(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. F02M /00 (06.01) F02F 1/24 (06.01) F02M /02 (06.01) F02M 61/14 (06.01) F16L 19/02 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato () Prioritet , FI, 086 (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Wärtsilä Finland Oy, Tarhaajantie 2, 6380 Vaasa, Finland (72) Oppfinner RÖSGREN, Carl-Erik, Skogängsvägen, FI-6480 Vikby, Finland (74) Fullmektig Oslo Patentkontor AS, Postboks 7007 Majorstua, 06 OSLO, Norge (4) Benevnelse Et høytrykksdrivstoff koblingsarrangement til en injektorholder i et common rail system (6) Anførte publikasjoner DE-A DE-C EP-A US-A

2 1 Teknikkens område Oppfinnelsen vedrører høytrykks drivstoff-koblingsarrangement til en injektorholder i et common rail system for en stor forbrenningsmotor i henhold til innledningen i krav 1. Bakgrunnsteknikk 1 2 I denne beskrivelsen refererer betegnelsen "stor forbrenningsmotor" til slike motorer som brukes for eksempel som hoved-drivmotorer eller hjelpemotorer i skip eller på kraftverk for produksjon av varme og/eller elektrisitet. I et kjent arrangement blir et rør for å tilføre drivstoff under høyt trykk fra et common rail system inn i en injektor direkte koblet med gjenger til injektorholderen. Det har vist seg at dette er en upålitelig løsning, siden røret, på grunn av den heller begrensede lengden på gjengeinngrepet, får begrenset belastning, hvilket kan resultere i utilstrekkelig tilbakeholdende kraft for tetning av høytrykks common rail system ved 180 MPa eller mer. Tilveiebringelse av gjenger til den heller smale veggseksjonen til injektorholderen er ikke enkelt og kan resultere i forkortet levetid for komponentene. DE C1 viser et montasjearrangement for en injektor i et sylinderhode i henhold til innledningen i krav 1. Hensikten med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe et nytt koblingsarrangement, som løser de overfor nevnte og andre problemer med kjent teknikk. Det er også en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et pålitelig koblingsarrangement med en ukomplisert konstruksjon. Det er videre en hensikt å tilveiebringe et arrangement som gjør det mulig å håndtere og kontrollere lekkasje som tappes ut fra utsiden av injektorholderen og dermed muliggjøre kontroll av tilstanden til injeksjonsutstyret. Beskrivelse av oppfinnelsen 3 Hensiktene med oppfinnelsen kan tilfredsstilles hovedsakelig som beskrevet i krav 1, andre krav presenterer flere detaljer ved forskjellige trekk ved oppfinnelsen. I henhold til oppfinnelsen, inkluderer arrangementet festemidler arrangert i gjenget forbindelse med en første del av et kammer i sylinderhodet for å feste det andre rørmiddelet tett til injektorholdere, festemidlene utøver festekraften gjennom en forstørret del med egnet motoverflate arrangert i det andre rørmiddelet. Nevnte

3 kammer er arrangert i kommunikasjon med injektorholderen gjennom en andre del av kammeret, det andre rørmiddelet er i det minste i en vesentlig lengde skilt vekk fra nevnte kammer mellom festemidlene og injektorholderen. Herved kan den direkte koblingen av rørmiddelet ved gjenger på injektorholderen fordeles mens det gis anledning til tilstrekkelig stramming av rørmiddelet til injektorholderen for å etterkomme forskjellige driftsbetingelser og drivstoff som skal brukes i motoren. siden kammeret er i kommunikasjon med injektorholderen uavhengig av tilførselen av drivstoff under høyt trykk gjennom rørmiddelet, kan det med fordel brukes for å samle lekkasje fra utsiden av injektorholderen. Lengden på det andre rørmiddelet mellom festemidlene og injektorholderen og diameteren til kammeret velges for å tillate en svak bøying av det andre rørmiddelet som befinner seg deri under en viss spenning forårsaket av festemidlene. Bruken av rørmiddelet med en lang belastet lengde tilveiebringer en bedre tilbakeholdelsesspenning når rørets arbeidslengde endres grunnet endringer i termisk belastning. I tilfelle det er en fare for overdreven bøying av det andre rørmiddelet, kan det andre rørmiddelet være tilveiebragt med et støtteelement for å støtte det til sylinderhodet langs den andre delen av kammeret. I praksis er lengden av det andre rørmiddelet mellom den forstørrede delen og den andre delen og fordel fra rundt til ganger diameteren derav. Diameteren til kammeret er henholdsvis rundt 40% - 0% større en det andre rørmiddelet som befinner seg deri. Ved disse dimensjonene er det enklere å håndtere variasjoner i spenning i rørmiddelet som resulterer fra forskjellige driftstilstander i motoren. Når kammeret er arrangert for å samle såkalt skitten lekkasje som renner fra den utvendige overflaten til injektorholderen, er dette kammeret praktisk talt trykkløs, siden spørsmålet bare dreier seg om en tetningsblandingsdrypping. Likevel, er sylinderhodet i dette tilfellet med fordel tilveiebragt med en kanal eller lignende for å lede den oppsamlede lekkasjen vekk fra kammeret og sylinderhodet. Dette gir mulighet til kontroll av volumet på lekkasjen og deteksjon av eventuelle større lekkasjer. I en fordelaktig utførelse, er den første delen av kammeret med fordel bundet av sylinderholdet, festemidlene og det andre rørmiddelet inkludert den forstørrede delen av dette. Diameteren til den første delen av kammeret er med fordel vesentlig større enn diameteren til den andre delen av kammeret og inkluderer vesentlig fritt rom for å samle nevnte lekkasje. Festemidlene er fortrinnsvis et hylseformet boltelement gjennom hvilket det andre rørmiddelet er tilpasset. Dermed kan det enkelt strammes ved hjelp av al-

4 3 minnelig verktøy og det er ingen direkte forbindelse med drivstoffet under høyt trykk, som tilføres gjennom rørmiddelet. Fra synspunktet til å effektivt tette tilførselen av høytrykks drivstoff gjennom rørmiddelet, er kontaktoverflaten til festemidlene kjegleformet og dens motoverflate i den forstørrede delen er enten kuleformet eller kjegleformet. Tilsvarende, er hodet til den andre enden av det andre rørmiddelet fortrinnsvis kuleformet og dens motoverflate i injektorholderen er kjegleformet. Kuleformen til hodet til den andre enden av det andre rørmiddelet, er ideelt for å etterkomme mulige mistilpasninger når rørmiddelet bøyes på arrangementet inn i sylinderhodet. Kort beskrivelse av tegningene 1 I det følgende, vil oppfinnelsen bli beskrevet med referanse til den vedlagte skjematiske tegningen, den eneste figuren i denne viser en utførelse av arrangementet i henhold til oppfinnelsen som et tverrsnitt. Detaljert beskrivelse av tegningene 2 3 I tegningen indikerer referansetall 1 et sylinderhode for en forbrenningsmotor som støtter en injektorholder 2 ved hjelp av hvilket høytrykksdrivstoff injiseres i en sylinder i motoren på en alminnelig kjent måte (ikke vist). Høytrykksdrivstoff tilveiebragt av et common rail-system (ikke vist) leveres gjennom et første rørmiddel 3 inn i sylinderhodet 2 og et andre rørmiddel 4 er tilveiebragt for å tilførsel av høytrykksdrivstoff videre inne i sylinderhodet 1 inn til injektorholderen 2. En første ende 4a av det andre rørmiddelet 4 er tett koblet med det første rørmiddelet 3. Ethvert egnet festemiddel, for eksempel en hylse med en gjenget forbindelse med rørenden 4a, kan tilveiebringes for å sikre en tett forbindelse mellom det første og det andre rørmiddelet 3 og 4. Den andre enden 4b til det andre rørmiddelet 4 er i direkte forbindelse med injektorholderen 2 ved hjelp av gjensidige kontaktoverflater, henholdsvis 4a og 2a. Overflaten 2a kan vøre kjegleformet og overflaten 4a er fortrinnsvis kuleformet for å tilveiebringe et pålitelig og tett inngrep. Sylinderhodet 1 er tilveiebragt med et kammer,6 som er i kommunikasjon med en klaring 11 mellom sylinderhodet 1 og injektorhodet 2 og plasserende en vesentlig del av det andre rørmiddelet 4. Arrangementet inkluderer videre et festemiddel 7, for eksempel en hylse eller det boltlignende elementet, gjennom hvilket det andre rørmiddelet 4 føres og som er i inngrep ved gjenger 8 med en første del av kammeret,6 i sylinderhodet 2. Det andre rørmiddelet 4 er tilveiebragt med en forstørret del 4c med en motoverflate 4d arrangert i samarbeid med overflaten

5 a i festemidlene 7. Disse overflatene 4d og 7a kan være kjegleformet. Alternativt, analogt med overflaten 4e, kan overflaten 4d med fordel også være kuleformet for bedre å etterkomme med mulig bøying av det andre rørmiddelet, som diskutert under. Herved kan rørmiddelet 4 være tett forseglet mot motoverflaten 7a til festemiddelet, tettere til den første enden 4a til det andre rørmiddelet 4. Den forstørrede delen 4c må ikke være en integrert del av det andre rørmiddelet 4, men hvis ønskelig, kan det også implementeres som en adskilt gjenget koblingshylse, for eksempel. Som kan sees i figuren, er delen av det andre rørmiddelet 4 mellom den forstørrede delen og injektorhodet av vesentlig lengde, spesielt med tanke på dens diameter. Fordelen med denne formen for utforming av det andre rørmiddelet 4 inne i den andre delen av kammeret 6, er lang strekklengde, som tillater tilbakeholdelse av last på tross av ekstremer i drivstoffet driftstemperatur på 40 C opp til C med tung fyringsolje. Hvis nødvendig, tillater en andre del 6 av kammeret,6 noe bøying i det andre rørmiddelet, slik at tilstrekkelig tilbakeholdelse av lasten kan opprettholdes under forskjellige forhold. På den andre siden, kan denne delen av det andre rørmiddelet 4 være tilveiebragt med noe styring, for å tilveiebringe grenser for en bøying av denne typen. I figuren er dette bare indikert skjematisk ved hjelp av et støtteelement 13. Naturligvis bør et slikt støtteelement utformes for å tillate lekkasje gjennom det, for å tillate å samle opp lekkasje gjennom kammerdelene og 6, som beskrevet over. I denne hensikt og med tanke på nevnte bøying, er den andre delen 6 med fordel av en mindre diameter enn den første delen til kammeret,6. Som er tydelig i figuren, er den første delen til kammeret,6 gjennom den andre delen 6 i kammeret,6 i kommunikasjon med klaringen 11 i hvilket en tetningsblandingsdrypping tappes ut fra injektorholderen til den utvendige overflaten av denne. Derfor kan disse kammerdelene og 6 med fordel brukes for å samle denne såkalte skitne lekkasjen, som kan føres vekk fra sylinderhodet 1 ved hjelp av en kanal 12. Denne lekkasjen kan da følges og en plutselig og tilstrekkelig økning kan oppdages, som muligvis viser til en større lekkasje som må tas hånd om for å unngå skader på utstyret. Oppfinnelsen er ikke begrenset til utførelsen beskrevet over, men den kan implementeres i mange andre førskjellige utførelse innen omfanget av de vedlagte krav.

