CN110905696B - 带阀和导流构件的内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机，所述内燃机具有燃料箱(24)、导流构件(16)和将所述燃料箱(24)和导流构件(16)导流地连通的燃料箱通风管路(26)，其中，在所述燃料箱通风管路(26)中布置有阀(28)，其中，所述阀(28)的检测‑局部区域(62)如此被所述导流构件(16)包围，使得围绕所述检测‑局部区域(62)形成检测室(52)，其中，所述检测室(52)具有至少一个进气孔(68)，通过所述进气孔(68)能够对所述检测室(52)施加压力，并且其中，设有至少一个压力传感器(42)，用于监测所述检测室(52)中的压力。本发明还涉及一种监测燃料箱通风管路(26)中的阀(28)和导流构件(16)之间的连接的方法。

Description

带阀和导流构件的内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机，所述内燃机具有燃料箱、导流构件和燃料箱通风管路，其中，在所述燃料箱通风管路中布置有阀。尤其地，本发明涉及一种具有这种内燃机的机动车。本发明还涉及一种监测燃料箱通风管路中的阀和导流构件之间的连接的方法。

背景技术

由专利文献DE 10 2015 209 651 A1已知一种具有吸附过滤器的燃料箱通风设备，其中，管路将吸附过滤器与内燃机的空气供给系统连接。在该管路中布置有泵并且在泵的下游布置有节流点和与节流点并联的旁路管路。在管路按规定安装时旁路管路密封地封闭，并且在旁路管路未按规定安装时旁路管路打开。该文献未公开打开和封闭旁路管路的细节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供在一种具有阀和导流构件的内燃机以及一种检查阀和导流构件之间的连接的方法，通过所述内燃机和所述方法能够以少量构件和较小的安装空间需求可靠地检查阀与导流构件的连接。

所述技术问题按照本发明通过独立权利要求的特征解决。本发明的另外的具体实施方式和优点结合从属权利要求描述。

按照本发明的内燃机具有燃料箱、导流构件和将所述燃料箱和导流构件导流地连通的燃料箱通风管路。在所述燃料箱通风管路中布置有阀，所述阀尤其用于调节燃料箱通风。在此，所述阀的检测-局部区域如此被导流构件包围，从而围绕所述检测-局部区域形成检测室。所述检测室具有至少一个进气孔，通过所述进气孔能够对所述检测室施加压力。此外，设有至少一个压力传感器，用于监测检测室中的压力。

除所述一个或多个进气孔之外，所述检测室优选是隔绝的空间、也就是相对于另外的、必要时通过间隙能到达的空间以及相对于必要时通过间隙能到达的环境隔绝或者甚至适当地、例如通过适当地布置密封件密封的空间。在此，可以以特别小的安装空间需求整体地实现通过环绕的导流构件构成检测室，更准确地说在最简单的情况下可以仅通过个别元件的相应的结构设计和可选地通过补充地布置适当的密封件实现。

在实践中，所述阀尤其用于调节燃料箱通风，其中，在阀打开时，燃料箱气体从燃料箱经由燃料箱通风管路通过阀流入进气管路并且因此燃料箱被通风或布置在燃料箱通风管路中的活性炭罐被再生。在阀关闭时，燃料箱通风气体被阻止流入进气管路。在实践中，如上所述用于燃料箱通风的阀通常突出地定位，从而这种阀在修理或维护作业中可能受损或阀和导流构件之间的连接至少部分地松开。此外，阀或导流构件可能由于老化和材料疲劳受损。

沿流动方向S观察，所述检测-局部区域在与检测室相同的长度上延伸。尤其地，所述检测-局部区域仅在阀的部分长度上或阀的整个长度上延伸。

为了能够检测阀上的处于检测-局部区域的区域中的损伤和尤其阀在导流构件上的与额定安装位置不同的实际安装位置(也就是说尤其至少部分松开的连接)，围绕阀的检测-局部区域构成检测室。所述检测-局部区域尤其是连接接管或连接接管的区段，所述连接接管被插入构造在导流构件中的适配的凹空中以便与导流构件连接并且因此被导流构件包围。尤其地，阀与导流构件借助夹子(或称为卡夹)固定连接。

当所述检测室由于检测-局部区域受损和/或阀和导流构件之间的连接至少部分松开而朝环境打开时，通过进气孔进入检测室的气体从检测室泄漏，从而产生检测室中的压力损失，该压力损失能被压力传感器检测到。在此情况下可以向车辆驾驶员和/或车间输出含燃料的燃料箱气体可能进入环境的信号。如果在检测-局部区域中如此程度地出现损伤或故障或者连接如此程度地松开从而检测室不朝环境打开，则没有含燃料的燃料箱通风气体从检测室进入环境中。在这种情况下，检测室可以被视为保护检测-局部区域的护套。

