BMW Patent injecteren van water in een motor

[Christophe]

Na deze "innovatie" Waterinjectie-motor-pantone / injectie van water misted-in-bmw-on-a-turbo benzine-t13753.html

Ik stel voor dat we het Bmw-octrooi (en) op deze technologie vinden en analyseren ... in het bijzonder om het management te begrijpen: in welke conditiokns wordt water geïnjecteerd en in welke hoeveelheid. Ik heb enkele ideeën over dit onderwerp (versnelling, zware belastingen ...)

Laten we beginnen met het vinden van het patent ...

[Christophe]

Ik heb net een primeur gevonden: EP2789839 Systeem en methode voor waterinjectie voor een verbrandingsmotor bracht 15 / 10 / 14 uit voor de eerste verwijdering van 2013 onder de DE201310206102-prioriteit

Pagina-bladwijzer EP2789839 (A2) - Systeem en methode voor waterinjectie voor een verbrandingsmotor
Uitvinder (s): BÖHM MARTIN [DE]; KNIPS STEPHAN [DE] +
Aanvrager (s): BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG [DE] +
Indeling:
- international: F02B47/02; F02M25/03; F02M43/04; F02M69/04
- coöperatie:
F02B47/02; F02D41/0025; F02D41/3094; F02M25/03; F02M43/04; F02M69/046; Y02T10/121
Toepassingsnummer: EP20140156485 20140225
Prioriteitsnummer (s): DE201310206102 20130408
Ook gepubliceerd als: EP2789839 (A3) DE102013206102 (A1)

http://worldwide.espacenet.com/publicat ... 9A2&KC=A2#

Overzicht:

Een waterinjectie voor een inwendige verbrandingsmotor (12) eerste injectors (16) elk een vloeistof direct in een verbrandingskamer (14) van de verbrandingsmotor (12) injecterende en tweede injecteurs (24) elk een vloeistof in een zuigbuis (20) voor de injectie van de verbrandingskamer (14).

Deze is voorzien van ten minste één tussen een brandstoftank (38) en de eerste en tweede injecteurs (24) aangebrachte brandstof toevoerleiding klep (40) en tussen een watertank (48) en de eerste mondstukken (16) aangebrachte watertoevoer klep (52).

Grendels (40, 52) zo geschakeld dat de eerste mondstukken (16) beide in fluïdumverbinding staat met de brandstoftank (38) en het waterreservoir (48) en de tweede mondstukken (24) in stromingsverbinding staat met de brandstoftank (38) kan worden gebracht.

Water is alleen beschikbaar in bepaalde laadbereiken, terwijl de eerste injectoren (16) in de verbrandingskamers (14) worden geïnjecteerd.

De brandstof is een functie van de lading hetzij door de eerste injectoren (16) rechtstreeks in de verbrandingskamers (14) van de verbrandingsmotor (12) of tweede injecteurs (24) in de zuigleiding (20) kamers verbranding (14) stroomopwaarts geïnjecteerd.

U kunt ook zoeken: http://worldwide.espacenet.com/advanced ... cale=en_EP

Typ "BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG" in aanvrager (s), "BMW" geeft niet veel ... (slechts 800 patenten ...)

BMW heeft meer dan 27 000-patenten gelegd ...

[Christophe]

En een 2ieme DE102012207907

http://worldwide.espacenet.com/publicat ... 07A1&KC=A1

Waterinjectiesysteem voor het injecteren van water naar de verbrandingsmotor

Overzicht:

Het systeem heeft waterinjectoren (WI) die zijn opgesteld voor de respectieve cilinders (Z1-Z6) van een verbrandingsmotor.
De waterinjectoren worden geleverd met water op een hogedruk (EL) injectiehelling.
Een volume additief (ZV) voor het opslaan van het bevroren water kan worden aangesloten op het hogedrukinjectiespruitstuk door een schakelklep (SV) te openen.
Het additieve volume bestaat uit een met zuiger belaste veer (K), die na het ontdooien het opgeslagen water in het additieve volume duwt door de klep te openen vanuit het toevoegvolume in het inlaatspruitstuk onder hoge druk.

Bewerken door Remundo: Wasser von der Hochdruckpumpe: Water uit de [hogedrukpomp]

[Christophe]

Wel, het is google vertaling hier zijn de originele documenten ... in het Duits ...

a) http://worldwide.espacenet.com/publicat ... cale=en_EP

b) http://worldwide.espacenet.com/publicat ... cale=en_EP

[Christophe]

Oké, de google vertaling is nog begrijpelijker dus hier is de vertaling van EP2789839

Diagram (voor de markeringen in de beschrijving):



Een ander schema is gerelateerd aan het patent (interessant, een operationele curve !!)

