DE102017116472A1 - Water injection device for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Wassereinspritzvorrichtung (10) für einen Verbrennungsmotor (11), mit einem Wasservorratsbehälter (13), mit einem Einfüllstutzen (14), um den Wasservorratsbehälter (13) mit Wasser zu befüllen, mit einer zum Verbrennungsmotor (13) verlaufenden Vorlaufleitung (15), mit einer zum Wasservorratsbehälter (13) verlaufenden Rücklaufleitung (16), mit einer Fördereinrichtung (17), um das Wasser dem Verbrennungsmotor (11) ausgehend vom Wasservorratsbehälter (1o) zuzuführen, mit mindestens einer Filter-Einrichtung (18), mit mindestens einer Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und mit mindestens einer Entkalkungs-Einrichtung (19), wobei die oder jede Filter-Einrichtung (18) und/oder die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und/oder die oder jede Entkalkungs-Einrichtung (18) in den Wasservorratsbehälter (13) oder an dem Wasservorratsbehälter (13) verbaut ist.Water injection device (10) for an internal combustion engine (11), with a water reservoir (13), with a filler neck (14) to fill the water reservoir (13) with water, with a to the engine (13) extending flow line (15), with a return line (16) extending to the water reservoir (13), with a conveying device (17) for supplying the water to the internal combustion engine (11) from the water reservoir (10), with at least one filter device (18) having at least one ion exchanger Device (20) and with at least one descaling device (19), wherein the or each filter device (18) and / or the or each ion exchange device (20) and / or the or each descaling device (18) in the water reservoir (13) or to the water reservoir (13) is installed.

Description

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.The present invention relates to a water injection device for an internal combustion engine.

Aus der DE 10 2015 208 477 A1 ist eine Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Wasservorratsbehälter, mit einer zum Verbrennungsmotor verlaufenden Vorlaufleitung, mit einer zum Wasservorratsbehälter verlaufenden Rücklaufleitung und mit einer Fördereinrichtung bekannt, wobei die Fördereinrichtung der Vorlaufleitung zugeordnet ist und dem Fördern des Wassers ausgehend vom Wasservorratsbehälter in Richtung auf den Verbrennungsmotor dient. Der Wasservorratsbehälter ist über eine Füllleitung mit Wasser befüllbar. In den Wasservorratsbehälter ist eine UV-Lampe zur Dekontamination des Wassers intergiert.From the DE 10 2015 208 477 A1 is a water injection device for an internal combustion engine with a water reservoir, with a running to the engine fuel supply line, with a running to the water reservoir tank return line and with a conveyor known, the conveyor is associated with the flow line and is used to convey the water from the water reservoir towards the engine , The water reservoir can be filled with water via a filling line. In the water reservoir, a UV lamp for decontamination of the water is intergiert.

Aus der EP 2 918 813 A1 ist eine Wassereinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor bekannt, wobei dem Wasservorratsbehälter eine Heizung zugeordnet ist, um das im Wasservorratsbehälter bereitgehaltene Wasser zu erhitzen.From the EP 2 918 813 A1 a water injection system for an internal combustion engine is known, wherein the water reservoir is associated with a heater to heat the water stored in the water reservoir.

Aus der DE 10 2009 046 370 B4 sowie aus der EP 0 412 076 A1 sind jeweils Verbrennungsmotoren mit Abgasturboladern bekannt. In der DE 10 2009 046 370 B4 wird Wasser, welches dem Verbrennungsmotor zuzuführen ist, mit einem Filter gefiltert. In der EP 0 412 076 A1 wird das in einem Vorratsbehälter bereitgehaltene Wasser über die Abgasströmung erhitzt.From the DE 10 2009 046 370 B4 as well as from the EP 0 412 076 A1 Each combustion engines are known with exhaust gas turbochargers. In the DE 10 2009 046 370 B4 Water, which is to be supplied to the internal combustion engine, filtered with a filter. In the EP 0 412 076 A1 For example, the water stored in a reservoir is heated via the exhaust gas flow.

Eine weitere Wassereinspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors ist aus der US 7 216 607 B2 bekannt. Diese Vorrichtung verfügt über eine Deionisierungseinrichtung, die einer Vorlaufleitung zugeordnet ist.Another water injection device of an internal combustion engine is from the US 7 216 607 B2 known. This device has a Deionisierungseinrichtung, which is associated with a flow line.

Die DE 10 2013 003 726 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Additivs für die Verbrennungsluft eines Verbrennungsmotors, wobei es sich beim Additiv um speziell behandeltes Wasser handelt, welches in die Verbrennungsluft des Verbrennungsmotors eingedüst bzw. eingespritzt wird. Das in die Verbrennungsluft des Verbrennungsmotors eingedüste Wasser wird dabei gefiltert und/oder elektrisch behandelt.The DE 10 2013 003 726 A1 discloses a method for producing an additive for the combustion air of an internal combustion engine, wherein the additive is specially treated water which is injected into the combustion air of the internal combustion engine. The injected into the combustion air of the engine water is filtered and / or treated electrically.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen.The object of the invention is to provide a novel water injection device for an internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird durch eine Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a water injection device for an internal combustion engine according to claim 1.

