燃料系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种燃料系统，其包括：位于车辆上的燃料箱，所述燃料箱包括溶解在液体燃料中的气体燃料；位于所述燃料箱下游的燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括气体燃料喷射器和液体燃料喷射器；以及在所述燃料箱和所述燃料喷射系统之间流体连接的燃料分离器。本实用新型专利技术使得发动机排放可以减少并且燃料经济性和发动机效率可以提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于液体和气体燃料的分离以便喷射的系统和方法。
技术介绍
压缩天然气(CNG)是有利于减少发动机爆震、减少冷启动情况下的碳氢化合物排放以及减少发动机运行期间的二氧化碳排放的高辛烷值燃料。然而，与诸如柴油燃料或汽油之类的液体碳氢化合物燃料相比，CNG的能量密度低。为了增加存储在车辆中的范围和总燃料量，CNG可以与汽油或柴油燃料相结合地使用，这需要车辆在燃料之间进行切换以实现最佳的性能。然而，由于空间限制，在车辆中包括分开的燃料箱一一一个燃料箱用于气体燃料，一个燃料箱用于液体燃料一一可能是不合适的。一个优选的系统可以是将液体燃料和加压的气体燃料在同一个燃料箱中存储在一起的系统。特别地，当以相对低压(?10psi)存储在一起时，CNG基本上可溶于汽油或柴油燃料。专利技术人这里认识到了上述方法的潜在问题。S卩，由于从燃料箱供给的液体燃料可能含有液体燃料和溶解的气体燃料的混合物，所以燃料计量精度可能降低，并且气体燃料可以在燃料喷射期间形成泡沫。另外，气体燃料泡沫的形成可能不利地改变喷射的燃料在发动机中的分散，从而降低了燃料经济性和发动机效率。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种燃料系统以提高经济性和发动机效率。一种至少部分地解决了上述问题的方法包括如下一种用于发动机的方法，该方法包括:在车辆上从燃料箱供给燃料到燃料分离器，其中燃料包括溶解在液体燃料中的气体燃料；在燃料分离器中使气体燃料从液体燃料中脱溶解；以及在燃料分离器中使气体燃料与液体燃料分尚。根据本技术的一个实施例，该方法还包括通过气体燃料喷射器将溶解的气体燃料喷射到发动机中，以及通过液体燃料喷射器将液体燃料喷射到发动机中。根据本技术的一个实施例，使气体燃料从液体燃料中脱溶解包括通过燃料分离器中的聚结过滤器对燃料进行过滤。根据本技术的一个实施例，使气体燃料从液体燃料中脱溶解包括使燃料压力降低到阈值压力以下。根据本技术的一个实施例，过滤器的膨胀室中的压力低于lOOpsi。根据本技术的一个实施例，气体燃料在燃料喷射器上游与液体燃料分离。根据本技术的一个实施例，该方法还包括在发动机负荷低于阈值负荷时在燃料分离器中使气体燃料从液体燃料中脱溶解和分离。在另一个实施方式中，一种向发动机输送燃料的方法可以包括:在车辆上将燃料存储在燃料箱中，其中燃料包括溶解在液体燃料中的气体燃料；在第一条件期间，在燃料分离器中使气体燃料从液体燃料中脱溶解并与液体燃料分离，并且将气体燃料和液体燃料供给至燃料喷射器；以及在第二条件期间，在绕过燃料分离器的同时将燃料从燃料箱供给至燃料喷射器。根据本技术的一个实施例，第一条件包括当发动机负荷低于阈值发动机负荷时。根据本技术的一个实施例，第一条件包括当发动机温度低于阈值发动机温度时。根据本技术的一个实施例，第一条件包括当燃料系统压力低于阈值压力时或环境温度低于阈值温度时。根据本技术的一个实施例，第二条件包括当发动机负荷高于阈值发动机负荷时、发动机温度高于阈值发动机温度时、燃料系统压力高于阈值燃料系统压力时或环境温度高于阈值温度时。根据本技术的一个实施例，燃料喷射器包括气体燃料喷射器和液体燃料喷射器，并且方法还包括向气体燃料喷射器供给气体燃料以及向液体燃料喷射器供给液体燃料和混合燃料。根据本技术的一个实施例，使气体燃料脱溶解包括使燃料分离器中的燃料压力降低到10psi以下。根据本技术的一个实施例，使气体燃料脱溶解还包括通过聚结过滤器对燃料进行过滤。在另一个实施方式中，一种燃料系统可以包括:位于车辆上的燃料箱，该燃料箱包括溶解在液体燃料中的气体燃料；位于燃料箱下游的燃料喷射系统，该燃料喷射系统包括气体燃料喷射器和液体燃料喷射器；以及在燃料箱和燃料喷射系统之间流体连接的燃料分离器。