CN102203405B

CN102203405B - 用于内燃机的喷射设备

Info

Publication number: CN102203405B
Application number: CN200980144022.2A
Authority: CN
Inventors: D.阿内茨贝格尔; A.阿斯塔肖; C.克莱泽
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-10-19
Also published as: WO2010052120A1; US20110259300A1; US8651089B2; DE102008055935A1; CN102203405A

Abstract

用于内燃机的喷射设备，具有用于从燃料箱（10）中输送燃料的预输送泵（12）；在液流下行方向布置在预输送泵（12）后面的高压泵（14），用于输送燃料到燃料储存器（16）中；布置在燃料储存器（16）液流下行方向的储存器回流管路（42），利用该储存器回流管路（42）能将燃料从燃料储存器（16）引回到燃料箱（10）中；以及布置在储存器回流管路（42）中的阀门（30），借助于该阀门（30）能选择性地将燃料输送给燃料箱（10）或输送给在液压上连通在预输送泵（12）与高压泵（14）之间的燃料箱旁路管路（32）。在阀门（30）液流下行方向的和燃料箱（10）液流上行方向的储存器回流管路（42）中布置有限压阀（34）。通过限压阀（34）的合适的构造，能调节在限压阀（34）液流上行方向的储存器回流管路（42）中的燃料压力（p_R）。

Description

用于内燃机的喷射设备

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的喷射设备。

背景技术

使用近年来被越来越多地实施为所谓的“Common-Rail（共轨）”设备的喷射设备以喷射燃料到内燃机、尤其是柴油内燃机的燃烧室中。在这些喷射设备中，从共同的燃料储存器、共轨中，给布置在燃烧室中的注入器供应燃料。要喷射的燃料在此在直至超过2000巴的压力下存在于燃料储存器中。

内燃机的喷射设备通常具有不同的泵，借助于这些泵来输送燃料，以便引入到内燃机的燃烧室中。内燃机的这样的喷射设备对于用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中所需的喷射压力的精度提出了高的要求。

这是特别重要的，因为在布置在汽车中的内燃机的允许的有害物排放方面公布了越来越严格的法规。这些法规使得有必要采取通过其降低有害物排放的各种不同的措施。因此例如炭黑的形成强烈地与内燃机的各汽缸中的空气/燃料混合物的制备有关。在此，如果可以非常精确地喷射燃料到汽缸中，则对于降低有害物排放是有利的。

从EP 1 296 060 B1中公开了内燃机的一种具有预输送泵（Vorförderpumpe）的喷射设备，利用该预输送泵可以将燃料从燃料箱中输送到高压泵的吸入侧。从液压上讲连接在预输送泵后面的高压泵然后将燃料输送到燃料储存器中，从这里出发，燃料于是可以在与燃料储存器在液压上耦合的注入器处被分配。在适当地操控高压泵的情况下，可以在燃料储存器中达到预先给定的、与内燃机的运行参数有关的压力。

发明内容

本发明的任务是提出一种用于内燃机的喷射设备，利用该喷射设备以简单的方式实现对内燃机的燃料的精确和可靠的计量，并且实现喷射设备的简单的构造。

通过独立权利要求的特征解决该任务。在从属权利要求中表明本发明的有利的扩展方案。

本发明的特征在于用于内燃机的喷射设备，具有用于从燃料箱中输送燃料的预输送泵；在液流下行方向布置在预输送泵后面的高压泵，用于输送燃料到燃料储存器中；布置在燃料储存器液流下行方向的储存器回流管路，利用该储存器回流管路能将燃料从燃料储存器引回到燃料箱中；以及布置在储存器回流管路中的阀门，借助于该阀门能选择性地将燃料输送给燃料箱或输送给在液压上连通在预输送泵与高压泵之间的燃料箱旁路管路。在阀门液流下行方向的和燃料箱液流上行方向的储存器回流管路中布置有限压阀。通过限压阀的合适的构造，能调节在限压阀液流上行方向的储存器回流管路中的燃料压力。

这是有利的，因为这样在阀门的液流上行方向的储存器回流管路中，基本上可以与该阀门的转换位置无关地达到基本上恒定的压力比，其中借助于该阀门可以将燃料选择性地输送给燃料箱或油箱旁路管路。例如因此可以以高的精度来运行用于调节燃料储存器中的压力的压力调节阀，该压力调节阀在储存器回流管路中布置在燃料储存器的液流下行方向和阀门的液流上行方向，借助于该阀门可以选择性地将燃料输送给燃料箱或油箱旁路管路。因此可以在所有相关的运行状态下，在限定的特性曲线上运行该压力调节阀。因此可以简单地校正该压力调节阀。通过储存器回流管路所引出的燃料可以借助于阀门根据该燃料的温度选择性地与高压泵的输入流混合或者引回到燃料箱中。

