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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassergewinnungsvorrichtung für eine Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
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Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxidemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten 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 die Einspritzung von Wasser. Hierbei sind üblicherweise separate Wassereinspritzsysteme vorhanden, um die Wassereinspritzung zu ermöglichen. So ist beispielsweise aus der
DE 10 2015 208 476 A1 ein Wassereinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt.
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Bei Wassereinspritzsystemen für Brennkraftmaschinen ist normalerweise ein Wassertank vorgesehen, so dass jederzeit Wasser zur Einspritzung in das Saugrohr oder die Brennkammer der Brennkraftmaschine verfügbar ist. Zusätzlich kann bei derartigen Wassereinspritzsystemen Wasser mit Hilfe einer Wassergewinnungsanlage beispielsweise aus dem Abgassystem der Brennkraftmaschine in dem Kraftfahrzeug oder aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs gewonnen werden und beispielsweise auch dem Wassertank zugeführt werden. Von dem Wassertank kann Wasser beispielsweise mittels einer Pumpe über eine Verteilervorrichtung zu Einspritzventilen, durch die das Wasser dann beispielsweise in ein Saugrohr oder eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, befördert werden. Dazu kann, wie bei Einspritzsystemen für Brennstoff, die Verteilervorrichtung, beispielsweise in Form eines Rails, dazu vorgesehen sein Wasser zu speichern und auf mehrere Einspritzventile, durch die das Wasser dann eingespritzt werden kann, zu verteilen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Wassergewinnungsvorrichtung für eine Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Die Wassergewinnungsvorrichtung umfasst einen Wassertank zum Speichern von Wasser, wenigstens einen Kondensattank und eine Kondensationsvorrichtung, an der Wasser kondensierbar und dem Kondensattank zuführbar ist, wenigstens eine Verbindungsleitung, die den Kondensattank mit dem Wassertank fluidisch verbindet, wobei in der Verbindungsleitung ein Absperrventil angeordnet ist, das eingerichtet ist, die Verbindungsleitung abzusperren oder freizugeben und somit die fluidische Verbindung zwischen dem Kondensattank und dem Wassertank abzusperren oder freizugeben, wobei die Wassergewinnungsvorrichtung weiterhin ein elektronisches Steuergerät umfasst, das eingerichtet ist, das Absperrventil zu öffnen und zu schließen.
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Vorteile der Erfindung
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Gegenüber dem Stand der Technik weist die Wassergewinnungsvorrichtung für eine Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine den Vorteil auf, dass durch das Steuergerät und das Absperrventil der Zufluss von Wasser aus dem Kondensattank in den Wassertank gesteuert werden kann und somit selektiv Wasser von dem Kondensattank zu dem Wassertank zugeführt werden kann. Wasser wird durch Kondensation an der Kondensationsvorrichtung, beispielsweise aus der Umgebungsluft, gewonnen und im Kondensattank gesammelt. Das Wasser in dem Wassertank ist dazu vorgesehen, in die Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden und muss deshalb eine hohe Wasserqualität aufweisen. Das durch Kondensation gewonnene und in dem Kondensattank gesammelte Wasser weist eine wechselnde Wasserqualität auf, die beispielsweise von Umwelteinflüssen, wie zum Beispiel dem Grad der Verschmutzung der Umgebungsluft, aus der das Kondensat gewonnen wird, abhängt. Durch das Absperrventil und das Steuergerät kann Wasser aus dem Kondensattank selektiv, je nach Qualitätsanforderungen und Qualität des kondensierten Wassers dem Wassertank zugeführt werden. Das Absperrventil kann dazu vom Steuergerät geöffnet oder geschlossen werden. Das Öffnen und Schließen des Absperrventils kann dazu vom Steuergerät beispielsweise abhängig von Daten gesteuert werden. Diese Daten können beispielsweise die Qualität des kondensierten Wassers und/oder die Qualität des Wassers im Wassertank und/oder die Qualität der Umgebungsluft, aus der das Wasser gewonnen wird, beschreiben. Somit kann durch die Wassergewinnungsvorrichtung Wasser durch Kondensation gewonnen werden, wobei eine hohe Qualität von Wasser im Wassertank, das zur Einspritzung in die Brennkraftmaschine verwendet wird, sichergestellt wird. Somit kann mit der Wassergewinnungsvorrichtung on-board in einem Kraftfahrzeug Wasser, beispielsweise aus Klimakondensat, gewonnen werden und für ein Wassereinspritzsystem, das Wasser in die Brennkraftmaschine einspritzt, zur Verfügung