DE102018202825B3 - Apparatus and method for conveying fuel and additive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) und ein Verfahren zum Fördern von Kraftstoff und/oder einem Additiv, wie beispielsweise Wasser, für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (100) umfasst eine Pumpenvorrichtung (110), in der ein Druckbereich (112) angeordnet ist und die einen sich im Druckbereich (112) hin und her beweglichen Pumpenkolben (114) aufweist, ein Einlassventil (120), über das Kraftstoff und/oder Additiv in den Druckbereich (112) ansaugbar ist, einen Kraftstoffzulauf (142), der mit dem Einlassventil (120) fluidmäßig verbunden ist, und einen Additivzulauf (152), der mit dem Kraftstoffzulauf (142) fluidmäßig verbunden ist. Der Pumpenkolben (114) ist dazu ausgebildet, bei einer Hubbewegung vom ersten Totpunkt (1. TP) zum zweiten Totpunkt (2. TP) eine vorbestimmte Menge an Kraftstoff und/oder eine vorbestimmte Menge an Additiv über das Einlassventil (120) in den Druckbereich (112) anzusaugen.The invention relates to a device (100) and a method for conveying fuel and / or an additive, such as water, for an internal combustion engine of a vehicle. The device (100) according to the invention comprises a pump device (110) in which a pressure region (112) is arranged and which has a pump piston (114) which can be moved to and fro in the pressure region (112), an inlet valve (120) via the fuel and / or additive is suckable into the pressure region (112), a fuel inlet (142) fluidly connected to the inlet valve (120), and an additive inlet (152) fluidly connected to the fuel inlet (142). The pump piston (114) is designed for a stroke movement from the first dead center (1st TP) to the second dead center (2nd TP) a predetermined amount of fuel and / or a predetermined amount of additive via the inlet valve (120) in the pressure range (112).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und einem Additiv, wie beispielsweise Wasser oder eine Harnstofflösung, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.The present invention relates to a device for conveying fuel and an additive, such as water or a urea solution, and a method for operating such a device.
Dem Kraftstoff für Brennkraftmaschinen können Flüssigkeiten zugemischt werden, um die Verbrennung, die Schadstoffemissionen und das Temperaturverhalten der Verbrennung zu verbessern. Das Volumen des Kraftstoffhochdruckdirekteinspritzsystems muss jedoch eine gewisse Mindestgröße aufweisen, um Druckpulsationen, welche durch die einzelnen Förderhübe der Hochdruckpumpe und die Einspritzungen der einzelnen Kraftstoffinjektoren verursacht werden, zu dämpfen und eine zu große Abweichung der Einspritzdrücke zum Zeitpunkt der Öffnung der Kraftstoffinjektoren der einzelnen Zylinder zu vermeiden. Bei instationären Anwendungen, wie z. B. in Fahrzeugen, führt die Änderung der Menge der zugemischten Flüssigkeit oder Unterbrechung der Zumischung der Flüssigkeit, zu einer erhebliche Verzugszeit, bis die zugemischte Flüssigkeit in der geforderten Menge in den Brennräumen der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht. Es kann dann nicht zu vermeiden sein, dass die Brennkraftmaschine abgestellt wird, bevor die gesamte zugemischte Flüssigkeit aus dem Hochdrucksystem von der Brennkraftmaschine verarbeitet wurde. Die Brennkraftmaschine muss in diesem Fall mit dem noch vorhandenen Gemisch aus Kraftstoff und zugemischter Flüssigkeit gestartet werden. Die Startfähigkeit der Brennkraftmaschine kann dadurch stark eingeschränkt sein. Für den Fall, dass die zugemischte Flüssigkeit Wasser ist, kann das Wasser im Hochdrucksystem bei abgestellter Brennkraftmaschine und bei niedriger Außentemperatur gefrieren. In diesem Zustand könnte die Brennkraftmaschine nicht mehr gestartet werden und die Bauteile des Kraftstoffeinspritzsystems können beschädigt werden.The fuel for internal combustion engines fluids can be added to improve the combustion, the pollutant emissions and the temperature behavior of the combustion. However, the volume of the high pressure fuel direct injection system must have a certain minimum size to dampen pressure pulsations caused by the individual delivery strokes of the high pressure pump and the injections of the individual fuel injectors and to avoid excessive deviation of the injection pressures at the time of opening the fuel injectors of the individual cylinders , For transient applications, such. As in vehicles, the change in the amount of liquid added or interruption of the mixing of the liquid leads to a significant delay time until the mixed liquid is available in the required amount in the combustion chambers of the internal combustion engine. It can then not be avoided that the internal combustion engine is turned off before the entire mixed liquid was processed from the high-pressure system of the internal combustion engine. The internal combustion engine must be started in this case with the remaining mixture of fuel and mixed liquid. The starting ability of the internal combustion engine can be severely limited. In the event that the admixed liquid is water, the water in the high-pressure system can freeze when the engine is stopped and at low outside temperature. In this state, the internal combustion engine could not be started and the components of the fuel injection system can be damaged.
Die
Ferner ist aus der
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Aus der
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fördern von Kraftstoff und Additiven vorzusehen, mit denen ein möglichst exakt dosierendes, dynamisches und ein zuverlässiges Zuführen eines Gemischs aus Kraftstoff und Additiven an die Brennkraftmaschine gewährleistet werden kann und das im Hinblick auf die Umgebungsbedingungen nahezu störungsunanfällig ist.It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for conveying fuel and additives, with which the most accurate dosing, dynamic and reliable supply of a mixture of fuel and additives to the internal combustion engine can be ensured and with regard to the environmental conditions are almost immune to interference.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with a device according to
Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiven vorzusehen, bei der sich der Kraftstoff mit dem Additiv überwiegend stromaufwärts eines Einlassventil einer Pumpenvorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiv derart vermischt, dass die Pumpenvorrichtung das Gemisch aus Kraftstoff und Additiv fördert. Insbesondere ist es dabei bevorzugt, dass der Mischungspunkt des Kraftstoffs mit dem Additiv unmittelbar vor dem Einlassventil der Pumpenvorrichtung angeordnet ist, damit die an dieser Stelle erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten der beiden Fluide zu einer maximalen Scherung der Medien und somit einem hohen Vermischungsgrad führen können. Alternativ kann sich der Kraftstoff mit dem Additiv größtenteils erst stromabwärts der Pumpenvorrichtung vermischen, beispielsweise in einer Hochdruckspeichervorrichtung.The present invention is based essentially on the idea of providing a device for conveying fuel and / or additives in which the fuel is mixed with the additive predominantly upstream of an inlet valve of a pump device for conveying fuel and / or additive such that the pump device promotes the mixture of fuel and additive. In particular, it is preferred that the mixing point of the fuel with the additive is arranged immediately before the inlet valve of the pump device, so that at this point Increased flow rates of the two fluids can lead to a maximum shear of the media and thus a high degree of mixing. Alternatively, the fuel may mix with the additive for the most part only downstream of the pump device, for example, in a high pressure storage device.
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder einem Additiv, wie beispielsweise Wasser oder einer Harnstofflösung, für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Pumpenvorrichtung, in der ein Druckbereich angeordnet ist und die einen sich zumindest teilweise im Druckbereich linear beweglichen Pumpenkolben aufweist, der dazu ausgebildet ist, sich zwischen einem ersten Totpunkt, bei dem ein Volumen des Druckbereichs minimiert ist, und einem zweiten Totpunkt, bei dem ein Volumen des Druckbereichs maximiert ist, hin und her zu bewegen, ein Einlassventil, über das Kraftstoff und/oder Additiv in den Druckbereich ansaugbar ist, einen Kraftstoffzulauf, der mit dem Einlassventil fluidmäßig verbunden ist, und einen Additivzulauf auf, der mit dem Kraftstoffzulauf fluidmäßig verbunden ist. Der Pumpenkolben ist dabei dazu ausgebildet, bei einer Hubbewegung vom ersten Totpunkt zum zweiten Totpunkt eine vorbestimmte Menge an Kraftstoff und/oder eine vorbestimmte Menge an Additiv über das Einlassventil in den Druckbereich anzusaugen.According to a first aspect of the present invention, an apparatus for delivering fuel and / or an additive, such as water or a urea solution, is provided for an internal combustion engine of a vehicle. The device according to the invention has a pump device in which a pressure region is arranged and which has a pump piston which is linearly movable at least partially in the pressure region and which is designed to be between a first dead center, in which a volume of the pressure region is minimized, and a second dead center in that a volume of the pressure region is maximized to reciprocate, an intake valve via which fuel and / or additive is suckable into the pressure region, a fuel inlet fluidly connected to the inlet valve, and an additive inlet having with the fluid inlet is fluidly connected. The pump piston is designed to suck in a lifting movement from the first dead center to the second dead center a predetermined amount of fuel and / or a predetermined amount of additive via the inlet valve in the pressure range.
Dabei ist es bevorzugt, dass im Wesentlichen ein Gemisch aus Kraftstoff und Additiv in den Druckbereich angesaugt wird. Auch beim Vorsehen von weiteren Ventilen im Kraftstoffzulauf und/oder im Additivzulauf verbleibt jeweils eine Restmenge von Kraftstoff und/oder Additiv in dem Bereich zwischen diesen etwaigen vorgesehenen Ventilen und dem Druckbereich, auch wenn es angedacht ist, entweder im Wesentlichen nur Kraftstoff oder im Wesentlichen nur Additiv in den Druckbereich anzusaugen. Es soll aber im Rahmen dieser Erfindung sein, dass wenn von einem reinen Ansaugen von nur Kraftstoff oder nur Additiv die Rede ist, auch ein Gemisch umfasst ist, bei dem jeweils eine vernachlässigbar kleine Menge des jeweils anderes Fluid in dem Kraftstoff und/oder Additiv vorhanden ist.It is preferred that substantially a mixture of fuel and additive is sucked into the pressure range. Even with the provision of further valves in the fuel inlet and / or in the additive inlet, a residual quantity of fuel and / or additive remains in the region between these any valves provided and the pressure region, even if it is intended, either essentially only fuel or substantially only Add additive in the pressure range. However, it should be within the scope of this invention that when a pure suction of only fuel or only additive is mentioned, including a mixture is included, each having a negligible amount of each other fluid in the fuel and / or additive present is.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner ein Pumpengehäuse, in dem der Druckbereich und der Pumpenkolben zumindest teilweise angeordnet sind. Dabei ist es vorgesehen, dass das Einlassventil und/oder der Kraftstoffzulauf und/oder der Additivzulauf zumindest teilweise im Pumpengehäuse angeordnet sind. Somit kann eine kompakte Pumpenvorrichtung samt dem Pumpengehäuse, dem Einlassventil, dem Kraftstoffzulauf und/oder dem Additivzulauf bereitgestellt werden, was durch seine strukturelle Geometrie die Fluidströmung positiv beeinflussen kann, beispielsweise durch Einbringen einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit zum Maximieren der Scherungskräften und einem Erhöhen des Mischungsgrads des Kraftstoffs mit dem Additiv.The device according to the invention further comprises a pump housing in which the pressure region and the pump piston are at least partially arranged. It is provided that the inlet valve and / or the fuel inlet and / or the additive inlet are at least partially disposed in the pump housing. Thus, a compact pumping device including the pump housing, inlet valve, fuel inlet, and / or additive inlet may be provided, which may positively affect fluid flow through its structural geometry, for example, by introducing an increased flow rate to maximize shear forces and increase the degree of mixing of the fuel with the additive.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen im Pumpengehäuse stromaufwärts des Einlassventils angeordneten Ausgleichbereich umfasst, der dazu ausgebildet ist, den und/oder das während einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom zweiten Totpunkt zum ersten Totpunkt vom Pumpenkolben durch das Einlassventil verdrängten Kraftstoff und/oder Additiv aufzunehmen und zu speichern.Furthermore, it is according to the invention that the device according to the invention further comprises a compensation region which is arranged in the pump housing upstream of the inlet valve and which is designed to reduce the fuel displaced during the stroke movement of the pump piston from the second dead center to the first dead center by the pump piston through the inlet valve and / or. or add and store additive.
Ein solcher Ausgleichbereich ist vorzugsweise als ein im Pumpengehäuse vorgesehener Dämpfungsbereich vorgesehen, der das aus dem Druckbereich durch das Einlassventil rückströmende Gemisch aus Kraftstoff und Additiv zumindest teilweise aufnimmt, damit Druckpulsationen zumindest teilweise unterdrückt werden können. Es sei dabei ausdrücklich festgehalten, dass der Ausgleichbereich ein vom Druckbereich separater und unabhängiger Bereich innerhalb des Pumpengehäuses ist und folglich nicht mit dem Pumpenkolben in direkter Wirkverbindung steht. Insbesondere ist der Pumpenkolben nicht dazu ausgebildet, das Volumen des Ausgleichbereichs durch seine Hubbewegungen zu verändern.Such a compensation region is preferably provided as a damping region provided in the pump housing, which at least partially receives the mixture of fuel and additive flowing back from the pressure region through the inlet valve, so that pressure pulsations can be at least partially suppressed. It should be expressly stated that the compensation area is a separate and independent region of the pressure range within the pump housing and consequently is not in direct operative connection with the pump piston. In particular, the pump piston is not designed to change the volume of the compensation area by its strokes.
Erfindungsgemäß ist der Additivzulauf mit dem Kraftstoffzulauf an einem Mischungspunkt stromabwärts des Ausgleichbereichs und stromaufwärts des Einlassventils fluidmäßig verbunden. Dies kann den technischen Vorteil bieten, dass zum einen die Durchströmungszeiten des Kraftstoff-Additiv-Gemisches bis zum Hochdruckspeicher reduziert werden und zum anderen der Rückstrom des Additivs in den Ausgleichbereich minimiert werden kann. Vorzugsweise erfolgen die fluidmäßigen Anbindungen des Kraftstoffzulaufs an dem Ausgleichbereich, des Additivzulaufs am Mischungspunkt und des Kraftstoffzulaufs am Mischungspunkt geometrisch derart, dass eine Sperrfunktion durch die Schwerkraft aufgrund der Dichteunterschiede der Medien entsteht.According to the invention, the additive feed is fluidly connected to the fuel feed at a mixing point downstream of the equalization region and upstream of the inlet valve. This can provide the technical advantage that, on the one hand, the throughflow times of the fuel additive mixture are reduced to the high-pressure reservoir and, on the other hand, the return flow of the additive into the compensation region can be minimized. Preferably, the fluid connections of the fuel inlet at the compensation area, the additive inlet at the mixing point and the fuel inlet at the mixing point are geometrically such that a barrier function arises due to gravity due to the density differences of the media.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Additivzulauf mit dem Kraftstoffzulauf an einem Mischungspunkt fluidmäßig verbunden, der sich in der unmittelbaren Nähe der fluidmäßigen Verbindung des Kraftstoffzulaufs mit dem Einlassventil befindet. Wie bereits oben erwähnt bietet dies den Vorteil, dass durch diese geometrische Anordnung eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs und/oder des Additivs eingebracht werden kann, was wiederum zu erhöhten Scherungskräften und folglich einem verbesserten Mischungsgrad des Kraftstoffs mit dem Additiv führen kann.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention, the additive feed is fluidly connected to the fuel feed at a mixing point which is in the immediate vicinity of the fluid connection of the fuel feed to the intake valve. As already mentioned above, this offers the advantage that an increased flow velocity of the fuel and / or of the additive can be introduced by this geometric arrangement, which in turn can lead to increased shear forces and consequently to an improved degree of mixing of the fuel with the additive.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner ein im Additivzulauf angeordnetes Additivventil, das dazu ausgebildet ist, die Menge an Additiv zu steuern, welches dem Kraftstoffzulauf an einem Mischungspunkt zugeführt wird. Vorzugsweise ist das Additivventil ein steuerbares proportionales oder digitales 2/2-Wegeventil, das in einer vorteilhaften Ausgestaltung ebenfalls zumindest teilweise im Pumpengehäuse integriert angeordnet sein kann. Eine solche Anordnung kann die kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöhen. In a preferred embodiment, the device of the invention further comprises an additive valve disposed in the additive inlet and configured to control the amount of additive that is supplied to the fuel feed at a mixing point. Preferably, the additive valve is a controllable proportional or digital 2/2-way valve, which may also be arranged in an advantageous embodiment also at least partially integrated in the pump housing. Such an arrangement can further increase the compact design of the device according to the invention.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner ein Auslassventil auf, durch das der Kraftstoff und/oder das Additiv bei einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom zweiten Totpunkt zum ersten Totpunkt vom Pumpenkolben aus dem Druckbereich verdrängt werden. Bevorzugt ist das Auslassventil ein federbelastetes Rückschlagventil.Preferably, the device according to the invention further comprises an outlet valve, through which the fuel and / or the additive are displaced from the pressure range during a stroke movement of the pump piston from the second dead center to the first dead center by the pump piston. Preferably, the outlet valve is a spring-loaded check valve.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem einen stromabwärts des Auslassventils angeordneten Hochdruckspeicher auf, der dazu ausgebildet ist, den und/oder das während einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom zweiten Totpunkt zum ersten Totpunkt vom Pumpenkolben durch das Auslassventil verdrängten Kraftstoff und/oder Additiv aufzunehmen und unter Hochdruck zu speichern.In an advantageous embodiment, the device according to the invention also has a high-pressure accumulator arranged downstream of the outlet valve, which is designed to receive the fuel and / or additive displaced by the exhaust valve during a stroke movement of the pump piston from the second dead center to the first dead center and store under high pressure.
Das Mischungsverhältnis des im Hochdruck gespeicherten Gemischs aus Kraftstoff und Additiv kann dadurch wie gewünscht eingestellt werden, dass die durch das Einlassventil in die Pumpenvorrichtung angesaugte Menge an Kraftstoff und Additiv jeweils wie gewünscht eingestellt werden kann. Insbesondere hängt die im Hochdruckspeicher vorgehaltene Menge an dem Gemisch von Kraftstoff und Additiv davon ab, zu welchem Betriebszeitpunkt die Brennkraftmaschine welches Gemisch daraus zu einem effizienten Betrieb verbrennen soll.The mixing ratio of the fuel-additive mixture stored in the high pressure may be adjusted as desired by allowing the amount of fuel and additive drawn into the pump device through the inlet valve to be respectively adjusted as desired. In particular, the amount of the mixture of fuel and additive stored in the high-pressure accumulator depends on the operating time at which the internal combustion engine is to burn which mixture thereof for efficient operation.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner ein im Kraftstoffzulauf angeordnetes Kraftstoffventil auf, das dazu ausgebildet ist, die Menge an dem Einlassventil zugeführten Kraftstoff zu steuern. Das Kraftstoffventil ist dabei stromaufwärts der fluidmäßigen Verbindung zwischen dem Kraftstoffzulauf und dem Additivzulauf angeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Kraftstoffventil stromaufwärts des Ausgleichbereichs angeordnet.Preferably, the device according to the invention further comprises a fuel valve arranged in the fuel inlet, which is designed to control the amount of fuel supplied to the inlet valve. The fuel valve is arranged upstream of the fluid connection between the fuel inlet and the additive feed. In an advantageous embodiment, the fuel valve is arranged upstream of the compensation area.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem eine Steuervorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Einlassventil derart zu steuern, dass während einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom ersten Totpunkt zum zweiten Totpunkt sowohl Kraftstoff als auch Additiv in den Druckbereich angesaugt wird.In a preferred embodiment, the device according to the invention also has a control device which is designed to control the inlet valve such that both fuel and additive is sucked into the pressure region during a stroke movement of the pump piston from the first dead center to the second dead center.
Alternativ oder zusätzlich umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Einlassventil derart zu steuern, dass während einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom ersten Totpunkt zum zweiten Totpunkt entweder Kraftstoff oder Additiv in den Druckbereich angesaugt wird. Dabei ist es bevorzugt, dass eine Steuervorrichtung das Einlassventil wie gewünscht und in Abhängigkeit des vorliegenden Betriebszustands der Brennkraftmaschine steuert.Alternatively or additionally, the device according to the invention further comprises a control device, which is designed to control the inlet valve such that during a stroke movement of the pump piston from the first dead center to the second dead center either fuel or additive is sucked into the pressure range. It is preferred that a control device controls the intake valve as desired and in dependence on the present operating state of the internal combustion engine.
Mit der Steuervorrichtung ist es somit möglich, die Menge und den Anteil an Kraftstoff und/oder Additiv zu steuern, welche in den Druckbereich angesaugt werden.With the control device, it is thus possible to control the amount and the proportion of fuel and / or additive, which are sucked into the pressure range.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Ansaugen von Kraftstoff und/oder Additiv durch das Einlassventil in den Druckbereich der Pumpenvorrichtung während einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom ersten Totpunkt zum zweiten Totpunkt und ein Verdrängen des Kraftstoffs und/oder Additivs aus dem Druckbereich während einer Hubbewegung des Pumpenkolbens vom zweiten Totpunkt zum ersten Totpunkt.According to a further aspect of the present invention, a method for operating a device according to the invention is disclosed. The inventive method comprises a suction of fuel and / or additive through the inlet valve in the pressure range of the pump device during a stroke of the pump piston from the first dead center to the second dead center and a displacement of the fuel and / or additive from the pressure range during a stroke of the pump piston from the second Dead center to the first dead center.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner ein Mischen einer vorbestimmten Menge an Kraftstoff mit einer vorbestimmten Menge an Additiv an einem Mischungspunkt stromaufwärts des Einlassventils derart vorgesehen, dass während des Schritts des Ansaugens bereits ein Gemisch aus Kraftstoff und Additiv in den Druckbereich durch das Einlassventil angesaugt wird.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention is further provided a mixing of a predetermined amount of fuel with a predetermined amount of additive at a mixing point upstream of the intake valve such that during the step of suction already a mixture of fuel and additive in the pressure range through the Intake valve is sucked.
