本發(fā)明涉及到燃油濾清器,尤其是涉及到包括濾芯和用于燃油回路的添加劑罐的柴油濾清器。
背景技術(shù):
上述類型的燃油濾清器通常包括燃油入口和出口,而且在柴油機(jī)的供油回路中能夠過濾柴油,以去除雜質(zhì)。添加劑罐封裝在濾清器外殼中,并且容納流體添加劑,用于提高燃油質(zhì)量,尤其是燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)中的分配、發(fā)動(dòng)機(jī)性能、運(yùn)行期間發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性,和/或者促進(jìn)微粒過濾器再生。這種流體添加劑通常有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的耐用性。文件WO 2012/104552描述了這種濾清器類型,在此文件的說明書末尾提供了流體添加劑的非限制性實(shí)例。
在不需要高精密度計(jì)量泵或者管理相關(guān)計(jì)算器的情況下能夠分配流體添加劑是有利的,以便降低添加劑分配裝置的成本。
文件WO 2012/104552中所述的分配模式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠通過限制乃至停止供應(yīng)添加劑,以防止在某些條件下燃油中添加劑濃度過高,來延長(zhǎng)添加劑罐的使用壽命。還優(yōu)化了燃油中添加劑的濃度,以便在充分必要量與可降低添加劑罐使用壽命和/或者對(duì)其它車輛元件有負(fù)面影響,比如阻塞微粒過濾器的過高濃度之間尋求一個(gè)折衷方案。為此目的,通過壓力差的影響釋放流體添加劑,添加劑放在柔性內(nèi)袋或者具有液密活動(dòng)壁的套管中,并且處于與放在添加劑室外套管中的燃料相同的壓力下。通常,壓力差起因于燃油施加的正壓力或者添加劑流體分配口附近的負(fù)壓。
但是,把過濾元件和添加劑室相結(jié)合的組件比較復(fù)雜,尤其是如果想要使該組件形成整體替換的可拆卸濾芯,更是如此。因此,對(duì)于使用者或者進(jìn)行更換的操作員來說,難以斷開/連接燃油回路濾芯,尤其是出于以下原因:
-與分配回路連接必須精準(zhǔn),而且越簡(jiǎn)單、越迅速越好;
-使用者皮膚與罐中容納的流體添加劑接觸可能對(duì)使用者有危險(xiǎn)。
在文件WO 2012/104552中,要求把添加劑罐設(shè)置在可拆卸外濾芯殼里,所述可拆卸外濾芯殼通常在外殼底部。于是,濾清器結(jié)構(gòu)便損失柔韌性,達(dá)到必須通過濾清器頭(蓋)把濾清器連接到引擎蓋下面。
通過文件US 2009/0206024 A1已知一種兼具添加劑分配功能的旋壓型濾芯。這種情況下,再次損失濾清器結(jié)構(gòu)的柔韌性。此外,通過熱敏材料漸進(jìn)變形進(jìn)行分配的方法不能防止流體添加劑泄漏,這對(duì)于進(jìn)行更換操作的使用者來說會(huì)有危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種具有流體添加劑罐的燃油濾清器的濾芯,在關(guān)于在機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)燃機(jī)的擁擠環(huán)境中安裝的問題上,該濾芯更具有吸引力。
為此目的,本發(fā)明提出(通過整個(gè)或部分濾清器外殼)嚙合在燃油濾清器中的一種濾芯,該濾芯包括:
-過濾元件,包括第一端、第二端以及在這兩端之間延伸的、大體為環(huán)形的過濾介質(zhì);
-添加劑模塊,包括:
-構(gòu)成流體添加劑罐的套管,所述流體添加劑罐適合承受燃油壓力,并且界定出可變內(nèi)部體積,借此保持容納在內(nèi)部體積中的流體添加劑與燃油之間的壓力相同,
-流體添加劑出口管,流體添加劑適合與在燃油循環(huán)回路中流動(dòng)的燃油混合,
-與過濾元件接觸的連接端,過濾元件和添加劑模塊借此界定一個(gè)單元,該單元適合作為單個(gè)零件可拆卸地連接到燃油濾清器外殼的外殼部分,
-包括流體添加劑出口管的一個(gè)外部連接機(jī)構(gòu),該外部連接機(jī)構(gòu)具有密封裝置,在外部連接機(jī)構(gòu)處于脫離狀態(tài)時(shí),所述密封裝置以液密方式自動(dòng)關(guān)閉流體添加劑出口管。
通過這些設(shè)置,可使更換部分設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,而且至少能夠保留濾清器外殼的一個(gè)主要部分或兩個(gè)部分,其優(yōu)點(diǎn)是能夠通過一個(gè)或另一個(gè)部分把濾清器連接到車輛。自密封外部連接機(jī)構(gòu)對(duì)于防止在更換步驟中流體添加劑與使用者接觸而言也是有利的。
應(yīng)理解,“自動(dòng)關(guān)閉”一詞意思是從操作者的角度來看,在沒有明顯延遲的條件下完成關(guān)閉。與相關(guān)外殼部分分離(斷開)時(shí),立即實(shí)現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。
“連接裝置”一詞在此應(yīng)理解為確保兩個(gè)不同(起初分開的)部分之間相連的連接元件。具體而言,它涉及到能夠(在沒有泄漏的情況下)組裝到具有互補(bǔ)連接末段的管路的連接裝置。因此,應(yīng)理解為無論如何,都不能把活動(dòng)閥門用于這種連接裝置中。該連接裝置通常具有向外突出的環(huán)形邊。
根據(jù)一個(gè)特征,過濾元件的第二端與連接端嚙合,以便堆疊和/或嵌套過濾元件與添加劑模塊,借此,過濾元件和添加劑模塊界定一個(gè)單元,該單元適合整體插入燃油濾清器外殼(通常包括圓凹部分和蓋子)中。堆疊和/或嵌套通常在輔助模塊和過濾元件之間相對(duì)地軸向延伸,使之易于操縱濾芯。可以保持相關(guān)濾清器外殼的兩個(gè)部分。
過濾元件所具有的支撐功能有助于加載濾芯,并且可以限制進(jìn)入添加劑出口管,尤其是在添加劑出口管通向由過濾介質(zhì)界定的內(nèi)部空間的情況下,更是如此。
根據(jù)一個(gè)特征,過濾介質(zhì)具有界定出內(nèi)部空間的內(nèi)表面,添加劑模塊是由添加劑室構(gòu)成的,所述添加劑室包括:
-外套管,界定出圍繞添加劑罐的外圍體積,并且具有允許燃油進(jìn)入外圍體積的至少一個(gè)燃油口,
-添加劑罐,在外套管內(nèi)延伸,并且具有至少一個(gè)柔性液密部分,比如使內(nèi)部體積能夠變化的活動(dòng)壁,
流體添加劑出口管與燃油口不同,并且通過穿過連接端而在內(nèi)部空間內(nèi)或附近延伸。因此,理解為無法接觸具有柔性壁的添加劑罐,并且通過過濾介質(zhì)保護(hù)出口管(可以與濾芯末端相隔一段距離延伸)。
根據(jù)另一個(gè)特征,過濾元件的第二端包括相對(duì)于添加劑室而言在近端的法蘭,通過這個(gè)近端法蘭,并且/或者通過過濾元件的加固件,保持添加劑室的連接端,所述加固件位于內(nèi)部空間中。這種類型的保持使得過濾元件與添加劑室之間可靠連接,并減少其間的間隔。采用近端法蘭(例如,由模制塑料材料制成)維持過濾介質(zhì)的完整性,最好也通過加固件來維持,所述加固件圍繞與外部連接機(jī)構(gòu)的連接區(qū)域,因?yàn)椴捎眠h(yuǎn)端法蘭也有助于維持過濾介質(zhì)的完整性。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,可采用如下的一項(xiàng)或多項(xiàng)設(shè)置:
-燃油口通向所述內(nèi)部空間。
-添加劑室的連接端包括圍繞流體添加劑出口管延伸的一個(gè)環(huán)形部分(一體件),通過使所述連接端通過環(huán)形部分靠著接合點(diǎn)或在接合點(diǎn)以外嚙合而嵌入式地插入內(nèi)部空間中實(shí)現(xiàn)保持,所述接合點(diǎn)是過濾元件的一部分(因此組裝較快,并且簡(jiǎn)單,并確保添加劑室的正確定位);
-通過環(huán)形部分與容器的液密連接得到添加劑室的外套管,并且所述套管具有由外部連接機(jī)構(gòu)界定的單獨(dú)開口,環(huán)形部分為圓頂狀并包括連接到容器的大環(huán)形邊以及至少一個(gè)小環(huán)形邊,當(dāng)外部連接機(jī)構(gòu)分開并插入穿過環(huán)形部分時(shí),所述至少一個(gè)小環(huán)形邊界定出外部連接機(jī)構(gòu)的通道;
-近端法蘭最好為整體件,包括徑向部分,該徑向部分覆蓋過濾介質(zhì)的軸端,所述徑向部分為環(huán)形并界定一個(gè)開口,外部連接機(jī)構(gòu)穿過該開口,與徑向部分不同的延伸部分具有與連接端的環(huán)形表面部分接觸的環(huán)形引導(dǎo)和/或密封表面(近端法蘭的這個(gè)結(jié)構(gòu)有助于組裝,同時(shí)減小過濾元件與罐之間的間隔;延伸部分進(jìn)一步能夠附接或維持加固件的位置);
-過濾元件的第二端包括法蘭,該法蘭構(gòu)成外套管的一部分,并且密封地連接到添加劑室的容器;
-外部連接機(jī)構(gòu)包括剛性體以及至少一個(gè)活動(dòng)件,該剛形體一體成型并界定流體添加劑出口管,所述至少一個(gè)活動(dòng)件(與剛性體接觸)比如是放在流體添加劑出口管中的閥門,添加劑罐包括整體制成的壁,該壁包括剛性體;
-密封裝置,例如是自密封件形式的,包括百葉閥,最好在不進(jìn)入關(guān)閉位置的情況下,由彈性偏置元件驅(qū)動(dòng)該百葉閥,比如彈性偏置元件為彈簧(這個(gè)結(jié)構(gòu)使外部連接機(jī)構(gòu)中的閥門體積減少到最小,由此能夠延長(zhǎng)與互補(bǔ)連接末段嚙合的部分,所述互補(bǔ)連接末段是外殼的一部分);
-可由外部推力驅(qū)動(dòng)密封裝置,以達(dá)到打開位置;
-外部連接機(jī)構(gòu)在第一端和第二端之間縱向延伸,流體添加劑出口管在所述第一端通向添加劑罐的內(nèi)部體積,添加劑出口管在所述第二端通向內(nèi)部空間;
-外部連接機(jī)構(gòu)的第二端延伸到密封裝置(放置在添加劑出口管中,相對(duì)于與內(nèi)部空間連通的開口呈凹形)外面;
-過濾元件具有附加法蘭,該附加法蘭相對(duì)于添加劑室而言在遠(yuǎn)端并構(gòu)成濾芯末端,添加劑室包括位于所述濾芯末端對(duì)面的硬性底部,燃油口和外部連接機(jī)構(gòu)的第二端設(shè)置在添加劑室中,以便與硬性底部相對(duì),并且離近端法蘭比離遠(yuǎn)端法蘭更近。
-遠(yuǎn)端法蘭具有中心開口,該遠(yuǎn)端法蘭的中心開口具有第一內(nèi)徑(D1),近端法蘭具有中心開口,該近端法蘭的中心開口具有第二內(nèi)徑(D2),添加劑室界定一個(gè)最大的外徑(D3),以至于:
0.5≤D1/D3≤1,而且0.5≤D2/D3≤1
(通過這些設(shè)置,濾芯具有最佳尺寸,該最佳尺寸縮小了濾清器外殼的尺寸,在內(nèi)部空間提供相對(duì)較大的圓柱形體積,以容納電磁閥或者用于驅(qū)使添加劑分布的類似元件)。當(dāng)然,作為選擇,可以減小添加劑室的外徑,例如,通過把一部分添加劑罐容納在內(nèi)部空間中來減小。
本發(fā)明的目的還在于提供一種具有車載添加劑罐的燃油濾清器,所述車載添加劑罐適合優(yōu)化燃油中添加劑的濃度。
為此目的,提供一種燃油濾清器,包括根據(jù)本發(fā)明的濾芯,并且包括用于容納濾芯的外殼,該外殼包括:
-至少一個(gè)燃油入口;
-至少一個(gè)燃油出口;
-把流體添加劑分配到內(nèi)燃機(jī)的燃油循環(huán)回路中的口,添加劑分配口區(qū)別于燃油入口和出口;以及
-分配頭,包括把添加劑釋放到燃油循環(huán)回路中的分配口、適合與外部連接機(jī)構(gòu)嚙合的連接末段,以及使流體添加劑從連接末段流通到分配口的分配通道,連接末段與密封裝置嚙合,使得當(dāng)連接末段與外部連接機(jī)構(gòu)嚙合時(shí),分配通道與添加劑罐連通。
根據(jù)一個(gè)特征,通過組裝包括分配頭的蓋子與圓凹部分構(gòu)成外殼,分配頭用于與蓋子組裝,最好是永久地固定到燃油循環(huán)回路,蓋子包括燃油入口和出口,所述濾芯可拆卸地安裝在蓋子上,分配通道延伸到內(nèi)部空間中(通過這個(gè)結(jié)構(gòu),優(yōu)化了蓋子的占用空間)。
根據(jù)另一個(gè)特征,過濾元件密封地插入圍繞濾芯的上游區(qū)域與下游區(qū)域之間,所述上游區(qū)域與燃油入口連通,所述下游區(qū)域包括內(nèi)部空間并且與燃油出口連通,添加劑模塊的連接端與近端法蘭的環(huán)形表面部分徑向密封接觸,與外部連接機(jī)構(gòu)相隔一定距離。因此能夠使濾清的燃油向心地進(jìn)入添加劑室內(nèi)部(由此使上游側(cè)的過濾介質(zhì)表面積最大化)。此外,添加劑室的各燃油口可通向內(nèi)部空間,以便過濾圍繞罐流動(dòng)的燃油(消除罐的柔性壁由于雜質(zhì)聚集而變硬的風(fēng)險(xiǎn))。而且,通過文丘里管的作用分配添加劑時(shí),文丘里管處的壓力差能夠隨著時(shí)間過去而不變(根據(jù)流入濾清器的柴油的特定流速),如果添加劑室內(nèi)的燃油未過濾,情況則不是這樣,因?yàn)檫^濾元件處的壓頭損失會(huì)隨著時(shí)間增加(因?yàn)檫^濾元件變?yōu)闈M載)。最好避免這種蠕變,而且最好不經(jīng)受添加劑罐內(nèi)外可能存在的壓力差波動(dòng)(壓力差會(huì)隨著時(shí)間針對(duì)特定流量而變化)。
根據(jù)另一個(gè)特征,濾清器包括用于在燃油入口或出口與添加劑分配口之間產(chǎn)生壓力差的裝置,以及選擇性地全部或部分密封所述分配通道、嚙合在內(nèi)部空間中的裝置。
根據(jù)另一個(gè)特征,配置加熱裝置,以便加熱分配口上游的添加劑,該加熱裝置最好設(shè)置在連接末段與分配通道入口之間。
根據(jù)本發(fā)明,還提出用于裝配燃油濾芯的工具,該工具包括:
-環(huán)形過濾介質(zhì)類型的過濾元件,在第一法蘭和第二法蘭之間延伸;
-添加劑室,包括構(gòu)成流體添加劑罐的至少局部柔性的套管以及具有至少一個(gè)燃油口的外套管,以便向添加劑罐的柔性部分施加燃油壓力;
添加劑室具有連接端,該連接端具有外部連接機(jī)構(gòu)并且適合密封地穿過過濾元件的第一法蘭附接,并插入由過濾介質(zhì)界定的內(nèi)部空間中,
過濾元件包括穿過第二法蘭的進(jìn)入通道,該進(jìn)入通道延伸到內(nèi)部空間,到第一法蘭附近,以便始終允許把添加劑分配元件的連接末段插入外部連接機(jī)構(gòu),外部連接機(jī)構(gòu)包括添加劑室的單獨(dú)一個(gè)流體添加劑出口管以及密封裝置,當(dāng)外部連接機(jī)構(gòu)處于脫離狀態(tài)時(shí),該密封裝置用于自動(dòng)關(guān)閉流體添加劑出口管。
根據(jù)一個(gè)特征,還可以在裝配工具的濾芯上安裝彈簧,通常安裝在濾芯軸端,而且/或者可以在過濾元件上安裝墊片(例如,安裝在添加劑室遠(yuǎn)端的第二法蘭上)。
根據(jù)一個(gè)特征,燃油口的外部出口與流體添加劑出口管在同一側(cè),在連接區(qū)域與外部連接機(jī)構(gòu)之間。
附圖說明
通過作為非限制性實(shí)例列出的幾個(gè)實(shí)施例的如下描述,參考附圖,本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見,在附圖中:
-圖1是根據(jù)本發(fā)明具有濾芯的燃油濾清器的一幅截面圖;
-圖2是圖1的濾清器的一幅分解透視圖;
-圖3是在圖1的濾清器中可用的、具有添加劑室的濾芯的一幅縱向截面圖;
-圖4是一幅分解透視圖,闡釋了圖3的濾芯;
-圖5顯示了在圖1的濾清器中可用的一個(gè)變體濾芯的一幅詳細(xì)視圖;
-圖6顯示了添加劑室的連接的一幅詳細(xì)視圖,也是一個(gè)濾芯變體;
-圖7按照?qǐng)D示顯示了根據(jù)本發(fā)明具有添加劑分配功能的濾清器在內(nèi)燃機(jī)的燃油循環(huán)回路中一種可能的設(shè)置;
-圖8顯示了濾芯位于連接端和近端法蘭之間的界面的一幅示意橫截面圖;
-圖9A和圖9B顯示了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中可用的外殼部分。
具體實(shí)施方式
在各圖中,相同的附圖標(biāo)記指代相同或相似的元件。
圖1和圖2顯示了支持添加劑模塊的(用于柴油或類似燃油的)燃油濾清器的一個(gè)實(shí)施例,添加劑模塊的形式最好是添加劑室E。該濾清器1包括外殼(2、3),外殼具有(在此通過密封壁30形成的)頂壁和底壁。在各圖的非限制性實(shí)例中,外殼(2、3)的底壁是由金屬或塑料的圓凹部分2構(gòu)成的。圓凹部分2具有底部2a,側(cè)壁2b從該底部向上延伸,所述側(cè)壁在此大體為圓柱形,其上緣直接固定到形成外殼(2、3)頂壁的蓋子3上。這個(gè)蓋子3的邊緣直接連接到圓凹部分2的環(huán)形邊(在此為圓形邊緣)。更普遍而言,理解為蓋子3以液密的方式連接到圓凹部分2。在圖1的非限制性具體構(gòu)型中,圓凹部分2與蓋子3之間無直接密封,但是法蘭6上的墊片J0仍提供密封。因此,確保置換期間將更換墊片J0,因?yàn)樗B接到過濾元件4。在其他構(gòu)型中,墊片可以直接安裝在圓凹部分2與蓋子3之間,不涉及第三個(gè)零件。
例如,可以通過穿過孔20并與螺母20a結(jié)合的多個(gè)螺絲V,或者用已知的方式通過外螺紋把蓋子3的邊緣旋擰到圓凹部分2邊緣。
如圖2所闡釋的,這個(gè)蓋子3具有待過濾燃油的入口3a以及濾清的燃油的出口3b,以便燃油能夠在濾清器1內(nèi)循環(huán)和過濾。外殼(2、3)可交換地連接到具有內(nèi)燃機(jī)的車輛的燃油供應(yīng)系統(tǒng)的管路。在這個(gè)實(shí)例中,蓋子3構(gòu)成濾清器頭,其橫截面為“T”形,并包括:
-密封部分30,在圓凹部分2上方橫向延伸,并且可以包含未過濾燃油的入口3a以及濾清的燃油的出口3b;以及
-插入部分31,在下端31a和上端31b之間縱向延伸,其中插入部分在上端與密封部分30相連。
由圓凹部分2和蓋子3構(gòu)成的外殼界定出內(nèi)部體積V1,添加劑室E(或者更普遍而言,具有罐13的添加劑模塊)以及沿著縱軸A延伸的環(huán)形過濾元件4設(shè)置在所述內(nèi)部體積中。縱軸A最好是過濾元件4的對(duì)稱中心軸,并且可能還與添加劑室E的中心軸相對(duì)應(yīng)。在此,過濾元件4包括過濾介質(zhì)5、第一法蘭以及第二法蘭,所述第一法蘭與添加劑室E相隔一定距離,在下文中稱為遠(yuǎn)端法蘭6,所述第二法蘭在添加劑室E附近,在下文中稱為近端法蘭7。過濾介質(zhì)5最好圍繞縱軸A延伸,例如,當(dāng)壁2b為圓柱形時(shí),所述縱軸A可能與圓凹部分2的對(duì)稱軸一致。過濾元件4可選擇性地包括加固件8或者介于兩個(gè)法蘭6、7之間的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)。加固件8在此大體為管狀,使過濾元件4變硬,并且能引導(dǎo)燃油。加固件8在此在遠(yuǎn)端法蘭6(圖1中的上法蘭)和近端法蘭7(圖1中的下法蘭)之間延伸。
當(dāng)然,可采用過濾元件4的其它實(shí)施例,例如,僅具有近端法蘭7,或者沒有軸向法蘭,在這種情況下,可能通過與過濾介質(zhì)5的內(nèi)表面5b接觸把加固件8保持在適當(dāng)位置。還可以使結(jié)構(gòu)不具有加固件8。
在所顯示的非限制性實(shí)施例中,過濾元件4以及在此為添加劑室E的添加劑模塊堆疊在一起,并且彼此固定,以界定一個(gè)組合濾芯CC,所述組合濾芯在圖2和圖3中清晰可見。例如,該濾芯CC從添加劑室E底部縱向延伸到遠(yuǎn)端法蘭6,所述底部可能具有彈簧11,所述遠(yuǎn)端法蘭6可能具有墊片J0(在蓋子3和圓凹部分2之間形成密封),所述墊片構(gòu)成濾芯末端,如圖2所示。在組合濾芯CC中,由過濾介質(zhì)5的內(nèi)表面5b界定出內(nèi)部空間9。在此由添加劑室E構(gòu)成的添加劑模塊具有連接端10,所述連接端局部插入內(nèi)部空間9中,并且能夠附接到近端法蘭7上和/或過濾元件4的加固件8上。連接端10可額外與近端法蘭7的管狀部分密封接觸,例如徑向環(huán)形接觸。在一個(gè)選項(xiàng)中,提出與過濾元件4不可分離的添加劑模塊,近端法蘭7固定到連接端10或成為連接端10的一部分。
作為選擇,連接端10可以在內(nèi)部空間9下面延伸,并以液密的方式連接到近端法蘭7的徑向部分7c(覆蓋過濾介質(zhì)5的下軸端5c)。
盡管下文描述指的是構(gòu)成添加劑室E一部分的添加劑罐13,所述添加劑室E的類型是包括在連接端10相對(duì)側(cè)關(guān)閉的外套管12的添加劑室,但是應(yīng)理解可以在添加劑模塊采用其它構(gòu)型的罐13。例如,罐13的壁P可以直接接觸位于外殼(2、3)底部2a附近的燃油,可由剛性結(jié)構(gòu)代替外套管12,所述剛性結(jié)構(gòu)具有網(wǎng)狀小孔或通孔,以便向罐13施加燃油壓力。因此可以理解,添加劑模塊的外部結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)單地包括剛性元件以及最好在內(nèi)部空間9中嚙合的連接端10。
組合濾芯CC與整體插入外殼(2、3)中的單元相對(duì)應(yīng)。濾芯CC包括一個(gè)末端,該末端適合鄰接圓凹部分2的底部2a,并選擇性地具有連接到添加劑室E外套管12的彈簧11,或者與底部2a成為一體。濾芯CC可拆卸地安裝在蓋子3上??梢栽谶h(yuǎn)端法蘭6的突出部分或相關(guān)墊片與在密封部分30內(nèi)表面?zhèn)刃纬傻沫h(huán)形密封表面之間設(shè)置密封連接。作為選擇,可以通過過濾元件4的密封唇與插入部分31外圍環(huán)形表面之間的接觸實(shí)現(xiàn)密封連接。更普遍而言,實(shí)現(xiàn)環(huán)形密封接觸,以便蓋子3和過濾元件4界定(處于與濾芯CC組合的構(gòu)型中)與入口3a連通的、在過濾上游的一個(gè)區(qū)域Z1以及與出口3b連通的、在過濾下游的一個(gè)區(qū)域Z2。
由于濾芯CC可拆卸的性質(zhì),圓凹部分2和蓋子3是可重復(fù)使用的部分。這兩個(gè)部分之中的一個(gè)或另一個(gè)可以通過連接界面連接到車輛。在圖2的非限制性實(shí)例中,可以看到,圓凹部分2包括能夠如此連接的至少一個(gè)側(cè)向延伸部分2C。出于人體工學(xué)的原因,蓋子3的密封部分30可以相當(dāng)平坦,并且沒有用于控制添加劑分配的任何執(zhí)行器元件。此外,可將至少一部分添加劑罐13封裝在內(nèi)部空間9中。
如圖1所示,蓋子3與流體添加劑分配頭32成為一體。該分配頭32是插入部分31的一部分,并且平行于縱軸A延伸,所述縱軸A在下列軸端之間:
-第一軸端32a,包括與添加劑室E的添加劑罐13連通的添加劑入口E1;以及
-第二軸端32b,具有通向燃油出口3b的流體添加劑分配口34。
應(yīng)理解,包括用于把添加劑釋放到燃油循環(huán)回路C1中的分配口34的分配頭32包括分配通道DC,所述分配通道用于使流體添加劑從添加劑入口E1循環(huán)到分配口34中??捎蛇B接末段35界定添加劑入口E1,所述連接末段35構(gòu)成第一軸端32a的一部分。例如,連接末段35是外螺紋接頭,并且為圖5所示的管狀。
在圖9A和圖9B的實(shí)施例中,可將濾芯CC與底部拆開,分配頭32在更換過程中相對(duì)于機(jī)動(dòng)車輛保持固定。在這個(gè)實(shí)例中,由可具有放油塞BP的活動(dòng)元件2'代替圓凹部分2。利用該放油塞BP能選擇性地去除可通過過濾元件4分離出來的水。活動(dòng)元件2'的螺紋100與套管件3'的螺紋101相結(jié)合,環(huán)形墊片102確保濾清器外殼的液密附接。應(yīng)理解,在這種濾清器外殼中,可以用與圖1-2中所示的外殼相同的方式安裝圖3-4所示的濾芯CC或者圖6所示的濾芯CC,而且其作用也可以與之相同。
參考圖7,現(xiàn)在簡(jiǎn)要描述把濾清器1集成到燃油回路中的一種典型集成。
圖7按照?qǐng)D示展示了具有燃油濾清器1的內(nèi)燃機(jī)的燃油循環(huán)回路C1。按照慣例,燃油循環(huán)回路C1位于燃油罐15和共軌16之間,并且確保燃油在罐15和共軌16之間流動(dòng)。循環(huán)回路在此包括用于過濾燃油的濾清器1以及高壓泵17。高壓泵17和共軌16構(gòu)成燃油噴射系統(tǒng)。稱為“供油管路”的第一管路18a確保燃油從罐15流向共軌16,被稱為“回油管路”的第二管路18b確保燃油從噴射系統(tǒng)流入罐15。因此,把燃油泵送入罐15中,然后再濾清器1中進(jìn)行過濾,并在壓力作用下經(jīng)由泵17供應(yīng)到共軌16;然后,將一部分引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油器19中,另一部分經(jīng)由回油管路18b返回罐15中。一部分燃油還從高壓泵17送入回油管路18b。
由于具有連接到分配頭32的添加劑室E的濾清器1中濾芯CC的結(jié)構(gòu),燃油循環(huán)回路C1還導(dǎo)致流體添加劑流向共軌16。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,濾清器1具有通向供油管路18a的分配口34,如圖7所示。當(dāng)然,分配口34也可以通向不同的管路,例如,以便把流體添加劑分配到回油管路18b中。
現(xiàn)在參考圖1和圖2,對(duì)燃油在濾清器1中流動(dòng)的一個(gè)例子進(jìn)行描述。
把通常來自燃油罐15的未過濾燃油通過入口3a引入外殼(2、3)中,并使其進(jìn)入在濾芯CC周圍形成的上游區(qū)域Z1環(huán)形間隙21內(nèi)的內(nèi)部體積V1中,由過濾介質(zhì)5的外表面5a劃定所述環(huán)形間隙的界限。待過濾燃油,例如柴油,可以穿過過濾介質(zhì)5,由此留住包括固體及可能存在的水分(例如,如果加入了疏水性織物,或者如果加固件8包括具有超疏水性織物的水分離器管)在內(nèi)的雜質(zhì)。過濾介質(zhì)5可以是本身已知類型的過濾介質(zhì),在此便不對(duì)其進(jìn)行贅述。
穿過過濾介質(zhì)5之后,濾清的燃油可以在內(nèi)部空間9中沿著內(nèi)表面5a流動(dòng),例如,在被加固件8的螺旋槽引導(dǎo)時(shí),向下游流動(dòng)。經(jīng)由開口(在此為底部開口80)穿過加固件8之后,濾清的燃油可以在插入部分31周圍沿著其流動(dòng)(在此為向上流動(dòng)),以到達(dá)出口3b。在圖1的實(shí)施例中,可以看見位于燃油入口和出口3a-3b之間的文丘里管22,在出口3b上游形成局部負(fù)壓。在這個(gè)實(shí)例中,濾清的燃油穿過文丘里管22,該文丘里管被設(shè)計(jì)為朝橫向平放,所述橫向最好垂直于縱軸A。
文丘里管22設(shè)置在蓋子3的密封部分30,分配口34通向文丘里管22的狹窄區(qū)域。文丘里管22因此構(gòu)成在燃油入口3a和出口3b之一與分配口34之間產(chǎn)生壓力差的裝置。在所示的實(shí)例中,分配口34在出口3b附近,使得流體添加劑混入濾清的燃油中,并混入完全位于圓凹部分2外面的下游區(qū)域Z2的一部分中。
現(xiàn)在參考圖1至圖6,對(duì)連接到過濾元件4和蓋子3的插入部分31的添加劑室E的示例性結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
添加劑室E在此具有外套管12,通過環(huán)形部分24與容器25的液密連接得到所述套管,所述容器25區(qū)別于圓凹部分2。容器25和環(huán)形部分24可以是剛性的。具有外套管12的這個(gè)結(jié)構(gòu)使之能夠保護(hù)至少局部柔性的罐13的完整性和液密性,并且有助于與過濾元件4連接和組裝,例如利用在環(huán)形部分24上形成的引導(dǎo)面和/或附接面24a。這樣也確保了添加劑罐13周圍的燃油是清潔的。
穿過該外套管12的是流體添加劑出口管12a,最好僅有一個(gè),所述個(gè)流體添加劑出口管是由外部連接機(jī)構(gòu)28界定的。外套管12包括至少一個(gè)燃油口O1,以便燃油能夠在罐13周圍進(jìn)入添加劑室E。如圖1和圖3所示,罐13可由柔性液密壁P以及頂壁PS構(gòu)成,在此所述柔性液密壁形成圓凹部分,所述頂壁PS的中心部分最好是硬性的。罐13在外套管12內(nèi)延伸,而且壁P可以在罐13的內(nèi)部體積V2與由外套管12所限定的外圍體積V3之間移動(dòng),并且是液密的。應(yīng)理解,該壁P使罐13中的添加劑與添加劑室E中的燃油液密隔離,并保持這兩者之間壓力相等。
盡管各圖闡釋了外套管12具有與圓凹部分2分開的容器25的情況,作為選擇,可以采用界定濾清器外殼一端的容器25,由此能夠去除圓凹部分2。于是,容器25具有連接界面,例如,能通過旋擰把該連接界面附接到蓋子3(所述旋擰可與圖9A中所闡釋的相同)。通過這個(gè)選項(xiàng),環(huán)形部分24能保持與圖1-6中的實(shí)例相同或相似。還可以用一個(gè)單獨(dú)的零件代替近端法蘭7和環(huán)形部分24。
在圖3的實(shí)例中,頂壁PS包括外部連接機(jī)構(gòu)28,并且橫向延伸到縱軸A。頂壁PS的外緣最好是不能變形的,相對(duì)于外套管12固定,并且能夠保持壁P上部為直徑較大的環(huán)形。罐13因此是可以變形的,與軟包裝袋相差無幾,并且能夠通過向上推擠在壁P上而將其倒空,不產(chǎn)生死區(qū)體積。壁P的材料為可變形膜,以非限制性實(shí)例的方式,可能是彈性體(含氟彈性體)。膜的附著方式本身是已知類型的附著方式,例如,以液密密封的方式封閉膜邊緣。在罐13的軟底處于填充狀態(tài)的情況下,容器25的剛性底25a可以選擇性地與罐13的軟底接觸,如圖3中可見。在圖6的實(shí)例中,應(yīng)注意到形成壁P的膜是由非彈性柔性塑料形成的。于是,壁P可由塑料薄膜構(gòu)成(厚度可小于900微米)。
最好,外部連接機(jī)構(gòu)28以大體為管狀的方式延伸,以便界定出口管12a,并且包括密封裝置36,當(dāng)外部連接機(jī)構(gòu)28處于脫離狀態(tài)時(shí),也就是外部連接結(jié)構(gòu)未連接到在分配頭32的軸端32a上形成的連接末段35時(shí),所述密封裝置用于以液密的方式自動(dòng)關(guān)閉出口管12a。連接末段35在此通過嚙合出口管12a而與密封裝置36配合,以便連接末段35與外部連接機(jī)構(gòu)28嚙合時(shí),分配通道DC與添加劑罐13內(nèi)部連通。外部連接機(jī)構(gòu)28可以在環(huán)形部分24上略有浮動(dòng)(意即可能輕微的軸向移動(dòng),通常移動(dòng)距離小于或等于5毫米),以便有助于組裝和減少外部連接機(jī)構(gòu)28內(nèi)部組件的磨損,所述磨損有時(shí)會(huì)導(dǎo)致添加劑泄漏。
在近端法蘭7和環(huán)形部分24被單個(gè)零件代替的替換實(shí)施例中,可以理解,能以傳統(tǒng)的方式使過濾介質(zhì)5粘合到(兼具法蘭以及外套管12液密壁的功能的)所述單個(gè)零件上。例如,粘合過濾介質(zhì)5之前,可以把所述單個(gè)零件焊接到罐25上。
參考圖3和圖5,自密封外部連接機(jī)構(gòu)28包括具有兩個(gè)相對(duì)的開口的主體或者管狀部分28a,界定X軸的通道,所述X軸可與縱軸A平行,并且可能與縱軸A一致。在外部連接機(jī)構(gòu)28內(nèi)連接末段35的嚙合位置上,過濾元件4和添加劑室E處于層疊結(jié)構(gòu),并且設(shè)置密封裝置36,使其能夠經(jīng)過出口管12a與流體添加劑連通。連接末段35然后延伸遠(yuǎn)離外部連接機(jī)構(gòu)28的第一端281,換言之,遠(yuǎn)離出口管12a的開口,進(jìn)入添加劑罐13的內(nèi)部體積V2中,并且與密封裝置36嚙合。在外部連接機(jī)構(gòu)28的第二端282側(cè)(在此與添加劑出口管12a進(jìn)入內(nèi)部空間9中的開口相對(duì)應(yīng)的承口端282),在連接末段35的側(cè)外表面與安裝在管狀主體28a內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)環(huán)形墊片J1、J2之間形成至少一個(gè)液密徑向接觸。
在圖5和圖6的實(shí)例中,在此,外部連接機(jī)構(gòu)28的管狀主體28a穿過頂壁PS,并且在其側(cè)面具有外部環(huán)形突出,所述外部環(huán)形突出構(gòu)成截面為三角形的環(huán)向法蘭28b,類似于樅樹。管狀主體28a局部插入形成一部分罐3的塑料末段40中。通常焊接到頂部PS上這個(gè)末段40相對(duì)于流體添加劑罐13的頂壁PS徑向地向外突出。這個(gè)末段40界定一個(gè)通道,該通道的橫截面最好不變,以便與末端281嚙合,在此為樅樹形式。環(huán)向法蘭28b使構(gòu)成末段40的柔性材料變形,形成盡可能多的密封,因?yàn)橛信c末段40接觸的連續(xù)法蘭28b。在頂壁PS與末段40邊緣下表面之間界定焊接區(qū)域40a。該焊接區(qū)域40a垂直延伸到軸A。
在具有相同類型的末段40的一個(gè)變體中,末端281可具有外部環(huán)形槽,所述外部環(huán)形槽容納O型環(huán)。在這種情況下,可以通過鎖緊件的嚙合把末端281鎖定在適當(dāng)位置,所述鎖緊件沿著末段40的內(nèi)表面以及沿著末端281分布。例如,在末段40下部形成的徑向突出的互補(bǔ)槽元件。
在管狀主體28a內(nèi)部,沿著X軸,把滑動(dòng)安裝的閥門37用于關(guān)閉出口管12a。作為密封裝置36一部分的閥門37通過比如彈簧這樣的彈性偏置元件38朝關(guān)閉位置偏置。例如,由于環(huán)形墊片J2形成關(guān)于位于閥門37周邊的軸向表面S2的接合點(diǎn),所以實(shí)現(xiàn)液密密封。于是,當(dāng)彈性偏置元件38不在受約束力約束時(shí)(根據(jù)濾芯CC在濾清器1中的位置施加或者不施加該約束力),閥門37的管狀部分T2便可以與墊片J2徑向接觸。例如,該彈性偏置元件是由在底座39上施加壓力的彈簧構(gòu)成的,所述底座39是在第一端281形成的。卸除連接末段35時(shí),可以理解,在此通過彈簧的推力移動(dòng)閥門37,直到它接觸這種類型的接合點(diǎn),從而占據(jù)關(guān)閉位置,在所述位置其完全封閉流體添加劑出口管12a(如圖3和圖6所示)。
在圖3和圖5的非限制性實(shí)例中,通過連接末段35施加在閥門37上的推力實(shí)現(xiàn)密封裝置36的打開狀態(tài),連接末段35在此是中空的,以便把添加劑罐13放在與內(nèi)部空間9連通的位置。插入連接末段35與濾芯CC在蓋子3上的安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng),處于圖1所示的圓凹部分2與蓋子3附接的結(jié)構(gòu)。因此,可以理解,如圖3、圖5和圖6中清晰可見,(在此通過推力)機(jī)械地啟動(dòng)閥門37,或者更普遍而言,機(jī)械地啟動(dòng)外部連接機(jī)構(gòu)28的密封裝置36,與溫度無關(guān)。這樣簡(jiǎn)化了外部連接機(jī)構(gòu)28的設(shè)計(jì)。最好,在濾芯CC中只采用一個(gè)閥門37。
當(dāng)然,密封裝置36可以具有其它替代形式。密封裝置36的閥門37因此不必與管狀主體28a呈液密徑向接觸,其形式可以是以徑向液密的方式密封通道開口的球或活塞。在外部連接機(jī)構(gòu)28中采用至少兩個(gè)墊片J1、J2時(shí),可將其設(shè)置為這些墊片J1、J2分別在特定溫度范圍內(nèi)起作用,所述溫度范圍可以是不同的溫度范圍。作為一個(gè)非限制性實(shí)例,通過在軸向距離分配兩個(gè)墊片J1、J2提高液密性,所述軸向距離選擇性地至少等于由連接末段35界定的入口E1的內(nèi)徑D。
在圖3的實(shí)例中,頂壁PS的設(shè)計(jì)有所不同,因此它包括外部連接機(jī)構(gòu)28的管狀主體28a(模塑為一部分)。通過這個(gè)結(jié)構(gòu),連接末段35相對(duì)于添加劑室E的定位余量鏈較短。這樣在制造確保正確定位的分配頭32的第一軸端32a的中間件時(shí),便無需額外公差。
遠(yuǎn)端法蘭6提供中心開口60,其所具有的第一內(nèi)徑D1可小于或大體等于添加劑室E的最大直徑D3(在此至少與圖1-6中的實(shí)例中的遠(yuǎn)端法蘭6一樣寬),但是大于插入部分31的直徑(或等于該直徑),以便插入部分在連接分配頭32的步驟的過程中能夠嚙合到內(nèi)部空間9中。為了能夠組裝濾芯CC,應(yīng)該理解,近端法蘭7具有中心開口70,其所具有的第二內(nèi)徑D2與第一內(nèi)徑D1的尺寸相似。為了優(yōu)化外殼的設(shè)置,并縮小濾清器1的整體尺寸,這些直徑可滿足下列關(guān)系:
0.5≤D1/D3≤1以及0.5≤D2/D3≤1
根據(jù)一個(gè)特征,在濾芯CC未安裝在濾清器外殼中的情況下,在由遠(yuǎn)端法蘭6構(gòu)成的上部設(shè)置塞子(未顯示),從而避免污染外部連接機(jī)構(gòu)28和外圍體積V3。該塞子可密封開口60(具體在圖3中可見),所述開口使之能夠穿過遠(yuǎn)端法蘭6進(jìn)入內(nèi)部空間9。
如圖4所示,實(shí)際上,連添加劑室E的連接端10呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱是有利的,以便有助于與過濾元件4組裝。在這種情況下,由管狀主體28a界定的通道的軸X與過濾元件4的縱軸A一致。圖8也顯示了連接端在近端法蘭7的徑向部分7c的平面中的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。當(dāng)然,應(yīng)該理解,通道的軸X可以相對(duì)于環(huán)形部分24的中心軸側(cè)向偏移,于是,在濾芯CC與蓋子3的插入部分31嚙合時(shí),連接末段35相應(yīng)地相對(duì)于縱軸A偏移。在這種情況下,利用位于遠(yuǎn)端法蘭6上的導(dǎo)向裝置和/或位置指示器(標(biāo)記)很容易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的角度位置。
參考圖3-4和8,外套管12的環(huán)形部分24包括連接端10以及平行于近端法蘭7徑向部分7c延伸的徑向部分24c。連接端10穿過由徑向部分7c(這部分7c為環(huán)形)界定的開口70延伸。外部連接機(jī)構(gòu)28也可以橫穿這個(gè)開口70。在這個(gè)非限制性實(shí)例,連接端10相對(duì)于徑向部分24c徑向突出,并且圍繞外部連接機(jī)構(gòu)28的管狀主體28a(后者因此在與過濾介質(zhì)5的內(nèi)表面5b、近端法蘭7以及可選的加固件8相隔徑向距離的位置延伸)。
如圖3中可見,連接端10沿著近端法蘭7延伸,并且能夠把添加劑室E附接在過濾元件4上。連接端10包括密封唇24d或臨近自由邊的珠。該密封唇24d用于構(gòu)成密封接觸的環(huán)形區(qū)域,所述密封接觸最好是徑向接觸,下端31a的相應(yīng)環(huán)形內(nèi)表面插入內(nèi)部空間9中,直到臨近近端法蘭7。作為選擇,可以在插入部分31末端形成珠或者類似密封唇,以便與連接端10的環(huán)形表面配合。
連接端10進(jìn)一步包括環(huán)形引導(dǎo)密封表面部分24a(在此為圓筒軸承),所述環(huán)形引導(dǎo)密封表面部分從它與環(huán)形部分24的徑向部分24c相結(jié)合之處呈環(huán)狀地延伸。在連接到徑向部分7c內(nèi)緣的軸向延伸部分上,近端法蘭7包括連續(xù)的環(huán)形表面7d,該環(huán)形表面與濾芯CC中的表面部分24a呈密封環(huán)狀接觸。
同樣,遠(yuǎn)端法蘭6具有密封唇6a,該密封唇與密封部分30(例如位于管處)的相應(yīng)連續(xù)表面密封接觸。通過法蘭6和7的這兩個(gè)液密區(qū)域,把過濾元件4以密封的方式插入上游區(qū)域Z1環(huán)形空間21與內(nèi)部空間9之間,所述內(nèi)部空間只與圖1所示的出口3b連通。
現(xiàn)在參考圖3、圖4和圖6,在這個(gè)實(shí)例中可見環(huán)形部分24為圓頂狀,并且在連接到容器25的大環(huán)形邊B1與界定了外部連接機(jī)構(gòu)28的通道的小環(huán)形邊B2之間延伸。在此,外部連接機(jī)構(gòu)28與環(huán)形部分24分離,通過所述環(huán)形部分24將外部連接機(jī)構(gòu)28插入。在管狀主體28a外圍形成的軸環(huán)28c限制外部連接機(jī)構(gòu)28相對(duì)于環(huán)形部分24軸向移動(dòng)。由于如此固位,相對(duì)于插入或撤掉連接末段35期間施加的力維持末端281與罐13的頂壁PS之間的密封連接。當(dāng)然,可以采用其它形式的附接保持把外部連接機(jī)構(gòu)28整體固定到添加劑室E。
關(guān)于把添加劑室E連接到過濾元件4,在縮小了整體占用空間的簡(jiǎn)單、可靠的裝配選項(xiàng)中嵌套式插入連接端10是有利的。例如,通過下列步驟實(shí)現(xiàn)嵌套:
-通過借助于表面部分24a與近端法蘭7的連續(xù)表面7d之間的接觸和摩擦進(jìn)行連接,在此為液密式連接;以及/或者
-通過借助于夾子24b進(jìn)行卡扣裝接,所述夾子24b從連接端10的外圍表面徑向向外突出,夾子24b位于作為過濾元件4一部分的一個(gè)或多個(gè)接合點(diǎn)8b之外時(shí)嚙合。
在圖4和圖6的非限制性實(shí)例中,安裝添加劑室E,以便通過將其以嵌入式插入連接端10的內(nèi)部空間中而能夠使其與過濾元件4不可分離。夾子24b抵抗連接端10撤掉,因?yàn)樵诩庸碳?的下端8a形成的接合點(diǎn)8b。作為選擇,可以通過近端法蘭7的至少一個(gè)環(huán)形內(nèi)唇形成這種接合點(diǎn)。
盡管這些圖顯示了設(shè)置在環(huán)形表面部分24a與密封唇24d之間的環(huán)形部分24中的突出的夾子24b,但是也可以其它可能性進(jìn)行保持,例如,通過與在連接端10形成的開口嚙合的近端法蘭7的突出凸起進(jìn)行保持。
更普遍而言,應(yīng)該理解,連接端10提供固緊裝置,所述固緊裝置可以延伸到過濾介質(zhì)的下端5c外面,以便能夠連接添加劑室E,而無需把尺寸增加額外的高度。在圖6中,會(huì)注意到過濾介質(zhì)5下端5c與添加劑室13頂壁PS之間的軸向距離H1可以較小(例如小于10毫米),并且通常小于或等于遠(yuǎn)端法蘭6的高度H2。
現(xiàn)在參考圖1和圖5,對(duì)控制添加劑從添加劑室E的罐13釋放到分配口34進(jìn)行描述。
分配頭32在此包括電磁閥或者能夠全部或部分地密封分配通道DC的類似執(zhí)行器裝置62。分配頭32還包括保護(hù)執(zhí)行器裝置62的外部套筒F。該保護(hù)套筒F還包括連通管路50,所述連通管路使之能夠用燃油填充外圍體積V3。外圍體積V3中的燃油壓力與在文丘里管22上游的蓋子3的燃油通道中流動(dòng)的濾清的燃油的壓力相同,由于設(shè)計(jì)產(chǎn)生的壓頭損失除外。
在圖1的非限制性實(shí)例中,該連通管路50以液密的方式與隔室64分開,電磁閥或類似的功能元件封裝在所述隔室中。因此,燃油既不進(jìn)入電磁閥,或圍繞電磁閥,也不進(jìn)入入口E1,例如,所述入口構(gòu)成隔室64的出口。一部分分配通道DC是由安裝在支架S3中的管子構(gòu)成的,所述支架放在執(zhí)行器裝置62與蓋子3的密封部分30之間,在此執(zhí)行器裝置是電磁閥。
在濾清器1運(yùn)行期間,燃油持續(xù)在燃油入口3a和出口3b之間流動(dòng)。在此構(gòu)成壓力差生成裝置的文丘里管22在添加劑分配口34與燃油出口3b之間產(chǎn)生負(fù)壓。因?yàn)樘砑觿┦褽經(jīng)由管路50與燃油出口3b連通,在與燃油在燃油出口3b流動(dòng)相同的壓力下向外圍體積V3填充燃油。在此為活動(dòng)液密壁的添加劑罐13壁P保持添加劑罐13中的添加劑與外圍體積V3中的燃油之間壓力相同。
添加劑罐13中的壓力因此大于分配口34的壓力,由此強(qiáng)迫添加劑從罐13移動(dòng)到分配口34,然后擴(kuò)散到穿過文丘里管22流動(dòng)的燃油中,并因此進(jìn)入燃油循環(huán)回路C1。執(zhí)行器裝置62能夠防止或減少添加劑的流動(dòng)。例如,在發(fā)電機(jī)關(guān)閉時(shí),將電磁閥用于停止釋放添加劑??梢圆捎媚壳耙阎愋偷碾姶砰y,具有適合密封分配通道DC的密封件。例如,采用平行于縱軸A的可以朝著軸向移動(dòng)的傳統(tǒng)密封件(未顯示)。處于關(guān)閉位置的密封件對(duì)底座施加壓力,所述底座通常位于兩段分配通道DC之間相結(jié)合的區(qū)域。
在這個(gè)實(shí)施例中,把執(zhí)行器裝置62闡釋為完全或部分密封添加劑分配通道DC的機(jī)電裝置??梢赃x擇性地采用這種裝置,但是,當(dāng)然可以在不密封分配通道DC的情況下,或者采用其它裝置密封添加劑分配通道的情況下實(shí)施本發(fā)明,比如,其它裝置為熱力閥、“傘形”閥、止回閥或液控閥。
此外,在一個(gè)非限制性實(shí)例中,再注入燃油循環(huán)回路C1之前,可提前加熱添加劑。根據(jù)一個(gè)首選方案,將退出罐13的添加劑在進(jìn)入分配通道DC之前加熱。因此可以在第一軸端32a附近或在第一軸端32a中放置加熱表面件。例如,把添加劑加熱到30至60℃的溫度。與加熱添加劑相關(guān)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這樣能夠使其在大體不變的溫度下,并因此以恒定的粘度穿過分配通道DC分布。在分配通道DC由毛細(xì)管(直徑非常小)構(gòu)成的情況下,避免添加劑粘度變化能夠精確控制添加劑注入量。如此加熱特別有助于補(bǔ)償由于執(zhí)行器裝置62未控制的局部加熱產(chǎn)生的粘度變化。
為了優(yōu)化熱傳導(dǎo)(為了把熱損失以及加熱所需的能量減少到最少),最好加熱分配通道DC入口附近的添加劑,而不是罐13中的添加劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,分配頭32可具有加熱裝置(未顯示),例如,電加熱裝置,該裝置具有可以在蓋子3上或者外殼相似部分上從外面利用的連接器??蓪⑦B接線用于在連接器與加熱裝置的加熱表面件之間建立連接,例如,所述連接線嵌入分配頭32的側(cè)壁中。加熱表面件可以設(shè)置在一塊板上,或者類似的電子回路元件上。在這種情況下,加熱表面通常是由一個(gè)或多個(gè)PTC(正溫度系數(shù))加熱元件構(gòu)成的。
作為選擇可以通過加熱隨后穿過過濾介質(zhì)5并可進(jìn)入橫穿并且/或者圍繞第一軸端32a的燃油在第一軸端32a產(chǎn)生加熱。更普遍而言,應(yīng)理解,可以在分配口34上游加熱添加劑,最好在連接末段35與分配通道DC的入口之間加熱。
在添加劑模塊的替換實(shí)施例中,可用來自上游區(qū)域Z1的燃油填充外圍體積V3,或者使添加劑罐13承受另一種流體的壓力和/或來自壓力發(fā)生器的壓力。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可能反復(fù)利用外殼的兩部分(2、3)、使濾芯CC成本較低以及與車輛連接的柔韌性更強(qiáng)。裝配濾芯CC也簡(jiǎn)單,可利用針對(duì)具有兼容性(包括使用壽命)的過濾元件4與添加劑模塊的特定組合的連接端。
組裝過濾元件4與添加劑室E的方法能夠避免接觸添加劑罐13的出口。此外,組裝符合人體工程學(xué),減少了濾清器1的整體高度,因?yàn)槟軌虬堰B接部分10嵌套在過濾元件4的內(nèi)部空間9中。在各圖的非限制性實(shí)例中,無需把墊片插在濾芯CC和外殼(2、3)之間,由此減少了安裝或拆卸濾芯CC過程中操作的零件的數(shù)量。當(dāng)然,這并不排除更換濾芯CC時(shí)可以更換獨(dú)立墊片的備選方案。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是采用柔性罐13,該柔性罐由于最初為碗狀的壁P能夠不受妨礙地接近頂壁PS(因?yàn)榱黧w添加劑逐漸釋放到回路C1中)的能力而能夠完全收縮并圍住該柔性罐本身。當(dāng)然,罐13可以具有不同于帶圓底的簡(jiǎn)單小袋的其它幾何結(jié)構(gòu),圖中的實(shí)例只是舉例說明。
本發(fā)明的裝置能夠輸送燃油中包含的任何類型的添加劑。這些添加劑可分為兩類:具有催化功能的輔助微粒過濾器(PF)回?zé)岬奶砑觿?,通常是指燃油催化?FBC);以及具有除催化功能外其它功能的添加劑。
添加劑可為流體或固體形式。
FBC添加劑的形式可為鹽或有機(jī)金屬配合物,或者這些鹽或配合物的混合物,可溶于或可分散于燃油中。其形式也可以是膠態(tài)分散體。該分散體的膠體可以基于一種稀土化合物和/或選自周期表中IIA族、IVA族、VIIA族、VIII族、IB族、IIB族、IIIB族和IVB族的金屬。
更具體而言,它們可以是鈰基化合物和/或鐵基化合物。
上面提到的周期表是在編號(hào)為1的法國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)公報(bào)增刊(1966年1月)中發(fā)布的周期表。
還可以采用包含清潔劑成分的膠態(tài)分散體。
關(guān)于膠態(tài)分散體的例子,我們可以提到專利申請(qǐng)書EP 671205、WO97/19022、WO 01/10545和WO 03/053560中所描述的,后兩個(gè)專利申請(qǐng)書描述了分別以鈰和鐵化合物為基礎(chǔ)的分散體,這些分散體還包含兩親試劑。
申請(qǐng)書WO 2012/084838和WO 2012/084851公開了也可以采用的結(jié)晶形式的鐵分散體。
我們還可以提及申請(qǐng)書WO 2010/150040、WO 2012/084906、WO 2012/097937,這些申請(qǐng)書描述了以鐵化合物、兩親試劑以及包括季銨鹽的清潔劑成分為基礎(chǔ)的膠態(tài)分散體。
還可以把其它類型的已知添加劑注入燃油回路中,所述已知添加劑并非FBC,并且具有不同于催化功能的功能。這些添加劑在運(yùn)行期間改善發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃油分配以及/或者發(fā)動(dòng)機(jī)性能以及/或者發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。
實(shí)例為消泡劑、除冰劑、降低令燃油形成云霧或凍結(jié)的溫度的聚合添加劑以及改善添加劑的流體。
還可以采用防銹劑。
還可以采用提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的添加劑,比如十六烷升壓添加劑、辛烷升壓添加劑、抑煙劑、摩擦改進(jìn)劑(FM)添加劑或“極壓”添加劑。
還可以采用減少噴油器處沉積物的清潔添加劑。
還可以采用潤(rùn)滑改進(jìn)添加劑防止磨損或卡住,尤其是在高壓泵和噴油器中,因?yàn)槿加蜐?rùn)滑性較差。
可以考慮在運(yùn)行期間提高發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性的添加劑:還可以采用抗氧化劑、穩(wěn)定劑、抵消某些金屬催化效應(yīng)的金屬鈍化劑、使成形粒子分散并防止相對(duì)較大粒子聚集的分散劑。
根據(jù)一個(gè)特殊實(shí)施例,添加劑是清潔添加劑和潤(rùn)滑添加劑并且可能還有防腐添加劑的一種組合。
在車輛裝有微粒過濾器的情況下,與上文所述(專利申請(qǐng)書WO 2010/150040)的清潔劑型燃油性能添加劑相結(jié)合的FBC型添加劑特別有利。
同樣,還有利于把多種燃油性能添加劑與FBC型添加劑相結(jié)合,尤其是在燃油變化無常而且/或質(zhì)量較差的地理區(qū)域銷售車輛的情況下,更是如此。
在車輛沒有裝微粒過濾器的情況下,可以考慮各種類型的添加劑組合,比如把一種或多種洗滌劑與潤(rùn)滑劑和防腐劑相結(jié)合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該很清楚,在不脫離權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍的前提下,本發(fā)明可以采用很多其它特定形式的實(shí)施例。尤其是,盡管說明書提到了實(shí)施液密密封區(qū)域的幾個(gè)實(shí)例,本領(lǐng)域技術(shù)人員也了解提供環(huán)形密封的任何其它實(shí)施例適合過濾元件4與蓋子3之間的密封區(qū)域(過濾元件4與添加劑室E之間的密封區(qū)域也是如此).
此外,應(yīng)理解,壓力差不一定是由負(fù)壓現(xiàn)象產(chǎn)生的,例如,通過文丘里管22(采用隔膜可代替文丘里管22)產(chǎn)生的,還可以由添加劑罐13至少一個(gè)壁P的外表面施加的正壓產(chǎn)生。還應(yīng)理解,壓力差產(chǎn)生裝置可以是過濾元件4;在這種情況下,密封部分40可以沒有文丘里管,并且可以消除在插入部分31中形成的連通管路50。