[發(fā)明專(zhuān)利]用于燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)的閥和控制燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380025294.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104285057B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·凱爾斯特羅姆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 斯堪尼亞商用車(chē)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02M61/04
• 分類(lèi)號(hào): F02M61/04;F02M59/46;F02M61/20;F02M63/00
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 周家新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前述部分的用于燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)的閥。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求15的前述部分的用于控制燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)

一種降低從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放物排放的方法是將燃料在高壓下噴射到燃燒室中，通常涉及所謂的共軌系統(tǒng)。共軌系統(tǒng)包括高壓泵，所述高壓泵在高壓下將燃料泵至位于泵和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸之間的儲(chǔ)存容器中。容器中的燃料預(yù)期分布至所有汽缸。來(lái)自容器的燃料由電操作的燃料噴射器噴射到相應(yīng)汽缸的燃燒室中。燃料噴射器必須能夠很快地開(kāi)啟和閉合，且由電控單元操作，所述電控單元基于各種發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)(尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)速度)的信息基本上持續(xù)地計(jì)算要供送至相應(yīng)汽缸的燃料量。

上述燃料系統(tǒng)包括閥，所述閥設(shè)有成滾珠形式的密封元件、滾珠保持架和基座。滾珠為了抗磨損例如可由陶瓷材料制成。然而，陶瓷材料是脆性的。錯(cuò)誤的處理或比如在閥要閉合時(shí)硬的外來(lái)顆粒與滾珠產(chǎn)生接觸的情況可導(dǎo)致滾珠分裂成多個(gè)小碎塊并被帶走，從而導(dǎo)致閥不再密封。

如果閥充當(dāng)燃料系統(tǒng)中的安全閥且不再密封，燃料就將被引回燃料容器。如果所述閥位于高壓泵和燃料噴射器之間，這就意味著噴射器將不會(huì)被供送與以前相同量的燃料，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較低的動(dòng)力輸出或得不到能夠操作的充足燃料。

此外，如果閥處于燃料噴射器中，作用在閥保持器上彈簧預(yù)載將由于降低的預(yù)載而減小，從而也導(dǎo)致閥不能抵抗如滾珠處于閥中并抵靠基座密封時(shí)那樣的大壓力。這導(dǎo)致閥不再密封，從而不再可能控制到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的燃料配量。

不受控的燃料噴射導(dǎo)致汽缸中的燃料過(guò)量，從而意味著排放系統(tǒng)將接收大量未燃燒的燃料，其潛在后果是可損害排氣后處理系統(tǒng)并極大降低其使用壽命。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)載下時(shí)，排氣后處理系統(tǒng)中的燃料也可點(diǎn)燃，在其中引起不期望的溫度上升并由此進(jìn)一步損害排氣后處理系統(tǒng)和降低其使用壽命。還將增加燃料消耗和排出氣體中的排放物。

存在多種可能的方式來(lái)探測(cè)不受控的燃料噴射，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可測(cè)量排氣后處理系統(tǒng)中的氧化催化器之后的排氣溫度。如果該溫度增加得過(guò)快，就很可能是產(chǎn)生了不受控的噴射。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元還可測(cè)量在每次汽缸點(diǎn)火時(shí)的飛輪的加速度。如果任何汽缸給予飛輪偏離的加速度，就也可表明不受控的燃料噴射。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制從高壓泵到燃料噴射器的流動(dòng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)控制接收到來(lái)自泵的信號(hào)以反常地急劇增加流量，就同樣也意味著產(chǎn)生了不受控的燃料噴射。

在已檢測(cè)到不受控的噴射時(shí)，為了防止使用壽命降低和損害排氣后處理系統(tǒng)，目前所采用的措施是抑制到燃料噴射器的燃料供送，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)地關(guān)停。

替代性地，駕駛員被警告已產(chǎn)生了閥故障，從而使駕駛員關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)。這由于不可能使用發(fā)動(dòng)機(jī)以將車(chē)輛行駛至工場(chǎng)來(lái)采取補(bǔ)救行動(dòng)而成為主要缺點(diǎn)。

現(xiàn)有燃料噴射器及其功能的一個(gè)示例在SE-C2-529810中提及。噴射裝置包括用于在第一正壓力下接收燃料的通道、增壓器和可被置于開(kāi)啟位置和閉合位置的噴射閥。該噴射閥包括活塞元件、閉合室和敞開(kāi)室。

當(dāng)燃料預(yù)期噴射時(shí)，增壓器在敞開(kāi)室中產(chǎn)生較高的第二燃料壓力，使得活塞元件移向敞開(kāi)位置且燃料噴射。當(dāng)燃料的噴射要停止時(shí)，敞開(kāi)室中的高壓被降低，且閉合室在第一壓力下連通至該燃料源，使得閥通過(guò)由第一壓力和所述彈簧裝置聯(lián)合提供的力而移向閉合位置。

鑒于現(xiàn)有閥的上述缺點(diǎn)的背景，需要一種用于燃料系統(tǒng)的新的閥。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為燃料系統(tǒng)提供一種閥，該閥能在閥中已經(jīng)產(chǎn)生故障時(shí)仍執(zhí)行閥功能。

本發(fā)明的另一目的是為燃料系統(tǒng)提供一種閥，該閥在不受控的燃料噴射的情況下仍能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

這些目的根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求中表述的特征通過(guò)一種用于燃料系統(tǒng)的閥和一種用于控制燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這種閥將在該閥中已經(jīng)產(chǎn)生故障的情況下仍執(zhí)行閥功能。在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)可仍用于將車(chē)輛行駛至工場(chǎng)，以更換或修理該閥或燃料噴射器。

滾珠保持架的形成了閥的一部分的空腔可以是各種不同形狀，例如球形圓頂形狀或圓錐形?？涨坏某叽缡沟脻L珠的主要部分被空腔所包圍。例如在空腔為球形圓頂形狀的情況下，該球形的直徑大于滾珠的直徑。