CN115210461A - 水输送模块 - Google Patents

水输送模块 Download PDF

Info

Publication number
CN115210461A
CN115210461A CN202180018354.7A CN202180018354A CN115210461A CN 115210461 A CN115210461 A CN 115210461A CN 202180018354 A CN202180018354 A CN 202180018354A CN 115210461 A CN115210461 A CN 115210461A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
section
line
flow
delivery unit
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.)
Pending
Application number
CN202180018354.7A
Other languages
English (en)
Inventor
C·科勒
J·霍奇森
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.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies 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 Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of CN115210461A publication Critical patent/CN115210461A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • 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
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/24—Preventing accumulation of dirt or other matter in the pipes, e.g. by traps, by strainers
    • 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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于将水喷射到内燃机的燃烧室中或喷射到内燃机的燃烧室的上游的水输送模块，所述水输送模块包括具有泵的、用于从储罐中输送水的输送单元，其中，借助于泵沿着计量管路能将水输送到喷射部位，其中，输送单元具有水出口，穿过该水出口能将水从输送单元中输送出来，其中，水出口由连接插头(2)形成，计量管路能插装到该连接插头上，其中，水能从输送单元沿着连接插头(2)输送到计量管路中，其中，连接插头(2)具有水所能通流的部段，该能通流的部段是从输送单元到计量管路的流体管路的一部分。

Description

水输送模块
技术领域
本发明涉及一种用于将水喷射到内燃机的燃烧室中或喷射到内燃机的燃烧室的上游的水输送模块，所述水输送模块包括具有泵的、用于从储罐中输送水的输送单元，其中，借助于泵沿着计量管路能将水输送到喷射部位，其中，输送单元具有水出口，穿过该水出口能将水从输送单元中输送出来。
本发明涉及一种用于将水喷射到内燃机中的装置。
背景技术
由于对减少二氧化碳排放的要求越来越高，内燃机在其燃料消耗方面越来越优化。然而，已知的内燃机在高负荷的工况点中不能以消耗最优的方式运行，因为运行受到爆震倾向和高废气温度的限制。一种用于降低爆震倾向和降低废气温度的可行措施是喷射水。在此，通常存在单独的水喷射系统，以便实现水喷射。因此，例如由WO 2014/080266 A1已知一种用于具有排气再循环装置的内燃机的水喷射系统，其中，水被喷射到排气再循环装置的质量流中。
为此，水输送模块原则上包括至少一个用于储存水的储罐并且还包括合适的输送装置、例如泵，以便将水沿着合适的管路引导至燃烧室或引导至燃烧室的上游。
因为水具有在机动车的通常运行条件中经常会达到的冰点，所以经常可预计到储存在储罐中的水或位于管路或输送模块中的水的冻结，因此必须采取预防措施以防整个水输送模块受损。
由于冻结，水在输送管路内部可以膨胀达到原始体积的大约10％，因此通常设有能够尽可能大份额地补偿所述膨胀的输送管路。此外，还试图保持管路在不使用时尽可能无水，以避免管路冻结。替代地，在输送管路上设置对体积增大进行补偿的补偿空间。
在现有技术中的解决方案的缺点尤其是，由于设置尽可能柔性的管路而导致成本增加。此外，由高柔性的管路，也会导致输送模块的其他负面特性。补偿空间的设置在技术上非常复杂，并且尤其使输送模块与不同车辆的可适配性变差。输送管路的排空是耗费大的，因为例如必须专门调整输送泵，以便能够实现输送管路的排空。此外，必须采取预防措施以防泵吸入空气和干运转。此外，尤其危险的是，泵在泵输送元件上有空气的情况下起动，因为由此提高了磨损并且还需要明显更高的泵转速，以便确保水的输送。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种水输送模块，其尤其好地防止由于水在输送模块中并且尤其是在输送管路中冻结而引起的损坏。
在水输送模块方面的目的通过具有权利要求1的特征的水输送模块来实现。
本发明的一个实施例涉及一种用于将水喷射到内燃机的燃烧室中或喷射到内燃机的燃烧室的上游的水输送模块，所述水输送模块包括具有泵的、用于从储罐中输送水的输送单元，其中，借助于泵沿着计量管路能将水输送到喷射部位，其中，输送单元具有水出口，穿过该水出口能将水从输送单元中输送出来，其中，水出口由连接插头形成，计量管路能插装/套装到该连接插头上，其中，水能从输送单元沿着连接插头输送到计量管路中，其中，连接插头具有水所能通流的部段，该能通流的部段是从输送单元到计量管路的流体管路的一部分。
连接插头例如可以由固定不动的管部段形成，计量管路插装到该管部段上。借助于紧固元件、例如锁定夹可以将计量管路固定在连接插头上。水通过泵从输送单元中输送出来，其中，连接插头在输送方向上安置在泵出口的下游。如果连接插头不直接邻接于泵出口，则在泵出口与连接插头之间通过也称为排出通道的管路部段形成待输送的水的引导部。
连接插头具有能通流的内部空间，该内部空间由壁界定并且由此形成水所能通流的部段。连接插头优选被设计为较为刚性的、不具有弹性或仅具有较小弹性的管路部段并且从由输送单元、过滤器和控制电子装置构成的结构组件伸出。
尤其有利的是，能通流的部段具有沿着通流方向变化的管路横截面。连接插头的能通流的部段通常沿在从输送单元朝向计量管路的方向被流过。这是水的输送方向。尤其在泵停止运转时可能出现微小的回流，其中，连接插头然后逆着原本的输送方向被流过。
如果出现环境温度下降到系统中水的冰点以下的情况，则可能导致水冻结。在此，水例如可能在计量管路的区域中、在连接插头的区域中或者在输送单元的区域中冻结。通常，水首先在连接插头的区域中冻结，这是因为连接插头通常不像计量管路和输送单元那样是热绝缘的。尤其是，连接插头的区域很少被围绕加装并且因此暴露于环境中的低温下。
由于水的冻结而导致水的体积显著增大，由此一方面管路系统内的水被排挤，另一方面由于冰的产生而附加地占据管路系统内的体积空间。因此，由于冻结可能出现，水从连接插头中被向着输送单元的方向挤压。小的冰块也可能被向着该方向挤压。尤其是，设计在泵出口与连接插头之间的被定义为排出通道的区域容易受到由于冻结而被压入该区域中的水或冰造成的损坏。
尤其是考虑到通常通过阀来阻止水从该区域中流出，在该区域中会出现极高的压力，由此会引起损坏。
有利地，连接插头或能通流的部段具有沿着通流方向、也就是说从其端部区域之一到另一个端部区域的变化的管路横截面。这例如可以通过管路横截面的锥形收拢来实现。替代地，在其延伸部中受限的区域例如可以具有通过在周向方向上环绕的凸肩或凸起而缩小的管路横截面。
这种设计方案的优点尤其在于，通过适当地设计管路横截面，可以减少或者完全避免水和冰压入到排出通道中。
还有利的是，能通流的部段的能通流的横截面从计量管路朝向输送单元减缩。这尤其防止冰块通过连接插头被压向输送单元。
一个优选的实施例的特征在于，能通流的部段在从输送单元朝向计量管路的流动方向上具有重复地减缩且又再次增大的管路横截面。这种减缩且又再次增大的管路横截面形成一种过滤元件，其尤其拦住固体、例如冰块。
也优选的是，能通流的部段在纵截面中具有锯齿形轮廓。通过在周向方向上环绕的且在径向方向上呈齿状的部段所形成的锯齿形轮廓尤其有利地适于拦住冰块，因为冰块停留在其中一个齿状凸起处并且在那里卡住。
此外有利的是，能通流的部段所具有的轮廓使得在从计量管路朝向输送单元的流动方向上的流动阻力与在从输送单元朝向计量管路的流动方向上的流动阻力相比增加得更强烈。由此使得难以朝向输送单元的方向返回输送水和/或冰，相反则易于在运行期间沿主输送方向输送水。
此外有利的是，能通流的部段形成用于能流过该能通流的部段的流体的过滤元件，该过滤元件由在向外侧界定能通流的部段的壁上的齿状凹部(Taschen)形成。该齿状凹部通过对冰块形成物理阻力来拦住冰块。此外，由凹部产生的压力损失将减少水和/或冰的回流。
也适宜的是，能通流的部段的最小的管路横截面小于在输送单元侧的管路横截面并且小于计量管路的管路横截面。由此确保了，尤其是在连接插头的区域中产生狭窄部，该狭窄部阻止朝向输送单元的冰运输。
在从属权利要求和以下的附图说明中对本发明的有利的改进方案进行描述。
附图说明
下面根据实施例参照附图对本发明进行详细说明。图中示出：
图1示出由输送单元、过滤器和控制电子装置形成的结构组件的透视图，其中，尤其可以看到向前突出的连接插头，以及
图2示出连接插头的纵剖图，其中，尤其示出连接插头的能通流的部段。
具体实施方式
图1示出水输送模块的结构组件1，该结构组件具有输送单元、过滤元件、控制电子装置和电接头。未示出的例如有储罐，所示的结构组件可被装入到该储罐中。沿主输送方向上在输送单元的下游安置连接插头2。连接插头2与结构组件1的底部组件一起被形成为由塑料制成的注塑件并且从该底部组件伸出。
在连接插头2上可以插装一未示出的计量管路并且该计量管路与连接插头连接。连接插头2具有光滑的外表面，计量管路可以被推套在该外表面上。在连接插头2内部形成能通流的部段，从输送单元中输送的水可以流过该能通流的部段。
图2示出连接插头2的纵剖面。在图1和图2中用箭头3表示水的流动方向，沿该流动方向能够由于水在连接插头中或在连接插头处冻结而产生水流。该流动方向与正常的输送方向相反。
在图2中可以看到连接插头2的内壁的设计方案。管路横截面沿着连接插头的延展范围是变化的。内壁具有齿状轮廓，由此产生锯齿形结构。沿着主输送方向观察，管路横截面由于倾斜的齿面4而缩小，然后管路横截面沿着相对于外壁垂直的齿面5又增大。在图2的图示中，这种变化过程例如重复四次。
最小的管路横截面6小于在图2中未示出的排出通道的或计量管路的管路横截面。
尤其沿着箭头3观察，连接插头的内轮廓构成了机械的过滤部，该过滤部尤其可以通过陡峭地伸入到能通流的横截面中的垂直的齿面5机械地阻挡位于水中的固体、尤其是冰。通过这些锯齿形结构的接连排列，可以任意地使过滤部区段变长或变短。从一个锯齿形结构到下一个锯齿形结构的最小管路横截面6减小也是有利的，因此还能够附加地影响由连接插头或连接插头内部结构产生的压力损失，由此进一步改善过滤效果。
各个实施例的不同特征也可以相互组合。
图1和图2的实施例尤其不具有限制性特征并且用于说明本发明。