In einer derartig besonders bevorzugten Ausgestaltung wird somit das Additiv dem Kraftstoff schon vor dem Druckbereich derart zugemischt, dass in dem Druckbereich durch die Hubbewegung des Kolbens eine weitere Durchmischung dieses Gemischs erfolgen kann, was zu einer verbesserten Homogenisierung des Gemischs führen kann.In such a particularly preferred embodiment, therefore, the additive is added to the fuel before the pressure range such that in the pressure range by the stroke of the piston further mixing of this mixture can take place, which can lead to improved homogenization of the mixture.
In vorteilhafter Weise wird über eine vorbestimmte Anzahl an Hubbewegungen des Pumpenkolbens vom ersten Totpunkt zum zweiten Totpunkt in den Druckbereich mehr Kraftstoff als Additiv angesaugt. Somit fällt das Mischungsverhältnis zwischen Kraftstoff und Additiv überwiegend zugunsten des Kraftstoffs aus.Advantageously, more fuel is sucked as an additive over a predetermined number of strokes of the pump piston from the first dead center to the second dead center in the pressure range. Thus, the mixing ratio between fuel and additive precipitates predominantly in favor of the fuel.
Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorbeschriebenen Lehre und/oder Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
-
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiv zeigt, -
2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiv zeigt, -
3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiv zeigt, -
4 ein Diagramm darstellt, das einen zeitlichen Verlauf mehrerer Hubbewegungen eines Pumpenkolbens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiv zeigt, und -
5 ein Diagramm darstellt, das einen weiteren zeitlichen Verlauf mehrerer Hubbewegungen des Pumpenkolbens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff und/oder Additiv zeigt.
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1 shows a schematic view of a first embodiment of a device according to the invention for conveying fuel and / or additive, -
2 shows a further embodiment of a device according to the invention for conveying fuel and / or additive, -
3 shows a further embodiment of a device according to the invention for conveying fuel and / or additive, -
4 is a diagram showing a time course of several strokes of a pump piston of a device according to the invention for conveying fuel and / or additive, and -
5 is a diagram showing a further time course of several strokes of the pump piston of a device according to the invention for conveying fuel and / or additive.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided across the figures with the same reference numerals.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Die Vorrichtung
Der Druckbereich
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung weist ferner einen Additivzulauf
Der Additivzulauf
Die Vorrichtung
Vorzugsweise ist der Kraftstoffzulauf
Außerdem ist es möglich, im Kraftstoffzulauf
Die Vorrichtung
In der
Wie in der
Die
Die
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Der sich zunächst im ersten Totpunkt befindende Hubkolben
Nachdem der Pumpenkolben
Sobald während der Hubbewegung des Pumpenkolbens
Durch Steuerung der Öffnungszeit des Einlassventils
Durch das Vorsehen des Additivventils
Unter Bezugnahme auf die
In den
Das Ansteuern der mehreren Ventile und Vorrichtungen kann, wie bereits erwähnt, durch eine Steuervorrichtung (in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt) erfolgen, die beispielsweise über elektronische Speicher und elektronische Recheneinheiten verfügt. Die Steuervorrichtung kann insbesondere mit einer Hauptsteuereinrichtung der Brennkraftmaschine in Verbindung stehen und mit dieser kommunizieren oder in diese integriert sein. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, das Einlassventil
Die
Das Verfahren der
Während dieser Hubbewegung werden das Einlassventil
Bei einem anschließenden Verfahrensschritt wird zum Zeitpunkt
In einem anschließenden Verfahrensschritt wird zum Zeitpunkt
Zum Zeitpunkt
Bei der darauffolgenden Hubbewegung vom zweiten Totpunkt zum ersten Totpunkt wird dann das sich im Druckbereich
Zum Zeitpunkt
Wie bereits oben erwähnt, kann es vorteilhaft sein, dass das Einlassventil
Die Zeitspannen zwischen
Bei den Hubzyklen der
Ferner ist anzumerken, dass sich das Additiv mit dem am Mischungspunkt
Die
Insbesondere startet das Verfahren der
Daraufhin führt der Pumpenkolben
Anschließend wird während der Hubbewegung des Pumpenkolbens
Am Zeitpunkt
Anschließend wird während der Hubbewegung des Pumpenkolbens
In dem Beispiel der
Gemäß der
Es ist außerdem möglich, dass nicht während einer vollständigen Hubbewegung des Pumpenkolbens
An dieser Stelle sei ferner angemerkt, dass während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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