DE102017220914A1 - Water injection device of an internal combustion engine - Google Patents

Water injection device of an internal combustion engine Download PDF

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Radek Malec
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen Wasserinjektor (2), eine im Wesentlichen rohrförmige Wasserverteilvorrichtung (5) zur Verteilung des Wassers zu den Wasserinjektoren (5), wobei die Wasserverteilvorrichtung (5) ein erstes Ende (5a) und ein zweites Ende (5b) aufweist, und einen ersten Verschluss 3 und einen zweiten Verschluss (4), wobei der erste Verschluss (3) das erste Ende (5a) verschließt und der zweite Verschluss (4) das zweite Ende (5b) verschließt, wobei der erste Verschluss (3) einen ersten Wasseranschluss (6) aufweist.

Figure DE102017220914A1_0000
The present invention relates to a water injection device of an internal combustion engine, comprising at least one water injector (2), a substantially tubular water distribution device (5) for distributing the water to the water injectors (5), wherein the water distribution device (5) has a first end (5a) and a second end (5b), and a first shutter 3 and a second shutter (4), wherein the first shutter (3) closes the first end (5a) and the second shutter (4) closes the second end (5b) the first closure (3) has a first water connection (6).
Figure DE102017220914A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine sowie eine derartige Brennkraftmaschine.The present invention relates to a water injection device of an internal combustion engine and such an internal combustion engine.

Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxydemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschine in Betriebspumpen mit hoher Last nicht optimal im Hinblick auf den Verbrauch betrieben werden, da der Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Eine mögliche Maßnahme zur Reduzierung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist dabei die Einspritzung von Wasser. Hierbei sind separate Wassereinspritzsysteme bekannt, beispielsweise aus der WO 2014/080266 A1 . Bei der Anwendung der Wassereinspritzvorrichtung bei Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen kann es vorkommen, dass das Fahrzeug bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von Wasser abgestellt wird, so dass die Gefahr besteht, dass das Wasser im Wassereinspritzsystem gefriert. Hierzu müssen Maßnahmen getroffen werden, um ein derartiges Gefrieren zu vermeiden, welches insbesondere in Leitungsbereichen und Wasserverteilvorrichtungen vorkommen kann. Weiterhin ist es wünschenswert, da Wassereinspritzvorrichtungen in Fahrzeugen Massenbauteile sind, Kostenvorteile in der Produktion zu haben.Due to increasing demands on reduced carbon dioxide emissions, internal combustion engines are increasingly being optimized with regard to fuel consumption. However, known internal combustion engine can not be operated optimally in terms of consumption in high load operating pumps, since the operation is limited by knock tendency and high exhaust gas temperatures. A possible measure to reduce the tendency to knock and to reduce the exhaust gas temperatures is the injection of water. Here, separate water injection systems are known, for example from the WO 2014/080266 A1 , When using the water injection device in internal combustion engines of vehicles, it may happen that the vehicle is turned off at temperatures below freezing point of water, so that there is a risk that the water in the water injection system freezes. For this purpose, measures must be taken to avoid such freezing, which may occur especially in line areas and water distribution devices. Furthermore, since water injectors in vehicles are mass components, it is desirable to have cost advantages in production.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass mögliche auftretende Effekte wie eine Vereisung in einer Wasserverteilvorrichtung vermieden werden können. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung ein einfaches, kostengünstiges und besonders flexibles Design der Wassereinspritzvorrichtung, so dass diese auf einfache Weise an unterschiedlichste Brennkraftmaschinen, beispielsweise von verschiedenen Fahrzeugherstellern, angepasst werden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Wassereinspritzvorrichtung erreicht, welche wenigstens einen Wasserinjektor und eine rohrförmige Wasserverteilvorrichtung zur Verteilung des Wassers zum Wasserinjektor aufweist. Die rohrförmige Wasserverteilvorrichtung weist ein erstes und ein zweites Ende auf sowie einen ersten und einen zweiten Verschluss. Der erste Verschluss verschließt dabei das erste Ende der Wasserverteilvorrichtung und der zweite Verschluss verschließt das zweite Ende der Wasserverteilvorrichtung. Hierbei ist am ersten Verschluss ein erster Wasseranschluss zum Zuführen und/oder Abführen von Wasser in die Wasserverteilvorrichtung vorgesehen. Somit ist eine Anpassung der Wasserverteilvorrichtung und der Positionen von Wasserinjektoren auf einfache Weise möglich. Der erste und zweite Verschluss können dabei als Standardbauteil verwendet werden. Durch die Integration des Wasseranschlusses an einem Verschluss der Wasserverteilvorrichtung kann eine höchstmögliche Flexibilität bei der Auslegung der Wassereinspritzvorrichtung erreicht werden. Weiterhin kann durch die Anordnung des Wasseranschlusses an einem Verschluss sichergestellt werden, dass in einem Falle eines Abstellens der Brennkraftmaschine das Wasser aus der Wasserverteilvorrichtung und somit aus dem Umgebungsbereich des Wasserinjektors abströmen kann, um dort ein Gefrieren des Wassers zu vermeiden, da hier die Gefahr einer Beschädigung der teuren Wasserinjektoren am größten ist. Ferner stellt die Wasserverteilvorrichtung sicher, dass beispielsweise Druckpulsationen, welche durch den Betrieb einer Wasserpumpe oder dgl. auftreten können, gedämpft werden, so dass eine Beschädigung von Wasserinjektoren durch derartige Druckpulsationen vermieden werden kann.The water injection device of an internal combustion engine according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that any possible effects such as icing in a water distribution device can be avoided. In addition, the invention allows a simple, inexpensive and particularly flexible design of the water injection device, so that it can be easily adapted to a variety of internal combustion engines, for example, from different vehicle manufacturers. This is achieved according to the invention by a water injection device which has at least one water injector and a tubular water distribution device for distributing the water to the water injector. The tubular water distribution device has first and second ends and first and second shutters. The first closure closes the first end of the water distribution device and the second closure closes the second end of the water distribution device. Here, a first water connection for supplying and / or discharging water into the water distribution device is provided on the first closure. Thus, an adaptation of the water distribution device and the positions of water injectors in a simple manner possible. The first and second closure can be used as a standard component. By integrating the water connection to a closure of the water distribution device, the highest possible flexibility in the design of the water injection device can be achieved. Furthermore, it can be ensured by the arrangement of the water connection to a closure that in a case of shutdown of the engine, the water from the water distribution device and thus from the surrounding area of the water injector can flow to avoid freezing of the water there, since the risk of Damage to expensive water injectors is greatest. Further, the water distribution device ensures that, for example, pressure pulsations, which may occur through the operation of a water pump or the like, are damped, so that damage to water injectors by such pressure pulsations can be avoided.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Besonders bevorzugt ist der erste Wasseranschluss am ersten Verschluss an einem Randbereich eines Bodens des Verschlusses angeordnet. Hierdurch ist es möglich, dass bei einer Verdrehung einer Position des ersten Verschlusses an einem rohrförmigen Ende der Wasserverteilvorrichtung der Wasseranschluss in eine gewünschte Richtung ausgerichtet wird. Hierdurch kann auf einfache Weise an verschiedenste Geometrien von Brennkraftmaschinen eine jeweilige Anpassung der Wassereinspritzvorrichtung ermöglicht werden.Particularly preferably, the first water connection is arranged on the first closure at an edge region of a bottom of the closure. This makes it possible that upon rotation of a position of the first closure at a tubular end of the water distribution device, the water connection is aligned in a desired direction. In this way, a respective adaptation of the water injection device can be made possible in a simple manner to a wide variety of geometries of internal combustion engines.

