专利名称：双燃料共轨系统和使用该双燃料共轨系统的发动机的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及双燃料发动机，更具体地说，涉及用于向发动机分别提供气体和液体燃料的双燃料共轨系统。
背景技术：
气体燃料发动机相对于压燃式发动机来说，以其清洁燃烧能力著称。然而，气体燃料公知的是难以进行成功的点火。一些气体燃料发动机利用火花塞，而其他发动机已知是利用少量馏出柴油燃料，馏出柴油燃料被压燃，继而点燃更大量充入的气体燃料。实际上发动机中及周围的空间限制使得难以为与给每个燃烧室供应两种不同燃料相关联的所有管路和硬件找到空间。关于此，加拿大专利2635410致力于教导一种双燃料连接器，其依赖于单个管路构件(quill)，该管路构件包括两个不同的内部通道，以便于同燃料喷射器的两个不同燃料入口进行流体连接。然而，该文献并没有教导用来防止两种不同燃料之间的燃料泄漏以及从任一燃料供应装置向大气(所述管子在大气中接触燃料喷射器)的燃料泄漏的实际策略。美国专利7373931教导了一种双燃料发动机，其利用少量压燃的馏出柴油燃料来点燃更大量充入的气体燃料。该文献教导了使用具有套置针阀构件的燃料喷射器，以便于从相同喷射器将气体和液体两种燃料都喷射进每个发动机缸中。然而，这种喷射器结构会导致燃料间的交叉泄漏、燃料向发动机缸中的泄漏、以及在批量生产燃料喷射器时可能导致显著性能变化的重叠公差。另外，这种喷射器结构自身要求根据单独喷射燃料还是同时喷射燃料有不同的喷射模式。本发明旨在解决上述的一个以上的问题。
发明内容
—方面，一种发动机包括限定多个缸的发动机壳体。一种双燃料系统包括多个燃料喷射器，每个燃料喷射器都包括被定位成用于向一个缸内直接喷射的末端部件，所述末端部件限定了多个气体喷嘴出口和多个液体喷嘴出口。所述双燃料系统包括多个外管和多个内管，每一个都在管路构件和所述燃料喷射器之一之间延伸。所述内管位于所述外管内，并被压缩在所述管路构件上的锥座和所述燃料喷射器之一上的锥座之间。所述双燃料系统还包括气体燃料共轨，所述气体燃料共轨经过所述管路构件和限定在所述内管和所述外管之间的外通道流体连接于每一个所述燃料喷射器。所述双燃料系统还包括液体燃料共轨，所述液体燃料共轨经过所述管路构件和由所述内管限定的内通道流体连接于每一个所述燃料喷射器。另一方面，一种双燃料系统包括多个燃料喷射器，每一个燃料喷射器都包括具有末端部件的喷射器本体，所述末端部件限定了多个气体喷嘴出口和多个液体喷嘴出口。多个内管和多个外管在管路构件和所述燃料喷射器之一之间延伸。每个所述内管都位于相应的一个所述外管内，并被压缩在所述管路构件上的锥座和所述燃料喷射器之一上的锥座之间。气体燃料共轨经过所述管路构件和限定在所述内管和所述外管之间的外通道流体连接于每一个所述燃料喷射器。液体燃料共轨经过所述管路构件和由所述内管限定的内通道流体连接于每一个所述燃料喷射器。多个第一压缩负载调节器均被可操作地联接以调节不同的一个所述内管上面的压缩负载。多个第二压缩负载调节器均被可操作地联接以调节不同的一个所述外管上面的压缩负载。
再一方面，一种操作具有双燃料系统的发动机的方法包括将气体燃料经过多个燃料喷射器的多个气体喷嘴出口喷射进发动机缸中。液体燃料经过多个液体喷嘴出口喷射进所述发动机缸中。在液体燃料喷射事件的过程中，液体燃料经过管路构件和由内管限定的内通道从液体共轨运动到所述燃料喷射器之一。在气体燃料喷射事件的过程中，气体燃料经过所述管路构件和限定在所述内管和外管之间的外通道从气体燃料共轨运动到所述燃料喷射器之一。通过将所述内管压缩在所述管路构件上的锥座和所述燃料喷射器之一上的锥座之间，防止液体燃料泄漏进气体燃料。通过将液体燃料轨加压到大于气体燃料轨的程度，防止气体燃料泄漏进液体燃料。通过将气体喷嘴出口和液体喷嘴出口定位在所述燃料喷射器之一的末端部件中，防止气体燃料泄漏进发动机缸中。所喷射的气体燃料通过压燃液体燃料点燃。
