本發明專利技術涉及一種具有高壓燃料噴射泵(5)的高壓燃料噴射系統，該高壓燃料噴射系統用于對燃料進行加壓并輸送燃料以噴射到內燃機中，所述系統和高壓燃料噴射泵(5)具有：入口(6)；返回端口(4)；至少一個柱塞(9)；吸入通道(8)，該吸入通道(8)位于所述入口(6)和柱塞(9)之間；以及泄放閥(15)，該泄放閥(15)以連接方式布置在高壓燃料噴射泵(5)的吸入通道(8)中，其特征在于，在所述入口(6)和返回端口(4)之間設置有選擇閥(11)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及高壓燃料噴射泵以及包括高壓燃料噴射泵的燃料噴射系統。這種高壓燃料噴射泵和包括這種泵的燃料噴射系統通常用于對燃料進行加壓并用于輸送燃料以將燃料噴射到內燃機中。
技術介紹
近年來，原油衍生燃料的價格上漲以及擔心其急劇短缺已經引起了替代燃料的生產加工以及使用這些替代燃料的內燃機的發展。能夠有效地從包括生物原料在內的多種原料制成的潛在重要替代燃料之一是二甲醚(DME)。DME燃燒時無碳煙且具有高的十六烷值，非常適合于柴油機類型的內部燃燒過程。然而，DME具有較高的揮發性(與通常的柴油燃料相比)，因此，為了在室溫下成為液體，它必須被加壓至大約5巴。將燃料以液體形式供給以噴射到柴油機式內燃機中具有很多優點，因此，必須專門設計適合于DME或其它類似揮發性燃料的燃料噴射設備(FIE)，以防止燃料的意外蒸發，或將蒸汽空泡從該噴射系統中的、蒸汽可能導致中斷正常運轉的部位中有效去除。通過選擇較高的壓力和/或較低的運行溫度，能夠防止高揮發性燃料的沸騰。在特定的發動機應用中，必須以燃料供給壓力和溫度的最優組合、將燃料供應至所述FIE的噴射壓力生產部。在選擇該最優組合的過程中，燃料供給系統的成本和復雜性是重要的控制因素。在允許高溫下運行的同時，若更傾向于較高的供給壓力，將增大系統的成本、復雜性、重量和能量消耗，同時，其本身還會導致額外的燃料變熱。另一方面，由于某些明顯的原因，將燃料供給溫度降低到超過特定極限值也是不可行的。為了使燃料供給壓力和溫度之間的組合變得更具有能量效率且更低廉，在現有技術的系統中已經使用了多種設計方案。這樣的方案之一是使燃料供給流在整個系統中、以超過發動機的燃料消耗率的速率進行再循環。通過這種方式，實現了系統的最冷部件(例如燃料箱)和最熱部件之間的溫度均衡，因此降低了局部汽化的風險。另一種解決方案是對系統的最暴露于熱源的部件進行隔熱。由于多種原因，用于諸如DME的高揮發性燃料的、最合適的一種FIE是現有技術中公知的共軌系統。這樣的系統通常包括一個多柱塞高壓泵，該高壓泵把處于高壓下的燃料經由共軌供應至噴射器。經過多年的發展以及在柴油機行業的應用，典型的共軌系統高壓泵已進化成包括基于入口計量原理和固定柱塞排量的輸出控制策略。這使用了單個電子控制式入口計量閥(IMV)來限制在各個柱塞的吸入沖程期間到達這些柱塞的燃料量。在給定的供給壓力下，改變所述閥的限制將會改變柱塞的輸出，改變柱塞的輸出又會在給定的發動機能耗下改變共軌壓力。由于它比變排量泵更簡單，單IMV、固定排量多柱塞式泵廣泛用在共軌FIE中。但是，當使用高揮發性燃料時，需要對這種泵進行改進，以確保在發動機的整個運行范圍內的可靠性能。這是因為在這種泵中，存在相當大體積的燃料位于吸入通道中，該吸入通道將燃料從所述MV引導到各柱塞，為了控制泵的輸出，吸入通道中的壓力大部分時間都需要控制在比可用供給壓力低的水平。通過限定，吸入通道的該體積被與再循環燃料供給回路分開，因此容易發生過熱和燃料蒸發。解決該問題的一個辦法就是將吸入通道與周圍部件隔熱。這在吸入通道中特定的最小燃料流量時工作良好，但當燃料流量低于該最小量或者根本沒有流動時，在相對長的時間段還是可能發生汽化。要求高壓泵具有極低輸出或沒有輸出以及相應的在吸入通道內低的通流的運行狀態可能經常發生，并且，使泵幾乎立即從極低輸出或沒有輸出改變到最大輸出可能是必須的，例如，當熱的發動機需要啟動或在發動機制動一段時間之后需要高扭矩時。一旦燃料被允許在吸入通道內蒸發，泵的液壓效率就會急劇下降，并且在泵能夠提供最大輸出之前可能需要相當長的一段時間，除非采取特別措施。為了能夠從所述通道中移除蒸汽而不是設法使其液化，現有技術中已知的是為該吸入通道提供單獨的泄放功能(bleed function) 0使蒸汽液化通常是比汽化更長的過程，并且為，了在相對熱的泵中提供液化，供給壓力系統將需要能夠承受較高的壓力，因此將會變得不必要地復雜、笨重且昂貴。通過對與熱的泵體熱絕熱的吸入通道進行泄放，以及來自供給再循環路線的較冷低壓燃料，能夠同時地有效冷卻該通道并更容易地恢復所述泵的正常運行。