DE102017205407A1 - Distributor device for a water injection device of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Für ein Verteilervorrichtung (1) für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem sich entlang einer Längsachse (3) erstreckenden Verteilerkörper (2) mit einem ersten Ende (4) und einem zweiten Ende (5), wobei in dem Verteilerkörper (2) ein Innenraum (6) ausgebildet ist, wobei an dem Verteilerkörper (2) mehrere Ausgänge (11,12,13,14) ausgebildet sind, die zur Befestigung von Einspritzventilen (21,22,23,24) vorgesehen sind, wobei an dem Verteilerkörper (2) wenigstens ein als erster Anschluss (31) ausgebildeter erster Eingang (41) ausgebildet ist, an den wenigstens eine erste Versorgungsleitung (51) anschließbar ist, wird vorgeschlagen, dass an dem Verteilerkörper (2) wenigstens ein als zweiter Anschluss (32) ausgebildeter zweiter Eingang (42) ausgebildet ist, an den wenigstens eine zweite Versorgungsleitung (52) anschließbar ist. For a distributor device (1) for a water injection device of an internal combustion engine, having a distributor body (2) extending along a longitudinal axis (3) having a first end (4) and a second end (5), wherein in the distributor body (2) an interior space (6), wherein on the distributor body (2) a plurality of outputs (11,12,13,14) are formed, which are provided for the attachment of injectors (21,22,23,24), wherein on the distributor body (2 ) at least one formed as a first terminal (31) first input (41) is connected to the at least one first supply line (51) is connected, it is proposed that at least one second terminal (32) formed on the distributor body (2) Input (42) is formed, to which at least one second supply line (52) can be connected.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.The invention relates to a distributor device for a water injection device of an internal combustion engine having the features of the preamble of
Es ist bekannt, dass bei Einspritzvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, durch die Kraftstoff in den Brennkraftmaschinen eingespritzt wird, die Einspritzventile, durch die der Kraftstoff beispielsweise in ein Saugrohr oder einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, über eine Verteilervorrichtung mit Kraftstoff versorgt werden. Eine derartige Verteilervorrichtung wird beispielsweise auch Fuelrail genannt. Die Verteilervorrichtung weist im Inneren einen Kraftstoffspeicher auf, durch den der Kraftstoff über Ausgänge der Verteilervorrichtung in die einzelnen Einspritzventile strömt. Die Einspritzventile sind dabei beispielsweise in an den Ausgängen ausgebildeten Injektortassen eingesetzt. Der Kraftstoff wird der Verteilervorrichtung über einen hydraulischen Anschluss zugeführt. Die Verteilervorrichtung dient dem Verteilen von Kraftstoff an die Einspritzventile. Zusätzlich bildet die Verteilervorrichtung einen Kraftstoffspeicher, so dass den Einspritzventilen jederzeit genügend Kraftstoff zur Verfügung steht. Darüber hinaus werden durch die Elastizität des Kraftstoffes in der Verteilervorrichtung Druckpulsationen gedämpft, wodurch die Zumessgenauigkeit der Einspritzventile verbessert wird. Weiterhin können an einer derartigen Verteilervorrichtung zur weiteren Druckdämpfung zusätzliche Druckdämpfer angebracht sein. An eine Verteilervorrichtung für einen Kraftstoff nach dem Stand der Technik ist ein einzelner hydraulischer Anschluss zur Versorgung der Verteilervorrichtung mit Kraftstoff vorgesehen. Eine Verteilervorrichtung für Kraftstoffe ist beispielsweise in der
Neben Kraftstoffen können auch andere Medien durch eine Einspritzvorrichtung eingespritzt werden. Beispielsweise kann Wasser in ein Saugrohr oder eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt werden um die Temperatur bei einem Verbrennungsvorgang der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zu senken und um somit einen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine zu reduzieren und ein Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine zu verbessern.In addition to fuels, other media can be injected through an injection device. For example, water may be injected into a suction pipe or a combustion chamber of the internal combustion engine to lower the temperature in a combustion process of the internal combustion engine of a motor vehicle and thus to reduce fuel consumption of the internal combustion engine and to improve an emission behavior of the internal combustion engine.
Bei Wassereinspritzsystemen für Brennkraftmaschinen ist normalerweise ein Wassertank vorgesehen, so dass jederzeit Wasser zur Einspritzung in das Saugrohr oder die Brennkammer der Brennkraftmaschine verfügbar ist. Zusätzlich kann bei derartigen Wassereinspritzsystemen Wasser mit Hilfe einer Wassergewinnungsanlage beispielsweise aus dem Abgassystem der Brennkraftmaschine in dem Kraftfahrzeug oder aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs gewonnen werden und beispielsweise auch dem Wassertank zugeführt werden. Von dem Wassertank kann Wasser beispielsweise mittels einer Pumpe über eine Verteilervorrichtung zu Einspritzventilen, durch die das Wasser dann beispielsweise in ein Saugrohr oder eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, befördert werden. Dazu kann, wie bei Einspritzsystemen für Brennstoff, die Verteilervorrichtung dazu vorgesehen sein Wasser zu speichern und auf mehrere Einspritzventile, durch die das Wasser dann eingespritzt werden kann, zu verteilen.In water injection systems for internal combustion engines, a water tank is normally provided, so that at any time water is available for injection into the intake manifold or the combustion chamber of the internal combustion engine. In addition, in such water injection systems water can be obtained with the aid of a water extraction system, for example, from the exhaust system of the internal combustion engine in the motor vehicle or from the environment of the motor vehicle and, for example, also supplied to the water tank. From the water tank, for example, water can be conveyed by means of a pump via a distributor device to injection valves, through which the water is then injected, for example, into a suction pipe or a combustion chamber of the internal combustion engine. For this purpose, as in fuel injection systems, the distributor device can be provided to store water and to distribute it to a plurality of injectors, through which the water can then be injected.
Eine Besonderheit von Wassereinspritzvorrichtungen für Wasser gegenüber Einspritzvorrichtungen von Brennstoffen ist, dass die Einspritzventile bei der Wassereinspritzung nach Abstellen des Motors geleert werden, um möglichen Schäden der Einspritzventile durch in den Einspritzventilen gefrierendes Wasser vorzubeugen. Dies kann beispielsweise durch die Pumpe geschehen, die das Wasser aus den Einspritzventilen zurücksaugt.A peculiarity of water injectors for water over fuel injectors is that the injectors are emptied during water injection after the engine has stopped to prevent possible damage of the injectors by water freezing in the injectors. This can be done for example by the pump, which sucks the water from the injectors.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Verteilervorrichtung für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Die Verteilervorrichtung umfasst einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Verteilerkörper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei in dem Verteilerkörper ein Innenraum ausgebildet ist. Dabei sind an dem Verteilerkörper mehrere Ausgänge ausgebildet, die zur Befestigung von Einspritzventilen vorgesehen sind. Dabei ist an dem Verteilerkörper wenigstens ein als erster Anschluss ausgebildeter erster Eingang ausgebildet, an den wenigstens eine erste Versorgungsleitung anschließbar ist. Erfindungsgemäß ist an dem Verteilerkörper wenigstens ein als zweiter Anschluss ausgebildeter zweiter Eingang ausgebildet, an den wenigstens eine zweite Versorgungsleitung anschließbar ist.According to the invention, a distributor device for a water injection device of an internal combustion engine is proposed. The distributor device comprises a distributor body which extends along a longitudinal axis and has a first end and a second end, wherein an interior space is formed in the distributor body. In this case, a plurality of outlets are provided on the distributor body, which are provided for the attachment of injection valves. In this case, at least one first input formed as a first connection is formed on the distributor body, to which at least one first supply line can be connected. According to the invention, at least one second input formed as a second connection is formed on the distributor body, to which at least one second supply line can be connected.