燃料系统技术方案

技术编号:10319474 阅读:88 留言:0更新日期:2014-08-13 19:58
本发明专利技术提出一种燃料系统(10),该燃料系统具有:一个用于处于液态的、具有第一蒸发压力的第一燃料(16)的第一储存器(14)及一个用于处于液态的、具有第二蒸发压力(54)的第二燃料(42)的第二储存器(40),其中第二蒸发压力(54)高于第一蒸发压力;一个用于使处于液态的第一燃料(16)与处于液态的第二燃料(42)相混合的混合装置(22);及一个喷射器(38),该喷射器与混合装置(22)形成液压连接并这样地构成,使得当混合物(29)通过喷射器(38)的一个喷射孔排出时或紧后时刻第二燃料(42)由液态转变成气态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料系统
本专利技术涉及权利要求1的前序部分的燃料系统。
技术介绍
内燃机的燃料系统已由市场公知,这些燃料系统借助一个喷射系统将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。在此情况下燃料压力,燃料温度,燃料类型和/或喷射系统的结构特性影响了内燃机的技术效率及废气的化学成分。该专业领域中的专利公开文献例如为DE4444417A1及 DE19500690A1。
技术实现思路
作为本专利技术的基础的任务问题将通过根据权利要求1的燃料系统来解决。其有利的进一步构型给出在从属权利要求中。对于本专利技术重要的特征还可从以下的说明及附图中得到,其中这些特征不仅单独地而且以不同组合地对于本专利技术均可为重要的特征,对此无需再次明确地指出。本专利技术具有其优点,即在燃料压力可比较的情况下喷射到一个内燃机的燃烧室中的燃料混合物的小液滴尺寸可以变小,由此改善了燃烧及废气的成分。相应地在小液滴尺寸可比较的情况下燃料系 统的燃料压力可以降低,由此使燃料系统总地可显著简化。例如高压燃料泵及燃料导管、传感器和/或喷射器的实施可显著简化及由此变得便宜。此外两种用于喷射的燃料对燃烧均有贡献,以致总的混合物的能量被用来驱动内燃机并可减少燃料损耗。对于这种一开始就将多个燃料类型、例如汽油及液化气(LPG,英文^liquefiedpetroleum/propane gas”)用于(可转换的)运行的燃料系统及内燃机得到一个特殊的成本优势。本专利技术既可用于燃料向内燃机的燃烧室的直接喷射也可用于吸气管喷射。本专利技术同样可用于奥托发动机及柴油发动机。根据本专利技术的燃料系统具有:一个用于处于液态的、具有第一蒸发压力的第一燃料的第一储存器(燃料容器)及一个用于处于液态的、具有第二蒸发压力的第二燃料的第二储存器。其中第二蒸发压力高于第一蒸发压力。该燃料系统还具有一个用于使处于液态的第一燃料与处于液态的第二燃料相混合的混合装置。该混合装置与一个设置在下游的喷射器(喷射阀)形成液压连接,其中喷射器这样地构成,即当混合物通过喷射器的一个喷射孔排出时或其紧后时刻第二燃料由液态转变成气态。因此两种燃料相互混合及共同处于液态并由此同时地被喷射。在此情况下一直达到喷射孔的燃料压力高于相应的蒸发压力。第一燃料对第二燃料的燃料量比例譬如为10比I。通过第二燃料比第一燃料高的蒸发压力或低的沸点温度当喷射时或其紧后时刻形成这样的效应,即第二燃料-作为压力下降的后果-瞬间地转变到气态(闪沸,英文:“flash boiling”)。在此情况下第二燃料的体积也瞬间增大。当第一及第二燃料在先很好混合的情况下外裹的第一燃料可以说“被撕开”,这时形成非常多的及特别细小的第一燃料的液滴。这些细小的燃料液滴可特别好地蒸发。在此情况下其蒸发速度约与液滴直径的平方成反比,由此在燃烧室中得到一个相当快速的且优化的混合物形态。