内燃机的水喷射装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车的内燃机(2)的水喷射装置，包括：用于储存水的至少一个水箱(5)，用于将水喷射到所述内燃机(2)中的至少一个水喷射器(6)，用于将水从所述水箱(5)输送到所述水喷射器(6)中的至少一个输送元件(3)，其中，所述输送元件(3)经由第一管路(7)与所述水箱(6)连接并且经由第二管路(8)与所述水喷射器(6)连接，提出，所述水喷射装置(1)还包括用于储存水的压力存储器(14)，其中，所述压力存储器(14)与所述水喷射器(6)流体连通。

Water injection device of internal combustion engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的水喷射装置
本专利技术涉及一种内燃机的水喷射装置以及一种这样的内燃机。
技术介绍
由于对减少二氧化碳排放的要求提高，内燃机越来越在燃料消耗方面被优化。然而，已知的内燃机在具有高负载的运行点中不能够在消耗方面被优化地运行，因为该运行受爆震倾向和高废气温度限制。一种可能的用于减小爆震倾向和用于降低废气温度的措施是喷射水。在此，通常存在单独的水喷射系统，以便能够实现水喷射。因此，例如由DE102015208476A1已知一种用于内燃机的水喷射系统。在用于内燃机的水喷射系统中通常设置有水箱，使得随时可提供用于喷射到内燃机的进气管或者燃烧室中的水。附加地，在这种水喷射系统中，能够借助水获取装置例如从机动车中的内燃机废气系统或从机动车的周围环境获取水，并且将所述水例如也供应至水箱。水例如可以借助输送元件，例如借助泵从水箱经由分配器装置被输送至喷射阀，然后，水通过该喷射阀例如被喷射到内燃机的进气管或燃烧室中。为此，如在用于燃料的喷射系统中那样，分配器可以设置为用于存储水并且将水分配到多个喷射阀上。在水喷射系统被激活的内燃机的运行点之间，关闭用于输送水的泵。即水静止在水喷射系统的水喷射器和管路中。
技术实现思路
根据本专利技术提出一种用于机动车的内燃机的水喷射装置。所述水喷射装置包括用于储存水的至少一个水箱，用于将水喷射到内燃机中的至少一个水喷射器，用于将水从水箱输送到水喷射器中的至少一个输送元件，其中，所述输送元件经由第一管路与水箱连接并且经由第二管路与水喷射器连接。根据本专利技术，水喷射装置还包括用于储存水的压力存储器，其中，所述压力存储器与水喷射器流体连通。与现有技术相比，用于机动车的内燃机的水喷射装置具有以下优点：避免水喷射装置中的水压的压力崩溃。当内燃机的运行点离开具有激活的水喷射的区域并且与此相应地，输送元件减小水的输送量或输送元件被关闭时，可以借助压力存储器有利地维持例如在输送元件和喷射阀之间存在的系统压力。如果内燃机然后进入到对于水喷射重要的运行点中，使得水应再次被喷射到内燃机中，则在输送元件再次启动之前就提供所储存的系统压力。可以有利地由压力存储器提供用于第一次喷射所需的水量。因此，可以有利地避免由于通过输送元件延迟的压力建立而引起延迟地激活水喷射。因此，可以有利地通过根据本专利技术的水喷射系统避免在水喷射系统中、尤其在激活水喷射和未激活水喷射之间的过渡区域中的压力崩溃。因此，在激活水喷射和未激活水喷射之间的过渡区域中存在高动态要求的情况下也能够在所希望的压力范围内保证水的直接可用性。此外，通过由压力存储器的压力平衡也可以有利地卸载输送元件。此外，通过压力存储器得到在将水从水喷射器抽吸回方面的优点。水喷射装置相对于燃料喷射装置的特别之处在于，在水喷射装置中的喷射阀在内燃机停机之后被清空，以便预防由于冻结和在此膨胀的水而可能损坏水喷射器和/或整个水喷射系统。这例如可以通过将水从水喷射器抽吸回的输送元件实现。在抽空水喷射器和水喷射系统时，储存在压力存储器中的水被排出并且能够因此有利地辅助所述抽空。此外，在抽吸回剩余水之后例如仍滞留在水喷射装置的管路或其它部件中的剩余水能够在冻结时膨胀到压力存储器中。通过在从属权利要求中说明的特征能够实现本专利技术的另外的有利构型和扩展方案。根据一个有利的实施例设置，压力存储器布置在输送元件和水喷射器之间的第二管路上。这样布置的压力存储器可以有利地维持输送元件和水喷射器之间的系统压力并且防止延迟激活地水喷射。根据一个有利的实施例设置，所述压力存储器构造为以气体作为可压缩介质的液压存储器。根据一个有利的实施例设置，所述压力存储器包括弹簧元件。根据一个有利的实施例设置，所述水喷射装置还包括截止元件，所述截止元件设置为用于中断水箱和水喷射器之间的连接。通过这样构造的截止元件可以有利地封闭在截止元件和水喷射器之间的区域并且因此在该区域中维持例如由输送元件产生的系统压力。此外，通过这样构造的截止元件也可以有利地保护输送元件并且例如也可以使用在该输送元件关闭之后不能单独保持系统压力的输送元件。根据一个有利的实施例设置，截止元件布置在输送元件和压力存储器之间的第二管路上或布置在水箱和输送元件之间的第一管路上。