BESCHRIJVING EP2789839
[0001]

De uitvinding heeft betrekking op een systeem en werkwijze voor het injecteren van water voor een inwendige verbrandingsmotor.
[0002]

In interne verbrandingsmotoren, in het bijzonder in benzinemotoren voor motorvoertuigen, is een waterinjectie naast de invloed van de feitelijke brandstofbehandeling laag, bijvoorbeeld door een koelend effect.
Er is gevonden dat een verbranding met kloppen kan worden onderdrukt, en om de efficiëntie van de verbranding te vergroten en aldus het vermogen en brandstofverbruik kan worden verminderd.
[0003]

Het doel van de uitvinding is om een ​​waterinjectie te optimaliseren.
[0004]

Dit is mogelijk met een waterinjectiesysteem voor een verbrandingsmotor bestaande uit eerste injectoren met elk een vloeistofinjectie direct in een verbrandingskamer van de motor, en tweede injectoren van elk die een vloeistof injecteren in een pijp in stroomopwaarts van de verbrandingskamer.
Daar is ten minste een brandstoftoevoerleidingklep verschaft die is geplaatst tussen een brandstoftank en de eerste en tweede injectoren, en een watertoevoerleidingklep die is geplaatst tussen een brandstoftank. water en de eerste injectoren.
De brandstoftoevoerklep en de watertoevoerklep zijn zo schakelbaar dat de eerste injectoren in stromingsverbinding met de brandstoftank kunnen worden gebracht, zowel in vloeistofverbinding met de brandstoftank en met de wateropslagcontainer en de tweede injectoren.
Op deze manier kan het water van de injectie met een inwendige verbrandingsmotor, in bepaalde beladingsbereiken of bedrijfsomstandigheden direct worden toegevoerd aan de verbrandingskamer, mogelijk in combinatie met de brandstof.
Bovendien maakt dit systeem onafhankelijk van de waterinjectie, de brandstoftoevoer van twee manieren om te doen, één is een directe manier van de eerste injectoren rechtstreeks in de verbrandingskamer en de andere door een Injectiespruitstuk vóór de verbrandingskamer, de brandstof wordt gemengd met de ingebrachte lucht.
Het systeem volgens de uitvinding optimaliseert dus de prestaties en het brandstofverbruik over het gehele werkingsbereik van de motor.
[0005]

Als de brandstof wordt geïnjecteerd door de secundaire injectoren en water tijdens de eerste injectoren, kan de timing van de injectie van de waterinjectie worden gewijzigd en met betrekking tot de timing van de brandstofinjectie van verplaatst worden.
[0006]

De eerste injectoren zijn bij voorkeur een hogedrukpomp stroomopwaarts waarvan kan aangrijpen via de brandstoftoevoerleidingklep van de brandstoftank en boven de brandstofleidingklep. water naar het waterreservoir in stroomcommunicatie.
De hogedrukpomp komt op voordelige wijze overeen met de gewone hogedrukbrandstofpomp van een direct injectiesysteem, dat wordt gebruikt voor het genereren van de injectiedruk vereist voor de eerste injectoren.
Water en brandstof kunnen voor of in de pomp worden gemengd en het mengsel wordt geïnjecteerd.
Het is ook mogelijk wanneer geen van de brandstofinjectoren via de eerste alleen water met de hogedrukpomp ondersteunt.
[0007]

De watertoevoerleidingklep is bij voorkeur een doseerklep waardoor de injectie van water tot een voorafbepaalde maximale stroomsnelheid vrij kan worden ingesteld.
Op deze manier verkrijgen we een andere variabele parameter die kan worden gebruikt om de verbranding te optimaliseren.
[0008]

De vereiste injectiedruk voor de secundaire injectoren kan meestal worden verkregen door een van de hogedrukpomp stroomopwaarts van de brandstofvoorpomp, die meestal deel uitmaakt van het directe injectiesysteem.
[0009]

Om water van de watertank te transporteren, is bij voorkeur een extra waterpomp tussen de watertank en de watertoevoerleidingklep aangesloten, die de hogedrukwaterpomp bevordert.
[0010]

De brandstoftoevoerklep, de watertoevoerklep en de waterpomp zijn bij voorkeur verbonden door een besturingseenheid zoals vereist, zodat de besturingseenheid met voordeel ook de tweede injectoren kan besturen.
De besturingseenheid is bijvoorbeeld verbonden met een motorelektronica van de verbrandingsmotor of met de geïntegreerde.
[0011]

In een werkwijze volgens de uitvinding voor het injecteren van water voor een inwendige verbrandingsmotor is alleen beschikbaar in bepaalde gebieden of lading
Geïnjecteerde werkingsmodi van het water van de verbrandingsmotor tijdens de eerste verstuivers in de verbrandingskamers van de motor en de brandstof hangen af ​​van het belastingsbereik of
Bedrijfsmodus van de andere eerste verstuivers rechtstreeks in de verbrandingskamers van de motor of de tweede injectoren in het inlaatspruitstuk, en meer precies in een aanzuigbuis direct stroomopwaarts van de verbrandingskamers, geïnjecteerd.
Deze methode kan ook worden geïmplementeerd met een systeem zoals hierboven beschreven.
[0012]

De brandstofinspuiting wordt bij voorkeur uitgevoerd op hetzelfde moment uitsluitend in de verbrandingskamer of uitsluitend in de zuigleiding, maar niet in beide.
De inspuiting van water vindt echter bij voorkeur altijd plaats in de verbrandingskamer en niet in de zuigleiding, maar kan, afhankelijk van het bereik van de verbrandingsmotor of hun bedrijfsmoduslading, worden opgeschort.
[0013]

Bijvoorbeeld in een eerste laadbereik of
verbrandingsmotor werkingsmodus worden geïnjecteerd, geen water, en de brandstof kan alleen worden geïnjecteerd door de eerste injectoren in de verbrandingskamers.
Deze wijze van werken is de goedkoopste voor een koude start van de motor of de regeneratie van een katalysator, dat wil zeggen in gevallen waarbij een motorverwarming of het opwekken van de gewenste hoge temperatuur van het uitlaatgas plaatsvindt.
[0014]

In een tweede belastingsbereik, dat zich met name bevindt in een lager gemiddeld snelheidsbereik dan de volledige belasting, wordt bij voorkeur geen water geïnjecteerd en wordt de brandstof alleen via de injectoren in de tweede slang geïnjecteerd. respectieve afzuiging.
Dit tweede belastingsbereik kan worden doorgegeven aan de verbrandingsmotor, bijvoorbeeld ten minste 4000 1 / min en minder dan ongeveer 200 nm (of minder dan 100 Nm / liter verplaatsing).
[0015]

Bevindt zich in een derde laadbereik, in het bijzonder in een middelmatig snelheidsbereik dat in hoofdzaak vollast is, terwijl water bij voorkeur via de eerste injectoren in de verbrandingskamers wordt geïnjecteerd en de brandstof alleen wordt geïnjecteerd door de tweede injectoren in de zuigleiding.
Dit derde belastingsbereik is bijvoorbeeld minder dan 4,000 1 / min en 200 Nm
[0016]

(Of over 100 Nm / liter) bevinden zich bij de motor.
In dit bereik is het koeleffect gewenst door het geïnjecteerde water en zorgt het voor z.
IE voor een verhoging van de prestaties van de verbrandingsmotor.
Het moment van de waterinjectie kan tijdens de motorcyclus worden gecompenseerd met betrekking tot de timing van de brandstofinjectie.
[0017]

Gelegen in een vierde oplaadbereik, met name in een hoge snelheidsbereik, is in hoofdzaak volledige belasting, water en brandstof door de eerste injectoren kunnen in de verbrandingskamers worden geïnjecteerd.
Dit vierde belastingsbereik kan bijvoorbeeld boven 4000 1 / min en groter dan ongeveer zijn
150 Nm (dwz ongeveer 75 Nm / liter) ligt in de motor.
[0018]

De bovenstaande cijfers zijn uiteraard afhankelijk van de motor en kunnen variëren met de verbrandingsmotor van de verbrandingsmotor.
In principe is het raadzaam om met hoge snelheid waterinjectie en gebieden met hoge belasting te gebruiken, waar het koeleffect voordelig is.
[0019]

De uitvinding wordt hieronder beschreven met behulp van een voorbeelduitvoeringsvorm met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen.
In de tekeningen:
Figuur 1 is een schematisch hydraulisch en elektronisch diagram van een systeem volgens de uitvinding voor het injecteren van water; en
Figuur 2 is een schematische weergave van de injectie van water en brandstof in verschillende belastingsgebieden volgens een methode van de uitvinding voor de injectie van water.
[0020]

Figuur 1 illustreert schematisch een 10-systeem voor waterinjectie voor een 12-verbrandingsmotor, waarbij de 12-verbrandingsmotor naast conventioneel water en brandstoffen of een mengsel van water kan worden gemengd met andere vloeistoffen.
In dit voorbeeld is de 12-verbrandingsmotor een benzinemotor en is benzine benzine.
[0021]

Normaal gesproken is de hoeveelheid geïnjecteerd water lager dan de hoeveelheid ingespoten brandstof.
[0022]

De interne 12 van de verbrandingsmotor heeft een aantal 14-verbrandingskamers, in elk waarvan een zuiger, niet getoond, wordt bewogen om aandrijfenergie te produceren.
Elk van de 14-verbrandingskamers staat in directe stroomverbinding met een eerste 16-injector, de vloeistof die wordt gevoed vanuit een 18 hogedrukpomp, wordt geïnjecteerd in de 14-verbrandingskamer.
De 18-hogedrukpomp genereert bijvoorbeeld een druk van 200 bij 250-staven.
[0023]

De 14-verbrandingskamer is ook bedoeld voor brandstofverbranding via een 20-aanzuigleiding, een gasmengsel, waarin een afzonderlijke 22-aanzuigleiding naar elk van de 14-verbrandingskamers leidt.
Bij elk van de Saugrohrabschnitte 22 is een tweede, tweede 24-injector geplaatst die vloeistof kan injecteren in de 22-zuigleiding vóór de 14-verbrandingskamer.
[0024]

In het 10-systeem in afbeelding 1 is de 12-verbrandingsmotor voorzien van een turbocompressor, zodat perslucht, eventueel gemengd met gerecirculeerd uitlaatgas, in de 20-aanzuigleiding wordt geleid.
De gecomprimeerde laadlucht wordt gekoeld in een 26-koeler, een vloeibare 28-downstream-compressor.
De 28-compressor wordt aangedreven door een 30-turbine in het 32 uitlaatsysteem.
Het laadluchtdebiet wordt op bekende wijze geregeld door een 34-luchtmassameter.
[0025]

In het 32-uitlaatsysteem zijn hier een of meer 36-gasverwerkingseenheden aanwezig, bijvoorbeeld conventionele katalysatoren of deeltjesfilters, die verontreinigende stoffen uit de uitlaatgassen absorberen.
[0026]

De brandstof is de 18 hogedrukpomp en de tweede 24-injectoren gevoed vanuit een 38-brandstoftank.
Een middel dat is aangesloten op de brandstoftank 38-brandstofleidingtakken in een 44-brandstofleiding, wat resulteert in de tweede 24-injectoren en een 46-brandstofleiding die naar de 18-hogedrukpomp en de eerste 16-injectoren leidt.
Een 40-klep, die zich in de 46-brandstofdoorgang stroomopwaarts van de 18-hogedrukpomp bevindt, wordt gebruikt om de brandstofstroom naar de eerste zestiende verstuivers uit te schakelen.
[0027]

