用于控制內(nèi)燃機(jī)中的燃料壓力的模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)中的燃料壓力的模塊，更確切地說(shuō)涉及一種用于控制一種燃料的壓力而使其相對(duì)于第二燃料的壓力具有壓力偏置的模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)長(zhǎng)途運(yùn)輸重型車(chē)輛以汽油或柴油燃料作燃料。使用此類(lèi)燃料存在某些缺點(diǎn)。它們的供應(yīng)是有限的，并且最重要的是，由于在燃燒此類(lèi)燃料時(shí)有一定量的污染氣體釋放到大氣中，它們對(duì)環(huán)境具有負(fù)面影響。
[0003]最近，內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過(guò)發(fā)展能夠在以清潔燃料諸如天然氣或其他可燃?xì)怏w燃料，諸如(通過(guò)舉例)甲烷、丙烷、丁烷、氫和此類(lèi)燃料的共混物作燃料的情況下有效地操作，而使得發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的污染物的等級(jí)降低。在優(yōu)選方法中，可能通過(guò)將高壓氣體燃料輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中以用于直接噴射到燃燒室中來(lái)基本上匹配柴油或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率。
[0004]在被設(shè)計(jì)成以液體燃料作燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)中使氣體燃料諸如天然氣取代液體燃料的挑戰(zhàn)是在不存在某一形式的點(diǎn)火輔助的情況下，通常需要更高的溫度和壓力以自動(dòng)點(diǎn)燃?xì)怏w燃料。因此，為了在不必完全重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在具有相同壓縮比的常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒氣體燃料，需要某一機(jī)構(gòu)以輔助氣體燃料的點(diǎn)火，諸如由熱塞提供的熱表面，或用于引入引燃燃料(諸如柴油燃料)的燃料噴射閥。如果引燃燃料的量較小，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的污染物的量可以顯著地減少。
[0005]將用于噴射的兩種不同的燃料輸送到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的問(wèn)題是可能難以找到用于系統(tǒng)的所有部件的物理空間，更確切地說(shuō)是用于以下各項(xiàng)的空間:每個(gè)氣缸的兩個(gè)燃料噴射閥、兩個(gè)高壓燃料軌道和用于運(yùn)走從液壓致動(dòng)的燃料噴射閥的控制室排放的燃料的排放軌道、以及控制兩種燃料的噴射中涉及的所有其他部件。
[0006]需要兩個(gè)燃料噴射閥的問(wèn)題的解決方案是將氣體燃料噴射閥和引燃燃料噴射閥合成一體，例如，如在申請(qǐng)人的公開(kāi)美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，073，862中所描述。這種方法的挑戰(zhàn)是要防止氣體燃料泄漏到引燃燃料中。這種泄漏可以通過(guò)以下方式來(lái)預(yù)防:控制氣體燃料壓力以通過(guò)使用壓力調(diào)節(jié)器利用引燃燃料壓力來(lái)維持預(yù)定壓力偏置，所述壓力調(diào)節(jié)器使用引燃燃料壓力作為參考?jí)毫??；蛘?，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以基于所需氣體燃料壓力進(jìn)行校準(zhǔn)，并且之后控制引燃燃料壓力以使其高于氣體燃料壓力。在兩種替代方案中，壓力調(diào)節(jié)器被設(shè)計(jì)成在兩種燃料之間維持壓力偏置，以防止第一燃料泄漏到第二燃料中。氣體燃料供應(yīng)系統(tǒng)還包括其他部件，例如，多個(gè)閥，其用于防止燃料回流到儲(chǔ)槽、用于消除燃料供應(yīng)線(xiàn)中的壓力并且用于在需要時(shí)停止燃料供應(yīng)。
[0007]由于在發(fā)動(dòng)機(jī)體或氣缸蓋上可用的自由空間有限，當(dāng)常規(guī)汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)被重新設(shè)計(jì)成以?xún)煞N燃料操作時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝此類(lèi)額外的控制件帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
[0008]過(guò)去，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)以下方式解決:在可用空間中彼此分開(kāi)地安裝對(duì)于操作具有兩種燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)所需的額外部件，并且通過(guò)管道流體連接這些部件。盡管這個(gè)解決方案滿(mǎn)足了操作發(fā)動(dòng)機(jī)的功能需求，但是此類(lèi)安裝在一些發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中可能會(huì)變復(fù)雜。此夕卜，此類(lèi)管道增加了高壓燃料供應(yīng)系統(tǒng)的總體積，而具有較低總體積的系統(tǒng)可以更有效地操作，并且使得系統(tǒng)停止時(shí)需要釋放較少的高壓氣體。與額外的管道相關(guān)聯(lián)的又另一個(gè)缺點(diǎn)是每個(gè)管道連接會(huì)引入更多潛在的泄漏點(diǎn)。
[0009]雖然如上文描述的來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)的解決方案解決了使常規(guī)柴油或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)適于以引燃點(diǎn)火的氣體燃料作燃料的問(wèn)題，但是仍然需要用于安裝控制第一燃料相對(duì)于第二燃料的壓力所需的額外的部件的更簡(jiǎn)單和緊湊的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]公開(kāi)一種用于控制內(nèi)燃機(jī)中的第一燃料軌道壓力并相對(duì)于第二軌道燃料壓力維持預(yù)定壓力偏置的模塊，兩種燃料都直接噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中。所述模塊包括歧管本體，其具有通向歧管本體用于將第一燃料接收到由歧管本體限定的內(nèi)部燃料通道中的入口，以及來(lái)自歧管本體用于將第一燃料輸送到第一燃料軌道的出口。所述模塊包括用于控制第一燃料的軌道壓力的壓力調(diào)節(jié)器，所述軌道壓力隨著所述第二燃料軌道壓力的變化而變化，所述第二燃料軌道壓力用作用于維持所述壓力偏置的參考?jí)毫Α毫φ{(diào)節(jié)器包括用于接收第一燃料的第一入口，所述第一入口通過(guò)提供在歧管本體中的第一通道流體連接到歧管本體的入口 ；用于接收第二燃料的第二入口，以及用于以預(yù)定壓力偏置輸送第一燃料的出口，其中壓力調(diào)節(jié)器的出口通過(guò)提供在歧管本體中的第二通道流體連接到所述歧管本體的出口。所述模塊還包括止回閥，其具有入口，所述入口通過(guò)歧管本體中的第一通道流體連接到所述歧管本體的入口和壓力調(diào)節(jié)器；以及關(guān)閉閥，其用于停止第一燃料軌道的流體流。關(guān)閉閥具有入口，所述入口通過(guò)歧管本體中的第一通道流體連接到所述歧管本體的入口。
[0011]壓力調(diào)節(jié)器、止回閥和關(guān)閉閥安裝在歧管本體上以形成單一的且獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。這意味著這些部件被安裝形成緊湊的組件，所述組件允許通過(guò)模塊的歧管本體中的內(nèi)部通道而使部件之間流體連通，同時(shí)允許將這些部件一起作為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元移動(dòng)的靈活性，所述部件可以安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的不同位置處。
[0012]用于控制第一燃料軌道壓力的模塊還包括用于從所述模塊排出第一燃料的排氣出口，所述排氣出口通過(guò)提供在歧管本體中的第三通道流體連接到壓力調(diào)節(jié)器。
[0013]所述模塊還可以包括檢修閥，其用于在發(fā)動(dòng)機(jī)檢修期間從所述模塊排出燃料，所述檢修閥安裝在歧管本體上并且通過(guò)歧管本體中的第三通道流體連接到排氣出口。
[0014]在優(yōu)選實(shí)施方案中，用于控制第一燃料軌道壓力的模塊的歧管本體安裝在用于控制第二燃料軌道壓力的第二燃料控制模塊的歧管本體上。第二燃料控制模塊的歧管本體包括第二燃料排放入口、第二燃料排放出口、用于將第二燃料控制模塊流體連接到用于控制第一燃料軌道壓力的模塊的端口以及用于將第二燃料控制模塊的歧管本體流體連接到第一燃料軌道的端口。
[0015]第二燃料控制模塊可以包括第二燃料壓力釋放閥，其安裝在第二燃料控制模塊的歧管本體上。第二燃料壓力釋放閥通過(guò)第二燃料控制模塊的歧管本體中的通道連接到第二燃料排放入口和第二燃料排放出口。
[0016]第二燃料控制模塊還可以包括以下各項(xiàng)中的至少一個(gè):第二燃料回流閥、第二燃料回流壓力傳感器、第二燃料軌道壓力傳感器以及第二燃料排放止回閥，所述第二燃料排放止回閥可以安裝在第二燃料控制模塊的歧管本體上，并且通過(guò)第二燃料控制模塊的歧管本體中的通道連接到第二燃料排放入口和第二燃料排放出口。
[0017]第二燃料控制模塊的歧管本體可以具有至少一個(gè)延長(zhǎng)末端，其被成形來(lái)容納系統(tǒng)部件例如用于第二燃料的過(guò)濾器的安裝。
[0018]由用于控制第一燃料軌道壓力的模塊和第二燃料控制模塊形成的組件可以安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)體上、發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上或由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的車(chē)輛的車(chē)架上。
[0019]在一些實(shí)施方案中，用于控制第一燃料軌道壓力的模塊的歧管本體安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上、發(fā)動(dòng)機(jī)體上或由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的車(chē)輛的車(chē)架上，并且通過(guò)管道流體連接到第二燃料控制模塊，所述第二燃料控制模塊安裝在氣缸蓋上、發(fā)動(dòng)機(jī)體上或車(chē)架上與用于控制第一燃料軌道壓力的模塊的位置分開(kāi)的位置上。
[0020]公開(kāi)了一種用于將用于控制第一燃料軌道壓力的模塊安裝在內(nèi)燃機(jī)的線(xiàn)路板上的方法，所