DE102007035428A1 - Water introducing device for internal-combustion engine, has pair of water outlets for outputting water jets intersecting within intake ports, where water jets intersect at center of intake port-cross section - Google Patents
Water introducing device for internal-combustion engine, has pair of water outlets for outputting water jets intersecting within intake ports, where water jets intersect at center of intake port-cross section Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007035428A1 DE102007035428A1 DE102007035428A DE102007035428A DE102007035428A1 DE 102007035428 A1 DE102007035428 A1 DE 102007035428A1 DE 102007035428 A DE102007035428 A DE 102007035428A DE 102007035428 A DE102007035428 A DE 102007035428A DE 102007035428 A1 DE102007035428 A1 DE 102007035428A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- water
- facility
- water outlet
- channel
- outlet openings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
- F02M25/0225—Water atomisers or mixers, e.g. using ultrasonic waves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/025—Adding water
- F02M25/028—Adding water into the charge intakes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einbringung von Wasser in einen in einen Ansaugkanal geführten Ansaugluftstrom einer Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Einrichtung.The The invention relates to a device for introducing water into an intake air flow guided into an intake passage Internal combustion engine and a method for operating such Facility.
Um die Leistung von Brennkraftmaschinen zu steigern, ist es allgemein bekannt, Wasser in die im Ansaugtrakt geführte Verbrennungsluft einzuspritzen. Außerdem wird mit einer derartigen Wassereinspritzung der Schadstoffausstoß, insbesondere von Stickoxiden, gesenkt und die Lebensdauer der Brennkraftmaschine erhöht sich. Durch die aufzubringende Verdampfungswärme bewirkt die eingespritzte Flüssigkeit eine effektive Innenkühlung der Brennkraftmaschine. Eine Leistungssteigerung ergibt sich aufgrund der höheren Dichte der Verbrennungsluft. Des Weiteren können Zündwinkel auf eine frühere Position gestellt werden, da die kühlere Verbrennungsluft weniger zum Klopfen neigt.Around It is common to increase the performance of internal combustion engines known, water in the guided in the intake tract combustion air inject. In addition, with such a water injection the pollutant emissions, in particular of nitrogen oxides, lowered and the life of the internal combustion engine increases. Due to the applied heat of vaporization causes the injected liquid an effective internal cooling the internal combustion engine. An increase in performance results due to the higher density of combustion air. Furthermore you can Ignition angle set to an earlier position because the cooler combustion air is less likely to knock inclines.
Die
Einbringung von Wasser in einen Ansaugluftstrom einer Brennkraftmaschine
erfolgt dabei beispielsweise mittels eines Sprühkopfes,
wie er aus der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, auch bei einer bewegten und sich ändernden Ansaugluftströmung eine homogene und über den Querschnitt zumindest annähernd rotationssymmetrische Beaufschlagung des Ansaugluftstroms mit Wasser zu gewährleisten.task The invention is therefore, even with a moving and changing Intake air flow a homogeneous and over the Cross-section at least approximately rotationally symmetrical loading of the intake air flow with water.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei erfindungsgemäß wenigstens zwei Wasserauslassöffnungen zur Ausbringung von sich innerhalb des Ansaugkanals schneidenden Wasserstrahlen vorgesehen sind. Indem sich die wenigstens zwei Wasserstrahlen schneiden, erfolgt im Schnittpunkt eine feine Zerstäubung. Außerdem trägt zur Lösung ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Einrichtung bei, welches sich dadurch auszeichnet, dass eine Einbringung von Wasser bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine in ihrem oberen Lastbereich erfolgt.The Solution of the task is done with a device with the Features of claim 1, wherein according to the invention at least two water outlet openings for spreading within the intake duct cutting water jets are provided. By doing the at least two water jets intersect, takes place at the intersection a fine atomization. Also carries to solve a method for operating the inventive Institution at, which is characterized in that a contribution of water during operation of the internal combustion engine in its upper Load range is done.
Besonders zu bevorzugende Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Especially preferred embodiments and developments The invention are the subject of the dependent claims.
Vorzugsweise sind zwei Wasserauslassöffnungen zur Ausbringung von sich zumindest annähernd ansaugkanalquerschnittmittig schneidender Wasserstrahlen vorgesehen. Wenn sich die Wasserstrahlen zumindest annähernd in der Querschnittsmitte des Ansaugkanals schneiden, wird eine besonders gute Verteilung des fein zerstäubten Wassers über den Ansaugluftstromquerschnitt erreicht.Preferably There are two water outlet openings for the application of itself at least approximately suction channel cross-section center cutting water jets intended. When the water jets are at least approximate cutting in the cross-section center of the intake duct, is a particularly good Distribution of finely atomized water over the Intake air flow cross section reached.
Sehr zweckmäßig ist es, wenn die wenigstens zwei Wasserauslassöffnungen einander ansaugkanalquerschnittbezogen zumindest annähernd gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch wird eine besonders gute und feine Zerstäubung des eingebrachten Wassers erreicht. Außerdem ergibt sich über den Ansaugkanalquerschnitt ein besonders symmetrisches und homogenes Zerstäubungsbild.Very it is expedient if the at least two water outlet each intake channel cross-section at least approximately opposite are arranged. This is a particularly good and fine atomization of the introduced water. In addition, results over the intake duct cross-section a particularly symmetrical and homogeneous Zerstäubungsbild.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Einrichtung einen Umfangskanal zur gemeinsamen Wasserversorgung mehrerer Wasserauslassöffnungen aufweist. So werden nicht nur mehrere gesonderte Wasserversorgungen vermieden, sondern es ist auch gewährleistet, dass jede Wasserauslassöffnung mit demselben Druck beaufschlagt wird, was wiederum einer gleichmäßigen und symmetrischen Zerstäubung zugute kommt.From It is particularly advantageous if the device has a peripheral channel for the common water supply of several water outlet openings having. So not only several separate water supplies It also ensures that each one is avoided Water outlet is pressurized with the same pressure, which in turn gives a uniform and symmetrical atomization benefits.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Umfangskanal eine Wasserzuflussöffnung auf. Außerdem weist der Umfangskanal neben den wenigstens zwei Wasserauslassöffnungen eine Wasserabflussöffnung auf. Zweckmäßigerweise ist der Wasserabflussöffnung ein Regelventil zugeordnet. Der Umfangskanal kann über die Wasserzuflussöffnung mit unter Druck stehendem Wasser versorgt werden, mittels des Regelventils ist eine wasserabflussseitige Regelung ermöglicht.According to one preferred embodiment of the invention, the peripheral channel a water inlet opening. In addition, points the circumferential channel adjacent to the at least two water outlet openings a water drainage opening. Conveniently, the water outlet opening is assigned a control valve. The peripheral channel can be over the water inlet opening be supplied with pressurized water, by means of the control valve is a water outlet side control allows.
Einer besonders zu bevorzugenden Ausgestaltung der Erfindung zufolge weist die Einrichtung ein außenrohrstutzenförmiges Außenteil und ein innenrohrstutzenförmiges Innenteil auf, wobei zwischen Außenteil und Innenteil der Umfangskanal gebildet ist. Zur gegenseitigen Verbindung weisen das Außenteil und das Innenteil jeweils einen Verbindungsflansch auf.one particularly preferred embodiment of the invention according to the device is a Außenrohrstutzenförmiges outer part and an inner tube neck-shaped inner part, wherein between Outer part and inner part of the circumferential channel is formed. For mutual connection, the outer part and the Inner part each have a connecting flange.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass beim Abstellen der Einrichtung druckdifferenzbedingt aus dem Umfangskanal über die wenigstens zwei Wasserauslassöffnungen eine vorbestimmte Restwassermenge in den Ansaugluftstrom eingebracht wird. Dadurch wird ein Nachheizen der Brennkraftmaschine verhindert und eine Kühlung nach einer Lastphase unterstützt.A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that when stopping the device due to pressure difference from the peripheral channel via the at least two water outlet a predetermined amount of residual water in the intake air stream is introduced. This prevents afterheating of the internal combustion engine and supports cooling after a load phase.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figuren ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaftfollowing With reference to figures, a particularly preferred embodiment of the invention explained in more detail, showing schematically and exemplary
Eine
Detailansicht des Innenteils
Zur
gegenseitigen Verbindung weisen Außenteil
Das
Außenteil
Im
Außenteil
Zur
Einbindung in den Ansaugkanal und zur Verbindung mit weiteren Teilen
des Ansaugkanals weisen das Innenteil
Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich in besonderem Maße für den Einsatz in hochverdichtenden gasbetriebenen Brennkraftmaschinen, insbesondere wasserstoffbetriebenen Brennkraftmaschinen, wobei durch eine definierte Beimengung von fein zerstäubtem Wasser zur Ansaugluft die Prozesstemperatur bei der Verbrennung des Gases, insbesondere des Wasserstoffes, erheblich gesenkt werden kann. Ein Aufheizen des Brennraums und anderer Bauteile, die zur Bildung sog. hot-spots neigen, wird verhindert. Dadurch sinkt die Rückzündungsneigung und es kann stöchiometrisches Gemisch (λ = 1) mit einem drehmomentoptimalen Zündwinkel verbrannt werden. Außerdem sinkt das Emissionsniveau, durch die niedrigeren Prozesstemperaturen entstehen weniger Stickoxide.The Inventive device is suitable in particular Dimensions for use in high-compression gas-powered Internal combustion engines, in particular hydrogen-powered internal combustion engines, wherein by a defined admixture of finely atomized Water to the intake air the process temperature during combustion of the gas, in particular of the hydrogen, be lowered considerably can. A heating of the combustion chamber and other components that contribute to Formation of so-called hot spots tend to be prevented. This reduces the Reflux tendency and it can be stoichiometric Mixture (λ = 1) with a torque-optimal ignition angle to be burned. In addition, the emission level drops the lower process temperatures produce less nitrogen oxides.
Aus
einem Vorratsbehälter wird Wasser mittels einer Pumpe,
beispielsweise einer Rollenzellenpumpe, mit 4–12 bar, insbesondere
mit ca. 8 bar, zur Einrichtung
Der
Umfangskanal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 03/089775 A1 [0003, 0003] WO 03/089775 A1 [0003, 0003]
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007035428A DE102007035428A1 (en) | 2007-07-28 | 2007-07-28 | Water introducing device for internal-combustion engine, has pair of water outlets for outputting water jets intersecting within intake ports, where water jets intersect at center of intake port-cross section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007035428A DE102007035428A1 (en) | 2007-07-28 | 2007-07-28 | Water introducing device for internal-combustion engine, has pair of water outlets for outputting water jets intersecting within intake ports, where water jets intersect at center of intake port-cross section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007035428A1 true DE102007035428A1 (en) | 2009-01-29 |
Family
ID=40157361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007035428A Withdrawn DE102007035428A1 (en) | 2007-07-28 | 2007-07-28 | Water introducing device for internal-combustion engine, has pair of water outlets for outputting water jets intersecting within intake ports, where water jets intersect at center of intake port-cross section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007035428A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014204509A1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Water injection system for an internal combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2110006A1 (en) * | 1971-03-03 | 1972-09-07 | Henkel, Walter, 2871 Bookhorn | Exhaust gas cleaning apparatus for carburetor internal combustion machines |
US3845745A (en) * | 1972-07-03 | 1974-11-05 | C Dunlap | Water injection system for an internal combustion engine |
WO2003089775A1 (en) | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Marioff Corporation Oy | Spraying head |
US20060249102A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-11-09 | S.I.S. Power, Inc | Devices, systems and methods for controlling introduction of additives into an internal combustion engine |
-
2007
- 2007-07-28 DE DE102007035428A patent/DE102007035428A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2110006A1 (en) * | 1971-03-03 | 1972-09-07 | Henkel, Walter, 2871 Bookhorn | Exhaust gas cleaning apparatus for carburetor internal combustion machines |
US3845745A (en) * | 1972-07-03 | 1974-11-05 | C Dunlap | Water injection system for an internal combustion engine |
WO2003089775A1 (en) | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Marioff Corporation Oy | Spraying head |
US20060249102A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-11-09 | S.I.S. Power, Inc | Devices, systems and methods for controlling introduction of additives into an internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014204509A1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Water injection system for an internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4119206C2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engines | |
DE102006000407A1 (en) | Fuel injector with multiple injection holes | |
DE2060401B2 (en) | Fuel injector for gas turbine jet engines | |
DE4129834A1 (en) | DEVICE FOR INJECTING A FUEL-GAS MIXTURE | |
DE3716402A1 (en) | FUEL INJECTION NOZZLE | |
EP2370687A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE2650807A1 (en) | BURNING DEVICE | |
DE102010063355A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
WO2012167993A1 (en) | Valve for metering a flowing medium | |
WO2015086536A1 (en) | Nozzle head and fluid injection valve | |
DE1476168A1 (en) | Fuel injection device for internal combustion engines | |
EP0551633A1 (en) | Fuel injection nozzle for an internal combustion engine | |
DE112019003161T5 (en) | Liquid fuel injection valve with dual outlet shut-off valve for dual fuel system | |
DE102017130984A1 (en) | Internal combustion engine with prechamber ignition | |
DE3886126T2 (en) | Fuel injector. | |
DE2807345A1 (en) | Turbulence producing fuel injection valve for diesel engine - has turbulence chamber with fuel feed channels entering valve seat area at tangent | |
DE102007035428A1 (en) | Water introducing device for internal-combustion engine, has pair of water outlets for outputting water jets intersecting within intake ports, where water jets intersect at center of intake port-cross section | |
DE102008044242A1 (en) | Internal combustion engine | |
WO2005019636A1 (en) | Fuel injection unit and method for injection of fuel | |
WO2012084515A1 (en) | Nozzle body comprising an injection hole having at least two inlet openings | |
DE102016225454B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine | |
DE60314226T2 (en) | Spray pattern element and fuel injection valve with the same | |
DE2743124A1 (en) | FUEL SUPPLY DEVICE FOR SUPER SOUND FLOW IN THE INTAKE PIPE OF A COMBUSTION ENGINE | |
DE10312486B4 (en) | Fuel injector | |
DE19647301A1 (en) | Mixture-preparation system for Otto-cycle engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130201 |