CN102947564B - 将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法 - Google Patents

将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102947564B
CN102947564B CN201180030830.3A CN201180030830A CN102947564B CN 102947564 B CN102947564 B CN 102947564B CN 201180030830 A CN201180030830 A CN 201180030830A CN 102947564 B CN102947564 B CN 102947564B
Authority
CN
China
Prior art keywords
injection valve
liquid
valve
cooling circuit
throttle element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180030830.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102947564A (zh
Inventor
M·布格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN102947564A publication Critical patent/CN102947564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102947564B publication Critical patent/CN102947564B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F01N2260/024—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using a liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/11—Adding substances to exhaust gases the substance or part of the dosing system being cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1473—Overflow or return means for the substances, e.g. conduits or valves for the return path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/043—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with cooling means other than air cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0007—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于将液体、尤其是燃料计量分配到内燃机的排气线路中的装置，其中，该装置包括至少一个能够利用关闭机构关闭的喷射阀，该喷射阀具有用于调节喷射阀中的温度的冷却循环回路，在该喷射阀的前面连接有用于控制或调节穿过喷射阀、尤其是穿过喷射阀的冷却循环回路的液体的体积流的量的节流元件，其中，当节流元件对去往喷射阀的液体的体积流取消节流时，喷射阀打开。

Description

将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种按照独立权利要求所述类型的用于将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法。
背景技术
为了内燃机的废气后处理，DE4436397B4公开了将液体、例如液态的尿素溶液或燃料从储备容器中通过输送元件输送到喷射阀，该喷射阀将所要求的液体量计量分配到排气线路中。在此，该喷射阀以如下方式布置在排气线路上，即其喷射孔指向排气线路。
在运行中，由于排气线路中的热的废气可能会在喷射阀、尤其是在其喷射口处出现极高的温度。该不利影响会由于必须在热的部件、例如内燃机或废气涡轮增压机附近布置喷射阀而变得更严重。在此，存在喷射阀中液体的不希望的热分解或者说在喷射阀的喷射口中形成沉积的危险。由此会使得喷射阀的计量分配精确度变差，这在极端情况下会导致喷射阀失效。
为了避免喷射阀中极高的温度，DE102007011686A1公开了一种具有在喷射口区域中的冷却设备的喷射阀。此外，DE102006019973A1公开了一种用于提供废气系统中的还原剂的计量分配系统，其中，计量分配系统的计量分配阀可以经由冷却循环回路冷却。
发明内容
与此相比，具有独立权利要求的特征的用于将液体计量分配到内燃机的排气线路中的根据本发明的装置和根据本发明的方法的优点在于，当节流元件对去往喷射阀的液体的体积流取消节流时，喷射阀打开。由此可以通过该装置的冷却循环回路调节任意小的流量，从而喷射阀的冷却可以根据需要得到控制并且不总是以泵的最大输送量进行。因此，需要更少的用于输送液体穿过喷射阀的功率，这导致了内燃机的更高的效率。此外，喷射阀通过一个在去往喷射阀的入流中的节流器而具有对抗在所述节流元件之前的液体循环回路中的压力波动的更高的稳固性，这是因为这种压力波动通过节流元件被阻尼。这种压力波动的减小避免了错误受控的喷射并且导致喷射阀的更高的计量分配精确度。
通过在从属权利要求中列举的措施实现了独立的装置权利要求和给出的方法的有利改进方案以及改良措施。
一种有利的改进方案在于，喷射阀具有另一个、例如布置在关闭机构中的节流器，当穿过第一节流元件的穿流完全打开时，该另外的节流器具有比节流元件更大的节流作用。通过该另一个节流器可以限定穿过喷射阀的冷却循环回路的最大冷却量，尤其是来自冷却循环回路的回流量，从而例如可以在喷射阀中构建压力。
另一个有利的改进方案在于，从第一运行状态（在第一运行状态中该节流元件确定穿过喷射阀的冷却循环回路的体积流）出发，当去往喷射阀的体积流被取消节流并且通过喷射阀中的另一个节流器被节流时，在第二运行状态中喷射阀中的液体压力提高，喷射阀在达到一个已定义的压力水平的情况下打开。通过该改进方案可以将喷射阀实施为压力受控的阀，其从某个压力阈值开始打开。在此，当所述另一个节流器具有固定的横截面且因此从节流元件的一定的取消节流状态开始变成确定穿流量的节流器时，喷射阀中的压力可以单独经由节流元件调节。
该装置的一种有利的设计方案在于，喷射阀的关闭机构构造成阀针、尤其是空心针。关闭机构作为阀针的实施方式实现了，将喷射阀的液体回流部沿关闭机构中的阀针实施，在空心针的情况下该液体回流部可以构造在空心针内部，由此可以非常紧凑地实施喷射阀。
该装置的另一个有利的设计方案在于，节流元件包括：一个计量分配元件、例如计量分配泵、尤其是电控的计量分配泵，一个可调节的节流器和/或一个计量阀。计量分配泵是有利的，因为其可以增强施加到液体上的压力，由此可以将液体以更高的喷射压力喷射并且更精细地雾化。
该装置的一种特别有利的设计方案在于，计量分配泵在计量分配泵关断的运行状态中不完全地截止朝喷射阀的液体输送。由此以有利的方式实现了，在关闭的计量分配泵的情况下也可以将液体为冷却目的穿过喷射阀输送。此外，计量分配泵可以在开启的运行状态中产生一个压力，该压力高于朝节流元件的入流压力且因此导致压力过高。喷射阀也可以因此被协调到打开压力上，该打开压力高于朝节流元件的入流压力。由此可以特别简单和成本低廉地实施朝节流元件的液体输送，或者说这实现了到已经存在的液体循环回路上、例如燃料喷射系统的低压循环回路上的连接。
另一种有利的改进方案在于，喷射阀包括具有液体入流部和液体回流部的冷却循环回路，其中，该液体回流部布置在喷射阀的内部区域、尤其是关闭机构的内部。通过在喷射阀的内部区域中布置液体回流部可以将加热的液体在相对较短的路径上从喷射阀的冷却循环回路中输出，由此将液体的进一步加热以及可能的热分解或老化保持得很低。
另一个有利的改进方案在于，在喷射阀的壳体中、尤其是在去往冷却循环回路的液体输入管道中布置过滤元件、尤其是缝隙式过滤器。通过在喷射阀中整合过滤元件可以提高喷射阀抵挡颗粒的稳固性。通过颗粒存在的危险在于，颗粒沉积在喷射阀的与功能关系重大的区域、尤其是阀座处和其它节流器中并且妨碍阀的功能或者引起更高的磨损，其中，颗粒在极端情况下会导致喷射阀完全失效。该风险通过过滤元件而减少，这导致更高的使用寿命和在喷射阀的运行持续时间上的功能精确性。
该装置的另一种有利的设计方案在于，喷射阀的冷却循环回路冷却喷射阀的面向排气线路的区域、尤其是阀座。阀座通过冷却循环回路的冷却提供了如下优点，恰恰有针对性地冷却在喷射阀的受热负荷最高的部位、尤其是阀座和喷射孔的区域并且因此将阀座处的沉积和喷射孔的积碳的风险保持得很小。
附图说明
本发明的实施例在附图中展示并且在下面的描述中详细阐述。
图1示出了根据本发明的用于将液体计量分配到内燃机的排气线路的装置的示意图；
图2示出了根据本发明的装置的第一实施例的剖视图；
图3示出了根据本发明的装置的另一个实施例的剖视图；
图4示出了根据本发明的装置的又一个实施例的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的用于将液体12计量分配到内燃机10的排气线路20中的装置100。在此，装置100包括在虚线以内示出的部件。
用于储备液体12的储备容器13经由第一连接管道16与泵14的抽吸侧的入口21连接。泵14经由其压力侧的出口22通过另一个连接管道17与节流元件34连接。又一个连接管道18从节流元件向喷射阀50引导，该喷射阀布置在内燃机10的排气线路20上。喷射阀50包括壳体51，该壳体成形为盆形，并且在该壳体的面向排气线路20的一侧可通过关闭机构61关闭。壳体51在其背向排气线路20的一侧通过盖件59关闭，该盖件导向关闭机构61。在喷射阀50中构造有冷却循环回路75，该冷却循环回路在喷射阀50的外部区域从连接管道18向阀座53引导，该阀座利用向外打开的关闭机构61通过阀盘54关闭。冷却循环回路75从阀座53在喷射阀50的内部区域中沿所述关闭机构向盖件59引导。盖件59经由回流管道19与储备容器13连接。
