内燃机的燃油供应系统以及内燃机的制作方法

日期:2019-06-26 06:45:04

专利名称:内燃机的燃油供应系统以及内燃机的制作方法
技术领域
本发明涉及内燃机的燃油供应系统以及内燃机,该燃油供应系统包括设有减压阀的供油管,该减压阀在打开时排出燃油。
背景技术
日本早期专利公布No.7-103048公开了一种将供油管中蓄积的燃油分配到气缸喷油器的内燃机。在其中供油管中的燃油压力很高的内燃机中,例如在缸内喷油汽油发动机或共轨式柴油发动机中,按需要排出所蓄积燃油的减压阀位于供油管中,以防止供油管中燃油压力过分增大。
根据设有减压阀的供油管,当发动机不运行时空气容易进入供油管。就是说,如果当发动机不运行时燃油出入供油管的流动停止,则供油管中的燃油温度由于内燃机的残余热而暂时升高。此时,在设有减压阀的供油管中,由于燃油热膨胀而导致的供油管的内部压力的增大,使得减压阀被打开并且供油管中的部分燃油被排出。如果在供油管中残余燃油的量已降低了的状态下残余燃油的温度随内燃机温度的降低而降低,则供油管的内部压力被显著降低,使得空气从减压阀中的间隙进入供油管。如果在此状态下开始重新起动内燃机的操作,即当在供油管中有空气的情况下开始重新起动操作时,与供油管中没有空气的情况相比,增大供油管中的燃油压力以准备起动发动机所需的时间增加了。
在缸内喷油内燃机中,因为喷油所需的燃油压力很高,所以供油管位于气缸体附近。因此,在缸内喷油内燃机中,在内燃机停机后残余燃油的温度容易升高。于是,这个问题更加严重。

发明内容
所以,本发明的目的是提供一种内燃机的燃油供应系统以及内燃机,其在发动机不运行时抑制空气进入供油管。
为了实现上述和其他目标并根据本发明的目的,提供了一种内燃机的燃油供应系统,该燃油供应系统包括具有减压阀的供油管。该燃油供应系统包括保持装置,当内燃机不运行时,保持装置保持减压阀的排油部分充有燃油。
本发明还提供了一种内燃机,其具有多个气缸和每个都连接到一个气缸的进气通道。该内燃机包括多个第一喷油器、多个第二喷油器、第一供油管、第二供油管、减压阀、减压通道和保持装置。每个第一喷油器都在一个进气通道中喷射燃油。每个第二喷油器都在一个气缸中喷射燃油。第一喷油器和第二喷油器独立或组合使用。第一供油管将燃油分配到第一喷油器。第二供油管将燃油分配到第二喷油器。减压阀设置在第二供油管上。减压通道将减压阀连接到第一供油管。当内燃机不运行时,保持装置保持减压阀的排油部分充有燃油。
本发明提供了另一种内燃机,其具有多个气缸和每个都连接到一个气缸的进气通道。该内燃机包括多个第一喷油器、多个第二喷油器、第一供油管、第二供油管、减压阀、燃油箱、减压通道和保持装置。每个第一喷油器都在一个进气通道中喷射燃油。每个第二喷油器都在一个气缸中喷射燃油。第一喷油器和第二喷油器独立或组合使用。第一供油管将燃油分配到第一喷油器。第二供油管将燃油分配到第二喷油器。减压阀设置在第二供油管上。减压通道将减压阀连接到燃油箱。当内燃机不运行时,保持装置保持减压阀的排油部分充有燃油。至少部分减压通道定位得高于减压阀,并且保持装置被构造为所述至少部分减压通道。
本发明提供了另一种内燃机,其具有多个气缸和每个都连接到一个气缸的进气通道。该内燃机包括多个第一喷油器、多个第二喷油器、第一供油管、第二供油管、减压阀、燃油箱、减压通道和保持装置。每个第一喷油器都在一个进气通道中喷射燃油。每个第二喷油器都在一个气缸中喷射燃油。第一喷油器和第二喷油器独立或组合使用。第一供油管将燃油分配到第一喷油器。第二供油管将燃油分配到第二喷油器。减压阀设置在第二供油管上。减压通道将减压阀连接到燃油箱。当内燃机不运行时,保持装置保持减压阀的排油部分充有燃油。减压通道设有止回阀,并且保持装置被构造为所述止回阀。
结合作为示例图示本发明原理的附图,从以下说明中本发明的其他方面和优点将变得清楚。


通过参考结合附图对当前优选实施例的以下说明,可以最好地理解本发明及其目的和优点,附图中图1是图示根据一个优选实施例的内燃机燃油供应系统的示图;图2是图示该内燃机的局部剖视图;图3(a)是示出缸内喷油供油管中燃油温度变化的时序图;图3(b)是示出缸内喷油供油管中燃油压力变化的时序图;图4是图示根据修改实施例的内燃机燃油供应系统的示图;图5是图示根据修改实施例的内燃机的局部剖视图;图6是图示根据修改实施例的减压结构的示意图;图7是图示根据修改实施例的减压通道的布置状态的示意图;和图8是图示根据修改实施例的减压通道的布置状态的示意图。
具体实施例方式
将参照

根据本发明一个实施例的内燃机燃油供应系统。
如图1所示,油泵12位于油箱10中,油泵12的出口连接到低压燃油通道14。油泵12抽吸燃油箱10中的燃油并迫使燃油进入低压燃油通道14。油泵12包括止回阀,其防止燃油在油泵12停机时从低压燃油通道14流回燃油箱10。
根据优选实施例的内燃机包括高压油泵16。高压油泵16的入口连接到低压燃油通道14,并且高压油泵16的出口经由止回阀20连接到高压燃油通道18。高压油泵16迫使低压燃油通道14中的燃油进入高压燃油通道18。当高压油泵16中的燃油压力变得比高压燃油通道18中的燃油压力高出大于或等于预定压力的程度时,止回阀20打开以将高压油泵16连接到高压燃油通道18。此外,止回阀20用来防止燃油从高压燃油通道18流回到高压油泵16。
内燃机设有几个(本实施例中为四个)第一喷油器22,用于进气通道喷射。每个第一喷油器22对应于一个气缸26并在内燃机的一个进气通道24中喷油。每个第一喷油器22连接到用于进气通道喷射的共用第一供油管28,并且第一供油管28连接到低压燃油通道14。低压燃油通道14中相对低压力的燃油经由第一供油管28分配到每个第一喷油器22。调压器30设置在低压燃油通道14的中部。调压器30使得低压燃油通道14中的压力小于或等于预定压力。
内燃机设有几个(本实施例中为四个)第二喷油器32,用于缸内喷射。每个第二喷油器32对应于一个气缸26并直接喷射燃油到该气缸26中。每个第二喷油器32连接到用于缸内喷射的共用第二供油管34,并且第二供油管34连接到高压燃油通道18。高压燃油通道18中的高压力燃油经由第二供油管34分配到每个第二喷油器32。
第二供油管34设有减压阀36,用于排泄第二供油管34中的燃油。减压阀36是电磁阀,其开关是通过向电磁线圈通电来切换的。第二供油管34中的高压燃油通过打开减压阀36而减压。当第二供油管34中的燃油压力变得过分高时,基本上都打开减压阀36以降低第二供油管34中的燃油压力。
如上所述,优选实施例的燃油供应系统包括两种喷油器,即用于进气通道喷射的第一喷油器22和用于缸内喷射的第二喷油器32。该燃油供应系统通过从第一喷油器22的燃油喷射和从第二喷油器32的燃油喷射之间的切换或组合而向内燃机供应燃油。优选实施例的减压阀36经由减压通道38而连接到第一供油管28。
当发动机不运行时,低压燃油通道14和连接到低压燃油通道14的第一供油管28被油泵12、调压器30、高压油泵16和止回阀20关闭。因此,低压燃油通道14和第一供油管28中的残余燃油几乎不泄漏到低压燃油通道14和第一供油管28之外,并保持在蓄积状态。就是说,当发动机不运行时,低压燃油通道14和第一供油管28用作储油器。
