CN101052453A - 内燃机的燃油滤清器 - Google Patents

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Abstract

一燃油滤清器具有一内燃机的滤清器壳体，其中，与燃油分离的水可收集在滤清器内，可以允许以最小可能的总体积收集最大可能的分离水量。为此目的，此一燃油滤清器的特征在于：—一液体管线(3)从滤清器壳体的区域引向一位于滤清器壳体外面的水收集腔室(4)内，所述滤清器壳体暴露于燃油中并且分离的水由于重力可沉淀在其中，—水收集腔室(4)的上部区域通过一安装在那里的连接管线(5)连接到内燃机的一燃油供应管线(1)。

Description

内燃机的燃油滤清器
技术领域
本发明涉及一根据权利要求1的前叙部分所述的用于内燃机的燃油滤清器。
背景技术
特别是在柴油燃料滤清器中，存在于燃油中的水通常被分离、被收集在一位于滤清器壳体底部内的一个腔室之内，然后在达到一预定的体积之后，予以排放掉。因为水的比重大于燃油，因此水沉在燃料油的下面，如果水预先以可分离的液滴形式凝结在滤清器内的话，就有可能在滤清器较下面的壳体区域收集分开来的水。在滤清器内的、所需要的液滴形成可以通过基本上公知的水分离方法来诱发和/或加以增加。
为了确保排走所收集的水，在已知的滤清器内需探测沉降在流体滤清器下部腔室内的水的体积。
为了防止收集在滤清器底部的水的流出，英国专利GB 21 29 329 B描述了以极低的体积流量通过一设置在内燃机空气吸气管线内的文丘里管嘴，用抽吸方法除去收集的水，然后，将其加到供应给燃烧过程的吸入空气中。
发明内容
该问题通过一具有权利要求1的特征的普通燃油滤清器得以解决。
具有优点的和有利的实施例是从属权利要求的目的。
本发明基于以下总的理念，将分离的水运输出滤清器壳体，进入到一与滤清器分离的水收集腔室内，并且在发动机操作过程中以尽可能最简单的方式来实施。对于燃油在压力下流过燃油滤清器的情况，以下的做法已经足够了，即，水收集腔室与燃油滤清器分离地定位，位于燃油滤清器底部和进入到位于燃油滤清器下游的燃油供应管线的一入口管线之间的节流的连接管线。然而，在通过燃油滤清器进行抽吸燃油的燃油滤清器的情况中，在上述的介于燃油滤清器和燃油输送管线之间上述连接管线中不可避免地需要一泵。这样一泵也可供选择地用于一燃油滤清器内，即根据上述的第一情况，燃油通过燃油滤清器传送。一文丘里管嘴是泵或抽吸装置特别合适的实例。水收集腔室可位于远离燃油滤清器的任何距离处，即那里有足够的安装空间用于相对大的水收集体积。
本发明的文丘里管嘴分配给燃油供应管线，燃油通过该供应管线供应到内燃机的燃烧室，该燃油流的至少一个分支流通过该管线。由文丘里管嘴从水收集腔室中吸入的流体应只是燃油。为此，与滤清器分离的水收集腔室应在内燃机第一次起动操作时或在滤清器更换之后灌满燃油。这种灌油是以与燃油滤清器中的灌油相同的方式进行，并通常称之为“泄放燃油滤清器”。
如果燃油滤清器和与其分离但通过管线连接到滤清器的水收集腔室被燃油所灌满，在滤清器内分离的水按如下所述进行收集。
在设计以通常方式分离水的燃油滤清器内，例如，在清洁侧上分离的水沉淀在滤清器壳体的底部。在发动机操作中，燃油通过分配给燃油供应管线的文丘里管嘴从水收集腔室的上部区域抽出，并最好连续地除去。这必然从燃油滤清器的底部抽去相等体积的流量。从滤清器壳体底部抽去的燃油连同水必须在水收集腔室顶部处分离，因为它的比重轻于水。这确保只有燃油而不是水将被供应泵吸收，具体来说，泵设计为一文丘里管嘴。
基本上，可连续地和断续地从燃油滤清器底部抽去水。在从燃油滤清器中除去分离的水时，重要的是，分离的水的“液滴形”在其从滤清器抽去时不要失去，因为否则的话水和燃油会回混，而这在与滤清器分离的水收集腔室内是应绝对避免的。如果水不再处于足够大的“液滴形式”，其中，由于比重的差异发生水和燃油之间的分离，这一回混将会发生。在连续操作中，即，从滤清器中连续地抽去体积的流量的情况下，应选择抽去的体积流量的大小，以确保发动机操作过程中滤清器内分离的水可被移去而在滤清器内水没有回行。
在断续的操作中，必须确保滤清器内分离的水体积不超过某一预选的程度。例如，这可通过一设置在滤清器上的水位传感器来实现。
对于连续的和间断的操作，水收集腔室必须设置有水位传感器以确保在发生水进入通向文丘里管嘴的连接管线的危险之前水从收集腔室排出。
为了从收集腔室中除去水，可提供各种设计手段，诸如一般已公知的带有直接与燃油滤清器壳体连成一体的水收集腔室。一特别简单的方法是在收集腔室底部区域内提供一释放螺钉。
将在下面详细地解释的一特别优选的示范实施例示于附图中。
附图的简要说明
在附图中，只有一个图，即图1，其中：
图1示出了燃油滤清器的示意图，它有一个与其离开一段距离的水收集腔室。
具体实施方式
燃油通过其中流动的一燃油滤清器2设置在一柴油燃油供应管线1内。在此示范的实施例中，燃油通过燃油滤清器抽出。
液体管线3从该燃油滤清器2的底部通向一设计为容器的水收集腔室4。该流体管线3连接到水收集腔室4，它大致在下底部区域内敞开。一连接管线5从水收集腔室4的上部区域通过设置在燃油供应管线1内的文丘里管嘴6进入燃油供应管线1的流动腔室内。
水收集腔室4可安装在离燃油滤清器2的任何距离处，并可以是在燃油滤清器2内分离的水由于其重力而沉淀之处的燃油滤清器2的下部区域上方的一位置内。这样一位置的独立性使设计成为一文丘里管嘴6的供应泵毫无问题地能将在燃油滤清器2的底部区域内抽取的液体传输到较高的液位。
在水收集腔室4的上部区域内，设置在一水位传感器7。一传统的排放螺钉8设置在水收集腔室的底部区域内，通过排放螺钉的操作水可从水收集腔室4排出。一保护装置9可设置在连接管线5连接到水收集腔室4的区域内，设置所述保护装置来确保只有燃油而没有水可进入到连接管线5内。
以上所述装置可按以下描述进行操作。
在内燃机初始操作之前，燃油滤清器2和水收集腔室4用燃油灌满。这可以以泄放柴油机中的燃油滤清器2的习惯的方式进行。如果燃油滤清器2和水收集腔室4已经完全地灌满，则在发动机操作的起动过程中在水收集腔室4内起初只有燃油。
在本发明装置的连续操作中，文丘里管嘴6设计成具有足够的抽吸功率以确保足够的流体将始终通过液体管线3从燃油滤清器2抽出，这样，水不会因水分离在燃油滤清器2内而倒流。在此意义上防止水倒流意味着，在发动机操作过程中，当水在滤清器内与燃油分离时，至少在平均上，总是有足够的水通过管线3除去。用抽吸方法移去的分离的水与燃油一起通过流体管线3移去，并引入到水收集腔室4内。该流体的输送必须以保持水的“液滴状态”的方式发生。仅以此方式才可能确保燃油和水收集腔室4内所需要的水之间的分离事实上的确因这两种流体的比重差别而发生。如果通过流体管线3合适的设计可确保这样的分离，则燃油可停留在上部区域内，而水停留在水收集腔室4的下部区域内。这样，只有燃油总是通过连接管线5从水收集腔室4的上部区域抽出到文丘里管嘴6内，直到水收集腔室4内实际上不再有燃油存在的状态占上风为止。设置在水收集腔室4的上部区域内的水位传感器7监视该限制的状态，在该状态中，在其待抽出的上部区域内的水收集腔室4内不再有足够的燃油，且不与水混合。如果水位传感器7探测到该临界的限制状态，则以用于车辆柴油机的传统的方式从水收集腔室4中除去水，然后，水收集腔室4再次用燃油灌满。
对于装置的间断操作，装置本身基本上也可在燃油滤清器2内需要一附加的水位传感器。一旦达到一预选的最大水体积时，所述水位传感器驱动水排放到水收集腔室4内。
在这里所述的示范实施例中，水的分离发生在清洁端上的燃油滤清器2内，这就是为什么通过水收集腔室4携带的燃油传输到燃油供应管线1的清洁端内的原因。在水分离发生在燃油滤清器2内的未过滤端上的情形中，通过水收集腔室4的燃油当然也供应到燃油滤清器2的未过滤端上的燃油供应管线1。
对于燃油未被“抽去”但相反被“强制”通过燃油滤清器的情形，代替文丘里管嘴6，从连接管线5引出水收集腔室4外进入到燃油供应管线1内的仅一个节流的燃油输入管线可发生在省略掉的文丘里管嘴6的区域内。
无论是个别地还是任何要求的形式，表征在描述中和附后权利要求书中的所有特征对于本发明都是根本的本质。

