[發明專利]雙燃料連接器

無效

• 申請號: 200980126027.2
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN102084117A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: M·威克斯頓
• 申請（專利權）人: 西港能源有限公司
• 主分類號: F02M43/00
• 分類號: F02M43/00;F02M21/02;F02M43/04
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

技術領域

本發明涉及一種雙燃料連接器，用于將兩種不同的燃料供應至內燃機的燃料噴射閥中的相分離的燃料通道。本發明尤其適合于這樣一種布置，其中所述兩種燃料都在高壓下被供應，并且所述燃料噴射閥位于設置在發動機氣缸蓋中的第一鏜孔(bore)內，且所述雙燃料連接器位于設置在發動機氣缸蓋中的第二鏜孔內，以及所述第二鏜孔與第一鏜孔交叉。

背景技術

隨著政府和政府性機構實施日益降低的內燃機排放限度，用于降低受控制的燃燒副產物——例如顆粒物質(也稱為煙灰)、氮氧化物(NOx)以及其他溫室氣體——的排放的多種策略被關注。一種策略是提高燃用傳統液體燃料的發動機的燃燒效率和質量，以降低燃燒產生的所述排放物的量；以及，增加廢氣處理系統例如催化轉化器和濾清器，以留滯(trap)某些燃燒產物并且降低最終釋放到環境中的所述排放物的量。例如，顆粒濾清器可留滯顆粒物質，以及廢氣催化處理系統可將溫室氣體轉化為無害物質例如元素氮和氧。近來全球油價的增長使運行傳統燃料發動機更加昂貴。

另一策略是用更潔凈地燃燒的氣體燃料例如甲烷、乙烷、丙烷、更輕的易燃碳氫化合物衍生物、氫氣或天然氣或其他用作氣體燃料的混合物代替大部分或者全部傳統的液體燃料。除了更潔凈地燃燒，大多數這些燃料可由可再生能源生成。當用燃燒更潔凈的氣體燃料代替大部分燃料時，少量的液體燃料可被用作引燃燃料，以用于輔助氣體燃料的點火，以及在噴射閥中用于潤滑和冷卻。與該方法相關的挑戰是它要求將兩種不同的燃料供應至燃料噴射閥。

廣泛所知的是將單一燃料直接噴射進燃燒室的燃料噴射閥。存在將單一燃料供應至噴射閥的多種已知布置。例如，在氣缸蓋中形成的鏜孔可用作將高壓燃料直接傳送至噴射閥的燃料分供管(fuel?rail)。在另一實施方案中，氣缸蓋外部的管道系統可用作燃料分供管，以及所述管道系統可連接至進入燃料噴射閥的入口，在此處所述燃料噴射閥從氣缸蓋上突出。在又一些實施方案中，燃料通過氣缸蓋外部的管道系統所提供的燃料分供管傳送，并且高壓燃料經由延伸穿過氣缸蓋中的鏜孔的燃料連接器被傳送至燃料噴射閥。最后一種布置的優點是從燃料連接器泄露的任何燃料遠離氣缸蓋罩，在此處該燃料可能污染潤滑油。

為了降低生產燃用一種氣體燃料和一種不同的引燃燃料的發動機的研發成本，研制了雙燃料噴射閥，所述雙燃料噴射閥可安裝在通常由傳統的單一燃料噴射閥所占用的鏜孔內。例如，第5,996,558、6,073,862、6,298,833、6,336,598、6,439,192和6,761,325號共有美國專利中公開了所述閥。這避免了與研發定制氣缸蓋相關的時間和成本，在其他情況下可能為了發動機供應兩種不同燃料而需要研發定制氣缸蓋，并且由于不需要對氣缸蓋進行修改，所以它的制造成本可以與為燃用傳統液體燃料的發動機所制的大批量生產的氣缸蓋相同。在優選的實施方案中，所述兩種燃料被分離地傳送至燃料噴射閥。將燃料分離地傳送至燃料噴射閥的優點是，可根據發動機的運行狀態來調整燃料比例。所述燃料可在噴射閥內部混合或者分離地噴射進發動機的燃燒室。所述分離地噴射燃料的另一優點是，與每種燃料的噴射時間相關的較大靈活性是可能實現的，且所述時間是一可被控制以提高燃燒質量的變量。

申請人為Cummins^TM的ISX型發動機研發了雙燃料噴射閥，所述發動機在其氣缸蓋中形成了與每一氣缸組(bank)相關聯的三個鏜孔，其中兩個鏜孔被用作高壓燃料供應分供管，以用于將處于高壓下的兩種分離燃料供應至燃料噴射閥。第三鏜孔可被用于將液壓流體從液壓致動器排出。然而，與ISX型發動機不同，許多其他發動機被設計使用外部管道系統來為燃料噴射閥供應燃料，從而它們不在氣缸蓋中設置可用作燃料分供管的鏜孔。對于這些發動機，使用外部管道系統將兩種燃料傳送至噴射閥的一個問題是與第二燃料分供管相關的附加管道系統增加了復雜性，并且所述管道系統、以及所述燃料分供管與燃料噴射閥之間連接件存在空間限制。另外，如關于所述燃料噴射閥已經提及的，期望的是減少或者消除對氣缸蓋的任何修改的需要。

于是，對于未設計可用作燃料分供管的內部鏜孔的氣缸蓋的發動機，需要有將兩種不同的燃料供應至燃料噴射閥的一種布置。另外，如果兩種不同的燃料可從氣缸蓋外部的兩個燃料分供管被傳送至燃料噴射閥，且不要求對氣缸蓋的任何基本修改時，將是有利的。

發明內容