通过按照本发明的内燃机可以可靠地检测阀的检测-局部区域中的损伤或阀和导流构件之间的至少部分松开的连接、尤其这样的损伤或至少部分松开的连接，其中，含燃料的气体能够进入环境中。

在一种具体实施方式中，所述导流构件是进气导气罩或废气涡轮增压器的压缩机。在这种情况下，从阀流出来的含燃料的燃料箱通风气体或者经由与废气涡轮增压器流体连通的进气导气罩直接流入废气涡轮增压器上游的进气管路或者直接流入压缩机。进气导气罩或废气涡轮增压器的压缩机则尤其设计为，至少所述阀的检测-局部区域被包围，从而相应的构件(进气导气罩或压缩机)至少部分地构造检测室。

在另外的具体实施方式中，所述至少一个进气孔由所述阀中的至少一个通孔构成。所述通孔尤其从阀中的内部的通流通道延伸至阀的外侧，从而检测室借助流动通过阀的燃料箱通风气体被施加以压力。在此，至少一个通孔尤其布置在封闭元件(例如阀盘)的上游，所述封闭元件布置在阀中，从而即使阀关闭也能对检测室施加压力。将进气孔构造在阀中是特别节省空间的解决方案，因为不需要额外的管路。在进气孔由通孔构成的情况下，优选在阀的周向上分散地构造多个通孔，这些通孔通入检测室中。所有进气孔或通孔的开口横截面的总和优选相当于具有5mm至15mm、至少7mm至13mm、进一步优选8mm至12mm和特别优选10mm+/-1mm直径的圆形开口的横截面。

在一种结构特别简单的实施方式中，所述至少一个通孔沿流动方向延伸。在此，燃料箱通风气体通过阀的主流动方向被视作流动方向。尤其地，至少一个通孔沿阀的脱模方向延伸。这点尤其在阀通过成形方法制造为具有至少两件式的形状、尤其通过注塑方法制造的情况下是有利的，因为这种通孔可以简单和因此廉价地构造或脱模。

尤其地，在与所述检测室邻接的间隙中设有密封元件。因此，检测室在阀安装在导流构件上的额定安装位置中相对于环境密封并且可以通过进气孔被施加以压力。尤其布置在阀的检测-局部区域上和/或在流体导引元件的包围检测-局部区域的区域中的密封环、尤其O形环用作密封元件。优选地，在检测-局部区域上设有至少两个彼此间隔的密封元件，并且至少一个进气孔在所述两个密封元件之间通入检测室。因此，在建立阀和导流构件之间的连接时产生密封的检测室。

如上所述，所述进气孔与所述燃料箱通风管路尤其流体连通，以便对检测室施加压力。将燃料箱通风气体引入检测室中优选通过至少一个构造在阀中的通孔实现。因此，总体上不需要提供单独或外部的用于对检测室施加压力的源，而是使用已有的并且尤其相邻的源。

在另外的具体实施方式中，在所述燃料箱通风管路中设有扫气空气泵，所述扫气空气泵用于对检测室施加压力。扫气空气泵通常用于将燃料箱通风气体从燃料箱的方向朝进气管路的方向输送。在这种实施方式中，现有的扫气空气泵可以被用于对检测室施加压力，从而可以省去另外的额外的压力源。通常，扫气空气泵已经被用于检查燃料箱通风管路的损伤并且在这种实施方式中也有利地用于检查阀和导流构件之间的连接。

对此备选或补充地，所述压力传感器布置在燃料箱通风管路中。尤其地，在此，已存在于燃料箱通风管路中的用于检测燃料箱通风管路中的压力的压力传感器也被用于监测导流构件和阀之间的连接，由此可以节约安装空间和成本。

此外，作为备选或构造在阀中的通孔的补充指出，也可以设置单独的压力管路，其用于对检测室施加压力。尤其地，这种压力管路与压缩机下游的压力管流体连通，并且压力传感器布置在压力管中。

本发明主要涉及导流构件和/或导流构件中的阀，这些导流构件全部或部分由塑料制成。因为正是由塑料构成的构件由材料决定地在较长的使用期后变脆并且随后突然失效。这种失效可以通过按照本发明的内燃机可靠地检测。

本发明还涉及一种监测燃料箱通风管路中的阀和导流构件之间的连接的方法，其中，所述阀的检测-局部区域如此被所述导流构件包围，从而围绕所述检测-局部区域产生检测室，并且其中，所述检测室具有至少一个进气孔。所述方法具有以下方法步骤：

a)关闭所述阀；

b)借助布置在所述燃料箱通风管路中的扫气空气泵产生燃料箱通风管路中的测试压力；

c)借助压力传感器检测所述燃料箱通风管路中的实际测试压力；

b)比较所产生的实际测试压力与额定测试压力。

为了检查阀和导流构件之间的连接，借助扫气空气泵和关闭的阀产生燃料箱通风管路中的测试压力。所述测试压力尤其是相对于环境压力的超压。在阀未受损或阀和导流构件按规定连接的情况下，检测室相对于环境密封并且仅通过至少一个进气孔被施加压力。燃料箱通风气体不能通过检测室泄漏并且检测室中的实际测试压力(如果在燃料箱通风管路上不存在其它损伤的话)相当于额定测试压力。在阀和导流构件在检测-局部区域的区域中受损或阀和导流构件之间的连接松开的情况下，其中，检测室相对于环境打开，则尽管阀关闭，但燃料箱通风气体还是通过进气孔和检测室泄漏到环境中，从而产生低于额定测试压力的实际测试压力。这可以通过压力传感器被检测。在这样的低的实际测试压力的检测中，优选向车辆驾驶员和/或车间输出含燃料的气体可能进入环境中的信号。总体上，在按照本发明的方法中使用已有的由扫气空气泵和阀构成的基础设施来检查阀和导流构件之间的连接。

尤其地，上述方法步骤在内燃机启动后立即实施、在内燃机即将启动前或在内燃机启动时实施。由此实现阀和导流构件之间的连接的定期检查。优选地，所述检查在启动时或启动后实施，以便可能由扫气空气泵产生的噪声由内燃机的其它噪声覆盖。备选或补充地，上述方法步骤在所述内燃机的运行阶段即将进行前或在所述内燃机的运行阶段后立即实施，在所述运行阶段中进行燃料箱通风。在这种情况下，扫气空气泵已经在运行中并且最多仅需要数秒来在阀关闭的情况下产生燃料箱通风管路和检测室中的压力，从而能够特别顺利地实现对阀和导流构件之间的连接的检查。

附图说明

以下结合附图描述本发明的另外的具体实施方式。在附图中：

图1示出按照本发明的内燃机的第一实施方式的示意图，

图2示出图1中的用II标记的区域的立体图，该区域具有阀和进气导气罩，

图3示出图2中的用III标记的区域的侧视图，该区域具有剖切的进气导气罩，

图4示出图3中所示的图2中的区域III的立体视图，

图5示出阀的正视图，

图6示出图2中的用III标记的区域的示意性的剖面图，

图7示出按照本发明的内燃机的第二实施方式的示意图，和

图8示出图7中的用VIII标记的区域的立体图，该区域具有阀、进气导气罩和压力管。

具体实施方式

图1示出按照本发明的内燃机10的示意图，其中，以下仅详细描述那些对本发明潜在相关的元件。

在内燃机10中设有进气管路12，通过进气管路12可以从环境向燃烧室 14输送新鲜空气。在进气管路12中设有进气导气罩18作为导流构件16。在进气导气罩18的下游连接有废气涡轮增压器20的压缩机以及节气门22。

从燃烧室14排出的废气经由废气涡轮增压器20流向(未示出的)排气装置。

内燃机10也包括燃料箱24，燃料箱24通过燃料箱通风管路26通风。燃料箱通风管路26的第一支路26a通向阀28。燃料箱通风管路26的第二支路26b通入节气门22下游的区域中。

在燃料箱通风管路26的路线26a中还布置有压力和温度传感器30、燃料箱隔离阀(FTIV)32、活性炭罐34、燃料箱泄漏诊断模块(DMTL)36、两个脉动阻尼器38、止回阀40、开关阀44、另外的压力传感器42和阀28。此外，在路线26a中还布置有扫气空气泵46。可选地也可以在路线26a中布置温度传感器(未示出)。

在路线26b中布置有阀48和止回阀50。

如在图1中已示意性地示出并且以下还会结合其它附图详细阐述的那样，阀28至少部分地被(在图1中仅示为虚线方框的)检测室52包围。

在图2至图4和图6中示出形式为进气导气罩18的导流构件16连同布置在其上的阀28。燃料箱通风气体沿流动方向S流动通过阀28。阀28与进气导气罩18通过夹子连接彼此固定连接，所述夹子连接具有三个夹子54(在图3和图4中仅可见夹子54)和适配的夹子插孔56。进气导气罩18和阀28 在此由塑料构成。如同在图3中可见的那样，进气导气罩18具有凹空58，阀28的连接接管60插入该凹空58中。

在此，在连接接管60中设有阀28的检测-局部区域62，检测-局部区域 62被进气导气罩18如此包围，从而围绕检测-局部区域62的检测室52在阀 28和进气导气罩18之间产生。

在连接接管60上布置有形式为O形环的两个密封元件64，这两个密封元件64限定并且密封地封闭检测室52。因此，检测室52在阀28和进气导气罩18之间的间隙中延伸。为了对检测室52施加压力，在阀28中构造有四个分布在阀28的周向上的通孔66(参见图5和图6)，这些通孔66通入检测室52中并且在此用作进入检测室52中的进气孔68。通孔66在此沿主流动方向S延伸，主流动方向S也相当于由塑料制成的阀28的脱模方向。

在图6中可以清楚地看出，通孔66延伸到阀28的封闭元件70(此处为阀盘)的上游。通孔66在此从内部的通流通道72朝阀28的外侧延伸并且通入两个密封元件64之间的检测室52中。在该第一实施方式中，进入检测室 52中的进气孔68与燃料箱通风管路26并且在此与路线26a流体连通。

以下阐述可以如何检查阀28和导流构件16之间的连接。

当阀28与导流构件16在额定安装位置(参照图3和图6)按规定连接时，检测室52借助布置在检测-局部区域62上的密封元件64相对于环境100密封。检测室52通过构造在阀28中的进气孔68被施加以燃料箱通风管路26 中的压力。

为了检查所述连接所述阀28被关闭，方式为封闭元件70堵住通流通道 72，并且借助燃料箱通风管路26中的扫气空气泵46产生测试压力。在检测室52密封的情况下，该测试压力也存在于检测室52中。借助布置在燃料箱通风管路26中的压力传感器42测量燃料箱通风管路26中的压力并且检查测得的实际测试压力是否等于额定测试压力。

如果阀28和进气导气罩18之间的连接如此松开从而检测室52相对于环境100打开，则在燃料箱通风管路26中产生压降，并且实际测试压力小于额定测试压力。

以下结合图7和图8阐述按照本发明的内燃机的第二实施方式。在此，为相同或至少功能相同的元件使用与前述对第一实施方式的描述中相同的附图标记。

对于第二实施方式的描述，以下仅探讨重要的区别。

如图7和图8中所示，在废气涡轮增压器20的下游，从在废气涡轮增压器20和节气门22之间延伸的压力管74分支出单独的压力管路76，该压力管路76通入检测室52中。为了测量压力，在压力管74中设有压力传感器78。

在图8中示出用于单独的压力管路74的连接端80，其中，该压力管路 74当前未与连接端80连接。连接端80通入检测室52，从而压力管72中的进气空气可以进入检测室52中，以便对检测室52施加压力。

本发明的在本说明书、附图以及权利要求中公开的特征既可以单独地也可以以任意的组合对以各种实施方式实现本发明而言是重要的。本发明可以在权利要求的范围内和考虑本领域技术人员的知识的情况下变化。

附图标记列表

10 内燃机

12 进气管路

14 燃烧室

16 导流构件

18 进气导气罩

20 废气涡轮增压器

22 节气门

24 燃料箱

26 燃料箱通风管路

26a 第一路线

26b 第二路线

28 阀

30 压力和温度传感器

32 燃料箱隔离阀

34 活性炭罐

36 燃料箱泄漏诊断模块

38 脉动阻尼器

40 止回阀

42 压力传感器

44 控制阀

46 扫气空气泵

48 阀

50 止回阀

52 检测室

54 夹子

56 夹子插孔

58 凹空

60 连接接管

62 检测-局部区域

64 密封元件

66 通孔

68 进气孔

70 封闭元件

72 通流通道

74 压力管

76 压力管路

78 压力传感器

80 连接端

100 环境

Claims (8)

1.一种内燃机，具有废气涡轮增压器(20)、节气门(22)、燃料箱(24)、导流构件(16)和将所述燃料箱(24)和导流构件(16)导流地连通的燃料箱通风管路(26)，其中，在所述燃料箱通风管路(26)中布置有阀(28)，其特征在于，所述阀(28)的检测-局部区域(62)如此被所述导流构件(16)包围，使得围绕所述检测-局部区域(62)形成检测室(52)，其中，在废气涡轮增压器(20)的下游且在节气门(22)之前分支出压力管路(76)，该压力管路(76)通入检测室(52)中，使得进气空气通过压力管路(76)进入检测室(52)中，以对所述检测室(52)施加压力，并且其中，设有至少一个压力传感器，用于监测所述检测室(52)中的压力。

2.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述导流构件(16)是进气导气罩(18)或废气涡轮增压器(20)的压缩机。

3.按照权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，至少一个进气孔(68)由所述阀(28)中的至少一个通孔(66)构成。

4.按照权利要求3所述的内燃机，其特征在于，所述至少一个通孔(66)沿流动方向(S)延伸。

5.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在与所述检测室(52)邻接的间隙中设有密封元件(64)。

6.按照权利要求3所述的内燃机，其特征在于，所述进气孔(68)与所述燃料箱通风管路(26)流体连通。

7.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在所述燃料箱通风管路(26)中设有扫气空气泵(46)，和/或所述压力传感器布置在所述燃料箱通风管路(26)中。

8.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述阀(28)由塑料制造。

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