EP3436682A1 - Wassereinspritzvorrichtung einer brennkraftmaschine eines fahrzeugs - Google Patents

Wassereinspritzvorrichtung einer brennkraftmaschine eines fahrzeugs

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Publication number
EP3436682A1
EP3436682A1 EP17706741.0A EP17706741A EP3436682A1 EP 3436682 A1 EP3436682 A1 EP 3436682A1 EP 17706741 A EP17706741 A EP 17706741A EP 3436682 A1 EP3436682 A1 EP 3436682A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
injection device
water injection
vehicle
water tank
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17706741.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ingmar Burak
Peter Schenk
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3436682A1 publication Critical patent/EP3436682A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0222—Water recovery or storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/028—Adding water into the charge intakes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a water injection device of a
  • the present invention relates to an internal combustion engine, such a
  • Water injection device comprises.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle which has such an internal combustion engine and / or
  • Water injection device comprises. 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 engines can not be operated optimally in terms of consumption at operating points with high load, 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
  • water injection devices are known in which the water is provided from different sources.
  • a water injection system is known in which a
  • Water condensate of an air conditioner for water injection is used. Another water injection system is described in DE 10 2012 207 906 A1. In this case, a condenser is used for condensing water vapor contained in the exhaust gas of the internal combustion engine into liquid water for the water injection device.
  • a condenser is used for condensing water vapor contained in the exhaust gas of the internal combustion engine into liquid water for the water injection device.
  • Conditioner evaporator requires a climate with dew point above 5 ° C to 10 ° C, which corresponds to an operating point of the evaporator to create condensate. However, this is only the case in a few months of the year, especially in Europe or other countries
  • the water injection device an internal combustion engine of a vehicle having the features of claim 1 has the advantage over that collected by a body of the vehicle water from the environment, which by precipitation, vehicle washing,
  • Windscreen cleaner or similar is available, intercepted and to
  • Water injection is used. This water is not as corrosive as, for example, an exhaust gas condensate. Thus, the water collected from the environment pollutes the aquiferous components of the water
  • Internal combustion engine of a vehicle reaches at least one
  • Water injector for injecting water, a water tank, a
  • Conveying element for conveying water from the water tank to
  • Water injector, a supply line, and a filter assembly comprises.
  • the supply line is adapted to connect the water tank with at least one drain of a body of the vehicle, wherein water from the environment, which enters the drain, via the supply line to the water tank can be supplied.
  • Filter assembly is arranged to filter the water of the supply line.
  • the filtered water is stored in the water tank and stands for one Water injection available. Further, by using water from the environment from which any contaminants are removed, a cost and time may be required because of otherwise
  • the filter arrangement is set up to separate undissolved particles or solids and / or dissolved components from the water.
  • a fail-safe operation function of the water injection device can be ensured.
  • the filter arrangement comprises a first filter element, in particular a screen, which is arranged, undissolved particles from
  • the filter arrangement preferably comprises a second filter element, in particular an activated carbon filter, which is set up, dissolved
  • the second filter element is preferably configured to collect undissolved particles or solids in addition to the dissolved constituents.
  • the second filter element is designed to filter off particles or solids which are smaller in size than the particles which can be deposited by the first filter element.
  • the first filter element and the second filter element can be changed independently or adapted to the respective requirements.
  • the first filter element is arranged in the direction from the outlet to the water tank in front of the second filter element.
  • an overflow line is furthermore preferably provided, wherein in the case of a sealed supply line, water flows into the
  • the overflow line is preferably arranged on the supply line. Thus, excess water can be passed directly from the supply line to the overflow line.
  • the overflow line is arranged in the direction from the outlet or from the supply line to the water tank in front of the filter arrangement.
  • excess water can be removed directly from the supply line before filtering the water.
  • the filter assembly can withstand a longer life or be used for a longer time to clean it.
  • the present invention further relates to an internal combustion engine comprising a water injection device described above, and an injection space in which the water injector of the water injection device is arranged to inject water.
  • a further aspect of the present invention relates to a vehicle which comprises a water injection device according to the preceding description and a body with at least one outlet, which communicates via the supply line with the water tank of the water injection device.
  • the present invention relates to a method for providing water for water injection by means of a water injection device of an internal combustion engine of a vehicle, comprising at least one water injector for injecting water, a water tank, and a conveying element for conveying water from the water tank to the water injector.