当在截止元件和水喷射器之间的区域被水充注时，可以关闭截止元件。通过关闭截止元件，在关闭的截止元件和水喷射器之间形成封闭区域。因此，在截止元件和水喷射器之间的该区域中的系统压力也能够在水喷射装置的停用阶段中被保持在极限值以上。根据一个有利的实施例设置，截止元件包括止回阀，其中，该止回阀设置为用于仅允许水沿一个方向从水箱流到压力存储器。一旦输送元件已建立所需的压力，止回阀就打开并且水可以从水箱经由止回阀流到水喷射器。当内燃机的运行点离开具有激活的水喷射的区域并且输送元件与此相应地减小水的输送量或输送元件被关闭时，可以借助压力存储器有利地维持例如在输送元件和喷射阀之间存在的系统压力。这可以有利地通过输送元件和压力存储器之间的止回阀来辅助，因为止回阀防止，水能够从水喷射器和/或压力存储器流回到箱中并且因此维持止回阀和水喷射器之间的系统压力。如果在重新激活水喷射的情况下接通输送元件或者再次提高水的输送量，则一旦输送元件已经建立所需要的系统压力，止回阀就打开。然后，一方面供给水喷射器并且另一方面将压力存储器再次预负载。根据一个有利的实施例设置，压力存储器设置为用于将水喷射装置中的系统压力保持在大于3×105Pa、优选大于5×105Pa、特别优选大于5×105Pa且小于10×105Pa的水平上。因此，一方面可以避免在截止元件和水喷射器之间的区域中形成蒸汽，并且另一方面，当水被喷射到内燃机的进气通道中时，可以避免水在进气通道上的壁面湿润。在水喷射激活期间，通过从箱补充流入的水来冷却水喷射系统的部件。然而，在水喷射系统中存在高温和静止的水时，温度升高直至形成蒸汽。该效应在高海拔处、例如在山区行驶时由于下降的气压和伴随着的减小的蒸发温度而加剧。如果截止元件和水喷射器之间的系统压力在大于3×105Pa、优选大于5×105Pa且小于10×105Pa的水平上，则抵抗蒸汽形成效应并且也能够在未激活水喷射的情况下防止蒸汽形成，因为水的蒸发温度升高到至140℃。此外，得到以下优点：可以通过压力存储器将在输送元件和水喷射器之间的管路中的压力始终保持在水喷射器的尖端上和/或在水喷射器的喷射孔盘上作用的负载压力以上，所述负载压力能够短暂地相对达到至3×105Pa。因此，能够有利地防止空气经由水喷射器的尖端和/或经由水喷射器的喷射孔盘侵入。此外，一种内燃机是有利的，该内燃机包括根据本专利技术的用于喷射水的水喷射装置。在此，也获得关于根据本专利技术的水喷射装置而得到的优点。特别优选地，所述内燃机按照奥托原理并且以汽油运行。下述内燃机可以被理解为按照奥托原理运行的内燃机：在所述内燃机中，通过呈火花塞形式的外源点火装置实现汽油或者汽油-空气混合物的燃烧。因为在这样的内燃机中通过外源点火精确地预确定点火时间点，所以可以充分利用关于根据本专利技术的水喷射装置所说明的优点。通过根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的内燃机(2)的水喷射装置，所述水喷射装置包括：/n-用于储存水的至少一个水箱(5)，/n-用于将水喷射到所述内燃机(2)中的至少一个水喷射器(6)，/n-用于将水从所述水箱(5)输送到所述水喷射器(6)中的至少一个输送元件(3)，其中，所述输送元件(3)经由第一管路(7)与所述水箱(6)连接并且经由第二管路(8)与所述水喷射器(6)连接，/n其特征在于，所述水喷射装置(1)还包括用于储存水的压力存储器(14)，其中，所述压力存储器(14)与所述水喷射器(6)流体连通。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 DE 102017210482.11.一种用于机动车的内燃机(2)的水喷射装置，所述水喷射装置包括：
-用于储存水的至少一个水箱(5)，
-用于将水喷射到所述内燃机(2)中的至少一个水喷射器(6)，
-用于将水从所述水箱(5)输送到所述水喷射器(6)中的至少一个输送元件(3)，其中，所述输送元件(3)经由第一管路(7)与所述水箱(6)连接并且经由第二管路(8)与所述水喷射器(6)连接，
其特征在于，所述水喷射装置(1)还包括用于储存水的压力存储器(14)，其中，所述压力存储器(14)与所述水喷射器(6)流体连通。


2.根据权利要求1所述的水喷射装置，其特征在于，所述压力存储器(14)布置在所述输送元件(3)和所述水喷射器(6)之间的第二管路(8)上。


3.根据前述权利要求中任一项所述的水喷射装置，其特征在于，所述压力存储器(14)构造为以气体作为可压缩介质的液压储存器。


4.根据前述权利要求中任一项所述的水喷射装置，其特征在于，所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·奥贝格费尔，P·格拉代尔，I·布拉克，P·申克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE