具有泵送和过滤燃料模块的燃料系统以及用于该燃料系统的流壳体技术方案

一种用于泵送和过滤燃料系统中燃料的燃料模块包括流壳体，以及与流壳体直接密封地啮合的电动泵、第一筒式过滤器和第二筒式过滤器中的每一个。燃料模块应用于低压燃料回路中，该低压燃料回路将燃料供给至高压燃料回路以加压至喷射压力。还公开了用于泵的电子闭环控制技术。制技术。制技术。

【技术实现步骤摘要】
具有泵送和过滤燃料模块的燃料系统以及用于该燃料系统的流壳体


[0001]本专利技术总体上涉及一种用于内燃机的燃料系统，并且更具体地涉及一种集成了筒式过滤器和电驱动泵的燃料模块。

技术介绍

[0002]燃料系统可能是现代内燃机系统中最复杂和精密的部分。典型的燃料系统可以采用数十个或甚至数百个通常在高速下操作同时经受高绝对压力和快速压力变化的移动部件。在典型的柴油发动机燃料系统中，希望存储在箱中的燃料的压力显著增加，以便喷射到发动机的燃烧气缸中。在一些系统中，通过与多个燃料喷射器中的每一个相关联或集成到多个燃料喷射器中的每一个的专用单元泵来实现燃料加压。在其他系统中，维持加压的公共燃料储存器，以根据需要输送到燃料系统中的每个燃料喷射器。用于燃料输送和增压的这两种基本策略的各种组合和变化是公知的。
[0003]在任何燃料系统中，通常还期望限制部件之间的燃料流中的碎屑以防止损坏或性能退化，特别是对于泵和燃料喷射器而言。为此，大多数燃料系统配备有各种过滤装置，用于捕获在燃料供给被补充时引入的或通过燃料系统部件自身的操作而在原位产生的颗粒。在任何情况下，通常使用多个泵和多个过滤器，所述多个泵包括燃料输送泵和至少一个高压泵，所述多个过滤器需要各种管线、配件、壳体、安装硬件和用于支撑和包装部件以进行维护的其他设备。美国专利申请公开号20160333834提出了一种使用多个燃料喷射泵的低压燃料供应系统的示例。

技术实现思路

[0004]在一个方面，一种用于发动机的燃料系统，包括：高压燃料回路，其具有高压泵，该高压泵具有用于与发动机上的齿轮系啮合的泵驱动齿轮；以及低压燃料回路，其包括低压泵，该低压泵具有泵电驱动马达并被构造成将燃料供给至高压燃料回路中以增压至喷射压力。低压燃料回路还包括第一筒式过滤器、第二筒式过滤器以及流壳体流壳体(flow housing)。流壳体形成燃料入口、通向高压燃料回路的燃料出口以及多个内部燃料导管。低压泵、第一筒式过滤器和第二筒式过滤器各自与流壳体直接密封地啮合，并且与多个内部燃料导管一起将燃料入口流体连接至燃料出口。
[0005]在另一方面，一种用于泵送和过滤内燃机的燃料系统中燃料的燃料模块，包括流壳体，该流壳体形成燃料入口和燃料出口，该燃料入口用于容纳燃料模块中待泵送和过滤的燃料。流壳体还形成输出泵端口(outgoing pump port)和输入泵端口(incoming pump port)、流体定位在该燃料入口与该输出泵端口之间的第一筒式接纳部(cartridge receptacle)以及流体定位在该输入泵端口与该燃料出口之间的第二筒式接纳部。燃料模块还包括第一筒式过滤器，其安装在该第一筒式接纳部中并且将燃料入口流体连接至输出泵端口；以及第二筒式过滤器，其安装在该第二筒式接纳部中并且将输入泵端口流体连接
至燃料出口。燃料模块还包括泵，其具有泵电驱动马达并且附接到流壳体上，使得该泵流体连接至输出泵端口和输入泵端口。
[0006]在又一方面，一种用于内燃机的燃料系统中的泵送和过滤燃料模块的流壳体包括流壳体本体，该流壳体本体包括具有泵
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壳体接口的泵侧，该泵
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壳体接口被构造成用于泵的无管线安装，并且包括平坦的泵安装表面、被平坦的泵安装表面围绕的输出泵端口和输入泵端口。泵壳体界面还包括形成在该流壳体本体中的多个螺栓孔，用于将该泵螺栓连接至流壳体本体上。流壳体本体还包括过滤器侧，该过滤器侧与泵侧相对，并且具有形成在其中的第一过滤器接纳部和第二过滤器接纳部中的每一个，第一过滤器接纳部被构造成容纳第一筒式过滤器，第二过滤器接纳部被构造成容纳第二筒式过滤器。流壳体本体还形成燃料入口、燃料出口以及多个内部燃料导管，该燃料入口用于容纳在泵送和过滤燃料模块中待泵送和过滤的燃料。多个内部燃料导管形成在燃料入口和燃料出口之间延伸的分离的燃料流动路径，并且在泵
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壳体接口、第一过滤器接纳部和第二过滤器接纳部处中断，使得在安装泵、第一筒式过滤器和第二筒式过滤器时，燃料流动路径是连续的。
附图说明
[0007]图1是根据一个实施例的燃料系统的图解视图；
[0008]图2是根据一个实施例的燃料模块的图解视图；
[0009]图3是根据一个实施例的泵的图解视图；
[0010]图4是根据一个实施例的用于燃料模块的流壳体的一部分的图解视图；
[0011]图5是根据一个实施例的用于燃料模块的流壳体的图解视图；
[0012]图6是根据一个实施例的用于燃料模块的流壳体的另一个图解视图；
[0013]图7是根据一个实施例的燃料模块的一部分的截面侧视图；并且
[0014]图8是根据一个实施例的燃料模块的一部分的另一个视图。
具体实施方式
[0015]参见图1，示出了用于内燃机的燃料系统10。燃料系统10包括高压燃料回路12，该高压燃料回路12具有高压泵14，该高压泵14具有用于与内燃机上的齿轮系啮合的泵驱动齿轮16。燃料系统10还包括低压燃料回路32，该低压燃料回路32具有低压泵34，该低压泵34具有泵电驱动马达36并被构造成将燃料供给至高压燃料回路12以用于加压至喷射压力。燃料系统10可以配置在压燃式内燃机系统中，例如以柴油馏分燃料运行的发动机中，然而，本专利技术并不限于此。
[0016]在所示实施例中，多个高压供给管线18在高压泵14和加压燃料储存器20之间延伸。多个燃料输送导管22从储存器20延伸以将加压到喷射压力的燃料供应到多个燃料喷射器，其中一个燃料喷射器以24示出。燃料喷射器24可至少部分地定位在内燃机的燃烧气缸中用于直接喷射。在其他实施例中，燃料喷射器可定位成用于端口喷射，用于喷射到发动机进气管道中或处于另一构造中。储存器20可以被构造成所谓的共轨，该共轨在燃料系统10中的所有或部分燃料喷射器的喷射压力下储存燃料。在其他实施例中，燃料系统10可以配置有多个单元泵，每个单元泵与一个或多个燃料喷射器或多个其他燃料系统构造中的任何一个相关联。
[0017]燃料系统10还包括燃料箱26，其中低压燃料回路32流体地定位在燃料箱26和高压燃料回路12之间。燃料系统10还包括燃料模块38，其用于泵送和过滤燃料，并具有形成燃料入口42和通向高压燃料回路12的燃料出口44的流壳体40。在大多数实施例中，燃料箱26可以配备有燃料预过滤器。模块38还可包括第一筒式过滤器50、第二筒式过滤器52和其他导流、泵送和过滤特征，如本文进一步论述。第一筒式过滤器50可以是包括水分离器的初级过滤器，其中第二过滤器52是次级过滤器。第一筒式过滤器50流体地布置在燃料入口42与低压泵34之间，而第二筒式过滤器52流体地布置在低压泵34与燃料出口44之间，使得模块38在串联过滤器
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泵
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过滤器服务构造中支撑第一筒式过滤器50、低压泵34和第二筒式过滤器52。
[0018]包括流壳体40的模块38还可以形成返回入口路径48，用于将从相关联的发动机排出的燃料返回至低压燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机的燃料系统，包括：高压燃料回路，所述高压燃料回路包括高压泵，所述高压泵具有用于与所述发动机上的齿轮系啮合的泵驱动齿轮；低压燃料回路，所述低压燃料回路包括低压泵，所述低压泵具有泵电驱动马达并且被构造成将燃料供给至所述高压燃料回路以加压至喷射压力；所述低压燃料回路还包括第一筒式过滤器、第二筒式过滤器以及流壳体；所述流壳体形成燃料入口、通向所述高压燃料回路的燃料出口以及多个内部燃料导管；以及所述低压泵、所述第一筒式过滤器和所述第二筒式过滤器各自与所述流壳体直接密封地啮合，并且与所述多个内部燃料导管一起将所述燃料入口流体连接至所述燃料出口。2.根据权利要求1所述的燃料系统，其中：所述第一筒式过滤器布置在所述低压泵的上游以过滤从所述燃料入口输入到所述低压泵的燃料流；所述第二筒式过滤器布置在所述低压泵的下游以过滤从所述低压泵输出到所述燃料出口的燃料流；所述流壳体形成输出泵端口和输入泵端口，并且所述低压泵安装在所述流壳体上并流体连接至所述输出泵端口和所述输入泵端口中的每一个；所述流壳体形成第一过滤器接纳部、第二过滤器接纳部以及与所述第一过滤器接纳部、所述第二过滤器接纳部或所述多个内部燃料导管中的一个流体连接的传感器端口，并且所述燃料系统还包括安装在所述传感器端口中的传感器。3.根据权利要求2所述的燃料系统，其中：所述传感器包括被构造成产生泵出口压力信号的压力传感器，并且所述燃料系统还包括与所述电驱动马达联接并且被构造成基于所述泵出口压力信号改变所述低压泵的速度的比例控制器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料系统，其中：所述燃料系统还包括过滤器ID传感器组件，所述过滤器ID传感器组件被安装在所述流壳体中，并且具有分别朝向所述第一过滤器接纳部和所述第二过滤器接纳部延伸的第一传感器支柱和第二传感器支柱。5.根据权利要求1所述的燃料系统，其中：所述流壳体还包括：泵侧，其具有形成在其中的多个螺纹螺栓孔并且容纳将所述低压泵夹持至所述泵侧的螺栓；以及过滤器侧，其与所述泵侧相对并且具有形成在其中并且分别容纳所述第一筒式过滤器和所述第二筒式过滤器的第一螺纹筒式接纳部和第二螺纹筒式接纳部。6.一种用于泵送和过滤内燃机的燃料系统中燃料的燃料模块，包括：流壳体，其形成燃料入口和燃料出口，所述燃料入口用于容纳燃料模块中待泵送和过滤的燃料；所述流壳体还形成输出泵端口和输入泵端口、流体定位在所述燃料入口与所述输出泵端口之间的第一筒式接纳部以及流体定位在所述输入泵端口与所述燃料出口之间的第二筒式接纳部；
第一筒式过滤器，其安装在所述第一筒式接纳部中并且将所述燃料入口流体连接至所述输出泵端口；第二筒式过滤器，其安装在所述第二筒式接纳部中并且将所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：