用于控制內(nèi)燃機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)燃機中的燃料壓力的模塊，更確切地說涉及一種用于控制一種燃料的壓力而使其相對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)長途運輸重型車輛以汽油或柴油燃料作燃料。使用此類燃料存在某些缺點。它們的供應(yīng)是有限的，并且最重要的是，由于在燃燒此類燃料時有一定量的污染氣體釋放到大氣中，它們對環(huán)境具有負面影響。
[0003]最近，內(nèi)燃機經(jīng)過發(fā)展能夠在以清潔燃料諸如天然氣或其他可燃氣體燃料，諸如(通過舉例)甲烷、丙烷、丁烷、氫和此類燃料的共混物作燃料的情況下有效地操作，而使得發(fā)動機排氣中的污染物的等級降低。在優(yōu)選方法中，可能通過將高壓氣體燃料輸送到發(fā)動機中以用于直接噴射到燃燒室中來基本上匹配柴油或汽油發(fā)動機的性能和效率。
[0004]在被設(shè)計成以液體燃料作燃料的發(fā)動機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火輔助的情況下，通常需要更高的溫度和壓力以自動點燃氣體燃料。因此，為了在不必完全重新設(shè)計發(fā)動機的情況下，在具有相同壓縮比的常規(guī)發(fā)動機中燃燒氣體燃料，需要某一機構(gòu)以輔助氣體燃料的點火，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)動機產(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)燃機的燃燒室中的問題是可能難以找到用于系統(tǒng)的所有部件的物理空間，更確切地說是用于以下各項的空間:每個氣缸的兩個燃料噴射閥、兩個高壓燃料軌道和用于運走從液壓致動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]需要兩個燃料噴射閥的問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，如在申請人的公開美國專利號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。這種泄漏可以通過以下方式來預(yù)防:控制氣體燃料壓力以通過使用壓力調(diào)節(jié)器利用引燃燃料壓力來維持預(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壓力?；蛘?，所述發(fā)動機可以基于所需氣體燃料壓力進行校準，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，多個閥，其用于防止燃料回流到儲槽、用于消除燃料供應(yīng)線中的壓力并且用于在需要時停止燃料供應(yīng)。
[0007]由于在發(fā)動機體或氣缸蓋上可用的自由空間有限，當常規(guī)汽油或柴油發(fā)動機系統(tǒng)被重新設(shè)計成以兩種燃料操作時，在發(fā)動機上安裝此類額外的控制件帶來了挑戰(zhàn)。
[0008]過去，這個問題已經(jīng)通過以下方式解決:在可用空間中彼此分開地安裝對于操作具有兩種燃料的發(fā)動機所需的額外部件，并且通過管道流體連接這些部件。盡管這個解決方案滿足了操作發(fā)動機的功能需求，但是此類安裝在一些發(fā)動機系統(tǒng)中可能會變復(fù)雜。此夕卜，此類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)的又另一個缺點是每個管道連接會引入更多潛在的泄漏點。
[0009]雖然如上文描述的來自現(xiàn)有技術(shù)的解決方案解決了使常規(guī)柴油或汽油發(fā)動機適于以引燃點火的氣體燃料作燃料的問題，但是仍然需要用于安裝控制第一燃料相對于第二燃料的壓力所需的額外的部件的更簡單和緊湊的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]公開一種用于控制內(nèi)燃機中的第一燃料軌道壓力并相對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)動機燃燒室中。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壓力。壓力調(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，同時允許將這些部件一起作為一個結(jié)構(gòu)單元移動的靈活性，所述部件可以安裝在發(fā)動機上的不同位置處。
[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)動機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中的至少一個: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延長末端，其被成形來容納系統(tǒng)部件例如用于第二燃料的過濾器的安裝。
[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)動機體上、發(fā)動機的氣缸蓋上或由發(fā)動機提供動力的車輛的車架上。
[0019]在一些實施方案中，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)動機的氣缸蓋上、發(fā)動機體上或由發(fā)動機提供動力的車輛的車架上，并且通過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)動機體上或車架上與用于控制第一燃料軌道壓力的模塊的位置分開的位置上。
[0020]公開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)燃機的線路板上的方法，所