SE536105C2 - Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem - Google Patents
Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem Download PDFInfo
- Publication number
- SE536105C2 SE536105C2 SE1000743A SE1000743A SE536105C2 SE 536105 C2 SE536105 C2 SE 536105C2 SE 1000743 A SE1000743 A SE 1000743A SE 1000743 A SE1000743 A SE 1000743A SE 536105 C2 SE536105 C2 SE 536105C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- valve
- fuel injection
- injection system
- pressure
- nozzle
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 55
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 36
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 36
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 11
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/0003—Fuel-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
- F02M63/0005—Fuel-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus 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
- F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
- F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
- F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/0003—Fuel-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
- F02M63/0007—Fuel-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
- F02M63/0028—Valves characterised by the valve actuating means hydraulic
- F02M63/0029—Valves characterised by the valve actuating means hydraulic using a pilot valve controlling a hydraulic chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
- F02M63/0045—Three-way valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/02—Fuel-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
- F02M63/0205—Fuel-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
- F02M63/021—Fuel-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/02—Fuel-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
- F02M63/0205—Fuel-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
- F02M63/0215—Fuel-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/02—Fuel-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
- F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
- F02M63/0265—Pumps feeding common rails
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use 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
536 105 ningen med mindre läckage vid styrning och är relativt enkelt tack vare att det to- tala antalet AlV-ventiler per motor är lika stort som antalet injektorer plus ett. l 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 injektom. Det är till exempel känt att utnyttja hela volymen mellan injektorerna som en del av returledningen för att förenkla konstruktion och port- gränssnitt 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 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 refe- rens för att en sådan ventil skall fungera och en lämplig flödesväg, såväl som ex- tra tätning, måste tillhandahållas för detta ytterligare tryck.
SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett bränsleinsprutnings- system som säkerställer en bättre startbarhet av motorn och ett minskat bräns- leläckage samtidigt som systemets kostnad och komplexitet hålls vid ett minimum.
Syftet uppnås genom särdragen i de självständiga patentkraven. De övriga pa- tentkraven och beskrivningen visar fördelaktiga utföringsexempel av uppfinningen.
Enligt en första aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett bränsleinsprutningssy- stem 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 h6gt tryck till en in- jektor 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. Nämnda injektor 7 har en backventil 25 vilken till- handahålls mellan munstycket 11 och returledningen 13, varvid inloppet av 536 105 nämnda backventil är anslutet, direkt eller via nämnda överströmningsventil 12 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 pilotven- til 9. Utloppet av nämnda pilotventil 9 kan vara anslutet till utloppet av nämnda överströmningsventil 12. Ventilen 10k an styras av en elektriskt manövrerad pilot- ventil 9, varvid utloppet av nämnda pilotventil 9 kan vara anslutet till utloppet av nämnda backventil 25.
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 beskriv- ning av utföringsformer av uppfinningen som omnämns som exempel, varvid pà ritningarna: Fig. 1 visar en schematisk illustration av ett utföringsexempel av ett bränslein- sprutningssystem enligt känd teknik.
Fig. 2 visar en schematisk illustration av ett första utföringsexempel av ett bränsle- insprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 3 visar en schematisk illustration av ett andra utföringsexempel av ett bränsle- insprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 4 visar en schematisk illustration av ett tredje utföringsexempel av ett bränsle- insprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 5 visar en schematisk illustration av ett fjärde utföringsexempel av ett bränsle- insprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 6 visar en schematisk illustration av ett femte utföringsexempel av ett bränsle- insprutningssystem enligt föreliggande uppfinning. 536 'H15 Fig. 7 visar en schematisk illustration av ett sjätte utföringsexempel av ett bränsle- insprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 8 visar en schematisk illustration av ett sjunde utföringsexempel av ett bräns- leinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning.