Claims (8)

1.一种用于将水喷射到内燃机的燃烧室中或喷射到内燃机的燃烧室的上游的水输送模块，所述水输送模块包括具有泵的、用于从储罐中输送水的输送单元，其中，借助于泵沿着计量管路能将水输送到喷射部位，其中，输送单元具有水出口，穿过该水出口能将水从输送单元中输送出来，
其特征在于，
水出口由连接插头(2)形成，计量管路能插装到该连接插头上，其中，水能从输送单元沿着连接插头(2)输送到计量管路中，其中，连接插头(2)具有水所能通流的部段，该能通流的部段是从输送单元到计量管路的流体管路的一部分。
2.根据权利要求1所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段具有沿着通流方向变化的管路横截面。
3.根据前述权利要求中任一项所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段的能通流的横截面从计量管路朝向输送单元减缩。
4.根据前述权利要求中任一项所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段在从输送单元朝向计量管路的流动方向上具有重复地减缩且又再次增大的管路横截面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段在纵截面中具有锯齿形轮廓。
6.根据前述权利要求中任一项所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段所具有的轮廓使得在从计量管路朝向输送单元的流动方向上的流动阻力与在从输送单元朝向计量管路的流动方向上的流动阻力相比增加得更强烈。
7.根据前述权利要求中任一项所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段形成用于能流过该能通流的部段的流体的过滤元件，该过滤元件由在向外侧界定所述能通流的部段的壁上的齿状凹部形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的水输送模块，其特征在于，所述能通流的部段的最小的管路横截面(6)小于在输送单元侧的管路横截面且小于计量管路的管路横截面。
CN202180018354.7A 2020-03-02 2021-02-25 水输送模块 Pending CN115210461A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020202666.1 2020-03-02
DE102020202666.1A DE102020202666B3 (de) 2020-03-02 2020-03-02 Wasserfördermodul
PCT/EP2021/054703 WO2021175700A1 (de) 2020-03-02 2021-02-25 Wasserfördermodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115210461A true CN115210461A (zh) 2022-10-18

Family

ID=74758796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180018354.7A Pending CN115210461A (zh) 2020-03-02 2021-02-25 水输送模块

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11835017B2 (zh)
EP (1) EP4115074A1 (zh)
CN (1) CN115210461A (zh)
DE (1) DE102020202666B3 (zh)
WO (1) WO2021175700A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110194987A1 (en) * 2008-08-28 2011-08-11 Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh Scr system with compensation element and motor vehicle having an scr system
DE102010028866A1 (de) * 2010-05-11 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges
EP3324030A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-23 Plastic Omnium Advanced Innovation and Research System for storing an aqueous solution on-board a vehicle
CN110566375A (zh) * 2018-06-06 2019-12-13 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的水喷射装置和机动车内燃机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007013316U1 (de) * 2007-09-21 2009-02-12 Voss Automotive Gmbh Anschlussvorrichtung für Medienleitungen
DE102008050431B3 (de) * 2008-10-08 2010-06-17 Buschjost Norgren Gmbh & Co Kg Magnetventil zum Dosieren eines wasserhaltigen Fluids
DE202008013907U1 (de) * 2008-10-17 2010-03-11 Rehau Ag + Co Verbindungsanordnung zur Verbindung von Medienleitungen
JP4816764B2 (ja) 2009-05-28 2011-11-16 カシオ計算機株式会社 電波受信装置
DE102010024554B4 (de) * 2010-06-22 2015-04-02 Seuffer gmbH & Co. KG Tankmodul für einen Flüssigkeitstank
DE102010045714A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Norma Germany Gmbh Leitungselement
DE102011010640A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Emitec France S.A.S Fördereinheit zur Förderung von Reduktionsmittel
EP2565412A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-06 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Supply system for a liquid
CN104937253B (zh) * 2012-11-20 2018-10-09 秘方能源私人有限公司 用于内燃机的内部冷却废气再循环系统及其方法
WO2018050895A1 (en) * 2016-09-16 2018-03-22 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Demineralized water tank on board of a vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110194987A1 (en) * 2008-08-28 2011-08-11 Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh Scr system with compensation element and motor vehicle having an scr system
DE102010028866A1 (de) * 2010-05-11 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges
EP3324030A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-23 Plastic Omnium Advanced Innovation and Research System for storing an aqueous solution on-board a vehicle
CN110566375A (zh) * 2018-06-06 2019-12-13 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的水喷射装置和机动车内燃机

Also Published As

Publication number Publication date
EP4115074A1 (de) 2023-01-11
US11835017B2 (en) 2023-12-05
DE102020202666B3 (de) 2021-05-27
US20230079805A1 (en) 2023-03-16
WO2021175700A1 (de) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10677134B2 (en) Engine exhaust gas additive storage system
JP5634712B2 (ja) 供給または戻しラインを尿素タンクに接続するための構造、及び該構造を備えた尿素タンク
JP4095553B2 (ja) 内燃機関の排気ガス後処理装置用還元剤ポンプ
US9051864B2 (en) System and process for storing an additive and injecting it into the exhaust gases of an engine
CN107250499B (zh) 用于清空废气还原剂输送系统的系统和方法
EP2201228B1 (en) System for storing an additive solution and injecting it into the exhaust gases of an engine
US20120260632A1 (en) Method for operating a delivery device for a reducing agent and motor vehicle having a delivery device
US11060951B2 (en) Fault diagnosis device for fluid feed system and fault diagnosis method for fluid feed system
CN102472219B (zh) 用于内燃机的燃料系统
KR20160043135A (ko) 엔진 배기 가스 첨가제의 저장 시스템
JP2009534580A (ja) 内燃機関の排ガス系統に還元剤を供給するための装置
CN104053873A (zh) 用于液态的尾气后处理介质的配量装置和配量方法
CN113167194A (zh) 用于内燃机的水喷射系统的喷射阀和具有这种喷射阀的水喷射系统
CN115210461A (zh) 水输送模块
CN105569882A (zh) 内燃机
JP2010031774A (ja) 燃料供給装置
US9175640B2 (en) Liquid phase injection tip icing prevention
KR100440015B1 (ko) 맥동 댐퍼 기능을 가진 연료 분배관
KR20080025821A (ko) 맥동 저감을 위한 인젝터 컵 구조
JP7116704B2 (ja) 車両の排気浄化装置
KR101965853B1 (ko) 배기정화용 우레아 수용액 공급 장치
US20090000593A1 (en) Liquid injection apparatus for engines
US9388726B2 (en) Delivery unit for a liquid additive and motor vehicle having a delivery unit
CN105556080A (zh) 用于提供液体添加剂的装置
JP7180571B2 (ja) 内燃機関およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20221018