KR20190133108A - Water injection system for internal combustion engines with double check valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 더블 체크 밸브를 포함한 내연 기관의 물 분사 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 내연 기관의 연소실 및/또는 내연 기관의 흡입 영역 내로 직접 물을 분사하는 내연 기관에 관한 것이다.The present invention relates to a water injection system of an internal combustion engine including a double check valve. The invention also relates to an internal combustion engine which sprays water directly into the combustion chamber of an internal combustion engine and / or into the suction region of the internal combustion engine.
종래 기술에는 물 분사 시스템을 포함한 내연 기관이 다양한 구성으로 공지되어 있다. 물 분사에 의해 노킹 경향이 줄어들고 배기 가스 온도가 낮아질 수 있다. 일반적으로 물 분사를 달성하는 별도의 물 분사 시스템이 공지되어 있다. 예를 들어, DE 10 2015 208 476 A1에는 물 분사기가 흡입 영역에서 내연 기관의 입구 밸브의 방향으로 물을 분사하는 물 분사 시스템을 구비한 내연 기관이 개시되어 있다. 이 경우 물 분사기는 내연 기관의 연소실 내로 연소 공기를 공급하기 위한 입구 채널 상에 배치된다. 연소 사이클당 분사 가능한 물의 양을 증가시키기 위해, 바람직하게는 실린더당 2 개의 물 분사기가 제공된다. 이러한 시스템은 기본적으로 입증되었지만, 특히 복잡성이 줄고 비용이 절감된 다른 대안적 물 분사 시스템이 바람직할 것이다.In the prior art, internal combustion engines including water injection systems are known in a variety of configurations. Water injection can reduce knocking tendencies and lower exhaust gas temperatures. In general, separate water jet systems are known which achieve water jets. For example, DE 10 2015 208 476 A1 discloses an internal combustion engine with a water injection system in which the water injector sprays water in the direction of the inlet valve of the internal combustion engine in the intake region. In this case a water injector is arranged on the inlet channel for supplying combustion air into the combustion chamber of the internal combustion engine. In order to increase the amount of sprayable water per combustion cycle, two water injectors are preferably provided per cylinder. While such a system has been demonstrated in principle, other alternative water spray systems, in particular of reduced complexity and cost, would be desirable.
본 발명의 과제는 매우 간단하고 경제적이며 특히 조작하기 쉬운 물 분사 시스템을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a water injection system which is very simple, economical and especially easy to operate.
청구항 제 1 항의 특징들을 포함한 내연 기관의 물 분사 시스템은 설치 공간의 절감이 가능하고 물 분사 시스템이 매우 저렴하게 제공될 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 더블 체크 밸브와 물 분사기 사이의 수압의 압력 유지 기능이 달성될 수 있고, 또한 물 분사 시스템의 컴포넌트들 및 파이프의 빠르고 확실한 비움이 달성될 수 있으므로, 내연 기관의 정지 상태에서 물의 동결이 방지된다. 물 분사 시스템은 탱크, 물 탱크와 물 분사기를 연결하는 물 파이프, 및 물 파이프 내에 배치된 물 펌프를 포함한다. 또한, 더블 체크 밸브가 물 파이프 내에서 물 펌프와 물 분사기 사이의 영역에 배치된다. 물 펌프는 2 개의 방향으로 작동되도록 설계된다.The water injection system of the internal combustion engine including the features of claim 1 has the advantage that the installation space can be reduced and the water injection system can be provided at a very low cost. In addition, the pressure retention function of the hydraulic pressure between the double check valve and the water injector can be achieved, and also the fast and reliable emptying of the components and pipes of the water injection system can be achieved, thus preventing freezing of water in the stationary state of the internal combustion engine. do. The water injection system includes a tank, a water pipe connecting the water tank and the water injector, and a water pump disposed in the water pipe. In addition, a double check valve is arranged in the area between the water pump and the water injector in the water pipe. The water pump is designed to operate in two directions.
종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시 예들을 제시한다.The dependent claims present preferred embodiments of the invention.
특히 바람직하게는, 더블 체크 밸브는 저압에 의해 잠금 해제되도록 설계된다. 저압은 반대 이송 방향으로, 즉, 물 탱크의 방향으로 작동되는 물 펌프에 의해 바람직하게 생성된다. 따라서, 더블 체크 밸브의 잠금 해제는 체크 밸브의 원래의 흐름 방향과 반대로 간단하고 확실하게 구현될 수 있다. 물 파이프 내의 사전에 정해진 저압에 도달한 때부터 자동 잠금 해제가 구현될 수 있다.Particularly preferably, the double check valve is designed to be unlocked by low pressure. The low pressure is preferably produced by a water pump operated in the opposite conveying direction, ie in the direction of the water tank. Thus, the unlocking of the double check valve can be realized simply and reliably as opposed to the original flow direction of the check valve. Automatic unlocking can be implemented from the arrival of a predetermined low pressure in the water pipe.
특히 바람직하게는, 더블 체크 밸브는 제어 피스톤, 차단 요소, 제 1 복귀 요소, 제 2 복귀 요소 및 밀봉 시트를 포함하고, 밀봉 시트 상의 차단 요소는 흐름을 개방 및 폐쇄한다. 제어 피스톤은 또한 차단 요소를 밀봉 시트 상의 폐쇄 위치로부터 밀봉 시트 상의 개방 위치로 이동시키도록 설계된다. 따라서, 체크 밸브의 잠금 해제가 실시되고, 물 파이프로부터 물 펌프 및 물 탱크를 향하는 방향으로 물이 역류될 수 있다.Particularly preferably, the double check valve comprises a control piston, a blocking element, a first return element, a second return element and a sealing sheet, the blocking element on the sealing sheet opening and closing the flow. The control piston is also designed to move the blocking element from the closed position on the sealing sheet to the open position on the sealing sheet. Thus, the unlocking of the check valve is performed, and water can be flowed back from the water pipe in the direction toward the water pump and the water tank.
또한 바람직하게는, 더블 체크 밸브는 제어 피스톤 상에 배치된 가요성 시트형 밀봉 요소를 포함한다. 가요성 시트형 밀봉 요소는 바람직하게는 불투과성 막이다. 가요성 시트형 밀봉 요소는 제어 피스톤 상에 배치되고 제어 피스톤 상에서 주변과 연결된 주변 영역을 물 영역으로부터 분리시킨다.Also preferably, the double check valve comprises a flexible seated sealing element disposed on the control piston. The flexible sheet sealing element is preferably an impermeable membrane. The flexible sheet-like sealing element is disposed on the control piston and separates the peripheral area from the water area in connection with the periphery on the control piston.
더블 체크 밸브의 특히 컴팩트한 구조를 제공하기 위해, 차단 요소 및 제어 피스톤이 공통 축 상에 배치된다. 더 바람직하게는, 제어 피스톤 및 차단 요소가 축 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 이로써 차단 요소의 선형 운동에 의해 한편으로는 밀봉 시트 상에서의 개방 및 폐쇄가 구현되고, 다른 한편으로는 차단 요소의 선형 운동에 의해 제어 피스톤이 밀봉 시트로부터 분리되므로, 체크 밸브의 잠금 해제가 실시된다.In order to provide a particularly compact structure of the double check valve, the blocking element and the control piston are arranged on a common axis. More preferably, the control piston and the blocking element are arranged to be movable in the axial direction. This realizes opening and closing on the sealing seat on the one hand by linear movement of the blocking element, and unlocking of the check valve on the other hand since the control piston is separated from the sealing seat by the linear movement of the blocking element. .
밀봉 시트는 바람직하게는 더블 체크 밸브의 하우징 상에 형성된다.The sealing sheet is preferably formed on the housing of the double check valve.
대안으로, 밀봉 시트가 제어 피스톤 상에 형성된다. 이로써, 더블 체크 밸브의 더 컴팩트한 구성이 얻어질 수 있다.Alternatively, a sealing sheet is formed on the control piston. In this way, a more compact configuration of the double check valve can be obtained.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 물 분사 시스템을 포함한 내연 기관에 관한 것이다. 물 분사 시스템은 내연 기관의 연소실 내로 또는 내연 기관의 흡입 영역 내로 직접 물을 분사하도록 설계될 수 있다. 연료 및 물의 유제(emulsion)가 연소실 및/또는 흡입 영역 내로 분사되는 것도 가능하다. 이 경우, 물 분사 시스템은 연료 분사 시스템과 연결된다.The invention also relates to an internal combustion engine comprising a water injection system according to the invention. The water injection system may be designed to inject water directly into the combustion chamber of the internal combustion engine or into the suction region of the internal combustion engine. It is also possible for an emulsion of fuel and water to be injected into the combustion chamber and / or the intake zone. In this case, the water injection system is connected with the fuel injection system.
하기에는 본 발명의 실시 예들이 첨부된 도면을 참조로 상세하게 설명된다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 내연 기관의 물 분사 시스템의 개략도이고,
도 2는 폐쇄 상태에서 도 1의 물 분사 시스템의 더블 체크 밸브의 개략적 단면도이고,
도 3은 물 펌프에 의한 압력 상승 작동에서 도 1의 더블 체크 밸브의 개략적 단면도이고,
도 4는 잠금 해제 상태에서 도 1의 더블 체크 밸브의 개략적 단면도이고, 및
도 5는 폐쇄된 상태에서 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 더블 체크 밸브의 개략적 단면도이다. 1 is a schematic diagram of a water injection system of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic cross sectional view of the double check valve of the water injection system of FIG. 1 in a closed state,
3 is a schematic cross-sectional view of the double check valve of FIG. 1 in a pressure raising operation with a water pump,
4 is a schematic cross-sectional view of the double check valve of FIG. 1 in an unlocked state, and
5 is a schematic cross-sectional view of a double check valve according to a second embodiment of the present invention in a closed state.
하기에는 도 1 내지 도 4를 참조로 내연 기관의 물 분사 시스템(1)이 상세하게 설명된다.The water injection system 1 of the internal combustion engine will now be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1에 도시되듯이, 물 분사 시스템(1)은 물 탱크(6), 물 파이프(5), 물 펌프(3) 및 다수의 물 분사기들(4)을 포함한다. 물 분사기(4)를 위한 내연 기관의 연소실(17)이 개략적으로 도시되고, 물 분사기는 연소실 내로 직접 물을 분사한다. 이로써 흡입 영역 내로의 분사에 비해, 물 분사의 개선된 효율성 및 추가로 물의 절약이 달성된다.As shown in FIG. 1, the water injection system 1 comprises a water tank 6, a
또한, 도 1에 도시되듯이, 4개의 물 분사기(4)가 워터 레일(40) 상에 배치된다. 물 파이프(5)는 물 탱크(6)와 워터 레일(40)을 연결시킨다.Also, as shown in FIG. 1, four water injectors 4 are arranged on the
또한, 도 1에 도시되듯이, 모터(M)에 의해 구동되는 물 펌프(3)가 물 파이프(5) 내에 배치된다. 물 펌프(3)는 2개의 이송 방향으로 작동될 수 있고, 이로써 물 파이프(5)로부터의 역이송도 가능하므로, 물 분사 시스템의 다른 컴포넌트들 및 물 파이프(5) 내의 물의 동결을 방지한다. 이는 하기에서 상세히 설명된다. In addition, as shown in FIG. 1, a water pump 3 driven by a motor M is arranged in the
또한, 물 파이프 내에서, 물 펌프(3)와 물 탱크(6) 사이의 영역에 필터(12)가 배치된다. 또한, 물 분사 시스템(1)은 물 탱크(6)의 영역에 배치되는 가열 장치(10)를 포함하므로 물의 동결 또는 동결 후 물의 해동을 달성시킨다. In addition, in the water pipe, a
물 파이프(5) 내에, 또한 더블 체크 밸브(2)가 배치된다. 도 1에 도시되듯이, 더블 체크 밸브(2)는 물 파이프 내에서 물 펌프(3)와 물 분사기(4) 사이의 영역에 배치된다.In the
복귀 파이프(7)는 물 파이프(5)와 물 탱크(6)를 연결시킨다. 복귀 파이프(7) 내에 스로틀(8) 및 체크 밸브(9)가 제공된다. 체크 밸브(9)는 물 파이프(5) 내의 사전에 정해진 압력에서 개방되므로 물 파이프(5) 내의 과압을 방지하며 물을 물 탱크로 다시 안내한다.The return pipe 7 connects the
또한, 도 1에는 필터(12)가 배치된 집수 파이프(11)가 개략적으로 도시된다. 이 경우, 예를 들면, 수돗물 또는 빗물 등이 수집되고 여과되어 물 탱크(6)로 안내되므로, 물 탱크(6)의 보충 빈도가 감소한다. In addition, FIG. 1 schematically shows a
제어 유닛(14)이 물 펌프(3)의 모터(M)를 제어하기 위해 제공된다. 제어 유닛(14)은 압력 센서(13)와 연결되고, 상기 압력 센서(13)는 더블 체크 밸브(2)와 물 분사기들 사이의 영역에서 물 파이프(5) 내의 압력을 검출한다. 제어 유닛(14)은 압력 레벨에 따라 물 펌프(3)를 작동시킨다. 또한, 제어 유닛(14)은 물 파이프(5)로부터의 물의 역흡입도 제어한다.A
도 2 내지 도 4에는 물 파이프(5) 내에 배치된 더블 체크 밸브(2)가 상세하게 도시된다. 도 2에는 더블 체크 밸브(2)의 폐쇄된 출발 상태가 도시된다. 2 to 4 show in detail the
도 2에 도시되듯이, 더블 체크 밸브(2)는 차단 요소(20) 및 제어 피스톤(23)을 포함한다. 제 1 복귀 요소(21)는 차단 요소(20) 상에 배치된다. 차단 요소(20)는 체크 밸브의 하우징(25) 상의 밀봉 시트(30) 상에서 밀봉한다. 도 2에 도시되듯이, 차단 요소(20)는 테이퍼되는 밀봉 영역을 구비한 중공 실린더로서 형성되고, 테이퍼되는 밀봉 영역은 밀봉 시트(30) 상에 놓인다. 제 1 복귀 요소(21)는 차단 요소(20)를 폐쇄 위치로 유지시킨다.As shown in FIG. 2, the
도 2에 도시되듯이, 차단 요소(20) 및 제어 피스톤(23)은 공통 축(X-X) 상에 배치된다.As shown in FIG. 2, the blocking
제 2 복귀 요소(22)가 또한 제어 피스톤(23) 상에 제공된다. 제 2 복귀 요소(22)는 제어 피스톤(23)을 출발 상태로, 즉 물 펌프의 비작동시, 제어 피스톤(23)의 플런저 영역(23a)과 차단 요소(20) 사이의 작은 간격(A)을 가진 도 2에 도시된 위치로 유지시킨다. 차단 요소(20)으로부터 먼, 제어 피스톤(23)의 단부 상에 가요성 시트형 밀봉 요소(24)가 배치된다. 밀봉 요소(24)는 물 분사 시스템의 정상 작동에서 물 펌프(3)의 작동시 물로 채워지는 물 영역(16)을 주변 영역(15)으로부터 밀봉한다. 주변 영역(15)은 더블 체크 밸브(2)의 커버(26) 내의 개구(27)를 통해 주변 공기와 연결된다. 제어 피스톤(23)은 커버(26) 상에 배치된 다수의 리브들(26a)에 인접하므로 주변 공기가 막의 후방으로 흐를수 있다.The
가요성 시트형 밀봉 요소(24)의 용이한 조립을 위해, 상기 밀봉 요소는 예를 들어 커버(26)와 하우징(25) 사이에 클램핑될 수 있다. For easy assembly of the flexible sheet-
가요성 시트형 밀봉 요소는 바람직하게는 제어 피스톤(23)이 배치된 중심 개구를 포함한 막이다.The flexible sheet sealing element is preferably a membrane comprising a central opening in which the
도 2에 도시되듯이, 물 펌프를 향하는 제 1 연결부(31)와 물 영역(16)을 연결시키는 제 1 연결 채널(28)이 제공된다. 체크 밸브(2)의 제 2 연결부(32)는 물 분사기들(4)로 안내하는 물 파이프(5)와 연결된다. 제 1 연결부(31)는 제 2 연결부(32)에 대해 90°의 각으로 배치된다. 이로써 특히 컴팩트한 구조가 얻어지고 또한 제어 피스톤(23) 및 차단 요소(26)의 축 방향 이동이 간단하게 구현될 수 있다.As shown in FIG. 2, a
하우징(25) 상에는 또한 제어 피스톤(23)이 안내되는 안내 영역(29)이 제공된다. 차단 요소(20)는 예를 들어 반경 방향 외부로 돌출하는 다수의 돌출부들(도시되지 않음)에 의해 제 2 연결부(32) 내에서 안내된다. On the
도 3에는 물 펌프(3)가 작동되고 탱크(6)로부터의 물이 물 분사기들(4)을 향하는 방향으로 물 파이프(5) 내로 이송되는 더블 체크 밸브(2)의 정상 작동 상태가 도시된다. 이 경우, 도 3에서 화살표 B로 도시되듯이 물은 더블 체크 밸브(2)의 제 1 연결부(31) 내로 이송된다. 이로써, 상기 영역의 압력이 증가하므로, 제 1 복귀 요소(21)의 복귀력에 의존하는 사전에 정해진 압력 레벨에서부터, 차단 요소(20)가 밀봉 시트(30)로부터 분리된다. 이는 도 3에서 화살표 C로 표시된다. 따라서 물은 화살표 D로 표시되듯이 밀봉 시트(30) 및 차단 요소(20)를 지나 제 2 연결부(32) 내로 그리고 거기서부터 물 파이프(5)(화살표 E) 내로 흐른다.3 shows the normal operating state of the
또한, 리세스들(20a)이 차단 요소(20)의 실린더형 영역 내에 형성되므로, 가능한 가장 적은 유량 손실을 갖는 가능한 많은 양의 물이 물 분사기들(4)로 이송될 수 있다. 이 경우, 제 1 연결부(31) 내의 증가하는 압력은 연결 채널(28)을 통해서 가요성 밀봉 요소(24)에 작용하므로 제어 피스톤(23)은 도 2에 도시된 출발 위치로부터 이동되지 않는데, 그 이유는 물 영역(16) 내의 압력이 주변 영역(15) 내의 주변 압력보다 크기 때문이다.In addition, since the
제어 유닛(14)이 물 펌프(3)의 이송을 종료하면, 제 1 연결부(31) 내의 압력은 감소하고, 그럼으로써 제 2 연결부(32) 내에 여전히 존재하는 압력은 제 1 복귀 요소(21)의 스프링력과 함께 차단 요소(20)를 도 2에 도시된 출발 위치로 다시 복귀시킨다. 이 경우, 일정한 압력 레벨이 더블 체크 밸브(2)와 물 분사기들(4) 사이의 물 파이프(5)의 영역에서 유지된다. 이로써, 물 펌프(3)를 통한 이송 없이 고압 및 높은 도징 정확도를 가진 물의 신속한 분사가 준비될 수 있다. 압력 센서(13)가 사전에 정해진 임계값보다 낮은 압력 레벨을 제어 유닛(14)에 공급할 때야 비로소 물 펌프(3)가 다시 작동된다.When the
과압은 스로틀(8) 및 체크 밸브(9)가 배치된 복귀 파이프(7)를 통해 언제든지 탱크(6) 내로 배출될 수 있다(도 1 참조).The overpressure can be discharged into the tank 6 at any time through the return pipe 7 in which the throttle 8 and the check valve 9 are arranged (see FIG. 1).
그러나, 내연 기관이 정지되면, 더블 체크 밸브(2)와 물 분사기들 사이의 물 파이프(5) 내의 수압이 남아있게 된다. 이는 예를 들어, 겨울에 저온에서 물이 어는 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 물 분사 시스템의 컴포넌트 내의 멈춰있는 물에 의해 부식 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 내연기관의 정지 후 물 분사 시스템(1)의 컴포넌트들 및 물 파이프(5)에 물이 없어져야 한다. 이를 위해, 제어부(14)는 물 펌프(3)를 반대 방향으로 구동하므로, 물 펌프의 이송 방향이 반전된다. 따라서, 물 파이프로부터의 물은 물 펌프(3)를 통해 물 탱크(6) 내로 복귀될 수 있다. 이 경우 더블 체크 밸브(2)는 잠금 해제된다. 이 상태가 도 4에 도시된다.However, when the internal combustion engine is stopped, the water pressure in the
물 펌프(3)의 방향 전환에 의한 물의 역이송에 의해, 제 1 연결부(31) 내에 저압이 생성된다. 제 1 연결부(31) 내의 저압이 주변 영역(15) 내의 압력보다 낮아지면 즉시, 제어 피스톤(23)은 화살표 F의 방향으로 선형 이동된다. 이 경우, 제 2 복귀 요소(22)의 복귀력 및 경우에 따라 가이드 영역(29) 상의 마찰력이 여전히 극복되어야 한다. 따라서 제어 피스톤(23)이 차단 요소(20)와 접촉하게 되므로, 차단 요소(20)도 화살표 F의 방향으로 선형 이동하고 밀봉 시트(30)로부터 분리된다. 이로써, 화살표 G로 표시되듯이, 물은 제 2 연결부(32)로부터 개방된 밀봉 시트(30)를 통해 제 1 연결부(31) 내로 그리고 반대로 작동되는 물 펌프(3)를 통해 탱크(5) 내로 역류한다. The low pressure is generated in the first connecting
도 4에 도시되듯이, 제어 피스톤(23)의 이동은 밀봉 요소(24)의 가요성에 의해 달성된다. 도 4에 화살표 H로 표시되듯이, 공기는 주변으로부터 주변 영역(15) 내로 흐른다.As shown in FIG. 4, the movement of the
따라서, 전체 물 파이프(5)에는 물이 없게 되고 또한 컴포넌트들, 특히 물 분사기(4)도 물이 없는 상태로 유지될 수 있다. 물 분사 시스템으로부터 물을 문제없이 역흡입하기 위해, 제어 유닛(14)은 물 분사기들(4)을 개방 상태로 제어하므로, 공기가 물 분사기들(4)을 통해 물 분사 시스템 내로 흐를 수 있다. Thus, the
차단 요소(20)의 확실한 개방을 달성하기 위해, 제어 피스톤(23)은, 차단 요소(20)상의 홈(20b) 내로 맞물려서 형상 끼워맞춤 방식으로 그리고 확실하게 유지되는 플런저 영역(23a)을 포함한다. 이 경우, 역류하는 물이 긴 플런저 영역(23a)을 문제 없이 지날 수 있다.In order to achieve a secure opening of the blocking
이로써, 더블 체크 밸브(2)는 저압에 의해 잠금 해제될 수 있고 물이 물 분사 시스템으로부터 제거되고, 전체 물 분사 시스템의 구조가 매우 간단하게 형성될 수 있다. 이 경우, 더블 체크 밸브(2)는 물 펌프(3)를 통한 정상적인 물 이송의 경우의 모든 기능 및 물 분사 시스템을 비우는 경우의 모든 기능을 완수한다. 이를 위해 다른 컴포넌트가 필요하지 않다. 특히 복잡한 밸브의 제어 등이 이루어질 필요가 없고, 더블 체크 밸브(4)의 본 발명에 따른 구성에 의해, 물 펌프(3)에 의해 생성된 저압에 의한 잠금 해제가 이루어질 수 있다.By this, the
도 5에는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 더블 체크 밸브(2)가 도시된다. 도 5에도 더블 체크 밸브(2)가 폐쇄 상태에 있고 물 펌프(3)가 작동되지 않는, 폐쇄된 정상 상태가 도시된다.5 shows a
제 1 실시 예와 달리, 제 2 실시 예에는 실질적으로 중공 실린더로서 형성된 제어 피스톤(43)이 제공된다. 밀봉 시트(30)는 제어 피스톤(43)의 자유 단부 상에 배치된다. 따라서, 차단 요소(20)는 제어 피스톤(43) 상에서 직접 직접 밀봉한다. 도 5에 도시되듯이, 제 1 연결부(31)의 영역 내의 제어 피스톤(43) 내에 다수의 긴 개구들(43a)이 형성된다. 이로써 물이 제어 피스톤(43)의 외경으로부터 중공 실린더의 내부 내로 그리고 그 반대로 흐를 수 있다.Unlike the first embodiment, the second embodiment is provided with a
또한, 제 1 실시 예에서처럼 불투과성 막 형태의 가요성 시트형 밀봉 요소(24)가 제어 피스톤(43) 상에 배치된다. 그러나, 밀봉 요소(24) 상의 물 영역 및 주변 영역은 반대이다. 도 5에 도시되듯이, 연결 채널(28)은 가요성 밀봉 요소(24)의 후방으로 안내된다. 반면에 차단 요소를 향하는 밀봉 요소(24)의 측면은 개구(27)를 통해 주변과 연결된다. 차단 요소(20)로부터 먼, 제어 피스톤(43)의 단부는 볼(18)에 의해 폐쇄된다.Furthermore, as in the first embodiment, a flexible sheet-
도 5에 도시되듯이, 제어 피스톤(43)을 밀봉하기 위해 제어 피스톤의 외주에 O 링(41, 42)이 배치된다. O 링(41, 42)은 하우징(25)의 내부 상에서 밀봉한다. 개구들(43a)은 O 링들(41, 42) 사이의 영역에서 축(X-X) 방향으로 배치된다.As shown in FIG. 5, O rings 41 and 42 are disposed on the outer circumference of the control piston to seal the
물 펌프(3)가 작동되면, 연결부(31)의 영역 내의 압력 레벨이 연결 채널(28)을 통해 밀봉 요소(24)의 후방 영역 상에서도 증가한다. 수압은 개구들(43a)을 통해 제어 피스톤(43)의 내부 내로도 도달하고 차단 요소(20)를 가압하고, 상기 차단 요소는 사전에 정해진 압력 레벨에서부터 제어 피스톤(43) 상의 밀봉 시트(30)로부터 제 1 복귀 요소(21)의 스프링력에 대항해서 분리된다. 이로써, 물은(2) 더블 체크 밸브(2)를 통해 물 분사기들(4)을 향하는 물 파이프(5) 내로 이송된다. 물 영역(16) 상의 밀봉 요소(24) 상에서의 압력이 주변 영역(15) 상에서보다 크기 때문에 제어 피스톤(43)은 도 5에 도시된 휴지 위치에 머문다. 제어 피스톤은 하우징(25) 상의 제 1 정지부(25a)에 인접한다.When the water pump 3 is actuated, the pressure level in the region of the
물 펌프(3)를 통한 물의 이송이 종료되면, 제 1 복귀 요소(21)는 도 5에 도시된 밀봉된 출발 위치로 차단 요소(20)를 복귀시키므로, 더블 체크 밸브(2)가 차단된다.When the transfer of water through the water pump 3 is finished, the
물 분사 시스템(1)의 컴포넌트들 및 물 파이프(5)의 비움이 이제 필요하면, 물 펌프(3)가 다시 반대 이송 방향으로 작동하고 이로써 제 1 연결부(31) 내에 저압이 생성된다. 저압은 중공 제어 피스톤(43)의 내부 및 밀봉 요소(24) 상의 물 영역(16) 상의 후방으로 전파된다. 따라서, 물 영역(16) 상에서의 압력이 주변 영역(15) 상에서의 압력보다 낮으므로, 제어 피스톤(43)이 제 2 복귀 요소(22)의 복귀력에 대항해서 커버(26)를 향하는 방향으로 이동된다. 제어 피스톤(43)의 이동을 위해, O 링(41, 42) 상에 나타나는 특정 마찰력이 여전히 극복되어야 한다. 차단 요소(20)는 하우징(25) 상의 제 2 정지부(25b)에 닿으므로 축 방향으로 더 이동하지 않고, 이로써 밀봉 시트(30)가 개방되고, 물이 제 1 연결부(32) 및 물 파이프(5)로부터 개방된 밀봉 시트(30)를 지나 중공 제어 피스톤(43)의 내부로 그리고 개구들(43a)을 통해 제 1 연결부(31) 내로 그리고 물 탱크(6)로 역류할 수 있다. 따라서, 물 파이프가 비워진다.If the components of the water injection system 1 and the emptying of the
따라서, 2개의 실시 예에 도시되듯이, 물 펌프(3)의 이송 방향의 반전에 의해 생성되는 저압에 의해 잠금 해제되는, 더블 체크 밸브(2)가 제안된다. 잠금 해제는 저압을 가하는 것만으로 자동으로 이루어진다. 따라서, 매우 간단하고 경제적이고 특히 조작하기 쉬운 물 분사 시스템(1)이 제공될 수 있다. Thus, as shown in the two embodiments, a
본 발명에 따른 물 분사 시스템은 내연 기관, 특히 차량용 내연 기관에 바람직하게 사용된다.The water injection system according to the invention is preferably used for internal combustion engines, in particular for automotive internal combustion engines.
2: 더블 체크 밸브
3: 물 펌프
4: 물 분사기
5: 물 파이프
6: 물 탱크
15: 주변 영역
16: 물 영역
20: 차단 요소
21: 제 1 복귀 요소
22: 제 2 복귀 요소
23, 43: 제어 피스톤
30: 밀봉 시트
43a: 개구2: double check valve
3: water pump
4: water sprayer
5: water pipe
6: water tank
15: Surrounding area
16: water zone
20: blocking element
21: first return element
22: second return element
23, 43: control piston
30: sealing sheet
43a: opening
Claims (11)
- 물 탱크(6),
- 상이한 2 개의 방향으로 작동하도록 설계된 물 펌프(3),
- 적어도 하나의 물 분사기(4),
- 상기 물 탱크(6)와 상기 적어도 하나의 물 분사기(4)를 연결시키는 물 파이프(5), 및
- 상기 물 파이프(5) 내에서, 상기 물 펌프(3)와 상기 물 분사기(4) 사이의 상기 물 파이프의 영역 내에 배치되는 더블 체크 밸브(2)를 포함하는, 내연 기관의 물 분사 시스템. As water injection system of internal combustion engine,
A water tank (6),
A water pump 3 designed to operate in two different directions,
At least one water sprayer (4),
A water pipe 5 connecting the water tank 6 and the at least one water injector 4, and
In the water pipe (5), a double check valve (2) disposed in the region of the water pipe between the water pump (3) and the water injector (4).
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