材料阀元件；图8表示一旋转过滤器组件，包括一具有一容器的过滤器筒，该容器用于收集过滤器头的排出的流体，并且可用于图1所示型式的空气-燃料分离系统中；图9表示一旋转过滤器组件，包括一具有分隔壁或隔板的过滤筒，该分隔壁或隔板从过滤器头延伸，把过滤器头和过滤器之间的普通腔分隔成两个腔，一个是用于流体进入的入口腔，另一个是用于收集和排出不希望气体的出口腔，并且可用于图1所示型式的空气-燃料分离系统中；图10表示一顶盖，其可组合使用在图8所示的过滤器筒中，以便收集或保持容器内的排放液体；图11表示一个插头体，其可作为一个改型组件安装在常规过滤器头上，以图8所示的方式与过滤器筒一起使用；图12表示商业上可获得的各种旋转过滤器的比较尺寸；图13是图12的继续，包括各种过滤器部件的流速计算结果；图14是图12的继续，包括各种过滤器部件的流速计算结果。
优选实施例的详细描述根据一示例性实施例，其示出了燃料输送系统的优选特征，现将示出空气-燃料分离系统的一种改进设计，该系统设置一电加热元件，用于在空气-燃料分离前对燃料进行循环预处理。
图1是通过举例来说明燃料输送系统100主要优选部件的示意图。一绝缘燃料容器102与燃料供应管路104连接，用于向处理组件106供应燃料，这样的处理组件，诸如FUEL PREPORATOR装置，可从ST.LouisMissouri的Diesel Products.inc获得。FUEL PREPORATOR是商业上可获得的最公知的装置，根据这里描述的原理使用和改进。根据这里描述的原理，优选使用一些型式的商业装置，如2000年型。FUELPREPORATOR装置在美国专利5746184中有充分的说明和描述。
中心部件108包括内部流动通道和装设的阀门，它们提供一内部流动通道110，该通道使燃料输送管路104与燃料出口管路112相通，并且递送燃料，以便在各站做顺序处理。流动通道110在加热器部件114进入燃料处理组件106，加热器部件对燃料进行加热，以便减小燃料浓度和防止在冷气候下凝结。一电致动输送泵116对流动增加动力，输送泵在出口管路端112保持正表压。经加热的燃料在进入燃料出口管路112前流经水分离器118，然后是输送泵116和一空气分离器120。被空气分离器120清除的空气被排入空气回路122，以便返回燃料容器102。
燃料处理组件106中的双向阀124可选择性地开闭，例如通过电、人工或气压控制，用于循环被加热燃料，流体杂质和粒子杂质被去除，以便改进燃料输送系统100中燃料的总体质量和特性。
燃料出口管路112与喷射泵128相接。喷射泵128可以是任意的柴油喷射泵，例如机械或电子控制的泵，并且根据公知的原理工作，与多个喷射器相连，例如常规柴油发动机132上的喷射器130。
当发动机132运转时，例如来自散热器134的发动机制冷剂，被选择地循环通过制冷剂输送管136，进入加热器部件114，并通过管138返回散热器134。制冷剂的这种循环通过加热器部件114中的热交换而加热了输入燃料。加热减小了燃料粘度，因而降低了燃料对混入空气的携带能力。
燃料输送系统100和加热器部件114可通过加入一个选择性的，但是优选的，电阻加热元件140而改进，该加热元件由一外部电源提供动力。外部电源142可以包括汽车蓄电池，发电机或电压转换器。电源142可以是车辆的交流发电机，并可选择性地代替通过管136和138的制冷剂循环系统。电压转换器例如可以接受110伏或220伏的交流电，并转换成12伏或24伏的直流电。这样的设置，例如，允许卡车司机将车停放得最接近合适的插接电源，并在寒冷条件下整宿停车，经加热的燃料通过阀124再循环，有利于卡车停止后容易启动。
根据燃料输送系统的另一方面，现举例示出，G-转子燃料输送泵诸如输送泵116的转子腔，可以设置一切口，例如U型切口，这样延长泵的寿命。
图2表示输送泵的中间横截面图，并提供图1的另外细节。输送泵116包括一电枢200和一场外壳202，它们以常规方式配合充当电机枢转轴204的作用。多个螺栓例如螺栓206和208，连接场外壳202和转子外壳部件205。轴204以“G”转子210的形式被连接到常规叶轮，“G”转子210通常是圆柱形，具有向下延伸的接触输送泵燃料212的翼片。轴颈轴承表面214与轴204接触。密封件或一弹性密封件216设置在轴204和转子-外壳205之间，以便防止燃料泄露，否则，在与电枢200和场外壳202接触时可能产生爆炸或火花。密封件216也防止燃料渗入大气，导致污染或产生另外形式的爆炸或火花危险。
在正常工作时，腔220内的G-转子210开始旋转，由于燃料被吸入泵中而产生相对真空，密封件216要承受这样产生的压差。外部空气比燃料粘度小得多，更容易渗过密封件216而进入腔220。一旦燃料在G-转子210的作用下开始运动，腔220便被增压，密封件需承受内部压力。所以，相对于输送泵116周围的外部压力，密封件216所承受的压力相对于输送泵的周围压力周期性地从真空到过压。该真空和过压循环将使密封件216疲劳，所以加速了它的损坏。
前述图2内的泵116总体上涉及一种常规的燃料输送泵，然而，泵116还包括对腔220的各种改进，这种改进能延长泵的寿命，提高运转效率。
图3描述图2放大部分的内容，示出了对腔220结构的改进，这种改进减少了密封件216上的压力循环。腔220总体上具有圆柱形状，其与轴204同心。一上分隔壁222与在转子外壳部件205中与侧壁224相遇而构成腔220。轴204穿过分隔壁222。在分隔壁222中，有一个呈U形切口226的槽，该槽有利于流体的流动，这减轻密封件216上压力产生的应力。U切口226的形状如同指向轴204的饼片，即U切口226朝向侧壁224的角度增加，侧壁224形成一径向的外侧壁。U切口226优选地具有至少等于气室的体积，或至少等于G-转子210和侧壁224之间的空间228的体积，并作为一波动腔来防止密封件216被置于极度的压力循环中。U切口226的设置能显著地延长密封件216的服务寿命，和显著地增加使用环境的安全性。
图4是转子外壳部件205的底部视图，并且示出U切口226的其它细节。设置多个螺栓孔400，402，404和406，以便与图2中的场外壳202连接。设置一中心孔408，用于穿过轴204。侧壁224在下端被一O形槽所包围。U切口226位于壁222的下表面，在装配好的泵116(也见图2)的腔220的空间278与密封件216之间产生流体连通。U切口226提供的这种流体连通减小了作用于密封件216上压力循环的强度和持续时间或波动，这是通过促进流体流动而平衡由G转子210转动产生的暂时性压力不平衡来实现。
现在通过举例说明根据另一个的优选实施例和优选燃料输送系统的措施，空气-燃料分离系统可以设置有改进的单向阀，来延长这些系统的服务寿命。
图5表示US5746184中说明和描述的现有技术中的弹簧偏置球组件500。这些阀作为单向阀一般是有效的，然而，已经发现这些阀的磨损导致最终的渗漏。弹簧502向一个倒斜面的阀座506推动球504。发动机的振动和/或道路的振动以及阀组件500的重复开闭，最终导致槽508在阀座506的球接近面510处的磨损产生。仅槽508的存在本身不会导致阀组件的渗漏，但球504在阀组件500开闭时趋向旋转，如箭头512所示。该旋转使槽508与面510的定位不对中，当球504面对表面510正常坐落时，槽508就提供了渗漏的通道。
这个问题的解决办法是设置一没有可旋转密封件的单向阀组件。图6表示阀件600，其可代替球504。阀件600具有圆柱轴602，该轴与半球头604形成一体，半球头形成一肩部606。如图7所示，该阀件600在一个位置处靠在阀座506上，在该位置时圆柱轴602位于弹簧700内，而半球头604坐靠表面510。弹簧700的偏置作用阻止阀件600旋转偏离轴线702。
根据优选燃料输送系统的进一步的方面，设置一不泄露过滤器组件，其包括一过滤筒，其具有足够容纳来自空气-燃料分离系统排出流体的容积。这是通过在过滤头上使用一插头实现的，当过滤筒被安装时，该插头基本上填充该容器。当过滤筒被从容器移开时，该插头被取出。这种型式的过滤设计不局限于空气-燃料分离系统，而是当过滤器的替换产生泄露危险时即可采用。
图8表示防泄露过滤器组件800的中间横截面视图，其可用于任意型式的过滤器，例如图1所示的空气分离过滤器或水分离过滤器120。在优选实施例中，机械加工一中心部件108或其它的过滤器安装结构，以便提供一过滤器头圆柱插头802，其具有入口804和出口806。出口806围绕对称轴线808中心设置，一螺纹接头810包围出口806。
一可更新换的过滤器筒812包括一常规的过滤器元件814，该元件包围一中央螺纹孔816，其与过滤器元件814的内部成流体连通。外壁818包围过滤器元件814从而提供气室820。顶板822支撑螺纹孔816。多个燃料孔诸如孔848使出口804和气室820之间流体连通。
外壁818的一部分826高于顶板822而形成一容器828，当螺纹接头806与螺纹孔816连接时该容器大部分被插头802填充。当可更换过滤器筒被旋开而从螺纹孔816脱离螺纹接头806时，插头802从容器828移开，该容器则能够容纳来自与入口804和出口806相通的管线830和832排出的流体。在容器828的上方可设置一比插头802体积小的顶盖(图8中未示出)，以便密封容器，便于过滤器的最终处理。
一渗出口836可选择地用于清除来自输入管线830的流体。如图8所示，渗出口被一弹性方形密封圈850和一弹性圆形密封圈852密封和覆盖，但是位于管线的水平部分，当边缘838和肩部840之间的密封被破坏时打破液压真空和帮助排除流体。在出口管线832可以可选择地设置相同的渗出口855。
本发明的另一方面是收集管856的设计，该管优选地但是可选择地具有实心壁，该管有足够的下降距离使一端部开孔组件876在完全装配时接近过滤器元件818的底端878，以使该端部开孔组件位于过滤器元件814内部。一滤网袋型过滤器880优选地但是可选择性地安装在入口端开孔组件876上。结果空气跨越过滤器元件814产生的屏障，气泡可沿收集管856的实心壁在过滤器元件814内部上升。滤网袋过滤器880构成聚结夹带空气的第二道屏障，当空气被排放到发动机前，有助于阻止气泡进入收集管入口。
当过滤器插头组件800被用于空气分离器118的情况下，可以可选择地设置一些通向常规气体去除装置834的孔，所述常规气体去除装置如US5746184所示的那样。容器828的容积可通过设计变化，以便容纳所有排出的流体，而防止泄露。
如US5746184所教示，如燃料输送系统100所示型式的燃料输送系统能够改进燃料经济性能6％到15％。对该系统的改进将在下面描述，显示出如果将上文示出的一些特征装备到其系统部件中，则可获得对燃料经济性能的更大改进。
这样的一种改进涉及在过滤器外壁818和过滤器元件814之间存在的气室820的容积。在过滤器筒812用于空气分离过滤器的情况下，气室820的容积应当足以把燃料粘度值降低到小于燃料中气泡的上升或漂浮速率。在静态燃料中，这些气泡以大约每秒一英尺的速率上升。所以，(1)(V/CR)＜F*D/RR，其中，V是气室820的容积，CR是燃料的峰值消耗或吞吐速率，F是驻留系数，D是气泡上升距离，等于过滤器筒812的高度，RR是气泡上升速率。F是1或更大，优选地至少是2，更优选地至少是3。
本发明的另一方面是空气排出通道854的设计。优选地，在包围排出通道854的过滤器部件表面882形成倒杯形。该倒杯用于把气泡收集到排出通道区域。对柴油发动机的试验证明，结合有这些设计参数的燃料输送系统能够将燃料经济性能提高到21％或对一些发动机更大，柴油排放中的不透明体能被削减25％或更多。通过结合粒子收集器或催化转换器使用所述系统，已得以削减的不透明体可被进一步削减。这些试验进一步说明，一氧化碳可被减少30到42％，氧化氮可被减少4％到11％。
图8示出过滤器组件818，其具有顶板822，顶板具有多个流体通道，如孔848等，过滤器组件818还具有壁826和容器828。当组件800被装配和工作时，来自入口804的流体流经通道824注入腔828，然后流经通道，例如孔848，并进入气室820。流体然后流经过滤器元件814，被分离的气泡留在室820中。已被过滤器元件814分离的气泡，沿通道858向顶板822上升。然后，气泡必须经过多个孔，例如孔848，逆着从孔804进入的逆流而流入腔828。上升的气泡通过空气排出通道854被排出，进入回路122(也见图1)。当流经孔848等的逆流速度大于气泡的漂浮上升速率时，该逆流的流动对上升的气泡产生障碍，阻止其排出。