Besonders bevorzugt ist der erste Wasseranschluss im endmontierten Zustand des ersten Verschlusses an einer in Gravitationsrichtung tiefsten Stelle an der Wasserverteilvorrichtung angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Wasser durch die Anordnung an der tiefsten Stelle an der Wasserverteilvorrichtung automatisch bei einem Abstellen der Wassereinspritzvorrichtung aus der Wasserverteilvorrichtung ausströmen kann, ohne dass hierzu ein Ansaugen des Wassers oder dgl. notwendig ist. Das Wasser kann somit selbsttätig, allein durch Wirkung der Gravitationskraft aus der Wasserverteilvorrichtung, ausströmen.Particularly preferably, the first water connection in the final assembled state of the first closure is arranged at a lowest point in the gravitational direction at the water distribution device. This ensures that the water can flow through the arrangement at the lowest point on the water distribution device automatically when turning off the water injection device from the water distribution device, without the need for suction of water or the like. Necessary. The water can thus flow out automatically, solely by the action of the gravitational force from the water distribution device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der zweite Verschluss, welcher das zweite Ende der Wasserverteilvorrichtung verschließt, einen zweiten Wasseranschluss auf. Somit weist die Wassereinspritzvorrichtung an der Wasserverteilvorrichtung einen ersten und einen zweiten Wasseranschluss jeweils am ersten und zweiten Ende der Wasserverteilvorrichtung vor. Dadurch kann eine besonders große Flexibilität hinsichtlich der Auslegung des Designs der Wassereinspritzvorrichtung ermöglicht werden. Es sei angemerkt, dass vorzugsweise einer der Wasseranschlüsse auch verschlossen sein kann.According to a further preferred embodiment of the invention, the second closure, which closes the second end of the water distribution device, has a second water connection. Thus, the water injection device on the water distribution device has a first and a second water connection respectively at the first and second end of the water distribution device. This can be a particularly great flexibility in the design of the design of the water injection device allows. It should be noted that preferably one of the water connections can also be closed.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der erste und der zweite Verschluss geometrisch gleich ausgebildet sind. Hierdurch können Produktionsvorteile und Montagevorteile erreicht werden, da aufgrund der erhöhten Gleichteileanzahl eine kostengünstigere Produktion möglich ist. Hinsichtlich einer Montage ist anzumerken, dass durch Gleichteile eine Fehlmontage der Verschlüsse vermieden werden kann.It is particularly preferred if the first and the second closure are geometrically identical. As a result, production advantages and assembly advantages can be achieved because of the increased number of identical parts cheaper production is possible. With regard to a mounting, it should be noted that due to identical parts, incorrect mounting of the closures can be avoided.

Vorzugsweise ist eine Schweißverbindung zwischen dem ersten Verschluss und der Wasserverteilvorrichtung und/oder dem zweiten Verschluss und der Wasserverteilvorrichtung vorgesehen. Die Schweißverbindung stellt eine sichere und dichte Verbindung zwischen dem Verschluss und Wasserverteilvorrichtung bereit. In Abhängigkeit von den Materialien der Wasserverteilvorrichtung und den Verschlüssen kann die Schweißverbindung eine Reibschweißverbindung oder Laserschweißverbindung oder eine Ultraschallschweißverbindung oder dgl. sein. Preferably, a welded connection is provided between the first closure and the water distribution device and / or the second closure and the water distribution device. The weld provides a secure and tight connection between the closure and water distribution device. Depending on the materials of the water distribution device and the shutters, the weld joint may be a friction weld joint or laser weld joint or an ultrasonic weld joint or the like.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Wasserverteilvorrichtung und dem ersten Verschluss und/oder dem zweiten Verschluss eine Formschlussverbindung ausgebildet. Weiterhin ist hierbei ein Dichtelement zwischen dem jeweiligen Verschluss und der Wasserverteilvorrichtung angeordnet. Hierdurch kann eine sichere Abdichtung erreicht werden. Die Formschlussverbindung kann beispielsweise durch Aufclipsen der Verschlüsse auf die Enden der Wasserverteilvorrichtung realisiert sein. Besonders bevorzugt ist hierbei der erste Verschluss und/oder zweite Verschluss drehbar an der Wasserverteilvorrichtung angeordnet. Hierdurch kann auch bei an Brennkraftmaschinen schon installierten Wassereinspritzvorrichtungen noch eine Ausrichtung des ersten und/oder zweiten Verschlusses und insbesondere der Wasseranschlüsse, ermöglicht werden. Somit ist eine individuelle Anpassung der Positionierung der Wasseranschlüsse auch bei einer montierten Wassereinspritzvorrichtung an der Brennkraftmaschine möglich, wodurch die Flexibilität weiter erhöht werden kann.According to an alternative embodiment of the invention, a positive connection is formed between the water distribution device and the first closure and / or the second closure. Furthermore, in this case a sealing element between the respective closure and the water distribution device is arranged. As a result, a secure seal can be achieved. The positive connection can be realized for example by clipping the closures on the ends of the water distribution device. In this case, the first closure and / or second closure is particularly preferably arranged rotatably on the water distribution device. As a result, alignment of the first and / or second closure and in particular of the water connections can also be made possible even with water injection devices already installed on internal combustion engines. Thus, an individual adjustment of the positioning of the water connections is possible even with a mounted water injection device to the internal combustion engine, whereby the flexibility can be further increased.

