CN106103967A - 带有引导燃料的部件、燃料喷射阀和加热装置的燃料喷射设备 - Google Patents
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Abstract
燃料喷射设备(1)的加热装置(2)用于加热燃料，该燃料能够从引导燃料的部件(3)引向燃料喷射阀(6、6A、6B)。在此，设置发电机(37)和至少一个热源(17、17A、17B)，该热源用于将热量传给燃料。此外，设置至少一个感应装置(8、8A、8B)，由发电机(37)产生的电流流经该感应装置。感应装置(8、8A、8B)借助电磁感应来加热热源(17、17A、17B)。此外，说明带有这样的加热装置(2)的燃料喷射设备(1)。
Description
技术领域
本发明涉及燃料喷射设备的、用于加热燃料的加热装置以及带有这样的加热装置的燃料喷射设备。本发明特别涉及用于压缩混合物的、外源点火式内燃机的或压缩空气的自燃式内燃机的燃料喷射设备的领域。
背景技术
从文献DE 10 2006 028 639 A1中已知一种用于预加热燃料的方法。在此，在用至少一个加热装置预加热燃料之后，用至少一个燃料喷嘴将燃料喷射到内燃机的至少一个燃烧室中，在此，用基本上对应于平衡温度的预加热温度来预加热燃料。燃料的加热能够通过可操控的加热装置在燃料喷嘴中、喷射器中和/或通过布置在燃料供应中的热交换器和/或通过例如在内燃机的热的部件上的热传导来实现。
正如该预加热从DE 10 2006 028 639 A1中公开的那样，燃料的预加热分别按照具体的构型具有显著的缺点。当通过热交换器或通过热传导应利用内燃机的热量时，那么，预加热恰好在冷的马达的情况下不可供使用。那么，更好的起动和在起动阶段的排放减小是不可能的。在喷嘴中的、可操控的加热装置具这样的缺点：喷射器的成本显著增大。此外，在喷射器中的加热装置也不利地影响燃料喷射阀的电接头的复杂性和安装尺寸，因为，除加热装置之外，也必须实现加热装置的电力供应。
此外，电加热一般具有这样的缺点：与此有关的部件的复杂性增大。
发明内容
带有权利要求1的特征的、根据本发明的加热装置和带有权利要求8的特征的、根据本发明的燃料喷射设备具有这样的优点：实现了改善的构型和必要时改善的功能性。特别地，在减小的结构复杂性的情况下能够实现改善的燃料加热。此外，能够必要时实现关于所需的安装空间的优点。
通过在从属权利要求中实施的措施，在权利要求1中说明的加热装置的、和在权利要求8中说明的燃料喷射设备的、有利的扩展方案是可能的。
特别地，所述燃料喷射设备适用于燃料的直接喷射、尤其适用于汽油直接喷射或柴油直接喷射。在此，引导燃料的部件优选构造为燃料分配器，尤其构造为燃料分配器板条。这样的燃料分配器能够用于将燃料分配到多个燃料喷射阀上、尤其是高压喷射阀上。此外，燃料分配器能够用作燃料喷射阀的、共同的燃料存储器。以有利的方式，这样的燃料分配器包括多个连接元件、尤其是杯形座，在所述这些连接元件上，燃料喷射阀与燃料分配器的连接是可能的。在运行中，燃料喷射阀将对于燃烧过程所需的燃料优选在高压下喷射到各自的燃料室中。在此，燃料经过高压泵压缩并且控制量地经过高压管道输送到燃料分配器中。
所述加热装置实现了有目的的燃料加热。在此，释放到燃料上的热量能够例如在控制或调节的范围内也被控制或被调节。特别地，加热装置能够在起动阶段前或在起动阶段期间实现燃料的加热。由此，恰好在起动阶段期间能够减小产生的排放。在此，所述热源能够尤其在燃料通道中以与燃料喷射阀的小的间距来布置。由此，能够实现简单的构型以及同时实现排放的有效减少，因为带有冷燃料的盲体积此时是小的。尤其，由此，能够实现在废气中减少未燃烧的碳氢化合物(HC)。另外，能够减少预加热阶段的持续时间，这能实现内燃机(马达)的、更快的起动。
此外，热源也能够集成到燃料分配器中，而不显著增加在结构上的花费。由此，能够简化燃料分配器的设计。必要时，用于制造燃料分配器的颗粒材料或类似材料的较小的消耗也是可能的。关于预先设定的、例如在机动车的发动机舱中为燃料喷射设备提供的安装空间而言，还得到了结构难度的减小。在此，能够实现简单的和紧凑的构型。
燃料的加热能够以有利的方式借助电磁感应来实现。在此，借助电磁感应来加热热源，燃料流经所述热源和/或燃料被引导通过所述热源。在此，对于加热，能够利用福柯(Foucaultsch)流体原理。热源能够尤其构造为钢元件并且通过高频的交变磁场来加热。由此，能够实现感应的加热装置。
由此有利的是：感应装置具有至少一个感应器。所述感应器能够例如以线圈或类似线圈的形式实现。感应器也能够由高频绞合线形成，该高频绞合线以线圈形式卷绕。所述感应器能够以有利的方式沿着流动方向至少区段地包围热源，沿着该流动方向，燃料在热源的区域中被引导。特别地，由此可能的是：热源布置在构件的内部，尤其在所述部件内，而感应器布置在所述构件的外部。但是，在此，能够实现合适的包覆或到所述构件的、尤其到部件的壳体中的集成，以便保护感应器以防环境影响。
所述热源能够以有利的方式由铁磁材料制成，以便实现在产生热量时的小的漏磁场和由此高的效率。所述热源能够以有利的方式由钢制成，该钢除了在产生热量时具有高的效率之外也具有相对于燃料的高的稳定性。
有利的是，热源具有流动通道，通过该流动通道引导燃料。在此，流动通道能够以有利的方式构造为贯通孔，这些贯通孔并排地构造在热源中。由此，由于增大的传递面，到燃料上的、改善的热量传递是可能的。在此，流动通道也能够围绕热源的核心布置。热源的核心由于其体积能够实现较大流量的产生，这改善了热量产生的效率。
以有利的方式，发电机包括频率匹配装置，该频率匹配装置至少近似地以预先设定的频率来输出引向感应装置的电流。由此，能够进一步优化热量产生的效率。在此，也能够考虑与各自应用情况的匹配。
当引导燃料的部件构造为燃料分配器时，则以有利的方式设置多个燃料喷射阀，这些燃料喷射阀分别至少间接地与燃料分配器的连接元件相连，其中，在每个连接部位的区域中布置有一个热源，分别给所述热源配有感应装置。由此，对于每个燃料喷射阀能够紧邻地实现燃料的加热，从而得到小的盲量。连接部位优选构造为燃料分配器的杯形座。
附图说明
本发明的优选的实施例在后续的说明中参照附图详细说明，在所述附图中，相应的元件设有一致的附图标记。图示：
图1在节选的、示意的、空间的图示中示出相应于本发明的第一实施例的、带有加热装置的燃料喷射设备；
图2示出在示意的、节选地剖切的图示中的本发明的第一实施例的燃料喷射设备的在图1中用II标记的截取部分，以及
图3示出按照本发明的第二实施例的燃料喷射设备的加热装置的图示。
具体实施方式
图1在节选的、示意的、空间的图示中示出了相应于本发明的第一实施例的带有加热装置2的燃料喷射设备1。燃料喷射设备1具有引导燃料的部件3，该部件在该实施例中构造为燃料分配器板条3。燃料分配器板条3具有管状的本体4和杯形座5、5A、5B。杯形座5、5A、5B是燃料分配器3的连接元件5、5A、5B。由此，形成了连接部位5、5A、5B，在这些连接部位处，燃料喷射设备1的燃料喷射阀6、6A、6B能够与燃料分配器板条3相连。
燃料分配器板条3具有燃料接头7，该燃料接头能够与燃料泵、尤其高压泵相连。在运行中，燃料经过燃料接头7引导到燃料分配器板条3的管状基体4中。相应于燃料喷射阀6、6A、6B的操控，燃料从管状的本体4中补充输送到燃料喷射阀6、6A、6B中。
加热装置2具有感应装置8、8A、8B。感应装置8、8A、8B在该实施例中分别构造为感应器8、8A、8B。但是，在变化构型中，这样的感应装置8、8A、8B也能够具有多个感应器和/或另外的构件、尤其是电气构件。
加热装置2、尤其感应装置8的构型在下文中也参照图2进一步说明。
图2在示意的、节选地剖切的图示中示出第一实施例的燃料喷射设备1的在图1中用II标记的截取部分。燃料喷射阀6具有连接件10，该连接件接合所述杯形座5中。在已装配的状态中，燃料喷射阀6沿着纵轴线11定向。纵轴线11同时为杯形座5的纵轴线11。在连接件10中构造有燃料通道12。此外，在杯形座5内部形成了内室，该内室通过合适的密封件密封以防环境影响。
在管状的本体4内部构造有燃料室14，经过燃料接头7供给的燃料位于该燃料室中。燃料室14经过形成燃料通道15的孔15与杯形座5的内室13相连。
加热装置2具有感应器8，该感应器在该实施例中以线圈的形式来构造。感应器8在此包围杯形座5的颈部16，孔15穿过该颈部。在孔部15中布置有热源17，该热源构造为体部17、尤其金属体17。热源17至少部分地由铁磁材料形成和/或至少部分地由钢形成。金属体17具有多个贯通孔18、19、20、21，所述贯通孔形成流动通道18至21。在此，在剖切的图示中，仅示出了贯通孔18至21。贯通孔18至21优选均匀地围绕热源17的核心23布置。在此，贯通孔18至21周向地围绕核心23分布。关于纵轴线11(在该实施例中也表现为热源17的纵轴线11)而言，贯通孔18至21能够优选地以一致的角度彼此错开地布置。
流动通道18至21在该实施例中沿着流动方向24延伸，在该流动方向上，燃料在热源17的区域中被引导。在此，流动方向24平行于纵轴线11。
以预先设定的频率给感应器8供电。感应器8通过电磁感应来加热热源17。热源17将热量传给燃料，该燃料从燃料室14中通过热源17的流动通道18至21流入杯形座5的内室13中或流入所述燃料喷射阀3的连接件10的燃料通道12中。由此，给燃料喷射阀6提供相应地预加热的燃料。视运行点而定也可以将热源17关闭。
特别在内燃机启动时，热源17能够由感应器8加热。在此，得到了燃料的小的盲量。这种盲量取决于在杯形座5的内室13中的燃料和已经设置在燃料喷射阀6中的燃料。这种盲量却能够很大程度地被减少，而不必将热源17布置在燃料喷射阀6中。由此，显著地简化了燃料喷射阀6的构型。
燃料喷射阀6的操控能够由此以传统的方式借助控制线路27来实现。电流能够经过单独的线路28被引导至感应装置8。相应地，对于燃料喷射阀6、6A、6B设置了控制线路27A，27B。另外，对于感应装置8A，8B设置了独立的线路28A，28B，该线路独立于控制线路27A，27B。
控制线路27、27A，27B和线路28，28A，28B能够经过合适的线路壳体29引导至插头30。在插头30处，至控制器31的共同连接是可能的(图3)。
图3示出了按照本发明的第二实施例的燃料喷射设备1的加热装置2的示意图。加热装置2具有DC/AC转换器35，该DC/AC转换器将直流电流转换为交流电流。另外，设置有频率匹配装置36，该频率匹配装置输出带有预先设定的频率的、经过线路28，28A，28B所引导的电流。在此，能够实现频率转换。例如，所述电流能够从赫兹范围转换到千赫兹范围中。DC/AC转换器35和频率匹配装置36是加热装置2的发电机37的组成部分。在该实施例中，线路28，28A，28B被引导经过燃料喷射设备1的控制器31。另外，线路28，28A，28B连同控制线路27，27A，27B引向带有燃料分配器板条3和附属的燃料喷射阀的组件38。为了简化图示，在图3中未示出燃料喷射阀。在该实施例中，设置有感应装置8、8A、8B，该感应设备通过感应器8、8A、8B形成。给每个感应装置8、8A、8B配置了一个热源17、17A、17B。由此，引向燃料喷射阀的燃料能够被加热，正如相应地借助图1和2所说明的那样。
本发明不限于所说明的实施例。
Claims (10)
1.燃料喷射设备(1)的用于加热燃料的加热装置(2)，该燃料尤其能够从引导燃料的部件(3)中引向燃料喷射阀(6、6A、6B)，该加热装置具有发电机(37)和至少一个热源(17、17A、17B)，该热源用于将热量输出燃料，
其特征在于，
设置有至少一个感应装置(8、8A、8B)，由所述发电机(37)产生的电流流经该感应装置，并且该感应装置借助电磁感应来加热所述热源(17、17A、17B)。
2.按照权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述感应装置(8、8A、8B)具有至少一个感应器(8、8A、8B)。
3.按照权利要求2所述的加热装置，其特征在于，
所述感应器(8、8A、8B)沿着流动方向(24)至少区段地包围所述热源(17、17A、17B)，燃料在所述热源(17、17A、17B)的区域中沿着该流动方向被引导。
4.按照权利要求1到3中任一项所述的加热装置，其特征在于，
所述热源(17、17A、17B)至少部分地由铁磁材料制成和/或所述热源(17、17A、17B)至少部分地由钢制成。
5.按照权利要求1到4中任一项所述的加热装置，其特征在于，
所述热源(17、17A、17B)具有流动通道(18、19、20、21)，所述燃料能够通过该流动通道被引导。
6.按照权利要求5所述的加热装置，
其特征在于，
所述流动通道(18、19、20、21)构造为贯通孔(18、19、20、21)，该贯通孔围绕热源(17、17A、17B)的核心(23)分布地布置。
7.按照权利要求1到6中任一项所述的加热装置，其特征在于，
所述发电机(37)具有频率匹配装置(36)，该频率匹配装置至少近似地以预先设定的频率来输出引向感应装置(8、8A、8B)的电流。
8.尤其用于压缩混合物的外源点火式内燃机的燃料喷射设备(1)，具有至少一个引导燃料的部件(3)、至少一个至少间接与引导燃料的部件(3)相连的燃料喷射阀(6、6A、6B)以及至少一个按照权利要求1至7中任一项所述的加热装置(2)。
9.按照权利要求8所述的燃料喷射设备，其特征在于，
所述燃料喷射阀(6、6A、6B)与引导燃料的所述部件(3)的连接元件(5，5A，5B)相连，并且所述热源(17、17A、17B)布置在所述连接元件(5，5A，5B)的区域中。
10.按照权利要求8或9所述的燃料喷射设备，其特征在于，
所述引导燃料的部件(3)构造为燃料分配器(3)，设置有多个燃料喷射阀(6、6A、6B)，所述燃料喷射阀分别至少间接地与所述燃料分配器(3)的连接元件(5，5A，5B)相连，并且在每个所述连接元件(5，5A，5B)的区域中布置有热源(17、17A、17B)，分别给所述热源配有感应装置(8、8A、8B)。
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| DE102014200589A1 (de) | 2015-07-16 |
| BR112016016066B1 (pt) | 2023-11-14 |
| BR112016016066A2 (zh) | 2017-08-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |