DE3236233C2 - Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer aus DE-AS 11 15 518 bekannten Brennkraftmaschine wird Kraftstoff und Wasser getrennt mit je einer Düse in den Brennraum eingespritzt, um die durch Dissoziation gewonnenen Spaltprodukte zur Verbesserung des Verbrennungsablaufs heranzuziehen.
In WO 81/02 608 ist ein elektronisch geregeltes Fluideinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine beschrieben, mit dem zu Kühlzwecken durch ein Einspritzventil Wasser in den Vergaser eingespritzt wird. Die Wassereinspritzung ist durch Ansteuerung von Kenngrößen der Brennkraftmaschine oder von Hand, beispielsweise in der Weise regelbar, daß sie während des Abbremsens, Anlaufens oder während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine unterbrochen werden kann. Das Wasser-Einspritzventil kann auch dann verwendet werden, wenn der Kraftstoff in die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Einspritzventilen eingespritzt wird. Auch bei dieser Einspritzanlage wird Wasser unabhängig vom Kraftstoff in die Brennkraftmaschine durch ein getrenntes Steuersystem eingespritzt und diese Anlage bietet keine Möglichkeit, die eingespritzte Wassermenge unmittelbar auf die Kraftstoffmenge abzustimmen, was für einen effizienten Betrieb der Brennkraftmaschine erwünscht ist. um die Kühlung in Abhängigkeit von der durch die Kraftstoffmenge bestimmten Erwärmung bemessen zu können.
Die Aufgabe der Erfindung besieht darin, eine der Kraftstoffmenge angepaßte Wassereinspritzung mit konstruktiv einfachen Mitteln und geringen Herstellkosten zu verwirklichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.
An das Steuergerät einer handelsüblichen elektronischen Einspritzanlage ist zusätzlich zu den Kraftstoffeinspritzventilen mindestens ein elektromagnetisches Wasser-Einjpritzventil angeschlossen, das vom Steuergerät im selben Takt angesteuert wird, wie die i-Iraflstoffeinspritzventile. Bei einem 6-Zylinder-Motor mit sechs Einspritzventilen ist jeweils drei Kraftstoff-Einspritzventilen ein Wasser-Einspritzventil zugeordnet Da die Dauer der Einspritzzeit für alle Ventile gleich ist und alle in zyklischer Reihenfolge betätigt werden, steht di> eingespritzte Kraftstoffmenge zur Wassermenge im Verhältnis 3:1, was sich bei einer praktisch ausgeführten Brennkraftmaschine am besten bewährt hat Es kann in diesem Fall einfach eine Einspritzanlage verwendet werden, die für eine 8-ZyIinder-Brennkraftmaschine konzipiert ist Lediglich zwei Kraftstoff-Einsnritzventjle werden durch Wasser-Einspritzventile ersetzt, die durch eine Wasserversorgungsleitung gespeist werden.
Für eine 8-Zylinder-Brennkraftmaschine werden je nach Verwendungszweck drei oder vier Wasser-Einspritzventile benutzt, so daß das Mengenverhältnis zum Kraftstoff in einem FiH 25%, im anderen Fall 50% beträgt
Das Wasser-Einspritzventil kann an jeder Stelle der Saugrohranlage angeordnet sein. Bei einer Brennkraftmaschine mit Turbolader ist sie bevorzugt am Verdichter an dessen Saugseite oder Druckseite eingesetzt Auf diese Weise wird in dem rotierenden Luftstrom eine feine Wasserzerstäubung, eine Verdampfung in der warmen Ladeluft und eine Kühlung der Ladeluft erreicht. Mit einer solchen Anordnung läßt sich neben einer höheren Leistung noch eine Kraftstoffersparnis erzielen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung in F i g. 1 und F i g. 2 dargestellt und werden nachfolgend erläutert.
In einen Zylinderkopf 1 eines 6-Zylinder-Boxermotors, der drei Zylinder umfaßt münden drei Einzelsaug-
rohre 2,3,4 die an ein Sammelsaugrohr 5 angeschlossen sind. Drei Abgasleitungen 6, 7, 8 sind gemeinsam zu einem Turbolader 9 geführt, der das Sammelsaugrohr 5 mit Ladeluft versorgt. An seitlichen Stutzen der Einzelsaugrohre 2, 3, 4 sind elektromagnetisch betätigte
Kraftstoff-Einspritzventile 10, 11, 12 befestigt, die über Jine Kraftstoffleitung 13 durch eine Kraftstoffpumpe 14 aus einem Kraftstoffbehälter 15 versorgt werden. Elektrische Anschlüsse 10', 11', 12' der Kraftstoff-Einsprilzventile 10,11,12 sind über entsprechende Leitungen mit einem Steuergerät 16 verbunden, an das auch ein Wasser-Einspritzventil 17 angeschlossen ist, das in das Sammelsaugrohr 5 eingebaut ist und durch eine Wasserpumpe 18 aus einem Wasserbehälter versorgt wird. Der zugehörige Elektromotor 20 ist durch einen Schalter 21 ein- und ausschaltbar.
Nach F i g. 2 ist das Wasser-Einspritzventil 17 an eine Ringleitung 22 angeschraubt, an die auch das zweite, nicht gezeichnete Wasser-Einspritzventil angeschlossen ist, das den drei anderen Kraftstoff-Einspritzventilen
tr> des 6-Zylinder-Boxermotors zugeordnet ist. Das Wasscr-Einsprit/vcntil 17 ist durch eine Leitung 23 nut dem Steuergerät 16 verbunden, in die ein Schalter 24 eingebaut ist. Nach Schließen dieses Schalters 24 ist das Was·
ser-Einspritzventil 17 in Betrieb und wird vom Steuergerät 16 in gleicher Weise betätigt, wie die drei Kraftslofi-Einspritzventile ίθ, 11, IZ Alle Ventile sind von gleicher Bauart; die Einspritzmenge ist proportional der Öffnungszeit. Somit steht bei zyklischer Betätigung der Ventile die eingespritzte Kraftstoff menge zur Wassermenge immer im Verhältnis 3 :1.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
ίο
20
35
40
45
50
55
60

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine mit Turbolade:·, bei der in die Saugrohranlage der Brennkraftmaschine elektromagnetisch betätigte Kraftstoff-Einspritzventile und mindestens ein Wasser-Einspritzventil eingesetzt sind, wobei die Wassereinspritzung durch Handbedienung oder Ansteuerung von Kenngrößen des Fahrzeuges mit einem Schalter steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Einspritzventile (10, II, 12) und das Wasser-Einspritzventil (17) an ein gemeinsames elektrisches Steuergerät (16) angeschlossen sind, das alle Ventile in gleicher zyklischer Reihenfolge betätigt
2. Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Einspritzventile/tO, 11, 12) und das Wasser-Einspritzventil (17) voa gleicher Bauart sind.
3. Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser-Einspritzventil (17) in ein Sammelsaugrohr (5) und je ein Kraftstoff-Einspritzventil (10 bzw. 11 bzw. 12) in ein Einzelsaugrohr (2 bzw. 3 bzw. 4) eingebaut ist
4. Anordnung zum Einspritzen von Wasser in eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser-Einspriizventil f 17) am Verdichter des Turboladers (9) in dessen Saugseite oder Druckseite eingesetzt ist
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