SE1000743A1 - Bränsleinsprutningssystem - Google Patents

Bränsleinsprutningssystem Download PDF

Info

Publication number
SE1000743A1
SE1000743A1 SE1000743A SE1000743A SE1000743A1 SE 1000743 A1 SE1000743 A1 SE 1000743A1 SE 1000743 A SE1000743 A SE 1000743A SE 1000743 A SE1000743 A SE 1000743A SE 1000743 A1 SE1000743 A1 SE 1000743A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
valve
nozzle
fuel injection
outlet
pressure
Prior art date
Application number
SE1000743A
Other languages
English (en)
Other versions
SE536105C2 (sv
Inventor
Sergi Yudanov
Original Assignee
Volvo Lastvagnar Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Lastvagnar Ab filed Critical Volvo Lastvagnar Ab
Publication of SE1000743A1 publication Critical patent/SE1000743A1/sv
Publication of SE536105C2 publication Critical patent/SE536105C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0003Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0005Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using valves actuated by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0003Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0007Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0028Valves characterised by the valve actuating means hydraulic
    • F02M63/0029Valves characterised by the valve actuating means hydraulic using a pilot valve controlling a hydraulic chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0045Three-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0205Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine
    • F02M63/021Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine by locking pump pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0205Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine
    • F02M63/0215Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine by draining or closing fuel conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0265Pumps feeding common rails
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

2 högtrycksventilen direkt uppströms om munstycket, men denna konstruktion leder till ökat läckage vid styrning och sämre styrbarhet av insprutningen vid små insprutade mängder på grund av den åtföljande volymökningen i högtryckskretsen som släpps ut mellan insprutníngar. Systemet enligt känd teknik som visas i fig. 1 erbjuder följaktligen förbättrad styrbarhet av insprutningen med mindre läckage vid styrning och är relativt enkelt tack vare att det totala antalet AIV-ventiler per motor är lika stort som antalet injektorer plus ett.
I detta system enligt känd teknik kan dock totalvolymen av bränsle som innesluts mellan munstycket och AIV-ventilerna vara 'relativt stor, beroende på den specifika utformningen av injektorn. Det är till exempel känt att utnyttja hela volymen mellan injektorerna som en del av returledningen för att förenkla konstruktion och portgränssnitt för de ingående komponenterna.
I detta fall kunde totalvolymen bränsle som kan. slippa genom munstycket in i motorns förbränningsrum när motorn är avstängd vara tillräckligt stor för i att förorsaka problem med motorns startbarhet, såsom övertryck i cylindrarna vid den första tändningen. Detta skulle också öka den totala bränsleförbrukningen och utsläppet av oförbrända kolväten.
Användningen av automatiska isoleringsventiler ökar ett bränsleinsprutnings- systems kostnad och komplexitet, eftersom ett tredje tryck är nödvändigt som referens för att en sådan ventil skall fungera och en Iämplig flödesväg, såväl som extra tätning, måste tillhandahållas för detta ytterligare tryck.
SAM MAN FATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med tillhandahålla ett bränsleinsprutningssystem som säkerställer en bättre startbarhet av motorn föreliggande uppfinning är att och ett minskat bränsleläckage samtidigt som systemets kostnad och komplexitet hålls vid ett minimum. _20 3 Syftet uppnås genom särdragen i de självständiga patentkraven. De övriga patentkraven och beskrivningen visar fördelaktiga utföringsexempel av uppfinningen.
Enligt en första aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor, som innefattar ett motorstyrsystem (EMS) 20, en returledning 13 som är ansluten till ett lågtryckssystem 4 för bränsle, en common rail-enhet 6 för lagring och tillförsel av ett bränsle med relativt högt tryck till en injektor 7, samt en automatisk isoleringsventil 8 som är monterad mellan common rail-enheten 6 och injektorn 7. Nämnda injektor har ett munstycke 11 för insprutning av bränsle i motorn. En ventil 10 som manövreras av EMS-systemet 20 är monterad mellan common rail-enheten 6 och munstycket 11. En överströmningsventil 12 som manövreras av EMS-systemet 20 är ansluten med sitt inlopp till ett utlopp av ventilen 10 och med sitt utlopp till returledningen 13. En backventil 25 tillhandahålls mellan munstycket 11 och returledningen 13, varvid inloppet av nämnda backventil är anslutet till inloppet av munstycket 11.
I andra utföringsexempel kan nämnda backventil 25 vara ansluten med sitt inlopp till utloppet av överströmningsventilen 12. Ventilen 10 kan manövreras elektriskt av EMS-systemet 20. Ventilen 10 kan styras av en elektriskt manövrerad pilotventil 9. Utloppet av nämnda pilotventil 9 kan vara anslutet till utloppet av nämnda överströmningsventil 12. Ventilen 10 kan styras av en elektriskt manövrerad pilotventil 9, varvid utloppet av nämnda pilotventil 9 kan vara anslutet till utloppet av nämnda backventil 25.
Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor, som innefattar ett motorstyrsystem (EMS) 20, en returledning 13 som är ansluten till ett lågtryckssystem 4 för bränsle, en common rail-enhet 6 för lagring och tillförsel av ett bränsle med relativt högt tryck till en injektor 7, en automatisk isoleringsventil 8 som är monterad mellan common rail-enheten 6 och injektorn 7, samt ett munstycke 11 för insprutning av bränsle i 4 motorn. En ventil 10 är monterad mellan common rail-enheten 6 och munstycket 11 och styrs av en elektriskt manövrerad pilotventil 9. En elektriskt manövrerad överströmningsventil 12 är ansluten med sitt inlopp till utloppet av ventilen 10 och med sitt utlopp till returledningen 13. Utloppet av nämnda pilotventil 9 är anslutet till utloppet av nämnda ventil 10.
Enligt ytterligare en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett fordon som innefattar ett bränsleinsprutningssystem såsom beskrivet ovan.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Med hänvisning till de bilagda ritningarna följer nedan en mera detaljerad beskrivning av utföringsformer av uppfinningen som omnämns som exempel, varvid på ritningarna: Fig. 1 visar en schematisk illustration av ett utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt känd teknik.
Fig. 2 visar en schematisk illustration av ett första utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 3 visar en schematisk illustration av ett andra utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 4 visar en schematisk illustration av ett tredje utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 5 visar en schematisk illustration av ett fjärde utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 6 visar en schematisk illustration av ett femte utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 7 visar en schematisk illustration av ett sjätte utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 8 visar en schematisk illustration av ett sjunde utföringsexempel av ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
På ritningarna hänvisas det till likadana eller likartade delar med likadana hänvisningssiffror. Ritningarna är endast schematiska framställningar och inte avsedda att avbilda specifika parametrar hos uppfinningen. Ritningarna är dessutom avsedda att endast avbilda typiska utföringsformer av uppfinningen och får därför inte betraktas som om begränsande för uppfinningens omfattning.
DETAUERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I ett utföringsexempel, visat i fig. 2, innefattar ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning en bränsletank 1, en matarpump 2, en isoleringsventil 3 och andra tillhörande komponenter (ej visade) som bildar ett lågtryckssystem 4, samt en högtryckspump 5 som levererar bränsle under tryck till en common rail-enhet 6, vilken tillför trycksatt bränsle till alla injektorer 7 hos en flercylindermotor (ej visad). En automatisk isoleringsventil 8 är monterad mellan common rail-enheten 6 och lnjektorn 7, varvid den sistnämnda innefattar en elektriskt manövrerad trevägs- pilotventil 9 som styr en hydrauliskt manövrerad ventil 10 placerad mellan common rail-enheten och ett munstycke 11, samt en elektriskt manövrerad, normalt öppen, tvåvägs-överströmningsventil 12 som är placerad mellan utloppet av den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 och en returledning 13.
