DE112007002598T5

DE112007002598T5 - Behandlungssystem für abgetrenntes Wasser für Dieselmotor

Info

Publication number: DE112007002598T5
Application number: DE200711002598
Authority: DE
Inventors: Hans West Bloomfield Jensen; Zhouxuan Xia; Kevin Holly Mulkeran
Original assignee: Mahle Tennex Industries Inc
Current assignee: Mahle Tennex Industries Inc
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2010-01-07
Also published as: US20080110812A1; JP2010509539A; WO2008059423A1

Abstract

Wasserabscheider für ein Wasserbehandlungssystem für ein Fahrzeug, umfassend:
ein primäres Reservoir;
einen Abfluss in strömungstechnischer Verbindung mit dem primären Reservoir; und
eine Steuerung für den Abfluss, wobei die Steuerung bedienbar ist, um eine Wassermenge aus dem primären Reservoir zu einer Wasserbehandlungsstelle abzuleiten, die sich in dem Fahrzeug befindet.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht Priorität auf der Basis der vorläufigen US Patentanmeldung Nr. 60/858,533, eingereicht am 13. November 2006, das hierin in seiner Gesamtheit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird.
TECHNISCHES GEBIET
Wasser kann sich auf natürliche Weise in Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen durch eine Reihe bekannter Mechanismen ansammeln. Zum Beispiel kann Wasserdampf in Kraftstoff kondensieren, der in einem geschlossenen Tank für eine längere Zeitperiode gelagert ist. Wasser kann sich auch in Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen während des Transports von Raffinerien zu Tankstellen ansammeln.
Die Wasseransammlung kann bei Verbrennungsmotoren und anderen Kraftfahrzeugsystemen eine Reihe von Problemen verursachen. Zum Beispiel kann Wasser eine Korrosion von Kraftstoffinjektordüsen und Kraftstoffpumpen, ein Wachstum von Mikroorganismen innerhalb eines Kraftstoffsystems und ein Verstopfen von Kraftstofffiltern mit Nebenprodukten der Korrosion oder des mikrobiellen Wachstums bewirken. Bei kälterem Wetter kann eine Eisbildung in Kraftstoffen, die Wasser enthalten, zu schweren Verstopfungsproblemen bei Kraftstoffleitungen und Filtern führen.
Eine Wasseransammlung ist insbesondere für Dieselmotoren problematisch. Dieselmotoren verwenden für gewöhnlich Kraftstoffinjektoren mit winzigen Öffnungen. Während des Betriebs wird Kraftstoff durch diese Öffnung bei extrem hohen Drücken gepresst. Diese Öffnungen müssen infolge der Hochdruckumgebung, in der sie verwendet werden, wie auch aufgrund der großen Wirkung, die kleine Variationen in der Öffnungsgröße auf den Kraftstoffeinspritzdruck haben können, auf sehr feine Toleranzen ausgelegt sein. Daher kann jede Korrosion oder jedes Wachstum von Mikroorganismen schwere Effizienz- und Zuverlässigkeitsprobleme für einen Motor verursachen.
Es wurden verschiedene Methoden zur Entfernung von angesammeltem Wasser aus Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen entwickelt. Das Wasser, das aus Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen gesammelt wird, muss jedoch für gewöhnlich an Bord eines Fahrzeuges gelagert werden, bis das Wasser, üblicherweise von einem Wartungspersonal, entfernt wird. Wenn Wasser nicht regelmäßig entfernt wird, können Wasserentfernungssysteme einen Rückstau aufweisen, wodurch ein weiteres Sammeln von angesammeltem Wasser aus dem Kraftstoffsystem verhindert wird. Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten System zum Entfernen angesammelten Wassers aus einem Kohlenwasserstoff-Kraftstoff.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obwohl die Ansprüche nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt sind, werden verschiedene Aspekte am Besten durch eine Besprechung ihrer verschiedenen Beispiele offensichtlich. Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen sind veranschaulichende Beispiele im Detail dargestellt. Obwohl die Zeichnungen die verschiedenen Beispiele darstellen, sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabgetreu und gewisse Merkmale können übersteigert sein, um einen innovativen Aspekt eines Beispiels besser darzustellen und zu erklären. Ferner sollen die hierin beschriebenen Beispiele nicht umfassend oder in einer anderen Weise einschränkend oder begrenzend bezüglich der präzisen Form und Konfiguration sein, die in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden ausführlichen Beschreibung offenbart ist. Beispielhafte Darstellungen der vorliegenden Erfindung sind ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wie folgt beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftstoffwasserbehandlungssystems;
2 ist eine Schnittansicht eines beispielhaften Wasserabscheiders; und
3 ist ein Verfahrensflussdiagramm zur Behandlung verschiedener Fahrzeugkomponenten mit Wasser, das aus einem Kraftstoff entfernt wird.
AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Eine Bezugnahme in der Beschreibung auf eine ”beispielhafte Darstellung” und ein ”Beispiel” oder einen ähnlichen Begriff bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, das/die in Verbindung mit der beispielhaften Methode beschrieben ist, in mindestens einer Darstellung enthalten ist. Das Auftreten der Phrase ”in einer Darstellung” oder eines ähnlichen Begriffs an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt auf dieselbe Darstellung oder dasselbe Beispiel.
Unter Bezugnahem nun auf 1 ist ein Wasserbehandlungssystem 100 dargestellt. Das System 100 enthält im Allgemeinen ein Dieselkraftstofffilter oder einen Wasserabscheider 102, eine Steuerung 120 und eine oder mehrere Fahrzeugbehandlungsstellen 126a, b, c, d (gemeinsam 126). Der Wasserabscheider 102 kann im Allgemeinen ein Filter einer Dieselkraftstoffversorgung zu einem Motor (nicht dargestellt) sein oder kann Wasser sammeln, das aus einer Kohlenwasserstoff-Kraftstoffversorgung entfernt wird, und verteilt das Wasser zu verschiedenen Behandlungsstellen 126. Die Steuerung 120 kann automatisch eine selektive Verteilung von angesammeltem Wasser zu Behandlungsstellen 126 einleiten, oder es kann ein manueller Verteilungsmechanismus verwendet werden, wobei Wasser entsprechend einer Anweisung durch einen Anwender verteilt wird. Wasserbehandlungsstellen können jede Stelle in dem Fahrzeug enthalten, die passend ist. Zum Beispiel können Fahrzeugbehandlungsstellen zum Beispiel einen Ansaugstutzen 126a, ein Abgassystem 126b, einen Luftreiniger 126 oder ein Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir 126d enthalten, wie in der Folge ausführlicher beschrieben wird. Eine selektive Verteilung des Wassers kann für eine oder mehrere der Fahrzeugbehandlungsstellen günstig sein. Zum Beispiel kann Wasser zur Verringerung der Oberflächentemperatur eines Teils eines Fahrzeugabgassystems verwendet werden, wodurch die Wärmelast einer zugehörigen Wärmeabschirmung verringert wird. Zusätzlich ein Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir mit Wasser gefüllt werden, wodurch Wartungsintervalle zum Auffüllen des Reservoirs verkürzt werden. Ferner kann eine Entsorgung von Wasser zu einer der verschiedenen Wasserbehandlungsstellen allgemeinen einen Bedarf für das Wartungspersonal senken, Wasser, das aus der Kraftstoffversorgung gefiltert wird, abzulassen oder zu entfernen. Der Wasserabscheider 102 kann mit den verschiedenen Fahrzeugbehandlungsstellen über ein Netz von Wasserdurchlässen 134 in strömungstechnischer Verbindung stehen.
Der Wasserabscheider 102 kann Teil eines Dieselkraftstoff-Filter- oder Konditioniermoduls in einem Fahrzeug sein, und ist im Allgemeinen betriebsbereit, um Wasser aus einem Kohlenwasserstoff-Kraftstoff, z. B. Dieselkraftstoff, über jeden bekannten Mechanismus zum Abtrennen von Wasser aus einer Kraftstoffversorgung (nicht dargestellt) abzutrennen und/oder anzusammeln. Zum Beispiel kann der Wasserabscheider 102 ein hydrophobes Medium (nicht dargestellt) verwenden, das im Allgemeinen Wassermoleküle und/oder Kontaminanten, die in dem Kohlenwasserstoff-Kraftstoff enthalten sind, aussiebt. Das hydrophobe Medium kann quer zu einem Kraftstoffstrom angeordnet sein, so dass der Kraftstoff durch das hydrophobe Medium strömt, während Wassermoleküle von dem hydrophoben Medium zurückgehalten werden. Das gesiebte Wasser kann dann absinken und sich am Boden eines Reservoirs zur Entfernung ansammeln, da Wasser eine höhere Dichte als der Kraftstoff hat. Andere Kontaminanten können ebenso aus dem Kraftstoffstrom gesiebt werden und zu dem Boden eines Reservoirs sinken. Ferner kann der Wasserabscheider 102 andere bekannte Vorrichtungen zum Sammeln von Wasser, das in einem Kraftstoff enthalten ist, beinhalten.
Unter Bezugnahme nun auf 2 ist ein Wasserabscheider 102 ausführlicher dargestellt. Der Wasserabscheider 102 kann ein primäres Reservoir 104, einen Abfluss 110 und ein sekundäres Reservoir 116 enthalten. Das primäre Reservoir 104 kann Wasser von einer Kraftstoffversorgung entweder durch einen Wasserabtrennungsmechanismus, z. B. ein hydrophobes Medium, der in dem primären Reservoir 104 enthalten ist oder anderswo in einem Fahrzeug sammeln. Das primäre Reservoir 104 kann jede Konstruktion aufweisen, die zweckdienlich ist. Zum Beispiel kann das primäre Reservoir 104 durch jeden bekannten Kunststoffformungsprozess gebildet werden, z. B. aus einem Kunststoffmaterial geformt oder blasgeformt werden.
Der Wasserabscheider 102 kann des Weiteren ein Heizelement 106 enthalten. Das Heizelement 106 ist im Allgemeinen bedienbar, um Wärme zu dem angesammelten Wasser und/oder den Kontaminanten zu leiten, die aus dem Kraftstoff entfernt wurden, um ein Einfrieren oder Verhärten der Kontaminanten zu verhindern, die innerhalb des Wasserabscheiders 102 entfernt werden. Während ein Heizelement 106 dargestellt ist, können ebenso andere Heizmechanismen verwendet werden, wie ein Anwenden von Abwärme aus einem Fahrzeugbetrieb (z. B. aus einer Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Kraftstoffs). Das Heizelement 106 kann auch allgemein Kraftstoff erwärmen, um unerwünschte Änderungen in der Zusammensetzung zu verhindern, die durch extrem kalte Temperaturen verursacht werden könnten.
Der Wasserabscheider 102 kann ferner einen Wasserpegelsensor 108 enthalten. Der Wasserpegelsensor 108 kann jeden Mechanismus zum Erfassen einer Wassermenge enthalten, die in dem primären Reservoir 104 enthalten ist. Zum Beispiel kann der Wasserpegelsensor 108 einen Schwimmer 109 enthalten, der an einem Betätigungsarm 111 befestigt ist. Der Wasserpegelsensor kann somit eine Wassermenge, die in dem primären Reservoir 104 enthalten ist, durch eine Position des Betätigungsarms 111 bestimmen, der sich einer Position des Schwimmers 109 entsprechend bewegt. Es kann jeder andere bekannte Mechanismus zum Erfassen eines Pegels des Wassers, das in dem primären Reservoir 104 vorhanden ist, und/oder zum Anzeigen eines Pegels des Wassers, das in dem primären Reservoir 104 vorhanden ist, verwendet werden. Zum Beispiel kann anstelle des Wasserpegelsensors 108 ein Wasserdrucksensor verwendet werden. Ferner kann ein Wasserabscheider 102 andere Sensoren enthalten, die im Betrieb einer Wassersammelvorrichtung nützlich sind. Zum Beispiel kann der Wasserabscheider 102 einen Wassertemperatursensor (nicht dargestellt) zum Bestimmen enthalten, wann der Heizmechanismus, wie das Heizelement 106, betätigt werden sollte, um ein Gefrieren oder Verhärten von Wasser und/oder anderen Kontaminanten zu verhindern, die in dem primären Reservoir 104 enthalten sind. Zusätzlich kann der Wasserabscheider 102 Vorrichtungen zum Erfassen verschiedener Kraftstoffzustände, z. B. Kraftstoffdichte, Kraftstofftemperatur usw., enthalten, die vorzugsweise der Steuerung 120 übermittelt werden.
Der Wasserabscheider 102 enthält auch einen Abfluss 110. Der Abfluss 110 ist im Allgemeinen bedienbar, um Wasser aus dem primären Reservoir 104 abfließen zu lassen. Der Abfluss 110 kann in vorteilhafter Weise bei oder nahe einer Bodenfläche eines primären Reservoirs 104 angeordnet sein, so dass die Schwerkraft den Wasserfluss aus dem primären Reservoir 104 fördert, wenn der Abfluss 110 geöffnet ist. Der Abfluss 110 kann jeden Mechanismus zum Ableiten von Wasser aus dem primären Reservoir 104 enthalten. Zum Beispiel kann der Abfluss 110 ein Elektromagnetventil oder ein anderes Stellglied 112 enthalten. Das Elektromagnetventil 112 kann in zwei Richtungen entsprechend der Betätigung eines Elektromagneten (nicht dargestellt) verschoben werden, wie allgemein bekannt ist. Jede Richtung kann einem Öffnen beziehungsweise Schließen des Abflusses 110 entsprechen. Zur Verbesserung der Wirksamkeit des Elektromagnetventils 112, kann das Elektromagnetventil 112 mit einer O-Ringdichtung 114 bereitgestellt sein, die um einen Umfang des Elektromagnetventils 112 bereitgestellt ist. Die O-Ringdichtung 114 kann allgemein eine Dichtung zwischen dem Elektromagnetventil 112 und einem Abflussdurchlass garantieren, in dem das Elektromagnetventil 112 angeordnet ist. Die O-Ringdichtung 114 verhindert daher einen Austritt von Wasser aus dem primären Reservoir 104, wenn das Elektromagnetventil 112 geschlossen ist, wie in 2 dargestellt ist.
Der Wasserabscheider 102 kann des Weiteren ein sekundäres Reservoir 116 enthalten. Das sekundäre Reservoir 116 kann mit dem primären Reservoir 104 über einen Abfluss 110 und mit den Wasserdurchlässen 134 in strömungstechnischer Verbindung stehen. Wenn daher Wasser aus dem primären Reservoir 104 abgeleitet wird, strömt Wasser in das sekundäre Reservoir 116 zur Verteilung zu den verschiedenen Wasserbehandlungsstellen 126 durch Wasserdurchlässe 134. Das sekundäre Reservoir 116 enthält vorzugsweise eine sekundäre Abflussöffnung 118, die angemessen groß ist, um den Wasserstrom aus dem sekundären Reservoir 116 und zu den verschiedenen Wasserbehandlungsstellen zu dosieren. Der Wasserstrom aus dem sekundären Reservoir 116 kann somit ein allmähliches Ablassen der gesamten Wassermenge in dem sekundären Reservoir 116 ermöglichen, so dass jede der Wasserbehandlungsstellen 126 nicht mit Wasser direkt aus dem primären Reservoir 104 überflutet wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird ein System 100 ausführlicher beschrieben. Eine oder mehrere Fahrzeugbehandlungsstellen 126 können Wasser aufnehmen, das von dem Wasserabscheider 102 abgelassen wird. Zum Beispiel kann ein Ansaugstutzen 126a Wasser aus dem Wasserabscheider 102 aufnehmen, das in Form von Tröpfchen in den Ansaugstutzenstrom eingespritzt wird, wodurch die Wassertröpfchen verdampft werden. Als Alternative oder zusätzlich zu dem Ansaugstutzen 126a kann eine Oberfläche eines Auspuffsystems oder einer Auspuffkomponenten 126b, z. B. ein Auspuffrohr, ein Auspufftopf, ein Verteiler, katalytischer Wandler usw., Wasser aus dem Wasserabscheider 102 aufnehmen. Wassertröpfchen, die aus dem Wasserabscheider 102 aufgenommen werden, können allgemein durch Anwendung bei einem Auspuffsystem 126b verdampft werden, das allgemein während des Betriebs ziemlich heiß werden kann, wobei in einigen Fällen Wasser, das bei einem Auspuffsystem 126b angewendet wird, allgemein verdampft wird. Ein weiteres Beispiel für eine Behandlungsstelle 126 ist ein Luftreiniger 126c. Wassertröpfchen, die aus dem Wasserabscheider 102 aufgenommen werden, können zu dem Luftreiniger 126c geleitet werden, so dass, ähnlich dem Ansaugstutzen 126a, kleine Wassertröpfchen allgemein innerhalb des Luftreinigers 126c verdampft werden. Als weiteres Beispiel für eine Fahrzeugbehandlungsstelle kann ein Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir 126d Wasser aus dem Wasserabscheider 102 aufnehmen. Das Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir 126d enthält im Allgemeinen eine wässerige Lösung von Windschutzscheiben-Waschflüssigkeit zur Verwendung am Fahrzeug bei Reinigen verschiedener Oberflächen eines Fahrzeuges, z. B. einer Windschutzscheibe.
Daher kann Wasser aus dem Wasserabscheider 102 zu der Windschutzscheibenflasche 126d abgeleitet werden, insbesondere zum Beispiel, wenn ein Auspuff oder eine Auspufftopfoberfläche noch nicht heiß genug ist, um Wasser, das aus dem Wasserabscheider 102 aufgenommen wird, rasch zu verdampfen. Jedes andere Fahrzeugsystem kann Wasser aus dem Wasserabscheider 102 aufnehmen. Dies kann insbesondere für Fahrzeugsysteme praktisch sein, die eine Wasserversorgung für den Betrieb benötigen, z. B. Fahrzeugmotor-Kühlungssysteme, usw. Zusätzlich zu Wasserbehandlungsstellen 126 kann ferner Wasser, das aus dem Wasserabscheider 102 abläuft, außerhalb eines Fahrzeuges entsorgt werden, z. B. auf einem Parkplatz oder anderen zulässigen Stellen und/oder Oberflächen um oder unterhalb des Fahrzeuges.
Wie zuvor beschrieben, kann das System 100 mehrere Wasserdurchlässe 134 zur Verteilung von Wasser aus dem Wasserabscheider 102 zu Behandlungsstellen 126 enthalten. Wasserdurchlässe 134 können jeden bekannten Mechanismus zum Ableiten von Wasser durch die Wasserdurchlässe 134 enthalten, wie eine Pumpe oder Vakuum. Zum Beispiel können Wasserdurchlässe 134 einen Kapillarmechanismus verwenden, der allgemein Wasser aus dem Wasserabscheider 102 zu Behandlungsstellen leitet. In Beispielen, die einen Kapillarmechanismus verwenden, können Wasserdurchlässe 134 ein Material (nicht dargestellt), z. B. Baumwollfaser, enthalten, das sich entlang einer Länge von Wasserdurchlässen 134 erstreckt und allgemein Wasser entlang dem Material durch Kapillarwirkung zieht, wobei Wasser dazu neigt, entlang dem Material von einer Fläche mit größerer Feuchtigkeit zu einer Fläche mit weniger Feuchtigkeit zu fließen. Wasserdurchlässe 134 können als Alternative oder zusätzlich auf Schwerkraft beruhen, um Wasser aus dem Wasserabscheider 102 durch Wasserdurchlässe 134 zu ziehen. Zum Beispiel kann der Wasserabscheider 102 in einem Fahrzeug in einer Höhe montiert sein, die allgemein über einer Behandlungsstelle 126 liegt, um einen Wasserfluss aus dem Wasserabscheider 102 entlang den Wasserdurchlässen 134 zu fördern. Ferner können Wasserdurchlässe 134 auch auf Niederdruckflächen beruhen, die für die meisten Fahrzeuge typisch sind, um Wasser durch Durchlässe 134 zu ziehen. Zum Beispiel neigt eine Verbindung der Wasserdurchlässe 134 mit einem Ansaugstutzen 126a dazu, Wasser zu dem Ansaugstutzen 126a infolge des Ansaugvakuums zu ziehen, das für gewöhnlich im Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors vorhanden ist. Als weiteres Beispiel können Niederdruckflächen, die von Natur aus aufgrund der Aerodynamik des Fahrzeuges entstehen, dazu zu ziehen. Wasser durch Wasserdurchlässe 134 verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Öffnung in einem Wasserdurchlass 134 nahe einer Rückfläche des Fahrzeugäußeren bereitgestellt sein. Wenn sich das Fahrzeug während des Normalbetriebs vorwärts bewegt, besteht im Allgemeinen die Tendenz, dass sich eine Niederdruckfläche um die Rückseite des Fahrzeugs entwickelt, da das Fahrzeug Luft aus dem Weg ”schiebt”, während es sich vorwärts bewegt. Die Niederdruckfläche neigt dazu, Wasser aus dem Wasserabscheider 102 zu der Öffnung zu ziehen. Die Öffnung kann sich irgendwo in dem Wasserdurchlass 134 befinden, wo es wünschenswert sein kann, Wasser abzuziehen, wie neben oder stromabwärts einer Wasserbehandlungsstelle 126. Daher wird Wasser zu einer Wasserbehandlungsstelle 126 gezogen, während sich die Niederdruckfläche entwickelt, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet. Jede andere bekannte Niederdruckfläche eines Fahrzeuges kann in Verbindung mit einer Öffnung in Wasserdurchlässen 134 verwendet werden, um Wasser zu besonderen Flächen von Wasserdurchlässen 134 und/oder Wasserbehandlungsstellen 126 zu ziehen. Wasserdurchlässe 134 sind vorzugsweise mit einer passend großen Spitze 136a, b, c, d (allgemein 136) nahe jeder Wasserbehandlungsstelle 126 versehen. Die Spitzen 136 sind vorzugsweise so groß, dass sie Wasser in Teilmengen bereitstellen, die von jeder besonderen Behandlungsstelle 126 leicht verdampft oder entsorgt werden können.
Wie zuvor beschrieben, enthält das System 100 allgemein eine Steuerung 120, die bedienbar sein kann, um Wasser von dem primären Reservoir 104 automatisch abzuleiten und abgeleitetes Wasser zu einer oder mehr Behandlungsstellen 126 zu leiten. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 jede elektronische Steuereinheit (ECU) eines Fahrzeuges enthalten, wie ein Motorsteuermodul, ein Antriebssteuermodul, usw. Die Steuerung 120 kann mit dem Heizelement 106, dem Wasserpegelsensor 108, dem Abfluss 110 und/oder jedem anderen Sensor in Verbindung stehen, das/der innerhalb des primären Reservoirs 104 angeordnet ist oder mit diesem in Verbindung steht. Die Steuerung 120 kann eine Logik zur Bestimmung enthalten, wann Wasser aus dem primären Reservoir 104 abgeleitet wird. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 so programmiert sein, das Wasser von dem primären Reservoir 104 abgeleitet wird, um einen vorbestimmten Wasserpegel in dem primären Reservoir 104 aufrecht zu erhalten. Die Steuerung 120 kann ferner mit einer der Behandlungsstellen 126 in Verbindung sein und kann des Weiteren eine Logik zum Zuleiten von Wasser aus dem primären Reservoir 104 enthalten, wenn eine der Wasserbehandlungsstellen Wasser benötigt. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 das Elektromagnetventil 112 anregen, Wasser aus dem Wasserabscheider 102 abzuleiten und das abgeleitete Wasser zu dem Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir 126d zu leiten, wenn die Waschflüssigkeit in dem Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir 126d nahezu aufgebraucht ist. Wenn mehrere Wasserbehandlungsstellen in einem einzigen System bereitgestellt sind, kann die Steuerung 120 des Weiteren ein oder mehrere Absperrventile steuern, die sich in den Wasserdurchlässen 134 befinden, um den Wasserstrom zu einer oder mehreren gewünschten Behandlungsstellen 126 zu lenken. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 Wasser zu dem Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir 126d nach dem Start des Fahrzeuges lenken, wenn ein Auspuffsystem oder eine Auspuffkomponente 126d noch nicht eine Temperatur erreicht hat, die für das Verdampfen von Wassertröpfchen wirksam ist. Die Steuerung 120 kann anschließend Wasser zu dem Auspuffsystem 126b lenken, sobald das Auspuffsystem 126b eine gewünschte Betriebstemperatur erreicht hat. Wenn Wasserdurchlässe 134 ein Material zur Bereitstellung einer Kapillarwirkung verwenden, kann ein Kapillarmaterial, das im Inneren eines oder mehrerer der Wasserdurchlässe 134 angeordnet ist, zu einer gewünschten Behandlungsstelle verschoben oder bewegt werden, so dass Wasser entlang dem Material zu der gewünschten Behandlungsstelle 126 fließen kann, die durch die Steuerung 120 bestimmt wird. Die Steuerung 120 kann als Alternative oder zusätzlich jede der bekannten mechanischen Vorrichtungen oder Systeme zum Ableiten von Wasser aus dem Wasserabscheider 102 enthalten. Zum Beispiel kann ein gewichtsempfindliches System verwendet werden, das automatisch Wasser aus dem primären Reservoir 104 ableitet, wenn das primäre Reservoir 104 eine bestimmte Menge, d. h., ein bestimmtes Gewicht, an Wasser enthält.
Die Steuerung 120 kann des Weiteren eine Logik und/oder einen Mechanismus zum Ableiten von Wasser aus dem Wasserabscheider 102 als Reaktion auf eine Betätigung durch einen Anwender enthalten. Daher kann ein Anwender Wasser selektiv aus dem primären Reservoir 104 ableiten, wie vor dem Abstellen des Fahrzeuges über einen längeren Zeitraum. In Beispielen, in welchen die Steuerung 120 eine Logik oder einen Mechanismus enthält, die/der einem Anwender ermöglicht, Wasser aus dem primären Reservoir 104 abzuleiten, kann ein Steuerschalter 122 bereitgestellt sein, der der Steuerung 120 anzeigt, Wasser aus dem primären Reservoir 104 abzuleiten. Als Alternative kann ein mechanisches Abflussstellglied, das an dem primären Reservoir 104 angeordnet ist, für ein manuelles Entleeren des primären Reservoirs 104 bereitgestellt sein.
Das System 100 kann des Weiteren eine Warnanzeige 124 enthalten, die allgemein einen Anwender benachrichtigt, dass der Wasserabscheider 102 einen vorbestimmten Wasserpegel erreicht hat, z. B. dass der Wasserabscheider 102 fast voll ist. Daher kann die Warnanzeige 124 mit der Steuerung 120 und/oder dem Wasserpegelsensor 108 in Verbindung sein.
Unter Bezugnahme nun auf 3 ist ein Prozess 30 zum Behandeln verschiedener Fahrzeugkomponenten mit Wasser, das aus einem Kraftstoff entfernt wurde, dargestellt. Der Prozess 300 kann allgemein bei Schritt 302 beginnen, wo sich eine Wassermenge im Wasserabscheider 102 ansammelt, z. B. im primären Reservoir 104, nach seiner Entfernung aus einer Kraftstoffversorgung. Wie zuvor beschrieben, kann zum Beispiel der Wasserabscheider 102 allgemein jeden bekannten Mechanismus zum Entfernen von Wasser aus einem Kraftstoffstrom enthalten, z. B. ein hydrophobes Medium. In einem bekannten Beispiel fährt der Prozess 300 dann mit Schritt 304 fort.
In Schritt 304 kann die Steuerung 120 oder der Wasserpegelsensor 108 eine Wassermenge bestimmen, die in dem Wasserabscheider 102 vorhanden ist. Wie zuvor beschrieben, kann zum Beispiel der Wasserpegelsensor 108 einen Wasserpegel in dem primären Reservoir 104 erfassen. Die Wassermenge, die in diesem Schritt bestimmt wird, kann von der Steuerung 120 als Teil einer Logik verwendet werden, die bestimmt, wann Wasser von dem primären Reservoir 104 abgeleitet wird. In einem bekannten Beispiel fährt der Prozess 300 dann mit Schritt 306 fort.
In Schritt 306 wird ein Anwender benachrichtigt, dass eine Wassermenge, die in dem Wasserabscheider 102 enthalten ist, eine vorbestimmte Menge überschreitet. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 mit einer Logik bereitgestellt sein, die den Anwender über die Warnanzeige 124 benachrichtigt, wann das primäre Reservoir 104 nahezu voll ist und zumindest teilweise entleert werden soll. Der Prozess 300 kann dann mit Schritt 208 fortfahren.
In Schritt 308 wird ein Teil des Wassers, das in dem Wasserabscheider 102 enthalten ist, selektiv abgeleitet. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 ein Elektromagnetventil 112 öffnen und anschließend schließen, so dass eine Wassermenge aus dem primären Reservoir 104 zu dem sekundären Reservoir 116 abgeleitet wird. Es kann jeder andere bekannte Mechanismus zum Ableiten von Wasser aus dem Wasserabscheider 102 verwendet werden, wenn ein Wasserpegel in dem Wasserabscheider 102 einen vorbestimmten Pegel erreicht. In einem bekannten Beispiel kann der Prozess 300 dann mit Schritt 310 fortfahren.
In Schritt 310 kann ein Teil des Wassers in dem sekundären Reservoir 116 aufgenommen werden. Zum Beispiel kann das sekundäre Reservoir 116 Wasser aufnehmen, das aus dem primären Reservoir 104 wie zuvor beschrieben abgeleitet wird. Daher kann das sekundäre Reservoir 116 allgemein als Puffer zwischen dem primären Reservoir 104 und den Wasserbehandlungsstellen 126 dienen. Ferner kann das sekundäre Reservoir 116 mit einer sekundären Abflussöffnung 118 bereitgestellt sein, die eine derartige Größe aufweist, dass ein Wasserstrom passend in Wasserdurchlässe 134 dosiert wird. Der Prozess 300 kann dann mit Schritt 312 fortfahren.
In Schritt 312 wird ein Teil von Wasser, das aus dem Wasserabscheider 102 abgeleitet wird, an einer Wasserbehandlungsstelle 126 aufgenommen. Wie zuvor beschrieben, kann zum Beispiel Wasser bei einem Ansaugstutzen 126a, einem Auspuffsystem 126, einem Luftreiniger 126c oder einer Windschutzscheibenflasche 126d aufgenommen werden. Es kann jede andere Vorrichtung oder Stelle in einem Fahrzeug, die eine Wasserversorgung während des Betriebs des Fahrzeuges verwendet, anstelle von oder zusätzlich zu einer der hier spezifisch beschriebenen Wasserbehandlungsstellen verwendet werden.
Daher sind ein System 100 und ein Prozess 300 zum Sammeln von Wasser, das aus einer Kraftstoffversorgung in einem Wasserabscheider 102 entfernt wurde, offenbart. Wasser kann zweckdienlich aus dem Wasserabscheider 102 abgeleitet werden, um selektiv und/oder automatisch Wasser für eine oder mehrere Wasserbehandlungsstellen 126 bereitzustellen. Das System 100 und Verfahren 300 ermöglichen dadurch eine automatische Entsorgung von Wasser, das sich aus einer Kraftstoffversorgung angesammelt hat.
In Bezug auf hierin beschriebene Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristika usw. sollte offensichtlich sein, dass, obwohl die Schritte solcher Prozesse usw. so beschrieben wurden, als würden sie in einer bestimmten geordneten Reihenfolge eintreten, solche Prozesse mit den beschriebenen Schritten in einer anderen Reihenfolge als der hier beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden können. Es sollte des Weiteren offensichtlich sein, dass bestimmte Schritte gleichzeitig ausgeführt werden können, dass andere Schritte hinzugefügt werden können oder dass gewisse hier beschriebene Schritte ausgelassen werden können. Mit anderen Worten, die vorliegenden Beschreibungen von Prozessen werden für den Zweck der Veranschaulichung gewisser Methoden, Beispiele oder Ausführungsformen bereitgestellt und sollten in keiner Weise als Einschränkung der beanspruchten Erfindung verstanden werden.
Daher ist offensichtlich, dass die vorangehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, die nicht die bereitgestellten Beispiele sind, sind für einen Fachmann beim Lesen der vorangehenden Beschreibung offenkundig. Der Umfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorangehende Beschreibung bestimmt werden, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche bestimmt werden, gemeinsam mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, zu welchen solche Ansprüche berechtigt sind. Es ist anzunehmen und beabsichtigt, dass in der hierin beschriebenen Technik weitere Entwicklungen eintreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche zukünftige Ausführungsformen eingegliedert werden. In Summe sollte offensichtlich sein, dass die Erfindung eine Modifizierung und Variation erfahren kann und nur durch die folgenden Ansprüche eingeschränkt ist.
Alle Begriffe, die in den Ansprüchen verwendet werden, sind in ihren weitesten plausiblen Konstruktionen und ihren üblichen Bedeutungen zu verstehen, wie sie der Fachmann kennt, falls hier nicht ausdrücklich anders angegeben. Insbesondere sollte die Verwendung von Artikeln im Singular, wie ”einer, eine, eines”, ”der, die, das”, ”dieser, diese, dieses”, usw. so verstanden werden, dass ein oder mehr der angegebenen Elemente genannt sind, wenn nicht in einem Anspruch ausdrücklich anderes angegeben ist.
BEHANDLUNGSSYSTEM FÜR ABGETRENNTES WASSER FÜR DIESELMOTOR
Zusammenfassung: Es sind ein Verfahren zur Behandlung von Wasser, das von Dieselkraftstoff abgetrennt wird, und ein Dieselkraftstofffilter oder Wasserabscheider (102) für ein Kraftstoffwassersammelsystem offenbart. Ein Wasserabscheider kann im Allgemeinen ein primäres Reservoir (104), einen Abfluss in strömungstechnischer Verbindung mit dem primären Reservoir und eine Steuerung für den Abfluss enthalten, die bedienbar ist, um selektiv eine Wassermenge aus dem primären Reservoir zu einer oder mehreren Wasserbehandlungsstellen zu leiten, die sich in dem Fahrzeug befinden. Ein Verfahren zur Entfernung von Wasser aus einem Kraftstoff kann im Allgemeinen das Ansammeln einer Wassermenge, die aus einer Kraftstoffversorgung entfernt wurde, in einem primären Reservoir, das selektive Ableiten eines Teils der Wassermenge aus dem primären Reservoir und das Aufnehmen eines Teils der Wassermenge an einer Wasserbehandlungsstelle in einem Fahrzeug umfassen.

Claims

Wasserabscheider für ein Wasserbehandlungssystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein primäres Reservoir; einen Abfluss in strömungstechnischer Verbindung mit dem primären Reservoir; und eine Steuerung für den Abfluss, wobei die Steuerung bedienbar ist, um eine Wassermenge aus dem primären Reservoir zu einer Wasserbehandlungsstelle abzuleiten, die sich in dem Fahrzeug befindet.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein sekundäres Reservoir mit einem geringeren Volumen als ein Volumen des primären Reservoirs.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Heizmechanismus, der in dem primären Reservoir angeordnet ist, der bedienbar ist, um eines von Wasser, das in dem primären Reservoir enthalten ist, und Kraftstoff, der mit dem Wasserbehandlungssystem zusammenhängt, zu erwärmen.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, wobei der Abfluss an einer unteren Bodenfläche des primären Reservoirs angeordnet ist.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, wobei der Abfluss eines von einem Elektromagneten und einem Stellglied enthält.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ein elektronisches Steuermodul für ein Fahrzeug ist, wobei das elektronische Steuermodul automatisch Wasser zu mindestens einer Wasserbehandlungsstelle in dem Fahrzeug dosiert.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend mindestens einen Sensor, der zur Bestimmung einer Wassermenge, die in dem primären Reservoir vorhanden ist, bedienbar ist.
Wasserabscheider nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Anzeige, die bedienbar ist, um eine Benachrichtigung an einen Anwender bereitzustellen, dass ein Wasserpegel des primären Reservoirs eine vorbestimmte Menge überschreitet.
System zum Entfernen von Wasser aus Kraftstoff, umfassend: einen Wasserabscheider, enthaltend ein primäres Reservoir, einen Abfluss in strömungstechnischer Verbindung mit dem primären Reservoir, und eine Steuerung für den Abfluss; einen Wasserdurchlass in strömungstechnischer Verbindung mit dem Abfluss; und mindestens eine Wasserbehandlungsstelle in strömungstechnischer Verbindung mit dem Durchlass; wobei die Steuerung bedienbar ist, um selektiv eine Wassermenge aus dem primären Reservoir zu der mindestens einen Wasserbehandlungsstelle abzulassen.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend ein sekundäres Reservoir in strömungstechnischer Verbindung mit dem primären Reservoir und dem Wasserdurchlass, wobei das sekundäre Reservoir ein ge ringeres Volumen als ein Volumen des primären Reservoirs aufweist.
System nach Anspruch 9, wobei das primäre Reservoir eines von einem blasgeformten Reservoir und einem geformten Reservoir ist.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend ein Heizelement, das in dem primären Reservoir angeordnet und bedienbar ist, um eines von Wasser, das in dem primären Reservoir enthalten ist, und Kraftstoff, der mit dem System zusammenhängt, zu erwärmen.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend ein hydrophobes Medium zum Ansammeln von Wasser in dem primären Reservoir.
System nach Anspruch 9, wobei der Abfluss an einer Bodenfläche des primären Reservoirs angeordnet ist.
System nach Anspruch 9, wobei der Abfluss ein Elektromagnetventil und ein Stellglied enthält.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuerung eine elektronische Steuereinheit für ein Fahrzeug ist, wobei die elektronische Steuereinheit automatisch Wasser zu mindestens einer Wasserbehandlungsstelle in dem Fahrzeug dosiert.
System nach Anspruch 9, wobei die mindestens eine Wasserbehandlungsstelle mindestens eines von einem Motorluftreiniger, einer Motoransaugstutzen, einer Auspuffkomponente und einem Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir enthält.
System nach Anspruch 9, wobei die mindestens eine Wasserbehandlungsstelle mehrere Wasserbehandlungs stellen enthält, wobei jede Wasserbehandlungsstelle selektiv Wasser bei einer von verschiedenen Raten und Zeiten im Vergleich zu einer anderen Wasserbehandlungsstelle aufnimmt.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend eine Spitze, die in dem Wasserdurchlass neben mindestens einer Wasserbehandlungsstelle angeordnet ist, wobei die Spitze einen Durchmesser hat, der zum Dosieren eines Wasserstroms zu der mindestens einen Wasserbehandlungsstelle ausgebildet ist.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend eine Öffnung, die in dem Wasserdurchlass angeordnet ist, wobei die Öffnung neben einer relativen Niederdruckfläche des Fahrzeuges angeordnet ist, um Wasser von dem Wasserabscheider zu mindestens einer Wasserbehandlungsstelle zu ziehen.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend ein Material, das in dem Wasserdurchlass angeordnet ist, wobei das Material imstande ist, eine Kapillarwirkung für Wasser bereitzustellen, das aus dem Wasserabscheider aufgenommen wird.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend mindestens einen Sensor, der bedienbar ist, um eine Wassermenge zu bestimmen, die in dem primären Reservoir vorhanden ist.
System nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend eine Anzeige, die bedienbar ist, um eine Nachricht an einen Anwender bereitzustellen, dass ein Wasserpegel des primären Reservoirs eine vorbestimmte Menge überschreitet.
Verfahren, umfassend: Ansammeln einer Wassermenge, die aus einer Kraftstoffversorgung entfernt wird, in einem primären Reservoir; selektives Ableiten eines Teils der Wassermenge aus dem primären Reservoir; und Aufnehmen des Teils der Wassermenge an einer Wasserbehandlungsstelle in einem Fahrzeug.
Verfahren nach Anspruch 24, des Weiteren umfassend das Aufnehmen des Teils der Wassermenge in einem sekundären Reservoir mit einem geringeren Volumen als das Volumen des primären Reservoirs.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die mindestens eine Wasserbehandlungsstelle mindestens eines von einem Motorluftreiniger, einer Motoransaugstutzen, einem Auspuffrohr, einem Auspufftopf und einem Windschutzscheiben-Waschflüssigkeitsreservoir enthält.
Verfahren nach Anspruch 24, des Weiteren umfassend das Bestimmen einer Wassermenge, die in dem primären Reservoir vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 27, des Weiteren umfassend das Benachrichtigen eines Anwenders, wenn die Wassermenge, die in dem primären Reservoir vorhanden ist, eine vorbestimmte Menge überschreitet.