用于双燃料共轨燃料系统的套筒组件技术方案

本发明专利技术涉及一种用于双燃料共轨燃料系统的套筒组件，该套筒组件包括第一套筒管和嵌套在第一套筒管内的第二套筒管。第一压缩组件包括可操作地联接到第一套筒管并与第一燃料轨流体连通以便对第一套筒管入口端施加第一活塞轴向力的第一活塞以及可操作地联接到第一活塞并被构造成对第一套筒管入口端施加第一弹簧轴向力的第一弹簧。第二压缩组件包括可操作地联接到第二套筒管入口端并与第二燃料轨流体连通以便对第二套筒管入口端施加第二活塞轴向力的第二活塞以及可操作地联接到第二活塞并被构造成对第二套筒管入口端施加第二弹簧轴向力的第二弹簧。

【技术实现步骤摘要】
用于双燃料共轨燃料系统的套筒组件
本专利技术总体涉及一种双燃料共轨系统，并且更特别地涉及一种用于这种系统的套筒组件。
技术介绍
柴油发动机用于各种各样的工业应用中。共轨燃料系统通常用来将燃料输送到发动机，并且在压缩式发动机的领域中是普遍已知的。这种系统使用例如蒸馏柴油燃料或重燃料油的燃料，燃料在压缩状态下放置在发动机的燃烧室内时点燃。典型的共轨燃料系统包括经由套筒管为发动机的燃料喷射器提供供给的一个共同的燃料轨。由于所涉及的高压，一些相关区域需要双壁容纳策略来截留泄漏的燃料。例如，Shamine等人的共同所有的美国专利申请公开文献No.2005/0166899公开了一种用于将共轨流体地连接到燃料喷射器的高压管线连接策略。使用压燃式发动机的许多工业应用会由于使用作为发动机燃料的例如天然气的气态燃料而在环境和经济上受益。天然气通常是容易得到的，并且更具有经济性。另外，气态燃料的燃烧可减小包括NOx、未燃烧碳氢化合物等不希望的排放物的产生，由此缓解了对于后处理系统的要求。另外，燃烧气态燃料的发动机通常具有较少的维修问题。虽然气态燃料的使用可以提供以上优点，但气态燃料通常需要比柴油燃料更高的温度来实现自动点燃。因此，一些气态燃料发动机包括火花塞。其他发动机可使用少量的蒸馏柴油燃料作为引燃燃料，该引燃燃料被压燃，继而点燃作为主燃料的更大量气态燃料。使用压缩燃料和气态燃料两者的燃料系统已知为“双燃料”系统。双燃料系统通常需要进入发动机的燃料室的独立燃料路径。加拿大专利2,635,410例如教导了依赖于单个套筒的双燃料连接器，该连接器包括两个不同的内部通道，以有助于流体连接到燃料喷射器的两个不同的燃料入口。这种类型的双燃料连接器具有缺陷，因为至少该参考文献没有教导用于防止燃料泄漏的有效策略。替代地，同轴套筒组件可用来将两种燃料输送到燃料喷射器，其中第一燃料路径通过内套筒限定，并且第二燃料路径通过形成在内套筒和外套筒之间的环形空间限定。使用同轴套筒组件的挑战在于防止在两种燃料路径内的泄漏。轴向密封载荷会施加到每个套筒，由此通过邻接的部件密封套筒的端部。由于主燃料和引燃燃料的相对量、压力和特性，每个套筒所需的密封载荷会是不同的。另外，发动机可具有改变燃料的希望操作压力的不同操作模式，因此给定套筒的所需密封载荷会根据发动机的操作模式变化。因此，希望提供一种套筒组件，该套筒组件充分密封套筒，同时解决双燃料发动机中不同燃料压力和操作模式的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一些方面，提供一种用于具有第一燃料轨和第二燃料轨的双燃料共轨燃料系统的套筒组件。所述套筒组件包括第一套筒管，其具有第一套筒管入口端和第一套筒管出口端，并限定第一套筒管内壁。第二套筒管嵌套在所述第一套筒管内，所述第二套筒管具有第二套筒管入口端和第二套筒管出口端，并限定第二套筒管内壁和第二套筒管外壁。外导管形成在所述第一套筒管内壁和所述第二套筒管外壁之间，所述外导管与所述第一燃料轨流体连通。内导管通过所述第二套筒管内壁限定并与所述第二燃料轨流体连通。