[发明专利]具有同轴控制阀构件的燃料喷射器和使用此种燃料喷射器的燃料系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及双燃料喷射器，更尤其涉及具有同心作用线的两个控制阀。 

背景技术

在发动机工业领域有不断增长的趋势，就是考虑使用从与每个发动机气缸相关的单个燃料喷射器的两种燃料向发动机提供燃料。这两种燃料在化学特性、物质相和压力的至少一个方面是互不相同的。例如，有一个逐渐增加的兴趣，就是，主要用以第一压力喷射的天然气向压燃发动机提供动力，此天然气由液体柴油燃料的压缩点燃的小的先导喷射被点燃。然而，为使其可行，燃料喷射器总体上必须具有独立控制这两种不同燃料的喷射的正时和喷射量的能力。这又会需要容纳在单个燃料喷射器内的两个单独的电子控制阀。找到一种方法以组织管道，并在单个燃料喷射器内安排两个独立的电致动器及其相关的控制阀已被证明是困难的和有问题的。 

本发明正指向前述的一个或多个问题。 

发明内容

一方面，燃料喷射器包括喷射器主体，喷射器主体限定第一燃料入口、第二燃料入口、第一喷嘴出口组、第二喷嘴出口组和排放出口。喷射器主体也在其中设置有第一控制室和第二控制室。第一止回阀构件具有关闭液压表面，其暴露于第一控制室内的流体压力，并能够在与第一座相接触以流体地阻断第一燃料入口至第一喷嘴出口组的关闭位置和与第一座不相接触以流体地连接第一燃料入口至 第一喷嘴出口组的打开位置之间运动。第二止回阀构件具有关闭液压表面，其暴露于第二控制室内的流体压力，并能够在与第二座相接触以流体地阻断第二燃料入口至第二喷嘴出口组的关闭位置和与第二座不相接触以流体地连接第二燃料入口至第二喷嘴出口组的打开位置之间运动。第一控制阀构件位于喷射器主体内，其能够沿着共同的中心线在第一控制室被流体地阻断至排放出口的第一位置和第一控制室被流体地连接至排放出口的第二位置之间运动。第二控制阀构件位于喷射器主体内，其能够沿着共同的中心线在第二控制室被流体地阻断至排放出口的第一位置和第二控制室被流体地连接至排放出口的第二位置之间运动。 

另一方面，燃料系统包括多个燃料喷射器。第一燃料源被流体地连接到第一燃料入口，第二燃料源被流体地连接到第二燃料入口。电子控制器与多个燃料喷射器的每一个控制相联通。第一燃料与第二燃料在化学特性、物质相和压力的至少一方面是不同的。 

还有另一方面，操作具有多个燃料喷射器的燃料系统的方法包括通过沿着共同的中心线从第一位置向第二位置移动第一控制阀构件自第一喷嘴出口组喷射第一燃料。通过沿着共同的中心线从第一位置向第二位置移动第二控制阀构件自第二喷嘴出口组喷射第二燃料。 

附图说明

图1是根据本发明的双燃料发动机的简要视图； 

图2是发动机的一部分和用于如图1所示的发动机的双燃料共轨系统的立体图； 

图3是如图2所示的发动机壳体的一部分的截面立体图，以显示一个燃料喷射器和发动机气缸的结构； 

图4是根据本发明的另一方面的通过共轴的套筒组件的截面侧视图； 

图5是根据本发明一个方面的燃料喷射器的截面前视图； 

图6是如图5所示的燃料喷射器的控制阀部分的放大的截面前视图； 

图7是如图5所示的燃料喷射器的一部分的放大的截面前视图的另一放大图； 

图8是如图5所示的燃料喷射器的控制室部分的局部放大的截面视图，以及 

图9是除了经过如图5的燃料喷射器的不同截面外与图8相似的放大的截面前视图。 

具体实施方式

首先参考图1-3，双燃料发动机10包括安装在发动机壳体11上的双燃料共轨系统20，发动机壳体11限定多个发动机气缸12。双燃料共轨系统20更确切地包括被定位用来直接喷射进多个发动机气缸12的每个发动机气缸的一个燃料喷射器25。气体燃料共轨21和液体燃料共轨22被流体地连接到每个燃料喷射器25。双燃料共轨系统20还包括气体供应与压力控制装置16以及液体供应与压力控制装置17。每个燃料喷射器25、气体压力供应与控制装置16和液体供应与压力控制装置17通过电子发动机控制器15以已知的方式控制。气体供应与压力控制装置16可包括具有与可变输送低温泵流体连接的出口的加压低温液态天然气罐。装置16还可包括热交换器、蓄能器、气体过滤器和燃料调节模块，其控制到气体燃料共轨21的气体燃料的供应和压力。液体供应与压力控制装置17可包括柴油燃料罐、燃料过滤器和电子控制的高压燃料泵，以向液体燃料共轨22供应液体燃料，并控制其中的压力。