在一种优选的实施形式中，限压阀被构造为使得在限压阀液流上行方向的储存器回流管路中的燃料压力大致相当于预输送泵在输出侧所提供的燃料的预输送压力。因此可以以有利的方式对于所有相关的运行状态在基本上一致的特性曲线上运行压力调节阀。

附图说明

以下借助示意图详细阐述本发明的有利的扩展方案。

唯一的图示出用于内燃机的喷射设备的框图。

具体实施方式

该图中所示的内燃机的喷射设备具有燃料箱10，从该燃料箱10中借助于预输送泵12来输送燃料。预输送泵12优选实施为叶片泵（Flügelzellenpumpe）。但是也可以将另一泵类型——例如齿轮泵或摆线泵——用于预输送。预输送泵12可以利用未示出的、与内燃机的电机轴固定耦合的驱动轴来机械驱动。但是可替换地还可以采用电气运行的预输送泵12，由此对预输送泵12的输送能力的控制可以与另外的泵的输送能力无关。在这里所示的优选的实施形式中，预输送泵12是所谓的内置泵，也就是说，该预输送泵12布置在燃料箱10之内，并优选例如被构造为潜入泵。

预输送泵12在输出侧与预压控制阀液压耦合，通过该预压控制阀，在预输送泵12的输出端上超出了预先给定的预输送压力p_V时，由预输送泵12所输送的燃料的一部分被引回预输送泵12的吸入侧，并且因此可以在预输送泵12的输出侧上基本上恒定地保持该预输送压力p_V。

在预输送泵的液流下行方向布置了用于将燃料输送到燃料储存器16中的高压泵14。燃料储存器16通过燃料储存器输送管路44与高压泵14液压耦合。高压泵14可以优选地被构造为径向活塞泵或构造为具有多个缸体单元的单列活塞泵，如它们被公知用在内燃机的喷射设备中那样。

此外，燃料储存器16通过管路与一个注入器18或多个注入器18液压耦合。给注入器18中的每一个分配内燃机的燃烧室，并且每一个注入器18可以被操控为使得将燃料喷射到该燃烧室中。应借助于注入器18喷射到内燃机的燃烧室中的燃料可以通过高压泵14达到比较高的喷射压力。

可以由注入器18将多余的燃料通过注入器回流管路46引回燃料箱10。

以液压方式在预输送泵12与高压泵14之间布置了体积流量控制阀22，利用该体积流量控制阀22可以调节从预输送泵12进入到高压泵14的燃料流。以液压方式在预输送泵12与体积流量控制阀22之间布置了温度传感器24。借助于该温度传感器24和通过其可以确定燃料储存器16中的燃料压力的压力传感器25以及必要时根据另外的输入参量，可以将体积流量控制阀22操控为使得可以在低压侧控制输送给高压泵14的燃料流量。

燃料储存器16借助于储存器回流管路42与压力调节阀28连接，该压力调节阀28例如可以根据由压力传感器25所确定的燃料储存器16中的燃料压力来操控。在超出燃料储存器16中的预先给定的燃料压力的情况下，压力调节阀28可以打开，并且由高压泵14所输送的燃料的一部分可以通过储存器回流管路42引回到燃料箱10中。

在预输送泵12的液流下行方向，分流有在输出侧流入高压泵14的壳体中的冲洗管路29，从而可以在运行期间用燃料冲洗高压泵14的壳体。因此可以实现高压泵14的冷却和润滑。该用于冲洗目的的燃料随后可以从高压泵14的壳体通过冲洗回流管路36被引回到燃料箱10中。

在冲洗管路29中还布置了冲洗管路阀门，并且在液压上与其串联地布置了冲洗管路节流阀。冲洗管路节流阀可以限制通过冲洗管路29的燃料流量。当在预输送泵12的输出侧上的预输送压力p_V超出预先给定的值时，可以通过冲洗管路阀门释放通过冲洗管路29所分流的燃料流量。

为了防备在燃料流中随带的颗粒或为了析出水，在预输送泵12的液流上行方向布置了过滤器38。在过滤器38中或在该过滤器38的附近布置了温度传感器24，利用该温度传感器24可以确定对于过滤器38为代表性的温度。

