用于内燃机的燃料系统.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103080527 A(43)申请公布日 2013.05.01CN103080527A*CN103080527A*(21)申请号 201180033439.9(22)申请日 2011.06.09102010026159.9 2010.07.06 DEF02M 37/00(2006.01)F02M 53/00(2006.01)F02M 59/00(2006.01)F02M 63/00(2006.01)F02M 63/02(2006.01)F02M 21/02(2006.01)(71)申请人罗伯特博世有限公司地址德国斯图加特申请人奥迪股份公司(72)发明人 D赫夫纳 S特

2、勒斯特B施罗德 B普富尔M施蒂希迈尔 M莱持(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002代理人侯鸣慧(54) 发明名称用于内燃机的燃料系统(57) 摘要本发明涉及一种用于内燃机的燃料系统（10），包括一用于燃料的低压输送装置（16），该低压输送单元至少间接地向至少一个低压喷射装置（42）输送。该燃料系统还包括一高压输送装置（24），该高压输送装置（24）具有一驱动区域（26）和一输送区域（28）并且至少间接地向至少一个高压喷射装置（36）输送。根据本发明，燃料首先由所述低压输送装置（16）输送到所述高压输送装置（24）的驱动区域（26），并从那里继续输送到所述低压喷射装置（42）和

3、/或所述高压输送装置（24）的输送区域（28）。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.01.06(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2011/059633 2011.06.09(87)PCT申请的公布数据WO2012/004084 DE 2012.01.12(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 103080527 ACN 103080527 A1/1页21.用于内燃机的燃料系统（10），具有一用于燃料的低压输送装置（16）并具有一用

4、于燃料的高压输送装置（24），该低压输送装置至少间接地向至少一个低压喷射装置（42）输送，该高压输送装置具有一驱动区域（26）和一输送区域（28）并且至少间接地向至少一个高压喷射装置（36）输送，其特征在于，所述燃料被所述低压输送装置（16）首先输送到所述高压输送装置（24）的驱动区域（26），从该驱动区域继续输给所述低压喷射装置（42）和/或输送给所述高压输送装置（24）的输送区域（28）。2.根据权利要求1所述的燃料系统（10），其特征在于，所述驱动区域（26）包括一位于壳体中的空缺部，在该空缺部中布置有一个驱动轴和/或至少一个输送元件，尤其是输送活塞。3.根据权利要求1或2所述的燃料系统

5、（10），其特征在于，所述高压输送装置（24）包括一个流量控制阀。4.根据前述权利要求中任意一项所述的燃料系统（10），其特征在于，所述低压输送装置（16）包括一电驱动的燃料泵。5.根据权利要求4所述的燃料系统（10），其特征在于，所述电驱动的燃料泵（16）布置在燃料箱（12）中。6.根据权利要求4或5所述的燃料系统（10），其特征在于，所述电驱动的燃料泵（16）的输送功率是可变的。7.根据前述权利要求中任意一项所述的燃料系统（10），其特征在于，在流体技术是在所述高压输送装置（24）的驱动区域（26）与所述低压输送装置（42）之间布置有一低压轨（40）。8.根据前述权利要求中任意一项所述的燃

6、料系统（10），其特征在于，在流体技术上在所述高压输送装置（24）的输送区域（28）与所述高压喷射装置（36）之间布置有一高压轨（34）。9.根据前述权利要求中任意一项所述的燃料系统（10），其特征在于，所述燃料系统（10）构造得用于内燃机的CNG运行、LPG运行和/或MPI运行。权 利 要 求 书CN 103080527 A1/3页3用于内燃机的燃料系统技术领域0001 本发明涉及一种用于内燃机的燃料系统。背景技术0002 DE 10 2007 000 878 A1描述了一种用于内燃机的燃料系统，其中，燃料不仅能够借助低压喷射装置喷射到抽吸管中，而且能够借助高压喷射装置直接喷射到内燃机的燃烧