此外本专利技术也可应用于低压吸气管喷射,柴油喷射系统或用于废气再处理的喷射系统(“AdBlue”)-例如与二氧化碳(C02)相化合。本专利技术同样可用于油加热的喷射系统,例如用于建筑物暖气。在内燃机的情况下喷射是一个每次相对短的过程,而在油暖气的情况下则是一个更可能的连续过程。在此方面“燃料”的概念不应被局限地理解,而可包含所有易反应的流体,它们可被喷成雾状及在雾化时受到一个压力降,其中雾化的原因是反应表面积的变大及由此尽可能高的雾化度与尽可能小的液滴直径。本专利技术尤其在于:第一燃料是汽油燃料或柴油燃料及第二燃料是液化气或甲烷或乙烷。液化气,甲烷或乙烷具有一个比汽油燃料或柴油燃料明显高的蒸发压力及因此对于喷射时刻燃烧室中的温度及压力来说特别适合于:快速地将汽油燃料或柴油燃料分解成极细的液滴。蒸发压力一般意味着一个-与温度相关及与燃料相关的-环境压力,低于该压力相应的液体则开始转变到气态。该燃料系统的一个第一构型在于:在第一或第二储存器的一个区域中各设有一个第一或第二燃料泵;及第一燃料泵的压力区域及第二燃料泵的压力区域与混合装置相连接;及混合装置在下游与一个共同的高压燃料泵的抽吸区域相连接;及该共同的高压燃料泵的压力区域与一个压力储存器相连接,混合物可由该压力储存器被输送给喷射器。该结构总地仅需要一个高压燃料泵并由此可特别简单及成本上有利地制造。补充地提出,第一及第二燃料泵和/或共同的高压燃料泵通过电来驱动。电驱动的燃料泵可特别简单及快速地对于当前的燃料需要量进行控制。尤其可达到:不低于所需的最小液压力(蒸发压力),以致基本上可避免喷射器的喷孔的上游的气泡。燃料系统的第二构型在于:在第一或第二储存器的一个区域中各设有一个第一或第二燃料泵;及第一燃料泵的压力区域与第一高压燃料泵的抽吸区域相连接;及第二燃料泵的压力区域与第二高压燃料泵的抽吸区域相连接;及第一高压燃料泵的压力区域与第二高压燃料泵的压力区域与混合装置相连接;及混合装置在下游与一个压力储存器相连接,混合物可由该压力储存器被输送给喷射器。在此情况下燃料借助各一个自己的(前置输送)燃料泵及各一个自己的后置高压燃料泵来输送。以此方式可特别好地考虑到两种燃料的不同特性。补充地提出,第一和/或第二燃料泵和/或第一和/或第二高压燃料泵通过电来驱动。因此对于本专利技术的该第二构型可利用电燃料泵的优点(例如个别的并与内燃机的当前工作状态无关的输送功率)。该燃料系统的第三构型在于:第一及第二储存器被作成用于第一及第二燃料的一个共同的储存器;在该共同储存器的一个区域中设有一个燃料泵;及燃料泵的压力区域与一个高压燃料泵的抽吸区域相连接;及该高压燃料泵的压力区域与一个压力储存器相连接,混合物可由该压力储存器被输送给喷射器。因此前面所称的混合装置与喷射器之间的“液压的”连接在这里包括:一个共同的储存器,一个可能设置在该共同的储存器中的、以便使第一及第二燃料至少部分地混合的混合装置(参见下面的描述),燃料泵,一个由燃料泵到高压燃料泵的低压导管,一个由高压燃料泵到压力储存器的高压导管及一个由压力储存器到喷射器的另一高压导管。该结构可特别简单及节省位置地实施,因为根据本专利技术的燃料系统所需的部件数目可减到最少。在此情况下尤其燃料泵及高压燃料泵可选择通过电来驱动。补充地提出,共同的储存器具有一个混合装置,该混合装置可将燃料混合。燃料的混合可在内燃机工作之前和/或工作期间进行。因此可达到:储存在共同的储存器中的燃料在任何时间均被最佳地混合。补充地本专利技术普遍在于,第一与第二燃料的份额比是可调节的。例如第一燃料对第二燃料的比例-如上所述-为10比I。但也可以是另一任意的比例,该比例甚至在内燃机工作期间可改变。我们可看到,第二燃料相对第一燃料的一个相对小的份额就足以实现两种燃料在燃烧室中最佳地蒸发。因此相对少地需要第二燃料,由此根据本专利技术的燃料系统是特别高效的。此外提出,混合装置包括至少一个比例阀和/或一个脉冲控制的开关阀和/或一个脉冲控制的转换阀和/或一个挡板和/或一个设置在一个布置于下游的高压燃料泵中的控制缝隙。因此可以得到混合装置的不同实施形式,它们可各最佳地适配于一个相应的燃料系统。一个-可快速转换的-转换阀例如允许:在高压燃料泵的抽吸阶段期间调节两种燃料的混合比。尤其当这些燃料各借助一个前置输送泵在各相等的燃料压力上进行输送时,所述的挡板是合适的。在高压燃料泵的活塞冲程保持不变的情况下可特本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃料系统(10),其特征在于,该燃料系统具有:一个用于处于液态的、具有第一蒸发压力的第一燃料(16)的第一储存器(14)及一个用于处于液态的、具有第二蒸发压力(54)的第二燃料(42)的第二储存器(40),其中第二蒸发压力(54)高于第一蒸发压力;一个用于使处于液态的第一燃料(16)与处于液态的第二燃料(42)相混合的混合装置(22);及一个喷射器(38),该喷射器与混合装置(22)形成液压连接并这样地构成,使得当混合物(29)通过喷射器(38)的一个喷射孔排出时或紧后时刻第二燃料(42)由液态转变成气态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.16 DE 102011088797.01.燃料系统(10),其特征在于,该燃料系统具有:一个用于处于液态的、具有第一蒸发压力的第一燃料(16)的第一储存器(14)及一个用于处于液态的、具有第二蒸发压力(54)的第二燃料(42)的第二储存器(40),其中第二蒸发压力(54)高于第一蒸发压力;一个用于使处于液态的第一燃料(16)与处于液态的第二燃料(42)相混合的混合装置(22) '及一个喷射器(38),该喷射器与混合装置(22)形成液压连接并这样地构成,使得当混合物(29)通过喷射器(38)的一个喷射孔排出时或紧后时刻第二燃料(42)由液态转变成气态。2.根据权利要求1的燃料系统(10),其特征在于:第一燃料(16)是汽油燃料或柴油燃料及第二燃料(42)是液化气。3.根据权利要求1或2的燃料系统(10),其特征在于:在第一或第二储存器(14,40)的一个区域中各设有一个第一或第二燃料泵(18,44);及第一燃料泵(18)的压力区域及第二燃料泵(44)的压力区域与混合装置(22)相连接;及混合装置(22)在下游与一个共同的高压燃料泵(30)的抽吸区域相连接;及该共同的高压燃料泵(30)的压力区域与一个压力储存器(34)相连接,混合物(29)可由该压力储存器被输送给喷射器(38)。4.根据权利要求3的燃料系统(10),其特征在于:第一及第二燃料泵(18,44)和/或共同的高压燃料泵(30)通过电来驱动。5.根据权利要求1或2的燃料系统(10),其特征在于:在第一或第二储存器(14,40)的一个区域中各设有一个第一或第二燃料泵(18,44);及第一燃料泵(18)的压力区域与第一高压燃料泵(48)的抽吸区域相连接;及第二燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·阿恩特S·芙洛A·格鲁沙克F·尼切T·阿尔盖尔M·迈尔R·格热齐克H·巴比尔A·赫尔齐希W·朗格尔G·霍尔J·阿诺德
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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