根据本技术的一个实施例，还包括在燃料箱和燃料喷射系统之间流体连接的旁通阀，其中在旁通阀打开时，来自燃料箱的燃料在绕过燃料分离器的同时被供给至燃料喷射系统。根据本技术的一个实施例，燃料分离器包括聚结过滤器和位于聚结过滤器下游的膨胀室，其中膨胀室中的压力低于聚结过滤器上游的压力，并且在通过聚结过滤器对燃料进行过滤时，气体燃料脱溶解进入膨胀室中，并且液体燃料聚结并保持在聚结过滤器的上游。根据本技术的一个实施例，聚结过滤器包括烧结过滤器。根据本技术的一个实施例，还包括控制器，控制器包括指令，指令能够被执行为:在第一条件期间，在燃料分离器中使气体燃料从液体燃料中脱溶解并与液体燃料分离，并且将气体燃料和液体燃料供给至燃料喷射器；以及在第二条件期间，在绕过燃料分离器的同时将混合燃料从燃料箱供给至燃料喷射器。这样，可以实现如下技术效果:在提供了更稳健且更精确的燃料喷射控制的同时保持了喷射的燃料在发动机汽缸中的一致的分布，使得发动机排放可以减少并且燃料经济性和发动机效率可以提高。本文的上述优点以及其他优点和特征将从单独地或者结合附图来理解时的下文详细描述中显而易见。应当理解的是，提供上文的
技术实现思路
部分是为了以简化的形式引入将在详细的描述中进一步说明的一系列概念。其并不意在确定要求保护的主题的关键或必要特征，其中要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决了在上文中或者在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。【附图说明】图1示意性地描绘了内燃发动机的示例性汽缸。图2示出了图1的发动机的示意图以及构造成以气体燃料和液体燃料的混合物运行的燃料系统。图3示出了用于运行图1至图2的发动机和燃料系统的示例性方法的流程图。图4示出了用于运行图1至图2的发动机和燃料系统的示例性时间线。【具体实施方式】本文涉及用于向发动机和燃料系统供给气体燃料和液体燃料的系统和方法。在图1和图2中示出了示例性的内燃发动机和燃料系统。图3示出了用于运行发动机和燃料系统以向发动机供给气体燃料和/或液体燃料的方法的流程图。图4是表示在各种发动机运行条件期间从燃料系统向发动机供给气体燃料和/或液体燃料的示例性时间线。现在转向图1，其描绘了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例性实施方式。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统13以及由车辆操作人员130经由输入装置132的输入来控制。在一个示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(例如，燃烧室)14可以包括燃烧室壁136，活塞138定位在汽缸14中。活塞138可以连接于曲轴140，使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以通过传动系统连接于乘用车辆的至少一个驱动轮。另外，启动机马达可以通过飞轮连接于曲轴140以实现发动机10的启动操作。汽缸14能够通过一系列的进气通道142、144和146接收进气。除了汽缸14之外，进气通道146还能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施方式中，进气通道中的一个或多个可以包括诸如涡轮增压器或机械增压器之类的增压装置。例如，图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174以及沿着排气通道148布置的排气涡轮机176。压缩机174可以至少部分地由排气涡轮机176本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料系统，其特征在于，包括：位于车辆上的燃料箱，所述燃料箱包括溶解在液体燃料中的气体燃料；位于所述燃料箱下游的燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括气体燃料喷射器和液体燃料喷射器；以及在所述燃料箱和所述燃料喷射系统之间流体连接的燃料分离器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·G·莱昂内，马克·艾伦·迪尔思，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US