CN108869126A - 用于运行在燃料喷射系统中的低压回路的方法以及低压回路 - Google Patents
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Abstract
一种用于运行在燃料喷射系统中的低压回路的方法，其中，借助预送泵从燃料箱吸入燃料并且通过流入管路供应给高压泵，其中，在燃料中含有的水通过集成到过滤器、尤其预过滤器中的水分离器分离，水分离器在燃料箱和预送泵之间布置在所述流入管路中。为了排空水分离器，将流入管路中的流动方向逆转，其中，建立燃料压力，借助所述燃料压力，将经由水分离器分离的水量挤压通过清洁过滤器，所述清洁过滤器通过排空管路与水分离器连接。此外，发明涉及一种用于燃料喷射系统中的低压回路。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行在燃料喷射系统中、尤其在共轨喷射系统中的低压回路的方法。
此外，本发明涉及用于燃料喷射系统、尤其共轨喷射系统的低压回路。该低压回路尤其设计为用于执行根据本发明的方法。
背景技术
由EP 2 708 728A2已知一种用于燃料喷射系统、尤其共轨喷射系统的低压回路，该低压回路具有预送泵，借助该预送泵可从燃料箱吸入燃料并且通过燃料管路供应给高压泵的低压区域。在此，预送泵实施为机械的低压预送泵，例如外齿轮泵或内齿轮泵。燃料借助预送泵经由布置在抽吸侧的具有集成的水分离器的预过滤器从燃料箱吸入并且经由主过滤器输送到高压泵的低压区域中。以这种方式保证：可能在燃料中含有的、可能损坏高压泵以及后接零部件的颗粒不会到达高压区域中。此外，集成到预过滤器中的水分离器针对在燃料中含有的水进行保护。
如果设有水分离器，则该水分离器并不是必须要强制地集成到预过滤器中。该水分离器例如也可以位于主过滤器中。此外，该水分离器可以集成到包括预过滤器和主过滤器的过滤器模块中。
通过所述水分离器分离的水量通常收集在储存装置中，该储存装置例如可以布置在预过滤器或主过滤器的过滤器壳体中。在达到最大料位之前必须排空所述储存装置。只要分离出的并在储存装置中收集的水量不含残余碳氢化合物和/或其它污染物，则可以简单地将所述水量排放到环境中。为了消除仍可能存在的污染物，可以将所述水量事先挤压通过另外的过滤器。为此需要一定的压力。
如果水分离器位于连接在预送泵后面的主过滤器中，则将该水分离器借助燃料压力和可电接通的阀自动地排空。然而，在这种结构中，预送泵没有受到针对在燃料中含有的水并从而针对腐蚀的保护。此外，在燃料中含有的水在预送泵中分解成非常细的液滴，由此使水分离变得困难。
如果水分离器位于连接在预送泵前面的预过滤器中，则使腐蚀风险最小化。同时，因为在燃料中含有的水分具有足够的液滴大小，所以水分离被改进。然而，燃料压力不足以在必要时将通过水分离器分离的水量挤压通过附加的过滤器以使得可以将水量排放到环境中。
发明内容
本发明的任务是，借助具有集成的水分离器的过滤器来将在燃料喷射系统、尤其在共轨喷射系统的低压回路中对在燃料中含有的水的分离进行优化。除了高的水分离程度外，还应当使分离出的水足够清洁，以便能够将分离出的水排放到周围环境中。
为了解决该任务提出根据本发明的方法和低压回路。此外给出本发明的另外的有利的扩展方式。
在所提出的用于运行在燃料喷射系统中、尤其在共轨喷射系统中的低压回路的方法中，借助预送泵从燃料箱吸入燃料并且通过流入管路供应给高压泵。在此，在燃料中含有的水通过水分离器分离，该水分离器集成到过滤器、尤其预过滤器中并且在流入管路中布置在燃料箱和预送泵之间。根据本发明，为了排空水分离器，将流入管路中的流动方向逆转。在此建立燃料压力，借助该燃料压力将通过水分离器分离出的水量挤压通过清洁过滤器，该清洁过滤器通过排空管路与水分离器连接。
即在所提出的方法中，借助水分离器引起水的分离，该水分离器作为过滤器的集成的组成部分布置在预送泵的抽吸侧上。以这种方式可以由于还未分解的水滴实现高的水分离度。此外，因为在燃料中含有的水在预送泵的抽吸侧上分离并且从而没有到达预送泵中，所以保护该预送泵免受腐蚀。
此外，根据本发明，分离出的水被挤压通过清洁过滤器，使得除去可能在水中含有的残余碳氢化合物和/或其它污染物。因此，相应地清洁过的水可以为了排空水分离器而简单地排放到周围环境中。
此外，水分离器的排空可以自动化。为此，优选地借助合适的传感器装置监控在水分离器中的料位并且在达到预给定的边界值时自动地开始排空。因为水分离器的排空需要流入管路中的流动方向的逆转，所以排空仅可以在通过燃料喷射系统以燃料供给的内燃机的运行时间以外进行。
流动方向的逆转是为实现足够高的燃料压力所必需的，借助所述高燃料压力将分离出的水挤压通过清洁过滤器。
为了在预送泵的抽吸侧上实现所需要的压力增加，此外提出：当流入管路中的流动方向逆转时，通过另外的燃料管路从燃料箱吸入燃料。为此优选地，该另外的燃料管路与流入管路通过在常规运行中被关闭或者说已关闭的阀进行连接。该阀例如可以构造为简单的止回阀，该止回阀在常规运行时防止燃料从流入管路经由所述另外的燃料管路回流到燃料箱中。根据本发明的一个优选的实施方式，所述阀布置在用于绕过节流部的旁路的区域中，布置在流入管路中的另外的过滤器、尤其主过滤器经由该节流部附接到排气管路上。该排气管路可以在这种情况中同时构成所述另外的燃料管路，使得将管路耗费保持低。
替代地或补充地提出，当流入管路中的流动方向逆转时，从周围环境吸入空气。通过吸入的空气减少流入管路中的容积并且提高燃油压力。在此，可以通过排气管路吸入空气，在常规运行时借助该排气管路使布置在流入管路中的另外的过滤器、尤其主过滤器排气。因此，该解决方案不需要另外的管路。
有利地，在燃料箱和水分离器之间布置有阀，当流入管路中的流动方向逆转时，该阀被关闭或者说是关闭的。由此确保在流入管路中回流的燃料量没有返回到燃料箱中，而是在水分离器的区域中导致所希望的压力增加，借助该压力增加将分离出的水挤压通过清洁过滤器。
为了使流入管路中的流动方向逆转，优选地改变预送泵的输送方向。为此，该预送泵优选地实施为电动燃料泵，该电动燃料泵被相应地操控以改变输送方向。
替代地提出，为了使流入管路中的流动方向逆转，操纵换向阀，预送泵与流入管路经由该换向阀连接。在这种情况中，预送泵可以实施为简单的机械泵、例如外齿轮泵或内齿轮泵。预送泵的吸入侧可以通过换向阀选择性地与燃料箱或与燃料管路或者排气管路连接，使得燃料从燃料箱朝高压泵的方向输送或燃料或者空气由燃料管路或者排气管路朝水分离器的方向输送。
为了解决开头所述的任务，此外提出一种用于燃料喷射系统、尤其共轨喷射系统的低压回路，该低压回路包括预送泵，借助该预送泵可从燃料箱吸入燃料并且可将燃料经由流入管路供应给高压泵。在此，在流入管路中在燃油箱和预送泵之间布置有水分离器，该水分离器集成到过滤器、尤其预过滤器中。根据本发明，预送泵实施为电动燃料泵和/或经由至少一个换向阀附接到流入管路上，使得流入管路中的流动方向可以逆转并且可以建立燃料压力，可借助所述燃料压力将通过水分离器分离出的水量通过清洁过滤器导出，该清洁过滤器通过排气管路与水分离器连接。
所提出的低压回路具有为执行前述根据本发明的方法所需要的所有零部件。因此，所提出的低压回路优选用于执行根据本发明的方法。相应地，与根据本发明的方法相关联的所述优点也可以借助所提出的低压回路来实现。尤其实现高的水分离程度并且实现改进地保护预送泵免受腐蚀。此外，通过水分离器分离出的水可以排放到环境中，因为水事先已经历了附加的清洁，以便除去残留碳氢化合物和/或其它污染物。
此外，可以以简单的方式实现水分离器的自动排空。为此，低压回路优选附加地配备有用于监控在水分离器中的料位的传感器装置。该传感器装置可以附接到系统的控制单元上，使得当达到确定的料位时，就开始排空。
优选地，根据本发明的低压回路具有燃料管路，在流动方向逆转时，可借助该燃料管路将燃料从燃料箱吸入到流入管路中。通过吸入燃料，可以在流入管路中产生所希望的压力增加。为此优选地，所述燃料管路经由阀与流入管路连接。该阀在常规运行时可以是关闭的或者说被关闭，以便防止燃料从流入管路经由所述燃料管路回流到燃料箱中。例如，所述阀可以实施为止回阀，该止回阀原则上仅能沿一个方向通流。此外，该阀可以布置在用于绕过节流部的旁路的区域中，该节流部用于使布置在流入管路中的另外的过滤器、尤其主过滤器排气。为此，该节流部优选布置在排气管路中，所述排气管路可以同时构成与燃料箱连接的、用于吸入燃料的燃料管路，以便保持管路耗费小。
替代地或补充地提出，在流入管路中在预送泵和高压泵之间布置有另外的过滤器、尤其主过滤器，所述另外的过滤器可经由排气管路排气。在这种情况中，当流入管路中的流动方向逆转时，也可以从周围环境经由排气管路吸入空气，以便实现所希望的压力增加。
有利地，在流入管路中在燃料箱和水分离器之间布置有阀。该阀在常规运行时关闭。在常规运行时关闭的所述阀防止在流入管路中回流的燃料返回到燃料箱中，使得在水分离器中建立压力。为此，该阀同样可以实施为简单的止回阀，在常规运行时经由该止回阀建立流入管路与燃料箱的连接。
在排空管路中在水分离器和清洁过滤器之间可以布置有另外的阀。该另外的阀防止在常规运行时通过排空管路吸入水和/或空气。优选地，该阀也实施为简单的止回阀。
附图说明
在后面根据附图详细地阐述本发明的优选的实施方式。附图示出了：
图1根据本发明的第一优选实施方式的低压回路在常规运行中的示意性的示图；
图2图1的低压回路在排空水分离器期间的示意性的示图；
图3根据本发明的第二优选实施方式的低压回路在常规运行中的示意性的示图；
图4图3的低压回路在排空水分离器期间的示意性的示图；
图5根据本发明的第三优选实施方式的低压回路在常规运行中的示意性的示图；
图6图5的低压回路在排空水分离器期间的示意性的示图。
具体实施方式
在图1和2中所示的根据本发明的低压回路1包括用于储备燃料、例如用于储备柴油燃料的燃料箱3。为了将燃料从燃料箱3经由流入管路4供应给高压泵5，设有预送泵2，该预送泵当前构造为电动燃料泵。即预送泵2的输送方向是可逆转的。
在预送泵2和燃料箱3之间，即在预送泵2的当系统处于常规运行中时的抽吸侧上布置有具有集成的水分离器7的过滤器6。该水分离器7应当防止在燃料中含有的水到达预送泵2中，以使腐蚀危险最小化。水事先被分离和收集。即水收集在水分离器7中，使得该水分离器必须被排空。为了可以将分离出的水排放到周围环境中，将该水事先挤压通过清洁过滤器8，该清洁过滤器布置在与水分离器7连接的排空管路9中。这需要压力增加，该压力增加通过逆转预送泵2的输送方向的方式来实现。这导致流入管路4沿相反的方向被流过。
图1示出在常规运行中的低压回路，其中，箭头20给定燃料的流动方向。如果预送泵2的输送方向逆转，则在图2中通过附图标记21给定燃料流动方向的改变。
在流动方向逆转时，布置在水分离器7和燃料箱3之间的阀14防止燃料回流到燃料箱3中，该阀当前构造为简单的止回阀。以这种方式保证建立压力。通过另外的阀11同时建立流入管路4与通向燃料箱3的燃料管路10的连接，使得通过这种方式可从燃料箱3吸入附加量的燃料。
在图1和2的实施例中，流动路径经由阀11绕过节流部18，该节流部在常规运行时用于使另外的过滤器13排气。主过滤器13通过节流部18排气到排气管路12中，其中，如在图1和2中示例性地所示的(括号中的附图标记)可以涉及燃料管路10。所述另外的过滤器13(主过滤器)在流入管路4中布置在预送泵2的下游，以便防止有害颗粒进入到高压泵5中。与主过滤器13不同地，具有集成的水分离器7的过滤器6(预过滤器)在流入管路4中布置在预送泵2的上游。
为了在常规运行中防止经由排空管路9吸入水和/或空气，在水分离器7和清洁过滤器8之间设置有另外的阀16，该阀又可以实施为简单的止回阀。当流入管路4中的流动方向逆转时，通过阀17保证：没有未经过滤的燃料通过回流管路19返回到高压泵5中。
在图3和4中示出根据本发明的低压回路1的另外的实施方式。该低压回路与图1和2的低压回路区别在于，当流入管路4中的流动方向逆转时，从周围环境吸入空气。主过滤器13为此可以经由实施为可操控阀的阀11'选择性地与燃料管路10'或排气管路12'连接，然而，该排气管路优先用于吸入空气。
在常规运行中，燃料经由具有集成的水分离器7的预过滤器6、预送泵2和主过滤器13朝高压泵5的方向流动(参见在图3中的箭头20)。为了排空水分离器7，将预送泵2的输送方向逆转并且将阀11'引入下述位态中，在该位态中存在流入管路4与排气管路12'的连接。由此在水分离器7中产生压力。导出的水的体积被来自主过滤器13的燃料代替，该燃料自身被吸入的空气代替。在排空过程结束之后，将阀11'又转变到其初始位置中并且将预送泵2的输送方向重新逆转，使得之前吸入的空气再次通过燃料管路10导出并且被燃料代替。
在图3和4中所示的低压回路1具有以下优点：该低压回路作为用于以燃料供给内燃机的燃料喷射系统的组成部分使得能够实现快速建立压力并从而在排空过程之后快速重新启动内燃机。因为通过导出空气有利于快速建立压力。因此内燃机的启动过程不被延迟。
从图5和6得到根据本发明的低压回路1的另外的优选的实施方式。在这里，流入管路4中的流动方向的用于排空水分离器7的逆转通过操纵换向阀15来实现，预送泵2经由该换向阀15与流入管路4连接。预送泵2因此可以实施为简单的机械泵。通过改变换向阀15的切换位态，可以将预送泵2的吸入侧选择性地与流入管路4的不同区段连接。
Claims (10)
1.一种用于运行在燃料喷射系统中、尤其在共轨喷射系统中的低压回路(1)的方法，在所述方法中，借助预送泵(2)从燃料箱(3)吸入燃料并且将该燃料经由流入管路(4)供应给高压泵(5)，其中，在所述燃料中含有的水通过集成到过滤器(6)、尤其预过滤器中的水分离器(7)分离，所述水分离器在所述流入管路(4)中布置在所述燃料箱(3)和所述预送泵(2)之间，
其特征在于，为了排空所述水分离器(7)，将所述流入管路(4)中的流动方向逆转，其中，建立燃料压力，借助所述燃料压力将通过所述水分离器(7)分离出的水量挤压通过清洁过滤器(8)，所述清洁过滤器经由排空管路(9)与所述水分离器(7)连接。
2.按照权利要求1所述的方法，
其特征在于，在所述流入管路(4)中的所述流动方向逆转时，从所述燃料箱(3)经由另外的燃料管路(10)吸入燃料，所述另外的燃料管路优选地经由阀(11)与所述流入管路(4)连接，所述阀在常规运行中被关闭或者是关闭的。
3.按照权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，在所述流入管路(4)中的所述流动方向逆转时，从周围环境经由排气管路(12)吸入空气，在常规运行时借助所述排气管路使布置在所述流入管路(4)中的另外的过滤器(13)、尤其主过滤器排气。
4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，在所述流入管路(4)中的所述流动方向逆转时，布置在所述燃料箱(3)和所述水分离器(7)之间的阀(14)被关闭或者是关闭的。
5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，为了使所述流入管路(4)中的所述流动方向逆转，改变所述预送泵(2)的输送方向或操纵换向阀(15)，所述预送泵(2)经由所述换向阀与所述流入管路(4)连接。
6.一种用于燃料喷射系统、尤其共轨喷射系统的低压回路(1)，所述低压回路包括预送泵(2)，借助所述预送泵能够从燃料箱(3)吸入燃料并且能够将该燃料经由流入管路(4)供应给高压泵(5)，其中，集成到过滤器(6)、尤其预过滤器中的水分离器(7)在所述流入管路(4)中布置在所述燃料箱(3)和所述预送泵(2)之间，
其特征在于，所述预送泵(2)实施为电动燃料泵和/或经由至少一个换向阀(15)附接到所述流入管路(4)上，使得所述流入管路(4)中的流动方向能够逆转并且能够建立燃料压力，借助所述燃料压力能够将通过所述水分离器(7)分离出的水量通过清洁过滤器(8)导出，所述清洁过滤器通过排空管路(9)与所述水分离器(7)连接。
7.按照权利要求6所述的低压回路(1)，
其特征在于，设有另外的燃料管路(10)，在所述流动方向逆转时，能够从所述燃料箱(3)借助所述另外的燃料管路将燃料吸入到所述流入管路(4)中，其中，所述另外的燃料管路(10)优选经由阀(11)与所述流入管路(4)连接。
8.按照权利要求6或7所述的低压回路(1)，
其特征在于，在所述流入管路(4)中在所述预送泵(2)和所述高压泵(5)之间布置有另外的过滤器(13)、尤其主过滤器，所述另外的过滤器能够通过排气管路(12)排气。
9.按照前述权利要求中任一项所述的低压回路(1)，
其特征在于，在所述流入管路(4)中在所述燃料箱(3)和所述水分离器(7)之间布置有阀(14)，所述阀在常规运行中是关闭的。
10.按照前述权利要求中任一项所述的低压回路(1)，
其特征在于，在所述排空管路(9)中在所述水分离器(7)和所述清洁过滤器(8)之间布置有阀(16)，所述阀优选实施为止回阀。
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