Bon la google traduction reste quand même encore plus compréhensible donc voici la
Un autre schéma est lié au brevet (intéressant, une courbe de fonctionnement!!)
DESCRIPTION EP2789839
[0001]
L'invention concerne un système et un procédé pour l'injection d'eau pour un moteur à combustion interne.
[0002]
Dans les moteurs à combustion interne, en particulier dans les moteurs à essence pour véhicules automobiles, une injection d'eau en plus de l'influence de la manipulation de carburant réelle faible, par exemple par un effet de refroidissement.
Il a été trouvé qu'une combustion avec cliquetis peut être supprimée, et d'augmenter le rendement de la combustion et donc la puissance et la consommation de carburant peut être réduite.
[0003]
Le but de l'invention est d'optimiser une injection d'eau.
[0004]
Ceci est possible avec un système d'injection d'eau pour un moteur à combustion interne comportant des première injecteurs ayant chacun une injection de liquide directement dans une chambre de combustion du moteur, et des seconds injecteurs de chaque injecter un liquide dans un tuyau en amont de la chambre de combustion.
Là, une vanne de conduite d'alimentation de carburant est au moins prévu, lequel est disposé entre un réservoir de carburant et les premier et deuxième injecteurs, et une vanne de ligne d'alimentation d'eau qui est disposé entre un réservoir d'eau et les premiers injecteurs.
La vanne d'alimentation en carburant et la soupape d'alimentation en eau sont tellement commutable ce que les premiers injecteurs peuvent être mis en communication d'écoulement avec le réservoir de carburant, à la fois en communication de fluide avec le réservoir de carburant et avec le récipient de stockage d'eau et les deuxièmes injecteurs.
De cette manière, l'eau du moteur à combustion interne à injection peut être, dans certaines plages de charge ou les conditions de fonctionnement fournir directement dans la chambre de combustion, éventuellement en mélange avec le carburant.
En outre, ce système permet indépendant de l'injection d'eau, l'alimentation en carburant de deux façons de faire, l'un étant un moyen direct de la première injecteurs directement dans la chambre de combustion et de l'autre par un collecteur d'injection avant de la chambre de combustion, le combustible est mélangé à l'air introduit.
Le système de l'invention permet ainsi d'optimiser les performances et la consommation de carburant sur toute la plage de fonctionnement du moteur.
[0005]
Si le carburant est injecté par les injecteurs secondaires et de l'eau au cours des premiers injecteurs, le calage de l'injection de l'injection d'eau peut être modifiée et en ce qui concerne le moment de l'injection de carburant d'être déplacé.
[0006]
Les premiers injecteurs est de préférence une pompe à haute pression en amont de laquelle peut venir en prise par l'intermédiaire de la soupape de conduite d'alimentation en carburant du réservoir de carburant et au-dessus de la vanne de ligne d'alimentation d'eau vers le réservoir d'eau en communication d'écoulement.
La pompe haute pression correspond avantageusement à la pompe à carburant à haute pression ordinaire d'un système d'injection directe, qui est utilisé pour générer la pression d'injection requise pour les premier injecteurs.
De l'eau et du carburant peuvent être mélangés avant ou dans la pompe et le mélange est injecté.
Il est également possible, lorsque aucun des injecteurs de carburant par l'intermédiaire de la première à fournir à l'appui seulement de l'eau avec la pompe haute pression.
[0007]
La vanne de ligne d'alimentation d'eau est de préférence une vanne de dosage à travers laquelle l'injection de l'eau jusqu'à un débit maximum prédéterminé peut être ajustée librement.
De cette manière, on gagne un autre paramètre variable qui peut être utilisé pour optimiser la combustion.
[0008]
La pression d'injection requise pour les injecteurs secondaires peut être obtenue par une de la pompe haute pression en amont de la pompe de préalimentation carburant habituellement déjà, qui est généralement une partie du système d'injection directe.
[0009]
Pour transporter l'eau du réservoir d'eau, une pompe supplémentaire d'eau entre le réservoir d'eau et la vanne de conduite d'alimentation d'eau est de préférence connectée, favorise la pompe à eau à haute pression.
[0010]
La vanne d'alimentation en carburant, la soupape d'alimentation en eau et la pompe à eau sont de préférence reliés par une unité de commande comme requis, de sorte que l'unité de contrôle peut avantageusement commander aussi les deuxièmes injecteurs.
L'unité de commande est par exemple reliée à une électronique de moteur du moteur à combustion interne ou dans celui-ci intégré.
[0011]
Dans un procédé selon l'invention pour l'injection d'eau pour un moteur à combustion interne ne est disponible que dans certaines zones ou charge
Injectées modes de fonctionnement de l'eau du moteur à combustion interne au cours des premiers injecteurs dans les chambres de combustion du moteur et le carburant dépend de la plage de charge ou
Mode de fonctionnement de l'autre des premier injecteurs directement dans les chambres de combustion du moteur ou les deuxièmes injecteurs dans le collecteur d'admission, et plus précisément dans un tube d'aspiration directement en amont des chambres de combustion, injectée.
Ce procédé peut être également mis en oeuvre avec un système tel que décrit ci-dessus.
[0012]
L'injection de carburant est effectuée de préférence en même temps exclusivement soit dans la chambre de combustion ou exclusivement dans la conduite d'aspiration, mais pas dans les deux.
L'injection d'eau, cependant, de préférence toujours ne prend place dans la chambre de combustion et non dans le tuyau d'aspiration, mais il peut, en fonction de la gamme de moteur à combustion interne ou de leur mode de fonctionnement charge à être suspendu.
[0013]
Par exemple, dans une première plage de charge ou
mode du moteur à combustion d'exploitation sont injectés, pas d'eau, et le carburant peut être injecté uniquement par les premiers injecteurs dans les chambres de combustion.
Ce mode de fonctionnement est le pas cher à un démarrage à froid du moteur ou la régénération d'un catalyseur, ce est à dire dans les cas où un chauffage du moteur ou de la génération de la température élevée des gaz d'échappement souhaitée.
[0014]
Dans une seconde plage de charges, qui se trouve en particulier dans une plage de vitesse moyenne inférieure à la pleine charge, pas d'eau est de préférence injecté et le carburant est injecté seulement par l'intermédiaire des injecteurs dans le deuxième tuyau d'aspiration respectif.
Cette seconde plage de charges peut, se trouvent à charge du moteur à combustion interne, par exemple d'au moins 4000 1 / min et inférieure à environ 200 nm (ou inférieur à 100 Nm / litre de cylindrée).
[0015]
Se situe dans une troisième plage de charge, en particulier dans une plage de vitesse moyenne est sensiblement à pleine charge, tandis que l'eau est de préférence injecté par l'intermédiaire des premier injecteurs dans les chambres de combustion et le carburant est injecté seulement par l'intermédiaire des deuxième injecteurs dans le tuyau d'aspiration.
Cette troisième plage de charge, par exemple, à moins de 4,000 1 / min et de 200 Nm
[0016]
(Ou d'environ 100 Nm / litre) sont situés du moteur.
Dans cette gamme, l'effet de refroidissement est souhaitée par l'eau injectée et assure z.
IE pour une augmentation des performances du moteur à combustion interne.
Le moment de l'injection d'eau peut être compensée au cours du cycle du moteur par rapport à la synchronisation d'injection de carburant.
[0017]
Situé dans une quatrième plage de charge, en particulier dans une plage de vitesse élevée est sensiblement à pleine charge, l'eau et le combustible à travers les premiers injecteurs peuvent être injectés dans les chambres de combustion.
Cette quatrième plage de charge peut, par exemple au-dessus de 4000 1 / min et supérieure à environ
150 Nm (soit environ 75 Nm / litre) se situent du moteur.
[0018]
Les chiffres ci-dessus sont bien entendu fonction du moteur et peut varier au moteur à combustion interne du moteur à combustion interne.
En principe, il est conseillé d'injection d'eau à haute vitesse et les zones à forte charge, où l'effet de refroidissement est avantageux.
[0019]
L'invention est décrite ci-dessous en utilisant un exemple de réalisation en référence aux dessins annexés.
Dans les dessins:
La figure 1 est un schéma hydraulique et électronique schématique d'un système selon l'invention pour l'injection d'eau; et
La figure 2 est une représentation schématique de l'injection d'eau et de carburant dans des plages différentes de charge en fonction d'un procédé de l'invention pour l'injection d'eau.
[0020]
La figure 1 illustre schématiquement un système 10 pour l'injection d'eau pour un 12 moteur à combustion interne, dans lequel le moteur à combustion interne 12 en plus de l'eau et des carburants conventionnels ou un mélange d'eau peut être mélangée avec d'autres liquides.
Dans cet exemple, le 12 de moteur à combustion est un moteur à essence et le carburant est de l'essence.
[0021]
Normalement, la quantité d'eau injectée est inférieure à la quantité de carburant injectée.
[0022]
Le 12 interne du moteur à combustion a une pluralité de chambres de combustion 14, dans chacun desquels un piston non représenté est déplacé pour produire l'énergie d'entraînement.
Chacune des chambres de combustion 14 est en communication d'écoulement direct avec un premier injecteur 16, le liquide qui est alimenté à partir d'une pompe à haute pression 18, est injecté dans la chambre de combustion 14.
La pompe haute pression 18 génère par exemple une pression de 200 à 250 bars.
[0023]
La chambre de combustion 14 est également fourni pour la combustion du carburant à travers un tuyau d'aspiration 20, un mélange de gaz, dans lequel un tuyau d'aspiration séparé 22 conduit à chacune des chambres de combustion 14.
A chacune de la Saugrohrabschnitte 22 un autre, deuxième injecteur 24 est disposé, qui peut injecter un liquide dans le tuyau d'aspiration 22 avant de la chambre de combustion 14.
[0024]
Dans le système 10 représenté sur la figure 1, le moteur à combustion interne 12 est pourvu d'un turbocompresseur de sorte que l'air comprimé, éventuellement en mélange avec du gaz d'échappement recirculé est introduit dans le tuyau d'aspiration 20.
L'air de charge comprimé est refroidi dans un refroidisseur 26, qui est un compresseur aval 28 fluide.
Le compresseur 28 est entraîné par une turbine 30 dans le système 32 d'échappement.
Le débit d'air de charge est commandé de manière connue par un débitmètre massique d'air 34.
[0025]
Dans le système d'échappement 32, une ou plusieurs unités de traitement de gaz 36 sont fournies ici, par exemple, des catalyseurs classiques ou filtres à particules, absorbent les polluants des gaz d'échappement.
[0026]
Le combustible est la pompe à haute pression 18 et le deuxième injecteurs 24 alimenté à partir d'un réservoir de carburant 38.
Un moyen connecté au réservoir de carburant 38 branches de conduite de carburant dans une conduite de carburant 44, ce qui entraîne les seconds injecteurs 24 et une conduite de carburant 46 conduisant à la pompe à haute pression 18 et les 16 premiers injecteurs.
Une vanne 40, qui est disposé dans le passage de carburant 46 en amont de la pompe haute pression 18, permet d'éteindre le débit de carburant vers les premiers injecteurs Seizième
[0027]
La pression d'injection pour les injecteurs 24 secondes est ici produit une seule pompe d'alimentation en carburant 42 pompe le carburant du réservoir de carburant 38 et la pompe haute pression 18.
[0028]
L'injection par l'intermédiaire des deuxième injecteurs 24 est commandé par des vannes 24 des injecteurs.
Il serait également possible d'utiliser dans la conduite de carburant 44 du réservoir de carburant 38 pour les seconds injecteurs 24 d'une autre vanne ou pour placer la soupape 40 à la jonction des conduites de carburant 44, 46 et, par exemple, comme une forme de vanne à 3 voies / 2 positions à un débit de carburant pour libérer soit la pompe haute pression 18 ou 24 secondes injecteurs ou à proximité.
[0029]
Un réservoir de stockage d'eau 48 est relié par une pompe d'alimentation en eau 50 et une vanne de ligne d'alimentation d'eau 52 dans une conduite d'alimentation en eau 54 de la pompe haute pression 18.
La vanne de ligne d'alimentation d'eau 52 est formé comme une soupape de dosage, de sorte que puisse être modifiée, le débit d'eau à la pompe à haute pression 18 et au-dessus, la quantité d'eau pulvérisée.
Le pré-alimentation nécessaire peut être réglée par l'intermédiaire de la pompe d'alimentation en eau 50, ceci peut être ,.
Produire comme une pression d'environ 1 à 10 bars.
Le réservoir d'eau 48 par exemple, a un volume de 10.8 litres.
[0030]
La commande du deuxième injecteurs 24, le cas échéant, les premiers injecteurs 16, la vanne de ligne d'alimentation de carburant 40, la vanne de ligne d'alimentation d'eau 52 et la pompe à eau 50 est prise ici par une unité de commande 56 qui peuvent communiquer par l'intermédiaire de lignes de commande 58 avec ces composants (dans la figure 1 Pour des raisons de clarté, seul une des lignes avec des numéros de référence).
[0031]
L'unité de commande 56 reçoit également des informations provenant d'un capteur de pression 60 disposé en amont de la vanne de ligne d'alimentation d'eau 52 dans la conduite d'alimentation en eau 54, ainsi que d'un capteur de température 62 mesure la température de l'eau dans le réservoir d'eau 48.
Un capteur de niveau 64 surveille le niveau d'eau dans le réservoir 48 et le signale également à l'unité de commande 56e
[0032]
L'entrée de la conduite d'alimentation en eau 54 est protégée ici par un filtre 66 qui filtre les contaminants de l'eau.
[0033]
Facultativement, un dispositif de chauffage 68 est prévu pour chauffer l'eau dans le réservoir d'eau 48 pour empêcher ce à de basses températures ambiantes de congélation décongélation ou à de basses températures ambiantes lors du démarrage du véhicule.
Le chauffage est également contrôlé ici par l'unité de commande 56.
[0034]
Le système 10 peut être commutée de sorte que le carburant est soit injecté à travers les premiers injecteurs 16 à haute pression directement dans les chambres de combustion 14 ou en variante sous basse pression par l'intermédiaire des deuxième injecteurs 24 dans la Saugrohrabschnitte 22 et de là vers les chambres de combustion écoulement 14 d'air fourni pénètre dans les chambres de combustion 14.
[0035]
Dans cet exemple, soit les premiers injecteurs de carburant 16 ou les seconds injecteurs 24 est fourni.
Le choix de l'injection de carburant est, comme cela sera décrit ci-dessous, en fonction de la plage de charge ou en mode de fonctionnement dans lequel le moteur 12 fonctionne.
[0036]
À propos de l'approvisionnement en eau 54 l'eau peut être mélangé avec l'injection directe sur les 16 premiers injecteurs dans les chambres de combustion de carburant 14.
Le mélange se effectue directement dans la pompe à haute pression 18 ou dans une conduite d'alimentation directement en amont de la pompe 18 à haute pression
L'interconnexion est réalisée de telle sorte que l'eau passe également à la pompe haute pression 18 lorsque la ligne d'alimentation de carburant vanne 40 est fermée et le carburant est injecté seulement par l'intermédiaire des injecteurs 24 secondes dans le 22 Saugrohrabschnitte.
Dans ce cas, il est également possible que le moment de l'injection d'eau à être choisi de manière à ne pas simultanément effectuées avec l'injection de carburant.
[0037]
L'injection d'eau est activée que dans certaines zones de charge où l'amélioration de la performance peut être atteint grâce à l'approvisionnement en eau.
De plus, l'alimentation en eau est coupée lorsque l'indicateur de niveau 64 à un niveau bas et le capteur de température 62 à une basse température dans le réservoir d'eau 48 rapports dans lesquels il existe un risque de gel.
[0038]
Sur la figure 2 montre comment l'injection d'eau et de carburant dans les différentes gammes de 12 l'intérieur du moteur à combustion de la charge peut être modifiée par l'intermédiaire du système 10.
[0039]
Exemples ya quatre zones de charge ou
Modes répertoriés.
Les détails de chacune des plages de charge sont naturellement variable à la discrétion de l'expert.
[0040]
L'injection par l'intermédiaire des premiers injecteurs 16 est marqué par un "B", via les deuxièmes injecteurs d'injection 24 ayant un "S".
[0041]
Dans une première plage de charge ou
Mode de fonctionnement I, qui correspond à un démarrage à froid du moteur à combustion interne, mais aussi alternativement pendant le fonctionnement du véhicule automobile, un état dans lequel une régénération des installations de traitement des gaz d'échappement doit être effectuée 36, le carburant est injecté seulement par l'intermédiaire des premiers injecteurs 16 dans les chambres de combustion 14.
Il n'y a aucune évacuation d'eau.
Dans ces modes de fonctionnement, un chauffage rapide de l'intérieur 12 de moteur à combustion et une température élevée des gaz d'échappement est souhaitée.
[0042]
Dans une seconde plage de charge II, qui se trouve dans une plage de vitesse moyenne et à un couple inférieur à la pleine charge du 12 moteur à combustion interne (dans l'exemple de la figure 2, en dessous d'environ 4000 1 / min et inférieure à environ 200 nm), aussi il n'y a pas d'injection d'eau, le combustible mais complètement injecté par les injecteurs 24 secondes dans le 22 Saugrohrabschnitte devant les chambres de combustion 14.
La vanne de ligne d'alimentation de carburant 40 dans la conduite de carburant 44 est fermé.
La pompe haute pression 18 peut être désactivée dans ce cas.
[0043]
Dans une troisième plage de charge III, qui est également dans une plage de vitesse moyenne, mais à une charge plus élevée, notamment à pleine charge est située (dans l'exemple de la figure 2 ci-dessous etwa4.000 1 / min et un couple de plus d'environ
200 Nm), l'injection de carburant continue à se effectuer exclusivement au cours des deuxième injecteurs 24 dans la Saugrohrabschnitte 22 avant de la chambre de combustion 14, mais il sera en même temps, l'eau est injectée à travers les premiers injecteurs 16 dans les chambres de combustion 14.
L'eau est maintenant financé par la pompe d'alimentation en eau 50, la soupape de conduite d'alimentation en eau 52 et la pompe haute pression 18 du réservoir d'eau 48 à la première injecteurs 16 et injecté avec une pression d'injection élevée dans les chambres de combustion 14.
Il peut y avoir un effet de refroidissement et ainsi affecter la combustion dans les chambres de combustion 14 positive.
[0044]
Dans une quatrième plage de charge IV enfin, l'ici à vitesse élevée et de préférence également à pleine charge est située (en excès d'environ 4000 1 / min et à des couples supérieurs à environ 150 nm), enfin, l'injection d'eau à travers les premiers injecteurs 16 est maintenu, les changements d'injection de carburant Cependant, des injecteurs 24 secondes aux premiers injecteurs Seizième
Carburant et l'eau sont mélangés avant ou pendant la pompe haute pression 18.
La quantité d'eau injectée est déterminée en contrôlant le débit d'eau à travers la vanne de conduite d'alimentation 52 à travers l'unité de commande 56.
Le mélange d'eau et de carburant est injecté au cours des premiers injecteurs 16 dans les chambres de combustion 14.
[0045]
La quantité d'eau peut être injectée z.
B. varier dans les plages de charge dans un certain cadre pour régler le processus de combustion de façon optimale.
