设置有具有加热装置的水基操作液体进给系统的内燃机制造方法及图纸

一种内燃机(2)，其包括设有燃烧室的至少一个气缸，燃烧后在其中产生排气(11)；排气管道(3)，其由排气(11)流过；以及水基操作液体系统(1)，其包括设计成容纳一定量的水基操作液体的储罐(4)和加热装置(9)，该加热装置(9)与储罐(4)耦接并且设计成加热水基操作液体。特别地，加热装置(9)包括加热室(12)，其围绕排气管道(3)的一部分、包括设计成从外部接收空气的入口开口(13)、配置成允许热从排气管道(3)的壁转移到从外部接收的空气，以及包括用于被加热的空气的出口开口(14)；以及加热装置(9)包括热交换器(15)，其接收被加热的空气并与储罐(4)热耦接，以将被加热的空气所拥有的部分热量释放到容纳在储罐(4)中的水基操作液体(10)中。(10)中。(10)中。

【技术实现步骤摘要】
设置有具有加热装置的水基操作液体进给系统的内燃机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求号为102019000018542的于2019年10月11日提交的意大利专利申请的优先权，通过引用将其全部公开内容并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种设置有进给系统的内燃机，该进给系统具有加热装置。
[0004]本专利技术在内燃机中找到有利的应用，该内燃机设置有将待注入的软化水进给到燃烧室中的系统，在下面的描述中将对此进行明确参考，而不会因此而失去普遍性。

技术介绍

[0005]众所周知，在处理内燃机时，除燃料之外,制造商建议将软化水进给到限定在气缸内的燃烧室中。
[0006]在内燃机中，注水系统包括将水以喷雾或与燃料混合的形式通过进气管道引入发动机，或直接引入燃烧室，以冷却空气/燃料混合物，从而增加了爆震现象的抵抗能力。水具有高的汽化潜热。换句话说，从液态转变为气态需要大量的能量。当将处于环境温度的水注入进气管道时，它从流入和流出金属壁的空气中吸收热量，从而蒸发，从而冷却流入的物质。因此，发动机吸入了新鲜空气，换言之，吸入了更浓的空气，提高了体积效率以及降低了爆震的可能性，此外还可以注入更多的燃料。
[0007]在压缩过程中，以非常小的液滴形式存在的水蒸发并从被压缩的空气中吸收热量，将其冷却并降低其压力。
[0008]压缩后，燃烧发生以及存在进一步的有益效果：在燃烧过程中，大量的热量生成，这些热量被水吸收，从而降低循环的峰值温度，从而因此减少Nox的形成以及减少将被发动机壁吸收的热量。这种蒸发进一步将发动机的部分热量(否则会被浪费)转化为压力，这是由所形成的蒸汽产生的，因此增加了对活塞的推力，并且还增加了进入排气涡轮机的能量流(此外，由于额外的水吸收热量，涡轮机将受益于排气温度的降低)。
[0009]水进给系统包括储罐，该储罐中装有软化水(以避免水垢的形成)。储罐通常是从车辆外部填充的，也可以使用空调系统的冷凝水、利用排气的冷凝水或输送雨水来填充。此外，该储罐通常设置有电加热装置(即，设置有当其由电流流过时通过焦耳效应产生热量的电阻)，该电加热装置用于在外部温度特别低时融化可能的冰。
[0010]需要一种加热装置，该加热装置制造简单且经济并且在能量方面有效(即，确保尽可能低的能量消耗)。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种内燃机，该内燃机设置有具有加热装置的水基操作液体进给系统，其在能量方面是有效的，并且同时制造简单且经济。
[0012]根据本专利技术，提供一种内燃机，其包括：
[0013]设置有燃烧室的至少一个气缸，燃烧后在其中产生排气11；
[0014]排气管道，其由来自燃烧室的排气流过；以及
[0015]水基操作液体系统，包括：储罐，该储罐设计成容纳一定量的水基操作液体；以及加热装置，该加热装置与储罐耦接并且设计成加热容纳在储罐中的水基操作液体；
[0016]内燃机的特征在于，加热装置包括：
[0017]加热室，其围绕排气管道的一部分，包括设计成从外部接收空气的入口开口，配置成允许热量从排气管道的壁转移到从外部接收的空气，以及包括用于被加热的空气的出口开口；和
[0018]热交换器，其从加热室的出口开口接收被加热的空气，并且热耦接至储罐，以将由被加热的空气所拥有的部分热量转移至在储罐中包含的水基操作液体。
[0019]所述权利要求描述了本专利技术的实施例，并且构成了说明书的组成部分。
附图说明
[0020]现在将参考附图描述本专利技术，附图示出了本专利技术的非限制性实施例，其中：
[0021]·
图1是内燃机的示意图，该内燃机设置有向至少一个燃烧室进给水的系统。
[0022]·
图2是图1的进给系统的加热装置的示意图。
[0023]·
图3是图2的加热装置的替代实施例的示意图。以及
[0024]·
图4是图2的加热装置的另一实施例的示意图。
具体实施方式
[0025]在图1中，数字1总体上表示用于在内燃式热机2中进给水基操作液体10(特别是软化水)的系统；为了提高燃烧效率和/或增加所产生的功率，水基操作液体10旨在到达在内燃式热机2的气缸中获得的燃烧室。
[0026]在每个气缸的燃烧室中，随着燃烧，产生排气11，其通过排气管道3(在图2-4中部分地和示意性地示出)被输送，从而在已经被适当处理(例如在催化转化器中)之后被释放到大气中。
[0027]进给系统1包括容纳有大量的水基操作液体10的储罐4和泵5，泵5从储罐4的内部抽吸水基操作液体10并将其在压力下转移至进给管道6中。多个喷射器7连接到进给管道6的末端部分，并且以低压将水基操作液体10注入到相应的进气管道中，新鲜空气通过该进气管道被输送到气缸。根据另一个实施例，喷射器6可以以高压将水基操作液体10直接注入到气缸中(在这种情况下，通常设置另外的高压泵)。
[0028]根据另一实施例，由进给系统1进给的水基操作液体10与注入到气缸中的燃料混合。
[0029]沿着进给管道6且紧接在泵5的下游，有最大压力阀8，即该阀是当进给管道6内的压力超过预定阈值时其打开以将过量的水基操作液体10重新引入到储罐4中的阀；基本上，最大压力阀8像压力调节器一样操作，以防止进给管道6内部的压力超过预定阈值。根据替代的完全等效的实施例，压力传感器(未示出)布置在泵5的下游(例如，在与喷射器7连接的共轨中)，并且泵5的流速通过反馈控制调整以便将泵5下游的压力保持在所需值附近(该值也可以基于发动机点而变化)；在该实施例中，最大压力阀8不存在或者仅由于安全原因而
存在(即，仅在控制错误或故障的情况下才开始起作用)。
[0030]根据图2，进给系统1包括加热装置9，该加热装置9耦接至储罐4以及耦接至排气管道3，并且以下面详细描述的方式操作。
[0031]加热装置9包括加热室12，该加热室围绕排气管道3的一部分并且包括设计成从外部接收空气的入口开口13和布置得高于入口开口13的出口开口14。通过加热室12的空气循环可以通过这些方式获得：简单的对流运动、也可以利用车辆运动产生的压力和/或借助风扇或电动吸气器。加热室12通常由金属材料制成，以使其能够承受排气管道3的温度。
[0032]排气管道3的位于加热室12内部的部分加热流过加热室12的空气；此外，排气管道3由金属材料制成，因此具有高导热率，所以，存在热量从排气管道3的壁到流过加热室12的空气的高传递。造成了通过这样做被加热的空气流向加热室1的出口开口14。
[0033]加热装置9还包括热交换器15，该热交换器15通过进给管道16连接到加热室12的出口开口14，并且热耦接到储罐4(即，能够将热量释放到储罐4)。
[0034]根据图2所示的实施例，热交换器15包括包装主体17，该包装主体在内部是中空的，以便在内部容纳储罐4，即包装主体17包括容纳储罐4的腔17A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机(2)，包括：设有燃烧室的至少一个气缸，燃烧后在气缸中产生排气(11)；排气管道(3)，所述排气管道由来自燃烧室的排气(11)流过；以及水基操作液体系统(1)，包括：储罐(4)，所述储罐设计成容纳一定量的水基操作液体；以及加热装置(9)，所述加热装置与储罐(4)耦接并且设计成加热容纳在储罐(4)中的水基操作液体；内燃机(2)的特征在于，加热装置(9)包括：加热室(12),所述加热室(12)围绕排气管道(3)的一部分，包括设计成从外部接收空气的入口开口(13)，配置成允许热从排气管道(3)的壁转移到从外部接收的空气，以及包括用于被加热的空气的出口开口(14)；和热交换器(15)，所述热交换器从加热室(12)的出口开口(14)接收被加热的空气，并与储罐(4)热耦接，以便将被加热的空气所拥有的部分热量转移给容纳在储罐(4)中的水基操作液体(10)。2.根据权利要求1所述的内燃机(2)，其特征在于，所述加热装置(9)包括调节阀(20)，所述调节阀介于加热室(12)和热交换器(15)之间，并且设计成调节在加热室(12)和热交换器(15)之间的被加热的空气的流动。3.根据权利要求2所述的内燃机(2)，其特征在于：加热装置(9)，所述加热装置包括第一温度传感器(21)，所述第一温度传感器设计成测量流入到热交换器(15)中的被加热的空气的温度；以及进给阀(20)，所述进给阀依赖于由第一温度传感器(21)检测的被加热的空气的温度来调节在加热室(12)和热交换器(15)之间的被加热的空气的流流动。4.根据权利要求2所述的内燃机(2)，其特征在于：储罐(4)，所述储罐设置有第二温度传感器(23)，所述第二温度传感器设计成测量容纳在储罐(4)中的水基操作液体(10)的温度；以及进给阀(20)，所述进给阀依赖于由第二温度传感器(23)检测的被加热的空气的温度来调节在加热室(12)和热交换器(15)之间的被加热的空气的流动。5.根据权利要求2所述的内燃机(2)，其特征在于，所述加热装置(9)包括进给管道(16)，所述进给管道将加热室的出口开口(14)连接至热交换器(15)的入口开口(25)，并设有进给阀(20)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机(2)，其特征在于，所述热交换器(15)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：马瑞利欧洲公司，
类型：发明
国别省市：