用于喷射液体蒸气的系统 【技术领域】
本发明涉及一种用于喷射蒸气的系统，所述蒸气在液体状态在压力作用下为液体，所述系统包括：用于所述蒸气的存储箱，所述蒸气在压力作用下为液体；泵，连接到其处；供应管路，连接到所述泵；喷射器，连接到所述供应管路；返回管路，在喷射器和所述存储箱之间延伸；燃料控制装置，用于控制由所述喷射器喷射的液体蒸气的量，其中泵控制装置用于根据待分配的液体的量来控制泵的输送。
背景技术
这种类型的系统可以从WO99/61769中获知。专利权人已经以LIP名义销售了这样一种系统很长时间，其中，液化的蒸气以液体状态被喷射到内燃机中。这种系统的优点包括非常精确的控制，由此，可以满足最严苛的排放要求。另外，对于还可以由汽油驱动的内燃机，功率的损失可以不计。
利用这种系统，压力调节器存在于最后的喷射器和返回管路之间的连接装置中，或者存在于返回管路中。这样，可以确保喷射器中的压力在适合的范围内。专利权人还提出了使用具有变量输送的泵，从而，当内燃机上的负荷小时，即待喷射的燃料，泵的输送小于在满负荷情况下的输送。
【发明内容】
本发明的目的是简化这种系统，并且增大其操作可靠性。
这个目的通过上述系统实现，其中，在工作过程中，所述供应和返回管路以连续流动的方式彼此连接，不具有可以完全闭合的部件，其中，节流装置设置在所述排出管路中，其提供了基本恒定的贯通流动。
根据本发明，迄今使用的压力调节器不再使用。术语压力调节器应当理解成表示具有可变开度的截流阀。根据所述调节器检测的压力，可变开度的尺寸被控制。如果压力不够，这种截流阀将完全闭合。
利用本发明，在操作过程中可以完全闭合的截流阀没有设置在系统中，系统包括供应管路、喷射器、排出管路。根据本发明，存在节流装置或者流动调节器，然而，其提供了永久的、基本恒定的贯通流动。根据本发明，利用喷射器，通过非常精确地调节泵的输送而实现了适合的压力。这与现有技术是相反的，现有技术中，泵仅可以在一些离散的操作状态下操作，由此，必须使用可以精确控制的压力截流阀。通过改善泵的可控制性，不再需要这个部件，并且因此系统的可靠性可以进一步改善，同时降低其成本。
根据本发明的特定实施例，所述泵另外优选用于相对于所述箱中存在的压力提供相对有限的压力增加。所提到的值相对于存储箱中的压力最大大约5bar，并且更特别的是大约4bar。结果，所述泵可以具有较简单的设计。
上述系统结果是：平均来说较少的燃料循环，这依次又导致较少的加热，并且另一方面，可以可靠的防止产生蒸气气泡的不利影响。
根据上述泵的特定实施例，后者实现为轴流泵。这种泵包括转子，所述转子具有大量的腔，所述腔轴向设置在其中。在转子的一侧上，设置有入口和出口，同时，一管道设置在相反侧，所述管道的横截面从入口朝着出口减小。这种泵以非常简单的方式操作，并具有很少地活动部件，由此，产生了很高的操作可靠性。
根据本发明的另一个变形，所述泵设置有电动机，该电动机具有碳刷。由于存储箱中的不可燃的混合物，在形成火花的情况中，不会出现爆炸等的风险，特别是如果所述泵放置在存储箱中。
根据本发明，节流装置用于提供恒定的流动。所有这些可以通过第一控制装置控制。还可以使用完全独立操作的装置。更特别的，具有恒定的返回流动。这样，总可以确保循环。其结果是可变的喷射压力。
如果系统与用于内燃机的汽油系统结合使用，并且更特别的是如果系统配合在较靠后的级的某一位置处，可以以有利的方式使用这种汽油机中的ECU中的信息，从而控制系统。
根据本发明的另一个有利实施例，喷射器没有直接连接到入口歧管。根据一个特定变形，特别是对于多缸内燃机，这些喷射器直接连接到另一个旁边，并且柔性管路在每种情况中在喷射器和入口歧管之间延伸。结果，包括喷射器的单元可以以特别紧凑的方式配合。另外，在入口歧管上需要较少的空间来为喷射器提供连接。
根据本发明的特定实施例，小的分配管设置在用于液体燃料的喷射器中。这些设置成是隔离的(insulation)，从而防止由于进入的空气中存在的水分导致的冻结。
本发明的另一个实施例中，安全截流阀设置在系统的供应部分中。应当理解，这种安全截流阀在操作中完全开启。一旦这些截流阀闭合，系统停止。
作为用于恒定流动的调节器，提到一种调节器，利用它，实现了10-20 l/hr的流速。
【附图说明】
下面将参考附图所示的典型实施例详细描述本发明，附图中：
图1示意性示出了根据本发明的系统；
图2示出了与本发明的系统一起使用的泵的横截面；
图3示出了图2的泵的部分；和
图4示意性示出了流动调节的一个实例。
【具体实施方式】
图1中，根据本发明的系统用附图标记1表示。它包括用于被液化的蒸气的存储箱，所述蒸气例如LPG。然而应当理解，可以使用任何液化的蒸气。提到的实例可以是纯丙烷和丁烷。
在存储箱2内，配合有泵，通过所述泵，燃料被抽取到存储箱外，并且被加压。通过安全截流阀4，燃料被泵送到供应管路5中。相对于存储箱的压力增加在0.5-5bar的范围中，并且更特别的，大约3-4bar。在供应管路中，在内燃机8和喷射器6附近，设置有另外的安全截流阀9。在工作过程中，安全截流阀4和9完全开启，并且当不操作时，它们完全闭合。
在安全截流阀9的下游，串行连接有喷射器。这种情况中，内燃机是四缸发动机，其使用四个喷射器6。这些电连接到控制单元13。
在最后一个喷射器6的下游，设置有返回管路11，节流装置(restriction)12结合在返回管路11中。这个节流装置12的有效横截面是可变的，并且通过控制单元13控制。应当理解，在一个变形中，可以使用这样的节流装置12，其具有不可变的贯通流动横截面积。两种情况中，在供应管路5和排出管路11之间总是具有贯通流动连通。排出管路11通向存储箱2中。
喷射器6直接彼此相邻设置。柔性管路15在内燃机8的喷射器6和入口歧管7之间延伸，管路15具有至少5厘米的长度。这些以非常紧凑的方式连接到小的分配管10，分配管10设置在入口歧管的各个抽吸管中。其详细结构没有示出，但是在入口歧管的空气(气体)管道中延伸的部分中，它们包括液化气通过其被引入的中间部分以及设置在它周围并相对于其隔离的部分。在操作过程中，设置在中间部分周围的这个隔离部分具有高的温度，以至于在其处不存在由于空气中存在的湿气而造成的冰的沉积。
控制单元13连接到内燃机8的ECU 14，所述内燃机实现为基于两种类型的燃料而运行，也就是说另外可以基于汽油、乙醇等运行。如果系统没有设计成与另一种燃料系统相结合而运行，控制单元13将连接到传感器，传感器指示内燃机的工作参数。同样在这里所示系统的情况中，单独的传感器可以设置，从而向控制单元提供内燃机的特定的工作参数，并且在此基础上进行可能的控制。
上述系统的工作如下所述：
根据所需要的工作状态，例如在汽车发动机的情况中通过压下加速踏板所确定的工作状态，一定量的液体燃料将必须通过喷射器6被分配。这个量通过控制单元13被确定。根据这个所需要的量，控制单元13将调节泵3的输送。根据本发明，这以非常精确的方式进行。结果，可以实现穿过返回管路11的几乎恒定的返回流动。这种返回流动总是必须的，从而能够将气泡泵送到供应管路和喷射器外。这意味着根据本发明，不再需要在节流装置12处使用压力调节器。
如上所示，可选的可以改变节流装置12的有效横截面，从而确保穿过返回管路11的基本恒定的流动。所有这些取决于穿过管路11的返回流动的所需要的精度。
图4示出了开口12的实例。它包括缸20，活塞21以相当的间隙设置在所述缸中。箭头22示出了流动方向。图4中，活塞21被相对弱的弹簧23向左挤压。具有相对小的孔的开口通过附图标记24表示。
这种流动调节器的工作如下所述：
从左手侧撞击活塞的流体沿着开口24的方向挤压活塞，逆着弹簧23的作用。结果，穿过开口24的流速将减小，并且活塞21将由于弹簧23的压力而向左移动返回，这导致流动增加，并且由于增大的流动，活塞将以上述方式向右移动返回。
这种简单的流动调节器是特别可靠的，并且通过它，在供应流体的极大变化的压力下，可以例如保持每小时10-20升之间的恒定流动。
图2示出了泵3的转子。这个转子通过附图标记16表示。附图标记17表示碳刷，其提供了穿过转子绕组的电压，同时附图标记18表示轴向螺旋件(screw)。附图标记19表示具有可变横截面的管道(图3)。图4中，用于轴向螺旋件18的入口用附图标记20表示。出口21仅仅部分可见。附图标记23表示轴向螺旋件18中的隔室(compartment)。入口20直接与具有最大横截面的管道的部分相对，而出口21与最小的横截面相对。这个类型的泵已经证明制造特别简单，并且可以以非常精确的方式控制。
这个可变的节流装置12然后以这样一种方式设计，即恒定量的液体以及其中存在的任何气泡一起被返回，与泵3造成的压力增加无关。
阅读上述内容之后，本领域技术人员将很容易想到本发明的变形，这种变形可以与上述系统一起使用。这种变形落在权利要求的范围内，但是应当强调，从属权利要求明确限定了权利范围。