gestellt werden. Durch Wassergewinnung aus Klimakondensat wird die Wasserverfügbarkeit in dem Wassereinspritzsystem erhöht. Die Wassergewinnung aus Klimakondensat ermöglicht den Einsatz der Wassereinspritzung in großen Motorkennfeldbereichen, beispielsweise zur Verbrauchsoptimierung. Kondensiertes Wasser aus der Umgebungsluft kann durch die Wassergewinnungsvorrichtung vorteilhaft selektiv und effizient für die Wassereinspritzung genutzt werden. Die Wassergewinnungsvorrichtung kann dabei vorteilhaft für verschiedene Wassereinspritzsysteme verwendet werden. Sie kann beispielsweise für Wassereinspritzsysteme, bei denen Wasser in ein Saugrohr der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, oder auch für Wassereinspritzsysteme, bei denen Wasser, beispielsweise als Emission mit Kraftstoff, direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, verwendet werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, das Absperrventil abhängig von wenigstens einem Umweltwert zu steuern. Das Absperrventil kann so vorteilhaft abhängig von dem Umweltwert geöffnet oder geschlossen werden und somit der Zufluss von Wasser aus dem Kondensattank zu dem Wassertank vorteilhaft gesteuert werden. So kann, wenn beispielsweise die Qualität des Kondensats in dem Kondensattank aufgrund von hoher Luftverschmutzung, die beispielsweise durch den Umweltwert dargestellt wird, nicht gewährleistet ist, das Absperrventil geschlossen werden und somit der Zufluss des kondensieren Wassers von dem Kondensattank zu dem Wassertank verhindert werden.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, das Absperrventil geöffnet zu halten, wenn der Umweltwert einen Umweltgrenzwert unterschreitet und/oder das Absperrventil geschlossen zu halten, wenn der Umweltwert den Umweltgrenzwert überschreitet. Der Umweltgrenzwert kann so gewählt werden, dass er einer Grenze entspricht, bei der kondensiertes Wasser im Kondensattank gerade noch eine Qualität aufweist, die den Anforderungen der Wassereinspritzvorrichtung an die Qualität des Wassers genügt. So kann der Umweltwert, beispielsweise ein Wert sein, der den Verschmutzungsgrad der Umgebungsluft angibt und der Umweltgrenzwert ein Wert, der eine Grenze des Verschmutzungsgrades der Umgebungsluft angibt, bei dem Wasser, das aus dieser Umgebungsluft kondensiert wird, gerade noch eine für die Wassereinspritzung zulässige Qualität aufweist.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass das elektronische Steuergerät eine Internetverbindung aufweist, wobei das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, den Umweltwert abhängig von Umweltdaten zu ermitteln, wobei die Umweltdaten mittels der Internetverbindung empfangen werden. Umweltdaten, die beispielsweise Luftverschmutzung darstellen, werden weltweit an Messstationen bestimmt und beispielsweise über Smartphone-Apps oder andere Dienste im Internet zur Verfügung gestellt. Diese Umweltdaten können vorteilhaft über die Internetverbindung empfangen werden und dem Steuergerät zur Verfügung gestellt werden. Somit können über die Internetverbindung vorteilhaft örtlich und zeitlich dynamische Umweltdaten empfangen werden, die dem Steuergerät die momentane Luftverschmutzung am aktuellen Ort darstellen. Somit kann das Absperrventil dynamisch gesteuert werden und je nach aktueller Luftverschmutzung geöffnet oder geschlossen werden. So wird eine effiziente Gewinnung von Wasser für die Wassereinspritzvorrichtung sichergestellt.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Kondensattank einen ersten Qualitätssensor zum Messen der Qualität des Kondensats im Kondensattank umfasst, wobei das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, das Absperrventil in Abhängigkeit von von dem ersten Qualitätssensor ermittelten ersten Qualitätsdaten zu öffnen und zu schließen. Die ersten Qualitätsdaten geben die Qualität des Kondensats im Kondensattank wieder und können vorteilhaft von dem elektronischen Steuergerät verarbeitet und zur Steuerung des Absperrventils verwendet werden. So kann das Absperrventil beispielsweise aufgrund der ersten Qualitätsdaten allein oder auch aus einer Kombination der ersten Qualitätsdaten beispielsweise mit den Umweltdaten gesteuert werden. Durch den ersten Qualitätssensor im Kondensattank wird eine zuverlässige und direkte Überwachung der Qualität des kondensieren Wassers ermöglicht. Der erste Qualitätssensor kann beispielsweise verwenden werden, wenn keine Umweltwerte verfügbar sind oder beispielsweise auch wenn eine redundante Bestimmung der Qualität des kondensieren Wassers vorgenommen werden soll.