如图2所示,第二供油管34位于环境温度很高的气缸体BL附近,而第一供油管28位于环境温度相对较低的远离气缸体BL处。因此,内燃机的残余热对第一供油管28的影响与对第二供油管34的影响相比很小,并且第一供油管28中燃油的温度升高不会变成一个严重问题。
减压阀36的排油部分经由减压通道38连接到第一供油管28。因此,减压阀36的排油部分由于第一供油管28中的残余燃油而一直充有燃油。所以,如果第二供油管34的内部压力在发动机停机后降低了,则第二供油管34吸入减压阀36的排油部分中的燃油。因此,不对燃油供应系统增加特殊结构,就防止了空气在发动机不运行时进入第二供油管34。
第一供油管28比减压阀36更高。因此,即使空气进入减压通道38,进入的空气也向上移动,并且减压通道38中的燃油也容易留在减压阀36附近,因为空气的比重轻于燃油。而且,当从第一供油管28向第二供油管34吸入燃油时,由于重力作用在燃油上而使得燃油被顺畅地吸入第二供油管34中。此外,在优选实施例中,采用了随着发动机停机而停止通电时保持打开的减压阀36。因此,当发动机不运行时,第二供油管34连接到填充有相对较低压力燃油的第一供油管28。
如图3(b)所示,当发动机停机时(时间t1)第二供油管34中的燃油压力降低。因为当减压阀36打开时第二供油管34(高压燃油通道18)连接到第一供油管28(低压燃油通道14),所以第二供油管34中燃油的热容量增大。因此,如图3(a)所示,虽然第二供油管34中的燃油温度由于内燃机的残余热而暂时升高,但是第二供油管34中的燃油温度由于热容量的增大和内燃机的温度降低而降低。
此外,因为减压阀36的排油部分一直充有燃油,所以即使在发动机不运行时打开减压阀36,也以合适的方式防止了空气进入第二供油管34。通过蓄积在用作储油器的第一供油管28中的燃油,可靠地使得减压阀36的排油部分一直充有燃油。
图3(b)中的点划线示出了根据这样的结构的第二供油管中的燃油压力变化,在该结构中减压通道连接到燃油箱并且当发动机停机时减压阀一直打开。利用此结构,当发动机不运行时,第二供油管中的燃油压力过分降低并变得低于饱和蒸气压。因此,第二供油管中的燃油蒸发。在这一点上,根据优选实施例,在避免燃油压力过分降低的同时,或更具体而言,在维持压力足以抑制燃油蒸发的同时,降低了第二供油管34中的燃油压力。
上述实施例具有以下优点。
(1)在优选实施例中,设置在第二供油管34上的减压阀36的排油部分连接到第一供油管28。因此,不对燃油供应系统增加特殊结构,就防止了空气进入第二供油管34。
(2)因为第一供油管28比减压阀36位置更高,所以燃油容易留在减压阀36附近。因此,更可靠地防止了空气进入第二供油管34。
(3)因为当发动机不运行时减压阀36保持打开,所以除了在发动机不运行时防止空气进入第二供油管34之外,还抑制了第二供油管34中的温度升高和压力增大。
优选实施例可以如下修改。
第一供油管28可以低于第二供油管34,并且减压通道38可以连接到第一供油管28。同样利用此结构,提供与优点(1)和(3)相同的优点。
代替减压阀36,可以使用这样的阀,其按照第二供油管34的内部压力和大气压之间的压力差,或者第二供油管34的内部压力和减压通道38中的压力之间的压力差来操作。
如图4所示,代替第一供油管28,减压通道38可以连接到低压燃油通道14。利用此结构,使用用作储油器的低压燃油通道14中蓄积的燃油来保持减压阀36的排油部分充有燃油,而不必对燃油供应系统增加特殊结构。结果,以合适的方式防止了空气进入第二供油管34。
