CN100467856C - 燃料喷射*** - Google Patents

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Abstract

具有一个高压储存器(10)的燃料喷射***，在该高压储存器中可储存高压下的燃料，其中，至少一个喷射阀(12)可与该高压储存器(10)连接，处于该高压储存器(10)中的燃料可通过所述喷射阀喷射到内燃机的燃烧室中。一个高压泵(5)从一个泄油区域(1)抽吸燃料，压缩该燃料并且将该燃料供应给该高压储存器(10)，使得在那里在该高压泵(5)工作时建立高的燃料压力。在该泄油区域(1)与该高压储存器(10)之间构造有一个具有调节阀(20；24；24′)的回流管路(15，22，22′)，其中，该调节阀(20；24；24′)在该高压泵(5)关断时允许燃料从该泄油区域(1)流到该高压储存器(10)中。

Description

燃料喷射***
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射***。
背景技术
例如由文献DE 100 60 812 A1所公知的并且优选用于内燃机的燃料喷射***。这种燃料喷射***具有一个高压储存器，在该高压储存器中可储存高压下的燃料。至少一个喷射阀与高压储存器连接，在高压储存器中处于高压下的燃料可通过所述喷射阀喷射到内燃机的燃烧室中。为了在高压储存器中产生高压，设置有一个高压泵，该高压泵从一个泄油区域抽吸燃料并且在压缩了的情况下将该燃料供应给高压储存器。因此，在高压泵工作时在高压储存器中建立了一个燃料压力，该燃料压力对于被细小雾化的燃料喷射是必需的。
在内燃机工作时，高压储存器中的燃料变热，以致在那里可具有超过50℃的温度。在内燃机关断后，高压泵也停止工作，由此，存留在高压储存器中的燃料在那里随着时间变冷，直到该燃料具有环境温度。由此，高压储存器中的燃料收缩，该收缩约每10℃为1％。高压储存器中的压力相应地下降，直到高压储存器中的燃料的体积小于高压储存器本身的容积。由此导致从燃料中排出空气，并且该空气填充高压储存器中的空出的容积。当内燃机重新起动时，在所期望的高的燃料压力可以建立之前，必然通过高压泵首先压缩该空气。该效应可通过延迟的压力建立被察觉到，该压力建立可达2秒钟并且由此对于例如在机动车中工作的内燃机的使用者可明显地察觉到。
发明内容
根据本发明，提出一种燃料喷射***，该燃料喷射***具有：一个高压储存器，在该高压储存器中可储存高压下的燃料；至少一个喷射阀，所述喷射阀与该高压储存器连接并且处于该高压储存器中的压力可通过所述喷射阀喷射到内燃机的燃烧室中；一个高压泵，该高压泵从一个泄油区域抽吸燃料并且在压缩了的情况下将该燃料供应给该高压储存器，使得在所述高压泵工作时在该高压存储器里建立高的燃料压力，其特征在于：在该泄油区域与该高压储存器之间构造有具有调节阀的回流管路，其中，该调节阀在该高压泵关断时允许燃料从该泄油区域流到该高压储存器中，该调节阀构造成止回阀，仅当该高压储存器中的压力小于或等于该泄油区域中的压力时，该止回阀才打开该回流管路。
相比之下，根据本发明的燃料喷射***具有其优点：按照所谓共轨原理工作的燃料喷射***中的压力建立在没有显著延迟的情况下进行。为此在泄油区域与高压储存器之间构造有一个回流管路，在该回流管路中构造有一个调节阀。在此情况下，该调节阀这样工作：当高压泵关断时燃料可从泄油区域流动到高压储存器中。如果高压储存器中的燃料从现在起变冷，则由于高压储存器中的燃料收缩而形成的空腔被从泄油区域补充流入的燃料充注，由此，高压储存器始终保持被完全填满燃料。因此，在内燃机重新起动及由此高压泵起动时必然没有空气被压缩，由此，高压储存器中的压力非常快速地上升并且可供燃料喷射使用。
在本发明技术方案的第一有利构型中，调节阀构造成止回阀，其中，仅当高压储存器中的压力小于或等于泄油室中的压力时，止回阀才打开燃料管路。由此保证：只要内燃机在工作中，就没有燃料压力从高压储存器逃逸。当高压储存器中的燃料冷却时形成真空，燃料通过该真空从泄油区域抽吸到高压储存器中，由此，该高压储存器始终保持被完全填满燃料。回流管路在此可以是一个分开的管路，该分开的管路直接从高压储存器通到泄油室中。但也可将回流管路与高压泵并联地设置，由此，抽吸管路与高压管路直接通过回流管路彼此连接，高压泵通过该抽吸管路从泄油区域抽吸燃料，高压下的燃料通过该高压管路供应给高压储存器。
在本发明技术方案的另一个有利构型中，调节阀构造成可转换的，其中，当高压泵不工作时，调节阀被转换到敞开。由此，燃料不仅可从高压储存器流到泄油室中，而且可从泄油室流到高压储存器中。这引起高压储存器与泄油室之间快速的压力平衡。在此，当高压储存器中的燃料冷却时，该高压储存器也始终保持被完全填满燃料，如上所述地。该可转换的调节阀在内燃机常规工作中用于：作为压力保持阀使压力储存器中的压力保持在一个恒定值上，其方式是当高压储存器中的给定压力被超过时燃料从高压储存器中导出并且通过压力保持阀供应给泄油区域。
附图说明
附图中示出了根据本发明的喷射装置的一个实施例。附图表示：
图1一个喷射装置的示意性视图，
图2a在高压泵关闭时无燃料回馈的高压储存器的一个也是示意性的视图，
图2b对于该情况下内燃机的压力及转速随时间的变化曲线，
图3a及3b与图2a及图2b相同的视图，其情况是高压储存器始终被填满燃料。
具体实施方式
图1中示意性地示出了一个燃料喷射***，该燃料喷射***以所谓的共轨***工作。在一个泄油区域1中存在环境压力下的燃料，其中，泄油区域1在车辆中通常相当于燃料箱。一个抽吸管路3从泄油区域1通到一个高压泵5，在该高压泵中可产生高压下的燃料。被压缩且处于高压下的燃料由高压泵5经由高压管路7供应给高压储存器10，在该高压储存器中可维持燃料处于高压下。多个燃料喷射阀12与高压储存器10连接，通过这些燃料喷射阀可将在高压储存器10中维持在高压下的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。通常通过高压泵5中的相应调节装置来预设定：仅将与从高压储存器中取出用于燃料喷射一样多的燃料供应给高压储存器10。如果在高压储存器10中尽管如此仍形成过高的压力，则设置一个压力调节阀20来限制该压力，该压力调节阀设置在一个泄放控制管路15中，该泄放控制管路使高压储存器10与泄油区域1相连接。当在高压储存器10中超过一个所期望的给定压力时压力调节阀20打开，使得燃料流出到泄油区域1中并且减小高压储存器10中的压力。如果又低于该给定压力，则压力调节阀20关闭泄放控制管路15并且由此停止进一步的压力下降。
图2中示意性地示出了高压储存器10及在迄今公知的燃料喷射***中在高压储存器10冷却时在那里得到的液压关系。高压储存器10通过高压泵5填充以高压下的燃料。在内燃机关断后，高压泵5也不再将燃料输送到高压储存器10中。在图2中设置有一个补偿容器30，该补偿容器与高压储存器10相连接并且该补偿容器与高压储存器10的连接可被一个阀27中断。如果在内燃机关断后阀27关闭，则燃料不可从补偿容器30补充流动到高压储存器10中。因此，通过高压储存器10中的燃料的冷却形成一个空腔，该空腔填充有从燃料中排出的空气并且形成一个气泡32。当内燃机及由此高压泵5重新起动时，高压储存器10中的燃料被压缩。但由于与燃料相比可高度压缩的气泡32，高压储存器10中的压力建立延迟，如图2b中所示，该图表示内燃机在重新起动时的压力p及转速N的变化曲线。在时刻t0，高压泵5投入工作，由此，内燃机的转速N相对快速地达到一个第一值。由于高压储存器10中的气泡32被压缩，该压力建立首先伴随有一个延迟Δt，该延迟在轿车应用中可达到2秒钟，根据高压容积、输送功率及温度差变化。当高压储存器10中的压力已达到一定的值时，才可实现内燃机的较高转速。
图3a示出了与图2a相同的***，但阀27在此在高压泵5关断后保持敞开。由此，燃料可从补偿容器30补充流动到高压储存器10中，使得高压储存器10始终保持被填满燃料。当内燃机重新起动时，高压泵5投入工作，其中，阀27关闭。因为燃料在很大程度上不可压缩，所以在此在高压储存器10中快速地建立高压。图3b相应地表示，压力直接从时刻t0起上升并且内燃机的转速N已经在一个较早的时刻就具有一个较高的值。车辆由此可在没有由于高压储存器10中的气泡被压缩而造成延迟的情况下运转。
图2a及图3a的补偿容器30在根据图1的内燃机中相当于泄油区域1。
为了技术上的实现，图1中示出了各种可能性。一方面可设置一个回流管路22，该回流管路从高压储存器10直接通到泄油区域1中。在回流管路22中设置有一个构造成止回阀的调节阀24，该调节阀允许燃料仅朝高压储存器10的方向流动。如果高压储存器10中的压力由于燃料的冷却而下降到泄油区域中的压力以下，即低于环境压力，则燃料从泄油区域1经由止回阀24及回流管路22填充到高压储存器10中，使得该高压储存器始终保持被完全填满燃料。
回流管路22′以相同的方式工作，该回流管路被构造得与高压泵5并联。在该回流管路22′中也构造有一个止回阀24′，该止回阀允许燃料仅朝高压储存器10的方向流动。该回流管路22′在此也可集成在高压泵5中，这样不需要任何附加的结构空间。
为了使高压储存器10始终被填满燃料，也可使用压力调节阀20。如上所述，该压力调节阀20通常用来限制高压储存器10中的压力。但如果在高压泵5关断后压力调节阀20打开，则泄放控制管路15起到回流管路22的作用。由此一方面使高压储存器10中的仍然高的压力快速地降低到泄油区域1中，另一方面，当高压储存器10中的压力下降时从泄油区域1抽吸燃料，使得高压储存器10始终保持被填满燃料。为此所需的量非常小并且经过几个小时通常才有几个立方厘米。

Claims (6)

1.燃料喷射***，该燃料喷射***具有：一个高压储存器(10)，在该高压储存器中可储存高压下的燃料；至少一个喷射阀(12)，所述喷射阀与该高压储存器(10)连接并且处于该高压储存器(10)中的压力可通过所述喷射阀喷射到内燃机的燃烧室中；一个高压泵(5)，该高压泵从一个泄油区域(1)抽吸燃料并且在压缩了的情况下将该燃料供应给该高压储存器(10)，使得在所述高压泵(5)工作时在该高压存储器(10)里建立高的燃料压力，其特征在于：在该泄油区域(1)与该高压储存器(10)之间构造有一个具有调节阀(20；24；24′)的回流管路(22，22′)，其中，该调节阀(20；24；24′)在该高压泵(5)关断时允许燃料从该泄油区域(1)流到该高压储存器(10)中，该调节阀构造成止回阀(24；24′)，仅当该高压储存器(10)中的压力小于或等于该泄油区域(1)中的压力时，该止回阀(24；24′)才打开该回流管路(22，22′)。
2.根据权利要求1的燃料喷射***，其中，该回流管路(22)直接从该高压储存器(10)通到该泄油区域(1)中。
3.根据权利要求1的燃料喷射***，其中，燃料通过一个抽吸管路(3)供应给该高压泵(5)，其中，该高压泵(5)将压缩的燃料经由一个高压管路(7)导入到该高压储存器(10)中并且该回流管路(22)与该高压泵(5)并联地延伸，由此，该抽吸管路(3)通过该回流管路(22)直接与该高压管路(7)连接。
4.根据权利要求1的燃料喷射***，其中，该调节阀(20)构造成可转换的并且当该高压泵(5)关断时使该回流管路(22)持续地打开。
5.根据权利要求4的燃料喷射***，其中，该可转换的调节阀在该高压泵(5)工作时起压力调节阀(20)的作用，该压力调节阀设置在一个泄放控制管路(15)中并且仅当该高压储存器(10)中的压力超过确定的给定压力时才打开该泄放控制管路，其中，该泄放控制管路在其功能上相当于回流管路(22)。
6.根据权利要求1至5之一的燃料喷射***，其中，该燃料喷射***用于内燃机。
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