Die Wasserverteilvorrichtung und/oder die Verschlüsse sind bevorzugt aus Kunststoff oder einem Metall hergestellt. Alternativ können auch andere beliebige Materialien verwendet werden. Kunststoff hat den Vorteil, dass hierbei üblicherweise sehr kostengünstige Herstellungsverfahren realisierbar sind. Auch kann beispielsweise die Wasserverteilvorrichtung aus einem Metallmaterial hergestellt sein und die Verschlüsse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein.The water distribution device and / or the closures are preferably made of plastic or a metal. Alternatively, any other materials may be used. Plastic has the advantage that in this case usually very cost-effective production process can be realized. Also, for example, the water distribution device may be made of a metal material and the closures made of a plastic material.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, umfassend eine erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung.Furthermore, the present invention relates to an internal combustion engine comprising a water injection device according to the invention.

Die Wassereinspritzvorrichtung kann dabei eingerichtet sein, Wasser in einen oder mehrere Einspritzräume der Brennkraftmaschine einzuspritzen. Als Einspritzraum wird dabei beispielsweise ein Brennraum oder mindestens ein Saugrohr eines Zylinders der Brennkraftmaschine angesehen, wobei jeder Zylinder genau bevorzugt einen Einspritzraum aufweist.The water injection device can be set up to inject water into one or more injection chambers of the internal combustion engine. In this case, for example, a combustion chamber or at least one intake manifold of a cylinder of the internal combustion engine is considered as an injection chamber, with each cylinder having an injection chamber with particular preference.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dabei zeigt:

  • 1 eine vereinfachte, schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Wassereinspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer Wasserverteilvorrichtung mit Wasserinjektoren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Schnittansicht eines Endbereichs der Wasserverteilvorrichtung von 2 im Längsschnitt,
  • 4 eine schematische Schnittansicht eines Endbereichs der Wasserverteilvorrichtung von 2 im Querschnitt,
  • 5 eine schematische perspektivische Darstellung einer Wasserverteilvorrichtung mit Wasserinjektoren einer Wassereinspritzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 6 eine schematische Längsschnittansicht eines Endbereichs der Wasserverteilvorrichtung von 5.
The invention will now be described by way of preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. In the drawing, functionally identical components are denoted by the same reference numerals. Showing:
  • 1 a simplified schematic view of an internal combustion engine with a water injection device according to a first embodiment,
  • 2 a perspective view of a water distribution device with water injectors according to the first embodiment,
  • 3 a schematic sectional view of an end portion of the water distribution device of 2 in longitudinal section,
  • 4 a schematic sectional view of an end portion of the water distribution device of 2 in cross section,
  • 5 a schematic perspective view of a water distribution device with water injectors of a water injection device according to a second embodiment of the invention, and
  • 6 a schematic longitudinal sectional view of an end portion of the water distribution device of 5 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine Wassereinspritzvorrichtung 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.The following is with reference to the 1 to 4 a water injection device 1 according to a first preferred embodiment of the invention described in detail.

