[發(fā)明專利]用于雙燃料共軌燃料系統(tǒng)的套筒組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210164480.6
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102787957A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·E·哈克特
• 申請（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02M55/00
• 分類號: F02M55/00;F02M43/00;F02M43/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及一種雙燃料共軌系統(tǒng)，并且更特別地涉及一種用于這種系統(tǒng)的套筒組件。

背景技術(shù)

柴油發(fā)動機用于各種各樣的工業(yè)應(yīng)用中。共軌燃料系統(tǒng)通常用來將燃料輸送到發(fā)動機，并且在壓縮式發(fā)動機的領(lǐng)域中是普遍已知的。這種系統(tǒng)使用例如蒸餾柴油燃料或重燃料油的燃料，燃料在壓縮狀態(tài)下放置在發(fā)動機的燃燒室內(nèi)時點燃。典型的共軌燃料系統(tǒng)包括經(jīng)由套筒管為發(fā)動機的燃料噴射器提供供給的一個共同的燃料軌。由于所涉及的高壓，一些相關(guān)區(qū)域需要雙壁容納策略來截留泄漏的燃料。例如，Shamine等人的共同所有的美國專利申請公開文獻(xiàn)No.2005/0166899公開了一種用于將共軌流體地連接到燃料噴射器的高壓管線連接策略。

使用壓燃式發(fā)動機的許多工業(yè)應(yīng)用會由于使用作為發(fā)動機燃料的例如天然氣的氣態(tài)燃料而在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上受益。天然氣通常是容易得到的，并且更具有經(jīng)濟(jì)性。另外，氣態(tài)燃料的燃燒可減小包括NOx、未燃燒碳?xì)浠衔锏炔幌Ｍ呐欧盼锏漠a(chǎn)生，由此緩解了對于后處理系統(tǒng)的要求。另外，燃燒氣態(tài)燃料的發(fā)動機通常具有較少的維修問題。

雖然氣態(tài)燃料的使用可以提供以上優(yōu)點，但氣態(tài)燃料通常需要比柴油燃料更高的溫度來實現(xiàn)自動點燃。因此，一些氣態(tài)燃料發(fā)動機包括火花塞。其他發(fā)動機可使用少量的蒸餾柴油燃料作為引燃燃料，該引燃燃料被壓燃，繼而點燃作為主燃料的更大量氣態(tài)燃料。使用壓縮燃料和氣態(tài)燃料兩者的燃料系統(tǒng)已知為“雙燃料”系統(tǒng)。

雙燃料系統(tǒng)通常需要進(jìn)入發(fā)動機的燃料室的獨立燃料路徑。加拿大專利2,635,410例如教導(dǎo)了依賴于單個套筒的雙燃料連接器，該連接器包括兩個不同的內(nèi)部通道，以有助于流體連接到燃料噴射器的兩個不同的燃料入口。這種類型的雙燃料連接器具有缺陷，因為至少該參考文獻(xiàn)沒有教導(dǎo)用于防止燃料泄漏的有效策略。替代地，同軸套筒組件可用來將兩種燃料輸送到燃料噴射器，其中第一燃料路徑通過內(nèi)套筒限定，并且第二燃料路徑通過形成在內(nèi)套筒和外套筒之間的環(huán)形空間限定。

使用同軸套筒組件的挑戰(zhàn)在于防止在兩種燃料路徑內(nèi)的泄漏。軸向密封載荷會施加到每個套筒，由此通過鄰接的部件密封套筒的端部。由于主燃料和引燃燃料的相對量、壓力和特性，每個套筒所需的密封載荷會是不同的。另外，發(fā)動機可具有改變?nèi)剂系南Ｍ僮鲏毫Φ牟煌僮髂Ｊ剑虼私o定套筒的所需密封載荷會根據(jù)發(fā)動機的操作模式變化。因此，希望提供一種套筒組件，該套筒組件充分密封套筒，同時解決雙燃料發(fā)動機中不同燃料壓力和操作模式的問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供一種用于具有第一燃料軌和第二燃料軌的雙燃料共軌燃料系統(tǒng)的套筒組件。所述套筒組件包括第一套筒管，其具有第一套筒管入口端和第一套筒管出口端，并限定第一套筒管內(nèi)壁。第二套筒管嵌套在所述第一套筒管內(nèi)，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，并限定第二套筒管內(nèi)壁和第二套筒管外壁。外導(dǎo)管形成在所述第一套筒管內(nèi)壁和所述第二套筒管外壁之間，所述外導(dǎo)管與所述第一燃料軌流體連通。內(nèi)導(dǎo)管通過所述第二套筒管內(nèi)壁限定并與所述第二燃料軌流體連通。第一壓縮組件包括第一活塞，其可操作地聯(lián)接到所述第一套筒管入口端并與所述第一燃料軌流體連通，以便對所述第一套筒管入口端施加第一活塞軸向力；以及第一彈簧，其可操作地聯(lián)接到所述第一活塞，并被構(gòu)造成對所述第一套筒管入口端施加第一彈簧軸向力。第二壓縮組件包括第二活塞，其可操作地聯(lián)接到所述第二套筒管入口端并與所述第二燃料軌流體連通，以便對所述第二套筒管入口端施加第二活塞軸向力；以及第二彈簧，其可操作地聯(lián)接到所述第二活塞，并被構(gòu)造成對所述第二套筒管入口端施加第二彈簧軸向力。