Die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung weist mindestens eine Filter-Einrichtung und mindestens eine Ionenaustauscher-Einrichtung und mindestens eine Entkalkungs-Einrichtung auf, wobei die oder jede Filter-Einrichtung und/oder die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder die oder jede Entkalkungs-Einrichtung in den Wasservorratsbehälter vorzugsweise integriert oder an dem Wasservorratsbehälter verbaut ist.The water injection device according to the invention comprises at least one filter device and at least one ion exchange device and at least one descaling device, wherein the or each filter device and / or the or each ion exchange device and / or the descaling or each in the Water tank preferably integrated or installed on the water tank.

Mit der hier vorliegenden Erfindung wird eine Wassereinspritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, bei welcher in den Vorratsbehälter oder unmittelbar am Vorratsbehälter die oder jede Filter-Einrichtung und/oder die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder die oder jede Entkalkungs-Einrichtung verbaut ist. Hiermit kann bei minimalem Bauraumbedarf für die Wassereinspritzvorrichtung eine optimale Wasseraufbereitung über die Wassereinspritzvorrichtung erfolgen.The present invention proposes a water injection device for an internal combustion engine, in which the or each filter device and / or the or each ion exchange device and / or the or each decalcification device is installed in the reservoir or directly on the reservoir. This can be done via the water injection device with minimal space requirements for the water injection device optimal water treatment.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind die oder jede Filter-Einrichtung und die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung und die oder jede Entkalkungs-Einrichtung allesamt in den Wasservorratsbehälter integriert. Dann, wenn alle diese drei Typen von Wasseraufbereitungs-Einrichtungen in dem Wasservorratsbehälter integriert sind, ist eine besonders kompakte Bauform möglich.According to an advantageous development, the or each filter device and the or each ion exchange device and the or each descaling device are all integrated into the water reservoir. Then, when all these three types of water treatment devices are integrated in the water reservoir, a particularly compact design is possible.

Nach einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung ist die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung in den Wasservorratsbehälter integriert, wobei die jeweilige Filter-Einrichtung an dem Wasservorratsbehälter im Bereich des Einfüllstutzens verbaut ist. Vorzugsweise ist die jeweilige Filter-Einrichtung in den Einfüllstutzen integriert. Die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung ist vorzugsweise in den Wasservorratsbehälter integriert, alternativ in die Vorlaufleitung. Auch diese Weiterbildung der Erfindung erlaubt eine kompakte Bauform der Wassereinspritzvorrichtung.According to an alternative advantageous development, the respective descaling device is integrated into the water reservoir, wherein the respective filter device is installed on the water reservoir in the region of the filler neck. Preferably, the respective filter device is integrated in the filler neck. The respective ion exchanger device is preferably integrated in the water reservoir, alternatively in the flow line. This development of the invention also allows a compact design of the water injection device.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist ein Wasserqualitätssensor vorgesehen, der die Wasserqualität misst, wobei abhängig von der gemessenen Wasserqualität das Wasser durch die oder jede Filter-Einrichtung und/oder die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder die oder jede Entkalkungs-Einrichtung aufbereitbar ist. Nach dieser Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Wasseraufbereitung durch die Filter-Einrichtung und/oder die Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder die Entkalkungs-Einrichtung abhängig von der gemessenen Wasserqualität, also nicht permanent, sondern nur dann, wenn dies die gemessene Wasserqualität erfordert. Hierdurch können die jeweilige Filter-Einrichtung und/oder die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung kleiner ausgeführt werden. Auch hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Bauform der Wassereinspritzvorrichtung bereitstellen.According to a further advantageous development, a water quality sensor is provided which measures the water quality, wherein the water can be treated by the or each filter device and / or the or each ion exchanger device and / or the or each descaling device depending on the measured water quality , According to this embodiment of the invention, the water treatment by the filter device and / or the ion exchanger device and / or the descaling device depends on the measured water quality, ie not permanently, but only if this requires the measured water quality. As a result, the respective filter device and / or the respective ion exchanger device and / or the respective descaling device can be made smaller. Also by this leaves to provide a particularly compact design of the water injection device.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist eine erste Filter-Einrichtung an dem Wasservorratsbehälter im Bereich des Einfüllstutzens verbaut, wobei eine zweite Filter-Einrichtung vorzugsweise zusammen mit der Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder der Entkalkungs-Einrichtung in die Vorlaufleitung oder in eine von der Vorlaufleitung abzweigende Abzweigleitung integriert ist. Die Abzweigleitung ist von der Vorlaufleitung über ein schaltbares Ventil trennbar, wobei das schaltbare Ventil abhängig von der vom Wasserqualitätssensor gemessenen Wasserqualität geöffnet oder geschlossen ist. Diese Weiterbildung ist dann von Vorteil, wenn die Wassereinspritzvorrichtung den Wasserqualitätssensor umfasst. In diesem Fall ist dann abhängig von der vom Wasserqualitätssensor gemessenen Wasserqualität das Schaltventil geöffnet oder geschlossen. Dann, wenn eine ausreichend gute Wasserqualität gemessen wird, ist das Schaltventil geschlossen, um das Wasser an der zweiten Filter-Einrichtung und/oder an der Entkalkungs-Einrichtung und/oder an der Ionenaustauscher-Einrichtung vorbeizuführen. Dann hingegen, wenn die vom Wasserqualitätssensor gemessene Wasserqualität nicht ausreichend ist, ist das Schaltventil geöffnet, um das aufzubereitende Wasser über die zweite Filter-Einrichtung und/oder über die Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder über die Entkalkungs-Einrichtung zu führen.According to a further advantageous development, a first filter device is installed on the water reservoir in the region of the filler neck, wherein a second filter device preferably together with the ion exchanger device and / or the descaling device in the flow line or in a branching from the flow line Branch line is integrated. The branch line is separable from the flow line via a switchable valve, wherein the switchable valve is opened or closed depending on the water quality measured by the water quality sensor. This development is advantageous if the water injection device comprises the water quality sensor. In this case, depending on the water quality measured by the water quality sensor, the switching valve is opened or closed. Then, when a sufficiently good water quality is measured, the switching valve is closed to bypass the water at the second filter means and / or at the descaling means and / or at the ion exchange means. On the other hand, if the water quality measured by the water quality sensor is insufficient, the switching valve is opened to guide the water to be treated via the second filter device and / or via the ion exchanger device and / or via the descaling device.