对这个问题的解决办法是将腔828设置成两个腔，一个是用于流体进入流动的进入腔，另一个是用于收集和排放夹带空气泡的出口腔。根据优选燃料输送系统的另一个方面，空气-燃料分离系统可设置一过滤头，其具有从底部突出的分隔板，把曾为共用的燃料进入腔分为两个分隔腔，一个是用于流体进入的进入腔，另一个是用于收集和排出不希望气体的出口腔。
图9表示过滤器组件900的中间截面视图，其可代替过滤器头组件800使用。在图9的描述中，保留了相同的数字来表示已在图8中描述的相同元件。概括而言，优选实施例在该方面是，机械加工、铸造、模制或成型形成一中央部件108(见图1)或其它任意的过滤器安装结构，使其具有从表面906突出的分隔壁902和904。壁902和904从表面906突出预定的长度和从螺纹接头908向外突出预定的宽度，从而与顶板822建立起密封配合。过滤器818通过与接头908的螺纹配合被组装到部件108。壁902和904将与壁826和板822组合，从而把腔828分为两部分。于是，形成一进入部分910，其与诸如848等的进入孔和燃料进入管线830相通。类似地，形成一排出部分912，其与气体排出管线914和诸如孔916的气体出孔相通。分隔壁902和904的定位，应能够使任何数量的孔，如孔848和916等，分别与相应部分910和912相通。于是，分隔部分910和912容许与室918不受限制的流体连通，同时基本消除湍流和其它流动状态，否则将在系统中留有气泡。已经被过滤器920分离而聚集在气室918的气泡现在能够不受限制地通过孔916等聚集在出口部分912，以便排入空气排放管线914。第二空气排放管线922可选择地与进入部分910相通，用于去掉偶然升入进入部分910的夹带空气，因而防止在进入部分可能形成气塞。
与图8中所示的圆柱过滤元件814相比，图9中示出本发明另一方面是锥形过滤元件920。锥形元件优选在顶部具有较小的直径，与图8中的气室820相比增加了气室918的体积。并且，优选使用有棱纹的薄板材料，该材料具有纤维素中央芯，或优选地是纤维素-微玻璃纤维混合物中央芯，外层是压缩微玻璃纤维。该芯具有紧密的微孔尺寸或标称直径，优选的范围是从1微米到10微米。在优选实施例中，该芯具有3微米到5微米的标称直径。这些尺寸已被发现对从燃料中分离夹带空气、避免粒子在燃料中过早堵塞非常有效。外部微玻璃纤维层的标称直径优选地是至少20微米，其具有几个作用。一个作用是清除从内芯排出的较大粒子。另一个作用是提供一纤维基底来把较小的气泡聚集成较大的气泡，从而最终打破表面张力而自由漂浮。
图10示出一顶盖1000，其具有一中央螺纹接头1002和一弹性圆盘1004。螺纹接头1002具有一滚花帽1006，可用于旋转顶盖1000，以便顶盖1000与过滤器筒812配合或脱离配合。螺纹接头1002向下延伸足够的距离，以便能够与过滤器筒812的螺纹孔(见图8)连接。弹性圆盘1004提供密封表面1008，其与壁818的部分826配合，密封容器828和过滤器筒812，以便最终处理。例如，柴油或发动机油可用这种方式密封供最后再生，防止有机气体逸入大气。
图11表示一改型接头1100，用于适配常规的过滤器头，该过滤器头与诸如过滤筒812的不泄露过滤器筒组合使用。常规过滤器头包括一常规入口1104和出口1106，带有外螺纹插头1120。改型的接头1100包括一配合表面1108，其被粘接的垫片或O形垫圈1110包围。插头体1112具有插头802(见图8)的相同形状。形成一中央内螺纹孔1114，用于与外螺纹接头1120配合。当接头1100完全与常规过滤器头1102配合时，入口通道116被定位得与入口1104对准。第二外螺纹接头1118与接头810的作用相同。
一空气排出通道1124可以选择使用，以便清除来自入口管线1104的空气。该空气排出通道设置有弹性方形密封圈1128和弹性圆形密封圈1122，但是位于管线的一段中，以便一旦方形密封圈1128和圆形密封圈1122之间的密封打开时，打破液压真空和帮助排出流体。密封件1122和1128的作用与图8所示的密封件850和852相同。一相同的空气排放通道1130可以选择性地安装在出口管线126。改型接头1100可以可选择地设置翼片结构(图11中未示出)，其与图9中所示系统组合使用的常规过滤器头用的壁902和904结构相同。
在操作时，过滤器筒被旋入相应的接头810或1118，流体被泵入入口，例如入口830或1102。过滤器开始正常运转，直到需要更换。然后，过滤器筒812被旋开而脱离相应的接头810或1118，这样就从容器828中移出插头802或插头体1112。分离的过滤器保持其位置直到排出的流体停止进入容器的时候为止。从各过滤器头排放的流体被收集在容器828中。顶盖1000然后覆盖容器828并旋转形成密封。过滤器筒及其中的内容，然后被做合适的处理。
例1空气分离实验实验对四个商业上可获得的燃料过滤器进行，以便决定在各种流动条件下空气分离质量和在诸如FUEL PREPORATOR的空气分离装置上使用这些过滤器的可行性。过滤器实验在可比较的基础上进行，以便获得它们在正常流动条件下的相对效果和获得由于特定过滤器结构造成的流动限制。相似的实验也对FUEL PREPORATOR和Fleetguard的FP-805型过滤器进行。这些实验结果与对新设计的空气分离装置所作类似实验获得的数据进行比较，新设计的空气分离装置具有改进和增强的燃料输送系统特征。
被实验的过滤器是Fleetguard；FF-104，FF-105，FF-211，FS-1000，和FP-805。FUEL PREPORATOR，如该厂销售的，装备FP-805。
图12参考图示列出了过滤器的尺寸和特征，该图说明各种尺寸的位置，各测量以A-J表示。图13是图12的继续，通过计算通过各区域的流速(每秒英尺)，对各过滤器实验进行了分类，所述区域相应于尺寸A(燃料入口孔)，B(过滤器上或顶板上的区域)，和C(在过滤器元件和外壁之间的气室)。图14列出了相应于尺寸A，B和C的液体通过过滤器关键区域的液体输入速度和流动速度。
为实验制造的空气分离实验台具有如同FUEL PREPORATOR的相同特征。然而，燃料输送泵做了改变，其包括一高容积泵，由调速电机驱动，以便在各种流动速率下进行实验。空气排出通道装备了三种直径的可互换装置，分别是0.040，0.060和0.070英寸。空气排出通道和调节旁路或返回油箱管路是分离的，以便单独监测其流动。进出实验台的各种管线是透明的和装备有合适的灯光，以便获得最好的视觉监测空气通道等。空气由位于输送泵上游的针阀引入。过滤的燃料由视觉监测，以便确定在存在泡沫和气泡与否条件下的空气清除效果。
如对FF-104的表1所示，在空气排出通道直径为0.060和0.070英寸时，空气分离和排出效果达到流动速率30GPH。当流动速率接近42/45GPH时，气泡开始通过过滤器。当流动速率达到和超过54GPH时，流体携带的空气容易地通过过滤器。针对FF-105的表2表示的FF-105的空气分离质量实际上与FF-104的相同。
针对FF-211的表3表示空气分离和排出效果高达约55/60GPH。超过此速率，空气气泡容易地通过过滤器介质。
针对FS-1000的表4表示空气排出通道直径在0.060和0.070英寸时，空气分离和排出效果达到流动速率30GPH。当流动速率接近42/45GPH时，气泡开始通过过滤器。当流动速率达到和超过54GPH时，流体携带的空气容易地通过过滤器。
针对FP-805的表5说明使用现厂商现在制造的FP-805的空气分离系统，对空气/气体的分离例效果很好，其设计的流速至少是100GPH。然而该过滤器的内部表面设计限制该系统的最大流速，约165GPH，因为它利用单个FP-805过滤器。在流速为225GPH时，大量的空气/气体通过过滤器和系统。
例2新过滤器结构对一新过滤器结构重复例1的流动实验。过滤器结构具有图8所示的圆柱形元件，使用与FS-1000和FP-805相同的介质和近似的平方英尺表面面积。过滤器的内表面设计根据方程式(1)作了改进，其中F＝3。如表6所示，空气/气体的分离能力大大地超过了目前销售的象FUELPREPORATOR的商业装置。实验台的泵极限限制峰值消耗或吞吐流动速率为405GPH。改进的过滤器实际上以此流动速率从液体中有效地分离所有空气/气体。参考表6的数据，改进设计实际上以约600GPH从液体中分离所有空气/气体，即，其效果是为此目的使用的现有技术过滤器容量流动速率的三倍。
从液体中分离空气/蒸汽是过滤器设计的一个作用，是湿的多孔纸对空气或蒸汽通过具有阻力的现象导致的。对蒸汽通过阻力的大小由纸孔的尺寸和薄膜强度或液体的表面张力决定，所以这在设计者的掌握之中。清除或排出从过滤器分离的气泡需要过滤器的内部设计减小液体的内部流动速率，以使气泡通过自然浮力上升到组件顶部，在该处气泡能够进入空气排出孔排出。
在FF-104，105，和211中使用的介质是20/25微米纤维素。现有技术实验(见Cummins Engine Company，Service Topic 5-135)确认，FF-104和FF-105中的湿元件在静态条件下，在发生气泡通过前支持10英寸高的水柱压力。实验的较低质量过滤器介质仅支持7英寸高的水柱压力。FS-1000，FP-805中使用的介质，和具有表6所示实验结果的过滤器，结构上具有10微米Strata-poreTM元件。
根据方程式(1)的原理改进的过滤器设计，使过滤器的设计比目前使用的过滤器具有较小的区域面积(footprint)。过滤器元件表面面积的减小正比于流动速率的改进，例如，FP805中的表面面积是667平方英寸，其产生的最大有效流动速率是165GPH，过滤器元件表面面积可通过关系式被减小到约271平方英寸(2)667/X＝405/165本领域的普通技术人员理解，对上述优选实施例可作显而易见的改进，而不脱离本发明的真正范围和实质。
权利要求
1.具有一个燃料-空气分离器的发动机燃料输送系统，改进包括一电加热元件作为燃料-空气分离器的一个整体部件，用于加热燃料。
2.根据权利要求1的发动机燃料输送系统，其特征在于，电加热元件相对于燃料-空气加热器被设置在一个流动通道上游。
3.根据权利要求1的发动机燃料输送系统，其特征在于，电加热元件适合于接受来自发动机外部电源的电能。
4.根据权利要求1的发动机燃料输送系统，其特征在于，电加热元件适合于接受来自发动机内部电源的电能。
5.一种发动机燃料输送系统，该系统包括至少一个单向阀和一个燃料-空气分离器，改进包括单向阀包括一个盘簧和一个阀元件，该阀元件具有一个容纳在盘簧中的轴和一个与该轴连接的半球头。
6.根据权利要求5的发动机燃料输送系统，其特征在于，所述半球头具有靠近所述轴的肩部，所述肩部具有足够的直径接触盘簧。
7.根据权利要求5的发动机燃料输送系统，其特征在于，所述轴成圆柱形。
8.一种空气-燃料分离筒，具有一过滤器，一外壁和一在过滤器和外壁之间的气室，改进包括空气-燃料分离筒具有根据以下关系的预定结构(V/CR)＜F*D/RR，其中，V是气室的体积，CR是燃料的峰值消耗或吞吐速率，F是至少是1的驻留系数，D是气泡上升距离，等于过滤器筒的高度，RR是气泡上升速率。
9.根据权利要求8的空气-燃料分离筒，其特征在于，F至少是2。
10.根据权利要求8的空气-燃料分离筒，其特征在于，F至少是3。
11.根据权利要求8的空气-燃料分离筒，其特征在于，过滤器具有标称的过滤直径，范围是从1微米到10微米。
12.根据权利要求8的空气-燃料分离筒，其特征在于，过滤器具有一纤维材料构成的外层和一纤维素构成的内层。
13.根据权利要求8的空气-燃料分离筒，其特征在于，所述纤维材料是压缩微玻璃。
14.一种用于过滤流体的不泄露过滤器组件，包括一过滤器头，包括一用于接受要被过滤流体的入口，一出口，用于流体在被过滤后流出过滤器头，一螺纹连接器，当过滤器筒被连接到过滤器头时用于连接过滤器头和过滤器筒，和一插头，其预定体积足以容纳从过滤器组件排出的流体。
15.根据权利要求14的不泄露过滤器组件，其特征在于，还包括一螺纹连接到螺纹连接器的过滤器筒。
16.根据权利要求15的不泄露过滤器组件，其特征在于，过滤筒包括一外壁，其提供一足以容纳所述插头的容器容积，以便当过滤器筒从螺纹连接器脱离和插头从该容积中抽出时，该容积能包含预定体积的排出液体。
17.根据权利要求14的不泄露过滤器组件，其特征在于，包括一顶盖，用来选择性地密封所述容器，以便当过滤器筒脱离螺纹连接器时，保持预定容积的排出液体在所述容器内。
18.根据权利要求14的不泄露过滤器组件，其特征在于，从入口和出口的至少一个中的适当位置延伸一排出通道，以有利于从不泄露过滤器组件中排泄。
19.根据权利要求18的不泄露过滤器组件，其特征在于，该排出通道具有一第一端，并与其第二端流体连通，第一端与入口和出口之中的一个流体连通，第二端被定位得当过滤器筒被连接到螺纹连接器时与过滤器筒的内部区域密封配合，以便过滤器筒从螺纹连接器移开时，使第一端和第二端之间流体连通，从而破坏液压真空，有利于从进口或出口的相应一个中排泄。
20.根据权利要求14的不泄露过滤器组件，其特征在于，所述插头被构造成常规过滤器头的一个改型连接器。
21.一种不泄露旋转过滤器筒，包括一包围过滤器的外壁，以便在该外壁和过滤器之间形成一气室；一横跨该外壁的穿孔壁，以便限定一容器，该容器具有预定的容积，足以容纳在预定使用环境下更换旋转过滤器期间从相应的过滤系统中排出的流体；安装在穿孔壁上的螺纹连接件，以便获得从过滤器而来的流动通道；和所述穿孔壁对过滤器保持定位提供结构支撑。
22.根据权利要求21的不泄露旋转过滤器，其特征在于，包括一顶盖，用来选择性地密封所述容器，以便当过滤器筒脱离螺纹连接器时，保持预定容积的排出液体在所述容器中。
23.根据权利要求21的不泄露旋转过滤器，其构造成一空气-燃料分离筒，该筒具有根据以下关系的预定结构(V/CR)＜F*D/RR，其中，V是气室的体积，CR是燃料的峰值消耗或吞吐速率，F是至少是1的驻留系数，D是气泡上升距离，等于过滤器筒的高度，RR是气泡上升速率。
24.根据权利要求23的空气-燃料分离筒，其特征在于，F至少是2。
25.根据权利要求23的空气-燃料分离筒，其特征在于，F至少是3。
26.根据权利要求23的空气-燃料分离筒，其特征在于，过滤器具有标称的过滤直径，范围是从1微米到10微米。
27.根据权利要求26的空气-燃料分离筒，其特征在于，该标称直径范围是从3微米到5微米。
28.根据权利要求23的空气-燃料分离筒，其特征在于，过滤器具有一纤维材料构成的外层和一纤维素构成的内层。
29.根据权利要求28的空气-燃料分离筒，其特征在于，所述纤维材料是压缩微玻璃。
30.一种使用过滤器组件的空气-燃料分离方法，其中过滤器组件包括一过滤器头，该过滤器头包括一用于接受要被过滤流体的入口，一出口，用于流体在被过滤后流出过滤器头，一螺纹连接器，当过滤器筒被连接到过滤器头时用于连接过滤器头和过滤器筒，一插头，其预定体积足以容纳从过滤器组件排出的流体；和一过滤器筒，包括一包围过滤器的外壁，以便在该外壁和过滤器之间形成一气室，一横跨该外壁的穿孔壁，以便限定一容器，该容器具有预定的容积，足以容纳所述插头，安装在穿孔壁上的螺纹连接件，以便螺纹配合螺纹连接器，用于选择性地连接过滤器筒和螺纹连接件，该方法包括如下步骤在进口和出口之间的一个流体通道上使流体流动，以便过滤；从螺纹连接器上选择性地脱开过滤器筒，以便从容器中抽出插头；和将流体从入口和出口排入容器中。
31.根据权利要求30的方法，包括下述步骤，即通过安装一个覆盖容器的盖，把流体密封在容器内。
32.根据权利要求31的方法，其特征在于，所述盖包括一螺纹接头，并且密封流体的步骤包括将螺纹接头盖旋入螺纹连接件中。
33.一种包括燃料输送泵的燃料输送系统，该输送泵具有一泵壳，该泵壳包括一具有燃料入口和燃料出口的输送腔，一旋转驱动轴，可操作地旋转该轴的原动装置，所述轴与位于燃料输送腔内的一可旋转叶轮连接，以便使燃料从入口移向出口，一将原动装置与燃料输送腔隔离的密封件，对该输送泵的改进包括所述燃料输送腔具有隔壁，其形成一用于穿过轴的孔，和所述燃料输送腔具有径向向外的壁，在叶轮和该径向向外壁之间限定一气室，径向向外壁连接着所述隔壁，和所述隔壁上具有一槽，该槽从所述开孔向径向向外壁延伸。
34.根据权利要求33的燃料输送系统，其特征在于，该槽具有的体积至少等于气室的体积。
35.根据权利要求33的燃料输送系统，其特征在于，该槽朝向径向向外壁的角度增加。