7、室内。为此，低压输送装置将燃料从燃料箱既输送给低压喷射装置，也输送给高压输送装置，高压输送装置将燃料继续输送到高压轨并从那里输送给高压喷射装置。发明内容0003 本发明所基于的任务通过一种具有本发明特征的燃料系统解决。在从属权利要求中给出本发明的有利改进方案。此外，本发明的重要特征也在下面的说明书和附图中，其中，这些特征不仅单独地、而且能够任意组合地对本发明而言是重要的。0004 根据本发明的燃料系统的优点是，高压输送装置的驱动区域不断被由低压输送装置输送的燃料流过。由此，高压输送装置的机械零件被冷却并润滑，即使高压输送装置本身只输送很少或者甚至不输送燃料给高压喷射装置。因而改善了高压输送装置

8、的使用寿命和运行可靠性。特别是能够可靠地避免高压输送装置的由于缺乏润滑和冷却而停止不动的输送元件的特别严重的情况。也能够避免高压输送装置的在技术上复杂的脱耦，高压输送装置因而能够总是“同步运行”。这尤其在高压输送装置机械地例如由内燃机的凸轮轴驱动时是有利的。此外，持续同步运行的高压输送装置的优点是，始终在高压输送装置的下游有高压可供使用，使得在相应的工作方式变换时能够立即以高压喷射燃料，并且，高压喷射装置能够持久地通过高压轨被加载以一定压力，由此能够为高压喷射装置的所谓“抑制元件”（例如阀弹簧）选择在抑制力方面的更有利的设计。0005 在根据本发明的燃料系统的第一优选改进方案中，驱动区域包括一

9、处于壳体中的空缺部，在该空缺部中布置有一个驱动轴和/或至少一个输送元件，尤其是输送活塞。这种驱动区域由于被低压燃料流过或者冲淋而被特别可靠地冷却和润滑。0006 此外有利的是，高压输送装置包括一流量控制阀。借助流量控制阀例如在高压输送装置为活塞泵的情况下可高压输送装置的入口阀强制地置于打开位置。通过在高压输送装置的输送行程期间入口阀打开的时间段的长度，可以调整要输送的燃料量。尤其当入口阀一直被强制置于打开位置中时，即当高压输送装置基本不向高压喷射装置输送燃料时，通过根据本发明的冲淋高压输送装置的驱动区域的措施，保证驱动区域被高效冷却和润滑。0007 本发明还提出，低压输送装置包括电驱动的燃料泵

10、。借助电驱动的燃料泵能够可靠地提供为润滑和冷却高压输送装置的驱动区域所需的燃料。此时，这种电驱动的燃料泵例如可以直接布置在燃料系统的燃料箱中，这使得能够特别高效地运行。可由低压输送装置提供的典型的系统压力在0.05到0.74MPa，在其它情况下也可以大约在1.00MPa。说 明 书CN 103080527 A2/3页40008 根据本发明的燃料系统的另一有利设计方案的特点在于，电燃料泵的输送功率是可变的。由此不仅能够对内燃机的不同燃料需求做出反应，而且能够对高压输送装置的驱动区域的不同的润滑需求和冷却需求做出反应。由此可节省燃料，因为避免了电燃料泵的不必要高的输送功率。0009 在流体技术上在

11、高压输送装置的驱动区域与低压输送装置之间可布置一个低压轨。在该低压轨上则能够例如连接多个低压喷射装置，它们将燃料例如喷射到内燃机的各个汽缸的相应抽吸管中。这种低压轨对于燃料构成一中间储存器，通过该中间储存器使压力波动平稳。0010 类似情况也适合于一种改进方案，在该改进方案中，在流体技术上在高压输送装置的输送区域与高压喷射装置之间布置一个高压轨。在这种情况下可以在高压轨上连接多个高压喷射装置，它们将燃料例如直接喷射到分别配属给它们的各燃烧室中。0011 有利地，该燃料系统构造的用于内燃机的CNG运行、LPG运行和/或MPI运行。CNG意为“压缩天然气”，即允许内燃机用天然气运行。LPG意为“液

12、化石油气”，即内燃机能够用专门的汽车煤气运行。MPI意为“多点喷射”并且代表，燃料在内燃机的不同位置喷入，例如喷射到抽吸管中，直接喷射到燃烧室中，或者同时既喷射到抽吸管中也喷射到燃烧室中。附图说明0012 下面参考唯一的附图举例说明本发明的优选实施例。具体实施方式0013 在图1中，用于内燃机的燃料系统总体用附图标记10表示。它包括一燃料容器12，在燃料容器12中布置有燃料箱内装单元14。该燃料箱内装单元又包括电燃料泵形式的低压输送装置16。0014 低压输送装置16将燃料输送到低压燃料管道18中，在低压燃料管道18中布置有过滤器20。在过滤器20下游，回流管道20返回到电燃料泵16。在回流管

13、道22中例如能够布置有调压阀或限压阀，它将低压燃料管道18中的压力调整到一确定压力。但该阀在此没有示出。0015 低压燃料管道18引向高压输送装置24，该高压输送装置呈被内燃机驱动的活塞泵的形式。高压输送装置24包括驱动区域26和输送区域28。驱动区域26在此包括处于高压输送装置24的在图1中未详细描述的壳体中的未示出的空缺部，在该空缺部中布置有驱动轴和输送元件，例如输送活塞。该驱动轴例如是偏心轴，它又由内燃机机械驱动。该驱动轴通过相应的轴承支承在该壳体中。0016 输送区域28包括一同样在图中未详细示出的入口阀、一输送室和一出口阀。通过入口阀，燃料从低压燃料管道18和驱动区域26吸入到输送室

14、中，并且通过活塞在输送室中被压缩，通过出口阀排出到高压燃料管道30中。该高压燃料管道经节流阀32引向高压轨34，在高压轨34上连接有多个高压喷射装置36。0017 低压燃料管道18引导如所说的那样引到驱动区域26中，尤其引到驱动区域26的在其中布置有驱动轴和输送元件的所述空缺部中。燃料从那里不仅到达高压输送装置24的输送区域28的入口阀，而且经第二低压燃料管道38到达低压轨40。在低压轨40上连接说 明 书CN 103080527 A3/3页5有四个低压喷射装置42。0018 燃料系统10的运行由电的控制和调节装置44控制或调节。控制和调节装置44例如通过功率末级46与低压输送装置16连接，由

15、此能够改变它的输送功率。控制和调节装置44还控制一同样在附图中未示出的流量控制阀。在这里例如涉及电磁操作装置，通过该电磁操作装置使高压输送装置24的输送区域28的入口阀能够强制保持打开。通过入口阀在高压输送装置24的输送周期期间被强制打开的持续时间，可以调整高压输送装置24的输送功率。如果根本没有燃料应从高压输送装置24输送到高压轨34中，则入口阀例如持久地被强制处于打开位置中。0019 由控制和调节装置44还控制一限压阀48，该限压阀可使高压轨34经回流管道50与低压燃料管道18连接。这样可使高压轨34中的压力下降。控制和调节装置44从不同的传感器获得信号，例如从感测高压轨34中的压力的压力

16、传感器52，以及从感测低压轨40中的压力的压力传感器54。相应的测量和控制线路在图1中用虚线表示。0020 燃料系统10如下工作：燃料被低压输送装置16输送到低压燃料管道18中。燃料从那里到达高压输送装置24的驱动区域26中，由此润滑处于那里的可运动的件并且使驱动区域26整体冷却。燃料从驱动区域26一方面到达第二低压燃料管道38中并从那里继续到达低压轨40内，燃料从低压轨40经低压喷射装置42例如喷射到内燃机的各汽缸的抽吸管中。此外，燃料从高压输送装置24输送到高压轨34中并经过高压喷射装置36直接输送到内燃机的汽缸中。通过燃料首先经过驱动区域26然后才被传送到低压喷射装置42，保证了高压输送装置24的驱动区域26的可靠润滑和冷却，而且即使在高压输送装置24基于所述流量控制阀的相应控制而恰好不输送燃料或只输送很少量燃料也可保证。尤其在MPI运行中，即在多点喷射运行中，这是有利的。说 明 书CN 103080527 A1/1页6图1说 明 书 附 图CN 103080527 A