De injectiedruk voor de 24 secondeninjectoren wordt hier geproduceerd als een enkele brandstoftoevoerpomp 42 pompt de brandstof uit de 38-brandstoftank en de 18 hogedrukpomp.
[0028]

Injectie door de tweede 24-injectoren wordt geregeld door 24-injectoren.
Het zou ook mogelijk zijn om te gebruiken in de brandstofleiding vanaf de 44 38 brandstoftank tot tweede injecteurs 24 een andere klep of om de klep te plaatsen op het knooppunt 40 brandstofleidingen 44, 46 en bijvoorbeeld als een vorm van klep op 3-stroken / 2 posities bij een brandstofstroom om de 18 hogedrukpomp of 24 tweede injectoren of in de buurt te ontgrendelen.
[0029]

Een 48 wateropslagtank is verbonden door een 50-watertoevoerpomp en een 52-watertoevoerleidingklep met een 54-watertoevoerleiding van de 18 hogedrukpomp.
De 52 watertoevoerleidingklep is gevormd als een doseerklep, dus dat kan worden veranderd, de waterstroom naar de 18 hogedrukpomp en daarboven, de hoeveelheid verspoten water.
De vereiste voorvoeding kan worden ingesteld via de 50-watertoevoerpomp, dit kan zijn.
Produceer als een druk van ongeveer 1 naar 10 bars.
De 48-watertank heeft bijvoorbeeld een volume van 10.8 liters.
[0030]

Regelen van de tweede 24 injectoren, indien van toepassing, wordt de eerste 16 injectoren, de brandstoftoevoerleiding klep 40, de watertoevoerleiding en de pomp 52 50 water door een eenheid here 56 van controle die via 58 stuurleidingen met deze componenten kunnen communiceren (fig 1 voor de duidelijkheid slechts één van de lijnen met verwijzingscijfers).
[0031]

De 56-besturingseenheid ontvangt ook informatie van een 60-druksensor die zich bovenstrooms van de 52-watertoevoerleiding in de 54-watertoevoerleiding bevindt, evenals van een sensor. De 62-temperatuur meet de temperatuur van het water in de 48-watertank.
Een 64 niveausensor bewaakt het waterniveau in de 48-tank en rapporteert dit ook aan de 56e-regeleenheid
[0032]

De inlaat van de 54-watertoevoerleiding wordt hier beschermd door een 66-filter dat verontreinigingen uit het water filtert.
[0033]

Optioneel is een 68-verwarmer voorzien om het water in de 48-watertank te verwarmen om te voorkomen dat het bij lage omgevingstemperaturen of bij lage omgevingstemperaturen bij het starten van het voertuig ontdooit.
De verwarming wordt hier ook geregeld door de 56-regeleenheid.
[0034]

10 het systeem kan worden geschakeld dat de brandstof wordt geïnjecteerd door ofwel de eerste hogedruk-injectors 16 14 direct in verbrandingskamers of onderdruk als alternatief door de tweede mondstukken in de 24 22 Saugrohrabschnitte en daar naar de verbrandingskamers 14 stroom van toegevoerde lucht komt de 14-verbrandingskamers binnen.
[0035]

In dit voorbeeld zijn ofwel de eerste 16-brandstofinjectoren of de tweede 24-injectoren aanwezig.
De keuze voor brandstofinjectie is, zoals hieronder wordt beschreven, afhankelijk van het belastingsbereik of in de werkingsmodus waarin de 12-motor werkt.
[0036]

Over de 54-watervoorziening kan het water worden gemengd met de directe injectie op de 16-eerste injectoren in de 14-brandstofverbrandingskamers.
Het mengen vindt direct plaats in de 18-hogedrukpomp of in een toevoerleiding direct voor de 18-hogedrukpomp
De verbinding is zodanig dat het water gaat ook de hogedrukpomp 18 40 ventiel bij de brandstoftoevoerleiding gesloten en wordt de brandstof ingespoten alleen door injectie 24 seconden in 22 Saugrohrabschnitte gemaakt .
In dit geval is het ook mogelijk dat de timing van de waterinjectie zo wordt gekozen dat deze niet tegelijkertijd wordt uitgevoerd met de brandstofinjectie.
[0037]

Waterinjectie is alleen mogelijk in bepaalde belastinggebieden waar de prestaties kunnen worden verbeterd door de watervoorziening.
Bovendien wordt de watertoevoer onderbroken wanneer de 64-niveau-indicator op een laag niveau staat en de 62-temperatuursensor op een lage temperatuur in het 48-waterreservoir, waar het risico op bevriezing bestaat.
[0038]

Afbeelding 2 laat zien hoe de injectie van water en brandstof in de verschillende 12-bereiken in de verbrandingsmotor van de belasting kan worden gewijzigd via het 10-systeem.
[0039]

Voorbeelden zijn vier laadzones of
Genoemde modi.
De details van elk van de belastingbereiken zijn van nature variabel naar goeddunken van de expert.
[0040]

Injectie via de eerste injectoren 16 is gemarkeerd met een "B", via de tweede injectie-injectoren 24 met een "S".
[0041]

In een eerste belastingsbereik of
Werkwijze I, die overeenkomt met een koude start van de verbrandingsmotor, maar ook afwisselend tijdens de werking van het motorvoertuig, een staat waarin een regeneratie van de uitlaatgasbehandelingsinstallaties moet worden uitgevoerd 36, de brandstof wordt alleen geïnjecteerd via de eerste 16-injectoren in de 14-verbrandingskamers.
Er is geen evacuatie van water.
In deze werkingsmodi is snelle verwarming van de 12 interne verbrandingsmotor en hoge temperatuur van het uitlaatgas gewenst.
[0042]

In een tweede belastingsbereik II, dat zich binnen een gemiddeld snelheidsbereik en met een koppel lager dan de volledige belasting van de 12-verbrandingsmotor (in het voorbeeld van figuur 2, onder ongeveer 4000 1 / min. en lager dan ongeveer 200 nm), is er ook geen waterinjectie, de brandstof maar volledig geïnjecteerd door 24-injecteurs seconden in de 22 Saugrohrabschnitte voor de 14-verbrandingskamers.
De 40-brandstofleidingklep in de 44-brandstofleiding is gesloten.
De 18 hogedrukpomp kan in dit geval worden gedeactiveerd.
[0043]

In een derde belastingsbereik III, dat zich ook in een medium snelheidsbereik bevindt, maar bij een hogere belasting, vooral bij volledige belasting, bevindt zich (in het voorbeeld van Figuur 2 onder etwa4.000 1 / min en een paar meer dan ongeveer
200 Nm), de brandstofinjectie blijft uitsluitend in de tweede injectoren 24 22 Saugrohrabschnitte tegenover de verbrandingskamer 14 uitgevoerd, maar het zal tegelijkertijd water wordt geïnjecteerd via injectoren eerste 16 in 14-verbrandingskamers.
Water wordt nu ondersteund door de voedingspomp 50 water, de watertoevoerleiding klep 52 en de hogedrukpomp 18 48 het waterreservoir eerste 16 injectoren geïnjecteerd met een druk hoge injectie in 14-verbrandingskamers.
Er kan een verkoelend effect zijn en dus invloed hebben op de verbranding in de 14-positieve verbrandingskamers.
[0044]

In een vierde laadbereik IV is tenslotte hier met hoge snelheid en bij voorkeur ook bij volledige belasting gelokaliseerd (in overmaat van ongeveer 4000 1 / min en bij koppels groter dan ongeveer 150 nm), tenslotte de injectie van water door de eerste 16-injectoren wordt gehandhaafd, brandstofinjectie verandert Echter, injectoren 24 seconden naar de eerste injectoren Zestiende
Brandstof en water worden vóór of tijdens de 18 hogedrukpomp gemengd.
De hoeveelheid geïnjecteerd water wordt bepaald door de waterstroom door de 52-toevoerleidingklep te regelen via de 56-regeleenheid.
Het mengsel van water en brandstof wordt geïnjecteerd tijdens de eerste 16-injectoren in de 14-verbrandingskamers.
[0045]

De hoeveelheid water kan worden geïnjecteerd z.
B. variëren in belastingbereiken in een bepaalde instelling om het verbrandingsproces optimaal aan te passen.

[Christophe]

En natuurlijk de bijbehorende claims (dit is het "hart" van het patent)

EP2789839 CLAIMS
1.

Waterinjectiesysteem voor een verbrandingsmotor (12) met eerste verstuivers (16), elk met een vloeistof rechtstreeks in een verbrandingskamer (14) van de injectiemotor met inwendige verbrandingsmotor (12) en tweede injectoren ( 24), elk met een vloeistof in een aanzuigbuis (20) vóór injectie van de verbrandingskamer (14),
met minstens één tussen een brandstoftank (38) en de eerste en tweede injectoren (24) aangebrachte brandstoftoevoerleidingklep (40) en
één tussen een watertank (48) en de eerste injectoren (16) aangebrachte watertoevoerleidingklep (52)
waarbij de brandstof toevoerleiding klep (40) en watertoevoerklep (52) schakelbaar zijn, zodat kan de eerste mondstukken (16) beide in fluïdumverbinding staat met het reservoir worden gebracht brandstof (38) en met de watertank (48) en
de tweede injectoren (24) kunnen in flowcommunicatie met de brandstoftank (38) worden geplaatst.
2.

Is geschakeld volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dassden eerste injectoren (16) een hogedrukpomp (18) Door de brandstoftoevoerleiding klep (40) met de tank (38) en via de watertoevoerleidingklep (52) met het waterreservoir (48) in de stroomaansluiting kan worden gebracht.
3.

Systeem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de watertoevoerleidingklep (52) een doseerklep is, waardoor de injectie van water met een voorafbepaalde maximale stroomsnelheid vrij kan worden ingesteld.
4.

5. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de hogedrukpomp (18) stroomopwaarts van een brandstoftoevoerpomp (42) is voorzien, de injectiedruk voor de secundaire injectoren (24). geproduceerd.
5.

7. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een watertoevoerpomp (50) tussen de watertank (48) en de watertoevoerleidingklep (52) is verbonden, bevordert water bij de pomp onder hoge druk (18).
6.

14. Werkwijze voor het injecteren van water voor een inwendige verbrandingsmotor, in het bijzonder voor het bedienen van een systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij alleen in bepaalde bereiken van inwendig verbrandingsmotor (12) water gedurende eerste injectoren (16) worden in de verbrandingskamers (14) van de verbrandingsmotor (12) geladen en
Brandstof volgens de belasting hetzij door de eerste injectoren (16) rechtstreeks in de verbrandingskamers (14) van de verbrandingsmotor (12) of tweede injecteurs (24) een zuigleiding (20) stroomopwaarts van de verbrandingskamers (14) wordt geïnjecteerd.
7.

Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, Thata een eerste belastingsbereik met name bij het starten van de verbrandingsmotor (12), wordt geen water ingespoten brandstof wordt ingespoten alleen door de eerste mondstukken (16 ) in de verbrandingskamers (14).
8.

14. Werkwijze volgens één van de conclusies 6 en 7, met het kenmerk, dat een tweede laadzone die in het bijzonder in een lager gemiddeld snelheidsbereik is dan de volledige belasting, geen water wordt geïnjecteerd en de brandstof alleen wordt geïnjecteerd door via de tweede injectoren (24) in de aanzuigleiding (20),
9.

Werkwijze volgens een der conclusies 6 8 tot kenmerk, Thata een derde lading gebied liggen vooral in een medium snelheidsbereik hoofdzaak volledig opgeladen, het water in de eerste injectoren (16) in kamers (14) wordt geïnjecteerd en de brandstof uitsluitend via de tweede injectoren (24) wordt in de zuigleiding geïnjecteerd (20).
10.

Werkwijze volgens een der conclusies 7 10 tot kenmerk, Thata een vierde belasting gebied liggen in het bijzonder in een hoge snelheidsbereik hoofdzaak volledig opgeladen, water en brandstof door de eerste injecteur (16) in verbrandingskamers (14) worden geïnjecteerd.

[Christophe]

Hetzelfde voor de 2th (geen ander schema):

BESCHRIJVING DE102012207907
[0001]

De uitvinding heeft betrekking op een waterinjectiesysteem voor een inwendige verbrandingsmotor met de hogedrukwaterinjectieleiding.
[0002]

Het is bekend om in een water van een verbrandingsmotor te injecteren om de klappende verbranding te onderdrukken en zo de efficiëntie of prestaties te verhogen.
Hiervoor wordt het water voorzien van een injector in het inlaatspruitstuk of direct geïnjecteerd in de verbrandingskamer of samen met de brandstof naar de motor van de motor.
Water wordt meestal uit een tank gehaald en de hoeveelheid water wordt met een pulsklep gedoseerd.
[0003]

Er is bijvoorbeeld een waterinspuitsysteem voorzien, dat een hogedrukbrandstofrail bevat, wordt opgeslagen in water onder hoge druk (vergelijkbaar met een common-rail brandstofinjectiesysteem).
De hogedrukbrandstofrail wordt gebruikt om gewone waterinjectoren te voeden, elke waterinjector is verbonden met een bepaalde cilinder.
Elke waterinjector omvat bijvoorbeeld een elektromagnetische klep, die wordt bestuurd door een besturingseenheid.
Het water wordt vervolgens via de waterinjectors in de verbrandingskamers van de cilinder geïnjecteerd.
[0004]

In een dergelijk waterinjectiesysteem bestaat het gevaar dat bij lage temperatuur in de hogedrukbrandstofrail-gel van het opgeslagen water resulteert in verhoogde volumeverliezen in het injectiesysteem. water.
[0005]

Het is een doel van de uitvinding om een ​​dergelijk waterinjectiesysteem te beschermen tegen de schade veroorzaakt door het bevriezen van water dat is opgeslagen in het hogedrukinjectiespruitstuk.
[0006]

Het doel wordt opgelost door de kenmerken van de onafhankelijke conclusie.
Voordelige uitvoeringsvormen worden beschreven in de afhankelijke conclusies.
[0007]

Het waterinjectiesysteem volgens de uitvinding voor het injecteren van water voor een inwendige verbrandingsmotor omvattende ten minste één waterinjector voor elke cilinder van de motor.
Bovendien wordt een hogedrukinspoorrail verschaft waardoor de waterinjecteurs van water worden voorzien.
Het systeem omvat verder een extra volume voor het vasthouden van bevroren water en een klep (bijvoorbeeld een elektromagnetische klep), waarbij het complementaire volume van het hogedrukinjectiespruitstuk door openen van de klep is verbonden.
[0008]

Het extra volume kan een toename van het volume accommoderen als gevolg van ijsvorming bij lage temperatuur met de klep open in het geval van bevriezen van water dat is opgeslagen in de hogedrukbrandstofrail.
Hierdoor wordt de druk ten opzichte van een hogedrukbrandstofrail verlaagd zonder dat er volume wordt toegevoegd, zodat schade wordt voorkomen in het waterinjectiesysteem.
[0009]

Bijvoorbeeld het extra volume van een capaciteit in het bereik van ongeveer 14 tot ongeveer 30% van de hogedruksysteem-opnamecapaciteit van het hogedruksysteem, via de hogedrukbrandstofrail injectordruk (ongeacht het extra volume), in het bijzonder over 20%.
Het water zet uit als het rond 1 / 7 bevroren is, ongeveer
14%.
Het extra volume moet ten minste een capaciteit van ongeveer 14% van de capaciteit van het hogedruksysteem hebben.
[0010]

Bij voorkeur is de klep gesloten tijdens normaal rijden, zodat het extra volume wordt gescheiden van de hogedrukbrandstofrail.
Het extra volume van een veerbelaste zuiger, namelijk, leidt tot ongewenste oscillaties en drukpulsen in het injectiespruitstuk.
Bovendien zou het extra volume anders weer worden leeggemaakt voor ontheemden nadat de motor gekoeld water moet bevatten.
[0011]

In het geval dat de motor door de bestuurder wordt opgesteld en / of in het geval van een val of het bereiken (op basis van een hogere temperatuur) van een bepaalde temperatuur, wordt de klep geopend van zodat het extra volume dat het bevroren water bevat, wordt voorbereid.
[0012]

Bij lage omgevingstemperaturen kunt u ontspannen, waardoor schade door het schakelen van de klep, het hogedruksysteem, wordt voorkomen.
[0013]

Het is voordelig dat het waterinjectiesysteem middelen omvat voor het compenseren van het extra volume.
Het extra volume omvat bijvoorbeeld een veerbelaste zuiger.
De zuiger is bijvoorbeeld geschikt om het extra volume opgeslagen water aan te draaien nadat het ontdooid is met de klep open van het complementaire volume in de hogedrukbrandstofrail.
Het kan dus worden geleegd door de veerzuiger en de motor opnieuw starten na ontdooien van het systeem zonder drukopbouw door de hogedrukpomp, het extra volume.
Het is dan voordelig als het extra volume voor het legen van de waterinjector van ten minste één, bij voorkeur alle waterinjecteurs open zijn.
Op voordelige wijze sloot volgens uitschakeling van het opgeslagen water de extra volumeklep.
[0014]

Bovendien kan het eventuele morsen van het extra volume in het water via de veerzuiger van het extra volume worden verwijderd wanneer de motor door de bestuurder wordt gestopt, om ervoor te zorgen dat het extra volume voor volume-opname beschikbaar is .
Dit proces kan worden geactiveerd door de zijde van de bestuurder die het bedieningselement bedient voor het uitschakelen van de motor.
Het verwijderen van water uit het hulpvolume kan als volgt worden bereikt: De injectoren moeten bij voorkeur worden geïnjecteerd na activering van de bestuurderszijde van het bedieningselement om de motor tijdens een fase te stoppen korte normale wachttijden van de motorlatentie, zodat de verbranding tijdens de bewakingsfase niet wordt verstoord.
Tegelijkertijd zou de hogedrukwaterpomp bij voorkeur het water niet verder aanzienlijk begunstigen, zodat de druk van het systeem wordt verminderd.
Open parallel het extra volume bij voorkeur de schakelklep, zodat de zuiger geleegd wordt door de kracht van de extra volume-veer.
In deze staat kan de motor worden uitgeschakeld.
De complete Abstellprozedur bij het parkeren van het voertuig kan afhankelijk zijn van de omgevingstemperatuur, zodat bijvoorbeeld alleen het extra volume wordt gewist, zodat het nodig is dat extra capaciteit nodig is als gevolg van ijsvorming bijvoorbeeld onder een bepaalde omgevingstemperatuur.
[0015]

Als alternatief of aanvullend kan worden gecontroleerd door middel van een extra sensor als het volume nagenoeg geen water bevat, bijvoorbeeld door de positie van de zuiger te wijzigen wordt gecontroleerd.
[0016]

Het openen en sluiten van de klep wordt bij voorkeur bestuurd door een elektronische besturingsinrichting die bijvoorbeeld is geïntegreerd in een motorbesturingseenheid.
[0017]

De uitvinding wordt hieronder beschreven met behulp van de bijgevoegde tekeningen die een voorbeelduitvoeringsvorm gebruiken.
[0018]

Fig. 1 toont schematisch een uitvoeringsvorm van het waterinjectiesysteem volgens de uitvinding.
In figuur 1 zijn delen van het hogedrukgebied aangegeven, het lagedrukcircuit is niet weergegeven.
Het waterinjectiesysteem bestaat uit een hogedruk-EL-brandstofrail, die in water, dat wordt gevoed door een hogedrukpomp, onder hoge druk wordt opgeslagen.
Elke cilinder van het geïllustreerde voorbeeld, in één zescilinder Z1-Z6, omvat ten minste één WI-waterinjector voor het injecteren van water in de verbrandingskamer van elke Z1-Z6-cilinder.
De waterinjectoren worden gevoed door de hogedruklepels van gewoon brandstofrailwater.
[0019]

Bovendien heeft elke cilinder een bougie Z Z1-Z6 en ten minste één inlaatklep en ten minste één uitlaatklep E A.
[0020]

Om het systeem te beschermen tegen schade veroorzaakt door bevriezing van water, bevindt zich een extra volume ZV in een van de hogedrukinspuitleidingen van EL, wat het geval kan zijn om het volume te verhogen tijdens het bevriezen zich in de brandstofrail bevindt bij water onder hoge druk gekoeld water.
Bijvoorbeeld de ZV van het extra volume en een capaciteit van ongeveer 20% van de hoge drukcapaciteit van het systeem (zonder rekening te houden met het extra volume).
Het extra volume ZV heeft een veerbelaste zuiger K.
[0021]

Het extra volume ZV wordt gescheiden van het hogedrukcircuit door een veiligheidsklep SV van het hogedrukcircuit.
[0022]

De VS van de veiligheidsklep wordt geregeld door een besturingseenheid SE.
De besturingseenheid SE neemt bijvoorbeeld een signaal dat indicatief is voor de temperatuur T van de temperatuur van de voertuigomgeving en een signaal van de motor M, dat aangeeft of de interne verbrandingsmotor door de bestuurder is geactiveerd of gedeactiveerd. integendeel.
Als alternatief of als aanvulling kan informatie over de bediening van de bestuurdersdeur worden gebruikt om de veiligheidsklep SV te besturen.
In het geval waarin het motorsignaal dat aangeeft dat M de interne verbrandingsmotor door de bestuurder is gestopt en een kritische temperatuur lager of lager is dan een drempelwaarde Ts (bijv. Ts = 10 ° C) , wordt de veiligheidsklep SV geopend, zodat het extra volume van ZV met de hogedrukbrandstofrail EL wordt geschakeld en het schakelvolume ZV dat het volume verhoogt door ijsvorming wordt verhoogd.
[0023]

Het is ook denkbaar dat de bestuurderszijde van de eerste motor, de Abstellprozedur hierboven beschreven voor elke kennisgeving van opzegging in water ZV extra volume extra betekent dat het ZV-volume van de veerzuiger K zo wordt uitgevoerd dat garanderen dat de ZV-volume toegevoegd aan de volume-uitbreiding voor beschikbaar.
Deze Abstellprozedure wordt bijvoorbeeld slechts onder een bepaalde drempelwaarde voor de omgevingstemperatuur uitgevoerd.
Als het voertuig stilstaat, bijvoorbeeld na aftappen met de motor, is de omschakelklep gesloten SV om de waterinjectie klaar te staan ​​om de motor te starten in niet-kritieke omstandigheden onmiddellijk na het starten.
Als dit niet het geval is, moet de SV-omschakelklep open blijven onder een kritieke temperatuur of opnieuw worden geopend, zodat het extra volume ZV in de hogedrukbrandstofrail wordt verbonden met de EL en het volume. ZV-omschakeling kan de toename van het volume door ijsvorming ontvangen.
[0024]

Na het starten van de motor en het ontdooien van het ZV-systeem met extra volume door de K-veerzuiger met open overdrukventiel wordt SV in wezen leeggemaakt door de WI-waterinjectoren te openen, zonder significante drukopbouw door de hogedrukpomp.
Vervolgens is de veiligheidsklep SV van het besturingsapparaat SE gesloten.
Bijvoorbeeld, voor dit doel, het motorsignaal M dat moet worden bewaakt en een tijdsperiode na het schakelen van het motorsignaal M wanneer de motor start, is de veiligheidsklep SV gesloten.
De tijdsperiode hangt bijvoorbeeld af van het temperatuursignaal ST.
[0025]

Na het sluiten van de extra volumeveiligheidsklep kan ZV SV worden gebruikt wanneer een nieuwe motorstop nodig is om het water opnieuw te expanderen.

[Christophe]

DE102012207907 CLAIMS
1.

waterinjectiesysteem voor het injecteren van water voor een inwendige verbrandingsmotor, omvattende:
Ten minste één waterinjector (WI) per cilinder (Z1-Z6) van de verbrandingsmotor,
- Een hogedrukbrandstofrail (EL) wordt geleverd door de waterinjectoren (WI) met water,
- Een klep (SV) en
- Een extra volume (ZV) voor het ontvangen van bevroren water, dat is aangesloten op het hogedruk (EL) -inlaatspruitstuk door het openen van de klep (SV), is aangesloten.
2.

waterinjectiesysteem volgens conclusie 1, waarbij het waterinjectiesysteem is aangebracht in het geval dat de motor door de bestuurder wordt geplaatst en / of in het geval van landen of een bepaalde temperatuur bereiken om de klep (SV) te openen.
3.

15. Waterinjectiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het extra volume (ZV) een veerbelaste zuiger (K) omvat.
4.

waterinjectiesysteem volgens conclusie 3, waarbij genoemde veerzuiger in het extra volume (ZV) van het opgeslagen water na ontdooien wordt aangebracht wanneer de klep (SV) van het extra volume (ZV) in de hogedrukbrandstof (EL) oprit naar de pers.
5.

Waterinjectiesysteem volgens één van de voorgaande conclusies 3-4, waarin het waterinjectiesysteem op zijn plaats wordt gebracht, nadat het uit het water dat is opgeslagen in het extra volume (ZV) sluit de klep (SV).
6.

waterinjectiesysteem volgens de conclusies 3-5, waarbij het waterinjectiesysteem is aangebracht, aan de bestuurderszijde, waarmee de motor kan worden gestopt in het extra volume (ZV) tot het watervolume extra (ZV) door middel van de veerzuiger (K) die moet worden verwijderd.
7.

7. Waterinspuitsysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het extra volume (ZV) een capaciteit heeft in het bereik van ongeveer 14 tot ongeveer 30% van de capaciteit van het waterinjectiesysteem. zonder dat extra volume (ZV).

[Christophe]

Kleine opmerking terloops: het 1er-octrooi lijkt belangrijker omdat het is gepubliceerd in de EP (EUROPE), wat niet het geval lijkt te zijn voor de 2 ...

[Remundo]

als we samenvatten, is het een common rail met water in plaats van brandstof.

Handig voor Duitsers die niet veel van de apparatuur hoeven te veranderen die ze al grotendeels beheersen op hogedrukbrandstof met directe inspuiting.

vergeleken met de beschrijving van het artikel over de BMW M4, zijn er verschillen (indirecte injectie, niet-individuele injector op elke cilinder).

Het blijkt dat het technische probleem is het beheer van ijsvorming. In feite koelt het water tijdens het ontspannen af ​​en kan het ijskristallen vormen. Ook hoge druk kan vers vloeibaar water in ijs veranderen.

Het moet niet gemakkelijk te beheren zijn ... Wat zijn de voordelen van hoge druk voor water? Het is zeker dat als we het direct in het bovenste dode punt willen injecteren, we onszelf dwingen om onder hoge druk te werken ...

Ik denk dat een lage druk (bijvoorbeeld een 10-balk) met een indirecte vernevelaar voor injecties het juiste compromis zal zijn. En de keuze aan het BMW M4-prototype.