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Wassertank einen zweiten Qualitätssensor zum Messen der Qualität des Wassers im Wassertank umfasst, wobei das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, das Absperrventil in Abhängigkeit von von dem zweiten Qualitätssensor ermittelten zweiten Qualitätsdaten zu öffnen und zu schließen. Die zweiten Qualitätsdaten geben die Qualität des Wassers im Wassertank wieder und können vorteilhaft von dem elektronischen Steuergerät verarbeitet und zur Steuerung des Absperrventils verwendet werden. So kann beispielsweise aufgrund der zweiten Qualitätsdaten ermittelt werden, wie viel kondensiertes Wasser aus dem Kondensattank noch dem Wassertank zugeführt werden kann, so dass noch die zulässige Qualität des Wassers im Wassertank gewährleistet wird. Durch den zweiten Qualitätssensor im Wassertank wird eine zuverlässige und direkte Überwachung der Qualität des Wassers im Wassertank ermöglicht.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, das Absperrventil in Abhängigkeit von ersten Qualitätsdaten des ersten Qualitätssensors und in Abhängigkeit von zweiten Qualitätsdaten des zweiten Qualitätssensors, insbesondere in Abhängigkeit einer Qualitätsdifferenz, zu steuern. Durch eine derartige Steuerung kann vorteilhaft ein Mischverhältnis aus kondensiertem Wasser aus dem Kondensattank mit Wasser aus dem Wassertank, das beispielsweise auch manuell eingefüllt werden kann, erreicht werden, so dass die Mischung eine für die Wassereinspritzung ausreichende Qualität aufweist.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Wassertank einen Füllstandssensor umfasst, wobei das elektronische Steuergerät eingerichtet ist, das Absperrventil zu schließen, wenn ein vom Füllstandssensor ermittelter Füllstand einen Grenzfüllstand überschreitet. Somit kann vorteilhaft verhindert werden, dass weiteres kondensiertes Wasser aus dem Kondensattank in den Wassertank läuft, obwohl dieser bereits ausreichend gefüllt ist.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass das Absperrventil als Magnetventil ausgebildet ist.
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Weiterhin vorteilhaft ist eine Wassereinspritzvorrichtung umfassend die erfindungsgemäße Wassergewinnungsvorrichtung, wobei die Wassereinspritzvorrichtung weiterhin wenigstens ein Einspritzventil zum Einspritzen des Wassers in die Brennkraftmaschine und wenigstens ein Förderelement zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank in das Einspritzventil umfasst, wobei das Förderelement durch wenigstens eine erste Leitung mit dem Wassertank verbunden ist, wobei das Förderelement durch wenigstens eine zweite Leitung mit dem Einspritzventil verbunden ist. Die Wassergewinnungsvorrichtung kann dabei vorteilhaft für verschiedene Wassereinspritzsysteme verwendet werden, beispielsweise für Wassereinspritzsysteme bei denen Wasser in ein Saugrohr der Brennkraftmaschine eingespritzt wird oder auch für Wassereinspritzsysteme, bei denen Wasser, beispielsweise als Emulsion mit Kraftstoff, direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Wassereinspritzvorrichtung,
- 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Wassereinspritzvorrichtung zur Einspritzung von Wasser in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine,
- 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Wassereinspritzvorrichtung zur Einspritzung einer Emulsion aus Wasser und Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine,
- 4 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Wassergewinnungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung,
- 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Wassergewinnungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung,
- 6 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Wassergewinnungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung,
- 7 eine schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Wassergewinnungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren eine Wassereinspritzvorrichtung 1 einer Brennkraftmaschine 2 und eine Wassergewinnungsvorrichtung 100 für eine Wassereinspritzvorrichtung 1 einer Brennkraftmaschine 2 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben.
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In 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wassereinspritzvorrichtung 1 mit einer Brennkraftmaschine 2 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 2 weist eine Vielzahl von Zylindern auf. Die Brennkraftmaschine 2 umfasst pro Zylinder einen Brennraum 20, in welchem ein Kolben 21 hin und her bewegbar ist. Ferner weist die Brennkraftmaschine 2 pro Zylinder beispielsweise einen Einlasskanal 22 auf, über welchen Luft zum Brennraum 20 zugeführt wird. Abgas wird über einen Abgaskanal 23 abgeführt. Hierzu sind am Einlasskanal 22 ein Einlassventil 25 und am Abgaskanal 23 ein Auslassventil 26 angeordnet. Das Bezugszeichen 24 bezeichnet ferner ein Kraftstoffeinspritzventil.
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Die Wassereinspritzvorrichtung 1 ist dabei eine Einspritzvorrichtung durch die Wasser in die Brennkraftmaschine 2 eingespritzt wird. Dabei können neben dem Wasser auch andere Medien mit dem Wasser vermengt sein und zusammen mit dem Wasser gespeichert, gefördert und eingespritzt werden.
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Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst wenigstens ein Einspritzventil 6. Das Einspritzventil 6 ist in dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel am Einlasskanal 22 angeordnet. Das Einspritzventil 6 spritzt Wasser in den Einlasskanal 22 der Brennkraftmaschine 2 ein. Das Einspritzventil 6 wird beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät 13 angesteuert. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Einspritzventil 6 pro Zylinder vorgesehen. Alternativ können zur besseren Aufbereitung oder zur Erhöhung der pro Verbrennungszyklus maximal einspritzbaren Wassermenge zwei Einspritzventile 6 pro Zylinder angeordnet sein. Es kann aber beispielsweise auch nur ein Einspritzventil 6 für alle Zylinder vorgesehen sein.
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In 2 ist das erste Ausführungsbeispiel einer Wassereinspritzvorrichtung 1 dargestellt. Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst einen Wassertank 5, in dem Wasser gespeichert ist. Weiterhin umfasst die Wassereinspritzvorrichtung 1 Einspritzventile 6. Die Einspritzventile 6 können beispielsweise an einem Verteiler 9, der Wasser auf die Einspritzventile 6 verteilt, angeschlossen sein. Die Einspritzventile 6 sind zum Einspritzen von Wasser in die Brennkraftmaschine 2 eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Einspritzventile 6 sind durch eine Leitung 7, 8 mit dem Wassertank 5 verbunden. Die Leitung 7, 8 umfasst eine erste Leitung 7, die den Wassertank 5 mit dem Förderelement 3 verbindet. Weiterhin umfasst die Leitung 7, 8 eine zweite Leitung 8, die das Förderelement 3 mit dem Einspritzventil 6 verbindet.
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Das Förderelement 3 kann beispielsweise als Pumpe ausgebildet sein. Das Förderelement 3 ist beispielsweise in ein Fördermodul 60 integriert. Das Förderelement 3 kann Wasser vom Wassertank 5 zu dem Einspritzventil 6 fördern.
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Das Förderelement 3 teilt die Leitung 7, 8 in eine erste Leitung 7 und eine zweite Leitung 8. Dabei ist der Wassertank 5 durch die erste Leitung 7 mit dem Förderelement 3 verbunden. Weiterhin ist das Förderelement 3 durch die zweite Leitung 8 mit dem Einspritzventil 6 verbunden. Wasser aus dem Wassertank 5 kann somit über die erste Leitung 7 zu dem Förderelement 3 weiter durch die zweite Leitung 8 zu dem Einspritzventil 6 gefördert werden.
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Die Einspritzventile 6 spritzen das Wasser dann in eine Brennkraftmaschine 2 ein. Das Wasser kann dabei beispielsweise, wie in 1 dargestellt, in den Einlasskanal 22 eingespritzt werden.
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Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung 1, bei dem Wasser in den Einlasskanal 22 der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung 1 das Wasser dem Kraftstoff beigemengt und zusammen mit diesem direkt in den Brennraum 20 der Brennkraftmaschine 2 eingespritzt. Das zweite Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung 1 ist in 3 dargestellt.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst die Wassereinspritzvorrichtung 1 einen Wassertank 5 zum Speichern von Wasser. Weiterhin umfasst die Wassereinspritzvorrichtung 1 ein Einspritzventil 6, das in diesem Ausführungsbeispiel dazu vorgesehen ist, Wasser zu Kraftstoff beizumengen. Dazu wird das Wasser durch das Einspritzventil 6 einer Hochdruckpumpe 70 zugeführt. Das Wasser kann dann beispielsweise in der Hochdruckpumpe 70 mit Kraftstoff, der beispielsweise über eine Kraftstoffleitung 71 der Hochdruckpumpe 70 zugeführt wird, zu einer Emulsion aus Wasser und Kraftstoff vermischt werden. Die Emulsion aus Wasser und Kraftstoff wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel von der Hochdruckpumpe 70 über eine Emulsionsleitung 72 zu einem Verteiler 9 gefördert. Der Verteiler 9 verteilt die Emulsion aus Kraftstoff und Wasser auf Kraftstoffeinspritzventile 24, durch die die Emulsion in Brennräume 20 der Brennkraftmaschine 2 eingespritzt wird.
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Weiterhin umfasst die Wassereinspritzvorrichtung 1 in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Förderelement 3, das beispielsweise das Pumpe ausgebildet sein kann. Das Förderelement 3 kann Wasser von den Wassertank 5 zu dem Einspritzventil 6 fördern.
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Das Förderelement 3 teilt die Leitung 7, 8 in eine erste Leitung 7 und eine zweite Leitung 8. Dabei ist der Wassertank 5 durch die erste Leitung 7 mit dem Förderelement 3 verbunden. Weiterhin ist das Förderelement 3 durch die zweite Leitung 8 mit dem Einspritzventil 6 verbunden. Wasser aus dem Wassertank 5 kann somit über die erste Leitung 7 zu dem Förderelement 3 weiter durch die zweite Leitung 8 zu dem Einspritzventil 6 gefördert werden.
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In den 4 bis 7 sind zwei Ausführungsbeispiele einer Wassergewinnungsvorrichtung 100 gezeigt. Die zwei Ausführungsbeispiele der Wassergewinnungsvorrichtung 100 können in verschiedenen Wassereinspritzvorrichtungen 1 verwendet werden. 4 und 5 zeigen die zwei Ausführungsbeispiele der Wassergewinnungsvorrichtung 100 in dem ersten Ausführungsbeispiel Wassereinspritzvorrichtung 1. 6 und 7 zeigen die zwei Ausführungsbeispiele der Wassergewinnungsvorrichtung 100 in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Wassereinspritzvorrichtung 1.
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Die Wassergewinnungsvorrichtung 100 umfasst den Wassertank 5 zum Speichern von Wasser und weiterhin einen Kondensattank 50. Der Kondensattank 50 ist vorgesehen Wasser zu speichern, das an einer Kondensationsvorrichtung 51 durch Kondensation von Wasser, beispielsweise aus Umgebungsluft, gewonnen wird. Der Wassertank 5 ist fluidisch mit dem Kondensattank 50 verbunden. Die fluidische Verbindung ist durch eine Verbindungsleitung 52 hergestellt. Durch die Verbindungsleitung 52 kann Wasser aus dem Kondensattank 50 in den Wassertank 5 geleitet werden.
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In der Verbindungsleitung 52 ist ein Absperrventil 53 angeordnet. Das Absperrventil 53 kann beispielsweise als Magnetventil ausgebildet sein. Das Absperrventil 53 ist eingerichtet, die Verbindungsleitung 52 abzusperren oder freizugeben. Durch das Absperren der Verbindungsleitung wird die fluidische Verbindung zwischen dem Kondensattank 50 und dem Wassertank 5 abgesperrt und somit unterbrochen. Durch das Freigeben der Verbindungsleitung 52 wird die fluidische Verbindung zwischen dem Kondensattank 50 und dem Wassertank 5 freigegeben und Wasser kann von dem Kondensattank 50 zu dem Wassertank 5 fließen.
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Die Wassergewinnungsvorrichtung 100 umfasst weiterhin ein elektronisches Steuergerät 13. Das elektronische Steuergerät 13 ist eingerichtet, das Absperrventil 53 zu öffnen und zu schließen. Das Absperrventil 53 kann dabei beispielsweise abhängig von wenigstens einem Umweltwert gesteuert werden.
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Das Absperrventil 53 kann dabei beispielsweise abhängig von einem Umweltgrenzwert gesteuert werden. So kann das Absperrventil 53 beispielsweise geöffnet sein, wenn der Umweltwert einen Umweltgrenzwert unterschreitet. Das Absperrventil 53 kann geschlossen sein, wenn der Umweltwert den Umweltgrenzwert überschreitet. So wird verhindert, dass kondensiertes Wasser, das nicht den Qualitätsanforderungen für die Wassereinspritzung genügt, dem Wassertank 5 zugeführt wird. Der Umweltgrenzwert kann so gewählt werden, dass er einer Grenze entspricht, bei der kondensiertes Wasser im Kondensattank gerade noch eine Qualität aufweist, die den Anforderungen der Wassereinspritzvorrichtung an die Qualität des Wassers genügt. So kann der Umweltwert, beispielsweise ein Wert sein, der den Verschmutzungsgrad der Umgebungsluft angibt und der Umweltgrenzwert ein Wert, der eine Grenze des Verschmutzungsgrades der Umgebungsluft angibt, bei dem Wasser, das aus dieser Umgebungsluft kondensiert wird, gerade noch eine für die Wassereinspritzung zulässige Qualität aufweist.