Munstycket 11 har en nål 14 som är förspänd med en returfjäder 15 mot stängning av munstycket. Returfjädern är monterad i en fjäderkammare 16 som, om den trycksätts, kommer att hjälpa fjädern 15 med att förspänna nålen 14 mot stängning av munstycket. Utloppet av överströmningsventilen 12 är anslutet till returledningen 13. Injektorernas returledningar är anslutna till lågtryckssystemet via en tryckregulator 19. En backventil 25 är monterad 6 mellan utloppet av den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 och överströmningsventilen 12 och är ansluten med sitt utlopp till inloppet av överströmningsventilen. Utloppet av pilotventilen 9 är anslutet till inloppet av backventilen 25. manövrerade ventilen 10 har företrädesvis en Den hyd rauliskt precisionsanpassad nål och bildar en utloppskammare 22 och en styrkammare 23 och är företrädesvis förspänd mot sitt stängda läge med ett fjäderdon 24. Styrkammaren 23 hos ventilen 10 kan med trevägs- pilotventilen 9 anslutas till antingen common rail-enheten 6 eller utloppet av ventilen 10, beroende på kommandon från EMS-systemet 20. Ett motorstyrsystem (EMS) 20 styr ventilerna 9 och 12.
Den automatiska isoleringsventilen 8 är utformad så att, när ventilen är öppen, den yta hos ventilen som utsätts för trycket från bränslet är tillräckligt stor för att hålla ventilen öppen mot kraften från ventilens returfjäder när trycket i ventilen ligger var som helst från strax under matartrycket i systemet eller över denna nivå. Om motorn stoppas och matartrycket faller under en förutbestämd nivå stänger den automatiska isoleringsventilen och den yta hos ventilen som utsätts för trycket uppströms om ventilen blir relativt liten, så att ett tryck över matartryckets nivå krävs för att åter öppna den automatiska isoleringsventilen. Konstruktionen av en sådan ventil är känd inom teknikområdet och beskrivs, till exempel, i US- patentet nr. 6 189 517 Bl.
Med hänvisning till fig. 2 så fungerar bränsleinsprutningssystemet enligt föreliggande uppfinning enligt följande: i ett icke-insprutningsläge, men med motorn igång, trycksätter högtryckspumpen bränslet till en viss nivå och bibehåller isoleringsventilen 8 är öppen; trycket uppströms om munstycket 11 denna nivå i common rail-enheten 6. Den automatiska motsvarar trycket l returledningen 13 som bestämt av tryckregulatorn 19.
Detta tryck överskrider typiskt bränslets ångtryck vid temperaturer för vilka den varmaste injektorvolymen utsätts vid användning, så att inga kaviteter med ånga bildas som kan ge upphov till felaktig insprutning. ventilerna 9 och 7 12 aktiveras inte av EMS-systemet 20. Trevägs-pilotventilen 9 ansluter, i sitt avaktiverade tillstånd, common rail-enheten 6, via den öppna AIV-ventilen 8, till styrkammaren 23 hos den hydrauliskt manövrerade ventilen 10. Trycket från common rail-enheten, tillsammans med kraften från fjäderdonet 24, håller ventilen 10 i sitt stängda läge. 'överströmningsventilen 12 är öppen och ansluter utloppet av backventilen 25 till returledningen 13 och lågtryckssystemet 4 via tryckregulatorn 19. Munstycket stängs av nålens returfjäder 15.
För att börja en insprutning lägger EMS-systemet på styrströmmar på överströmningsventilen 12 som stänger denna, samt på pilotventilen 9, som kopplar bort styrkammaren 23 hos den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 från common rail-enheten 6 och ansluter den till inloppet av backventilen 25.
Trycket i styrkammaren. 23 faller eftersom den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 fortfarande är stängd och trycket nedströms om denna ventil, i detta ögonblick, inte är högre än det relativt låga resttrycket bestämt av regulatorn 19. Detta låter common rail-enhetens tryck, som verkar på ventilen från utloppskammaren 22, öppna ventilen 10 mot kraften från fjäderdonet 24 och det sjunkande trycket i styrkammaren 23. Den initiala öppningen av den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 släpper in bränsle från den trycksatta common rail-enheten 6 i munstycket 11 och höjer trycket där till över munstyckets öppningstryck som definieras av kraften från Nålen 14 bränsleinsprutningen börjar. Volymen hos munstyckets 11 fjäderkammare munstyckets returfjäder 15. öppnar munstycket och 16 är vald för att vara tillräckligt stor för att medge fullt nållyft beroende på bränslets kompressibilitet. Flödet genom munstycket ut i motorns förbränningsrum genererar ett tryckfall över ventilen 10 och således en positiv differens mellan trycket i utloppskammaren 22 och trycket i styrkammaren 23, som öppnar ventilen 10 helt och håller den öppen så länge som pilotventilen 9 är aktiverad.
För att avsluta insprutningen avaktiverar EMS-systemet pilotventilen 9, som därefter kopplar bort styrkammaren. 23 från nedströms om ventilen 10 och återansluter den till common raiI-enheten 6. Trycket i styrkammaren 23 8 stiger och tvingar, tillsammans med fjäderdonet 24, ventilen 10 nedåt mot det stängda läget. Under ventilens 10 stängningsperiod och motsvarande minskning av dess flödesarea fortsätter bränslet att sprutas in från det öppna munstycket och trycket i munstycket faller tills returfjädern 15 för nålen 14 nedåt och stänger munstycket. EMS-systemet avaktiverar och öppnar därefter överströmningsventilen 12 för att, genom backventilen 25, avlasta munstycket från det relativt höga resttryck som annars kan läcka förbi det stängda munstycket in i motorn. Trycket i munstycket bringas sålunda ner till den nivå som bestäms av tryckregulatorn 19 och systemet återförs till sitt utgångsläge såsom skildras av fig. 2.
I en alternativ utföringsform av uppfinningen, visad i fig. 3, är munstyckets 11 fjäderkammare 16 ansluten till utloppet av överströmningsventilen 12.
Detta medger att fjäderkammarens volym och således injektorns dimensioner minskas. Detta kan även göra injektor-till-injektorprestandan jämnare eftersom fjäderkammartrycken då inte kommer att bero av läckaget genom styrningen mellan nål och munstyckskropp, som varierar med tolerans och slitage i styrningen. I denna utföringsform finns det dock en väg för läckage från lågtryckssystemet förbi nålstyrningen in i inloppet av munstycket 11 som, om munstycket inte är helt tätat i nålsätet, kommer att tillåta att ett bränsle med låg viskositet läcker in i förbränningsrummet. Trots detta är det inte troligt att läckaget blir så betydande att det ger upphov till problem med motorns startbarhet, eftersom spelrummet i styrningen mellan nål och munstyckecär mycket litet. Om bränslet är DME kommer ett mycket litet leda till även om ansamling av vätskeformigt bränsle i helt läckage inte att förbränningsrummet motorn är avkyld och omgivningstemperaturen är mycket låg. Till och med vid -30 °C är DME en gas vid omgivningstryck och springor mellan motorns kolv, kolvringar och cylinderfoder kommer, om DME-läckaget är litet, att förhindra att trycket i förbränningsrummet byggs upp till den punkt där bränslet skulle övergå i flytande form. Det gasformiga bränsle som slipper igenom springorna in i vevhuset kan släppas ut till omgivningen via en särskild ventileringskanal, som även kan vara utrustad med en fläkt och/eller en ventil som kan stänga 9 förbindelsen till omgivningen för att medge sluten vevhusventilation när motorn är i gång.
