[發明專利]用于通過燃料過濾器加熱過程操作燃料噴射系統的方法以及燃料噴射系統

在審

• 申請號: 201380053900.6
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104736825A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: U.林格納;T.里奇
• 申請（專利權）人: 大陸汽車有限公司
• 主分類號: F02D41/38
• 分類號: F02D41/38;F02D19/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;董均華

技術領域

本發明涉及一種用于通過燃料過濾器加熱過程操作燃料噴射系統的方法以及這種燃料噴射系統。用于汽油和柴油發動機的燃料噴射系統對在燃料內的甚至非常小的雜質敏感地作出反應。為了在整個所需使用壽命中避免燃料帶來的污染物造成對燃料噴射系統的損害，需要幾乎完全過濾出甚至微小的顆粒部分，所述顆粒部分的粒度在從3微米到5微米的范圍內。其所需要的細小燃料過濾器在某些條件下能夠容易阻塞。

背景技術

在非常低的操作溫度下，出現特殊困難。例如，由于柴油燃料以及低于大約-25°C的溫度，所以石蠟凝聚。所產生的石蠟晶體能夠非常快速地阻塞燃料過濾器，并且大幅阻擋燃料流量，以便發動機停止。在燃料內的一部分水能夠進一步促進阻塞燃料過濾器。例如，柴油燃料能夠吸收能夠在冬天凍結的高達大約8%的水。其他燃料類型也發生類似的問題，例如，高比例的生物燃料。

通過使燃料過濾器加熱，可以克服所列出的問題。已知電動燃料過濾器加熱系統，其為所謂的液壓燃料過濾器加熱系統。在液壓燃料過濾器加熱系統中，使用液壓燃料噴射的功率損耗。通過燃料壓縮和摩擦加熱，燃料在燃料噴射系統內部加熱。液壓燃料過濾器加熱系統使用通過這種方式加熱的燃料，以使燃料過濾器加熱。這能夠通過使加熱的燃料直接返回燃料過濾器中來實現。而且，能夠使加熱的燃料返回燃料箱中，據此，在燃料過濾器中產生高操作溫度。

發明內容

在這個基礎上，本發明的目標在于，提出了一種用于操作用于內燃發動機的燃料噴射系統的方法，通過該方法，液壓燃料過濾器加熱系統的加熱功率能夠增大，并且提出了一種用于內燃發動機的相應燃料噴射系統。

由具有權利要求1的特征的方法實現該目標。在后面的子權利要求內提供有利的實施例。

該方法用于操作用于內燃發動機的燃料噴射系統并且包括以下步驟：

-使用燃料過濾器過濾燃料，

-使用高壓泵將燃料遞送到高壓體積內，

-將燃料從高壓體積中噴射到燃燒腔室內，其中，第一壓力在噴射開始時在高壓體積內占主流地位，

-通過返回加熱的燃料，使燃料過濾器加熱，

-將在高壓體積內的壓力增大為大于第一壓力的第二壓力，

-將在高壓體積內的壓力從第二壓力減小為第一壓力，其中，在與噴射相同的內燃發動機的工作循環中發生壓力上的上升和下降。

高壓體積尤其可以是燃料儲能器，在柴油內燃發動機內通常稱為共軌。然而，還可以是沒有儲能器的噴射系統，其中，高壓體積（例如）由高壓燃料管線構成，從高壓體積中提取燃料，用于噴射。

尤其通過連接至高壓體積的至少一個噴射器，可以發生燃料從高壓體積到燃燒腔室內的噴射。第一壓力與在高壓體積內的預先定義的標稱值對應，在開始噴射時，應該可取地保持該標稱值。第一壓力取決于內燃發動機的操作狀態。例如，在內燃發動機空轉時，通過共軌柴油機，壓力可以居于從150巴到300巴的范圍內，同時，在全負荷壓力之下，可以達到2000巴或更大的壓力。

通過返回加熱的燃料，使燃料過濾器加熱，其中，使用燃料噴射系統的“液壓功率損耗”，使燃料加熱。燃料的壓縮尤其有助于這個液壓功率損耗。例如，通過每1000巴大約14?K來壓縮，使柴油燃料加熱。對加熱的甚至更大的貢獻來自摩擦，尤其在壓力減小閥（例如，阻氣門）中，據此，造成每1000巴大約55?K的加熱。

從相互關系中出現可以用于使燃料過濾器加熱的進入燃料內的熱量輸入ΔQ。

ΔQ?=?ΔT?*?ρ?*?c_v?*????????????????????????????????????????????????。

因此，熱量輸入ΔQ等于溫度上升ΔT乘以燃料的密度ρ、燃料的比熱容量c_v以及燃料的體積流量。因此，熱量輸入ΔQ取決于由液壓功率損耗產生的溫度差，該溫度差反過來由在壓縮上的壓力差和壓力減小決定。發明人發現了這個相互關系，確定在高壓體積內的第一壓力具有較低的值時，尤其在空轉時，不充足的加熱功率造成發生困難。這造成比較低的溫度差，并且因此造成低熱量輸入。