[发明专利]双燃料共轨系统及仅柴油运行该系统的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及双燃料共轨系统，更具体地涉及包括处理泄漏到系统的气体燃料侧内的液体燃料的策略的仅柴油运行方法。

背景技术

已知一种相对较新型的发动机力图利用两种不同的燃料以获得与压燃点火相关联的效率并结合与燃烧天然气燃料相关联的优势。特别是，一种类型的双燃料发动机采用在每个发动机气缸中将少量预喷射的液体柴油燃料压缩点火，进而点燃更大量的天然气燃料。在这种类型的发动机的一个策略中，两种燃料被从与每个发动机气缸相关联的单个燃料喷射器直接喷射。例如，美国专利7,627,416教导了一种双燃料共轨系统，其中液体柴油和天然气燃料两者都从与每个发动机气缸相关联的单个燃料喷射器喷射。该参考文献认识到，有可能存在的情况是，当由于天然气燃料供给用尽或系统中的天然气部分可能有故障时，该发动机将需要仅用液体柴油燃料运行。然而，该参考文献既没有认识到与以仅柴油燃料供给模式运行发动机相关联的某些挑战的某些问题，也没有教导解决方案。

本发明旨在解决上面提出的一个或多个问题。

发明内容

一种运行双燃料发动机的方法包括以常规模式和应急模式运行双燃料系统。当以应急模式运行时，与以常规模式运行时相比，更多的液体燃料泄漏到双燃料系统的气体燃料部分内。当以常规模式运行双燃料系统时，液体燃料从第一喷嘴出口组喷射到发动机气缸内且气体燃料从第二喷嘴出口组喷射到发动机气缸内。当以应急模式运行双燃料系统时，液体燃料从第一喷嘴出口组喷射到发动机气缸内但气体燃料不从第二喷嘴出口组喷射到发动机气缸内。

另一方面，一种双燃料共轨系统包括气体燃料共轨和液体燃料共轨。多个燃料喷射器中的每个流体连接到气体燃料共轨和液体燃料共轨的每个。液体燃料供给及压力控制系统/装置流体连接到所述液体燃料共轨。气体燃料供给及压力控制系统/装置流体连接到所述气体燃料共轨。电子控制器与多个燃料喷射器、液体燃料供给及压力控制系统和气体燃料供给及压力控制系统进行控制通信。电子控制器包括设置成传送液体喷射控制信号以从第一喷嘴出口组喷射液体燃料和传送气体喷射控制信号以从第二喷嘴出口组喷射液体燃料的应急算法/应急运行算法。电子控制器还包括设置成传送液体喷射控制信号以从第一喷嘴出口组喷射液体燃料和传送气体喷射控制信号以从第二喷嘴出口组喷射气体燃料的常规算法/常规运行算法。

附图说明

图1是根据本发明的双燃料发动机的示意图；

图2是用于图1发动机的发动机和双燃料共轨系统的一部分的透视图；

图3是图2中所示的发动机壳体的一部分的剖视透视图，用于揭示一个燃料喷射器和发动机气缸的结构；

图4是根据本发明的另一方面的穿过同轴管轴（quill）组件的剖视侧视图；

图5是根据本发明的一方面的燃料喷射器的剖视正视图；和

图6是示出运行图1的发动机的方法的逻辑流程图。

具体实施方式

首先参见图1-3，双燃料发动机10包括安装至发动机壳体11的双燃料共轨系统20，所述发动机壳体11限定有多个发动机气缸12。双燃料共轨系统20包括定位成用于直接喷射到所述多个发动机气缸12的每个中的刚好一个燃料喷射器25。气体燃料共轨21和液体燃料共轨22流体连接至每个燃料喷射器25。双燃料共轨系统20还包括气体供给及压力控制装置16和液体供给及压力控制装置17。每个燃料喷射器25、气体压力供给及控制装置16和液体供给及压力控制装置17以已知方式与电子发动机控制器15进行控制通信并被其控制。气体供给及压力控制装置16可包括一个加压的低温液化天然气罐40，其具有流体连接至可变输出的低温泵41的出口。装置16还可包括热交换器42、累积器44、气体过滤器43和燃料调节模块45，该模块用于控制气体燃料向气体燃料共轨21的供给和压力。液体供给及压力控制装置17可包括柴油燃料箱50、燃料过滤器51和电子控制的高压燃料泵52，其向液体燃料共轨22供给液体燃料并控制其压力。