在上述這種以及其它現有技術系統中，用于所述吸入通道的泄放閥是電子控制閥，由單獨的電致動器控制或借助于同時控制該泄放閥和IMV的擴展范圍致動器控制。由于所述致動器以及需要針對發動機管理系統(EMS)的更復雜的控制算法，這增加了成本。在現有技術系統中，為了有效地進行所述吸入通道的泄放，在再循環回路中、在供給壓力設定限制器的下游與泄放閥之間設有單獨的返回管線。這是必要的，因為若不這樣，泄放路徑將變得與主再循環路徑平行，所述主再循環路徑被設計成具有盡可能低的限制值，最多低至所述供給壓力設定限制值，在這種情況下，該吸入通道和泄放閥兩端的壓力差(pressure head)將會變得太小，以致不能將蒸汽送到所述泵之外。在該壓力設定限制器必須離所述泵較遠的系統中，由這種單獨的返回管線導致的額外成本和復雜性可以是非常顯著的。
技術實現思路
本專利技術的一個目的在于提供一種包括高壓燃料噴射泵的燃料噴射系統，該高壓燃料噴射泵較不易于在燃料中形成蒸汽。本專利技術的另一個目的在于提供一種用于內燃機的、用于噴射諸如DME等的高揮發性燃料的系統。本專利技術的又一個目的在于提供一種噴射諸如DME等的高揮發性燃料的系統，該系統比現有技術的系統具有更高的性能和更低的成本。通過獨立權利要求的特征實現了上述這些目的。其它權利要求和書面描述以及附圖公開了本專利技術進一步的有利改進和實施例。本專利技術的總體優勢在于能夠確保自動而有效地去除可能形成在燃料中且可能中斷燃料噴射泵的正常運行的蒸汽，由此提高對用于噴射到內燃機中的加壓燃料的輸送控制的可靠性和穩健性。根據本專利技術，提出了一種燃料噴射系統，該燃料噴射系統用于對燃料進行加壓并輸送燃料以噴射到內燃機中，其中，所述系統包括高壓燃料噴射泵，該高壓燃料噴射泵具有入口(用于接受來自例如燃料箱的燃料)；至少一個柱塞(對所接收的燃料進行加壓并將其輸送至噴射器以噴射到內燃機中)；位于所述入口和至少一個柱塞之間的吸入通道(從而將高壓燃料噴射泵的入口與所述至少一個柱塞的入流端口連接)；以及泄放閥，該泄放閥連接到所述吸入通道，以移除在某些情形下可能形成在吸入通道中的蒸汽，并用于冷卻所述吸入通道以防止在吸入通道中形成導致燃料進一步汽化的條件。該燃料噴射系統進還包括返回端口(用于將任何泄漏和再循環的燃料引導回燃料箱)。為了確保所述泄放閥能夠有效移除蒸汽，所述選擇閥安裝在所述入口和返回端口之間。在本專利技術的優選實施例中，所述選擇閥能夠打開或關閉在所述入口和返回端口之間的液壓連接。入口計量閥(IMV)安裝在所述入口和吸入通道之間，用于精確控制高壓泵的輸出。為了調節該IMV接收到的入流燃料，借助于向所述入口供應燃料的供給泵和位于返回端口下游的液壓限流器(flow restriction)來提供該加壓燃料的再循環。有利地，采用止回閥作為所述泄放閥，其入口連接到所述吸入通道。該選擇閥由回位彈簧以及由柱塞產生的壓力來致動，從而，當柱塞壓力低于預定水平時，該彈簧使所述選擇閥關閉，而當柱塞壓力高于所述水平時，該彈簧被壓縮且選擇閥被打開。通過選擇所述入口、吸入通道和返回端口之間的串聯連接，該選擇閥確保本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.14 SE 1000767-21.一種高壓燃料噴射系統，所述高壓燃料噴射系統用于對燃料進行加壓并輸送燃料以噴射到內燃機中，所述系統包括高壓燃料噴射泵(5)，所述高壓燃料噴射泵(5)具有入口(6)、吸入通道(8)和至少一個柱塞(9)，所述吸入通道(8)位于所述入口(6)和所述柱塞(9)之間，所述系統還包括返回端口(4)和泄放閥(15)，所述泄放閥(15)以連接方式布置在所述高壓燃料噴射泵(5)的所述吸入通道(8)處，其特征在于，在所述入口(6)和所述返回端口(4)之間設置有選擇閥(11)。2.根據權利要求1所述的燃料噴射系統，其特征在于，所述泄放閥(15)以連接方式布置在所述吸入通道(8)和所述返回端口(4)之間。3.根據權利要求1或2所述的燃料噴射系統，其特征在于，所述選擇閥(11)能夠控制在所述入口(6)和所述返回端口(4)之間的液壓限流。4.根據前述權利要求中的任一項所述的燃料噴射系統，其特征在于，所述選擇閥(11)能夠打開或關閉所述入口(6)和所述返回端口(4)之間的液壓連接。5.根據前述權利要求中的任一項所述的燃料噴射系統，其特征在于，所述選擇閥(11)由所述柱塞(9)產生的壓力控制。6.根據權利要求6所述的燃料噴射系統，其特征在于，當所述柱塞(9)產生的壓力低于預定水平...
【專利技術屬性】
技術研發人員：塞爾吉·尤達諾夫，
申請(專利權)人：沃爾沃拉斯特瓦格納公司，
類型：
國別省市：
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