På ritningarna hänvisas det till likadana eller likartade delar med likadana hänvis- ningssiffror. Ritningarna är endast schematiska framställningar och inte avsedda att avbilda specifika parametrar hos uppfinningen. Ritningarna är dessutom av- sedda att endast avbilda typiska utföringsforrner av uppfinningen och får därför inte betraktas som om begränsande för uppfinningens omfattning.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN l ett utföringsexempel, visat i fig. 2, innefattar ett bränsleinsprutningssystem enligt föreliggande uppfinning en bränsletank 1, en matarpump 2, en isoleringsventil 3 och andra tillhorande 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 injektorn 7, varvid den sistnämnda innefattar en elektriskt manövre- rad trevägs-pilotventil 9 som styr en hydrauliskt manövrerad ventil 10 placerad mellan common rail-enheten och ett munstycke 11, samt en elektriskt manövre- rad, normalt öppen, tvåvägs-överströmningsventil 12 som är placerad mellan ut- loppet av den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 och en returledning 13. Mun- stycket 11 här en nål 14 som är förspänd med en returfiäder 15 mot stängning av munstycket. Returfiädern är monterad i en tjäderkammare 16 som, om den tryck- sätts, kommer att hjälpa fiädern 15 med att förspanna nålen 14 mot stängning av munstycket. Utloppet av överströmningsventilen 12 är anslutet till returledningen 13. lnjektorernas returledningar är anslutna till lågtryckssystemet via en tryckregu- lator 19. En backventil 25 är monterad mellan utloppet av den hydrauliskt manö- vrerade 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. 536 105 Den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 här företrädesvis en 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 venti- len 10 kan med trevägs-pilotventilen 9 anslutas till antingen common rail-enheten 6 eller utloppet av ventilen 10, beroende på kommandon fràn 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 utsatts för trycket från bränslet är tillräckligt stor för att hålla ventilen öppen mot kraften från ventilens returfiäder när trycket i ventilen lig- ger var som helst fràn 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 utsatts 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 teknikomràdet och beskrivs, till exempel, i US-patentet nr. 6 189 517 81.
Med hänvisning till fig. 2 så fungerar bränsleinsprutningssystemet enligt förelig- gande uppfinning enligt följande: i ett icke-insprutningsläge, men med motorn igång, trycksåtter högtryckspumpen bränslet till en viss nivå och bibehåller denna nivå i common rail-enheten 6. Den automatiska isoleringsventilen 8 är öppen; trycket uppströms om munstycket 11 motsvarar trycket i returledningen 13 som bestämt av tryckregulatorn 19. Detta tryck överskrider typiskt bränslets ångtryck vid temperaturer för vilka den varmaste injektorvolymen utsatts vid användning, så att inga kaviteter med ånga bildas som kan ge upphov till felaktig insprutning. Ven- tilerna 9 och 12 aktiveras inte av EMS-systemet 20. Trevägs-pilotventilen 9 anslu- ter, 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 fläderdonet 24, håller ventilen i sitt stängda läge. Överströmningsventilen 12 är öppen och ansluter utloppet av backventilen 25 till returledningen 13 och lågtryckssystemet 4 via tryckregula- torn 19. Munstycket stängs av nålens returfjäder 15.
För att börja en insprutning lägger EMS-systemet på styrströmmar på överström- ningsventilen 12 som stänger denna, samt på pilotventilen 9, som kopplar bort styrkammaren 23 hos den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 från common rail- 536 'H15 enheten 6 och ansluter den till inloppet av backventilen 25, Trycket i styrkamma- ren 23 faller eftersom den hydrauliskt manövrerade ventilen 10 fortfarande är stängd och trycket nedströms om denna ventil, i detta ögonblick, inte är högre an det relativt låga resttrycket bestämt av regulatorn 19. Detta låter common rail- enhetens tryck, som verkar på ventilen från utloppskammaren 22, öppna ventilen mot kraften från tjäderdonet 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 l munstycket 11 och höjer trycket där till över munstyckets öppningstryck som definieras av kraften från munstyckets returfjäder 15. Nålen 14 öppnar munstycket och bränsleinsprutningen börjar. Volymen hos munstyckets 11 fjäderkammare 16 är vald för att vara tillrack- ligt stor för att medge fullt nållyft beroende på bränslets kompressibilitet. Flödet genom munstycket ut i motorns förbränningsrum genererar ett tryckfall över venti- len 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 däref- ter kopplar bort styrkammaren 23 från nedströms om ventilen 10 och återansluter den till common rail-enheten 6. Trycket i styrkammaren 23 stiger och tvingar, till- sammans med fjäderdonet 24, ventilen 10 nedåt mot det stängda laget. Under ventilens 10 stängningsperiod och motsvarande minskning av dess flödesarea fortsätter bränslet att sprutas in från det öppna munstycket och trycket i munstyck- et faller tills returfjädern 15 för nålen 14 nedåt och stänger munstycket. EMS- systemet avaktiverar och öppnar därefter överströmningsventilen 12 för att, ge- nom backventilen 25, avlasta munstycket från det relativt höga resttryck som an- nars 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 ifig. 3, är munstyckets 11 fjä- derkammare 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 tjäderkammar- trycken då inte kommer att bero av läckaget genom styrningen mellan nål och munstyckskropp, som varierar med tolerans och slitage i styrningen. I denna utfö- ringsform finns det dock en väg för läckage från lågtryckssystemet förbi nålstyr- 536 105 ningen in i inloppet av munstycket 11 som, om munstycket inte är helt tätat i nålsä- tet, kommer att tillåta att ett bränsle med låg viskositet läcker in iförbrännings- rummet. 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 munstycke är mycket litet. Om bränslet är DME kommer ett mycket litet läckage inte att leda till ansamling av vätskeformigt bränsle i förbrännings- rummet även om motom är helt avkyld och omgivningstemperaturen är mycket låg. Till och med vid -30 °C är DME en gas vid omgivningstryck och springor mel- lan 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 spring- orna 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 för- bindelsen till omgivningen för att medge sluten vevhusventilation när motorn äri gång.
För att ytterligare minska risken för DME-läckage in till förbränningsrummet utnytt- jar en alternativ utföringsform av uppfinningen, visad i flg. 4, backventilen 25 som är ansluten nedströms om överströmningsventilen 12, med tjäderkammaren hyd- rauliskt ansluten till inloppet av backventilen. I denna utföringsform blockerar backventilen även läckagevägen lågtryckssystem - fjäderkammare 16 - mun- stycksstyrning munstycksinlopp - förbränningsrum, men pà bekostnad av en ökad volym innehållande bränsle och som direkt bidrar till läckage på grund av tryckav- lastning och/eller gasbildning via det felaktigt tätade munstyckssätet.
Att ansluta utloppet av pilotventilen 9 till uppströmssidan av överströmningsventil- en 12, medan den erforderliga flödeskapaciteten hos backventilen 25 minskas såsom beskrivet ovan, kan göra hastigheten för öppning av den hydrauliskt manö- vrerade 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 pilot- ventilen 9 till nedströms om överströmningsventilen 12. l denna utföringsform av uppfinningen skyddar backventilen 25 fortfarande mot läckage från lågtryckssy- stemet genom den stängda pilotventilen och styrningen för den hydrauliskt manö- 535 'H35 vrerade 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 en backventil 25 med lägre flöde erbjuds av en annan alternativ utföringsform av uppfinningen, visad ifig. 6. där utloppet av pilot- ventilen 9 är anslutet nedströms om överströmningsventilen 12 och aven ned- ströms om backventilen 25. I ännu ytterligare en utföringsforrn, 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 back- ventilen är placerad uppströms om överströmningsventilen 12 medan utloppet av pilotventilen 9 är anslutet nedströms om överströmningsventilen.
En extra automatisk isoleringsventil på en injektors returledning kan också utnytt- jas i föreliggande uppfinning, såsom visas till exempel i fig. 8. I denna utförings- form kommer AIV-ventilen 18 att skydda mot läckage från làgtryckssystemet förbi styrningarna för munstycket 11 och den hydrauliskt manövrerade ventilen 10, så- väl 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 mm2, vilket gör det möjligt att använda relativt små och därför lätta rörliga delar och en långsam hastighet för stängning av ventilen och att på detta sätt uppnå tillförlitlig funktion under ett start antal injektorarbetscykler.
Att placera backventilen uppströms om överströmningsventilen såsom beskrivet medger direkt anslutning av injektorns returledning till làgtryckssystemet för bräns- letillförsel. Detta minskar det totala antalet nödvändiga AlV-ventiler i bränslein- sprutningssystemet 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, samtju större krafterna och ju snabbare den erforderliga responstiden ar, desto svarare är det att uppnå en lång och läckagefri livslängd på grund av utslitning av passytorna. l föreliggande uppfinning finns på det hela taget alla förutsättningar för tillförlitlig funktion hos backventilen som är monterad mellan högtrycksvolymerna och injektorns returled- ning för förhindrande av återflöde från de förra till den senare: för det första så be- höver ventilen inte vara snabbverkande för att stänga efter varenda insprutning, 535 'lO5 för det andra så föreligger det negativa tryckfallet, som hjälper till med stängning av ventilen och som till övervägande del definierar kontakttrycket vid stödytorna, i själva verket aldrig innan ventilen är stängd och trycket 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 öpp- ning, lackaget vid styrning i pilotventilen, samt den volym från tryckavlastning som släpps ut när trycket mellan munstycket och den hydrauliskt manövrerade ventilen avlastas. l ett sådant system kunde ett typiskt returledningsflöde vara så lågt som 1/30-del av den insprutade volymen vid förhållanden med full belastning av mo- torn. Föreliggande uppfinning kan konfigureras för att minska den totala läckage- volymen ännu mera och medger på detta sätt användning av en ännu mindre backventil, 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 pilotventi- len till nedströms om den hydrauliskt manövrerade ventilen och vidare in i förbrän- ningsrummet, snarare än ut genom returledningen som i fallet med den kända tekniken där utloppet av pilotventilen är anslutet till utloppet av överströmnings- ventilen.
Det måste förstås att föreliggande uppfinning inte är begränsad till utföringsfor- merna som beskrivs ovan och illustreras på ritningarna, utan fackmannen kommer snarare att inse att många förändringar och modifieringar kan göras inom ramen för de bilagda patentkraven.
Claims (12)
1. Brånsleinsprutningssystem for en förbränningsmotor, innefattande ett motor- styrsystem (EMS) (20), en returledning (13) som är ansluten till ett Iågtryckssy- stem (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 mellan common rail-enheten (6) och mun- stycket (11), en överströmningsventil (12) som manövreras av EMS-systemet (20) och som är ansluten med sitt inlopp till ett utlopp av ventilen (10) och med sitt ut- lopp till returledningen (13), kännetecknat av att nämnda injektor (7) har en back- ventil (25) vilken tillhandahålls mellan munstycket (11) och returledningen (13), varvid inloppet av nämnda backventil är anslutet, direkt eller via nämnda över- strömningsventil (12), till inloppet av munstycket (11).
2. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 1, känns-tecknat av att backventi- len (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).
6. Bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven, känne- tecknat av att munstycket (11) har en nål (14) som ar förspänd mot stängning av munstycket (11) med en kraft från tryck i en fiäderkammare (16), samt att nämnda fiäderkammare (16) är ansluten till utloppet av överströmningsventilen (12).
7. Bränsleinsprutningssystem enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknat av att munstycket (11) har en nål (14) som är förspänd mot stängning av munstycket 10 15 20 535 105 11 (11) med en kraft från tryck i en fjäderkammare (16), samt att nämnda fiäderkam- mare (16) är ansluten till returledningen (13).
8. Bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven, känne- tecknat av att en automatisk isoleringsventil (18) är monterad mellan returled- ningen (13) och lågtryckssystemet (4).
9. Bränsleinsprutningssystem enligt något av patentkraven 1-7, kännetecknat av att en tryckregulator (19) är monterad mellan returledningen (13) och lågtryckssy- stemet (4).
10. Bränsleinsprutningssystem enligt patentkrav 8, kännetecknat av att en tryck- regulator (19) är monterad mellan den automatiska isoleringsventilen (18) och låg- tryckssystemet (4).
11. Bränsleinsprutningssystem enligt något av de föregående patentkraven, kän- netecknat av att en isoleringsventil (18) är installerad mellan common rail- enheten (6) och injektorn (7).
12. Fordon, som innefattar ett brånsleinsprutningssystem enligt något av de före- gående patentkraven.
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 SE1000743A1 (sv) | 2010-09-27 |
SE536105C2 true 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)
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)
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 |
-
2008
- 2008-03-04 DE DE112008003703T patent/DE112008003703T5/de not_active Withdrawn
- 2008-03-04 JP JP2010549600A patent/JP5075991B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-04 SE SE1100869A patent/SE536106C2/sv not_active IP Right Cessation
- 2008-03-04 WO PCT/SE2008/000176 patent/WO2009110820A1/en active Application Filing
- 2008-03-04 CN CN2008801273564A patent/CN101946085B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-04 US US12/920,326 patent/US8434459B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-04 SE SE1000743A patent/SE536105C2/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5075991B2 (ja) | 2012-11-21 |
DE112008003703T5 (de) | 2011-01-13 |
CN101946085B (zh) | 2013-07-03 |
SE1000743A1 (sv) | 2010-09-27 |
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 |
---|---|---|
SE536105C2 (sv) | Bränsleinsprutningssystem för en förbränningsmotor och fordon innefattande ett sådant bränsleinsprutningssystem | |
CN109072819B (zh) | 用于将气态燃料配量给喷射器的装置 | |
US7527043B2 (en) | Liquid fuel system with anti-drainback valve and engine using same | |
US8720482B2 (en) | Fuel system | |
WO2016088339A1 (ja) | 高圧ポンプ、及び、それを用いる燃料供給システム | |
US20070227510A1 (en) | Fuel system with pressure regulation and pressure relief | |
US20110094476A1 (en) | Pressure relief valve | |
EP2805041B1 (en) | Fuel injection system | |
KR20120053302A (ko) | 오일펌프의 출력 압력 제어시스템 | |
JP2005517121A (ja) | 内燃機関のための燃料噴射装置 | |
EP3180510B1 (en) | A fuel injection valve arrangement for internal combustion engine | |
CN104114850A (zh) | 燃料喷射*** | |
ES2566906T3 (es) | Sistema de inyección de combustible | |
JP4732425B2 (ja) | 燃料供給装置 | |
JP4495667B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
JP2010038139A (ja) | 蓄圧式燃料噴射装置 | |
US20090169398A1 (en) | Transfer pump for high-pressure gasoline injection | |
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 | |
WO2008095953A1 (en) | Valve | |
JP5059810B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給装置 | |
CN101298857A (zh) | 用于以燃料,尤其是重油工作的内燃机的喷射*** | |
JP4211733B2 (ja) | コモンレール式燃料噴射装置 | |
US11236717B2 (en) | Assembly having a high-pressure pump and a control device arranged upstream of the high-pressure pump | |
JP4174199B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
JP2012162995A (ja) | 内燃機関の燃料供給システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |