KR101878500B1 - 연소 기관을 위한 연료 공급 시스템 및 고압 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고압 하에서 액화석유가스(LPG)와 같은 액화된 증기를 내연 기관의 연소실 안으로 주입하기 위한 연료 공급 시스템과 관계된다. 연료 공급 시스템은 덕트를 통해 고압 펌프에 연결된 액화된 증기를 위한 연료 공급부를 포함한다. 고압 펌프는 액화된 증기의 압력을 증가시키기 위해 구성되는 고압실을 구비한다. 고압 펌프의 연소실 안으로 액화된 증기를 주입하기 위한 하나의 또는 몇몇의 인젝터들을 포함하는 고압 레일과 고압 배출은 연결된다. 본 발명에 따르면, 연료 공급 시스템은 연료, 특히 연료 증기를 정화하기 위해 배출 유닛, 고압실 및 연소실 사이에서 구비된다.

Description

연소 기관을 위한 연료 공급 시스템 및 고압 펌프{Fuel supply system and high-pressure pump for combustion engine}
본 발명은 연소실에서 고압의 액화석유가스(LPG)와 같은 연료를 공급하기 위한 연료 공급 시스템과 관련된다. 본 발명은 또한 연소 기관을 위한 고압 펌프와 관련된다.
DE　10　2005　054　451는 고압 펌프가 사용 중, 공급되는 연료인 LPG로 펌프를 냉각하기 위해 저압 부분에 누출부가 공급되는 연료 공급 시스템을 나타낸다.
알려진 연료 공급 시스템들은 연소 기관, 및 상기 연료 공급 시스템이 스위치가 꺼지면, 연료 라인들 안에 있는 LPG가 가열될 수 있는 문제가 있다.
JP　2003056410은 본 발명과 같이, 연료를 위해 탱크 안 또는 가까이에 위치된 저압 펌프 및 기관 가까이에 배치된 고압 펌프를 이용하는 연료-주입 시스템을 나타낸다. 이 일본 출원에서, 연료는 고압 펌프의 저압 부분으로부터 재순환된다.
증발, 재시동, 특히 대략 한 시간의 15분 짧은 간격 이후의 시동은 존재하는 증기 때문에 어려울 것이다. JP　2003056410에서 설명된 시스템은 엔진이 모든 상황들에서 시작할 것을 보증하지 못함을 알게 되었다.
본 발명의 목적은 이러한 문제가 감소하고 엔진이 모든 환경들 안에서 즉시 시작할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 구비하는 본 발명에 따라 달성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 유체는 고압 펌프의 고압 부분 내에서 순환을 일으킨다. 액체 LPG로부터 가스의 형성은 저압 부분에서 발생할 뿐만 아니라, 고압 부분, 즉 고압 펌프의 고압실, 인젝터들(injectors)로의 라인들 및 인젝터들 내부에서도 발생할 수 있다는 것을 알게 되었다. 지금까지, 이 부분 내의 압력은 거기에 가스의 형성을 방지하기 위해 및 앞서 말한 바와 같이 시스템의 막힘을 방지하기 위해 충분히 높다고 생각되었다.
본 발명에 따르면, 가스 성분들은 그것을 세척함에 의해 고압 펌프의 고압실로부터 제거되었다. 이러한 세척은 저압 펌프 상류에 의해 (부분적으로)이뤄진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연료 공급 시스템은, 고압실과 연료실 사이에, 특히 연료 증기 안에 있는 연료를 배출하기 위한 배출 유닛이 구비된다. 연료는 연료 시스템의 고압 부분들로부터 배출될 수 있으므로, 시동 동안 성능을 개선하기 위해 그러한 부분들로부터 연료 증기를 제거할 수 있다.
일 측면에 따르면, 배출 유닛은 연소 기관의 비-작동 또는 비-연료-연소 상태에서 고압 펌프의 하류에 위치되는 연료 공급 시스템의 그러한 부분들로부터 연료를 배출하기 위해 적어도 배치된다. 내연 기관이 작동되지 않는 동안 배출은 일어날 것이고 연소는 일어나지 않을 것이다. 배출은, 특히, 연소 기관이 다시 시작되기 바로 직전에 일어난다. 일 실시예에서, 배출 유닛은 시동 전 또는 시동 동안에 고압실로부터 증기의 연료를 배출하기 위해 적어도 설계된다.
특별한 실시예에 따르면, 배출 장치는 오직 일시적으로 작동한다. 이것은 제어 유닛으로 얻게 된다. 그것은 특히 예비 시동 단계 동안에 배출 유닛을 전환하는 데 편리하다. 특별한 실시예에서, 연료 시스템의 처리 유닛은 배출 유닛에 연결되는데, 예비 시동 단계 동안에 온(on) 및 오프(off)로 후자를 전환하기 위해서이다. 예비 시동 단계는 예를 들어 내연 기관이 구비된 차량의 도어 시스템과 연결된 적합한 액츄에이터(actuator)에 의해 결정될 수 있다. 도어 시스템이 닫힌 상태로부터 열리면, 이것은 내연 기관이 가까운 미래에 사용될 것이라는 것을 가리키며, 이러한 징조는 시동 예비 단계에서 시작하는 데 이용될 수 있다. 예비 시동 단계는 제한된 시간 동안 스위치가 켜질 수 있다. 본 발명에 따르면, 예비 시동 단계는 고압실로부터 증기로 되는 연료를 배출하는 것을 포함한다.
일 측면에 따르면, 배출 유닛은 고압 펌프의 고압실로부터 연료를 배출하도록 구성된다. 전용의 배출 유닛이 고압실로부터 연료 증기의 배출을 위해 구비된다는 사실 때문에, 고압실은 존재하는 어떠한 증기도 제거될 수 있는데, 액화석유가스로 대체되거나 세척된다. 특히 고압실에 존재하는 가스는 상기 언급된 시동 문제들을 야기하고, 그 목적을 위해 적합한 배출 유닛은 시동 문제들을 현저하게 감소할 수 있다는 것을 알게 되었다.
일 실시예에 따르면, 배출 유닛은 연료 공급부에 연결된다. 따라서 배출 유닛은 연료를 위한 반송(return)을 형성한다. 증기의 연료는 연료 공급부로 다시 공급될 수 있다.
본 발명의 더 유익한 실시예에 따르면, 비-리턴 밸브(non-return valve)는 배출 유닛과 배출 유닛 및 비-리턴 밸브의 하류에 형성되는 압력이 떨어지지 않고, 또는 더 적은 정도로 떨어지도록 기능하는 다양한 인젝터들 사이의 결합으로 구비되며, 배출 유닛 내의 압력이 본 발명에 따라 감소하면, 그 결과로서 라인들(연료 부분 및 인젝터들)이 다시 채워지지 않아도 된다.
일 실시예에 따르면, 배출 유닛은 제어 가능한 방식으로 배출구의 저항을 설정하도록 구성된다. 특히, 배출구를 막는 것은 조절될 수 있다. 특별한 실시예는 다양한 작동 모드들을 구비할 수 있는 조절할 수 있는 배출 유닛으로 생기는 폐쇄될 수 있는 배출구를 포함한다. 따라서, 배출 유닛은 다른 때보다 내연 기관의 시동 동안에 특히 다르게 작동하게 할 수 있다. 특히, 배출구 내의 저항은 시동 동안 또는 시동 전에, 특히 예비 시동 단계 동안에 감소한다.
일 실시예에 따르면, 고압 펌프는 고압실의 하류에 배치된 비-리턴 밸브를 구비하며, 비-리턴 밸브는 비-리턴 밸브를 작동시키기 위한 제어 유닛에 연결된다. 특히, 연료 공급 시스템 및 연소 기관의 보통의 사용 동안 보다 엔진의 예비 시동 또는 시동 동안에 다르게 작동하는 비-리턴 밸브를 생산하는 것이 가능하다. 비-리턴 밸브는 고압 펌프를 구비하여 특정의 압력을 생성하고, 특히 고압실 안에서 펌프의 작동에 의해 미리 설정된 압력에 도달되면, 연료를 오직 고압 레일을 통해 하류로 허용되도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 이러한 비-리턴 밸브는 이 밸브가 예비 또는 시동 동안에 개방되는 방식으로 조절될 수 있다. 이것은 고압실 내에 존재하는 가스의 방출을 가능하게 한다.
다른 실시예에서, 배출 유닛은 비-리턴 밸브로부터 하류에 배치된다. 그 결과로서, 고압실로부터 누출이 일어난다. 어떤 존재하는 증기는 시동의 예비 시동 단계 동안 고압실로부터 배출될 수 있다.
또한 고압 펌프의 저압 부분에 연결되고 연료 공급부에 연결된 리턴 라인을 제공하는 것이 유용하다. 그 결과로, 고압 펌프가 더 작은 체적을 펌핑(pumping)하기 위해 구현되는 동안, 고압펌프로 특정한 체적의 연료를 공급하기 위해 구성되는 연료 시스템의 제공이 가능하고, 잔류 체적은 고압 펌프의 리턴 라인을 통해 배출될 수 있다.
하나의 특별한 실시예에서, 배출 유닛은 리턴 라인과 연결된 배출 라인을 포함한다.
배출 유닛이 3/2 밸브(three/two valve)를 포함한다면 더 유용하다. 3/2 밸브는 두 개의 작동 모드를 구비하는 제어 가능한 밸브이다. 제 1 모드에서, 저압 부분으로부터 연료 공급부로의 흐름은 막고 배출 라인을 통해 연료 공급부로의 흐름은 허용된다. 제 2 모드에서, 저압 부분으로부터 연료 공급부로의 흐름은 허용되고, 반면에 배출 라인을 통해 연료 공급부로의 흐름은 막는다. 특히, 저압 부분으로부터의 흐름은 제 2 모드에서 흐름이 막힌다. 이것은 예를 들어 시동 단계 또는 예비 시동 단계 동안에 제어 가능한 시스템이 되며, 저압 부분으로부터 단지 정화만 하는 정규 모드가 허용되는 반면에, 고압 부분, 특히 펌프의 고압실로부터 증기의 방출이 가능하다. 제어 가능한 밸브, 바람직하게 3/2 밸브는 배출 유닛이 온/오프로 전환되는 것을 확실하게 해준다. 이 전환되는 온/오프 및 제어 가능한 밸브의 모드들 사이에서 전환되는 것은 연소 기관의 시동 전 또는 동안에 바로 일어날 수 있다.
추가의 실시예에 따르면, 배출 유닛은 고압실에 연결되고 연소 기관의 작동 동안 고압실을 통해 액체 증기의 연속적인 흐름을 허용하도록 구성되는 하나의 누출 개구를 포함한다.
다양한 실시예들은 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 가능하다. 보호의 범위는 설명된 실시예들에 결코 한정되지 않는다. 본 발명이 첨부된 청구항들을 참조하여 설명될지라도, 보호의 범위는 청구항들에 따른 실시예들에 결코 한정되지 않는다. 본 발명에서 설명된 실시예들의 다른 (부분적인) 측면들 및 지시되거나 명백하게 존재하는 특정 이점은 부분적인 발명 적용들의 대상이 될 것이다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
본 발명은 본 발명에 따른 방법들 및 장치들의 실시예들을 나타내는 첨부된 도시들을 참조하여 다음과 같이 더 설명될 것이다:
도 1은 제 1 실시예에 따른 연료 공급 시스템의 다이어그램을 도시한다;
도 2는 본 발명에 따른 연료 공급 시스템의 제 2 실시예의 다이어그램을 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 연료 공급 시스템의 제 3 실시예의 다이어그램을 도시한다; 및
도 4는 본 발명에 따른 고압 펌프의 일 실시예의 단면도를 도시한다.
도 1은 연료 공급 시스템(1)을 다이어그램으로 나타낸다. 적합한 라인들을 통해 연료는 도시된 실시예의 4개의 연소실(3-6)을 구비하는 연소 기관(2)에 최종적으로 공급된다. 피스톤 등을 구비하는 연소실의 배치는 당업자들에게 알려져 있다.
각 연소실(3-6)은 다이어그램으로 도시된 고압 레일(7)에 연결되어 있으며, (나타나지 않은)인젝터들을 포함할 것이다. 라인들(8 및 9)을 통해, 고압 레일은 다이어그램으로 도시된 고압 펌프(110)의 출구(10)에 연결된다. 고압 레일은 또한 출구(10)에 직접 연결될 수 있다.
고압 펌프(11)는 적합한 고압, 예를 들어 40, 바람직하게 50 바 및 더 높게 출구(12)로 연료가 공급되도록 구성되고, 연소실 안으로 주입을 위해 HP-레일(7)로 그것을 공급한다.
고압 펌프(11)는 연료의 적합한 양이 고압 레일(7) 및 연소실(3-6) 안으로 운반되도록 하기 위해 ECU와 같은 연료 제어 유닛(24)에 의해 제어될 수 있다. ECU(24)는 인젝터들에 연결될 것이다. 전기 연결부(22)는 다이어그램으로 도시된다.
실시예에서, 고압 펌프(11)의 유량은 조절 가능하다. 일 실시예에서, 고압 펌프(11)의 출구 압력은 조절 가능하다. 일 일시예에서, ECU는 고압 펌프(11)의 이 변수들을 제어할 수 있다.
비-리턴 밸브(13) 및 라인(14)을 통해, 고압 펌프(11)의 입구(12)는 제어가능한 밸브(15)에 그리고, 추가적인 라인(16)을 통해, 펌프(18)를 포함하는 연료 공급부(17)의 내부로 연결된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 연료 공급부(17)는 압력 하에서 유지되는 액화석유가스 탱크(LPG tank)(17)이다.
예를 들어, 제어 가능한 밸브(15)는 또한 중앙 제어 유닛(24)에, 이 경우 다이어그램으로 도시된 연결부(23)를 통해 연결된다. 그것으로, 연소실(3-6)로 연료 공급부에 의해 배분된 연료의 양은 사용자의 요구에 따라 제어된다.
본 발명의 일 측에 따르면, 도시된 연료 공급 시스템(1)은, 고압 펌프(11) 및 고압 레일(7) 사이에 라인(8,9)의 설명된 실시예에서, 고압 펌프(11)의 하류에 연료 공급 시스템의 부분에 연결되는 다이어그램으로 도시된 배출 유닛(20)이 구비된다.
다른 실시예에서, 배출 유닛(20)은 고압 펌프(11) 및/또는 그것의 부분에 직접 연결될 것이고, 다른 실시예에서, 배출 유닛(20)은 고압 레일(7)의 일부에 직접 연결될 것이다.
고압 펌프(11), 즉 연료 시스템(1)의 고압 부분의 출구(10)로, 배출 유닛(20)을 통해 연료의 부분을 배출하는 것이 가능하다.
배출 유닛(20)은 연료 증기를 배출하도록 구성된다.
예를 들어, 그러한 배출은 일시적으로 일어날 것이다.
일 실시예에서, 연료 증기는 연료 시스템(1)의 고압 부분에 존재할 것이다. 이것은 특히 기관(2)이 스위치가 꺼진 후에 일어난다. 연소 기관의 연료 공급 시스템의 부분에 존재하는 열은 가열에 의해 액화된 증기로 증발할 것이다. 만약 기관(2)이 다시 가동하도록 시도된다면, 예를 들어 10 또는 15분의 정지 후에 한다 하더라도, 고압 레일(7), 라인들(8,9) 안 및 고압 펌프(10)의 고압 부분 안에 존재하는 증기 때문에 이것들은 거의 성공되기가 어려울 것이다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 짧은 공정, 즉 수초 간 지속되는 공정은 존재하는 연료 증기를 부분적으로 배출하기 위해 수행된다. 배출 유닛(20)은 제한된 시간 동안 스위치가 켜질 것이다. 일 실시예에서, 연료는 고압 펌프(11)로 전해지고, 펌핑을 위해 이송된다. 동시에, 연료 공급부(17)로부터 새 연료, 액체로 예를 들어 세척에 의해 대체되기 위해, 배출 유닛(20)은 개방되고 라인들(8,9) 및 고압 레일(7)에 존재하는 연료는 배출부(20)를 통해 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 배출 유닛(20)은 또한 연료 공급 시스템(1)의 고압 부분들로부터 액체 연료를 배출하도록 구성된다.
시동 동안, 펌프(11) 내에 존재하는 증기, 특히 고압 펌프(11)의 고압 부분 안에 존재하는 연료 증기를 제거하는 것이 특히 문제가 있는 것으로 알게 되었다. 특히 고압 펌프 및 특히 펌프의 고압 부분 안에 존재하는 증기가 새 연료로 밖으로 세척되기 어렵다고 알게 되었다. 그것의 방법으로 배출 유닛(20)을 지금 제공함에 의해, 낮은 저항에서, 증기는 배출되고, 새 연료는 고압 펌프(11)의 고압실 안으로 유입될 수 있고, 그런 다음 고압 부분으로 펌프 될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 배출 유닛(20)은 또한 내연 기관(2)(즉, 연소를 위한 연료 공급부) 및 연료 공급 시스템(1)의 ＂정규＂ 작동 동안에 스위치가 켜질 수 있다. 고압 펌프(11)는 펌프가 요구되는 것보다 더 큰 연료의 체적으로 설정되면, 연료의 이 초과량은 배출 유닛(20)에 의해 고압 레일(7) 및/또는 라인들(8,9)로부터 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 배출 유닛(20)은 LPG를 (일시적으로) 보유하기 위한 금속 용기에 연결된다. 다른 실시예에서, 배출 유닛(20)은 연료 공급부(17)에 연결되어, 따라서 리턴 라인을 형성한다. 고압 펌프(11)의 하류로부터 배출된 증기는 반송될 수 있다.
다양한 모드들로 작동되도록 발동시킬 수 있는 배출 유닛(20)의 결과로써,배출 유닛(20)은 중앙 처리 유닛/ECU(24)로 21에 연결된다. ECU는, 예를 들어 적합한 감지기들 또는 센서들을 통해, LPG가 HP-레일(7)에 존재한다는 것을 특히 감지할 수 있는데, 예를 들면 스위치가 꺼질 때 LPG가 엔진에 공급되었다는 것을 기록하기 때문이다. 이러한 데이터로부터, 예를 들어 엔진은 스위치가 꺼진 후 5 내지 30분 안에 재시동 될 것이므로, 상기 LPG가 지금 증발했는지를 결정할 수 있으며, 만약 고압 펌프의 하류에 위치된 부분으로부터 상기 증기를 배출하기 위해, 존재할 증기의 양에 적합하도록 조절할 수 있는 시간이 요구된다면, 배출 유닛(20)에 일시적으로 스위치가 켜질 수 있다.
도 2는 연료 공급 시스템(30)의 제 2 실시예를 나타낸다. 도시된 연료 공급 시스템은 이중-연료(bi-fuel) 시스템이다. 가솔린과 같은 액체 연료의 제 1 연료 공급부(31)가 펌프(32) 및 비-리턴 밸브(34)에 의해 노드(3)에 연결된 라인(33)을 포함하여 설명된다. 제 2 연료 공급부(36)는, 예를 들어 제어 가능한 밸브(38) 및 비-리턴 밸브(39)로 노드(35)에 연결되는 펌프(37)를 구비하는 LPG 공급부(36) 또는 액화된 증기와 같이, 노드(35)에 마찬가지로 연결된다.
요구되는 연료는 (나타내지 않은)적합한 제어 유닛을 통해 및 노드(35)를 통해, 거기에 압력을 가하도록 하고, 그런 다음 각각의 연소실들(45)에 도달하기 위해 라인(43) 및 고압 레일(44)에 고압펌프(41)의 출구(42)를 통해 도달하도록 고압 펌프(41)의 입구(40)로 공급될 수 있다.
고압 펌프(41)는 (나타내지 않은)중앙 처리 유닛을 통해 제어될 수 있다.
이번에도, 배출 유닛(46)은 어떤 부분으로부터 존재할 어떤 연료, 액체 또는 증기를 배출하기 위해, 고압 펌프(41)의 하류 부분에 연결된다. 이것은 (나타내지 않은)중앙 처리 유닛으로 제어될 수 있다. 배출 유닛(46)은 존재하는 연료를 배출하기 위해 일시적으로 개방될 수 있다. 특히, 엔진이 정지되고 엔진이 지금 다시 시작되려고 할 때 LPG가 증기화될 때, 연료 공급 장치(31)의 고압 부분으로부터 증기화된 LPG는 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 배출 유닛(46)의 스위치가 켜지는 것은 처리 유닛에 의해 제어되고, 예비 시동 단계가 일어날 때 또는 예비 시동 단계를 기초하여 실행된다. 예비 시동 단계는, 예를 들어 개방되는 연료 공급 시스템(1 또는 30)을 포함하는 차량의 문에 의해서 시작될 수 있다.
도 3은 연료 공급 시스템(50)의 제 3 실시예를 나타낸다. 연료 공급 시스템(50)은 바이-퓨얼 시스템으로써 구성된다. 액체 연료 공급부(51)는 연료 공급 시스템의 저압 연료 부분을 형성한다. 연료 공급부(52)는 LPG를 포함할 것이며 연료 공급부의 고압 연료 부분을 형성할 것이다.
양 연료 공급부들은 적합한 라인들 및 비-리턴 밸브들을 통해 고압 펌프(54)의 입구(53)에 연결된다. 고압 펌프(54)는 고압 펌프를 위해 반송으로 기능하는 제 1의 내부 배출 또는 누출부(55)를 구비한다. 일 실시예에서, 리턴부는 고압 펌프의 저압 부분에 연결된다.
다른 실시예에서, 리턴부는 고압 펌프(54)의 고압 부분에 연결된다.
설명된 실시예에서, 누출부(55)는 저압 부분에 연결된다.
제 2 배출부(56)는 고압 펌프(54)의 하류, 즉 고압 펌프(54)의 고압실의 상류에 위치된다.
일 실시예에서, 고압 펌프(54)는 배출부에 내부적으로 구비된다. 이것은 파선(57)으로 표현된다.
일 실시예에서, 고압 펌프(54)는 또한 비-리턴 밸브(59)를 포함하고, 이것은 파선(60)으로 표현된다. 그 결과, 이 비-리턴 밸브(59)의 상류 압력의 감소는 하류에 영향을 미치지 않을 것이다.
리턴부(55) 및 배출부(56)는 3/2 밸브에 연결된다. 3/2밸브(70)는 제어할 수 있고(71), 도 3에 배출부(56)가 비-리턴 밸브(73)에 의해 노드(72)의 방향으로 폐쇄되는 동안, 리턴부(55)가 노드(72)와 개방되어 연결되는 (제 2 모드)상태로 도시된다. 도시된 작동 모드에서, 4-실린더 연소 기관(80)은 정상적으로 작동할 수 있고, 리턴부(55)를 통해 입구(53)에 공급되는 초과 연료는 조절할 수 있는 밸브 스로틀(74) 및 리턴 라인(75)을 통해, 예를 들어 LPG 공급부(52)에 반환될 수 있다. 누출부(55)는 특히 LPG 연료의 공급 동안에 활성화된다.
3/2 밸브(70)는 다른 상태(제 1 모드)로 전환될 수 있다. 이 상태에서, 배출부(56)는 배출부(56)가 억제된 상태에서 개방 상태로 전환될 수 있으므로, 활성화된다. 이것은 3/2 밸브(70)의 다른 상태에서, 배출부(56)가 스로틀(74/75)을 통해 공급부(52)로 리턴 라인을 형성하기 위해 라인(81)으로 노드(72)에 연결될 것이라는 사실 때문이다.
이 모드에서, 리턴부(55)는 연결부(82)에 의해 실제로 폐쇄된다.
배출부(56)가 활성화된 3/2 밸브(70)의 모드는 펌프(54)의 고압 부분 안에 존재하는 증기가 배출될 수 있도록 시동 또는 예비 시동 단계 동안 짧은 시간 동안에 스위치가 켜질 수 있다.
도 3에 따른 도시된 실시예에서, 고압 레일(85)에 연결된 비활성된 배출부가 있다.
도 3은 제어 가능한 밸브(91) 및 펌프(92)를 통해 짧은-순환 루트(90)가 또한 구비된 실시예를 보여준다. 이 짧은-순환 라인(90)은 연소 기관(80)이 작동하는 동안 LPG 연료에서 가솔린 연료로 전환될 때 전환될 것이다. 라인(55), 노드(72) 및 짧은-순환 라인(90)을 통해 연료의 배출을 허용함에 의해, 고압 펌프의 라인들 및 입구(53) 안의 LPG의 비교적 높은 압력은 연료 공급부(51) 안 및 펌프(86)에 의해 생성된 압력이 비교적 낮다는 사실에도 극복될 수 있다.
도 4는 고압 펌프(100)의 가능한 실시예의 단면도를 다이어그램으로 도시한다.
적합한 주행 메커니즘(101)을 통해, 플런저(102; plunger)는 고압실(105) 안에 존재하는 연료에 압력을 가하고, 배출부(106)에 연결된 고압 레일로, 배출부(106)를 통해 그것을 공급하기 위해 작동될 수 있다.
고압 펌프(100)는 비-리턴 밸브(107)를 포함한다. 고압실(105)의 하류가 아닌, 비-리턴 밸브(107)의 상류에 배출부(110)가 형성된다.
공급부(111)는 이중-연료 시스템의 연료 공급부와 같은 연료 공급부에 연결된다. 라인(112)에서, 연료는 고압실(105)로의 접근을 온 및 오프로 전환할 수 있는 제어 가능한 밸브(114)를 또한 포함하는 챔버(113)로 전달될 것이다. 111을 통해 공급된 어떠한 연료의 초과량은 챔버(113)를 통해 리턴부(115)로 도달할 수 있다.
라인(110)을 통한 정화를 허용함에 의해, 고압실 안에 존재하는 증기는, 예를 들어, 예비 시동 단계 또는 엔진의 시동 바로 전 단계 동안에, 후자로부터 밖으로 퍼내질 수 있다.
