技术摘要：
本发明涉及一种用来将水供应到机动车内燃机的燃料高压泵中的设备，其中，将水由计量阀控制地混合到位于燃料高压泵的输入区域中的燃料中，并且所述设备构造成用于将水至少从供应管路的一段引导返回到储备容器。在此，沿从储备容器到燃料高压泵的流动方向看，在供应管路  全部
背景技术：
未来将有越来越多的至少在某些运行点中将水混合到燃料的燃烧中的车辆内燃 机。优选地，这些水从随车携带的储备容器中取出并借助于输送装置输送到至少一个喷射 阀，所述喷射阀将特定的水量例如喷射到内燃机的进气系统中或(分别)喷射到内燃机的燃 烧室之一中。后者可以通过如下方式进行，即，通过已经存在的并且与(通常是多缸的)内燃 机的各个燃烧室相配的燃料喷射阀也喷射所期望的水，更确切地说以在燃料高压泵中形成 的乳化液的形式，除了燃料之外并且根据内燃机的相应运行点也供应水给所述燃料高压泵 用以压缩。本发明涉及一种这样的最后提及的系统，所述系统用于按照需要或根据需要将 水供应到内燃机的一个或多个燃烧室中。 如果装备有这样的系统或这样的内燃机的机动车在寒冷的季节运行后关停数小 时时间，则仍位于通向燃料高压泵的供应管路中的水可能冻结。然后，在再次启动内燃机之 后，可能在较长的时间段内不能向内燃机的燃烧室供水。所述供应管路本身也可能由于冰 压力而被损坏。而在由燃料和一些水组成的——如果总的来说存在的——乳化液中的低的 水份额是无害的，因为这里在常见的零下温度情况下不存在冻结的危险。
技术实现要素：
为了解决上述问题，已知随着关停车辆或内燃机或在关停车辆或内燃机之后至少 根据需要(即在必要情况下根据环境温度)至少将仍位于所述供应管路的一定区域中的水 以适宜的方式引导返回储备容器中，在内燃机运行时输送装置根据需要将水从所述储备容 器中输送到燃料高压泵。例如，为了所述引导返回，刚才提到的输送装置能够以相反的输送 方向运行。 然而，不可能完全排空直到燃料高压泵为止的供应管路，因为在这里首先存在如 下危险，即，至少首先在一定的(相对于环境压力的)过压下存在于燃料高压泵的输入区域 处的燃料也会回到储备容器中，但是所述储备容器不是为此而设计的。其次，在以水再次填 充所述供应管路时，先前包含在这样的管路中的空气会到达燃料高压泵中，这在任何情况 下都不允许发生。现在，人们可以在燃料高压泵上游一定距离处在供应管路中设置阀，所述 阀在排空所述供应管路之前、即在时间上在将水从供应管路引导返回到所述储备容器中之 3 CN 111587317 A 说　明　书 2/6 页 前关闭，其中，这样的阀作为所谓的计量阀已经是(至少是内部的)现有技术，以所述计量阀 可以确定供应给所述燃料高压泵的水量。然而，在排空所述供应管路的通至所述阀或者说 计量阀的区段之后，在所述阀的两侧存在不同介质的明显的压力差，所述不同的介质即为 在供应管路的通至计量阀的区段中低于环境压力的空气和在从计量阀通至燃料高压泵的 区段中具有基本上相同的压力——即首先(即直接在关停内燃机之后)具有大约5巴至6巴 的压力——的水，燃料以所述相同的压力存在于燃料高压泵的输入区域处。尤其不同介质 的该压力差也在相对短的时间之后已经导致泄漏，即，水会穿过计量阀到达所述供应管路 的实际已排空的区段中。这是不希望的。 本发明的任务是针对所述问题提供补救措施。 所述任务的解决方案通过独立权利要求1的特征得出，并且对于根据权利要求1的 前序部分所述的设备，其特征在于，沿从储备容器到燃料高压泵的流动方向看，在供应管路 中设有连接在所述计量阀上游的截止阀，并且所述供应管路构造有位于这两个阀之间的管 路区段，用以可弹性变形地改变所述供应管路的容积。 对于根据权利要求5的前序部分所述的运行方法，所述任务的解决方案通过独立 权利要求5的特征得出，并且其特征在于，在关停机动车后，至少在使得有结冻危险的液体 可能冻结的条件下，和/或在放出所述液体给高压泵之后，在适宜地在其上游调节液体压力 的情况下，如此长时间地打开计量阀，使得位于供应管路的从计量阀通至燃料高压泵的区 段中的液体的一部分通过所述计量阀流出。 有利的构造方案和进一步改进方案是相应从属权利要求的内容。 首先，我们提出，在已经存在的计量阀上游在功能上连接一个另外的阀，所述另外 的阀称为截止阀、更确切地称为发动机截止阀，因为它相对靠近内燃机、即机动车的发动机 (驱动发动机)。通过这样串联两个阀，在关停内燃机的情况下(或者说在关停机动车的情况 下)，使泄漏的可能性最小化，因为穿过计量阀到达(所述供应管路的)在计量阀与截止阀之 间的管路区段中的少许液体量在任何情况下都被所述截止阀拦截。然而，当机动车在寒冷 的环境中关停时，位于该管路区段中的水可能冻结，使得该管路区段由于随后形成的冰压 力而受到危害并且可能被破坏。为了防止这一点，供应管路的(在截止阀与计量阀之间的) 所述管路区段以如下方式构造，使得所述管路区段可以在一定的对于位于其中的水在结冰 时体积增大所需的程度上增大其容积，更确切地说以弹性的方式，即，该管路区段的由于结 冰而增大的容积在所述冰融化后再次减小到原来的尺寸。为此，一种特别有利的设计方案 在随后的部分进行描述；然而，首先应描述一种尤其是能用迄今所描述的设备以特别有利 的方式实施的运行方法： 据此，如果(尤其由于机动车的停车)打算将有结冻危险的液体或水引导返回储备 容器中，则可以首先在供应管路的所述管路区段中、在所述发动机截止阀与已经关闭的计 量阀之间建立确定的液体压力，以便在关闭截止阀之后在所述管路区段中相对于环境压力 存在液体过压，这尽可能或安全地防止经由计量阀的可能的泄漏。虽然在截止阀的两侧之 间存在压力降，然而仅能占据一个打开位置和一个关闭位置的简单的截止阀可以比在能占 据任意中间位置或以节拍式运行工作的计量阀的情况明显更安全地密封闭锁。 然而，特别有利的是，如上述那样在所述管路区段中呈现的液体压力在数值方面 低于位于所述燃料高压泵的输入区域处的燃料压力。然后，即尤其是结合排空供应管路、在 4 CN 111587317 A 说　明　书 3/6 页 发动机截止阀的上游(即沿从储备容器到发动机截止阀方向看)的一段中——但明确地不 限于这种排空——在关闭所述截止阀之后可以短暂地打开计量阀。由此，由于在存在于燃 料高压泵的输入区域处的燃料压力与在所述管路区段中存在的水压之间的压力降，一定量 的水穿过已打开的计量阀到达所述管路区段中。结果，在供应管路的从计量阀通至燃料高 压泵的区段中存在的在水与燃料之间的分界面朝计量阀偏移一定的长度。但在以下的段落 中阐述的所述分界面仍应与计量阀保持间隔开距离，这可以通过及时关闭计量阀来确保。 如果在一定时间之后在供应管路的所述区段中的水然后冻结，则可以简单地通过挤出一些 燃料来吸收(承受)由于结冰而导致的体积增大，其中，所述分界面应在前述关闭计量阀的 时刻如此程度地与燃料高压泵或所述燃料高压泵的输入区域间隔开距离，使得在结冰后在 燃料高压泵的输入区域中总是还存在燃料(并且没有水或冰)。 现在，简短地探讨所述分界面，将水供应到燃料高压泵的输入区域中通过如下方 式设计得相对简单，即——简单地说——将用于水的供应管路经由T形段通入到燃料管路 中，优选地仅在燃料管路到燃料高压泵中的过渡部上游不远处。因此，来自供应管路的水遇 到在燃料管路中的燃料，然而，众所周知，这两种液体(并且尤其是在汽油的情况下)不会彼 此混合，使得在燃料与水之间形成分界面。所提及的管路的布置和尤其是还有所存在的两 种液体(水和燃料)被施加的压力的水平这样设计，使得在没有水应被喷射到内燃机的燃烧 室中的情况下，所述分界面位于水供应管路的从计量阀通至燃料高压泵的区段中。而如果 水应与燃料一起喷射，则通过随后打开的计量阀引入的水的压力会适宜地提高，直到所述 压力略微高于(存在于燃料高压泵的输入区域处的)燃料压力为止。 在更上文——在阐述分界面之前——已描述了如何确保位于供应管路的从计量 阀通至燃料高压泵的区段中的水的冻结不引起损坏。在此，这尤其适用于避免损坏燃料高 压泵的任何危险。在此，应当明确指出的是，通过短暂地打开计量阀实现的这种排水(和伴 随所述排水的在水与燃料之间的所述分界面的偏移)绝不需要在计量阀上游连接的截止 阀。然而，如果尤其由于计量阀的可能的密封问题而存在这样的截止阀——如所阐述的那 样，则在管路区段中位于在计量阀与截止阀之间的水的冻结是不成问题的，因为为此设有 已经简短提到的具有可弹性变形的容积改变的设计方案，所述容积改变在随后的部分进一 步阐述。此外，为了再次启动内燃机，供应管路的在计量阀和燃料高压泵之间的在机动车中 实际安装状态下通常很短的以上提及的区段可以设计成可易于加热的，使得在所述区段中 冻结的水容易融化。对此，内燃机在短的运行持续时间之后的余热已经可以足够。 再次回到从供应管路的从计量阀通至燃料高压泵的区段中如已经描述地排出少 量水，这样部分地导出水不仅对于结冰、即水的可能的冻结是有利的，而且通常可以在水放 出给燃料高压泵之后实施，这样的操作如在本权利要求5中给出。如果即在供应管路的(在 计量阀和燃料高压泵之间的)所述区段中存在较少量的水，则在时间上看也只有较少量的 水遭受来自燃料的一定的污染，所述燃料在已经阐述的分界面上与所述水接触。尽管没有 进行水和燃料的充分混合，但是例如醇和盐可以经由所述分界面从燃料扩散到水中。现在， 在供应管路的所述区段中的水越少，就越少的水被按照这种方式污染。当然，然而在这样的 区段中，邻近于计量阀始终应存在少量的水，并且当然，为了能够经由计量阀从所述区段中 导出一部分水，必须在截止阀和计量阀之间的管路区段中在时间上预先地调节水压，所述 水压在数值方面低于存在于燃料高压泵的输入区域中的燃料压力。为此，输送装置可以按 5 CN 111587317 A 说　明　书 4/6 页 适宜于水的方式运行。 接着探究在截止阀和计量阀之间的管路区段，用于改变容积的可弹性变形能力可 以由(所述管路区段的)能克服弹簧元件的力移动的壁区段形成。为了即使在长的时间段内 也确保不变的弹性，优选地，不是构成壁的材料设置成可弹性变形的，而是在管路区段的本 身刚性的并且例如以金属材料制成的壁中设置有在区域方面限界的部分，所述部分例如等 同于在环绕的缸体中的活塞那样可移动，以提供用于结冰的额外的容积。为此，所述管路区 段可以按照这种方式设计，使得在位于所述管路区段中的水的冻结时间历程上看，冻结在 设有由于弹性变形而可改变的容积——即例如前述可移动的活塞——的地方在时间上最 后进行。这样所谓的(并且对于本领域技术人员来说基本上是已知的)定向冻结可以通过管 路区段的局部适宜地不同地选择的壁厚来实现。因此，在截止阀和计量阀之间的管路区段 可以鉴于定向冻结这样构成，使得由于(所述管路区段的壁的)较大的壁厚在实现所述弹性 变形的区域中，位于所述区域中的液体的冻结在时间上晚于在所述供应管路的所述管路区 段的其他区域中进行。 在此处，还应当提及所述管路区段构造有可弹性变形的容积的构造方案的另外的 优点，即，由此提供蓄压器或体积存储器以确保计量阀的密封性，尤其是在内燃机关停时。 如更上文已经说明的那样，在内燃机关停之后，在所述管路区段中建立液体压力或水压力， 所述液体压力或水压力处于首先存在于燃料高压泵处的燃料压力的数量级。(如已说明的 那样，为此在截止阀关闭的情况下可以短暂打开计量阀，然后供应管路的从计量阀通至燃 料高压泵的区段的一部分流出到在截止阀与计量阀之间的所述管路区段中)。然后，在所述 计量阀的两侧上存在相同的压力，并且因此在计量阀处不出现泄漏。虽然然后在所述截止 阀上的压力降是相对高的，然而如已经说明的那样，所述截止阀的泄漏趋势更低，并且现在 可以通过前述蓄压器或容积蓄存器有利地补偿经由截止阀仍然进行的泄漏。由此，在所述 管路区段中的可能的压降至少在时间上被显著延迟。 附图说明 所附的唯一的附图以仅对于理解本发明必要的元件或组成部件的原理布置图的 形式示出本发明的实施例，这些元件或组成部件用与在附图说明之前的阐述中相同的术语 表示。