Vorzugsweise weist die Filter-Einrichtung und/oder die Ionenaustauscher-Einrichtung und/oder die Entkalkungs-Einrichtung ein Heizelement zum Erhitzen der jeweiligen Einrichtung auf. Damit ist es möglich, die jeweilige Wasseraufbereitungs-Einrichtung zu erhitzen, um auch dann, wenn niedrige Temperaturen vorliegen, die volle Funktionsfähigkeit der jeweiligen Wasseraufbereitungs-Einrichtung zu gewährleisten.Preferably, the filter device and / or the ion exchange device and / or the descaling device has a heating element for heating the respective device. This makes it possible to heat the respective water treatment device in order to ensure the full functionality of the respective water treatment device even when low temperatures are present.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer ersten erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor;
  • 2 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor;
  • 3 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer dritten erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor;
  • 4 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer vierten erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor;
  • 5 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer fünften erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor; und
  • 6 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer weiteren Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
  • 1 a highly schematic block diagram of a first water injection device according to the invention for an internal combustion engine;
  • 2 a highly schematic block diagram of a second water injection device according to the invention for an internal combustion engine;
  • 3 a highly schematic block diagram of a third water injection device according to the invention for an internal combustion engine;
  • 4 a highly schematic block diagram of a fourth water injection device according to the invention for an internal combustion engine;
  • 5 a highly schematic block diagram of a fifth inventive water injection device for an internal combustion engine; and
  • 6 a highly schematic block diagram of another water injection device for an internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.The invention relates to a water injection device for an internal combustion engine.

1 zeigt stark schematisiert ein Blockschaltbild einer ersten erfindungsgemäßen Wassereinspritzeinrichtung 10 zusammen mit einem Verbrennungsmotor 11, wobei vom Verbrennungsmotor 11 Zylinder 12 gezeigt sind. 1 shows a highly schematic block diagram of a first water injection device according to the invention 10 together with an internal combustion engine 11 , being by the internal combustion engine 11 cylinder 12 are shown.

Beim Verbrennungsmotor 11 kann es sich um einen aufgeladenen Verbrennungsmotor handeln, wobei dann der Verbrennungsmotor 11 mindestens einen Abgasturbolader umfasst.In the internal combustion engine 11 it can be a supercharged internal combustion engine, in which case the internal combustion engine 11 comprises at least one exhaust gas turbocharger.

Die Wassereinspritzvorrichtung 10 der 1 weist einen Wasservorratsbehälter 13 auf, in dem Wasser bereitgehalten wird. Der Wasservorratsbehälter 13 verfügt über einen Einfüllstutzen 14, über den Wasser in den Wasservorratsbehälter 13 eingefüllt werden kann.The water injection device 10 of the 1 has a water reservoir 13 in which water is kept ready. The water reservoir 13 has a filler neck 14 , over the water into the water reservoir 13 can be filled.

Ferner zeigt 1 eine zum Verbrennungsmotor 11 führende Vorlaufleitung 15 sowie eine zum Vorratsbehälter 13 führende Rücklaufleitung 16. Über die Vorlaufleitung 15 kann Wasser, welches im Wasservorratsbehälter 13 bereitgehalten wird, dem Verbrennungsmotor 11 zugeführt werden, um dann das Wasser in definierte Baugruppen bzw. Komponenten des Verbrennungsmotors einzuspritzen. Über die Rücklaufleitung 16 kann das Wasser in Richtung auf den Wasservorratsbehälter 13 zurückgeführt werden.Further shows 1 one to the internal combustion engine 11 leading supply line 15 and one to the reservoir 13 leading return line 16 , About the supply line 15 can water, which in the water reservoir 13 is kept ready, the internal combustion engine 11 be supplied to then inject the water into defined components or components of the internal combustion engine. About the return line 16 The water can move towards the water reservoir 13 to be led back.