优选将冲洗回流管路36、储存器回流管路42和注入器回流管路46引回燃料箱10。

在压力调节阀28液流下行方向的和燃料箱10液流上行方向的分流点40上，燃料箱旁路管路32从储存器回流管路42分流。借助于布置在分流点40上的阀门30，可以将从燃料储存器16流回的燃料或者在绕开燃料箱10的情况下通过燃料箱旁路管路32引向过滤器38或者继续通过储存器回流管路42引向燃料箱10。

在储存器回流管路42中，在阀门30的液流下行方向和燃料箱10的液流上行方向布置了限压阀34，利用该限压阀34可以调节限压阀34液流上行方向的储存器回流管路42中的燃料压力p_R。限压阀34优选构造为弹簧加载的单向止回阀。限压阀34的尺寸优选被确定为使得在限压阀34液流上行方向的储存器回流管路42中的燃料压力p_R大致相当于在预输送泵12的输出侧上的燃料的预输送压力p_V。

以下将简短说明喷射设备的功能：

预输送泵12输送来自燃料箱10的燃料。在预输送泵12的输出端处，燃料具有预输送压力p_V。然后，燃料通过温度传感器24和过滤器38到达体积流量控制阀22。由体积流量控制阀22给高压泵14提供如燃料储存器16所需的那样多的燃料。借助于高压泵14将燃料通过燃料储存器输入管路44供应给燃料储存器16。从燃料储存器16中给注入器18输送燃料，并且由这些注入器18喷射到内燃机的燃烧室中。

对于燃料储存器16所需的燃料压力由储存器回流管路42中的压力调节阀28来调节。如果燃料储存器16中的压力过于强烈地上升，或者如果应该有针对性地减小燃料储存器16中的压力，则可以借助于压力调节阀28通过储存器回流管路42从燃料储存器16中放出燃料。

通过储存器回流管路42所引出的燃料可以借助于阀门30根据该燃料的温度选择性地与高压泵14的输入流混合或者引回到燃料箱10中。除此之外，燃料从冲洗回流管路36和注入器18的回流管路46中被引回到燃料箱10中。

如果例如在内燃机投入运行时应加热过滤器38，则阀门30处于如下位置：在该位置中，燃料流被从燃料储存器16通过储存器回流管路42和油箱旁路管路48释放到燃料过滤器36，使得加热的燃料可以到达过滤器38。

如果过滤器足够热，则可以转换阀门30，并且将燃料流从储存器回流管路42通过限压阀34释放到燃料箱10。

如果限压阀34被选择为使得限压阀34液流上行方向的储存器回流管路42中的燃料压力p_R基本上相当于在预输送泵12的输出端处的燃料的预输送压力p_V，则可以基本上与阀门30的转换位置无关地，基本上保持阀门30液流上行方向的储存器回流管路42中的恒定的压力比。由于在此情况下在阀门30液流上行方向的储存器回流管路42中不出现显著的压力波动，可以在有关运行状态下以高的精度在限定的特性曲线上来运行布置在燃料储存器16液流下行方向的和阀门30上行方向的储存器回流管路42中的压力调节阀28，该压力调节阀28用于调节燃料储存器16中的压力。因此也可以简单和成本低地校正压力调节阀28。

Claims

1.一种用于内燃机的喷射设备，具有

- 用于从燃料箱（10）中输送燃料的预输送泵（12），

- 在液流下行方向布置在预输送泵（12）后面的高压泵（14），用于输送燃料到燃料储存器（16）中，

- 布置在燃料储存器（16）液流下行方向的储存器回流管路（42），利用该储存器回流管路（42）能将燃料从燃料储存器（16）引回到燃料箱（10）中，

其特征在于，该喷射设备具有

- 布置在储存器回流管路（42）中的阀门（30），借助于该阀门（30）能选择性地将燃料输送给燃料箱（10）或输送给在液压上连通在预输送泵（12）与高压泵（14）之间的燃料箱旁路管路（32），其中在阀门（30）液流下行方向的和燃料箱（10）液流上行方向的储存器回流管路（42）中布置有限压阀（34），并且其中限压阀（34）被构造为使得能调节在限压阀（34）液流上行方向的储存器回流管路（42）中的燃料压力（p_R）。

2.根据权利要求1所述的喷射设备，其中限压阀（34）被构造为使得在限压阀（34）液流上行方向的储存器回流管路（42）中的燃料压力（p_R）大致相当于预输送泵（12）在输出侧所提供的燃料的预输送压力（p_V）。