用于防止内燃机的喷射系统结冰的方法与流程

本发明涉及一种用于防止机动车内燃机的喷射系统结冰的方法，该喷射系统具有高压燃料泵，该喷射系统除了燃料之外也可经由供应管路被供应水。此外，本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的有利装置。

背景技术：

未来这样的车辆内燃机会越来越多，在其中，至少在某些工作点中将水添加到燃料的燃烧中。优选从携带的存储容器中提取水并借助输送装置将其输送到至少一个喷射阀，该喷射阀将一定量的水例如喷入内燃机的进气系统或(分别)喷入其燃烧室之一中。本发明涉及这样的系统，在其中，也通过既有的并且分配给内燃机各个燃烧室的燃料喷射阀喷入所需的水，更确切地说以在高压燃料泵中形成的乳化液的形式，除了燃料之外并且根据内燃机的相应工作点也向该高压燃料泵供应水用于进行压缩。

如果车辆在寒冷季节运行后停车几个小时的时间段，则仍留在通至高压燃料泵的供应管路中的水可能会结冰，由此在内燃机重新启动后，将在较长的时间段内不能向燃烧室供应水。供应管路本身也可能因冰压而损坏。相反，(由燃料和一些水形成的)乳化液(如存在)中的少量水是无害的。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种针对所描述问题的补救措施。

所述任务的解决方案在根据权利要求1前序部分所述的方法中的特征在于，在机动车停车时，至少根据需要(即必要时根据环境温度)将仍留在供应管路的大部分区域中的水吸走。优选将吸走的水输送回存储容器中，当内燃机运行时，输送装置根据需要从该存储容器将水输送至高压喷射泵。以用于实施根据本发明方法的相应装置形式的其它有利实施方式和扩展方案是从属权利要求的内容。

提出，理想的是至少在寒冷季节中在停车后将水(作为有冻结危险的液体)输送回存储容器中，为了最小化结构费用，这可借助既有输送装置通过反转其输送方向来进行，即输送装置将水从供应管路吸走。但在此不应有来自高压燃料泵的或来自向高压燃料泵供应以车辆燃料箱燃料的燃料管路的燃料进入存储容器中。因此进一步提出，在供应管路中尽可能靠近高压燃料泵或优选尽可能靠近并且理想地直接在供应管路与通至高压燃料泵的燃料管路汇合的汇合点前方设置一个阀，该阀在从供应管路吸走水时(或之前不久)关闭或保持关闭。该阀可以是朝向用于水的输送装置截止的止回阀或是可切换的截止阀，该截止阀与输送装置一样由电子控制单元适当地控制。

为了确保成功地从供应管路吸走水，供应管路的朝向上述止回阀或截止阀的端部应可排气，因此提出一条在内燃机运行时沿输送装置的输送方向看在所述止回阀或截止阀上游从供应管路分支出并且通至环境中的管路分支。通过该管路分支，空气可从环境进入供应管路，从而在吸走水时在供应管路中不会产生负压。为了防止污物颗粒在此从环境进入供应管路中，在所述管路分支的自由端部上设置有空气过滤装置。

为了在机动车或更确切地说是其内燃机重新启动时防止由输送装置向高压燃料泵输送的水通过该管路分支进入环境中，有利的是，在所述管路分支中设有朝向输送装置打开的止回阀或优选可适当切换的截止阀。后者是特别有利的，因为在此可防止在供应管路重新被填充水时仍留在供应管路中的空气首先进入高压燃料泵中。在内燃机重新启动后输送装置开始输送水时，上述管路分支中的截止阀首先打开或保持打开(适当地控制)，直到水被输送通过该管路分支(进入环境中)。在此之后，上述电子控制单元才优选将该截止阀切换到关闭状态。相应地也撰写了一个方法权利要求。为了在这种所谓的以水冲洗供应管路时(在此期间空气从供应管路经由管路分支被排挤到环境中)保护设置在(管路分支中的)空气过滤装置中的空气过滤元件免于被水加载，为该空气过滤装置设置适当设计的排水口，该排水口防止来自供应管路的水显著地冲击到空气过滤元件上。

附图说明

所附的原理图示意性示出一种可能的实施例。

具体实施方式

在此以附图标记1表示高压燃料泵，当未示出的车辆内燃机运行时，该高压燃料泵通常进一步压缩借助油箱泵2经由燃料管路4从未示出的燃料箱输送到高压燃料泵1的燃料，并且将其提供给多个喷射阀3，这些喷射阀(可)将压缩燃料喷射到内燃机的燃烧室中。

如果需要，在当前也可代替纯燃料而将由燃料和水构成的乳化液通过喷射阀3喷入燃烧室中。如果需要，可将水添加到供应给高压燃料泵1的燃料量中，为此，输送水的供应管路5通过适当设计的管路汇合点6通入燃料管路4中。通过供应管路5从存储容器7借助在此设置在存储容器7外部的、通常构造为泵的输送装置8输送所需的水。该输送装置8可以选择性地将水从存储容器7穿过在下一段落中描述的止回阀9输送至燃料管路4，或者可以以反转的旋转方向或输送方向运行并且因此将留在供应管路5中的水从其大部分区域输送回存储容器7中。

如在附图说明之前已详细说明的，在供应管路5中(在内燃机运行时沿输送装置8的输送方向看)在管路汇合点6上游尽可能靠近或直接在该管路汇合点前方或燃料管路4前方设置有一个朝向输送装置8截止的止回阀9。基本上直接在该止回阀9上游，从供应管路5分支出一条同样在附图说明之前说明过的管路分支10，该管路分支最终通至环境u中。在该管路分支10中(从供应管路5向环境u方向看)首先设置可借助电动机11b操作的截止阀11a并且随后设置空气过滤装置12，该空气过滤装置如更上所述设有适当设计的排水口13。

所示出的各个元件的功能不再赘述，这可在使用相同术语的情况下在附图说明之前找到。除了到目前为止描述的元件之外，在供应管路5中(在内燃机运行时沿输送装置8的输送方向看)在输送装置8上游还设有适当可控的防冻阀14，其在供应管路5(通过输送装置8)被吸空之后出于安全考虑至少在低的环境温度下关闭。该防冻阀14防止水由于冷却时封闭气体体积的减小而被吸入管路5中。同时如果该阀仅在输送装置8工作时才在打开意义上被控制，则该阀用于在不消耗能量的情况下保持压力。

技术特征：

1.用于防止机动车内燃机的喷射系统结冰的方法，该喷射系统具有高压燃料泵(1)，该高压燃料泵除了燃料之外也能经由供应管路(5)被供应水，其特征在于，在机动车停车时，至少根据需要将仍留在供应管路(5)的大部分区域中的水吸走。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了吸走水，使设置用于向高压燃料泵(1)输送水的输送装置(8)以反转的旋转方向运行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当机动车或内燃机重新启动时，用水冲洗供应管路(5)的如下区域，从该区域中已吸走先前位于该区域中的水，其中，位于该区域中的空气被排放到环境(u)中。

4.用于实施根据权利要求1至3中任一项所述的方法的装置，包括止回阀(9)或可切换的截止阀，所述止回阀或截止阀在所述供应管路(5)中靠近高压燃料泵(1)或靠近与通至高压燃料泵(1)的燃料管路(4)汇合的汇合点(6)设置并且朝向用于水的输送装置(8)截止。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，在内燃机运行时沿输送装置(8)的输送方向看，在所述止回阀(9)或截止阀上游从供应管路(5)分支出通至环境(u)中的管路分支(10)。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，在所述管路分支(10)中设有朝向输送装置(8)打开的止回阀或可切换的截止阀(11a)。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，在所述管路分支(10)中设置有具有排水口(13)的空气过滤装置(12)，该排水口保护空气过滤元件免于被输送的水加载。

技术总结
本发明涉及一种用于防止机动车内燃机的喷射系统结冰的方法，该喷射系统具有高压燃料泵，该高压燃料泵除了燃料之外也可经由供应管路被供应水，并且在机动车停车时至少根据需要将仍留在供应管路的大部分区域中的水吸走。为此使设置用于向高压燃料泵输送水的输送装置以反转的旋转方向运行。当机动车或内燃机重新启动时，用水冲洗供应管路的先前位于该区域中的水已被吸走的区域，其中，位于该区域中的空气被排放到环境中。

技术研发人员：M·劳尔
受保护的技术使用者：宝马股份公司
技术研发日：2018.09.17
技术公布日：2020.06.02