  • the method comprises the steps of connecting the water tank by means of a supply line to a drain of a body of the vehicle, in which water passes from the environment, and providing a filter assembly for filtering the water in the supply line before supplying the water into the water tank.
  • Figure 1 is a greatly simplified schematic view of a
  • Figure 2 is a simplified schematic view of
  • Embodiment wherein water from a drain of a vehicle, in which the water injection device is used, a water tank of the water injection device is supplied, and
  • FIG 3 is a greatly simplified schematic view of the vehicle in which the water injection device of Figure 2 is provided.
  • Water injection device 1 of an internal combustion engine 50 according to a preferred embodiment described in detail.
  • the internal combustion engine 50 is operated according to the Otto principle and with gasoline direct injection.
  • FIG. 1 shows the internal combustion engine 50, which has a plurality of cylinders, as well as a part of the water injection device 1 according to the invention shown schematically.
  • the internal combustion engine 50 comprises per cylinder a combustion chamber 52 in which a piston 53 is movable back and forth. Furthermore, the internal combustion engine 50 preferably has one injection chamber 51 per cylinder, into which water is injected.
  • the injection space 51 is preferably designed as an inlet channel. Air is supplied to the combustion chamber 52 via the inlet channel. Exhaust gas is removed via an exhaust passage 54.
  • an inlet valve 55 and the exhaust duct 54, an outlet valve 56 are arranged at the inlet channel.
  • Reference numeral 57 also denotes a fuel injection valve.
  • a water injector 2 is arranged on the injection chamber 51, which injects water into the injection chamber 51 of the internal combustion engine 50 via a control unit 10.
  • the water injector 2 can inject water directly into the combustion chamber 52.
  • the combustion chamber 52 is to be regarded as the injection space 51.
  • the water injector 2 is part of the water injection device 1, which is shown in detail in Figure 2.
  • the water injection device 1 comprises a pumping element designed as a pump 4. Furthermore, a water tank 3 is provided, which is connected by a conveying line 12 with the conveying element 4.
  • the conveying element 4 may be arranged in the water tank 3 and water directly, without additional line from the
  • control unit 10 For controlling the conveying element 4 and the water injector 2, a control unit 10 is preferably provided.
  • the water injection device 1 comprises a supply line 5, which is set up to connect the water tank 3 to at least one outlet 102 of a body 101 of a vehicle 100 (FIG. 4).
  • a supply line 5 which is set up to connect the water tank 3 to at least one outlet 102 of a body 101 of a vehicle 100 (FIG. 4).
  • the process 102 corresponds to a first process.
  • a filter assembly 6 is further provided, which is adapted to filter the water of the supply line 5.
  • Filter assembly 6 is preferably arranged on the supply line 5.
  • the filter assembly 6 is particularly preferably set up to separate undissolved particles and dissolved components from the water.
  • the filter arrangement 6 preferably has a first filter element 7 and a second filter element 8.
  • the second filter element 8, which is preferably designed as an activated carbon filter, is mainly set up to separate dissolved components from the water.
  • the second filter element 8 can also trap particles or solids.
  • the first filter element 7 and the second filter element 8 are advantageously designed such that the first filter element 7 passes through particles which are filtered off by the second filter element 8.
  • the first filter element 7 is preferably arranged in the direction from the outlet 102 to the water tank 3 in front of the second filter element 8.
  • Filter assembly 6 may lead to a sealed supply line 5. In order to avoid that the water that flows in the outlet 102 of the body 101 of the
  • Vehicle 100 collects, not from the drain 102 in free spaces of the body 101 escapes, further comprises the water injection device 1 a
  • the overflow line 9 is arranged on the supply line 5 in the direction of the outlet 102 to the water tank 3 in front of the filter assembly 6.
  • the Matterlau horrettivo 9 serves to release excess water, which can not be used either because of a clogged filter assembly 6 and / or a full water tank 3, in the environment.
  • the water can be released directly via the circulation line 9 in the environment.
  • the water injection device 1 can also be operated in combination with other water sources. So it is also conceivable that condensate from an air conditioner of the vehicle via an air conditioning line directly to the water tank 3 or the supply line 5 can be fed.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, die mindestens einen Wasserinjektor (2) zum Einspritzen von Wasser, einen Wassertank (3), ein Förderelement (4) zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank (3) zum Wasserinjektor (2), eine Zufuhrleitung (5) und eine Filteranordnung (6) umfasst. Die Zufuhrleitung (5) ist eingerichtet, den Wassertank (3) mit mindestens einem Ablauf (102) einer Karosserie (101) des Fahrzeugs (100) zu verbinden, wobei Wasser aus der Umgebung, das in den Ablauf (102) gelangt, über die Zufuhrleitung (5) dem Wassertank (3) zuführbar ist. Die Filteranordnung (6) ist eingerichtet, das Wasser der Zufuhrleitung (5) zu filtern. Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine (50)und ein Fahrzeug (100) mit einer derartigen Wassereinspritzvorrichtung (1).

Description

Beschreibung
Titel
Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung einer
Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, bei der eine neue Wasserquelle für die Wasserinjektoren der Wassereinspritzvorrichtung verwendet wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, die eine derartige
Wassereinspritzvorrichtung umfasst. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches eine derartige Brennkraftmaschine und/oder
Wassereinspritzvorrichtung umfasst. 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.
Im Stand der Technik sind Wassereinspritzvorrichtungen bekannt, bei welchen das Wasser aus verschiedenen Quellen bereitgestellt wird. So ist zum Beispiel aus der DE 10 2007 050 51 1 A1 ein Wassereinspritzsystem bekannt, in dem ein
Wasserkondensat einer Klimaanlage für die Wassereinspritzung verwendet wird. Ein weiteres Wassereinspritzsystem ist in der DE 10 2012 207 906 A1 beschrieben. Dabei wird ein Kondensator zum Kondensieren von im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenem Wasserdampf zu flüssigem Wasser für die Wassereinspritzvorrichtung benutzt. Allerdings können die vorgeschlagenen
Lösungen unter Umständen nachteilig sein. Die Bildung von Wasser am
Klimaanlagenverdampfer bedingt ein Klima mit Taupunkt oberhalb von 5°C bis 10°C, was einem Arbeitspunkt des Verdampfers entspricht, um Kondensat entstehen zu lassen. Dieses ist jedoch gerade in Europa oder anderen Ländern nur in wenigen Monaten des Jahres der Fall, das heißt, die Zeit der
Wassergewinnung ist sehr eingeschränkt. Das hat die Notwendigkeit eines sehr großen Wassertanks zur Folge. Weiterhin birgt die Verwendung des
Abgaskondensats den Nachteil, dass das Kondensat durch weitere
Abgasbestandteile sauer ist und damit die Komponenten des
Wassereinspritzsystems stark belastet. So lässt sich unter Umständen eine Korrosion der Komponenten nicht vermeiden. Des Weiteren ist bei einem kompakten Wassertank ein regelmäßiges Nachfüllen des Wassertanks erforderlich, was zum einen zeitaufwändig ist und zum anderen Kosten durch den Kauf von Wasser verursacht.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das durch eine Karosserie des Fahrzeugs gesammelte Wasser aus der Umgebung, welches durch Niederschlag, Fahrzeugwäsche,
Scheibenreiniger oder Ähnliches zur Verfügung steht, aufgefangen und zur
Wassereinspritzung verwendet wird. Dieses Wasser ist nicht so korrosiv wie beispielsweise ein Abgaskondensat. So belastet das aus der Umgebung aufgefangene Wasser die wasserführenden Komponenten der
Wassereinspritzvorrichtung weniger stark. Um zu vermeiden, dass eventuelle feste und gelöste Verunreinigungen im Wasser die wasserführenden
Komponenten der Wassereinspritzvorrichtung beschädigen, wird
erfindungsgemäß eine Filterung des Wassers vorgesehen. Dies wird
erfindungsgemäß durch eine Wassereinspritzvorrichtung einer
Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs erreicht, die mindestens einen
Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser, einen Wassertank, ein
Förderelement zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank zum
Wasserinjektor, eine Zufuhrleitung, und eine Filteranordnung umfasst. Die Zufuhrleitung ist eingerichtet, den Wassertank mit mindestens einem Ablauf einer Karosserie des Fahrzeugs zu verbinden, wobei Wasser aus der Umgebung, das in den Ablauf gelangt, über die Zufuhrleitung dem Wassertank zuführbar ist. Die
Filteranordnung ist eingerichtet, das Wasser der Zufuhrleitung zu filtern. Somit wird das gefilterte Wasser im Wassertank gespeichert und steht für eine Wassereinspritzung zur Verfügung. Durch die Nutzung von Wasser aus der Umgebung, aus welchem eventuelle Verunreinigungen entfernt sind, kann ferner ein Kosten- und Zeitaufwand wegen eines anderenfalls erforderlichen
regelmäßigen Nachfüllvorgangs reduziert werden. Insbesondere in Ländern mit einem hohen durchschnittlichen Jahresniederschlag kann dies zu einer erheblichen Kostenersparnis führen.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Bevorzugt ist die Filteranordnung eingerichtet, ungelöste Partikel bzw. Feststoffe und/oder gelöste Komponenten vom Wasser abzutrennen. Somit kann eine ausfallsichere Betriebsfunktion der Wassereinspritzvorrichtung sichergestellt.