6 P a t e n t k r a v Et høytrykksdrivstoff koblingsarrangement til en injektorholder (2) i et common rail-system for en stor forbrenningsmotor, omfattende et første rørmiddel (3) for tilførsel av høytrykksdrivstoff tilveiebragt av et common rail-system inn i sylinderhodet (1) til motoren og et andre rørmiddel (4) for tilførsel av høytrykksdrivstoff videre inne i sylinderhodet (1) inn i injektorholderen (2) for å bli injisert inn i en sylinder i motoren, en første ende (4a) til det andre rørmiddelet (4) er koblet med det første rørmiddelet (3) og den andre enden (4b) til det andre rørmiddelet (4) er i direkte kontakt med nevnte injektorholder (2), arrangementet omfatter videre festemidler (7) arrangert i gjenget forbindelse med en første del () av et kammer (,6) i sylinderhodet for å feste det andre rørmiddelet (4) tett til injektorholderen (2), festemidlene (7) utøver festekraften gjennom en forstørret del (4c) med egnet motoverflate (4d) arrangert i det andre rørmiddelet (4), nevnte kammer (,6) er arrangert i kommunikasjon med injektorholderen (2) gjennom en andre del (6) av kammeret (,6), det andre rørmiddelet (4) er adskilt fra nevnte kammer (,6) over en vesentlig del av dens lengde mellom festemidler (7) og injektorholderen (2), karakterisert ved at for å tilveiebringe en bedre tilbakeholdelsesspenning for det andre rørmiddelet (4) som befinner seg i kammeret (,6) under endret termisk belastning, er en viss spenning forårsaket av festemidlene (7) arrangert for å produsere en svak bøying av det andre rørmiddelet (4) ved å velge lengden på det andre rørmiddelet (4) mellom en forstørret del (4c) og den andre enden (4b) til å være fra rundt til ganger diameteren derav, og ved å velge diameteren til kammeret (,6) til å være rundt 40% - 0% større enn det andre rørmiddelet (4) som befinner seg deri. 2. Et arrangement i henhold til krav 1, karakterisert ved at det andre rørmiddelet (4) er tilveiebragt med et støtteelement (13) for å støtte den til sylinderhodet (1) langs den andre delen (6) av kammeret (,6) Et arrangement i henhold til et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at kammeret (,6) er arrangert for å samle såkalt skitten lekkasje som renner fra den utvendige overflaten til injektorholderen (2) og at sylinderholdet (1) er tilveiebragt med en kanal (12) eller lignende for å føre den oppsamlede lekkasjen vekk fra nevnte kammer (,6) og sylinderhodet (1).

7 6 4. Et arrangement i henhold til krav 3, karakterisert ved at den første delen () av kammeret (,6) er bundet av sylinderhodet (1), festemidlene (7) og det andre rørmiddelet (4) inkludert den forstørrede delen (4c) av dette.. Et arrangement i henhold til et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at diameteren til den første delen () til kammeret (,6) er vesentlig større enn diameteren til den andre delen (6) til kammeret (,6) og inkluderer vesentlig fritt rom for oppsamling av nevnte lekkasje. 6. Et arrangement i henhold til ethvert av de foregående kravene, ka- rakterisert ved at festemidlene (7) er et hylseformet boltelement gjennom hvilket det andre rørmiddelet (4) er tilpasset Et arrangement i henhold til ethvert av de foregående kravene, karakterisert ved at kontaktoverflaten (7a) til festemidlene (7) er kjegleformet og dens motoverflate (4d) på den forstørrede delen (4c) er enten kuleformet eller kjegleformet. 8. Et arrangement i henhold til ethvert av de foregående kravene, karakterisert ved at hodet (4e) til den andre enden (4b) til det andre rørmiddelet (4) er kuleformet og dens motoverflate (2a) i injektorholderen (2) er kjegleformet.

8