图I是根据本发明的发动机和双燃料共轨系统的示意图；图2是图I的双燃料系统的一部分的侧剖视图；图3是图I中的一个燃料喷射器的顶部的侧剖视图；图4是根据本发明一个方面的燃料喷射器的底部的侧剖视图；图5是根据本发明另一方面的燃料喷射器的底部的侧剖视图；和图6是表示在图I的双燃料系统以双燃料供给模式和跛行回家(limp home)模式操作时控制阀位置、气体和液体燃料轨压力和喷射速率随时间变化的一组曲线。
具体实施例方式参见图1，根据本发明的发动机5利用双燃料共轨系统10。发动机5包括发动机壳体6，发动机壳体6限定多个缸7，只示出了其中的一个缸。双燃料系统10包括多个燃料喷射器12 (只示出了一个)，每一个燃料喷射器12都包括具有末端部件71的喷射器本体70。末端部件71被定位成用于直接将气体燃料和/或液体燃料喷射进一个发动机缸7内。该双燃料系统10包括多个外管40和多个内管50，每一个管都伸进发动机壳体6中，在管路构件30和一个燃料喷射器12之间延伸。每一个内管50都被压缩在关联管路构件30上的锥座和一个燃料喷射器12上的锥座之间。于是,每一个发动机缸7都有一个关联的燃料喷射器12、一个外管40、一个内管50和一个管路构件30。该双燃料系统10包括气体燃料共轨16，气体燃料共轨16经过一个管路构件30和限定在内管50和外管40之间的外通道49流体连接于每一个燃料喷射器12。液体燃料共轨14经过一个管路构件30和由内管50限定的内通道51流体连接于每一个燃料喷射器12。电子控制器15与每一个燃料喷射器12控制连通，以选择性地控制气体和液体两种燃料喷射事件的定时和数量。电子控制器15还与被可操作地联接以控制气体燃料共轨16中的压力的气体压力控制装置20控制连通，以及与被可操作地联接以控制液体燃料共轨14中的压力的液体压力控制装置22控制连通。虽然诸如甲烷、丙烷等的各种气体在本发 明的范围内，但是，含有多种气体种类的混合物的天然气特别适合于本发明。此外，针对发 动机5压缩比时的压燃能力来选择液体燃料。例如，液体燃料可以是馏出柴油燃料或某些 其他液体燃料，这些液体燃料适合于压燃以继而点燃一个发动机缸7中充入的气体燃料。在图示实施例中，天然气在低温液化天然气罐21中以液态保持。可变排量低温泵 由电子控制器15控制，以经过滤器和热交换器泵出液化天然气，使其膨胀为气体，保持在 存储器中。根据本发明的气体压力控制装置20包括电控阀，该电控阀将受控量的气体燃料 从供应侧(存储器)供应给气体燃料共轨16。当发动机5安装在诸如矿用卡车等移动机械 上时，这里所描述的天然气供应策略特别合适。另一方面，如果发动机5是静止的，那么，气 体压力控制装置可以连接于可用天然气源，接着以受电子控制器15控制以在轨16中维持 希望压力的方式压缩和供给气体燃料共轨16。向液体燃料共轨14供应液体燃料起始于罐23。在图示实施例中，液体燃料压力控 制装置22包括本领域公知类型的高压共轨燃料泵，其输出可以由电子控制器15控制，以在 液体共轨14中维持希望压力。另一种替换方式可以包括固定排量泵和轨压力控制阀，为了 控制液体燃料共轨14中的压力，轨压力控制阀将一定量的燃料返回到罐23。所有这些可替 换策略都落入本发明的预期范围内。在发动机5用于移动机械的情况下，为了说明以标准双燃料供给构型操作时这两 个罐21和23的预期消耗速率，本发明想到使用液化天然气罐21，其容量大于馏出柴油燃料 罐23 (容积可以大65% )。