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Gegenüber dem Stand der Technik weist die Verteilervorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 den Vorteil auf, dass in dem Verteilerkörper wenigstens ein erster Anschluss und wenigstens ein zweiter Anschluss ausgebildet sind. So sind an dem Verteilerkörper insgesamt also wenigstens zwei Anschlüsse ausgebildet, an die somit wenigstens zwei Versorgungsleitungen anschließbar sind, durch die der Verteilerkörper beispielsweise mit Wasser versorgt werden kann. Gegenüber dem Stand der Technik kann durch die erhöhte Zahl an Anschlüssen das Wasser, das in dem Verteilerkörper gespeichert ist, beispielsweise bei Abstellen des Motors, vorteilhaft einfach aus dem Verteilerkörper und somit aus den Einspritzventilen zurückgesaugt werden. Dies kann je nach Anordnung der zwei Anschlüsse beispielsweise auch bei geneigter Anordnung der Verteilervorrichtung ein gutes und vollständiges Absaugen des Wassers aus der Verteilervorrichtung ermöglichen. Gleichzeitig ist durch eine erhöhte Zahl an Anschlüssen das Wasser dem Verteilerkörper besser zuführbar und gleichmäßiger verteilbar.Compared with the prior art, the distributor device with the features of the
Weiterhin kann durch die erhöhte Zahl von Anschlüssen eine Dämpfung von Druckpulsationen in der Verteilervorrichtung und im gesamten Einspritzsystem vorteilhaft verbessert werden, da an die Anschlüsse eine erhöhte Zahl an Versorgungsleitungen anschließbar ist. Eine erhöhte Zahl von Versorgungsleitungen führt zu einem erhöhten Volumen des Wassers und somit zu einer verstärkten Dämpfung von Druckpulsationen durch die Elastizität des Wassers. Auch können die Versorgungsleitungen beispielsweise zumindest teilweise aus einem Elastomer gefertigt sein, wobei bei einer erhöhten Zahl von Anschlüssen an dem Verteilerkörper und somit einer erhöhten Zahl an daran anschließbaren Versorgungsleitungen die Dämpfung der Druckpulsationen durch die Elastizität der Versorgungsleitungen vorteilhaft weiter verbessert werden kann.Furthermore, due to the increased number of connections, an attenuation of pressure pulsations in the distributor device and in the entire injection system can be advantageously improved, since an increased number of supply lines can be connected to the connections. An increased number of supply lines leads to an increased volume of water and thus to an increased damping of pressure pulsations by the elasticity of the water. Also, the supply lines may be made, for example, at least partially made of an elastomer, wherein with an increased number of connections to the manifold body and thus an increased number of connectable supply lines, the damping of the pressure pulsations by the elasticity of the supply lines can be advantageously further improved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.Further advantageous embodiments and further developments of the inventions are made possible by the features specified in the subclaims.
Besonders vorteilhaft ist der erste Anschluss an dem ersten Ende des Verteilerkörpers ausgebildet und der zweite Anschluss an dem zweiten Ende des Verteilerkörpers ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Anschlüsse einen maximalen Abstand voneinander aufweisen und somit die Verteilervorrichtung gleichmäßig mit Wasser versorgt werden kann bzw. Wasser gleichmäßig aus der Verteilervorrichtung und aus den Einspritzventilen beispielsweise auch zurückgesaugt werden kann. Weiterhin können somit die Abstände der Ausgänge, die zur Befestigung der Einspritzventile vorgesehen sind, von den Anschlüssen, die zur Befestigung der Versorgungsleitungen vorgesehen sind, minimiert werden. Durch die Minimierung dieser Abstände kann vorteilhaft die Zumessgenauigkeit der Einspritzventile verbessert werden, da die Zumessgenauigkeit der Einspritzventile an einem Verteilerkörper mit abnehmendem Abstand der Einspritzventile zu den Anschlüssen für die Versorgungsleitungen zunimmt.Particularly advantageously, the first connection is formed on the first end of the distributor body and the second connection is formed on the second end of the distributor body. This has the advantage that the connections have a maximum distance from each other and thus the distributor device can be supplied with water evenly or water can be uniformly sucked out of the distributor device and out of the injection valves, for example. Furthermore, thus, the distances of the outputs, which are provided for attachment of the injectors, can be minimized by the terminals, which are provided for fastening the supply lines. By minimizing these distances, the metering accuracy of the injection valves can advantageously be improved, since the metering accuracy of the injection valves on a distributor body increases as the distance between the injection valves and the connections for the supply lines decreases.