36.一种燃料输送系统，包括一空气分离组件，该组件包括一空气-燃料分离过滤器，该过滤器包括一过滤器外壳和一保持在过滤器外壳中的过滤元件，改进包括过滤器元件具有截头圆锥形状。
37.根据权利要求36的燃料输送系统，其特征在于，过滤器外壳包括一板，该板包括多个通道，所述通道与过滤器外壳内部和过滤元件外部流体连通，和一中央螺纹孔，其与过滤元件内部空间连通。
38.根据权利要求37的燃料输送系统，其特征在于，截头圆锥形状指向该板。
39.一种燃料输送系统，包括一个空气燃料分离组件，该组件包括一过滤器头和一空气-燃料分离过滤器组件，该组件与过滤器头螺纹配合，在过滤器头和空气-燃料分离过滤器组件之间形成一腔，该腔具有燃料进口和空气排出通道，改进包括至少过滤器头和空气-燃料分离过滤器组件之一包括一个分隔壁，用于可操作地把该腔分隔成与空气排出通道连通的排出部分和与燃料入口连通的燃料入口部分。
40.根据权利要求39的燃料输送系统，其特征在于，空气-燃料分离过滤器组件包括一过滤器壳，一过滤器元件，和一个板，该板包括多个通道，所述通道与过滤器外壳内部和过滤元件外部流体连通，该板还包括一中央螺纹孔，其与过滤元件内部空间连通，分隔壁的位置可操作使选定的通道通向空气排出通道，而另外的通道通向燃料进口部分。
41.一种燃料输送系统，包括一空气-燃料分离组件，该组件包括一过滤器头和一空气排出通道，改进包括该空气排出通道具有一包围空气排出通道的倒杯形，用于把气泡收集和导向空气排出通道。
42.一种燃料输送系统，包括一空气-燃料分离组件，该组件包括一过滤器头和过滤器组件，该过滤器组件包括一过滤器壳和一过滤器元件，改进包括该过滤器壳包括一板，该板包括多个通道，所述通道与过滤器外壳内部和过滤元件外部流体连通，和一中央螺纹孔，其与过滤元件内部空间连通，过滤器头具有实心壁下落管，该管过滤器元件内的中央螺纹孔，所述实心壁下落管具有一远离过滤器头的末端开口和包围末端开口的滤网袋。
43.一种燃料输送系统，包括一水-燃料分离组件，该组件具有一外壳和一水-燃料分离器元件，改进包括该水-燃料分离器元件具有滤网材料。
44.一种燃料输送系统，包括一安装件，其具有一内部流通通道，用于在空气-燃料分离器，水-燃料分离器，燃料输送泵之间建立流体连通；和一电子加热元件，作为安装件的内部元件用于加热燃料；至少一个具有单向阀的流动通道，该单向阀具有一盘簧和一阀元件，该阀元件具有一容纳在盘簧中的轴和与该轴连接的半球头；空气-燃料分离器包括一过滤器和一外壁，并在过滤器和该外壁之间限定一气室，该气室具有根据关系式(V/CR)＜F*D/RR的预定结构，其中，V是气室的体积，CR是燃料的峰值消耗或吞吐速率，F是至少是1的驻留系数，D是气泡上升距离，等于过滤器筒的高度，RR是气泡上升速率；所述安装件包括一过滤器头，该过滤器头包括一接受要被过滤燃料的入口，一燃料在被过滤后流出过滤器的出口，一用于连接过滤器头和空气-燃料分离器的螺纹连接件，和一插头，该插头的预定体积足以容纳从安装件排出的流体；一燃料输送泵，其具有一泵壳，该泵壳包括一有燃料入口和燃料出口的燃料输送腔，一旋转驱动轴，用于可操作地旋转该轴的原动装置，该轴与位于燃料输送腔内的一可旋转叶轮连接，以便使燃料从入口移向出口，和一将原动装置与燃料输送腔隔离的密封件，燃料输送腔具有隔壁，其形成一用于穿过轴的孔，该腔具有径向向外的壁，在叶轮和该径向向外壁之间限定一气室，该径向向外壁与分隔壁连接，该隔壁上具有一槽，该槽从开孔向径向向外壁延伸。
全文摘要
一种燃料输送系统，包含多个单独和组合的改进燃料经济性能和减少环境污染的部件。系统的改进包括一颈部－稳定的单向阀，一燃料加热系统，一滤网水分离器，在燃料泵腔中的应力缓减槽，在过滤器中的分隔壁，在过滤器头中形成的改进了燃料通道定位的倒杯形，和用于改变燃料过滤器时保持燃料的不泄露过滤器头。
文档编号F02M37/20GK1551947SQ02805235
公开日2004年12月1日 申请日期2002年2月20日 优先权日2001年2月20日
发明者查尔斯·L·埃克斯塔姆, 查尔斯 L 埃克斯塔姆 申请人:查尔斯·L·埃克斯塔姆, 查尔斯 L 埃克斯塔姆