[发明专利]用于机车发动机的共轨燃料系统

说明书

技术领域

本发一般涉及铁路机车领域，且更一般涉及用于铁路机车的柴油发动机的共轨燃料系统。

背景技术

燃料喷射系统被广泛地用在内燃机上，包括用于汽车、卡车、船舶和固定发动机的火花点火发动机和压缩点火(柴油)发动机。一个这样的燃料喷射系统被描述于美国专利6357421中。共轨燃料系统使用燃料蓄能器(轨道)，其被一个或多个高压燃料泵保持高压(典型地1600-2000bar)。与发动机汽缸相连的燃料喷射器从燃料轨道接收燃料，燃料的传输被设置在燃料轨道和喷嘴之间的电磁阀控制。

美国专利5394851描述了通常使用在本受让人提供的铁路机车的大排量、涡轮增压的、中速柴油发动机上的燃料喷射系统。这样的发动机包括多个组合动力配件，每个包括汽缸、汽缸头、凸轮驱动的进气门和排气门和燃料喷射系统，该燃料喷射系统包括燃料泵、燃料喷射控制电磁线圈和燃料喷嘴。每个燃料泵被位于各自的发动机凸轮轴上的燃料凸起驱动。

附图说明

图1是合并有共轨燃料喷射装置的多汽缸柴油机车发动机的示意图：

图2是使用在图1的发动机中的凸轮轴的透视图

本发明的详细说明

本发明人已认识到与使用高压共轨燃料系统相联系的某些好处，该系统用于把燃料传输到机车应用中的多汽缸柴油发动机。这样的好处来自于比其它系统更精确和灵活地控制燃料传输到每个汽缸的能力。然而，本发明人还认识到现有技术的共轨燃料系统的某些限制，其对于机车应用是特别有问题的。例如，燃料轨道通常被定位靠近其相联系的汽缸，以最小化在燃料喷嘴处的燃料压力波动。对于包括两排汽缸的发动机，例如对于机车发动机是常见的，两个单独的轨道被典型地设置，以独立地供应燃料到两排汽缸，如在美国专利5133645中所示的。在不能供应到两排汽缸的任一个的情况下，这样的发动机的一半汽缸不起作用，其还不被认为是现有技术的卡车应用中的重要问题。然而，用于机车应用的已知的共轨燃料系统的应用将使机车易进入故障模式，其可由于发动机不能提供足够的动力以保持列车沿倾斜的轨道运动而使列车不能使用。这样的故障模式在轨道工业中是高度不受欢迎的。

图1图示了改进的燃料喷射装置1，其有促进了在多排、多汽缸、柴油机车发动机应用中的共轨供油技术的好处的开发。图1是包括12个汽缸12的机车发动机10的示意图。每个汽缸12可以是动力组件的部分，该组件包括汽缸、汽缸头、活塞、进气门和排气门和燃料流动控制装置14。燃料流动控制装置14包括燃料喷嘴和控制燃料到燃料喷嘴的传输的电磁阀。汽缸12被分成左排16和右排18。术语左排和右排作为发动机命名惯例通常在发动机技术中使用，而不应在此处构成限制。

燃料喷射装置左排共同燃料轨道20被设置在左排汽缸16附近且右排共同燃料轨道22被设置在右排汽缸18附近。轨道20、22被有利地如同实际一样地定位靠近汽缸12，因此从各轨道20、22传输高压燃料到流动控制装置14的高压燃料供应管线24被保持如同实际一样短。低压燃料供应26包括包含燃料30供应的燃料箱28，及低压燃料泵32，该泵将燃料30从油箱28穿过流量控制阀36传输到一个或多个高压燃料泵34。燃料轨道20、22中的压力通过使用任意已知的闭环控制装置(未示出)控制燃料30穿过阀36的传输而被保持在需要的压力范围。

有利地，流体横向连接件38被设置，以在左排共轨20和右排共轨22之间传输燃料30。虽然其它装置可被设想在其它实施例中，图1的3个高压泵34都被设置靠近左共轨20且被连接，以经由高压供应管线40提供燃料到左共轨20。本领域技术人员可认识到，一个或多个高压泵34可被设置在其它应用中，以传输燃料30到右共轨22。例如，在一个V-16柴油发动机应用中，两个高压燃料泵可被用于提供燃料到左轨道及两个高压燃料泵可被用于提供燃料到右轨道。在图1的实施例中，高压燃料经由横向连接件38被从左共轨20提供到右共轨22。其它实施例可具有超过一个在燃料轨道之间的流体横向连接，如希望优化燃料喷射装置1的机械和流体设计时。多个高压泵34和流体横向连接件38协同使得在其中一个高压泵34出现故障的情况下，所有的汽缸12的燃料30的传输能够连续进行。横向连接件38的位置被示意性地示出在图1中，且本领域技术人员可认识到，其在其它实施例中可被更靠近高压泵34定位。