För att ytterligare minska risken för DME-läckage in till förbränningsrummet fig. 4, backventilen 25 som är ansluten nedströms om överströmningsventilen 12, utnyttjar en alternativ utföringsform av uppfinningen, visad i med fjäderkammaren hydrauliskt ansluten till inloppet av backventilen. I denna utföringsform blockerar backventilen även läckagevägen lågtryckssystem - fjäderkammare 16 - munstycksstyrning - munstycksinlopp - förbränningsrum, men på bekostnad av en ökad volym innehållande bränsle och som direkt bidrar till läckage på grund av tryckavlastning och/eller gasbildning via det felaktigt tätade munstyckssätet.
Att ansluta 9 till överströmningsventilen 12, medan den erforderliga flödeskapaciteten hos utloppet av pilotventilen uppströmssidan av backventilen 25 minskas såsom beskrivet ovan, kan göra hastigheten för öppning av den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 långsammare i början av insprutningen, jämfört med system där utloppet av pilotventilen 9 är anslutet nedströms om överströmningsventilen. En alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning, visad i fig. 5, är utformad för att kombinera skyddet mot läckage med backventilen 25 med en hydrauliskt manövrerad ventil 10 som öppnar snabbare. Den snabbare öppningen av den hydrauliskt manövrerade ventilen åstadkoms genom att ansluta utloppet av pilotventilen 9 till nedströms om överströmningsventilen 12. I denna utföringsform av uppfinningen skyddar backventilen 25 fortfarande mot läckage från lågtryckssystemet genom den stängda pilotventilen och styrningen för den hydrauliskt manövrerade ventilens nål in i munstycket 11, men måste kunna släppa igenom något högre flöde, vilket kan påverka dess hållbarhet negativt på grund av ökad storlek och/eller vikt hos de rörliga delarna. En kombination av en hydrauliskt manövrerad ventil som öppnar snabbare med med utföringsform av uppfinningen, visad i fig. 6, där utloppet av pilotventilen 9 en backventil lägre flöde erbjuds av en annan alternativ är anslutet nedströms om överströmningsventilen 12 och även nedströms om backventilen 25. I ännu ytterligare en utföringsform, visad i fig. 7, åstadkoms en mindre isolerad volym i kombination med en backventil 25 med lågt flöde och en hydrauliskt manövrerad ventil som öppnar snabbare, eftersom backventilen är placerad uppströms om överströmningsventilen 12 medan anslutet nedströms om utloppet av pilotventilen 9 är överströmningsventilen.
En extra automatisk isoleringsventil på en injektors returledning kan också utnyttjas i föreliggande uppfinning, såsom visas till exempel i fig. 8. I denna utföringsform kommer AIV-ventilen 18 att skydda mot läckage i från lågtryckssystemet förbi styrningarna för munstycket 11 och den hydrauliskt manövrerade ventilen 10, såväl som säkerställa en minskning av läckage i fall av ett funktionsavbrott hos en backventil 25.
Backventilen är utformad för att ha en relativt liten maximal flödesarea, typiskt 0,1 mmz, vilket gör det möjligt att använda relativt små och därför lätta rörliga delar och en långsam hastighet för stängning av ventilen och att sätt tillförlitlig funktion under ett stort antal på detta uppnå injektorarbetscykler.
Att placera backventilen uppströms om överströmningsventilen såsom beskrivet medger direkt anslutning av injektorns returledning till lågtryckssystemet för bränsletillförsel. Detta minskar det totala antalet nödvändiga AIV-ventíler i bränsleinsprutningssystemet och åstadkommer på detta sätt förenkling av detta.
Såsom är känt inom teknikområdet: ju större den erforderliga flödesarean är hos en ventil, i denna specifika tillämpning en backventil, samt ju större krafterna och ju snabbare den erforderliga responstiden är, desto svårare är det att uppnå en lång och läckagefri livslängd på grund av utslitning av passytorna. I föreliggande uppfinning finns på det hela taget alla förutsättningar för tillförlitlig funktion hos backventilen som är monterad mellan högtrycksvolymerna och injektorns returledning för förhindrande avi återflöde från de förra till den senare: för det första så behöver ventilen inte vara snabbverkande för attstänga efter varenda insprutning, för det andra 11 så föreligger det negativa tryckfallet, som hjälper till med stängning av kontakttrycket vid stödytorna, i själva verket aldrig innan ventilen är stängd och trycket ventilen och som till övervägande del definierar uppströms om ventilen är avlastat till under dess nedströmstryck samt, för det tredje, så är flödet som måste passera ventilen ut till returledningen relativt litet.