第一压缩组件包括第一活塞，其可操作地联接到所述第一套筒管入口端并与所述第一燃料轨流体连通，以便对所述第一套筒管入口端施加第一活塞轴向力；以及第一弹簧，其可操作地联接到所述第一活塞，并被构造成对所述第一套筒管入口端施加第一弹簧轴向力。第二压缩组件包括第二活塞，其可操作地联接到所述第二套筒管入口端并与所述第二燃料轨流体连通，以便对所述第二套筒管入口端施加第二活塞轴向力；以及第二弹簧，其可操作地联接到所述第二活塞，并被构造成对所述第二套筒管入口端施加第二弹簧轴向力。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，提供了一种与具有第一燃料轨和第二燃料轨的双燃料共轨燃料系统一起使用的设备。该设备包括限定喷射器孔和套筒孔的发动机缸盖，和布置在喷射器孔内并包括第一燃料喷射通道和第二燃料喷射通道的燃料喷射器。第一套筒管布置在套筒孔内并具有第一套筒管入口端和第一套筒管出口端，并限定第一套筒管内壁。第二套筒管嵌套在所述第一套筒管内，所述第二套筒管具有第二套筒管入口端和第二套筒管出口端，并限定第二套筒管内壁和第二套筒管外壁。外导管形成在所述第一套筒管内壁和所述第二套筒管外壁之间，所述外导管具有与所述第一燃料轨流体连通的外导管入口端和与所述燃料喷射器的第一燃料喷射通道流体连通的外导管出口端。内导管通过所述第二套筒管内壁限定，所述内导管包括与所述第二燃料轨流体连通的内导管入口端和与所述燃料喷射器的第二燃料喷射通道流体连通的内导管出口端。第一压缩组件包括第一活塞，其可操作地联接到所述第一套筒管入口端并与所述第一燃料轨流体连通，以便对所述第一套筒管入口端施加第一活塞轴向力；以及第一弹簧，其可操作地联接到所述第一活塞，并被构造成对所述第一套筒管入口端施加第一弹簧轴向力。第二压缩组件包括第二活塞，其可操作地联接到所述第二套筒管入口端并与所述第二燃料轨流体连通，以便对所述第二套筒管入口端施加第二活塞轴向力；以及第二弹簧，其可操作地联接到所述第二活塞，并被构造成对所述第二套筒管入口端施加第二弹簧轴向力。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，壳体可限定与所述第一燃料轨流体连通的第一腔室和与所述第二燃料轨流体连通的第二腔室。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，所述第一活塞可包括布置在所述第一腔室内的第一活塞面，并且所述第二活塞可包括布置在所述第二腔室内的第二活塞面。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，所述壳体还包括从所述第一腔室延伸到所述第二腔室的中心开口，并且所述第二活塞延伸穿过所述中心开口。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，第一密封组件在所述壳体和所述第一活塞之间延伸，并且第二密封组件在所述壳体和所述第二活塞之间延伸。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，所述第二活塞限定在所述第二腔室和所述内导管之间流体连通的内部通道。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，所述第一套筒管入口端包括第一套筒管座表面，并且所述第一活塞包括被构造成密封地接合所述第一套筒管座表面的第一活塞配合表面，由此形成在所述第一活塞和所述第一套筒管入口端之间围绕所述外导管延伸的第一套筒管入口密封件；并且所述第二套筒管入口端包括第二套筒管座表面，并且所述第二活塞包括被构造成密封地接合所述第二套筒管座表面的第二活塞配合表面，由此形成在所述第二活塞和所述第二套筒管入口端之间围绕所述内导管延伸的第二套筒管入口密封件。