[发明专利]超临界燃料用燃料喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆用燃料喷射装置，使用在常温常压下不液化的超临界燃料(亚临界燃料)。

背景技术

(现有技术1)

已知一种使用作为超临界燃料的一例的DME(二甲醚)的车辆用燃料喷射装置(例如专利文献1)。

参照图9对使用DME的燃料喷射装置的一例进行说明。

以天然气、煤炭和生物物质等作为原料来精制DME。该DME的蒸汽压较低。因此，能够被加压到10个大气压前后并以被液化的状态蓄积在燃料箱J1内。

燃料箱J1内所蓄积的DME通过高压燃料泵J2→高压泵J3→共轨J4被高压供给到喷射器(injector)J5，并从J5喷射到发动机的气缸内。喷射器J5的要求喷射压为高压，从喷射器J5被导入回流管J6的泄漏燃料变成高温。因此，被导入回流管J6的泄漏燃料在回流管J6内容易气化。

以往，为了使该气化的泄漏燃料液化并返回到燃料箱J1中，搭载有专用的压缩机J7。

但是，仅为了使泄漏燃料液化并返回到燃料箱J1内而搭载高价的压缩机J7，会提高使用DME的燃料喷射装置的成本。

(现有技术2)

作为使用DME的其他的燃料喷射装置，提出如下的方法：通过向燃料箱供给氮气，使燃料箱内的压力超过饱和蒸汽压，由此将DME液化(未图示，例如专利文献2)。

该将氮气供给到燃料箱并进行升压的燃料喷射装置，如果为置型则问题也较少。

但是，由于当要将这种技术使用于车辆时，需要在车辆上搭载氮气瓶，所以高价且车辆重量变重。并且，由于除DME之外，新产生还要进行补充氮气的需要，因此向车辆的适用较困难。

专利文献1：日本特开2003-3925号公报

专利文献2：日本特开平10-306760号公报

发明内容

本发明是有鉴于上述问题而进行的，其目的是提供一种车辆用燃料喷射装置，可抑制成本并将燃料箱内的超临界燃料维持为液态。

[技术方案1]

采用技术方案1的超临界燃料用燃料喷射装置，通过由加热机构对燃料箱内的超临界燃料进行加热，来使燃料箱的内压升高。由此，可使燃料箱内的压力超过饱和蒸汽压，可将燃料箱内的超临界燃料液化。即，取代现有技术所使用的高价的压缩机和氮气瓶，可以通过加热机构将燃料箱内升压并将超临界燃料液化。

作为加热机构，由于可利用廉价且重量轻的紧凑的电加热器、或者车辆废热(发动机废热、冷却水热、中间冷却器废热等)，因此与利用现有技术所使用的压缩机和氮气瓶的情况比较，可降低超临界燃料用燃料喷射装置的成本。

[技术方案2]

采用技术方案2的超临界燃料喷射装置的燃料箱为，由主箱和副箱构成，并将加热机构设置在副箱内。由此，通过加热机构可容易地升高超临界燃料的温度，并可容易地进行燃料箱内的升压。

并且，主箱和副箱在上部通过通路阻力小的气体连通部连通，在下部通过通路阻力大的液体连通部连通。由此，在副箱内产生的高压通过通路阻力小的气体连通部施加到主箱内。另一方面，由于在副箱内被加热的高温的液体燃料与主箱内的液体燃料通过通路阻力大的液体连通部连通，因此可抑制主箱内的液体燃料的温度上升，并且可抑制副箱内的液体燃料的热量泄漏到外部。

[技术方案3]

采用技术方案3的超临界燃料喷射装置的副箱被设置在主箱的外部。

这样，由于副箱从主箱分离，因此加热机构等的搭载性和绝热构造的采用变得容易。

[技术方案4]

采用技术方案4的超临界燃料喷射装置的副箱被设置在主箱的内部。

由此，可以减小燃料箱的搭载空间。

[技术方案5]

采用技术方案5的超临界燃料喷射装置，具有冷却燃料箱内的燃料的冷却机构。

由此，可防止由于加热机构的动作而使燃料箱内的温度成为异常高温，并且可避免燃料箱内成为异常高压。

[技术方案6]

采用技术方案6的超临界燃料喷射装置为，通过送气机构向燃料箱内供给加压空气，使燃料箱的内压升压。由此，可使燃料箱内的压力超过饱和蒸汽压，可使燃料箱内的超临界燃料液化。即，替代现有技术所使用的高价的压缩机和氮气瓶，通过送气机构可将燃料箱内升压并将超临界燃料液化。

作为送气机构，由于可利用通用性强的廉价的空气压缩机或搭载在车辆上的现有的气泵(气动制动器用泵等)，因此与利用现有技术所使用的压缩机或氮气瓶的情况比较，可降低超临界燃料喷射装置的成本。

[技术方案7]