DE102014222463A1

DE102014222463A1 - Water injection device and method of operating such

Info

Publication number: DE102014222463A1
Application number: DE102014222463.2A
Authority: DE
Inventors: Manfred Lauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zur Wassereinspritzung für ein Fahrzeug, mit einem Wasserbehälter (4), der mittels einer Zuleitung (10) mit einer Anzahl von Einspritzdüsen (8) verbunden ist, und mit einer entlang der Zuleitung (10) angeordneten Pumpe (6), zur Förderung von Wasser vom Wasserbehälter (4) zu den Einspritzdüsen (8) in einem Förderbetrieb, wobei die Pumpe (6) eine Saugseite (6A) und eine Druckseite (6B) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (6) in einem Entwässerungsbetrieb auch zum Entwässern der Einspritzdüsen (8) und der Zuleitung (10) dient. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung (2).The invention relates to a device (2) for water injection for a vehicle, comprising a water tank (4) which is connected to a number of injection nozzles (8) by means of a supply line (10) and a pump arranged along the supply line (10) (6), for conveying water from the water tank (4) to the injection nozzles (8) in a conveying operation, wherein the pump (6) has a suction side (6A) and a pressure side (6B), characterized in that the pump (6 ) also serves for dewatering the injection nozzles (8) and the supply line (10) in a dewatering operation. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a device (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wassereinspritzung für ein Fahrzeug, mit einem Wasserbehälter, der mittels einer Zuleitung mit einer Anzahl von Einspritzdüsen verbunden ist, und mit einer entlang der Zuleitung angeordneten Pumpe, zur Förderung von Wasser vom Wasserbehälter zu den Einspritzdüsen in einem Förderbetrieb, wobei die Pumpe eine Saugseite und eine Druckseite aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for injecting water for a vehicle, comprising a water container, which is connected by means of a supply line with a number of injection nozzles, and with a pump arranged along the feed line, for conveying water from the water container to the injection nozzles in a conveying operation the pump has a suction side and a pressure side. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a device.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 31 44 472 A1 bekannt.Such a device is for example from the DE 31 44 472 A1 known.

Zur Verbesserung des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs ist es bekannt, dem Kraftstoff Wasser beizumischen. Hierzu wird üblicherweise eine Vorrichtung zur Wassereinspritzung verwendet, auch als Wassereinspritzanlage bezeichnet. Eine solche Vorrichtung umfasst üblicherweise eine Pumpe, die Wasser aus einem Wasserbehälter über geeignete Leitungen, das heißt über eine Zuleitung einer Anzahl von Einspritzdüsen zuführt. Mittels der Einspritzdüsen, auch als Injektoren bezeichnet, wird dann im Betrieb Wasser beispielsweise in den Ansaugtrakt im Fahrzeug eingedüst. Nach Beendigung des Fahrtbetriebs verbleibt möglicherweise Wasser in den Einspritzdüsen und der Zuleitung. Um eine Beschädigung der Vorrichtung durch Gefrieren dieses Wassers zu verhindern, wird die Vorrichtung bei Fahrtende üblicherweise entwässert.To improve the operation of an internal combustion engine of a vehicle, it is known to mix water with the fuel. For this purpose, usually a device for water injection is used, also referred to as water injection system. Such a device usually comprises a pump which supplies water from a water tank via suitable lines, that is, via a feed line to a number of injection nozzles. By means of the injection nozzles, also referred to as injectors, water is then injected during operation into the intake tract in the vehicle, for example. After completing the drive operation, water may remain in the injectors and the supply line. In order to prevent damage to the device by freezing this water, the device is usually drained at the end of travel.

Beim Entwässern insbesondere von langen Leitungen besteht das Problem, dass möglicherweise über einen längeren Zeitraum Luft angesaugt wird.When dewatering, especially long lines, the problem is that air may be sucked in over a long period of time.

Die DE 31 44 472 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Einspritzung von Wasser in eine Brennkraftmaschine, die eine Einspritzpumpe sowie eine separate Reinigungspumpe umfasst. Dabei dient die Einspritzpumpe dem Einspritzen von Wasser im Fahrtbetrieb und die Reinigungspumpe dient der Entwässerung der Einspritzdüsen und Leitungen. Die Reinigungspumpe ist dann entsprechend den Anforderungen bei der Entwässerung geeignet auswählbar.The DE 31 44 472 A1 describes a device for injecting water into an internal combustion engine, which comprises an injection pump and a separate cleaning pump. The injection pump is used to inject water while driving and the cleaning pump is used to drain the injectors and lines. The cleaning pump is then suitably selected according to the requirements of the drainage.

Auch ist es möglich, wie beispielweise in der DE 10 2012 207 907 A1 offenbart, ein Zusatzvolumen anzuordnen, das beim Gefrieren des Wassers dessen vergrößertes Volumen aufnimmt. In einer Weiterbildung ist das Zusatzvolumen mit einem federbelasteten Kolben versehen, der das Wasser nach dem Auftauen wieder aus dem Zusatzvolumen herausdrückt.Also it is possible, as for example in the DE 10 2012 207 907 A1 discloses to arrange an additional volume that receives its increased volume when freezing the water. In a further development, the additional volume is provided with a spring-loaded piston, which pushes the water out of the additional volume again after thawing.

Generell sind die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen insbesondere technisch aufwendig.In general, the solutions known from the prior art are in particular technically complicated.

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Wassereinspritzung anzugeben, die besonders einfach und kostengünstig ist. Desweiteren soll die Vorrichtung möglichst einfach zu entwässern sein. Zudem ist es eine Aufgabe, ein zum Betrieb dieser Vorrichtung geeignetes Verfahren anzugeben.Therefore, it is an object of the invention to provide a device for water injection, which is particularly simple and inexpensive. Furthermore, the device should be as easy to drain as possible. In addition, it is an object to provide a method suitable for operating this device.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die im Zusammenhang mit der Vorrichtung genannten Weiterbildungen und Vorteile sinngemäß auch für das Verfahren.The object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 10. Advantageous embodiments, developments and variants are the subject of the dependent claims. The developments and advantages mentioned in connection with the device also apply analogously to the method.

Die Vorrichtung ist zur Wassereinspritzung für ein Fahrzeug ausgebildet, insbesondere für ein Personen- oder Lastkraftwagen. Bevorzugt erfolgt eine Einspritzung von Wasser in einen Ansaugtrakt oder eine Brennkammer des Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst einen Wasserbehälter, der mittels einer Zuleitung mit einer Anzahl von Einspritzdüsen verbunden ist. Entlang der Zuleitung ist eine Pumpe angeordnet, zur Förderung von Wasser zum Wasserbehälter zu den Einspritzdüsen in einem Förderbetrieb. Die Pumpe weist eine Saugseite und eine Druckseite auf. Weiterhin dient die Pumpe in einem Entwässerungsbetrieb auch zum Entwässern der Einspritzdüsen und der Zuleitung.The device is designed for water injection for a vehicle, in particular for a passenger or truck. Preferably, an injection of water takes place in an intake tract or a combustion chamber of the vehicle. The device comprises a water tank, which is connected by means of a supply line with a number of injection nozzles. Along the supply line, a pump is arranged, for conveying water to the water tank to the injection nozzles in a conveying operation. The pump has a suction side and a pressure side. Furthermore, the pump is used in a dewatering operation for draining the injectors and the supply line.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Vorrichtung zur Wassereinspritzung in einem Entwässerungsbetrieb zur Entwässerung der Zuleitung und der Einspritzdüsen geeignet ist und dazu insbesondere lediglich eine Pumpe benötigt. Mit anderen Worten: die Förderung von Wasser und die Entwässerung erfolgen mittels derselben Pumpe. Im Fahrtbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht die Vorrichtung das Einspritzen von Wasser mittels des Förderbetriebs, bei Fahrtende, das heißt nach dem Fahrtbetrieb, ermöglicht die Vorrichtung im Entwässerungsbetrieb eine Entwässerung. Die Vorrichtung ist vorteilhaft gegen eine Beschädigung durch gefrierendes Wasser oder auch vor Korrosion durch in den Leitungen und den Einspritzdüsen stehendes Wasser geschützt. Zudem ist die Vorrichtung besonders einfach und daher insbesondere kostengünstig in der Herstellung.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the device for water injection in a dewatering operation for dewatering the supply line and the injection nozzles is suitable and in particular requires only one pump. In other words, the production of water and the drainage are carried out by means of the same pump. During driving operation of the vehicle, the device allows the injection of water by means of the conveying operation, at the end of travel, that is, after the driving operation, the device allows drainage operation in the drainage operation. The device is advantageously protected against damage by freezing water or corrosion by standing in the lines and the injectors water. In addition, the device is particularly simple and therefore particularly inexpensive to manufacture.

Im Förderbetrieb ist die Saugseite der Pumpe mit dem Wasserbehälter verbunden, zum Ansaugen von Wasser aus demselben. Die Druckseite ist mit den Einspritzdüsen verbunden. Dabei werden die Verbindungen insbesondere durch die Zuleitung gebildet, die insbesondere ein Leitungssystem darstellt.In the conveying mode, the suction side of the pump is connected to the water tank, for sucking water from the same. The pressure side is connected to the injection nozzles. In this case, the connections are formed in particular by the supply line, which in particular represents a line system.

In einer geeigneten Ausgestaltung sind die Saugseite sowie die Druckseite im Förderbetrieb sowie im Entwässerungsbetrieb identisch, so dass Wasser sowohl im Förderbetrieb als auch im Entwässerungsbetrieb in gleicher Richtung durch die Pumpe strömt. Mit anderen Worten: im Förderbetrieb entspricht die Saugseite auch der Saugseite im Entwässerungsbetrieb und die Druckseite im Förderbetrieb auch der Druckseite im Entwässerungsbetrieb. Mit anderen Worten: In beiden Betrieben wird die Pumpe in gleicher Richtung betrieben. Dadurch ist es insbesondere möglich, auf ein Rückwärtsdrehen der Pumpe zu verzichten. Auf diese Weise ist ein Entwässerungsbetrieb in gleicher Richtung wie der Förderbetrieb möglich. Die Beibehaltung der Förderrichtung der Pumpe in beiden Betrieben ermöglicht vorteilhaft auch eine Verwendung von solchen Pumpen, die nicht zum Rückwärtsdrehen geeignet sind.In a suitable embodiment, the suction side and the pressure side in the conveying operation and in the dewatering operation are identical, so that Water flows through the pump in the same direction both in the conveying operation and in the dewatering operation. In other words, in the conveying mode, the suction side also corresponds to the suction side in the dewatering operation and the pressure side in the conveying operation also corresponds to the pressure side in the dewatering operation. In other words: In both plants, the pump is operated in the same direction. This makes it possible in particular to dispense with a reverse rotation of the pump. In this way, a dewatering operation in the same direction as the conveying operation is possible. The maintenance of the conveying direction of the pump in both operations advantageously allows the use of such pumps, which are not suitable for reverse rotation.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zusätzlich eine Luftreservoir, beispielsweise einen Luftbehälter oder Umgebungsluft. Die Pumpe saugt dann im Entwässserungsbetrieb Luft an, mittels der möglicherweise in der Zuleitung und den Einspritzdüsen stehendes Wasser herausgedrückt wird. Dabei erfolgt die Förderung der Luft insbesondere in der gleichen Richtung wie die Förderung von Wasser im Förderbetrieb. In diesem Fall wird das zu entwässernde Wasser insbesondere über die Einspritzdüsen entwässert. Weiterhin ist es in der genannten Konfiguration insbesondere möglich, ein Rücksaugen von Wasser in den Wasserbehälter zu vermeiden.Preferably, the device additionally comprises an air reservoir, for example an air tank or ambient air. The pump then sucks air in the dewatering operation, by means of which possibly standing in the supply line and the injectors water is pushed out. In this case, the promotion of air takes place in particular in the same direction as the promotion of water in the production operation. In this case, the water to be drained is dewatered in particular via the injection nozzles. Furthermore, it is particularly possible in the configuration mentioned to avoid sucking back of water in the water tank.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verbindet im Entwässerungsbetrieb ein erster Bypass die Einspritzdüsen mit der Saugseite und ein zweiter Bypass verbindet den Wasserbehälter mit der Druckseite. Dadurch ist auf besonders einfache Weise ein Betrieb der Pumpe in gleicher Richtung in beiden Betrieben ermöglicht. Insbesondere verbindet der jeweilige Bypass die Saugseite beziehungsweise die Druckseite mit demjenigen Abschnitt der Zuleitung, der zu den Einspritzdüsen beziehungsweise zum Wasserbehälter führt.In a further advantageous embodiment, in the dewatering operation, a first bypass connects the injection nozzles with the suction side and a second bypass connects the water tank with the pressure side. This allows operation of the pump in the same direction in both operations in a particularly simple manner. In particular, the respective bypass connects the suction side or the pressure side with that portion of the supply line which leads to the injection nozzles or to the water tank.

Grundsätzlich ist als Pumpe zunächst jeder Pumpentyp verwendbar, insbesondere auch eine Kolbenpumpe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Pumpe dagegen eine Membranpumpe, wodurch die Vorrichtung besonders kostengünstig herstellbar ist. Allgemein ist die Pumpe vorteilhaft eine solche Pumpe, die keine Schmierung erfordert, insbesondere keine Schmierung durch das Fördermittel, das heißt hier insbesondere Wasser. Im Falle einer solchen Pumpe, insbesondere einer Membranpumpe ist ein Trockenlaufen derselben vorteilhaft unproblematisch, da diese insbesondere nicht auf ein Vorhandensein von Wasser als Schmiermittel angewiesen ist. Im Unterschied hierzu würde sich die Verwendung einer herkömmlichen Kolbenpumpe nur bedingt eignen, da bei solchen Pumpen ein trockener Betrieb aufgrund der mangelnden Schmierung möglicherweise zu einer Beschädigung derselben führt. Die Verwendung einer kostengünstigen Membranpumpe, die üblicherweise nicht zum Rückwärtsdrehen geeignet ist, ist insbesondere durch das Pumpen von Wasser in gleicher Richtung durch die Pumpe sowohl im Entwässerungsbetrieb wie auch im Förderbetrieb ermöglicht.In principle, any type of pump can initially be used as the pump, in particular also a piston pump. In an advantageous embodiment, however, the pump is a diaphragm pump, whereby the device is particularly inexpensive to produce. In general, the pump is advantageously such a pump that does not require lubrication, in particular no lubrication by the conveyor, that is here in particular water. In the case of such a pump, in particular a diaphragm pump, a dry running of the same is advantageously unproblematic, since it is in particular not dependent on the presence of water as a lubricant. In contrast, the use of a conventional piston pump would have only limited suitability, since in such pumps, a dry operation due to the lack of lubrication may possibly lead to damage. The use of a cost-effective diaphragm pump, which is usually not suitable for reverse rotation, is made possible in particular by the pumping of water in the same direction by the pump both in the dewatering operation as well as in the delivery mode.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Vorrichtung zumindest ein Ventil, zum Umschalten zwischen dem Förderbetrieb und dem Entwässerungsbetrieb. Durch die Verwendung zumindest eines Ventils ist die Vorrichtung auf besonders kostengünstige und mechanisch einfache Weise realisiert. Insbesondere ist es vorteilhaft möglich, lediglich eine Pumpe zu verwenden und auf zusätzliche Pumpen zu verzichten, da zum Umschalten zwischen dem Förderbetrieb und dem Entwässerungsbetrieb lediglich das zumindest eine Ventil umgeschaltet wird.In a preferred embodiment, the device comprises at least one valve for switching between the conveying operation and the dewatering operation. By using at least one valve, the device is realized in a particularly cost-effective and mechanically simple manner. In particular, it is advantageously possible to use only one pump and to dispense with additional pumps, since only the at least one valve is switched to switch between the conveying operation and the dewatering operation.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung verbindet das Ventil im Förderbetrieb die Saugseite mit dem Wasserbehälter und im Entwässerungsbetrieb mit einem Luftreservoir, insbesondere einem solchen, wie bereits oben beschrieben wurde. Das Ventil ist dabei vorzugsweise ein 3/2-Wegeventil. Im Förderbetrieb wird dann mittels der Pumpe Wasser aus dem Wasserbehälter in Richtung der Einspritzdüsen gepumpt, im Entwässerungsbetrieb wird dagegen Luft aus dem Luftreservoir in Richtung der Einspritzdüsen gepumpt. Der Entwässerungsbetrieb entspricht hierbei insbesondere einem Trockenbetrieb.In an expedient embodiment, the valve in the conveying operation connects the suction side to the water tank and in the dewatering operation with an air reservoir, in particular such, as already described above. The valve is preferably a 3/2-way valve. In the conveying mode, water is then pumped out of the water container in the direction of the injection nozzles by means of the pump, whereas in the dewatering mode, air is pumped from the air reservoir in the direction of the injection nozzles. The dewatering operation corresponds in particular to a dry operation.

In einer geeigneten Variante weist die Vorrichtung zum Umschalten vier Ventile auf, die als Schaltventile ausgebildet sind. Diese dienen insbesondere in Kombination mit den beiden Bypässen dem Zuschalten dieser Bypässe im Entwässerungsbetrieb. Dabei sind während des Förderbetriebs und während des Entwässerungsbetriebs jeweils zwei der vier Schaltventile geschlossen und zwei geöffnet. Jeweils ein Schaltventile ist einem der Bypässe angeordnet und im Förderbetrieb geschlossen, wodurch die Saugseite mit dem Wasserbehälter verbunden ist und die Druckseite mit den Einspritzdüsen. Die beiden anderen Schaltventile sind entlang der Zuleitung auf der Saugseite und der Druckseite der Pumpe angeordnet und im Förderbetrieb geöffnet. Im Entwässerungsbetrieb werden die beiden entlang der Zuleitung angeordneten Schaltventile geschlossen, die beiden in den Bypässen angeordneten Schaltventile geöffnet und es wird eine Förderung von Wasser in Richtung des Wasserbehälters ermöglicht. Damit ist der Entwässerungsbetrieb insbesondere ein Rücksaugbetrieb. Durch die Verwendung von Schaltventilen ist dabei eine besondere kostengünstige Ausgestaltung der Vorrichtung realisiert.In a suitable variant, the device for switching to four valves, which are designed as switching valves. These serve, in particular in combination with the two bypasses, to connect these bypasses in the dewatering operation. In this case, two of the four switching valves are closed and two open during the conveying operation and during the dewatering operation. In each case one switching valves is arranged one of the bypasses and closed in the delivery mode, whereby the suction side is connected to the water tank and the pressure side with the injection nozzles. The two other switching valves are arranged along the supply line on the suction side and the pressure side of the pump and open in the delivery mode. In the dewatering operation, the two switching valves arranged along the supply line are closed, the two switching valves arranged in the bypasses are opened, and a delivery of water in the direction of the water container is made possible. Thus, the dewatering operation is in particular a Rücksaugbetrieb. Through the use of switching valves while a special low-cost embodiment of the device is realized.

In einer weiteren geeigneten Variante umfasst die Vorrichtung zum Umschalten zwei 3/2-Wegeventile. Die geringe Anzahl von Ventilen ermöglicht hierbei insbesondere ein einfacheres Schaltungslayout. Zudem ist der Bedarf an Zuleitung hierbei deutlich reduziert. In einer weiteren geeigneten Variante weist die Vorrichtung zum Umschalten lediglich ein Ventil auf, das als 4/2-Wegeventil ausgebildet ist. Diese Variante ist bezüglich der Ventilanzahl nochmals deutlich vereinfacht und ermöglicht somit eine besonders kompakte Ausgestaltung der Zuleitung. Auch in den beiden vorgenannten Varianten mit zwei 3/2-Wegeventilen beziehungsweise einem 4/2-Wegenventil ist der Entwässerungsbetrieb insbesondere ein Rücksaugbetrieb, das heißt es erfolgt im Entwässerungsbetrieb ein Rücksaugen von Wasser in den Wasserbehälter.In a further suitable variant, the device for switching comprises two 3/2 Way valves. The small number of valves allows in particular a simpler circuit layout. In addition, the need for supply here is significantly reduced. In a further suitable variant, the device for switching only has a valve which is designed as a 4/2-way valve. This variant is again significantly simplified in terms of the number of valves and thus allows a particularly compact design of the supply line. Also in the two above-mentioned variants with two 3/2-way valves or a 4/2-way valve, the dewatering operation is in particular a Rücksaugbetrieb, that is, it takes place in the dewatering operation, a sucking back of water in the water tank.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen die 1 bis 4 jeweils schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Wassereinspritzung.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Therein show the 1 to 4 each schematically an embodiment of a device for water injection.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 2 zur Wassereinspritzung dargestellt. Die Vorrichtung 2 umfasst einen Wasserbehälter 4, aus welchem im Förderbetrieb mittels einer Pumpe 6 Wasser zu einer Anzahl von Einspritzdüsen 8 gefördert wird. Dabei wird das Wasser über eine Zuleitung 10 gefördert, entlang der die Pumpe 6 angeordnet ist. Zum Umschalten zwischen dem Förderbetrieb und einem Entwässerungsbetrieb ist entlang der Zuleitung 10 zwischen dem Wasserbehälter 4 und der Pumpe 6 ein 3/2-Wegeventil 12 angeordnet. Dieses ist insbesondere mit einer Saugseite 6A der Pumpe 6 verbunden. Weiterhin weist die Pumpe 6 eine Druckseite 6B auf, die mit den Einspritzdüsen 8 verbunden ist.In 1 is a first embodiment of a device 2 shown for water injection. The device 2 includes a water tank 4 , from which in the conveying operation by means of a pump 6 Water to a number of injectors 8th is encouraged. The water is supplied via a supply line 10 promoted, along the the pump 6 is arranged. For switching between the conveying operation and a dewatering operation is along the supply line 10 between the water tank 4 and the pump 6 a 3/2-way valve 12 arranged. This is especially with a suction side 6A the pump 6 connected. Furthermore, the pump 6 a print page 6B on that with the injectors 8th connected is.

Die 1 zeigt die Vorrichtung 2 in einem Entwässerungsbetrieb, der hier insbesondere ein Trockenbetrieb ist. Im Entwässerungsbetrieb ist das Ventil 12 derart eingestellt, dass die Saugseite 6A mit einer Luftzufuhr 14 verbunden ist. Diese ist beispielsweise eine Luftansaugstrecke zum Ansaugen von Umgebungsluft. Die Pumpe 6 fördert in diesem Betrieb dann Luft in Richtung der Einspritzdüsen 8, wodurch die Zuleitung 10 und die Einspritzdüsen 8 entwässert werden. Das Umschalten zwischen Entwässerungsbetrieb und Förderbetrieb erfolgt mittels einer Steuereinrichtung 16. Im Förderbetrieb ist dann der Wasserbehälter 4 mit der Saugseite 6A verbunden, zur Förderung von Wasser in Richtung der Einspritzdüsen 8 mittels der Pumpe 6. Sowohl im Förderbetrieb als auch im Entwässerungsbetrieb wird die Pumpe 6 in gleicher Richtung betrieben.The 1 shows the device 2 in a dewatering operation, which in particular is a dry operation here. In dewatering operation is the valve 12 adjusted so that the suction side 6A with an air supply 14 connected is. This is for example an air intake for sucking in ambient air. The pump 6 then promotes air in the direction of the injectors in this operation 8th whereby the supply line 10 and the injectors 8th be drained. The switching between dewatering operation and delivery operation by means of a control device 16 , In the conveying operation is then the water tank 4 with the suction side 6A connected, to promote water in the direction of the injectors 8th by means of the pump 6 , Both in the conveying operation and in the dewatering operation, the pump 6 operated in the same direction.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2. Darin umfasst die Vorrichtung 2 eine Anzahl von hier vier Schaltventilen 18A, 18B, zum Umschalten zwischen dem Förderbetrieb und dem Entwässerungsbetrieb. Die Pumpe 6 wird in beiden Betrieben in gleicher Richtung betrieben; dies ist insbesondere durch einen ersten Bypass 10' und einen zweiten Bypass 10'' ermöglicht. Dabei ist jeweils eines der Schaltventile 18B entlang eines der beiden Bypässe 10', 10'' angeordnet. Im Förderbetrieb sind dann die beiden Schaltventile 18A auf Durchlass geschaltet und die Pumpe 6 fördert Wasser aus dem Wasserbehälter 4 in Richtung der Einspritzdüsen 8. Dagegen sind im Entwässerungsbetrieb die beiden Schaltventilen 18A geschlossen und die beiden entlang der Bypässe 10', 10'' angeordneten Schaltventile 18B geöffnet, so dass eine Förderung von Wasser in Richtung des Wasserbehälters 4 erfolgt. Auf eine Darstellung der Steuereinheit 16 zum Umschalten der Schaltventile 18A, 18B wurde in 2 verzichtet. 2 shows a second embodiment of the device 2 , Therein the device comprises 2 a number of here four switching valves 18A . 18B for switching between the conveying operation and the dewatering operation. The pump 6 is operated in the same direction in both companies; This is especially due to a first bypass 10 ' and a second bypass 10 '' allows. In each case one of the switching valves 18B along one of the two bypasses 10 ' . 10 '' arranged. In delivery mode, then the two switching valves 18A switched to passage and the pump 6 Promotes water from the water tank 4 in the direction of the injectors 8th , In contrast, in the dewatering operation, the two switching valves 18A closed and the two along the bypasses 10 ' . 10 '' arranged switching valves 18B open, allowing a promotion of water towards the water tank 4 he follows. On a representation of the control unit 16 for switching the switching valves 18A . 18B was in 2 waived.

In der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2 dargestellt. Das Umschalten zwischen Förderbetrieb und Entwässerungsbetrieb ist hier mittels zweier 3/2-Wegeventile 20 realisiert. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 6 in beiden Betrieben in gleicher Richtung betrieben. Dabei ist im Fördermodus die Saugseite 6A mit dem Wasserbehälter 4 verbunden und die Druckseite 6B mit den Einspritzdüsen 8. Im Entwässerungsbetrieb dagegen ist die Saugseite 6A mit den Einspritzdüsen 8 verbunden und die Druckseite 6B mit dem Wasserbehälter 4. Zum Umschalten zwischen Förderbetrieb und Entwässerungsbetrieb werden die beiden 3/2-Wegeventile 20 mittels der hier nicht gezeigten Steuereinrichtung 16 in den jeweils anderen Schaltzustand verbracht. In 3 ist dabei die Schaltstellung im Förderbetrieb gezeigt. Auch in dieser Variante sind zwei Bypässe 10', 10'' ausgebildet.In the 3 is a third embodiment of the device 2 shown. The switching between conveying mode and dewatering mode is here by means of two 3/2-way valves 20 realized. Also in this embodiment, the pump 6 operated in the same direction in both companies. The suction side is in conveying mode 6A with the water tank 4 connected and the print side 6B with the injectors 8th , In the dewatering operation, on the other hand, the suction side 6A with the injectors 8th connected and the print side 6B with the water tank 4 , To switch between conveying mode and dewatering mode, the two 3/2-way valves 20 by means of the control device, not shown here 16 spent in the other switching state. In 3 is the switching position shown in the conveyor mode. Also in this variant are two bypasses 10 ' . 10 '' educated.

Die 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 2 zur Wassereinspritzung. Das Umschalten zwischen Förderbetrieb und Entwässerungsbetrieb ist hier durch ein einzelnes 4/2-Wegeventil 22 realisiert. Auch hier ist wie in auch in den drei vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Durchflussrichtung durch die Pumpe 6 in beiden Betrieben gleich. Zudem wurde auf eine explizite Darstellung der Steuereinrichtung 16 zum Umschalten des 4/2-Wegeventils verzichtet.The 4 shows a fourth embodiment of a device 2 for water injection. The switching between conveying mode and dewatering mode is here by a single 4/2-way valve 22 realized. Again, as in the three embodiments described above, the flow direction through the pump 6 same in both farms. In addition, was based on an explicit representation of the control device 16 to switch the 4/2-way valve omitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Vorrichtung zur WassereinspritzungDevice for water injection
44: Wasserbehälterwater tank
66: Pumpepump
6A6A: Saugseitesuction
6B6B: Druckseitepressure side
88th: Einspritzdüseinjection
1010: Zuleitungsupply
10'10 ': erster Bypassfirst bypass
10''10 '': zweiter Bypasssecond bypass
1212: 3/2-Wegeventil3/2-way valve
1414: Luftzufuhrair supply
16 16: Steuereinheitcontrol unit
18A, 18B18A, 18B: Absperrventilshut-off valve
2020: 3/2-Wegeventil3/2-way valve
2222: 4/2-Wegeventil4/2-way valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3144472 A1 [0002, 0005]
DE 102012207907 A1 [0006]

Claims

Contraption ( 2 ) for water injection for a vehicle, with a water tank ( 4 ), which by means of a supply line ( 10 ) with a number of injection nozzles ( 8th ) and one along the supply line ( 10 ) arranged pump ( 6 ), for conveying water from the water tank ( 4 ) to the injectors ( 8th ) in a conveying operation, wherein the pump ( 6 ) a suction side ( 6A ) and a print page ( 6B ), characterized in that the pump ( 6 ) in a dewatering operation also for dewatering the injection nozzles ( 8th ) and the supply line ( 10 ) serves.

Contraption ( 2 ) according to the preceding claim, characterized in that the suction side ( 6A ) as well as the printing side ( 6B ) are identical in the conveying operation and in the dewatering operation, so that water in the same direction through the pump both in the conveying operation and in the dewatering operation ( 6 ) flows.

Contraption ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the dewatering operation, a first bypass ( 10 ' ) the injectors ( 8th ) with the suction side ( 6A ) and a second bypass ( 10 '' ) the water tank ( 4 ) with the pressure side ( 6B ).

Contraption ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pump ( 6 ) is a diaphragm pump.

Contraption ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one valve ( 12 . 18A . 18B 20 . 22 ), for switching between the conveying operation and the dewatering operation.

Contraption ( 2 ) according to claim 5, characterized in that the valve ( 12 ) in the conveying operation, the suction side ( 6A ) with the water tank ( 4 ) and in the dewatering operation with an air reservoir ( 14 ).

Contraption ( 2 ) according to claim 5, characterized in that these are for switching four valves ( 18A . 18B ), which are designed as switching valves.

Contraption ( 2 ) according to claim 5, characterized in that it is used for switching two 3/2-way valves ( 20 ) having.

Contraption ( 2 ) according to claim 5, characterized in that it is for switching a 4/2-way valve ( 22 ) having.

Method for operating a device ( 2 ) for water injection, with a conveying operation and a dewatering operation, wherein - in the conveying operation by means of a pump ( 6 ) Water from a water tank ( 4 ) via a supply line ( 10 ) to a number of injection nozzles ( 8th ) and - in the dewatering operation by means of the pump ( 6 ) the injectors ( 8th ) and the supply line ( 10 ) are drained.

Method according to the preceding claim, characterized in that the pump ( 6 ) is operated in the same direction both in the conveying operation and in the dewatering operation.