在以标准双燃料供给构型操作时，向发动机5的90% (质量百 分比)以上的燃料传输是天然气形式，不到10% (质量百分比)是馏出柴油燃料的形式。 罐21和23的这种尺寸差异也能解决各液体的密度以及两种燃料的不同热值，还能解决天 然气作为液体储存但作为气体喷射、而馏出柴油燃料作为液体储存并作为液体喷射进发动 机5中的事实。当操作在对应于标准操作的双燃料供给模式下时，电子控制器15能够将气 体燃料共轨16维持在中低压力，而将液体燃料共轨14维持在中高压力。如果发动机5操 作在跛行回家燃料供给模式，电子控制器15可以被配置为将气体燃料共轨16维持在低压 力，而将液体燃料共轨14维持在高压力。为了清楚起见，所指出的高压大于中高压，中高压 大于中低压，中低压大于低压。参见图2，双燃料共轨系统10包括共轴管路构件组件118，其将各燃料喷射器12 分别流体连接于液体共轨14和气体共轨16。虽然本发明的构思可以应用于不同类型的 发动机的各种燃料，但图示实施例特别适合于利用馏出柴油燃料进行压燃的气体燃料发动 机。换言之，与双燃料共轨系统10关联的发动机可以主要燃烧自第二共轨16供应的液化 天燃气，并在燃烧事件过程中通过压燃更少量的来自共轨14的馏出柴油燃料点燃发动机 燃烧空间中的充入气体。共轴管路构件组件118包括至少部分地位于单元块120中的管路构件30。该管路 构件包括第一燃料通道32，其在第一燃料出口 34和流体连接于第一共轨14的第一燃料入 口 33之间延伸。管路构件30还限定第二燃料通道35，其在第二燃料出口 37和流体连接于 第二共轨16的第二燃料入口 36之间延伸。管路构件30使用已知硬件(例如接头)和技 术流体连接于轨14和16。来自第一共轨14的燃料经过穿过内管50的内通道51运动通过 发动机壳体6 (发动机头)，而来自第二共轨16的燃料在限定于内管50和外管40之间的外通道49中运动到燃料喷射器12。内管50可以具有本领域技术人员熟知的结构，其中，内管50包括圆化或者锥形端部，这些端部压缩在管路构件30的锥座38和燃料喷射器12的内锥座55之间。于是，内管50内的流体通道51在管路构件30的第一燃料出口 34和燃料喷射器12的内燃料入口 57之间延伸。外管40可以不与内管50接触，其内径大于内管50的外径，以限定细长外通道49，外通道49的一端通向管路构件30的第二燃料出口 37，另一端通向燃料喷射器12的外燃料入口 48。外管40包括圆化或者锥形端部，该端部被压缩成密封接触燃料喷射器12的外锥座46。外燃料入口 48开口在管40的内径和内管50的外表面之间。于是，燃料喷射器12限定了同心地围绕内锥座55的外锥座46。此外，燃料喷射器12包括由内锥座55环绕的内燃料入口 57和位于内锥座57和外锥座46之间的外燃料人口 48。
外管40压缩在管路构件30和燃料喷射器12之间。具体地说，外管40包括与外锥座46密封接触的圆化或锥形端部和接收在管路构件30限定的孔中的相对端部。外管40的一个端部41经位于外管40和管路构件30之间的空间45中的0型圈80密封。0型圈80通过支撑圈86克服来自第二共轨16的压力保持就位，而支撑圈86由螺纹联接到管路构件30的帽87保持就位。通过压缩负载调节器60施加到负载肩42的轴向力，外管40被压缩到燃料喷射器12的外座46上面，压缩负载调节器60包括与负载肩42接触的接触表面64。压缩负载调节器60包括外螺纹65，外螺纹65匹配由单元块120的基部121限定的一组内螺纹。压缩负载调节器60包括工具接合表面62，工具接合表面62位于单元块120的中空内部124中，以便于调节外管40上的压缩负载。于是，通过用压缩负载调节器60将外管40上的压缩负载设定在预定阈值之上以促进外锥座46处的密封，并用0型圈80密封另一端部，防止了来自共轨16的第二燃料泄漏到周围环境。