在本专利技术的可以与任何这些方面组合的另一方面，所述第一活塞轴向力直接随着所述第一燃料轨内的第一燃料压力变化，并且其中所述第二活塞轴向力直接随着所述第二燃料轨内的第二燃料压力变化。附图说明图1是发动机缸盖的一部分的透视图，所述缸盖具有联接在其上的套筒组件。图2是联接到发动机缸盖的图1的套筒组件的截面形式的侧视图；图3是图2的套筒组件的一部分的截面形式的放大侧视图。具体实施方式这里公开了与具有双燃料共轨燃料系统一起使用的套筒组件的示例性实施方式。套筒组件包括同轴的内套筒和外套筒，其具有通过内套筒限定的第一燃料路径和通过内外套筒之间的环形空间限定的第二燃料路径。套筒的出口端被容纳在形成在燃料喷射器内的相应座内，而独立作用的压缩组件接合套筒的相应入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有第一燃料轨和第二燃料轨的双燃料共轨燃料系统的套筒组件，所述套筒组件包括：第一套筒管，其具有第一套筒管入口端和第一套筒管出口端，并限定第一套筒管内壁；第二套筒管，其嵌套在所述第一套筒管内，所述第二套筒管具有第二套筒管入口端和第二套筒管出口端，并限定第二套筒管内壁和第二套筒管外壁；外导管，其形成在所述第一套筒管内壁和所述第二套筒管外壁之间，所述外导管与所述第一燃料轨流体连通；内导管，其通过所述第二套筒管内壁限定并与所述第二燃料轨流体连通；第一压缩组件，其包括：？第一活塞，其可操作地联接到所述第一套筒管入口端并与所述第一燃料轨流体连通，以便对所述第一套筒管入口端施加第一活塞轴向力；以及？第一弹簧，其可操作地联接到所述第一活塞，并被构造成对所述第一套筒管入口端施加第一弹簧轴向力；以及第二压缩组件，其包括：？第二活塞，其可操作地联接到所述第二套筒管入口端并与所述第二燃料轨流体连通，以便对所述第二套筒管入口端施加第二活塞轴向力；以及？第二弹簧，其可操作地联接到所述第二活塞，并被构造成对所述第二套筒管入口端施加第二弹簧轴向力。

【技术特征摘要】
2011.05.19 US 13/111,0671.一种用于具有第一燃料轨和第二燃料轨的双燃料共轨燃料系统的套筒组件，所述套筒组件包括：第一套筒管，其具有第一套筒管入口端和第一套筒管出口端，并限定第一套筒管内壁；第二套筒管，其嵌套在所述第一套筒管内，所述第二套筒管具有第二套筒管入口端和第二套筒管出口端，并限定第二套筒管内壁和第二套筒管外壁；外导管，其形成在所述第一套筒管内壁和所述第二套筒管外壁之间，所述外导管与所述第一燃料轨流体连通；内导管，其通过所述第二套筒管内壁限定并与所述第二燃料轨流体连通；第一压缩组件，其包括：-第一活塞，其可操作地联接到所述第一套筒管入口端并与所述第一燃料轨流体连通，以便对所述第一套筒管入口端施加第一活塞轴向力；以及-第一弹簧，其可操作地联接到所述第一活塞，并被构造成对所述第一套筒管入口端施加第一弹簧轴向力；以及第二压缩组件，其包括：-第二活塞，其可操作地联接到所述第二套筒管入口端并与所述第二燃料轨流体连通，以便对所述第二套筒管入口端施加第二活塞轴向力；以及-第二弹簧，其可操作地联接到所述第二活塞，并被构造成对所述第二套筒管入口端施加第二弹簧轴向力；所述套筒组件还包括壳体，所述壳体限定与所述第一燃料轨流体连通的第一腔室和与所述第二燃料轨流体连通的第二腔室。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·哈克特，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
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