泵14从储备容器13中经由连接管道16抽吸液体12的体积流15并且将其经由连接管道17向节流元件34输送。该节流元件34在起始状态下具有节流作用，从而使该体积流15从节流元件34以减小的压力经由连接管道18流向喷射阀50，其中，连接管道18与喷射阀50的冷却循环回路75连接。液体12的主流动方向通过附图中的箭头表示。
液体12的体积流15在穿流冷却循环回路75的情况下冷却喷射阀50的阀座53的特别受热的区域并且经由与喷射阀50的盖件59连接的回流管道19返回流向储备容器13。如果以如下方式操控节流元件34，即，去往喷射阀50的体积流15通过节流元件34时被取消节流，则喷射阀50中的作用到关闭机构61上的液体12的压力升高。如果喷射阀50中的压力达到或超过为克服作用到关闭机构61上的封闭力所需的阈值，则关闭机构61打开并且将液体12计量分配释放到内燃机10的排气线路20中。适合于在该装置100中使用的液体12比如是含水的尿素溶液或燃料、尤其是柴油燃料。
作为替换方案，液体12的储备和装置100的供给也可以由压力循环回路、例如燃料喷射系统的低压循环回路来实现。在此情况下，当压力循环回路提供具有超过一个阈值的压力的液体12时，可以弃用泵14，该阈值是为克服作用到喷射阀50中的关闭机构61上的封闭力所需的压力阈值。
作为另一种替换方案，喷射阀50也可以被实施为向内打开的阀，其中也可以替换地，阀座53通过阀球55关闭。在所要求保护的装置中，喷射阀50通过冷却循环回路75的冷却不限于阀座53的区域，而是也可以在另一个位置、尤其是在喷射阀50的壳体51中将热排出，从而阀座53的直接的迎流不是必须要求的。在此，冷却循环回路75也可以布置在喷射阀50的外部区域中从阀座53向回流管道19引导的段中、尤其是在壳体51中。在此可替代的是，回流管道19也可以直接连接到壳体51上。
在图2中示出了根据本发明的装置100的另一个实施例的剖视图。在此，用于储备液体12的储备容器13经由第一连接管道16与燃料喷射系统30的前置输送泵23的抽吸侧的入口21连接。前置输送泵23经由另一个连接管道17与用作节流元件34的计量阀32以及经由一个另外的连接管道25以公知的方式与向内燃机10供给的燃料喷射系统30连接。计量阀32经由连接管道18与喷射阀50连接，该喷射阀50布置在内燃机10的排气线路20上。喷射阀50包括壳体51，该壳体成形为盆形，并且在该壳体的面向排气线路20的一侧可通过位于喷射阀50的中轴线60上的关闭机构61关闭。此外，壳体51在面向排气线路20的端面上构造有阀座53，该阀座可通过在关闭机构61上成形的阀盘54关闭。关闭机构61构造成空心针63，该空心针通过压入盖件59中的嵌件52导向。阀弹簧64布置在构造于壳体51的面向排气线路20的端侧上的支承面68和构造成关闭机构61的弹簧挡板65的另一个支承面69之间。连接管道18经由盖件59中的斜钻孔81和连接钻孔82通向环形缝隙57，该环形缝隙57由盖件59和壳体51限定。在此，在盖件59和壳体51之间布置以O形环73形式的密封元件72，其向外密封喷射阀50以防液体12不希望地流出。环形缝隙57液压地经由通过嵌件52和壳体51形成的缝隙式过滤器58与包括液体入流部76和液体回流部77的冷却循环回路75连接。为了实现尽可能好的冷却作用，布置在喷射阀50中的外部区域中的液体入流部76通到阀座53的高热负载的区域，而液体回流部77布置在被实施为空心针63的关闭机构61内部。液体入流部76和液体回流部77经由另一个节流器62相互连接，该节流器62被构造成实施为空心针63的关闭机构61中的钻孔66。液体回流部77经由嵌件52中的开口83以及盖件59中的开口56与回流管道19连接，该回流管道19将喷射阀50与储备容器13连接起来。
燃料喷射系统30的、与储备容器13经由连接管道16连接的前置输送泵23将液体12的体积流15经由连接管道17向计量阀32输送。计量阀32在起始状态下以如下方式对去往喷射阀50的体积流15进行节流，即，液体12的体积流15被以减小的压力经由连接管道18向喷射阀50输送，其中，液体12经由斜钻孔81和连接钻孔82从连接管道18流入喷射阀50的环形缝隙57中。液体12经由缝隙式过滤器58到达喷射阀50的冷却循环回路75中。在液体入流部76被穿流的情况下，对温度有要求的喷射阀50的热被接收并且经由液体回流部77输出。在从液体入流部76过渡到液体回流部77时，液体12穿流被实施为空心针63的关闭机构61的钻孔66，该钻孔66作为另一个节流器62起作用。在此，钻孔66的节流作用在起始状态下不决定穿流量，从而在液体入流部76中不会得到或仅得到很小的压力升高并且液体入流部中的压力位于阈值之下，使得该压力不足以克服阀弹簧64的弹簧力并且不足以从喷射阀50的阀座53上抬起关闭机构61的阀盘64。因此，在起始状态下不向内燃机10的排气线路20进行液体12的计量分配。液体12经由液体回流部77穿过嵌件52中的开口83以及盖件59中的开口56并且经由随后的回流管道19返回流向储备容器13。
如果从所描述的起始状态出发通过电操控设备打开计量阀32，则去往喷射阀50的液体12的体积流15被取消节流，其中，通过计量阀32的操作，穿过喷射阀50的体积流15被在冷却循环回路75的液体入流部76和液体回流部77之间的过渡区中的、作为另一个节流器62起作用的钻孔66限制。由此喷射阀50中的压力在液体入流部76中升高到或者至少短时间地超过足以克服阀弹簧64的弹簧力的阈值28。通过克服阀弹簧64的弹簧力，阀盘54从阀座53上抬起并且释放向内内燃机10的排气线路20中的液体12的计量分配。通过计量分配或节流穿过计量阀32的体积流15，液体入流部76中的压力重新落入阈值28以下，由此通过阀弹簧64将关闭机构61重新回置到起始位置并且喷射阀50关闭。
作为替换方案，计量阀32也可以经由机械机构、气动机构或液压机构操作。作为替换方案，喷射阀50的盖件59也可以与嵌件52一体地实施，其中，作为替换方案，关闭机构61的导向也可以在壳体51和/或在盖件59中实施。缝隙式过滤器58在某些时候也可以取消，尤其是当在连接管道18或在环形缝隙57中布置过滤元件时。
喷射阀50的壳体51和盖件59之间的密封不限于密封元件72、例如O形环73，作为替换方案，这里也可以例如将盖件59与壳体51材料锁合地、例如通过盖件59与壳体51的焊接、或者形锁合地、例如经由密封锥体连接。
作为替换方案，如在图3中所示，前置输送泵23以其压力侧的出口22经由连接管道17与可调节的节流器35连接，该节流器35可以作为节流元件34限制通过去往喷射阀50的连接管道18的液体12的体积流15。在此，喷射阀50实施为向内打开的喷射阀50，其中，布置在关闭机构61和阀座53之间的阀球55在壳体51中封闭阀座53。在向内打开的喷射阀50的情况下，阀弹簧64定位在关闭机构61的弹簧挡板65和位于盖件59中的嵌件52之间，其中，在所有实施例中盖件59都可以与嵌件52一体地实施。向内打开的喷射阀50的实施方式不限于在图3中展示的具有在前置输送泵23和喷射阀50之间的可调节的节流器35的实施例，而是也可以应用到其它的概述的实施例上。由于阀球55的万向作用，不需要关闭机构61在嵌件52中的高精确的对准。另一个优点在于，向内打开的喷射阀50可以如此设计，即在喷射阀打开的情况下产生液压作用的关闭力，其将阀球55压回到阀座53中。因此可以将关闭机构61的阀行程保持得很小并且改进了计量分配最小量的液体12的能力。作为可替换方案，阀球55也可以一体地与关闭机构61连接。
在图3中概述的实施例的情况下，去往喷射阀50的体积流15在起始状态下通过可调节的节流器35以如下方式限制，即在液体入流部76中设定出低于阈值28的压力。在此，液体12在冷却循环回路75穿流的情况下不升高压力或仅升高成不达到阈值并且关闭机构61的阀球55（其通过阀弹簧64的弹簧力被压入阀座53中）不从阀座53中抬起。因此液体12在起始状态下经由液体回流部77和回流管道19返回流向储备容器13。如果从起始状态出发通过操控打开可调节的节流器35，则液体12的体积流15在喷射阀的冷却循环回路75中被以如下方式取消节流，即关闭机构61中的另一个节流器66限定穿流量。由此液体入流部76中的压力升高超过阈值28，由此克服阀弹簧64的弹簧力并且喷射阀50释放进入排气线路20中的液体12的计量分配。通过使节流器35变窄，液体入流部76中的压力再次下降到阈值28以下，由此喷射阀50再次关闭。作为替换方案，液体入流部76中的压力可以通过液体12的计量分配落入到阈值以下，从而喷射阀50关闭。
在图4中示出的另一个实施例中，节流元件34在前置输送泵23和喷射阀50之间实施为电控的计量分配泵41。
电控的计量分配泵41包括泵壳体42，其中构造有压力室49，在压力室中通过泵活塞45可以构建压力。泵活塞45经由一个布置在泵壳体42和构造于泵活塞45上的弹簧挡板47之间的弹簧46保持在其起始位置中。泵活塞45还具有与泵活塞45一体地连接的衔铁44，其中，衔铁44可经由同样布置在泵壳体42中的磁铁组件43被操作。从前置输送泵23和电控的计量分配泵41之间的连接管道17分支出连接管道37，其经由钻孔39与电控的计量分配泵41的液压工作室48连接。在此，液压工作室48包括弹簧室85和衔铁室84，它们经由构造在泵壳体42中的、泵活塞45的引导区域85液压地相连。在连接管道17和电控的计量分配泵41的压力室49之间布置有入流节流器38。布置在连接管道17和压力室49之间的止回阀36用于阻止液体12从压力室49向前置输送泵23回流。在此，止回阀36优选在通过附图中的箭头示出的流动方向上布置在入流节流器38的上游。
在计量分配泵41的没有被操控的状态下，液体12从前置输送泵23经由止回阀36和入流节流器38被输送到电控的计量分配泵41的压力室49中。在此，前置输送泵23的压力足以克服止回阀36的弹簧力并且打开止回阀36。泵活塞45在计量分配泵41没有被操控的情况下是压力平衡的，这是因为电控的计量分配泵41的液压工作室48经由连接管道37和壳体42中的钻孔39与前置输送泵23液压地连接。通过弹簧46使泵活塞45定位在其起始位置中。在电控的计量分配泵41未被操作的起始状态下液体12如在前面的实施例中描述的那样通过喷射阀50的冷却循环回路75循环，由此将喷射阀50冷却。如果电控的计量分配泵41的磁铁组件43被操控，则衔铁44经由磁铁组件43的磁力被吸引，由此克服弹簧46的弹簧力并且泵活塞45朝压力室49的方向运动。由此压力室49中的压力升高。通过压力室49中的压力升高，止回阀36关闭，由此阻止了液体12逆着流动方向回流到储备容器13中。通过压力室49中的压力升高，冷却循环回路75的液体入流部76中的压力也升高。如果液体入流部76中的压力达到或超过阈值，则喷射阀50打开并且释放进入内燃机10的排气线路20中的液体12的计量分配。通过喷射去除了液体入流部76中的压力，从而当电控的计量分配泵41的泵活塞45达到其终端位置并且在压力室49中不再构建有压力时，压力重新降到阈值以下。如果磁铁组件43的通电结束，则泵活塞45通过弹簧46重新回置到其起始位置中并且止回阀36再次打开，从而再次以液体12填充压力室49。
作为替换方案，代替包括磁铁组件43和衔铁44的磁铁回路，也可以经由压电致动器控制电控的计量分配泵41。本发明不限于活塞泵，作为替换方案，也可以采用其他的计量分配泵40、例如膜片式泵或者离心泵，其在没有被操控的运行状态下对去往喷射阀50的液体12的体积流15进行节流且因此可实现在喷射阀50中冷却循环回路75的穿流并且在被操控的运行状态下在如下的程度上释放去往喷射阀的液体12的体积流15，至少使得在喷射阀50的液体入流部76中可以构建最大为至少达到阈值的压力。
根据本发明的装置同样不限于电控的计量分配泵41，而是也包括比如气动、液压或机械操控的计量分配泵40。
代替压力平衡的计量分配泵也可以采用如下的计量分配泵40，在这些计量分配泵中在未接通的起始状态下在液压工作室48以及在压力室49中产生不同的压力，其中，可以取消连接管道37以及泵壳体42中的钻孔39。作为另一种实施方式，也可以将泵活塞45和衔铁44两件式地实施。

Claims (18)

1.用于将液体(12)计量分配到内燃机(10)的排气线路(20)中的装置(100)，其中，所述装置(100)包括至少一个能够利用关闭机构(61)关闭的喷射阀(50)，所述喷射阀具有用于调节喷射阀(50)中的温度的冷却循环回路(75)，在所述喷射阀(50)的前面连接有用于控制或调节穿过喷射阀(50)的液体(12)的体积流(15)的量的节流元件(34)，其特征在于，当节流元件(34)对去往喷射阀(50)的液体(12)的体积流(15)取消节流时，喷射阀(50)打开。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷射阀(50)具有节流器(62)，当节流元件(34)中的管道横截面(16)完全取消节流时，所述节流器(62)具有比所述节流元件(34)更大的节流作用。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在第一状态下所述节流元件(34)确定穿过喷射阀(50)的冷却循环回路(75)的体积流(15)，从第一运行状态出发，当去往喷射阀的体积流(15)被取消节流并且通过喷射阀(50)中的所述节流器(62)节流时，在第二状态下喷射阀(50)中的压力升高，并且当所述压力达到或超过一个阈值(28)时，喷射阀(50)打开。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述关闭机构(61)被构造成空心针(63)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述节流元件(34)包括计量分配泵(40)能够调节的节流器(35)和/或计量阀(32)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计量分配泵(40)在计量分配泵(40)关断的运行状态下对去往喷射阀(50)的体积流(15)进行节流，但不完全截止该体积流。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述冷却循环回路(75)包括液体入流部(76)和液体回流部(77)，其中，所述液体回流部(77)布置在喷射阀(50)的中轴线(60)附近。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在喷射阀(50)的壳体(51)中或者在所述壳体(51)和一对所述关闭机构(61)导向的嵌件(52)之间构造有一个缝隙式过滤器(58)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，喷射阀(50)的冷却循环回路(75)冷却喷射阀(50)的阀座(53)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述液体(12)是燃料(7)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述液体(12)穿过喷射阀(50)的冷却循环回路(75)。
12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述节流器(62)布置在冷却循环回路(75)中。
13.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分配泵(40)是电控的计量分配泵(41)。
14.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述液体回流部(77)在喷射阀(50)的中轴线(60)附近布置在所述关闭机构(61)内部。
15.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述缝隙式过滤器(58)构造在喷射阀(50)的入流管道(18)和冷却循环回路(75)之间。
16.用于将液体(12)计量分配到内燃机(10)的排气线路(20)中的方法，其中，喷射阀(50)能够被借助关闭机构(61)关闭，所述喷射阀(50)具有用于调节喷射阀(50)中的温度的冷却循环回路(75)，在所述喷射阀(50)的前面连接有用于控制或调节穿过喷射阀(50)的液体(12)的体积流(15)的量的节流元件(34)，其特征在于，当通过节流元件(34)对去往喷射阀(50)的液体(12)的体积流(15)取消节流时，喷射阀被打开。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述液体(12)是燃料(7)。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述液体(12)穿过喷射阀(50)的冷却循环回路(75)。
CN201180030830.3A 2010-06-22 2011-05-19 将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法 Expired - Fee Related CN102947564B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010030343.7 2010-06-22
DE102010030343A DE102010030343A1 (de) 2010-06-22 2010-06-22 Vorrichtung und Verfahren zur Eindosierung einer Flüssigkeit in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine
PCT/EP2011/058114 WO2011160898A1 (de) 2010-06-22 2011-05-19 Vorrichtung und verfahren zur eindosierung einer flüssigkeit in den abgasstrang einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102947564A CN102947564A (zh) 2013-02-27
CN102947564B true CN102947564B (zh) 2015-06-17

Family

ID=44351383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180030830.3A Expired - Fee Related CN102947564B (zh) 2010-06-22 2011-05-19 将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9556768B2 (zh)
EP (1) EP2585691A1 (zh)
CN (1) CN102947564B (zh)
DE (1) DE102010030343A1 (zh)
WO (1) WO2011160898A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204107A1 (de) * 2012-03-15 2013-09-19 Robert Bosch Gmbh Dosiervorrichtung
DE102012204385B4 (de) * 2012-03-20 2024-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuereinheit zur Dosierung von Kraftstoff in einen Abgaskanal
US9019798B2 (en) * 2012-12-21 2015-04-28 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic reception
JP5546694B1 (ja) * 2013-03-15 2014-07-09 株式会社小松製作所 排気ガス後処理ユニット、及びこれを搭載する建設車両
JP6217408B2 (ja) * 2014-01-24 2017-10-25 コベルコ建機株式会社 建設機械の排気処理装置、および建設機械
US10066527B2 (en) 2014-02-21 2018-09-04 Doosan Infracore Co., Ltd. Cooling device for reducing agent injection module and selective catalytic reduction system having the same
JP6224843B1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-01 株式会社小松製作所 排気ガス後処理ユニット及び作業車両
CN108457736B (zh) * 2017-02-22 2021-10-29 罗伯特·博世有限公司 喷射器冷却系统
FR3066540B1 (fr) * 2017-05-17 2021-05-14 Renault Sas Systeme d'injection pour dispositif de traitement des gaz d'echappement d'un vehicule automobile
DE102018208643A1 (de) * 2018-05-30 2019-12-05 Röchling Automotive SE & Co. KG Kfz-Tankbaugruppe und Entnahmemodul mit einem porösen Förderkörper
CN110657003A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 罗伯特·博世有限公司 用于实现碳氢化合物喷射的装置
US11156141B2 (en) * 2019-06-24 2021-10-26 Delavan Inc. Fluid injectors for hot flow
US11268417B2 (en) * 2019-06-26 2022-03-08 Cummins Emission Solutions Inc. Liquid only lance injector
GB201915858D0 (en) * 2019-10-31 2019-12-18 Agco Int Gmbh Exhaust after treatment cooling system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846043A (zh) * 2003-09-02 2006-10-11 液压环有限公司 用于车辆特别是轿车的柴油发动机的废气后处理装置
CN101091040A (zh) * 2004-12-30 2007-12-19 格伦德福斯管理联合股份公司 计量泵装置
DE102007011686A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 Robert Bosch Gmbh Dosierventil für ein flüssiges Medium, insbesondere Abgastraktdosierventil

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH495504A (de) * 1968-08-28 1970-08-31 Sopromi Soc Proc Modern Inject Brennstoff-Einspritzventil mit elektromagnetischer Betätigung
GB1412413A (en) * 1971-10-28 1975-11-05 Cav Ltd Liquid fuel injection systems
JPS5754620B2 (zh) * 1973-08-29 1982-11-19
DE2726296A1 (de) * 1977-06-10 1978-12-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzduese
US4261513A (en) * 1978-09-26 1981-04-14 Lucas Industries Limited Fuel injection nozzles
US5263645A (en) * 1991-11-01 1993-11-23 Paul Marius A Fuel injector system
DE4436397B4 (de) 1994-10-12 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen
DE19601019A1 (de) * 1996-01-13 1997-07-17 Bosch Gmbh Robert Einspritzventil, insbesondere zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors
US6499467B1 (en) * 2000-03-31 2002-12-31 Cummins Inc. Closed nozzle fuel injector with improved controllabilty
DE10332114A1 (de) * 2003-07-09 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Gekühlte Vorrichtung zur Dosierung von Reduktionsmittel zum Abgas eines Verbrennungsmotors
US8047452B2 (en) 2004-04-26 2011-11-01 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Method and apparatus for injecting atomized fluids
DE102004058803A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil
DE102006019973A1 (de) 2006-04-29 2007-10-31 Purem Abgassysteme Gmbh & Co. Kg Dosiersystem für ein Reduktionsmittel und Verfahren zum Betreiben eines Dosiersystems