已知作为高压油泵的使用凸轮轴泵的燃油供应系统。在这样一种燃油供应系统中,高压油泵通常安装到气缸盖的上部。当向这样一种燃油供应系统应用以上结构时,减压通道40应该如图5所示地连接到高压油泵16的进气部分。因此,提供与优点(2)相同的优点。此外,其中减压通道40连接到高压油泵16的进气部分的结构可应用于未配备有第一供油管28和第一喷油器22的燃油供应系统,例如应用于诸如缸内喷油汽油发动机和共轨式柴油发动机之类的缸内喷油内燃机上的燃油供应系统。
如图6所示,减压通道50可以连接到燃油箱10,并且止回阀52可以位于减压通道50中。利用此结构,止回阀52限制燃油从止回阀52和减压阀36之间的减压通道50中的泄漏。因此,当发动机不运行时,减压阀36的排油部分一直充有燃油。利用此结构,止回阀52用作保持装置。在其中减压通道50连接到燃油箱10并且止回阀52位于减压通道50中的结构中,止回阀52可以比减压阀36更高。利用此结构,即使空气进入减压阀36和止回阀52之间的减压通道50,所进入的空气也向上移动,并且减压通道50中的燃油也容易留在减压阀36附近。
如图7所示,减压通道60可以直接连接到燃油箱10,并且减压通道60可以布置成使得至少部分减压通道60高于减压阀36。而且,如图8所示,减压通道70可以布置成从减压阀36向上延伸。利用这些结构,至少部分减压通道形成为高于减压阀36。因此,即使燃油从减压通道的出口泄漏,燃油也留在从减压通道比减压阀36更高的部分到减压阀36之间的部分中。因此,当发动机不运行时,减压阀36的排油部分一直充有燃油。
以与第二供油管34中的燃油相同的方式,减压阀36的排油部分处残余燃油的温度由于内燃机的残余热而升高。于是,在残余燃油的温度过分升高的情况下,残余燃油可能蒸发。在这一点上,例如如图8中的虚线所示,部分减压通道70可以形成为具有大的横截面,使得燃油在该大横截面部分蓄积。这增大了燃油的热容量。结果,抑制了燃油的温度升高,从而抑制了燃油的蒸发。
本发明可应用于进气通道喷油汽油发动机的燃油供应系统,只要该燃油供应系统具有设有减压阀的供油管。
权利要求
1.一种内燃机的燃油供应系统,所述燃油供应系统包括具有减压阀的供油管,所述燃油供应系统的特征在于保持装置,当所述内燃机不运行时,所述保持装置保持所述减压阀的排油部分充有燃油。
2.如权利要求1所述的燃油供应系统,其特征在于,所述减压阀连接到减压通道,至少部分所述减压通道定位得高于所述减压阀,并且所述保持装置被构造为所述至少部分减压通道。
3.如权利要求1所述的燃油供应系统,其特征在于,所述减压阀连接到减压通道,所述减压通道设有止回阀,并且所述保持装置被构造为所述止回阀。
4.如权利要求3所述的燃油供应系统,其特征在于,所述止回阀定位得高于所述减压阀。
5.如权利要求1所述的燃油供应系统,其特征在于,所述减压阀的所述排油部分连接到储油器,并且所述保持装置被构造为所述储油器。
6.如权利要求5所述的燃油供应系统,其特征在于,所述储油器定位得高于所述减压阀。
7.如权利要求5所述的燃油供应系统,其特征在于,所述内燃机还包括油泵和高压油泵,所述燃油供应系统还包括将所述油泵连接到所述高压油泵的低压燃油通道,和将所述高压油泵连接到所述供油管的高压燃油通道,其中所述储油器被构造为所述低压燃油通道。
8.如权利要求5所述的燃油供应系统,其特征在于,所述供油管包括用于进气通道喷射的第一供油管和用于缸内喷射的第二供油管,其中所述第二供油管设有所述减压阀,并且所述第一供油管被构造为所述储油器。