1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Brennkraftmaschine 100 mit einer Wassereinspritzvorrichtung 1, welche Wasser direkt in einen Einspritzraum 70 der Brennkraftmaschine 100 einspritzt. Der Einspritzraum 70 kann dabei beispielsweise ein Saugrohr oder auch ein Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine 100 sein. 1 shows a simplified representation of an internal combustion engine 100 with a water injection device 1 which water directly into an injection room 70 the internal combustion engine 100 injects. The injection room 70 can, for example, a suction pipe or a combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine 100 his.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist eine Fördervorrichtung 92 in Form einer Pumpe vorgesehen, welche Wasser 10 aus einem Wassertank 90 ansaugt und über eine Druckleitung 11 an eine Wasserverteilvorrichtung 5 fördert.How out 1 is further apparent, is a conveyor 92 provided in the form of a pump, which water 10 from a water tank 90 sucks and a pressure line 11 to a water distribution device 5 promotes.

Die Wasserverteilvorrichtung 5 ist im Detail aus 2 ersichtlich. Die Wasserverteilvorrichtung 5 (Rail) umfasst ein geradliniges Verteilungsrohr, an welchem in diesem Ausführungsbeispiel vier Wasserinjektoren 2 angeordnet sind. Jeder Wasserinjektor 2 ist eingerichtet, Wasser in einen Brennraum der Brennkraftmaschine 100 einzuspritzen.The water distribution device 5 is in detail 2 seen. The water distribution device 5 (Rail) comprises a rectilinear distribution pipe, on which in this embodiment four water injectors 2 are arranged. Every water injector 2 is set up, water in a combustion chamber of the internal combustion engine 100 inject.

Die Wasserverteilvorrichtung 5 umfasst ein erstes Ende 5a und ein gegenüberliegendes zweites Ende 5b.The water distribution device 5 includes a first end 5a and an opposite second end 5b ,

Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, ist das erste Ende 5a mit einem ersten Verschluss 3 verschlossen und das zweite Ende 5b der Wasserverteilvorrichtung 5 mit einem zweiten Verschluss 4 verschlossen.Like from the 2 and 3 is apparent, is the first end 5a with a first closure 3 closed and the second end 5b the water distribution device 5 with a second closure 4 locked.

Der erste und zweite Verschluss 3, 4 sind identisch aufgebaut. Hierbei weist der erste Verschluss 3 einen ersten Wasseranschluss 6 auf und der zweite Verschluss 4 einen zweiten Wasseranschluss 7.The first and second closure 3 . 4 are identical. Here, the first closure 3 a first water connection 6 on and the second closure 4 a second water connection 7 ,

Wie im Detail aus 3 ersichtlich ist, ist zwischen dem ersten Verschluss 3 und der Wasserverteilvorrichtung 5 eine Formschlussverbindung 8 ausgebildet. Hierbei weist der erste Verschluss 3 eine Nut 8a auf, in welche ein ringförmiger Vorsprung 8b, der am ersten Ende 5a des Verteilerrohrs ausgebildet ist, eingreift. Zur Abdichtung ist eine Dichtung 11, beispielsweise ein O-Ring, vorgesehen. Der zweite Verschluss ist in gleicher Weise fixiert.As in detail 3 is apparent, is between the first shutter 3 and the water distribution device 5 a positive connection 8th educated. Here, the first closure 3 a groove 8a into which an annular projection 8b , the first one at the end 5a is formed of the manifold, engages. For sealing is a seal 11 , For example, an O-ring provided. The second closure is fixed in the same way.

Wie aus den 3 und 4 weiter ersichtlich ist, ist der erste Wasseranschluss 6 an einem Randbereich 3b eines Bodens 3a des ersten Verschlusses 3 angeordnet.Like from the 3 and 4 is further apparent, is the first water connection 6 on a border area 3b a floor 3a of the first closure 3 arranged.