Claims (7)

1.一种燃油滤清器，具有内燃机的滤清器壳体，其中，与燃油分离的水可收集在滤清器(2)内，其特征在于，
-一液体管线(3)从滤清器壳体的区域引向一位于滤清器壳体外面的水收集腔室(4)，所述滤清器壳体暴露于燃油并且分离的水由于重力可沉淀在那里，
-水收集腔室(4)的上部区域通过一安装在那里的连接管线(5)连接到内燃机的燃油供应管线(1)的一区域。
2.如权利要求1所述的燃油滤清器，其特征在于，一供应泵设置在滤清器壳体和燃油供应管线(1)之间的流动路径内。
3.如权利要求2所述的燃油滤清器，其特征在于，供应泵设计成一设置在燃油供应管线(1)内的文丘里管嘴(6)，连接管线(5)通过其敞开到燃油供应管线(1)内。
4.如权利要求2或3所述的燃油滤清器，其特征在于，供应泵的供应特性设计为连续地供应的燃油流，其中，在燃油滤清器(2)操作过程中在滤清器内分离的水量(至少为产生的平均量)可从滤清器壳体返回运出而没有倒退。
5.如上述权利要求中任何一项所述的燃油滤清器，其特征在于，一可关闭的输出流开口设置在水收集腔室(4)的底部区域内。
6.如上述权利要求中任何一项所述的燃油滤清器，其特征在于，一水位传感器(7)位于水收集腔室(4)的上部区域内。
7.如上述权利要求中任何一项所述的燃油滤清器，其特征在于，一水分离/保持装置从水收集腔室(4)中引出，在连接管线(5)的上游连接在从水收集腔室(4)中引出的一区域内。
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