1, 30, 50: 연료 공급 시스템
3, 4, 5, 6: 연소실
20, 46: 배출 유닛
17, 36, 52: 연료 공급부
56: 배출 라인
75: 배출 라인
11, 41, 54: 고압 펌프
18, 37, 86: 저압 펌프
105: 고압실
10, 106: 고압 배출부
7, 44, 85: 고압 레일
24: 제어 유닛
100: 고압 펌프
59, 107: 비-리턴 밸브

Claims (15)

  1. 고압의 액화된 증기를 내연 기관의 연소실(3-6) 안으로 주입하기 위한 연료 공급 시스템(1, 30, 50)에 있어서,
    액화된 증기를 위한 연료 공급부(17, 36, 52) 및
    관을 통하여 고압 펌프(11, 41, 54)에 연결된 저압 펌프(18, 37, 86)
    를 포함하고,
    상기 고압 펌프는 액화된 증기의 압력을 증가시키기 위해 구성된 고압실(105)을 포함하고, 고압 펌프의 고압 배출 출구(10, 106)는 연소실로 액화된 증기를 주입하기 위한 하나 또는 몇몇의 인젝터들을 포함하는 고압 레일(7, 44, 85)에 연결되고,
    상기 연료 공급 시스템에는 상기 고압실과 상기 연소실 사이에 연료 증기를 배출하기 위한 배출 유닛(20, 46)이 제공되고,
    고압 펌프(100)는 상기 고압실(105)의 하류에서의 비-리턴 밸브(107)를 구비하고, 상기 배출 유닛은 덕트(110)에 연결되고, 상기 덕트(110)는 상기 비-리턴 밸브의 상류와 상기 고압 펌프(100)의 안에 위치되는 연료 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배출 유닛은 상기 내연 기관의 비-연료-소비 상태에서 상기 고압 펌프의 하류에 위치되는 상기 연료 공급 시스템(1, 30, 50)의 일부들로부터 연료(증기)를 배출하도록 적어도 배치되는 연료 공급 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배출 유닛(20, 46)은 상기 고압 펌프의 상기 고압실로부터 연료를 배출하도록 배치되는 연료 공급 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배출 유닛(20, 46)은 상기 연료 공급부(52)로의 리턴 라인(75)에 연결된 배출 라인(56)을 포함하는 연료 공급 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배출 유닛(20, 46)은 제어 가능한 밸브(70)를 구비하고, 상기 배출 유닛(20, 46)은 상기 배출 유닛의 흐름 저항을 제어하도록 배치된 연료 공급 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고압실(105)의 하류에 배치되고 비-리턴 밸브를 작동시키기 위한 제어 유닛(24)에 연결된 비-리턴 밸브(73)를 포함하고, 상기 배출 유닛은 상기 비-리턴 밸브의 하류에 배치되는 연료 공급 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고압실(105)의 상류에서, 상기 고압 펌프(100)는 리턴 라인(75)을 통하여 연료 공급부(52)에 연결된 누출부(55, 115)를 구비하는 연료 공급 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연료 공급부(52)의 리턴 라인(75)은 제어 가능한 밸브(70)를 통하여 누출부(55) 및 상기 배출 유닛에 연결되고,
    제 1 모드에서, 상기 제어 가능한 밸브는 배출 라인을 통하여 상기 연료 공급부로 흐름을 허용할 뿐만 아니라 저압 부분으로부터 상기 연료 공급부로의 흐름을 방해하도록 구성되고,
    제 2 모드에서, 상기 제어 가능한 밸브는 상기 배출 라인을 통하여 상기 연료 공급부로의 흐름을 방해할 뿐만 아니라 상기 저압 부분으로부터 상기 연료 공급부로의 흐름을 허용하도록 구성되는 연료 공급 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급 시스템(1, 30, 50)은 상기 내연 기관의 작동 중 상기 고압실을 통하여 액체 증기의 연속적인 흐름을 생성하기 위한 상기 고압실(105)에 연결된 누출부(115)를 포함하는 연료 공급 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급 시스템은 제 2 연료 공급부(31, 51)를 포함하고, 제어 유닛은 상기 고압 펌프(11, 41, 54)의 입구로 제 1 연료의 공급 및 제 2 연료의 공급 사이에 전환할 수 있는 연료 공급 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    연료 증기를 배출하기 위한 상기 배출 유닛(20, 46)의 하류에, 상기 고압 배출 출구(10, 106) 또는 고압 레일에서, 비-리턴 밸브(59)는 상기 고압 레일 내 압력을 유지하도록 구비된 연료 공급 시스템.
  12. 제1항에 따른 연관된 연료 공급 시스템(1, 30, 50) 및 내연 기관(2)을 포함하는 차량에 있어서,
    상기 차량은 제어 가능한 밸브(70)를 위한 제어 유닛을 포함하는 차량.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 내연 기관(2)의 시동 단계 동안 상기 밸브(70)를 개방하도록 구성되는 차량.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시동 단계 동안 신호를 내보내기 위하여 배치되는 개방 센서를 가진 도어를 포함하는 차량.
  15. 삭제
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