用于燃油噴射系統(tǒng)的預(yù)熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)的預(yù)熱裝置，所述預(yù)熱裝置特別布置在機(jī)動(dòng)車(chē)中。本發(fā)明還涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，該燃油噴射系統(tǒng)裝配有至少一個(gè)所述預(yù)熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在燃油驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)中，該燃油在低溫下具有高粘度，存在利用該種燃油在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生易點(diǎn)火混合物的問(wèn)題，該易點(diǎn)火的混合物用于發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，即用于在這些低溫下啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。在所謂的“生物燃油”中，特別是生物柴油中，在+14°C以下的溫度下易于出現(xiàn)該問(wèn)題。其他生物燃油，諸如乙醇和甲醇，的特征為約12°C的閃點(diǎn)，這與常規(guī)汽油的閃點(diǎn)(約_42°C)相比非常高了。由此，此類(lèi)生物燃油具有比汽油低的揮發(fā)性，并要求比汽油高的汽化熱。在此類(lèi)生物燃油(諸如乙醇和甲醇)中，這些特征產(chǎn)生用于在冷的環(huán)境條件下發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵情況，因?yàn)榇祟?lèi)生物燃油需要大量的熱量，以產(chǎn)生適于點(diǎn)火和發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的噴霧。
[0003]該問(wèn)題可通過(guò)兩種完全不同的解決方案來(lái)解決。在第一解決方案中，可提供第二燃油系統(tǒng)用于發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，這使得能夠利用不同的啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的燃油驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，以使內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，該不同的燃油在較低的溫度下也容易點(diǎn)火。然而，該方案非常復(fù)雜，因此昂貴。此夕卜，在此存在機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員必須監(jiān)測(cè)兩個(gè)不同燃油箱或相應(yīng)的燃油箱的注入量，并且還必須在續(xù)加燃油時(shí)不能弄混這兩個(gè)燃油箱的問(wèn)題。
[0004]第二種解決方案基于以下總體思想:預(yù)熱對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)過(guò)程難以點(diǎn)火的燃油。通過(guò)預(yù)熱燃油，提高其溫度和易點(diǎn)火性。具體地，由此降低粘度。引言中提到的預(yù)熱裝置開(kāi)始用于該連接中。
[0005]DE 10140071A公開(kāi)了一種獨(dú)立的用于加熱燃油的加熱回路，其中，特別構(gòu)造用于此的噴嘴具有用于該加熱回路的額外的連接。該方案是復(fù)雜的，并要求較大量的安裝空間。
[0006]DE 102009001062 A公開(kāi)了通過(guò)加熱的閥空氣(valve air)加熱燃油，其中此時(shí)也需要特定的噴嘴。
[0007]FR 2876161A公開(kāi)了將加熱裝置并入燃油分配器導(dǎo)軌中。此時(shí)，要加熱加大量的燃油，從而能夠?yàn)閱?dòng)驅(qū)動(dòng)通過(guò)預(yù)熱的燃油。這需要較大量的電能和時(shí)間。
[0008]EP 1888910B1公開(kāi)了一種燃油噴射系統(tǒng)，該燃油噴射系統(tǒng)具有用于提供液體燃油的分配器導(dǎo)軌。此外，提供引言中提及類(lèi)型的多種預(yù)熱裝置，這些預(yù)熱裝置分別包括預(yù)熱室，該預(yù)熱室分別具有加熱元件，并且分別經(jīng)由進(jìn)口連接部與分配器導(dǎo)軌連接。此外，提供多個(gè)燃油噴射器或噴嘴，其經(jīng)由出口連接部分別與所述預(yù)熱裝置連接。對(duì)于每個(gè)燃油噴射器，由此產(chǎn)生燃油通道，其從分配器導(dǎo)軌通過(guò)相應(yīng)的預(yù)熱室導(dǎo)向相應(yīng)的燃油噴射器。在公開(kāi)的燃油噴射系統(tǒng)或相應(yīng)地在公開(kāi)的預(yù)熱裝置中，各個(gè)加熱元件被構(gòu)造為同軸地突出至相應(yīng)的預(yù)熱室中的發(fā)熱棒或發(fā)熱栓。此外，在公開(kāi)的預(yù)熱裝置中，容納各個(gè)預(yù)熱室的外罩由金屬制成，并且在安裝狀態(tài)下與分配器導(dǎo)軌焊接在一起。
[0009]本發(fā)明關(guān)注以下問(wèn)題:為燃油噴射系統(tǒng)或相應(yīng)的預(yù)熱裝置提供改善的實(shí)施方式，其特征特別在于對(duì)燃油的有效熱量輸入，使得能在較短時(shí)間內(nèi)以較少的電能實(shí)現(xiàn)燃油的充分加熱。
[0010]根據(jù)本發(fā)明該問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明基于以下總體思想:對(duì)各個(gè)預(yù)熱裝置裝配至少一個(gè)金屬加熱主體，至少一個(gè)電加熱元件定位在所述金屬加熱主體中，并且所述金屬加熱主體被設(shè)置在預(yù)熱裝置中，以使其暴露于燃油中。由此，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)加熱元件可加熱相應(yīng)的加熱主體，使得基本通過(guò)加熱主體來(lái)進(jìn)行燃油的加熱。所述金屬加熱主體具有較高的導(dǎo)熱率，這能使熱有效傳輸至燃油。此外，利用該加熱主體，相對(duì)于各個(gè)加熱元件的側(cè)面，與燃油接觸的側(cè)面可顯著增大，相似地這提供了能被傳輸?shù)臒崃?。然而，所述加熱主體可特別被構(gòu)造為簡(jiǎn)單的，使得能夠避免燃油和加熱元件之間直接接觸，從而使得各個(gè)加熱元件與燃油不接觸。因此，所述預(yù)熱裝置可特別實(shí)現(xiàn)為簡(jiǎn)單的，使得各個(gè)加熱元件完全間接地，即通過(guò)加熱主體來(lái)加熱燃油。所述實(shí)施方式在要使用對(duì)燃油敏感，特別是由腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的加熱元件時(shí)具有特別的優(yōu)點(diǎn)。由此，例如能使用價(jià)格更適宜的加熱元件的實(shí)施方式，其材料表現(xiàn)出更高的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
[0012]各個(gè)加熱元件為PTC元件的實(shí)施方式在該連接中特別有利。“PTC”在此表示“正溫度系數(shù)”。PTC元件的特征在于它們將電能轉(zhuǎn)化成熱，其中，同時(shí)它們的電阻隨著溫度升高成指數(shù)地增大。因此，PTC元件可以特別簡(jiǎn)單的方式設(shè)計(jì)，使得它們能以其上施加有張力的目標(biāo)方式達(dá)到并保持預(yù)定溫度。此時(shí)不需要復(fù)雜的電子調(diào)制或控制，因?yàn)樵谶_(dá)到預(yù)定溫度時(shí)PTC元件的電阻變得，可以說(shuō)，無(wú)窮大。因此，所述PTC元件的使用能實(shí)現(xiàn)理想的預(yù)熱，而不需要對(duì)此不是必需的電子控制或調(diào)制加熱元件。事實(shí)上，基本上因此，可省略電子控制，然而，仍然可提供復(fù)雜性降低的電子控制，以控制和/或監(jiān)測(cè)各個(gè)PTC元件。PTC元件例如可特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)為扁平的板狀主體，即扁平的平行六面體，其中兩個(gè)外側(cè)面具有較大的面積，彼此背離，同時(shí)形成PTC元件的兩個(gè)電觸點(diǎn)或連接部。價(jià)格合適的PTC元件表現(xiàn)出較高的與燃油相關(guān)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。利用至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明建議的加熱主體，各個(gè)加熱元件被容納在該加熱主體中，可易于避免各個(gè)加熱元件和燃油之間的直接接觸，使得該價(jià)格合適的PTC元件可用作加熱元件。
[0013]根據(jù)另一有利的實(shí)施方式，可提供第一電連接部和第二電連接部，它們能與電能源連接，從而為各個(gè)加熱元件供應(yīng)電能。第一電連接部現(xiàn)可與接觸元件電氣連接，優(yōu)選直接連接，該接觸元件再與各個(gè)加熱元件的第一電連接部電氣連接，優(yōu)選直接連接。另一方面，第二電連接部可與各個(gè)加熱主體電氣連接，優(yōu)選直接連接，該加熱主體再與各個(gè)加熱元件的第二電連接部電氣連接，優(yōu)選直接連接。在此，本發(fā)明利用了金屬加熱主體是導(dǎo)電的，從而根據(jù)當(dāng)前建議，金屬加熱主體被并入各個(gè)加熱元件的電接觸中。由此，簡(jiǎn)化了各個(gè)加熱元件的起電，因?yàn)榭墒∪?duì)此必需的額外的導(dǎo)電體和絕緣體。
[0014]根據(jù)另一有利的發(fā)展，接觸元件可被構(gòu)造為彈簧，該彈簧對(duì)各個(gè)加熱元件預(yù)加抵靠加熱主體的應(yīng)力。由此，對(duì)所述接觸元件提供雙重功能，該接觸元件一方面在第一電連接部和各個(gè)加熱元件的第一電氣連接部之間產(chǎn)生電氣連接，另一方面，以相聯(lián)的加熱主體支撐相應(yīng)的加熱元件，由此一方面改善了加熱主體和加熱元件的第二電氣連接之間的電氣接觸，另一方面改善了加熱元件和加熱主體之間的熱傳輸。
[0015]在另一實(shí)施方式中，各個(gè)加熱元件可被相應(yīng)的加熱主體完全緊密地圍繞。由此，各個(gè)加熱元件被相應(yīng)的加熱主體密封地緊密地包封。由此，可以高度確定性避免燃油和加熱元件之間的接觸。此外，由此簡(jiǎn)化了將加熱主體插入至預(yù)熱室中。
[0016]在另一實(shí)施方式中，各個(gè)加熱主體可具有至少一個(gè)內(nèi)殼和至少一個(gè)外殼，在該至少一個(gè)內(nèi)殼和至少一個(gè)外殼之間設(shè)置各個(gè)加熱元件。在內(nèi)殼和外殼之間，可特別簡(jiǎn)單地產(chǎn)生用于容納至少一個(gè)加熱元件的中間空間，該中間空間此外可以特別簡(jiǎn)單方式緊密閉合。例如，該中間空間可被適宜的密封化合物，例如合成樹(shù)脂填塞。
[0017]在另一有利的實(shí)施方式中，可構(gòu)造各個(gè)加熱主體，以使得在安裝狀態(tài)下，該加熱主體圍繞預(yù)加熱室，其中加熱主體具有與入口連接部流體相連的入口，以及與出口連接部流體連接的出口。該加熱主體在此插入至預(yù)熱裝置的外罩中，該外罩具有入口連接部和出口連接部。此外，加熱主體相對(duì)于外罩密封，使得燃油可僅與加熱主體面向預(yù)熱室的內(nèi)側(cè)面進(jìn)行接觸。通過(guò)該構(gòu)造，數(shù)個(gè)加熱元件可被特別簡(jiǎn)單地容納在加熱主體中，該加熱元件胺圓周方向分散地布置，由此可實(shí)現(xiàn)加熱主體的徹底加熱。
[0018]根據(jù)另一有利的實(shí)施方式，入口連接部可具有入口連接件，該入口連接件從外罩向內(nèi)突出，并由此穿過(guò)預(yù)熱室中加熱主體的入口開(kāi)口。所述入口連接件在此可垂直于出口連接部取向。具體地，入口連接件可相對(duì)于加熱主體的軸線方向徑向延伸。優(yōu)選地，入口連接件相對(duì)于外罩為單獨(dú)的組件，該組件以合適的方式加到外罩上。例如，可將入口連接件焊接至外罩。
[0019]此外，密封環(huán)可被設(shè)置在入口連接件和加熱主體之間。另外或者可替代地，密封環(huán)可被設(shè)置在外罩和加熱主體之間。
[0020]A 口連接部可裝配有所述入口連接件基本適用于所有的實(shí)施方式，所述入口連接件相對(duì)于外罩形成單獨(dú)的組件，并且被加至外罩上，其中焊接的連接部在入口連接件和外罩之間是優(yōu)選的。此外，外罩可具有蓋，該蓋相對(duì)于剩下的外罩是單獨(dú)的，并且使外罩開(kāi)口閉合，并以合適的方式加至外罩上。此時(shí)還優(yōu)選焊接的連接部。設(shè)置在外罩上由于對(duì)電加熱元件供應(yīng)電能的電連接部?jī)?yōu)選緊密通過(guò)所述蓋。
[0021]在另一有利的實(shí)施方式中，各個(gè)加熱主體可被構(gòu)造為