Wie aus 4 ersichtlich ist, ist dabei der erste Wasseranschluss 6 derart an der Wasserverteilvorrichtung 5 angeordnet, dass der erste Wasseranschluss 6 parallel zu einer Gravitationsrichtung G ist. Dadurch kann, wie in 4 schematisch dargestellt, Wasser 10, welches sich in der Wasserverteilvorrichtung 5 befindet, bei Abstellen der Wassereinspritzvorrichtung bzw. der Brennkraftmaschine selbsttätig aus der Wasserverteilvorrichtung 5 ausströmen, was in 4 durch den Pfeil A angedeutet ist. Hierdurch wird ein Einfrieren von Wasser in der Wasserverteilvorrichtung und insbesondere in den Anschlussbereichen zu den Wasserinjektoren 2 verhindert, da das Wasser vollständig aus der Wasserverteilvorrichtung 5 ausströmen kann.How out 4 it can be seen, is the first water connection 6 such at the water distribution device 5 arranged that the first water connection 6 is parallel to a gravitational direction G. This can, as in 4 shown schematically, water 10 , which is in the water distribution device 5 is located when stopping the water injection device or the internal combustion engine automatically from the water distribution device 5 pour out what is in 4 indicated by the arrow A. As a result, a freezing of water in the water distribution device and in particular in the connection areas to the water injectors 2 prevents the water completely from the water distribution device 5 can flow out.

Somit können Produktionskosten reduziert werden, da der erste und zweite Verschluss identisch ausgebildet sein kann. Ferner kann durch das Vorsehen von zwei Verschlüssen mit zwei Wasseranschlüssen eine optimale Versorgung der Wasserverteilvorrichtung 5 mit Wasser realisiert werden. Darüber hinaus kann durch die Formschlussverbindung 8 der erste und zweite Verschluss 3, 4 drehbar an dem jeweiligen Ende der Wasserverteilvorrichtung 5 vorgesehen sein, so dass eine direkte Anpassung einer Position eines Wasseranschlusses 6, 7 der beiden Verschlüsse 3, 4 im montierten Zustand möglich ist. Darüber hinaus kann durch die Verdrehung der Wasseranschlüsse in Richtung der Gravitationskraft G ein automatisches Entleeren der Wasserverteilvorrichtung 5 ermöglicht werden, da dadurch der Wasseranschluss 6, 7 immer am tiefsten Bereich der Wasserverteilvorrichtung 5 angeordnet werden kann.Thus, production costs can be reduced since the first and second shutters can be made identical. Furthermore, by providing two closures with two water connections, an optimal supply of the water distribution device 5 be realized with water. In addition, by the positive connection 8th the first and second closure 3 . 4 rotatably at the respective end of the water distribution device 5 be provided, allowing a direct adjustment of a position of a water connection 6 . 7 the two closures 3 . 4 in the assembled state is possible. In addition, by the rotation of the water connections in the direction of the gravitational force G, an automatic emptying of the water distribution device 5 be enabled, since thereby the water connection 6 . 7 always at the lowest point of the water distribution device 5 can be arranged.

Sollte einer der beiden Wasseranschlüsse 6, 7 nicht benötigt werden, kann dieser beispielsweise mittels eines Stopfens oder anderweitig verschlossen werden.Should one of the two water connections 6 . 7 are not needed, this can for example be closed by means of a plug or otherwise.

Somit kann erfindungsgemäß eine individuelle Positionierung der ersten und zweiten Verschlüsse 3, 4 an der Wasserverteilvorrichtung 5 ermöglicht werden. Dadurch kann auf einfache Weise eine individuelle Anpassung der Wassereinspritzvorrichtung 1 an unterschiedliche Brennkraftmaschinen, beispielsweise Brennkraftmaschinen unterschiedlicher Fahrzeughersteller, realisiert werden. Dabei können gleichartige erste und zweite Verschlüsse 3, 4 einfach und kostengünstig für unterschiedliche Wasserverteilvorrichtungen 5 hergestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wasserverteilvorrichtung 5 ein zylindrisches Verteilerrohr. Es ist jedoch auch möglich, dass andere geometrische Formen für die Wasserverteilvorrichtung 5 verwendet werden können.Thus, according to the invention, an individual positioning of the first and second closures 3 . 4 at the water distribution device 5 be enabled. This allows a simple way of customization of the water injection device 1 to different internal combustion engines, such as internal combustion engines of different vehicle manufacturers, realized. In this case, similar first and second closures 3 . 4 easy and inexpensive for different water distribution devices 5 getting produced. In this embodiment, the water distribution device 5 a cylindrical manifold. However, it is also possible that other geometric shapes for the water distribution device 5 can be used.

Durch die Integration eines Wasseranschlusses 6 an einem Verschluss 3 kann somit die Gefahr einer Vereisung signifikant reduziert werden. Ferner ergibt sich dadurch auch eine einfache Auslegung der Wasserverteilvorrichtung 5, da hier keine Wasseranschlüsse direkt an der Wasserverteilvorrichtung 5 vorgesehen werden müssen, sondern lediglich Anschlussstutzen oder dgl. für die Wasserinjektoren 2. Der Wasseranschluss ist immer in den Verschluss 3, 4 integriert. Hierdurch wird auch die Herstellung der Wasserverteilvorrichtung 5 kostengünstiger möglich.By integrating a water connection 6 at a lock 3 Thus, the risk of icing can be significantly reduced. Furthermore, this also results in a simple design of the water distribution device 5 because there are no water connections directly to the water distribution device 5 must be provided, but only connecting pieces or the like. For the water injectors 2 , The water connection is always in the lock 3 . 4 integrated. This also makes the production of the water distribution device 5 cheaper possible.

Die 5 und 6 zeigen eine Wassereinspritzvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind beim zweiten Ausführungsbeispiel statt den Formschlussverbindungen Schweißverbindungen 12 zwischen der Wasserverteilvorrichtung 5 und dem ersten Verschluss 3 sowie dem zweiten Verschluss 4 ausgebildet. Dies ist im Detail in 6 gezeigt. Ferner ist eine Ausrichtung des ersten Wasseranschlusses 6 des ersten Verschlusses 3 und des zweiten Wasseranschlusses 7 des zweiten Verschlusses 4 unterschiedlich. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist der zweite Wasseranschluss 7 parallel zur Gravitationsrichtung G angeordnet, wohingegen der erste Wasseranschluss 6 in einem Winkel von 90° zur Gravitationsrichtung G angeordnet ist. Dies verdeutlicht, dass die Positionierung der ersten und zweiten Wasseranschlüsse 6, 7 beliebig vorgenommen werden kann. Da in diesem Ausführungsbeispiel eine Schweißverbindung 12 zwischen den Verschlüssen und der Wasserverteilvorrichtung 5 vorgesehen ist, muss die Positionierung der Wasseranschlüsse 6, 7 beim zweiten Ausführungsbeispiel vor Herstellung der Schweißverbindung 12 ausgeführt werden. Dies ist im ersten Ausführungsbeispiel anders, da durch Vorsehen der Formschlussverbindung 8 die Positionierung der ersten und zweiten Wasseranschlüsse 6, 7 auch noch im montierten Zustand der Wassereinspritzvorrichtung möglich ist, was insbesondere Montage und Demontagearbeiten beispielsweise einer als Schlauch ausgebildeten Druckleitung 11 an die Wasseranschlüsse 6, 7 deutlich vereinfacht.The 5 and 6 show a water injection device 1 according to a second Embodiment of the invention. In contrast to the first embodiment, in the second embodiment instead of the form-locking connections are welded joints 12 between the water distribution device 5 and the first closure 3 and the second closure 4 educated. This is in detail in 6 shown. Furthermore, an orientation of the first water connection 6 of the first closure 3 and the second water connection 7 of the second closure 4 differently. How out 5 is apparent, is the second water connection 7 arranged parallel to the direction of gravity G, whereas the first water connection 6 is arranged at an angle of 90 ° to the gravitational direction G. This clarifies that the positioning of the first and second water connections 6 . 7 can be made arbitrarily. As in this embodiment, a welded joint 12 between the closures and the water distribution device 5 is provided, the positioning of the water connections 6 . 7 in the second embodiment before producing the welded joint 12 be executed. This is different in the first embodiment, since by providing the positive connection 8th the positioning of the first and second water connections 6 . 7 even in the assembled state of the water injection device is possible, which in particular assembly and disassembly work, for example, designed as a hose pressure line 11 to the water connections 6 . 7 much easier.

Somit kann die vorliegende Erfindung eine flexible Anpassung einer Wassereinspritzvorrichtung 1 an unterschiedliche Gegebenheiten von Brennkraftmaschinen ermöglichen, ohne dass dadurch die Herstellungskosten der Wassereinspritzvorrichtung signifikant steigen müssen.Thus, the present invention can provide a flexible adaptation of a water injection device 1 allow for different conditions of internal combustion engines, without thereby the production cost of the water injection device must increase significantly.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2014/080266 A1 [0002]WO 2014/080266 A1 [0002]

Claims (10)

Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine, umfassend: - wenigstens einen Wasserinjektor (2), - eine im Wesentlichen rohrförmige Wasserverteilvorrichtung (5) zur Verteilung des Wassers zu den Wasserinjektoren (5), wobei die Wasserverteilvorrichtung (5) ein erstes Ende (5a) und ein zweites Ende (5b) aufweist, und - einen ersten Verschluss 3 und einen zweiten Verschluss (4), wobei der erste Verschluss (3) das erste Ende (5a) verschließt und der zweite Verschluss (4) das zweite Ende (5b) verschließt, - wobei der erste Verschluss (3) einen ersten Wasseranschluss (6) aufweist.Water injection device of an internal combustion engine, comprising: at least one water injector (2), - A substantially tubular water distribution device (5) for distributing the water to the water injectors (5), wherein the water distribution device (5) has a first end (5a) and a second end (5b), and a first closure 3 and a second closure (4), the first closure (3) closing the first end (5a) and the second closure (4) closing the second end (5b), - Wherein the first closure (3) has a first water connection (6). Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Wasseranschluss (6) an einem Randbereich (3b) eines Bodens (3a) des ersten Verschlusses (3) angeordnet ist.Water injector after Claim 1 wherein the first water connection (6) is arranged on an edge region (3b) of a bottom (3a) of the first closure (3). Wassereinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wasseranschluss (6) an einer in Gravitationsrichtung (G) tiefsten Stelle des endmontierten, ersten Verschlusses (3) angeordnet ist.Water injection device according to one of the preceding claims, wherein the first water connection (6) at a gravitational direction (G) lowest point of the endmontierten, first closure (3) is arranged. Wassereinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Verschluss (4) einen zweiten Wasseranschluss (7) aufweist.Water injection device according to one of the preceding claims, wherein the second closure (4) has a second water connection (7). Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste Verschluss (3) und der zweite Verschluss (4) gleich aufgebaut sind.Water injector after Claim 4 , wherein the first closure (3) and the second closure (4) are of identical construction. Wassereinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schweißverbindung (12) zwischen dem ersten Verschluss (3) und der Wasserverteilvorrichtung (5) und/oder dem zweiten Verschluss (4) und der Wasserverteilvorrichtung (5).Water injection device according to one of the preceding claims, characterized by a welded connection (12) between the first closure (3) and the water distribution device (5) and / or the second closure (4) and the water distribution device (5). Wassereinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Formschlussverbindung (8) zwischen dem ersten Verschluss (3) und der Wasserverteilvorrichtung (5) und/oder dem zweiten Verschluss (4) und der Wasserverteilvorrichtung (5), wobei eine Dichtung (9) zwischen dem ersten und/oder zweiten Verschluss und der Wasserverteilvorrichtung (5) angeordnet ist.Water injection device according to one of Claims 1 to 5 characterized by a positive connection (8) between the first closure (3) and the water distribution device (5) and / or the second closure (4) and the water distribution device (5), wherein a seal (9) between the first and / or second Closure and the water distribution device (5) is arranged. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der erste Verschluss (3) und/oder der zweite Verschluss (4) drehbar an der Wasserverteilvorrichtung (5) angeordnet sind.Water injector after Claim 7 wherein the first closure (3) and / or the second closure (4) are rotatably arranged on the water distribution device (5). Wassereinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Formschlussverbindung eine Clipsverbindung ist.Water injection device according to one of Claims 7 or 8th , wherein the positive connection is a clip connection. Brennkraftmaschine, umfassend eine Wassereinspritzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Internal combustion engine, comprising a water injection device according to one of the preceding claims.
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