通过单独的负载调节器66，促进了内管50的相对端部处的密封，该负载调节器66包括匹配于由单元块120的基部121限定的内螺纹的螺纹68。负载调节器66包括工具接合表面67，该工具接合表面67位于单元块120的外侧，便于压缩负载调节器66沿着公共中心线54运动。换言之，压缩负载调节器70沿着公共中心线54推管路构件30，以将内管50压缩在管路构件30的锥座38和燃料喷射器12的锥座55之间。因为外管40的一个端部41能在管路构件30内滑动，所以，能独立地调节内管50和外管40上的相应压缩负载，以更好地保证所有锥座38、55、46处的合适密封。于是，通过用压缩负载调节器66将内管50上的压缩负载设定为高于预定阈值，防止了源自共轨14的第一燃料泄漏到第二燃料中。此夕卜，防止来自共轨16的第二燃料泄漏到来自共轨14的第一燃料中可以包括设定共轨14中的压力高于共轨16中的压力。外管40、内管50、压缩负载调节器60、压缩负载调节器70、锥座38、内锥座55和外锥座46都共用公共中心线54。参照附图描述的密封策略之外的针对内管50和外管40中的一个或二者的其他密封策略也落入本发明的预期范围内。如图所示，管路构件30可至少部分地位于单元块120内，单元块120包括基部121和盖122，盖122可以通过多个紧固件126附接到基部121。基部121可以包括便于用螺栓128将单元块120附接到发动机头(壳体6)的法兰。如图中所示，管路构件30的第一燃料入口 33和第二燃料入口 36可以位于单元块120的外面。可以包括垫片127，用以调节锥座38和锥座57之间的距离，以补偿燃料系统和发动机部件之间的几何公差。试图经0型圈80泄漏进单元块120的中空内部124中的任何第二燃料可以经通气开口 123排放到周围环境。于是，在共轨16中的燃料在大气压力下不是气体的情况下，可以省略通气开ロ 123。 除了通气开ロ 123，中空内部124可以由接触管路构件30和单元块120并环绕第一燃料通 道32的0型圈81基本封闭。此外，第二 0型圈82可以接触管路构件30和单元块120并 环绕第二燃料通道35。于是，通气开ロ 123在单元块120的中空内部124和外表面125之 间延伸，并暴露到大气。共轴管路构件组件118还可以包括法兰83、套环85和螺栓84，以促进管路构件30 和共轨14之间的密封流体连接。虽然共轴管路构件组件118被表示为包括単独的单元块 120和管路构件30，但是，本领域技术人员可以理解，这两个部件的功能和结构可以合并到 单个部件，这并不超出本发明的范围。现參见图3 5，每ー个燃料喷射器12都包括两个控制阀76，这两个控制阀76由 同电子控制器15控制连通的相应电致动器各自致动。在图示实施例中，两个控制阀76每 一个都是二通阀，可以打开和关闭通向低压排放出ロ 77的相应通道。如图I所示，排放出 ロ 77经排放回流管线24流体连接于罐23。于是，本领域技术人员可以明白，燃料喷射器 12的全部控制功能可以以本领域公知的方式使用液体燃料作为液压介质来实现。图4和5 示出了燃料喷射器12底部的两个不同形式。图4所示的形式中，燃料喷射器具有同心的成 组气体喷嘴出ロ 90a和液体燃料喷嘴出ロ 96a，而图5所示的构型中，气体喷嘴出ロ 90b与 液体燃料喷嘴出ロ 96b是并列的。这两个不同燃料喷射器形式中的相同特征用相同的附图 标记标示，但在图4的双同心构型情况下附图标记包含“a”，在图5的并列形式情况下附图 标记包含“b”。在这两种形式中，相应的气体针73和液体针坐落在喷射器本体70的相同末 端部件71上的不同位置。另外參见图6，在气体喷射事件过程中，两个控制阀76中的ー个被致动，以将压力 控制腔92流体连接于排放出ロ 77。当完成该动作时，控制腔92中的压カ下降，使得气体 针73克服致偏弹簧的作用升向打开位置，以将气体喷嘴腔91流体连接于气体喷嘴出ロ 90。 当燃料喷射器12处于气体喷射构型吋，由于压カ控制腔92总是经小孔流体连接于液体喷 嘴供应通道98，液体燃料共轨14流体连接于排放出ロ 77。液体喷嘴供应通道总是流体连 接于内燃料入口 57(图2)。当两个控制阀76处于液体喷射构型吋，两个阀中的另外ー个 被致动，以将液体共轨14通过第二压カ控制腔95流体连接于排放出ロ 77，第二压カ控制 腔95也总是流体连接于液体喷嘴供应通道98中的高压。这两个控制阀76还具有组合喷 射构型，其中，两个控制阀76都运动到打开位置，使得液体燃料共轨14经第一压カ控制腔 92和并行地经第二压カ控制腔95流体连接于排放出ロ 77。最后，这两个控制阀76具有非 喷射构型，其中，通过使得两个控制阀76都处于关闭位置，阻断液体燃料共轨14与排放出 n 77。在燃料喷射器12的这两种形式中，气体针73完全位于喷射器本体70的内部，导 引表面75在喷射器本体70的导引部件72中在第一压カ控制腔92和气体喷嘴腔91之间 延伸。气体喷嘴腔91总是流体连接于气体燃料共轨16，并因此处于同气体燃料共轨16大 体相同的压カ。气体针73的一段74和导引部件72限定一部分环形容腔94，该部分环形容 腔94总是经流体连接于液体喷嘴供应通道98的分支通道流体连接于液体共轨14。这种结 构保持导引间隙93中的润滑性。エ业实用性CN 102635472 AVrL ^6/7 X
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如图6最佳所示，双燃料供给模式的特征是大气体喷射量138和少量液体燃料喷射135。另一方面，跛行回家模式的特征可以是没有气体喷射但是有大量液体燃料喷射136。此外，正常双燃料供给模式的特征是气体共轨16和液体共轨14分别维持在中低压力和中高压力。另一方面，跛行回家模式的特征可以是气体燃料共轨被衰减成或者维持在低压力，而液体共轨14中的压力增加到高压力133 (也许大于IOOMPa)。当操作在双燃料供给模式时，较少喷射的液体馏出柴油燃料被压燃，继而点燃至少部分事先喷射进发动机缸内的较大量充入的气体燃料，另一方面，在跛行回家模式过程中，发动机5的功能有点像传统柴油发动机，其中，较大量的液体燃料在压缩冲程的顶部死点处或附近喷射，以公知方式在喷射时瞬间点燃。这里的描述仅仅是说明性目的，不应以任何方式被理解为缩小本发明的范围。于是，本领域技术人员应该明白，对于这里公开的实施方式可以做出各种变型，而不会超出本发明的充分、公平的范围和精神。在审查附图和权利要求时将会清楚其他方面、特征和优点。
权利要求
1.一种发动机，包括 限定多个缸的发动机壳体； 双燃料系统，所述双燃料系统包括多个燃料喷射器，每个所述燃料喷射器都包括具有被定位成向所述多个缸之ー内直接喷射的末端部件的喷射器本体，所述末端部件限定多个气体喷嘴出口和多个液体喷嘴出口 ； 所述双燃料系统包括多个外管，每ー个所述外管都伸进所述发动机壳体中，位于管路构件和所述燃料喷射器之一之间； 所述双燃料系统包括多个内管，每ー个所述内管都穿过所述外管之一伸进所述发动机壳体中，并被压缩在所述管路构件上的锥座和所述燃料喷射器之一上的锥座之间； 所述双燃料系统包括气体燃料共轨，所述气体燃料共轨经过所述管路构件和限定在所述内管和所述外管之间的外通道流体连接于每ー个所述燃料喷射器；以及 所述双燃料系统包括液体燃料共轨，所述液体燃料共轨经过所述管路构件和由所述内管限定的内通道流体连接于每ー个所述燃料喷射器。
2.如权利要求I所述的发动机，其中，所述双燃料系统包括电子控制器，所述电子控制器与可操作地联接于所述气体燃料共轨的气体压カ控制装置控制连通，以及与可操作地联接于所述液体燃料共轨的液体压カ控制装置控制连通； 所述发动机具有双燃料供给模式，其中，所述电子控制器将所述气体燃料共轨维持在中低压力，将所述液体燃料共轨维持在中高压カ； 所述发动机具有跛行回家燃料供给模式，其中，所述电子控制器将所述气体燃料共轨維持在低压力，将所述液体燃料共轨维持在高压カ；以及 所述高压カ大于所述中高压力，所述中高压カ大于所述中低压力，所述中低压カ大于所述低压力。
3.如权利要求I所述的发动机，其中，所述气体燃料共轨流体连接于至少ー个具有第一容量的低温液化气罐； 所述液体燃料共轨流体连接于至少ー个具有第二容量的液体罐； 所述第一容量大于所述第二容量；以及 所述双燃料系统包括在喷射器排放出口和所述液体罐之间延伸的排放回流管线。
4.如权利要求I所述的发动机，其中，所述燃料喷射器的两个控制阀具有气体喷射构型，其中，所述液体燃料共轨经第一压カ控制腔流体连接于所述燃料喷射器的排放出ロ ； 所述两个控制阀具有液体喷射构型，其中，所述液体燃料共轨经第二压カ控制腔流体连接于所述排放出ロ ； 所述两个控制阀具有组合喷射构型，其中，所述液体燃料共轨经所述第一压カ控制腔和并行地经所述第二压カ控制腔流体连接于所述排放出ロ ； 所述两个控制阀具有非喷射构型，其中，阻断所述液体燃料共轨与所述排放出ロ。
5.如权利要求I所述的发动机，包括多个第一压缩负载调节器，每ー个所述第一压缩负载调节器都被可操作地联接以调节不同的一个所述内管上的压缩负载； 多个第二压缩负载调节器，每ー个所述第二压缩负载调节器都被可操作地联接以调节不同的一个所述外管上的压缩负载；以及 所述第一压缩负载调节器之一、所述第二压缩负载调节器之一、所述外管之一和所述内管之一的每ー个组合具有公共的中心线。
6.ー种双燃料系统，包括 多个燃料喷射器，每ー个所述燃料喷射器都包括具有末端部件的喷射器本体，所述末端部件限定多个气体喷嘴出口和多个液体喷嘴出ロ ； 多个外管，每ー个所述外管都在管路构件和所述燃料喷射器之一之间延伸； 多个内管，每ー个所述内管都穿过所述外管之一伸进发动机壳体，并被压缩在所述管路构件上的锥座和所述燃料喷射器之一上的锥座之间； 气体燃料共轨，所述气体燃料共轨经过所述管路构件和限定在所述内管和所述外管之间的外通道流体连接于每ー个所述燃料喷射器； 液体燃料共轨，所述液体燃料共轨经过所述管路构件和由所述内管限定的内通道流体连接于每ー个所述燃料喷射器； 多个第一压缩负载调节器，每ー个所述第一压缩负载调节器都被可操作地联接以调节不同的一个所述内管上的压缩负载；以及 多个第二压缩负载调节器，每ー个所述第二压缩负载调节器都被可操作地联接以调节不同的一个所述外管上的压缩负载。
7.如权利要求6所述的双燃料系统，其中，所述燃料喷射器的两个控制阀具有气体喷射构型，其中，所述液体燃料共轨经第一压カ控制腔流体连接于所述燃料喷射器的排放出Π ； 所述两个控制阀具有液体喷射构型，其中，所述液体燃料共轨经第二压カ控制腔流体连接于所述排放出ロ ； 所述两个控制阀具有组合喷射构型，其中，所述液体燃料共轨经所述第一压カ控制腔和并行地经所述第二压カ控制腔流体连接于所述排放出ロ ； 所述两个控制阀具有非喷射构型，其中，阻断所述液体燃料共轨与所述排放出ロ ；电子控制器，所述电子控制器与可操作地联接于所述气体燃料共轨的气体压カ控制装置控制连通，以及与可操作地联接于所述液体燃料共轨的液体压カ控制装置控制连通； 在双燃料供给模式中，所述电子控制器将所述气体燃料共轨维持在中低压力，将所述液体燃料共轨维持在中高压カ； 在跛行回家燃料供给模式中，所述电子控制器将所述气体燃料共轨维持在低压力，将所述液体燃料共轨维持在高压カ； 所述高压カ大于所述中高压力，所述中高压カ大于所述中低压力，所述中低压カ大于所述低压力； 其中，所述燃料喷射器包括位于所述燃料喷射器中且具有导引表面的气体针，所述导引表面在所述喷射器本体的导引部件中延伸、位于所述第一压カ控制腔和流体连接于所述气体燃料共轨的气体喷嘴腔之间； 所述导引表面的一段和所述导引部件限定出与所述液体燃料共轨流体连接的一部分环形容腔； 其中，所述第一压缩负载调节器之一、所述第二压缩负载调节器之一、所述外管之一和所述内管之一的每ー个组合具有公共的中心线。
8.ー种操作具有双燃料系统的发动机的方法，所述双燃料系统包括液体燃料共轨和气体燃料共轨，通过伸进所述发动机、位于管路构件和多个燃料喷射器之一之间的多个外管和穿过所述外管伸进所述发动机的多个内管，所述液体燃料共轨和所述气体燃料共轨流体连接于所述多个燃料喷射器，所述方法包括如下步骤 将气体燃料经过所述燃料喷射器之一的多个气体喷嘴出口喷射进发动机缸中； 将液体燃料经过多个液体喷嘴出口喷射进所述发动机缸中； 使液体燃料从所述液体燃料共轨经过所述管路构件和由所述内管限定的内通道运动到所述燃料喷射器之一； 使气体燃料从所述气体燃料共轨经过所述管路构件和限定在所述内管和所述外管之间的外通道运动到所述燃料喷射器之一； 通过将所述内管压缩在所述管路构件上的锥座和所述燃料喷射器之一上的锥座之间，防止液体燃料泄漏进气体燃料； 通过将所述液体燃料共轨加压到大于所述气体燃料共轨的程度，防止气体燃料泄漏进液体燃料； 通过将气体喷嘴出口和液体喷嘴出ロ定位在所述燃料喷射器之一的末端部件中，防止气体燃料泄漏进发动机缸中； 通过压燃液体燃料点燃所喷射的气体燃料。
9.如权利要求8所述的方法，包括如下步骤 将特征是喷射少量液体燃料的双燃料供给模式切換到跛行回家模式； 所述切换步骤包括升高所述液体燃料共轨中的压力，降低所述气体燃料共轨中的压力；以及 在所述跛行回家模式过程中，喷射并压燃大量液体燃料。
10.如权利要求9所述的方法，其中，防止液体燃料泄漏的步骤包括利用多个第一负载调节器中的不同第一负载调节器单独地调节每一个内管中的压缩负载； 防止气体燃料向大气泄漏的步骤包括利用多个第二负载调节器中的不同第二负载调节器单独地调节每一个外管中的压缩负载； 在双燃料供给模式过程中，将所述液体燃料共轨维持在中高压カ，将所述气体燃料共轨维持在中低压カ； 在跛行回家模式过程中，将所述液体燃料共轨维持在高压力，将所述气体燃料共轨维持在低压カ； 防止气体燃料泄漏进液体燃料包括利用与所述液体燃料共轨的流体连接对燃料喷射器的气体针的导引表面和导引部件之间的一段间隙施压。
全文摘要
本发明涉及一种双燃料共轨系统和使用该双燃料共轨系统的发动机。用于发动机的双燃料系统包括多个燃料喷射器，每个燃料喷射器都包括具有定位成用于直接喷射进一个发动机缸内的末端部件的喷射器本体，所述末端部件限定了多个气体喷嘴出口和多个液体喷嘴出口。每个燃料喷射器都经过管路构件和限定在内管和外管之间的外通道流体连接于气体燃料共轨。每个燃料喷射器都经过管路构件和由内管限定的内通道流体连接于液体燃料共轨。内管和外管的每一个组合都伸进发动机壳体中，位于管路构件和燃料喷射器之一之间。每个内管延伸穿过一个外管并被压缩在管路构件上的锥座和燃料喷射器之一上的锥座之间。
文档编号F02M41/00GK102635472SQ20121003456
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者H·金, M·F·索玛斯 申请人:卡特彼勒公司