I den kända tekniken utgörs flödet ut till returledningen till övervägande del av den volym som trängs undan av den hydrauliskt manövrerade ventilen vid dess öppning, läckaget vid styrning i pilotventilen, samt den volym från tryckavlastning som släpps ut när trycket mellan munstycket och den hydrauliskt manövrerade ventilen avlastas. I ett sådant system kunde ett typiskt returledningsflöde vara så lågt som 1/30-del av den insprutade volymen vid förhållanden med full belastning av motorn. Föreliggande uppfinning kan konfigureras för att minska den totala läckagevolymen ännu mera och medger på detta sätt användning av en ännu mindre backventii, för att därigenom bidra till dennas bättre hållbarhet. Minskningen av den totala läckagevolymen i föreliggande uppfinning beror på avlastningen av trycket från baksidan av den hydrauliskt manövrerade ventilen, genom pilotventilen till nedströms om den hydrauliskt manövrerade ventilen och vidare in i förbränningsrummet, snarare än ut genom returledningen som i fallet med den kända tekniken där utloppet av pilotventilen är anslutet till utloppet av överströmningsventilen.
Det måste förstås att föreliggande uppfinning inte är begränsad till utföringsformerna som beskrivs ovan och illustreras på ritningarna, utan inse att många förändringar och fackmannen kommer snarare att modifieringar kan göras inom ramen för de bilagda patentkraven.

Claims (15)

10 15 20 25 30 12 PATENTKRAV
1. Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor, innefattande ett motorstyrsystem (EMS) (20), en returledning (13) som är ansluten till ett lågtryckssystem (4) för bränsle, samt en common rail-enhet (6) för lagring och tillförsel av ett bränsle med relativt högt tryck till en injektor (7), varvid nämnda injektor har ett munstycke (11) för insprutning av bränsle i motorn, en ventil (10) som manövreras av EMS-systemet (20) och är monterad (11), en överströmningsventil (12) som manövreras av EMS-systemet (20) och som mellan common rail-enheten (6) och munstycket är ansluten med sitt inlopp till ett utlopp av ventilen (10) och med sitt utlopp (13), (25) tillhandahålls mellan munstycket (11) och returledningen (13), varvid till returledningen kännetecknat av att en backventil inloppet av nämnda backventil är anslutet till inloppet av munstycket (11).
2. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 1, kännetecknat av att backventilen (25) är ansluten med sitt inlopp till utloppet av överströmningsventilen (12).
3. Bränsleinsprutningssystem enligt något av patentkraven 1-2, kännetecknat av att ventilen (10) manövreras elektriskt av EMS-systemet (20).
4. Bränsleinsprutningssystem enligt något av patentkraven 1-2, kännetecknat av att ventilen (10) styrs av en elektriskt manövrerad pilotventil (9), varvid utloppet av nämnda pilotventil (9) är anslutet till utloppet av nämnda överströmningsventil (12).
5. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 2, kännetecknat av att ventilen (10) styrs av en elektriskt manövrerad pilotventil (9), varvid utloppet av nämnda pilotventil (9) är anslutet till utloppet av nämnda backventil (25). 10 15 20 25 30 13
6. Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor, innefattande ett motorstyrsystem (EMS) (20), en returledning (13) som är ansluten till ett lågtryckssystem (4) för bränsle, samt en common rail-enhet (6) för lagring och tillförsel av ett bränsle med relativt högt tryck till en injektor (7), varvid nämnda injektor har ett munstycke (11) för insprutning av bränsle i motorn, en ventil (10) som är monterad mellan common rail-enheten (6) och munstycket (11) och styrs av en elektriskt manövrerad pilotventil (9), en elektriskt manövrerad överströmningsventil (12) som är ansluten med sitt inlopp till utloppet av ventilen (10) och med sitt utlopp till returledningen (13), kännetecknat av att utloppet av nämnda pilotventil (9) är anslutet till utloppet av nämnda ventil (10).
7. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 6, kännetecknat av att en backventil (25) är monterad mellan munstycket (11) och returledningen (13), varvid ett inlopp av nämnda backventil (25) är anslutet till ett inlopp av munstycket (11).
8. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 6, kännetecknat av att en backventil (25) är monterad mellan munstycket (11) och returledningen (13), varvid ett inlopp av nämnda backventil (25) är anslutet till ett utlopp av överströmningsventilen (12).
9. Bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av att munstycket (11) har en nål (14) som är förspänd mot stängning av munstycket (11) med en kraft från tryck i en fjäderkammare (16), samt 'att nämnda fjäderkammare (16) är ansluten till utloppet av överströmningsventilen (12). 1-8, kännetecknat av att munstycket (11) har en nål (14) som är förspänd mot
10. Bränsleinsprutningssystem enligt något av patentkraven stängning av munstycket (11) med en kraft från tryck i en fjäderkammare (16), samt att nämnda fjäderkammare (16) är ansluten till returledningen (13). 10 15 14
11. Bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av att en automatisk isoleringsventil (18) är monterad mellan returledningen (13) och lågtryckssystemet (4).
12. Bränsleinsprutningssystem något av enligt patentkraven (19) är 1-10, kännetecknat av att en tryckregulator monterad mellan returledningen (13) och Iågtryckssystemet (4).
13. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 11, kännetecknat av att (19) är isoleringsventilen (18) och lågtryckssystemet (4). en tryckregulator monterad mellan den automatiska
14. Bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av att en isoleringsventil (18) är installerad mellan common rail-enheten (6) och injektorn (7).
15. Fordon, som innefattar ett bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven.
SE1000743A 2008-03-04 2008-03-04 Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem SE536105C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2008/000176 WO2009110820A1 (en) 2008-03-04 2008-03-04 Fuel injection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1000743A1 true SE1000743A1 (sv) 2010-09-27
SE536105C2 SE536105C2 (sv) 2013-05-07

Family

ID=41056236

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1100869A SE536106C2 (sv) 2008-03-04 2008-03-04 Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem
SE1000743A SE536105C2 (sv) 2008-03-04 2008-03-04 Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1100869A SE536106C2 (sv) 2008-03-04 2008-03-04 Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8434459B2 (sv)
JP (1) JP5075991B2 (sv)
CN (1) CN101946085B (sv)
DE (1) DE112008003703T5 (sv)
SE (2) SE536106C2 (sv)
WO (1) WO2009110820A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008055935A1 (de) * 2008-11-05 2010-05-12 Continental Automotive Gmbh Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
US9394857B2 (en) 2012-01-03 2016-07-19 Volvo Lastvagnar Ab Fuel system and corresponding method
JP6182906B2 (ja) * 2013-03-01 2017-08-23 いすゞ自動車株式会社 内燃機関とその燃料供給方法
RU2016102986A (ru) * 2013-07-01 2017-08-07 Вольво Трак Корпорейшн Гидравлическая система
CN104847512B (zh) * 2014-02-19 2019-09-06 卡特彼勒公司 用于共轨燃料喷射的控制模块
WO2016177431A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Volvo Truck Corporation Fuel pump assembly
CN110869605B (zh) * 2017-08-28 2021-12-28 沃尔沃卡车集团 发动机加压燃料***和操作发动机加压燃料***的方法
JP6982439B2 (ja) * 2017-09-08 2021-12-17 川崎重工業株式会社 船舶
US11988179B2 (en) * 2019-08-29 2024-05-21 Volvo Truck Corporation Fuel injection system
CN111120173B (zh) * 2019-12-31 2021-01-15 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 高压油泵故障检测***、检测方法及车辆

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT410124B (de) * 1989-05-24 2003-02-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Vorrichtung zur steuerung des hubes eines hydraulisch betätigbaren ventiles
US6189517B1 (en) * 1998-02-12 2001-02-20 Avl Powertrain Engineering, Inc. Internal combustion engine with low viscosity fuel system
DE10146745A1 (de) * 2001-09-22 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10157411A1 (de) * 2001-11-23 2003-06-26 Bosch Gmbh Robert Injektor zur Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff
US7100573B2 (en) * 2002-04-23 2006-09-05 Volvo Lastvagnar Ab Fuel injection system
JP2004036422A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射装置およびこれを備えたディーゼル機関
JP4196868B2 (ja) * 2004-03-31 2008-12-17 三菱ふそうトラック・バス株式会社 燃料噴射装置
JP4107277B2 (ja) * 2004-09-27 2008-06-25 株式会社デンソー 内燃機関用燃料噴射装置
EP1895898B1 (en) 2005-06-29 2011-02-16 Compumedics Limited Sensor assembly with conductive bridge
US7549410B2 (en) * 2005-10-19 2009-06-23 Volvo Lastvagnar Ab Fuel injection system suitable for low-viscosity fuels
ATE542046T1 (de) * 2006-03-30 2012-02-15 Volvo Lastvagnar Ab Kraftstoffeinspritzsystem

Also Published As

Publication number Publication date
SE536105C2 (sv) 2013-05-07
JP5075991B2 (ja) 2012-11-21
DE112008003703T5 (de) 2011-01-13
CN101946085B (zh) 2013-07-03
CN101946085A (zh) 2011-01-12
SE536106C2 (sv) 2013-05-07
WO2009110820A1 (en) 2009-09-11
US20110005494A1 (en) 2011-01-13
US8434459B2 (en) 2013-05-07
SE1100869A1 (sv) 2011-11-24
JP2011513639A (ja) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1000743A1 (sv) Bränsleinsprutningssystem
US7527043B2 (en) Liquid fuel system with anti-drainback valve and engine using same
RU2715945C2 (ru) Насосная система (варианты) и способ непосредственного впрыска топлива
CN109072819B (zh) 用于将气态燃料配量给喷射器的装置
US20070272217A1 (en) Fuel Supply Device
US8833343B2 (en) Fuel system for improved engine starting
US8991424B2 (en) Fuel pressure regulation system and an improved fuel pressure regulator for use therein
US6209523B1 (en) Control and safety valve arrangement in a fuel feeding system
KR102042308B1 (ko) 가스 작동식 내연 피스톤 엔진용 연료 시스템
WO2016088339A1 (ja) 高圧ポンプ、及び、それを用いる燃料供給システム
JP2004308575A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JP5989406B2 (ja) 燃料圧力制御装置
JP2005517121A (ja) 内燃機関のための燃料噴射装置
CN104114850A (zh) 燃料喷射***
US8025488B2 (en) Transfer pump for high-pressure gasoline injection
JP4495667B2 (ja) 燃料噴射装置
JP2002364474A (ja) 内燃機関のための燃料を供給するための燃料システムならびに内燃機関
JP2010038139A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JP3796146B2 (ja) Dmeエンジンの燃料供給装置
KR20100026968A (ko) 내연 엔진의 연료 공급 시스템
JP4211733B2 (ja) コモンレール式燃料噴射装置
JP6022986B2 (ja) 燃料供給システム
US11236717B2 (en) Assembly having a high-pressure pump and a control device arranged upstream of the high-pressure pump
JP2013083184A (ja) 内燃機関の燃料噴射システム
US20150377199A1 (en) Method for venting a fuel supply line, and internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed