CN106285841A - 应用在具有涡轮增压器的机动车中的配置组件和喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷射器(13)，用于插入到收纳体(14，14’)内，该喷射器包括：带有通路(16)的基体(15)，该通路将第一开口(17)与第二开口(18)输送流体地相互连接，通路具有最窄部位(9)，其与配属给它的第三开口(20)输送流体地连接，该通路向着第一开口和/或第二开口至少局部地扩大，鉴于提供一种具有喷射器的配置组件的目的，该配置组件在结构紧凑的情况下需要小的结构空间、能实现充分的泵吸效应并且在故障的情况中能明确地检测并诊断故障源，其特征在于：喷射器÷构造如下，其为了执行其在一个配置组件内作为喷射泵的功能而作为功能构件能位置正确地插入和/或定位在构造成与该喷射器互补的收纳体内。配置组件具有这样的喷射器。

Description

应用在具有涡轮增压器的机动车中的配置组件和喷射器
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的喷射器和一种具有这样的喷射器的配置组件。
背景技术
由于它们的简单而耐用的结构，喷射器或喷射泵经常应用在机动车的所谓的再生系统中。再生系统促进其内收纳有燃油蒸汽的活性炭过滤器的再生。这些燃料蒸汽可以输送给发动机。在图1中示例性地示出一个这样的再生系统、特别是用于涡轮增压的发动机。
当今在再生系统中使用附加部件诸如喷射器是必要的，这是因为能够在较长的时间间隔上产生足够的发动机侧的负压的源泉由于发动机上的降耗措施受到明显限制。导致限制的降耗措施是小型化、消除对进气系统的节流、涡轮增压、停起技术(Stop-/Start-Techniken)和特别是机动车的混合化(Hybridisierung)。
仅仅通过充分利用进气管内的或者涡轮增压器的压缩机前的由运转决定的、通常的负压的再生不再够用。更确切地说需要附加的辅助设备。
在具有启停技术(Start-/Stop-Technik)的机动车中和在混合动力车中内燃发动机有时候完全不运转，因此在这些时间间隔中甚至完全不会进行再生。然而与气候条件相关地依然产生燃油蒸汽。
前述技术问题例如在美国具有特别重要的意义，在美国由于那里的立法所有机动车必须装备所谓的ORVR(车载加油油气回收系统(Onboard Refueling Vapor Recovery))系统。ORVR系统必须在加油期间收集从油箱中泄出的燃油蒸汽。
通常利用还收集其余的从油箱中泄出的燃油蒸汽的同样的活性炭过滤器进行收集。因此在美国比例如在没有规定ORVR系统的欧洲需要明 显更大的用于活性炭过滤器再生的扫气空气量。在那里即在加油时从油箱中挤出的燃油蒸汽由设置在加油枪上的排出装置(Abfuehreinrichtung)吸出。然而作为对上述要求的补充，还存在进一步降低允许排放的需求。
借助喷射器帮助具有涡轮增压发动机的机动车内的活性炭过滤器的再生。在此，在压缩机后的压缩空气到压缩机前的进气口之间建立人为的短路并且将压差充分地用于产生喷射流。根据增压压力然后产生用于冲洗活性炭过滤器的相应的再生流(Regenerierstrom)。
另外在美国规定：利用机动车内的所谓的车载诊断系统(OBD)在运行中定期地检查这样的再生系统的规定的功能。
在图1示出的再生系统中，具体地产生从喷射器到涡轮增压器的进气歧管的管道的诊断问题。这个管道或者该管道的完好无损是无法或只能利用昂贵的附加措施才能够诊断。在图1中这个管道标注附图标记4a并且与现有技术的喷射器4连接。
在这个背景下立法机关允许的是：如果喷射器在进气歧管中的内壁上延伸，那么不必对该喷射器的流出侧进行检查。在此，必须在总设计上保障可以诊断出故障诸如断裂。这此外导致如图2所示的结构。在这种结构中，喷射器直接与涡轮增压器前的进气歧管连接。喷射器在此此外可以通过旋转焊接与进气歧管连接。
在图2所示的直接与进气歧管连接的喷射器的情况中，输入接头与喷射器设计成一体的。然而这样存在危险，即，在喷射器与进气歧管的连接松脱时、例如由于断裂，却保持着喷射器的基本的功能性。然后流出侧的混合流或输出流将离开喷射器进入周围环境，这是不允许的。可是特别是这个故障是不能诊断出的。
图2所示的直接与进气歧管连接的喷射器由于其暴露的位置是不利的。相对进气歧管的壁远远伸出是妨碍的并且使喷射器遭受很大危险。可能出现碰撞和最终断裂。
发明内容
在这个背景下本发明的目的是：提供一种具有喷射器的配置组件，该配置组件在结构紧凑的情况下需要小的结构空间，能够实现充分的泵吸效应并且在故障的情况中能够明确地检测并诊断故障源。
本发明通过权利要求1的特征实现前述目的。
根据本发明首先认识到：喷射器作为用于入口的管接头的独立的、可插入的功能构件必须从喷嘴或混合室中脱离。在这种情况下具体地认识到：两个用于入口的管接头中的至少一个管接头的断裂导致可明确诊断出的功能故障。进一步认识到：通过喷射器的独立设置可以将伸出量最小化，即，特别是降低到绝对必要的接管长度。这样喷射器或者收纳该喷射器的配置组件较小程度地受断裂或与其它物体碰撞的损害。通过喷射器的以适当的方式与收纳体相对应的设计方案确保这个喷射器位置正确地插入所述收纳体内。在此可以考虑确保位置正确的位置的止挡。也可以考虑的是：喷射器位置正确地压入并且由此固定在收纳体内。就此而言喷射器构造如下，即，它为了执行它在配置组件内作为喷射泵的功能而作为功能构件能够位置正确地插入和/或定位在构造成与它互补的收纳体内。
基体可以与通路共同构成文丘里喷嘴，其中，通路具有两个锥形的、向着最窄部位的方向至少局部变细的区段。一旦气态的或液态的介质流过一个文丘里喷嘴，管状通路的最窄部位处的动态压力、即背压就最大而静态压力最小。流动流体的速度与管状通路的横截面相比在流过最窄部位时上升，因为在所有地方同样的流体量必须流过。同时准确地通入到最窄部位中的第一管接头内的压力下降。这样可以通过第一管接头将抽吸介质从混合室吸入。
基体可以收纳至少部分地构造成截锥体的独立的插入体，该插入体具有锥形延伸的直通通道，该直通通道构成通路的一部分、即该通路的锥形延伸的区段。通过插入体能够可变地调节朝向第二开口的第二区段的锥度。
基体可以具有两个槽，这些槽在所述基体的外周面上环绕地围绕通路并且设置在第三开口的两侧。密封件可以收纳在所述槽内。
在这个背景下在槽内可以收纳有密封件。通过这种方式可以使得压力腔相对彼此密封。
基体可以具有第一止挡，该第一止挡构造成径向延伸的环形面，该环形面是环绕的凸缘的组成部分。通过这种方式可以利用收纳体内的台阶构成环形空隙，该环形空隙在喷射器插入到收纳体中时允许微小的轴向间隙。
基体可以具有第二止挡，该第二止挡构造成端面，该端面围绕第二开口。当喷射器在插入之后到达它的位置正确的位置时，端面可以毫无问题地位于收纳体内的一个台阶或一个凸起上。
一般来说可以考虑：止挡与收纳体内的和/或涡轮增压器的进气歧管内的止挡装置或配合面相对应，它们事先给定或保障喷射器的功能完好的插入深度。
基体可以具有卡锁凸耳，该卡锁凸耳设置在第二开口的那侧上。优选构造成有弹性的卡锁凸耳可以将第二管接头中的边棱从后面夹紧并且这样防止喷射器从收纳体中滑脱。
根据本发明，一种配置组件包括此处说明类型的喷射器和收纳体，喷射器作为独立的功能构件收纳在该收纳体内，其中，收纳体具有两个管接头，并且该收纳体具有流出侧的收纳区域，该收纳区域与两个管接头输送流体地连接。喷射器为了执行它作为喷射泵的功能而可以作为独立的功能构件、特别是与管接头在结构上分离地插入到收纳体内。
收纳体可以与涡轮增压器的进气歧管构造成一体的或与这个进气歧管的一部分构造成一体的。这样流出侧的收纳区域可以在进气歧管的内壁上延伸。
所述喷射器基于在此示出的简单且耐用的结构而适宜于应用在机动车的再生系统中。
长形的喷射器能够以套筒(Patrone)的形式插入收纳器内并且还可以与所设置的结构机构相关地重新从这个收纳器中取出。
优选地，喷射器经由流出侧的收纳区域插入，使得它的第三开口与第一管接头对准。
附图说明
在附图中示出：
图1：现有技术的第一再生系统的示意图，其包括现有技术的喷射器，该喷射器设置为独立的部件；
图2：现有技术的另一再生系统的示意图，其包括现有技术的喷射器，该喷射器与涡轮增压器的进气歧管构造成一体的，优选在该喷射器的流出接管上与这个进气歧管焊接；
图3：根据本发明的喷射器，该喷射器作为独立的功能构件可插入到收纳体内并可以从中取出，和配置组件，其包括收纳体和喷射器，其中，喷射器插入到收纳体内；
图4：配置组件，该配置组件具有图3所示的喷射器。
具体实施方式
图3示出的是用于插入到收纳体14内的喷射器13，该喷射器包括带有通路16的基体15，该通路将第一开口17与第二开口18输送流体地相互连接，其中，通路16具有最窄部位19，该最窄部位与配属给它的第三开口20输送流体地连接，并且通路16向着第一和第二开口17、18至少局部地扩大。
通路16从最窄部位19出发向着第二开口18扩大。通路16局部地向着第一开口17扩大。
喷射器13构造如下，即，为了执行该喷射器在配置组件中作为喷射泵的功能，该喷射器作为功能构件能位置正确地插入到构造成与其互补的收纳体14内。基体15具有用于贴靠在收纳体14上的至少一个止挡21、22。
基体15与通路16共同构成文丘里喷嘴，其中，通路16具有两个锥形的、向着最窄部位19的方向变细的区段23、24。区段23、24是通路16的组成部分，其中，这些区段的垂直于流动方向定向的横截面积向着最窄部位19的方向减小。
基体15收纳至少部分地构造成截锥体的独立的插入体25，该插入体具有锥形延伸的直通通道26，该直通通道构成通路16的一部分、即通路16的锥形延伸的第二区段24。第一区段23朝向第一开口17。
基体15具有两个槽27、28，这些槽在基体15的外周上环绕地围绕通路16并且设置在第三开口20的两侧。构造成O形环的密封件29、30收纳在槽27、28内。
基体15具有第一止挡21，该第一止挡构造成径向延伸的环形面，该环形面是环绕的凸缘31的组成部分。在收纳体14与环形面之间构造有环形空隙，该环形空隙允许轴向间隙。
基体15具有第二止挡22，该第二止挡构造成端面，该端面围绕第二开口18。在此在收纳体14内未构造有用于第二止挡22的配合面。
更确切地说，基体15在具体的实施例中具有卡锁凸耳32，该卡锁凸耳设置在第二开口18的那侧上。卡锁凸耳32构造成有弹性的并且与收纳体14卡锁。卡锁也可以设计成可松脱的。
就这方面来说图3还示出一种配置组件，其包括一个喷射器13和一个收纳体4，喷射器13作为独立的和与收纳体14在结构上分离的和可松脱的功能构件收纳在该收纳体内，其中，收纳体14具有两个管接头33、34，并且收纳体14作为流出侧的收纳区域35具有流出接管，该流出接管与两个管接头33、34输送流体地连接。
图4示出的是：收纳体14’和涡轮增压器3的进气歧管5构造成一体的或者与这个进气歧管5的一部分构造成一体的。具体地说，收纳体14’是进气歧管5的壁的一部分，其中，管接头33’、34’为了与未示出的混合室或未示出的喷嘴毫无问题地连接而以适当的接管长度从进气歧管5伸出。在这种设计方案中，还可以与涡轮增压器3一起设置有一个止挡装置36，该止挡装置防止喷射器13向着涡轮增压器3的方向移动并离开它在收纳体14′内的符合功能要求的位置。
在这个背景下，图3在示意图中示出喷射器13的作用原理，该喷射器也称为喷射泵。借助以尽可能高的速度从未示出的喷嘴中喷出的流体射流T、即喷射流实现泵吸效应。通过脉冲传递到在同样未示出的混合 室内的抽吸介质上使得这个抽吸介质加速并且由流体射流带走。与此相关的是抽吸介质内的压力降。由于压力降产生抽吸射流(Saugstrahl)R、在具体的情况中为再生流。该再生流带走储存在活性炭过滤器内的燃油组分。混合流M然后经由第一开口17离开喷射器13。
就这方面而言第一管接头33与用于抽吸介质的混合室连接，而第二管接头34与喷嘴连接。流出侧的收纳区域35将混合流M输送给涡轮增压器3。
图3示出喷射器13的实施例，在该喷射器中，入口的两个管接头33、34在实体上与真正的喷射器13分离。通过这种方式避免了在力导入到一个或两个管接头33、34上时例如由于碰撞使得喷射器13非强制性地被同时损伤和在断裂的情况中同时被松脱。
根据美国立法机构的规定在OBD(车载诊断系统)检测期间，由于一个或两个管接头33、34断裂导致的系统故障是可诊断的。
在图4中用于入口的管接头33’、34’一体地与涡轮增压器3前的进气歧管5或者它的一部分连接并且如在图4中示出的那样可以直接通入到用于真正的喷射器13的收纳体14’中。这种设计节省空间并且将伸出量减小到最小程度，即减小到为了设置连接所必要的接管长度。
在此，管接头33、33’、34、34’的定向并不局限在图3和图4所示出的、即与流出侧的收纳区域35、35’或相对流出接管垂直的取向上。利用图4所示出的设置有喷射器13的内壁的出口的设计符合美国主管部门的推荐。
真正的喷射器13插入到与管接头33、33’、34、34’连接的收纳体14、14’内。如在图4中示出的那样，这个收纳体同样与涡轮增压器3前的进气歧管5或者与它的一部分构造成一体的。收纳体14’由进气歧管5或者该进气歧管的一部分形成。
在到达一个相应的位置之后建立喷射器13的功能性。准确的位置由一个或多个止挡21、22或压合座事先给定。由于用于入口的真正的管接头33、33’、34、34’在实体上与喷射器13分离，所以在插入之后产生的压力腔相对彼此密封。如在图3和图4中示出的那样，可以由O形环进 行密封。
由于喷射器13向着产生的压力腔插入，所以该喷射器得到保护防止在加压的情况下松脱。通过卡锁实现保护。然而也可以考虑在进气歧管5配套完成之后通过配合件、特别是通过在图4中示出的止挡装置36实现的保护。
附图标记列表
1 进气管
2 发动机
3 涡轮增压器
4 现有技术的喷射器
4a 从喷射器到进气歧管的管道
5 进气歧管
6 空气过滤器
7 止回阀
8 止回阀
9 再生阀
10 传感器
11 活性炭过滤器
12 燃料箱
13 根据本发明的喷射器
14，14’ 收纳体
15 基体
16 通路
17 第一开口
18 第二开口
19 最窄部位
20 第三开口
21 第一止挡
22 第二止挡
23 第一区段
24 第二区段
25 插入体
26 直通通道
27 第一槽
28 第二槽
29 第一密封件
30 第二密封件
31 凸缘
32 卡锁凸耳
33，33’ 第一管接头
34，34’ 第二管接头
35，35’ 流出侧的收纳区域
36 止挡装置。

Claims (10)

1.喷射器(13)，用于插入到收纳体(14，14’)内，该喷射器包括：带有通路(16)的基体(15)，该通路将第一开口(17)与第二开口(18)输送流体地相互连接，其中，通路(16)具有最窄部位(9)，该最窄部位与配属给它的第三开口(20)输送流体地连接，并且该通路(16)向着所述第一开口(17)和/或所述第二开口(18)至少局部地扩大，其特征在于：喷射器(13)构造如下，即，该喷射器为了执行其在一个配置组件内作为喷射泵的功能而作为功能构件能够位置正确地插入和/或定位在构造成与该喷射器互补的收纳体(14，14’)内。
2.如权利要求1所述的喷射器，其特征在于：基体(15)与通路(16)共同构成文丘里喷嘴，其中，通路(16)具有两个锥形的、向着所述最窄部位的方向变细的区段(23，24)。
3.如权利要求1或2所述的喷射器，其特征在于：基体(15)收纳至少部分地构造成截锥体的独立的插入体(25)，该插入体具有锥形延伸的直通通道(26)，该直通通道构成通路(16)的一部分、即该通路(16)的锥形延伸的区段(24)。
4.如前述权利要求之任一项所述的喷射器，其特征在于：基体(15)具有两个槽(27，28)，这些槽在所述基体(15)的外周面上环绕地围绕通路(16)包围并且设置在第三开口(20)的两侧。
5.如权利要求4所述的喷射器，其特征在于：在槽(27，28)内收纳有密封件(29，30)。
6.如前述权利要求之任一项所述的喷射器，其特征在于：基体(15)具有第一止挡(21)，该第一止挡构造成径向延伸的环形面，该环形面是环绕的凸缘(31)的组成部分。
7.如前述权利要求之任一项所述的喷射器，其特征在于：基体(15)具有第二止挡(22)，该第二止挡构造成端面，该端面围绕所述第二开口(18)。
8.如前述权利要求之任一项所述的喷射器，其特征在于：基体(15)具有卡锁凸耳(32)，该卡锁凸耳设置在所述第二开口(18)的那侧。
9.配置组件，其包括如前述权利要求之任一项所述的喷射器(13)和收纳体(14，14’)，喷射器(13)作为功能构件收纳在该收纳体内，所述收纳体(14，14’)具有两个管接头(33，33’，34，34’)，并且所述收纳体(14，14’)具有流出侧的收纳区域(35，35’)，该收纳区域与两个管接头(33，33’，34，34’)输送流体地连接。
10.如权利要求9所述的配置组件，其特征在于：收纳体(14’)与涡轮增压器(3)的进气歧管(5)构造成一体的或与这个进气歧管(5)的一部分构造成一体的。
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