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Als Umweltwert können beispielsweise Größen wie die Konzentration an PM10 (Schwebstaubteilchen, deren Durchmesser kleiner als 210 µm ist), die Konzentration an PM2,5 (Schwebstaubteilchen, deren Durchmesser kleiner als 2,5 µm ist) oder Konzentration von SO2 (Schwefeldioxid) gemessen werden und mit einem entsprechenden Umweltgrenzwert verglichen werden. Auch sind Kombinationen aus unterschiedlichen Umweltwerten möglich.
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Wie in den 4 bis 7 dargestellt, weist der Steuergerät 13 beispielsweise eine Internetverbindung 60 auf. Der Steuergerät 13 kann aus der Internetverbindung 60 Daten empfangen. Dies können beispielsweise Umweltdaten sein, auf Grundlage deren der Umweltwert ermittelt wird. Dabei ist das elektronische Steuergerät 13 derart eingerichtet, dass es den Umweltwert abhängig von den empfangenen Umweltdaten ermittelt.
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Weiterhin kann die Wassergewinnungsvorrichtung 100 einen ersten Qualitätssensor 61 und/oder einen zweiten Qualitätssensor 62 umfassen. Dabei ist der erste Qualitätssensor 61 zum Messen der Qualität des Kondensats im Kondensattank 50 vorgesehen. Dazu ist der erste Qualitätssensor 61 beispielsweise an dem Kondensattank 50 angeordnet. Der zweite Qualitätssensor 62 ist zum Messen der Qualität des Wassers im Wassertank 5 vorgesehen. Dazu ist der zweite Qualitätssensor 62 beispielsweise an dem Wassertank 5 angeordnet. Von dem ersten Qualitätssensor 61 werden erste Qualitätsdaten ermittelt. Die ersten Qualitätsdaten repräsentieren die Qualität des Wassers im Kondensattank 50. Von dem zweiten Qualitätssensor 62 werden zweite Qualitätsdaten ermittelt. Die zweiten Qualitätsdaten repräsentieren die Qualität des Wassers im Wassertank 5. Das elektronische Steuergerät 13 ist beispielsweise eingerichtet, das Absperrventil 53 in Abhängigkeit von den ersten Qualitätsdaten und/oder von den zweiten Qualitätsdaten zu öffnen und zu schließen. Die Qualitätssensoren 61, 62 können beispielsweise Sensoren zur Messung der Leitfähigkeit des Wassers in dem Kondensattank 50 bzw. in dem Wassertank 5 sein. Die Leitfähigkeit kann Aufschluss über die Qualität des Wassers geben. So zeigt beispielsweise demineralisiertes Wasser, welches besonders geeignet zur Einspritzung in eine Brennkraftmaschine ist, keine bis sehr niedrige Leitfähigkeit. Die Leitfähigkeit steigt mit einer erhöhten Konzentration an Partikeln an. Somit ist die Leitfähigkeit ein Indikator für die Qualität des Wassers. Die Leitfähigkeit kann in den Qualitätsdaten dargestellt werden und von dem elektronischen Steuergerät 13 in die Steuerung des Absperrventil 53 miteinbezogen werden. Dabei kann beispielsweise eine Differenz aus der Qualität des Wassers im Kondensattank 50 und der Qualität des Wassers im Wassertank 5 gebildet werden.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der Wassergewinnungsvorrichtung 100, das in 4 und 6 dargestellt ist, ist nur ein zweiter Qualitätssensor 62 in den Wassertank 5 vorgesehen. In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Wassergewinnungsvorrichtung 100, das in 5 und 7 dargestellt ist, sind ein erster Qualitätssensor 51 an dem Kondensattank 50 und ein zweiter Qualitätssensor 62 an dem Wassertank 5 vorgesehen.
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Wie in 5 und 7 dargestellt, kann die Wassergewinnungsvorrichtung weiterhin einen Füllstandssensor 63 umfassen. Dabei kann das elektronische Steuergerät 13 so eingerichtet sein, das Absperrventil 53 zu schließen, wenn ein vom Füllstandssensor ermittelter Füllstand einen Grenzfüllstand überschreitet.
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Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015208476 A1 [0002]