In 1 ist weiterhin eine als Pumpe ausgebildete Fördereinrichtung 17 gezeigt, die der Vorlaufleitung 15 zugeordnet ist und der Förderung des Wassers ausgehend vom Wasservorratsbehälter 13 in Richtung auf den Verbrennungsmotor 11 dient.In 1 is further designed as a pump conveyor 17 shown the flow line 15 is assigned and the promotion of water from the water reservoir 13 in the direction of the internal combustion engine 11 serves.

Die Wassereinspritzvorrichtung 10 verfügt über mindestens eine Filter-Einrichtung 18, mindestens eine Entkalkungs-Einrichtung 19 sowie mindestens eine Ionenaustauscher-Einrichtung 20. Die oder jede Filter-Einrichtung 18, die oder jede Entkalkungs-Einrichtung 19 und die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung 20 stellen allesamt Wasseraufbereitungs-Einrichtungen bereit, die im Ausführungsbeispiel der 1 allesamt in dem Vorratsbehälter 13 verbaut sind, nämlich in den Wasservorratsbehälter 13 integriert sind.The water injection device 10 has at least one filter device 18 , at least one decalcification device 19 and at least one ion exchange device 20 , The or each filter device 18 , or any decalcification facility 19 and the or each Ion exchange equipment 20 All provide water treatment facilities, which in the embodiment of the 1 all in the storage container 13 are installed, namely in the water reservoir 13 are integrated.

Dabei sind in 1 die Filter-Einrichtung 18, die Entkalkungs-Einrichtung 19 sowie die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 vorzugsweise zu einem Modul zusammengefasst. Wasser, welches über den Einfüllstutzen 14 in den Wasservorratsbehälter 13 eingeführt werden soll, strömt in 1 zunächst über die Filter-Einrichtung 18, anschließend über die Entkalkungs-Einrichtung 19 und anschließend über die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 in den Innenraum des Wasservorratsbehälters 13, um dann als entsprechend behandeltes Wasser dem Verbrennungsmotor 11 ausgehend vom Wasservorratsbehälter 13 zugeführt zu werden.Here are in 1 the filter device 18 , the decalcification facility 19 as well as the ion exchanger device 20 preferably combined to form a module. Water, which over the filler neck 14 into the water reservoir 13 is to be introduced, flows in 1 first via the filter device 18 , then via the descaling device 19 and then via the ion exchanger device 20 into the interior of the water reservoir 13 to then as appropriately treated water the internal combustion engine 11 starting from the water reservoir 13 to be fed.

2 zeigt eine Abwandlung der Wassereinspritzvorrichtung 10, bei welcher die Filter-Einrichtung 18 nicht in den Wasservorratsbehälter 13 integriert ist, sondern vielmehr unmittelbar am Wasservorratsbehälter 13 verbaut ist, und zwar im Bereich des Einfüllstutzens 14, in welchen die Filter-Einrichtung 18 vorzugsweise integriert ist. 2 shows a modification of the water injection device 10 in which the filter device 18 not in the water reservoir 13 integrated, but rather directly on the water reservoir 13 is installed, in the area of the filler neck 14 in which the filter device 18 is preferably integrated.

In den Wasservorratsbehälter 13 sind in 2 die Entkalkungs-Einrichtung 19 sowie die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 integriert, wobei Wasser, welches über den Einfüllstutzen 14 eingefüllt werden soll, wiederum zunächst über die Filter-Einrichtung 18, anschließend über die Entkalkungs-Einrichtung 19 und anschließend über die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 fließt, um dann als entsprechend behandeltes Wasser im Wasservorratsbehälter 13 bereitgehalten und dem Verbrennungsmotor 11 ausgehend vom Wasservorratsbehälter 13 zugeführt zu werden.Into the water reservoir 13 are in 2 the decalcification facility 19 as well as the ion exchanger device 20 integrated, whereby water, which over the filler neck 14 should be filled, again first on the filter device 18 , then via the descaling device 19 and then via the ion exchanger device 20 flows, then as appropriately treated water in the water reservoir 13 kept ready and the internal combustion engine 11 starting from the water reservoir 13 to be fed.

Eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung 10 zeigt 3.A further embodiment of a water injection device according to the invention 10 shows 3 ,

Im Ausführungsbeispiel der 3 ist in Übereinstimmung zum Ausführungsbeispiel der 2 die Filter-Einrichtung 18 unmittelbar am Wasservorratsbehälter 13 verbaut und vorzugsweise in den Einfüllstutzen 14 integriert. Ebenso ist in Übereinstimmung zum Ausführungsbeispiel der 2 die Entkalkungs-Einrichtung 19 in den Vorratsbehälter 13 integriert, jedoch nicht benachbart zum Einfüllstutzen 14, sondern in einem Bereich, in welchem über die Fördereinrichtung 17 bzw. die Vorlaufleitung 15 Wasser aus dem Wasservorratsbehälter 13 entnommen wird.In the embodiment of 3 is in accordance with the embodiment of 2 the filter device 18 directly at the water reservoir 13 installed and preferably in the filler neck 14 integrated. Likewise, in accordance with the embodiment of 2 the decalcification facility 19 in the reservoir 13 integrated, but not adjacent to the filler neck 14 but in an area in which about the conveyor 17 or the supply line 15 Water from the water reservoir 13 is removed.

Während also in 2 das Wasser nach dem Einfüllen über den Einfüllstutzen 14 unmittelbar über die Entkalkungs-Einrichtung 19 strömt, ist in 3 vorgesehen, dass das Wasser unmittelbar vor der Entnahme aus dem Wasservorratsbehälter 13 über die Entkalkungs-Einrichtung 19 strömt. In 3 ist die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 in die Vorlaufleitung 15 integriert.So while in 2 the water after filling over the filler neck 14 directly above the decalcification facility 19 is flowing in 3 Provided that the water immediately before removal from the water reservoir 13 via the descaling device 19 flows. In 3 is the ion exchanger device 20 in the supply line 15 integrated.

Bei den Ionenaustauscher-Einrichtungen 20 handelt es sich um Wasseraufbereitungs-Einrichtungen, die Wasser in deionisiertes Wasser wandeln.In the ion exchanger facilities 20 These are water treatment facilities that convert water into deionized water.

Bei den Filter-Einrichtungen 18 handelt es sich vorzugsweise um organische Filter-Einrichtungen, welche organische Verunreinigungen des Wassers wie Keime, Algen oder auch Ölrückstände und Fettrückstände aus dem Wasser entfernen bzw. neutralisieren.At the filter facilities 18 These are preferably organic filter devices which remove or neutralize organic impurities in the water such as germs, algae or even oil residues and fat residues from the water.

Über die Entkalkungs-Einrichtungen 19 kann das Wasser entkalkt werden, sodass zum Beispiel über den Einfüllstutzen 14 Leitungswasser in den Wasservorratsbehälter 13 eingefüllt werden kann.About the decalcification facilities 19 the water can be descaled, so for example via the filler neck 14 Tap water into the water reservoir 13 can be filled.

Für das Ausführungsbeispiel der 3 ist exemplarisch gezeigt, dass den Wasseraufbereitungs-Einrichtungen 18, 19 und 20 jeweils ein Heizelement 21, 22 bzw. 23 zugeordnet sein kann. So ist in 3 sowohl in die Filter-Einrichtung 18 als auch in die Entkalkungs-Einrichtung 19 sowie in die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 jeweils ein Heizelement 21, 22, 23 integriert. Über das jeweilige Heizelement 21, 22 bzw. 23 kann die jeweilige Wasseraufbereitungs-Einrichtung 18, 19 bzw. 20 erhitzt werden, um bei niedrigen Temperaturen der jeweiligen Wasseraufbereitungs-Einrichtung dieselbe auf eine optimale Betriebstemperatur zu erhitzen.For the embodiment of 3 is exemplarily shown that the water treatment facilities 18 . 19 and 20 one heating element each 21 . 22 respectively. 23 can be assigned. So is in 3 both in the filter device 18 as well as in the decalcification facility 19 as well as in the ion exchanger device 20 one heating element each 21 . 22 . 23 integrated. About the respective heating element 21 . 22 respectively. 23 can the respective water treatment facility 18 . 19 respectively. 20 be heated to heat the same to an optimal operating temperature at low temperatures of the respective water treatment device.

Weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Wassereinspritzeinrichtungen 10 für Verbrennungsmotoren zeigen 4, 5 und 6.Further embodiments of inventive water injectors 10 for internal combustion engines show 4 . 5 and 6 ,

Im Ausführungsbeispiel der 4, 5 und 6 ist eine erste Filter-Einrichtung 18 jeweils unmittelbar am Wasservorratsbehälter 13 verbaut, wobei diese erste Filter-Einrichtung 18 in den Einfüllstutzen 14 integriert ist.In the embodiment of 4 . 5 and 6 is a first filter device 18 each directly on the water reservoir 13 installed, this first filter device 18 in the filler neck 14 is integrated.

In 4 ist eine weitere, zweite Filter-Einrichtung 18 zusammen mit der Entkalkungs-Einrichtung 19 und der Ionenaustauscher-Einrichtung 20 in eine von der Vorlaufleitung 15 abzweigenden Abzweigleitung 24 integriert, wobei die Abzweigleitung 24 von der Vorlaufleitung 15 über ein schaltbares Ventil 25 trennbar ist.In 4 is another, second filter device 18 together with the decalcification facility 19 and the ion exchange device 20 in one of the supply line 15 branching branch line 24 integrated, with the branch line 24 from the supply line 15 via a switchable valve 25 is separable.

Im Ausführungsbeispiel der 4 ist der Vorlaufleitung 15 ein Wasserqualitätssensor 26 zugeordnet, um die Wasserqualität des Wassers, welches im Wasservorratsbehälter 13 bereitgehalten wird, im Bereich der Vorlaufleitung 15 zu messen.In the embodiment of 4 is the supply line 15 a water quality sensor 26 assigned to the water quality of the water contained in the water reservoir 13 in the area of the supply line 15 to eat.

Dann, wenn die vom Wasserqualitätssensor 26 gemessene Wasserqualität zu gering ist, öffnet das schaltbare Ventil 25 und das über die Vorlaufleitung 15 geführte Wasser wird zumindest teilweise über die Abzweigleitung 24 und die in die Abzweigleitung 24 integrierten Wasseraufbereitungs-Einrichtungen 18, 19 und 20 geführt, nämlich über die zweite Filter-Einrichtung 18, die Entkalkungs-Einrichtung 19 und die Ionenaustauscher-Einrichtung 20. In 4 wird das über die Abzweigleitung 24 geführte Wasser in den Wasservorratsbehälter 13 zurückgeführt, um die Wasserqualität innerhalb des Wasservorratsbehälters 13 einzustellen. Sobald die Wasserqualität im Wasservorratsbehälter 13 einen Grenzwert übersteigt, ist bzw. wird das schaltbare Ventil 25 geschlossen. Dann, wenn die vom Wasserqualitätssensor 16 gemessene Qualität des Wassers hinreichend gut ist, ist das schaltbare Ventil 25 geschlossen und das über die Vorlaufleitung 15 geführte Wasser kann unmittelbar dem Verbrennungsmotor 11 zugeführt werden. Then, when the water quality sensor 26 measured water quality is too low, opens the switchable valve 25 and that via the supply line 15 Guided water is at least partially over the branch line 24 and those in the branch line 24 integrated water treatment facilities 18 . 19 and 20 guided, namely on the second filter device 18 , the decalcification facility 19 and the ion exchange device 20 , In 4 this will be via the branch line 24 led water into the water reservoir 13 returned to the water quality within the water reservoir 13 adjust. Once the water quality in the water reservoir 13 exceeds a threshold, is or is the switchable valve 25 closed. Then, when the water quality sensor 16 measured quality of the water is reasonably good, is the switchable valve 25 closed and that via the supply line 15 Guided water can be directly to the internal combustion engine 11 be supplied.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt 5, wobei im Ausführungsbeispiel der 5 der Wasserqualitätssensor 26 in den Wasservorratsbehälter 13 integriert ist. Der Wasserqualitätssensor 26 misst demnach im Ausführungsbeispiel der 5 die Wasserqualität unmittelbar innerhalb des Wasservorratsbehälters 13.Another embodiment shows 5 , wherein in the embodiment of the 5 the water quality sensor 26 into the water reservoir 13 is integrated. The water quality sensor 26 thus measures in the embodiment of 5 the water quality directly inside the water reservoir 13 ,

Ein weiterer Unterschied des Ausführungsbeispiels der 5 gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 4 besteht darin, dass die Abzweigleitung 24, die von der Vorlaufleitung 15 abzweigt und von der Vorlaufleitung 15 über das schaltbare Ventil 25 trennbar ist, nicht als Rücklaufleitung in den Wasservorratsbehälter 13 ausgeführt ist, sondern vielmehr das Wasser in Richtung auf den Verbrennungsmotor 11 führt.Another difference of the embodiment of 5 compared to the embodiment of the 4 is that the branch line 24 coming from the supply line 15 branches off and from the flow line 15 via the switchable valve 25 is separable, not as a return line into the water reservoir 13 is executed, but rather the water in the direction of the internal combustion engine 11 leads.

Dann, wenn die vom Wasserqualitätssensor 26 gemessene Wasserqualität innerhalb des Wasservorratsbehälters 13 hinreichend gut ist, ist das schaltbare Ventil 25 geschlossen und das Wasser wird unter Umgehung der Wasseraufbereitungs-Einrichtungen 18, 19 und 20 direkt dem Verbrennungsmotor 11 zugeführt. Dann hingegen, wenn die vom Wasserqualitätssensor 26 gemessene Wasserqualität nicht ausreichend gut ist, öffnet das schaltbare Ventil 25, um zumindest einen Teil der über die Vorlaufleitung 15 geführten Wassermenge über die Abzweigleitung 24 und demnach über die in die Abzweigleitung 24 integrierten Wasseraufbereitungs-Einrichtungen 18, 19 und 20 zu führen und so die Qualität des dem Verbrennungsmotor 11 zuzuführenden Wassers zu steigern.Then, when the water quality sensor 26 Measured water quality within the water reservoir 13 is sufficiently good, is the switchable valve 25 Closed and the water bypasses the water treatment facilities 18 . 19 and 20 directly to the combustion engine 11 fed. Then, on the other hand, when the water quality sensor 26 measured water quality is not good enough, opens the switchable valve 25 to at least part of the flow line 15 guided amount of water via the branch line 24 and therefore via the into the branch line 24 integrated water treatment facilities 18 . 19 and 20 to lead and so the quality of the internal combustion engine 11 increase to be supplied water.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung 10 zeigt 6. Auch im Ausführungsbeispiel der 6 ist in den Wasservorratsbehälter 13 der Wasserqualitätssensor 26 integriert. In die Vorlaufleitung 15 sind die zweite Filter-Einrichtung 18, die Entkalkungs-Einrichtung 19 sowie die Ionenaustauscher-Einrichtung 20 integriert. Im Ausführungsbeispiel der 6 ist vorgesehen, dass diese in die Vorlaufleitung 15 integrierten Wasseraufbereitungs-Einrichtungen 18, 19 und 20 abhängig vom Messwert des Wasserqualitätssensors 26 zuschaltbar und abschaltbar sind. In diesem Fall ist es dann nicht erforderlich, dieselben in eine Abzweigleitung zu integrieren.Another embodiment of a water injection device according to the invention 10 shows 6 , Also in the embodiment of 6 is in the water reservoir 13 the water quality sensor 26 integrated. In the supply line 15 are the second filter device 18 , the decalcification facility 19 as well as the ion exchanger device 20 integrated. In the embodiment of 6 is provided that these in the supply line 15 integrated water treatment facilities 18 . 19 and 20 depending on the reading of the water quality sensor 26 can be switched on and switched off. In this case, it is then not necessary to integrate them into a branch line.

Im Ausführungsbeispiel der 4, 5 und 6 ist demnach ein Wasserqualitätssensor 26 vorhanden, der in den Wasservorratsbehälter 13 oder in die zum Verbrennungsmotor 11 führende Vorlaufleitung 15 integriert ist und die Wasserqualität misst.In the embodiment of 4 . 5 and 6 is therefore a water quality sensor 26 available in the water reservoir 13 or in the to the combustion engine 11 leading supply line 15 integrated and measures the water quality.

Dann, wenn die Wasserqualität ausreichend ist, kann das im Wasservorratsbehälter 13 zugeführte Wasser ohne weitere Wasseraufbereitung dem Verbrennungsmotor 11 zugeführt werden. Ist hingegen die Wasserqualität nicht ausreichend, so wird das im Wasservorratsbehälter 13 bereitgehaltene Wasser einer weiteren Wasseraufbereitung unterzogen, und zwar über die zweite Filter-Einrichtung 18, die Entkalkungs-Einrichtung 19 und die Ionenaustauscher-Einrichtung 20, die entweder in die Vorlaufleitung 15 oder in eine Abzweigleitung 24 integriert sind. Die Abzweigleitung 24 ist über ein schaltbares Ventil 25 von der Vorlaufleitung 15 abtrennbar.Then, if the water quality is sufficient, that can be done in the water reservoir 13 supplied water without further water treatment of the internal combustion engine 11 be supplied. However, if the water quality is not sufficient, it will be in the water reservoir 13 prepared water to another water treatment, through the second filter device 18 , the decalcification facility 19 and the ion exchange device 20 that are either in the supply line 15 or in a branch line 24 are integrated. The branch line 24 is via a switchable valve 25 from the supply line 15 severable.

Auch in den Ausführungsbeispielen der 4, 5 und 6 kann, wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der 3 beschrieben, ein Heizelement 21, 22 bzw. 23 vorgesehen sein, um die Leistung der Wasseraufbereitungs-Einrichtungen 18, 19 und 20 zu steigern. Ein derartiges Heizelement kann auch im Bereich des Wasserqualitätssensors 26 positioniert sein, um die Messqualität desselben zu steigern.Also in the embodiments of the 4 . 5 and 6 can, as in connection with the embodiment of 3 described a heating element 21 . 22 respectively. 23 be provided to the performance of the water treatment facilities 18 . 19 and 20 to increase. Such a heating element can also be in the range of the water quality sensor 26 be positioned to increase the measurement quality of the same.

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Claims (15)

Wassereinspritzvorrichtung (10) für einen Verbrennungsmotor (11), mit einem Wasservorratsbehälter (13), mit einem Einfüllstutzen (14), um den Wasservorratsbehälter (13) mit Wasser zu befüllen, mit einer zum Verbrennungsmotor (13) verlaufenden Vorlaufleitung (15), mit einer zum Wasservorratsbehälter (13) verlaufenden Rücklaufleitung (16), mit einer Fördereinrichtung (17), um das Wasser dem Verbrennungsmotor (11) ausgehend vom Wasservorratsbehälter (1o) zuzuführen, gekennzeichnet durch mindestens eine Filter-Einrichtung (18), mindestens eine Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und mindestens eine Entkalkungs-Einrichtung (19), wobei die oder jede Filter-Einrichtung (18) und/oder die oder jede Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und/oder die oder jede Entkalkungs-Einrichtung (18) in den Wasservorratsbehälter (13) oder an dem Wasservorratsbehälter (13) verbaut ist.Water injection device (10) for an internal combustion engine (11), with a water reservoir (13), with a filler neck (14) to fill the water reservoir (13) with water, with a to the engine (13) extending flow line (15), with a return line (16) extending to the water reservoir (13), with a conveying device (17) for supplying the water to the internal combustion engine (11) starting from the water reservoir (10), characterized by at least one filter device (18), at least one ion exchanger Device (20) and at least one descaling device (19), wherein the or each filter device (18) and / or the or each ion exchange device (20) and / or the descaling device (18) in the Water reservoir (13) or to the water reservoir (13) is installed. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Filter-Einrichtung (18) und/oder die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung (19) und/oder die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung (19) in den Wasservorratsbehälter (13) integriert ist.Water injector after Claim 1 , characterized in that the respective filter device (18) and / or the respective ion exchanger device (19) and / or the respective descaling device (19) in the water reservoir (13) is integrated. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Filter-Einrichtung (18) und die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung (19) in den Wasservorratsbehälter (13) integriert sind.Water injector after Claim 1 or 2 , characterized in that the respective filter device (18) and the respective ion exchanger device (20) and the respective descaling device (19) in the water reservoir (13) are integrated. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung (19) in den Wasservorratsbehälter (13) integriert ist, und dass die jeweilige Filter-Einrichtung (18) an dem Wasservorratsbehälter (13) im Bereich des Einfüllstutzens (14) verbaut ist.Water injector after Claim 1 or 2 , characterized in that the respective descaling device (19) in the water reservoir (13) is integrated, and that the respective filter device (18) to the water reservoir (13) in the region of the filler neck (14) is installed. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Filter-Einrichtung (18) in den Einfüllstutzen (14) integriert ist.Water injector after Claim 4 , characterized in that the respective filter device (18) in the filler neck (14) is integrated. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung (20) in den Wasservorratsbehälter (13) integriert ist.Water injector after Claim 4 or 5 , characterized in that the respective ion exchanger device (20) in the water reservoir (13) is integrated. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung (20) in die Vorlaufleitung (15) integriert ist.Water injector after Claim 4 or 5 , characterized in that the respective ion exchange device (20) in the flow line (15) is integrated. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Filter-Einrichtung (18) und/oder die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung (19) und/oder die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung (19) an dem Wasservorratsbehälter (13) verbaut ist.Water injector after Claim 1 , characterized in that the respective filter device (18) and / or the respective ion exchanger device (19) and / or the respective descaling device (19) is installed on the water reservoir (13). Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Filter-Einrichtung (18) an dem Wasservorratsbehälter (13) im Bereich des Einfüllstutzens (14) verbaut ist, und dass eine zweite Filter-Einrichtung (18) in die Vorlaufleitung (15) oder in eine von der Vorlaufleitung (15) abzweigende Abzweigleitung (24) integriert ist.Water injector after Claim 1 or 8th , characterized in that a first filter device (18) to the water reservoir (13) in the region of the filler neck (14) is installed, and that a second filter means (18) in the flow line (15) or in one of the Flow line (15) branching branch line (24) is integrated. Wassereinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Wasserqualitätssensor (26).Water injection device according to one of Claims 1 to 9 characterized by a water quality sensor (26). Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserqualitätssensor (26) die Wasserqualität misst und abhängig hiervon das Wasser durch die jeweilige Filter-Einrichtung (18) und/oder die jeweilige Ionenaustauscher-Einrichtung (19) und/oder die jeweilige Entkalkungs-Einrichtung (19) aufbereitbar ist.Water injector after Claim 10 , characterized in that the water quality sensor (26) measures the water quality and depending on the water by the respective filter device (18) and / or the respective ion exchange device (19) and / or the respective descaling device (19) editable is. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filter-Einrichtung (18) zusammen mit der Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und/oder der Entkalkungs-Einrichtung (19) in die Vorlaufleitung (15) oder in die Abzweigleitung (24) integriert ist, wobei die Abzweigleitung (24) von der Vorlaufleitung (15) über ein schaltbares Ventil (25) trennbar ist, und wobei das schaltbare Ventil (25) abhängig von der vom Wasserqualitätssensor (26) gemessenen Wasserqualität geöffnet oder geschlossen ist.Water injector after Claim 9 . 10 and 11 , characterized in that the second filter device (18) is integrated together with the ion exchanger device (20) and / or the descaling device (19) in the flow line (15) or in the branch line (24), wherein the Branch line (24) of the flow line (15) via a switchable valve (25) is separable, and wherein the switchable valve (25) depending on the water quality sensor (26) measured water quality is open or closed. Wassereinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter-Einrichtung (18) und/oder die Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und/oder die Entkalkungs-Einrichtung (19) ein Heizelement (21, 22, 23)zum Erhitzen der jeweiligen Einrichtung aufweist.Water injection device according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the filter device (18) and / or the ion exchange device (20) and / or the descaling device (19) has a heating element (21, 22, 23) for heating the respective device. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in die Filter-Einrichtung (18) und in die Ionenaustauscher-Einrichtung (20) und in die Entkalkungs-Einrichtung (19) jeweils ein Heizelement (21, 22, 23) zum Erhitzen der jeweiligen Einrichtung (18, 19, 20) integriert ist.Water injector after Claim 13 , characterized in that in the filter device (18) and in the ion exchanger device (20) and in the descaling device (19) each have a heating element (21, 22, 23) for heating the respective device (18, 19 , 20) is integrated. Verbrennungsmotor mit einer Wassereinspritzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Internal combustion engine with a water injection device (10) according to one of Claims 1 to 14 ,
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