DE202007019640U1 (de) * 2006-06-08 2014-10-17 Inergy Automotive Systems Research (Société A.) System zur Lagerung von Motorgasadditiven
DE102006053556A1 (de) 2006-11-14 2008-05-15 Purem Abgassysteme Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Dosieren von Reduktionsmittel und Injektor in einer Vorrichtung zum Dosieren von Reduktionsmittel
DE102008012780B4 (de) * 2008-03-05 2012-10-04 Hydraulik-Ring Gmbh Abgasnachbehandlungseinrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846043A (zh) * 2003-09-02 2006-10-11 液压环有限公司 用于车辆特别是轿车的柴油发动机的废气后处理装置
CN101091040A (zh) * 2004-12-30 2007-12-19 格伦德福斯管理联合股份公司 计量泵装置
DE102007011686A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 Robert Bosch Gmbh Dosierventil für ein flüssiges Medium, insbesondere Abgastraktdosierventil

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011160898A1 (de) 2011-12-29
EP2585691A1 (de) 2013-05-01
US20130081377A1 (en) 2013-04-04
DE102010030343A1 (de) 2011-12-22
CN102947564A (zh) 2013-02-27
US9556768B2 (en) 2017-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102947564B (zh) 将液体计量分配到内燃机的排气线路中的装置和方法
US7849836B2 (en) Cooling feature for fuel injector and fuel system using same
CN101849095B (zh) 用于计量高压泵系统中的燃料的系统和方法
US6142747A (en) Fuel pump assembly
CN107002603B (zh) 燃料喷射系统的燃料输送装置的低压调节系统以及用于此的泄出阀
JP2006207384A5 (zh)
JP3502456B2 (ja) 内燃機関用の燃料噴射装置
JP2009512811A (ja) 低粘度燃料に適した燃料噴射システム
JP6387812B2 (ja) 高圧ポンプ、及び、それを用いる燃料供給システム
CN102691605B (zh) 用于大型柴油发动机的电控燃料喷射器
CN103477065A (zh) 用于从贮油箱向内燃机供应燃料、优选柴油的泵单元
CN104956066B (zh) 用于机动车辆的泵装置和系统
CN103210205A (zh) 用于燃料喷射系统的低压回路以及燃料喷射系统
US8136741B2 (en) Fuel injection device for an internal combustion engine using direct fuel injection
KR102208593B1 (ko) 연료 펌프를 위한 직접 자기 제어식 흡입 밸브
US10331145B2 (en) Positive sealing proportional control valve with sealable vent valve
CN105102803A (zh) 用于调节燃料输送系统中的压力的系统和方法
EP3180510A1 (en) A fuel injection valve arrangement for internal combustion engine
CZ20012115A3 (cs) Tlakový převodník pro vstřikovací systém paliva pro spalovací motory
CN105829695B (zh) 内燃机燃料喷射系统的燃料供应装置以及用于此的溢流阀
CN102852686B (zh) 用于大型涡轮增压二冲程柴油发动机的燃料阀
CN208040597U (zh) 减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器
JP2016109032A (ja) 高圧ポンプ
CN104364510A (zh) 压力调节阀
CN105793552A (zh) 电磁阀

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150617

Termination date: 20180519