In einem vorteilhaften Beispiel ist am Verteilerkörper wenigstens ein als dritter Anschluss ausgebildeter dritter Eingang ausgebildet, an den wenigstens eine dritte Versorgungsleitung anschließbar ist. Durch eine weiter erhöhte Zahl an Anschlüssen kann das Wasser, das in dem Verteilerkörper gespeichert ist, beispielsweise bei Abstellen des Motors, vorteilhaft einfach aus dem Verteilerkörper und somit aus den Einspritzventilen zurückgesaugt werden. Dies kann je nach Anordnung der Anschlüsse beispielsweise auch bei geneigter Anordnung der Verteilervorrichtung ein gutes und vollständiges Absaugen des Wassers aus der Verteilervorrichtung ermöglichen. Gleichzeitig ist durch eine erhöhte Zahl an Anschlüssen das Wasser dem Verteilerkörper besser zuführbar und gleichmäßiger verteilbar. Weiterhin kann somit eine dritte Versorgungsleitung an den Verteilerkörper angeschlossen werden. Eine erhöhte Zahl von Versorgungsleitungen führt zu einem erhöhten Volumen des Wassers und somit zu einer verstärkten Dämpfung von Druckpulsationen durch die Elastizität des Wassers. Auch können die Versorgungsleitungen beispielsweise zumindest teilweise aus einem Elastomer gefertigt sein, wobei bei einer erhöhten Zahl von Anschlüssen an dem Verteilerkörper und somit einer erhöhten Zahl an daran anschließbaren Versorgungsleitungen die Dämpfung der Druckpulsationen durch die Elastizität der Versorgungsleitungen vorteilhaft weiter verbessert werden kann.In an advantageous example, at least one third input formed as a third connection is formed on the distributor body, to which at least one third supply line can be connected. By a further increased number of terminals, the water that is stored in the manifold body, for example, when stopping the engine, advantageously easy to be sucked back from the manifold body and thus from the injection valves. This can, depending on the arrangement of the connections, for example, even with an inclined arrangement of the distribution device allow a good and complete suction of the water from the distribution device. At the same time, the water can be supplied better to the distributor body and distributed more uniformly by an increased number of connections. Furthermore, a third supply line can thus be connected to the distributor body. An increased number of supply lines leads to an increased volume of water and thus to an increased damping of pressure pulsations by the elasticity of the water. Also, the supply lines may be made, for example, at least partially made of an elastomer, wherein with an increased number of connections to the manifold body and thus an increased number of connectable supply lines, the damping of the pressure pulsations by the elasticity of the supply lines can be advantageously further improved.
Besonders vorteilhaft ist der dritte Anschluss zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss angeordnet, wobei der dritte Anschluss von dem ersten Anschluss durch einen Abstand entlang der Längsachse es Verteilerkörpers beabstandet ist und der dritte Anschluss von dem zweiten Anschluss durch den gleichen Abstand entlang der Längsachse des Verteilerkörpers beabstandet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Anschlüsse einen maximalen Abstand voneinander aufweisen und somit die Verteilervorrichtung gleichmäßig mit Wasser versorgt werden kann bzw. Wasser gleichmäßig aus der Verteilervorrichtung und aus den Einspritzventilen beispielsweise auch zurückgesaugt werden kann. Weiterhin können somit die Abstände der Ausgänge, die zur Befestigung der Einspritzventile vorgesehen sind, von den Anschlüssen, die zur Befestigung der Versorgungsleitungen vorgesehen sind, minimiert werden. Durch die Minimierung dieser Abstände kann vorteilhaft die Zumessgenauigkeit der Einspritzventile verbessert werden, da die Zumessgenauigkeit der Einspritzventile an einem Verteilerkörper mit abnehmendem Abstand der Einspritzventile zu den Anschlüssen für die Versorgungsleitungen zunimmt.Particularly advantageously, the third connection is arranged between the first connection and the second connection, the third connection being spaced from the first connection by a distance along the longitudinal axis of the distributor body and the third connection being spaced from the second connection by the same distance along the longitudinal axis of the distributor Distributor body is spaced. This has the advantage that the connections have a maximum distance from each other and thus the distributor device can be supplied with water evenly or water can be evenly sucked out of the distributor device and from the injection valves, for example. Furthermore, thus, the distances of the outputs, which are provided for attachment of the injectors, can be minimized by the terminals which are provided for fastening the supply lines. By minimizing these distances, the metering accuracy of the injection valves can advantageously be improved, since the metering accuracy of the injection valves on a distributor body increases as the distance between the injection valves and the connections for the supply lines decreases.
Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist es vorgesehen, dass der erste Anschluss und/oder der zweite Anschluss und/oder der dritte Anschluss des Verteilerkörpers senkrecht zur Längsachse des Verteilerkörpers von dem Verteilerkörper abragen. So sind die Versorgungsleitungen vorteilhaft einfach an den Verteilerkörper anschließbar.According to an advantageous embodiment, it is provided that the first connection and / or the second connection and / or the third connection of the distributor body protrude from the distributor body perpendicular to the longitudinal axis of the distributor body. Thus, the supply lines are advantageously easy to connect to the manifold body.
Vorteilhaft können die Anschlüsse des Verteilerkörpers in die gleiche Richtung von dem Verteilerkörper abragen. Advantageously, the connections of the distributor body can protrude in the same direction from the distributor body.
In einem vorteilhaften Beispiel ragen der erste Anschluss und/oder der zweite Anschluss und/oder der dritte Anschluss des Verteilerkörpers in eine Anschlussrichtung vom Verteilerkörper ab und die Ausgänge ragen vom Verteilerkörper in eine Ausgangsrichtung vom Verteilerkörper ab. Dabei schließen die Anschlussrichtung und die Ausgangsrichtung in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse des Verteilerkörpers einen Winkel von höchstens 30 Grad ein. Eine derart ausgebildete Verteilervorrichtung kann vorteilhaft so an einer Brennkraftmaschine angeordnet werden, dass die Ausgänge nach unten, das heißt in Richtung der Schwerkraft angeordnet sind und ein Ablaufen oder Absaugen des Wassers aus dem Verteilerkörper somit vorteilhaft durch die Schwerkraft unterstützt werden kann. Somit kann der Verteilerkörper auch vorteilhaft vollständig und gut geleert werden.In an advantageous example, the first connection and / or the second connection and / or the third connection of the distributor body protrude in a connecting direction from the distributor body and the outputs protrude from the distributor body in an output direction from the distributor body. In this case, the connection direction and the output direction in an area perpendicular to the longitudinal axis of the distributor body enclose an angle of at most 30 degrees. Such a trained distribution device can be advantageously arranged on an internal combustion engine, that the outputs are arranged downwards, that is in the direction of gravity and drainage or suction of the water from the manifold body can thus be supported advantageously by gravity. Thus, the distributor body can also advantageously completely and well emptied.
Es erweist sich weiterhin als Vorteil, wenn der erste Anschluss und/ oder der zweite Anschluss und/oder der dritte Anschluss des Verteilerkörpers in die gleiche Richtung wie die Ausgänge von dem Verteilerkörper abragen.It also proves to be an advantage if the first connection and / or the second connection and / or the third connection of the distributor body protrude in the same direction as the outputs from the distributor body.
Vorteilhaft sind die Ausgänge, die zur Befestigung der Einspritzventile vorgesehen sind, als Injektortassen ausgebildet, in die die Einspritzventile einsetzbar sind. Somit sind die Einspritzventile vorteilhaft einfach an den Ausgängen des Verteilerkörpers befestigbar und gleichzeitig vorteilhaft gut abdichtbar.Advantageously, the outputs which are provided for fastening the injection valves, designed as Injektortassen, in which the injectors are used. Thus, the injectors are advantageously easy to attach to the outputs of the manifold body and at the same time advantageous good sealable.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung eines Wassereinspritzsystems mit einer Verteilervorrichtung, -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung, -
3 das in2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung mit Versorgungsleitungen und Einspritzventilen, -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung, -
5 das in4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung mit Versorgungsleitungen und Einspritzventilen, -
6 einen Querschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung mit Versorgungsleitungen und Einspritzventilen aus5 ,
-
1 a schematic representation of a water injection system with a distributor device, -
2 A first embodiment of the distributor device according to the invention, -
3 this in2 illustrated first embodiment of the distributor device according to the invention with supply lines and injectors, -
4 A second embodiment of the distributor device according to the invention, -
5 this in4 illustrated second embodiment of the distributor device according to the invention with supply lines and injectors, -
6 a cross section through the second embodiment of the distributor device according to the invention with supply lines and injectors5 .
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung exemplarisch anhand eines in
Die Verteilervorrichtung
Sind Einspritzventile
In den in dieser Anmeldung dargestellten Ausführungsbeispielen ist beispielhaft eine Verteilervorrichtung
Wie in
In dem in
In
In dem in
Weiterhin tragen in diesem Ausführungsbeispiel der erste Anschluss
Die Versorgungsleitungen
Bei den in dieser Anmeldung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung
Bei den in dieser Anmeldung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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