Besonders bevorzugt umfasst die Filteranordnung ein erstes Filterelement, insbesondere einen Sieb, welches eingerichtet ist, ungelöste Partikel vom
Wasser abzutrennen. Diese Partikel sind als Feststoffe zu verstehen, die nicht löslich im Wasser sind. Das erste Filterelement kann in einfacher Weise ersetzt werden. Ferner bevorzugt umfasst die Filteranordnung ein zweites Filterelement, insbesondere einen Aktivkohlefilter, welches eingerichtet ist, gelöste
Komponenten vom Wasser abzutrennen. Das zweite Filterelement ist vorzugsweise eingerichtet, zusätzlich zu den gelösten Bestandteilen ungelöste Partikel bzw. Feststoffe aufzufangen. Insbesondere ist das zweite Filterelement eingerichtet, Partikel bzw. Feststoffe abzufiltrieren, die eine kleinere Größe besitzen, als die Partikel, die durch das erste Filterelement abgeschieden werden können.
Durch die Benutzung von zwei separaten Filterelementen für die Filteranordnung können das erste Filterelement und das zweite Filterelement unabhängig voneinander gewechselt oder an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
Vorteilhafterweise ist das erste Filterelement in Richtung vom Ablauf zum Wassertank vor dem zweiten Filterelement angeordnet. Somit werden durch das erste Filterelement zunächst größere Partikel und andere Feststoffe vom Wasser abgeschieden. Dies wirkt schonend für das zweite Filterelement. Bevorzugt ist bei der Wassereinspritzvorrichtung ferner eine Uberlaufleitung vorgesehen, wobei bei einer verschlossenen Zufuhrleitung Wasser in die
Überlaufleitung leitbar ist. Eine solche Situation, wo die Zufuhrleitung
verschlossen ist, kann beispielsweise durch eine verstopfte Filteranordnung oder einen vollen Wassertank entstehen.
Die Überlaufleitung ist bevorzugt an der Zufuhrleitung angeordnet. Somit kann überflüssiges Wasser direkt von der Zufuhrleitung in die Überlaufleitung geleitet werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Überlaufleitung in Richtung vom Ablauf oder von der Zufuhrleitung zum Wassertank vor der Filteranordnung angeordnet ist. Somit kann überflüssiges Wasser direkt aus der Zufuhrleitung entfernt werden, bevor eine Filterung des Wassers erfolgt. Somit kann die Filteranordnung eine längere Lebensdauer aushalten oder für eine längere Zeit bis zu deren Reinigung benutzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine, die eine zuvor beschriebene Wassereinspritzvorrichtung, und einen Einspritzraum umfasst, in welchen der Wasserinjektor der Wassereinspritzvorrichtung eingerichtet ist, Wasser einzuspritzen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches eine Wassereinspritzvorrichtung gemäß der vorgehenden Beschreibung und eine Karosserie mit mindestens einem Ablauf umfasst, welcher über die Zufuhrleitung mit dem Wassertank der Wassereinspritzvorrichtung kommuniziert.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen von Wasser zur Wassereinspritzung mittels einer Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, die mindestens einen Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser, einen Wassertank, und ein Förderelement zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank zum Wasserinjektor umfasst. Das Verfahren umfasst die Schritte des Verbindens des Wassertanks mittels einer Zufuhrleitung mit einem Ablauf einer Karosserie des Fahrzeugs, in welchen Wasser aus der Umgebung gelangt, und des Bereitstellens einer Filteranordnung zum Filtern des Wassers in der Zufuhrleitung vor Zuführung des Wassers in den Wassertank.