9.如权利要求5至8中任一项所述的燃油供应系统,其特征在于,当所述内燃机不运行时,所述减压阀保持打开。
10.一种内燃机,具有多个气缸和每个都连接到一个所述气缸的进气通道,所述内燃机的特征在于多个第一喷油器,每个所述第一喷油器都在一个所述进气通道中喷射燃油;多个第二喷油器,每个所述第二喷油器都在一个所述气缸中喷射燃油,其中所述第一喷油器和所述第二喷油器独立或组合使用;第一供油管,用于将燃油分配到所述第一喷油器;第二供油管,用于将燃油分配到所述第二喷油器;设置在所述第二供油管上的减压阀;将所述减压阀连接到所述第一供油管的减压通道;和保持装置,当所述内燃机不运行时,所述保持装置保持所述减压阀的排油部分充有燃油。
11.如权利要求10所述的内燃机,其特征在于,所述减压阀的所述排油部分连接到储油器,并且所述保持装置被构造为所述储油器。
12.如权利要求11所述的内燃机,其特征在于,所述储油器定位得高于所述减压阀。
13.如权利要求11所述的内燃机,所述内燃机的特征在于油泵;高压油泵;将所述油泵连接到所述高压油泵的低压燃油通道;和将所述高压油泵连接到所述供油管的高压燃油通道,其中所述储油器被构造为所述低压燃油通道。
14.如权利要求11所述的内燃机,其特征在于,所述第一供油管被构造为所述储油器。
15.如权利要求11至14中任一项所述的内燃机,其特征在于,当所述内燃机不运行时,所述减压阀保持打开。
16.一种内燃机,具有多个气缸和每个都连接到一个所述气缸的进气通道,所述内燃机的特征在于多个第一喷油器,每个所述第一喷油器都在一个所述进气通道中喷射燃油;多个第二喷油器,每个所述第二喷油器都在一个所述气缸中喷射燃油,其中所述第一喷油器和所述第二喷油器独立或组合使用;第一供油管,用于将燃油分配到所述第一喷油器;第二供油管,用于将燃油分配到所述第二喷油器;设置在所述第二供油管上的减压阀;燃油箱;将所述减压阀连接到所述燃油箱的减压通道;和保持装置,当所述内燃机不运行时,所述保持装置保持所述减压阀的排油部分充有燃油,其中至少部分所述减压通道定位得高于所述减压阀,并且所述保持装置被构造为所述至少部分减压通道。
17.一种内燃机,具有多个气缸和每个都连接到一个所述气缸的进气通道,所述内燃机的特征在于多个第一喷油器,每个所述第一喷油器都在一个所述进气通道中喷射燃油;多个第二喷油器,每个所述第二喷油器都在一个所述气缸中喷射燃油,其中所述第一喷油器和所述第二喷油器独立或组合使用;第一供油管,用于将燃油分配到所述第一喷油器;第二供油管,用于将燃油分配到所述第二喷油器;设置在所述第二供油管上的减压阀;燃油箱;将所述减压阀连接到所述燃油箱的减压通道;和保持装置,当所述内燃机不运行时,所述保持装置保持所述减压阀的排油部分充有燃油,其中所述减压通道设有止回阀,并且所述保持装置被构造为所述止回阀。
18.如权利要求17所述的内燃机,其特征在于,所述止回阀定位得高于所述减压阀。
全文摘要
本发明公开了一种内燃机的燃油供应系统以及内燃机。该燃油供应系统包括用于进气通道喷射的第一供油管和用于气缸喷射的第二供油管。第二供油管设有减压阀。减压阀的排油部分经由减压通道连接到第一供油管。
文档编号F02D41/40GK1715637SQ20051007985
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月30日
发明者仓田尚季, 坂井光人 申请人:丰田自动车株式会社


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