專利名稱：特別是用于汽車的用于干燥燃料的裝置和方法
特別是用于汽車的用于干燥燃料的裝置和方法
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及用于干燥燃料的一種裝置和一種方法，特別是用于汽車。柴油噴射元件對柴油質量有相對較高的要求。當柴油中存在不溶解的水時，該元件由于因此降低的柴油潤滑能力在相對更短的時間內發(fā)生故障。迄今為止嘗試過通過在柴油噴射元件上使用涂層或者特殊的材料配對來改善或者保證使用潤滑相對較差的柴油時的運行。兩種措施都相對比較昂貴。此外還公知的是，鋼的腐蝕在有含有乙醇的汽油流過的汽油噴射系統(tǒng)中增強。此外因此在這里額外的防腐蝕措施也是必需的，當需要獲得更長的元件壽命時?？偟目磥?，現(xiàn)在為柴油或者含有乙醇的汽油的燃料中的水導致在和燃料接觸的元件上的腐蝕率的顯著提尚。從DE 10 2005 035 782 Al中公知，在汽車的廢氣流中使用干燥劑，該干燥劑在廢氣溫度較低時吸收廢氣中的水或者廢氣中的水蒸氣并且在廢氣溫度較高時又將它們不可見地釋放到環(huán)境空氣中。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的任務在于，準備一種裝置和一種方法，該裝置和方法可以實現(xiàn)除去位于燃料中的水分，特別是水。同時該裝置和方法應當實現(xiàn)燃料的干燥以可再生的過程發(fā)生，從而所使用的干燥劑在分量相對較少的情況下可以在一段很長的時間內被重復使用。 在理想情況下這意味著，一種或者相同的干燥劑可以被用于例如內燃機在其整個工作時間內所需要的燃料總量，而不必更換或者補充。該任務通過具有獨立的權利要求的特征的一種裝置和一種方法得到解決。本發(fā)明以該原理為基礎，即具有干燥劑，該干燥劑在溫度低于所謂的再生溫度時從空氣中吸收水分，特別是水或者水蒸氣，并且在溫度高于再生溫度時又將水分釋放到環(huán)境空氣中。該特征與亨利定律相結合，按照亨利定律一種液體(這里為燃料)中的含水量與位于液體上方的空氣的濕度這樣相關，即在干燥液體上方的空氣時液體中的濕度也減小。從而燃料的干燥，特別是從燃料中除去水以這樣的方式進行，即位于燃料上方的空氣借助于干燥劑被干燥。依據(jù)本發(fā)明的特別是用于汽車的用于干燥燃料的裝置和方法的有利的改進方案在從屬權利要求中說明。至少兩個在說明、權利要求和/或附圖中公開的特征的總體結合都在本發(fā)明的范圍內。為了避免在干燥劑的再生階段從干燥劑釋放到環(huán)境空氣中的水分又向燃料箱的方向流動并且因此再次增大燃料中的含水量，在一種有利的改進方案中設置為，儲備容器具有進入口，連接機構通入該進入口中，并且該進入口可以被進入閥封閉。特別優(yōu)選的是，儲備容器具有排出口，并且排出口可以被排出閥封閉。由此實現(xiàn)了水分僅僅在再生階段被釋放到環(huán)境空氣中，并且另一方面避免了同樣被干燥劑干燥的環(huán)境空氣的流入。因此具有的干燥劑量以有利的方式只被用于干燥燃料。在另一種有利的結構方案中提出，加熱裝置是內燃機的排氣管的部件。由此裝置的結構耗費和成本被降低，因為可以省去單獨的加熱裝置。此外當排氣管被設置為與儲備容器直接貼靠時，以簡單的方式和方法獲得了向干燥劑的熱傳遞，這額外地降低了結構耗費。為了對閥的例如供電故障或者在其他故障時實現(xiàn)燃料的干燥，并且同時避免環(huán)境空氣接觸干燥劑，有利的是，進入閥被設計為在溫度低于再生溫度時為自動打開的閥并且排出閥被設計為在溫度低于再生溫度時為自動關閉的閥。為了提供在儲備容器中用于待干燥空氣的干燥劑的盡可能大的接觸面積，此外在一種有利的改進方案中提出，儲備容器只被部分裝填干燥劑，從而在儲備容器中形成了無干燥劑的自由空間。同樣有利的是，在燃料箱中燃料液面以上形成自由空間。由此在燃料和位于燃料上方的空氣之間形成了較大的水分交換面。為了優(yōu)化運行，在依據(jù)本發(fā)明的方法的一種特別優(yōu)選的實施方式中提出，在水分被干燥劑吸收的第一工作階段中，連接在儲備容器和燃料箱之間的連接機構中的進入閥被打開，而將儲備容器與環(huán)境空氣連接的排出閥被關閉，并且在干燥劑又放出水分的第二工作階段中，進入閥被關閉并且排出閥被打開。本發(fā)明更多的優(yōu)點、特征和細節(jié)在以下的優(yōu)選實施例說明中并且借助于附圖得出。其中

圖1在簡化的示意圖中示出用于干燥燃料的裝置。在圖1中示出的特別是用于汽車的裝置10用于干燥燃料1。燃料在這里被理解為通常在汽車運行時在其驅動發(fā)動機中使用的汽油燃料或者柴油燃料。燃料1典型地包含有一定量的水，水降低了燃料1在其與噴射系統(tǒng)的部件直接接觸的表面的潤滑性能并且因此應當借助于裝置10被從燃料1中除去。裝置10具有干燥劑2的儲備容器11。干燥劑2為一種適合用于干燥空氣的化學物質，也就是說，一種除去空氣中的特別是水或者水蒸氣形式的水分的物質。作為例子并且因此不受限制地矽膠、沸石、硅膠或者氯化鈣被作為合適的干燥劑2。所述干燥劑2具有以下特性，即例如在室溫時吸收水或水蒸氣并且從所謂的再生溫度開始又釋放到環(huán)境空氣中。硅膠和沸石在溫度高于100攝氏度時釋放之前吸收的水分到環(huán)境空氣中，而氯化鈣在溫度高于250攝氏度時才釋放之前吸收的水分到環(huán)境空氣中。借助于該效應干燥劑2可以被再生，即被持續(xù)重復使用，這在裝置10中被充分利用。儲備容器11具有至少兩個開口，一個進入口 12和一個排出口 13。所述開口被構成在儲備容器10的上壁14中，其中儲備容器11中的干燥劑2不完全填滿儲備容器，而是在干燥劑2的表面和上壁14之間保留第一自由空間16。進入口 12可以借助于進入閥18 被密封封閉并且排出口 13可以借助于排出閥19被密封封閉。進入閥18和排出閥19例如是可電控的閥，其中控制特別是通過與控制設備連接的汽車電纜束進行。進入閥18優(yōu)選被構成為在無電流時打開，而排出閥19優(yōu)選被構成為在無電流時關閉。進入口 12通過被構成為氣密的軟管連接20的連接機構與燃料箱22上的開口 21 相連。開口 21優(yōu)選被設置在燃料箱22的上部區(qū)域或者被這樣設置，即避免了燃料1溢出或者進入開口 21和軟管連接20中。此外對于干燥過程特別有利的是，在燃料箱22內燃料液面3上方保留第二自由空間23。依據(jù)本發(fā)明軟管連接20的長度應當被構成得盡量短，同樣應當選擇盡可能大的軟管連接20截面，因為兩種措施都有利于以下還要說明的干燥過程。干燥劑2的儲備容器11與加熱裝置25連接。特別有利的是，將車輛的內燃機5的排氣歧管或者排氣管26作為加熱裝置25。然而作為替代也可行的是，為儲備容器11裝備單獨的與排氣管26分離的或者與排氣管連接的加熱裝置。從排氣管沈到儲備容器11并且因此到干燥劑2的熱傳遞通過熱傳導這樣進行，即儲備容器11例如將下壁27直接緊貼在排氣管沈的壁觀上。裝置10如下工作，其中假設干燥劑2例如為再生溫度為大約100攝氏度的硅膠 在溫度低于硅膠的再生溫度時，進入閥18打開，而排出閥19關閉。該狀態(tài)典型地在停車或者在發(fā)動機5暖機時出現(xiàn)，因為排氣管沈還沒有對干燥劑2進行足夠強的加熱。通過關閉排出閥19避免了環(huán)境空氣到達干燥劑2。燃料箱22通過打開的進入閥18經(jīng)過軟管連接 20與儲備容器11的內部空間或者與干燥劑2連接。通過擴散過程，儲存在燃料1上方的空氣中的水與除去空氣中的水的干燥劑2形成作用連接并且被儲存在干燥劑2中。由于根據(jù)亨利定律，燃料1中的水含量與燃料1上方的空氣中的水含量相關，因此在通過干燥劑2干燥空氣時可以同時除去燃料1中的水，并且因此燃料1被干燥。由此燃料1的潤滑性以所期望的方式得到提高。一旦干燥劑2的溫度超過再生溫度，這種情況典型地在行駛或者內燃機5長時間運轉時通過排氣管沈對干燥劑2的加熱出現(xiàn)，進入閥18被關閉，而排出閥19被打開。通過高于干燥劑2的再生溫度的溫度儲存在干燥劑2中的水被再次蒸發(fā)并且可以通過排出閥 19被作為水蒸氣釋放到環(huán)境空氣中。通過水的釋放，干燥劑2得到再生，也就是說，干燥劑又可以吸收水分了。作為例子提到，對于儲存量為40升的柴油燃料體積比的水含量對應于400克水。現(xiàn)在在儲備容器11中儲存有500克的硅膠，從而在四個吸收和再生循環(huán)內水量可以被從柴油燃料中除去。如果使用相同量的氯化鈣代替硅膠作為干燥劑2，可以在僅僅一個循環(huán)內除去水。作為補充提出，為了加速通過干燥劑2對水的吸收，或者當軟管連接20相對較長時有利的是，例如借助于抽吸裝置將燃料1上方的空氣有針對性地引向干燥劑2。由此通過干燥劑2進行的水的吸收過程得到加速或者增強。此外也可以使用這樣的閥替代可電控的進入閥18和排出閥19，這種閥從一定溫度起機械地自動打開或關閉類似的冷卻水恒溫器。
權利要求
1.用于干燥燃料(1)的裝置(10)，特別是用于汽車，具有用于干燥劑O)的儲備容器(11)，其中所述干燥劑(2)在溫度低于再生溫度以下時吸收水分，并且在溫度高于再生溫度時又放出水分；還在儲備容器(11)和儲存燃料(1)的燃料箱0 之間具有連接機構 (20)，其中通過該連接機構00)位于燃料(1)上方的空氣與干燥劑(2)形成作用連接；并且具有用于將干燥劑( 加熱到再生溫度以上的溫度的加熱裝置05)。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述儲備容器(11)具有進入口(12)，所述連接機構OO)通入所述進入口中，并且所述進入口(1 可以被進入閥(18)封閉。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述儲備容器(11)具有排出口(13)，并且所述排出口(1 可以被排出閥(19)封閉。
4.如權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置05)是內燃機 (5)的排氣管(26)的部件。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述排氣管06)被設置為與所述儲備容器 (11)直接貼靠。
6.如權利要求3至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述進入閥(18)被設計為在溫度低于再生溫度時為自動打開的閥，并且所述排出閥(19)被設計為在溫度低于再生溫度時為自動關閉的閥。
7.如權利要求1至6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述儲備容器(11)只被部分裝填有所述干燥劑O)，從而在所述儲備容器(11)中形成了無干燥劑O)的第一自由空間 (16)。
8.如權利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述燃料箱02)中在燃料液面(3)以上形成了第二自由空間03)。
9.用于干燥燃料(1)的方法，特別是用于汽車，其中在儲備容器(11)中儲存有干燥劑 O)，所述干燥劑在溫度低于再生溫度時特別是從空氣中吸收水分，并且在溫度高于再生溫度時又將水分釋放到環(huán)境空氣中，其中所述儲備容器(11)與儲存燃料(1)的燃料箱02) 這樣形成連接，即位于所述燃料(1)上方的空氣與所述干燥劑(2)形成作用連接；并且其中設置有加熱裝置(25)，所述加熱裝置為了所述干燥劑O)的再生將所述干燥劑( 加熱到將水分又釋放到環(huán)境空氣中的溫度。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，在水分被所述干燥劑(2)吸收的第一工作階段中，連接在所述儲備容器(11)和所述燃料箱0 之間的連接機構OO)中的進入閥 (18)被打開，而將所述儲備容器(11)與環(huán)境空氣連接的排出閥(19)被關閉，并且在所述干燥劑( 又放出水分的第二工作階段中，所述進入閥(18)被關閉并且所述排出閥(19)被打開。
全文摘要
一種用于干燥燃料(1)的裝置(10)，特別是用于汽車，其具有用于干燥劑(2)的儲備容器(11)，其中干燥劑(2)在溫度低于再生溫度以下時吸收水分，并且在溫度高于再生溫度時又放出水分。此外在儲備容器(11)和儲存燃料(1)的燃料箱(22)之間設置有連接機構(20)，其中通過該連接機構(20)位于燃料(1)上方的空氣與干燥劑(2)形成作用連接。借助于用于將干燥劑(2)加熱到再生溫度以上的溫度的加熱裝置(25)使干燥劑(2)再生。依據(jù)本發(fā)明的裝置(10)實現(xiàn)了除去位于燃料(1)中的水。
文檔編號F02M37/22GK102365449SQ201080014004
公開日2012年2月29日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者R·巴魯諾維克, V·哈斯 申請人:羅伯特·博世有限公司