Die schon in Bezug auf die Wassereinspritzvorrichtung beschriebenen Vorteile sind auch hier gegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer
Brennkraftmaschine mit einer Wassereinspritzvorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht der
Wassereinspritzvorrichtung gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel, wobei Wasser aus einem Ablauf eines Fahrzeugs, in dem die Wassereinspritzvorrichtung benutzt ist, einem Wassertank der Wassereinspritzvorrichtung zugeführt ist, und
Figur 3 eine stark vereinfachte schematische Ansicht des Fahrzeugs, in dem die Wassereinspritzvorrichtung von Figur 2 vorgesehen ist.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 einer
Wassereinspritzvorrichtung 1 einer Brennkraftmaschine 50 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. Insbesondere wird die Brennkraftmaschine 50 nach dem Otto-Prinzip und mit Benzindirekteinspritzung betrieben.
In Figur 1 ist die Brennkraftmaschine 50, welche eine Vielzahl von Zylindern aufweist, sowie ein Teil der erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung 1 schematisch dargestellt. Die Brennkraftmaschine 50 umfasst pro Zylinder einen Brennraum 52, in welchem ein Kolben 53 hin und her bewegbar ist. Ferner weist vorzugsweise die Brennkraftmaschine 50 pro Zylinder einen Einspritzraum 51 , in welchen Wasser eingespritzt wird.
Der Einspritzraum 51 ist bevorzugt als ein Einlasskanal ausgebildet. Über den Einlasskanal wird Luft zum Brennraum 52 zugeführt. Abgas wird über einen Abgaskanal 54 abgeführt. Hierzu sind am Einlasskanal ein Einlassventil 55 und am Abgaskanal 54 ein Auslassventil 56 angeordnet. Das Bezugszeichen 57 bezeichnet ferner ein Kraftstoffeinspritzventil.
Zum Einspritzen von Wasser ist am Einspritzraum 51 ein Wasserinjektor 2 angeordnet, welcher über eine Steuereinheit 10 Wasser in den Einspritzraum 51 der Brennkraftmaschine 50 einspritzt.
Alternativ kann der Wasserinjektor 2 Wasser direkt in den Brennraum 52 einspritzen. In einem solchen Fall ist der Brennraum 52 als der Einspritzraum 51 anzusehen.
Der Wasserinjektor 2 ist Teil der Wassereinspritzvorrichtung 1 , welche in Figur 2 im Detail gezeigt ist. Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst ein als Pumpe ausgebildetes Förderelement 4. Des Weiteren ist ein Wassertank 3 vorgesehen, welcher durch eine Förderleitung 12 mit dem Förderelement 4 verbunden ist.
Durch das Förderelement 4 wird Wasser aus dem Wassertank 3 zum
Wasserinjektor 2 gefördert. Alternativ kann das Förderelement 4 im Wassertank 3 angeordnet sein und Wasser direkt, ohne zusätzliche Leitung aus dem
Wassertank 3 ansaugen.
Zum Steuern des Förderelements 4 und des Wasserinjektors 2 ist vorzugsweise eine Steuereinheit 10 vorgesehen.
Ferner umfasst die Wassereinspritzvorrichtung 1 eine Zufuhrleitung 5, welche eingerichtet ist, den Wassertank 3 mit mindestens einem Ablauf 102 einer Karosserie 101 eines Fahrzeugs 100 (Figur 4) zu verbinden. Dabei ist Wasser, das aus der Umgebung in den Ablauf 102 gelangt, über die Zufuhrleitung 5 dem Wassertank 3 zuführbar. Der Ablauf 102 entspricht einem ersten Ablauf. In der Wassereinspritzvorrichtung 1 ist ferner eine Filteranordnung 6 vorgesehen, welche eingerichtet ist, das Wasser der Zufuhrleitung 5 zu filtern. Die
Filteranordnung 6 ist dabei vorzugsweise an der Zufuhrleitung 5 angeordnet.
Die Filteranordnung 6 ist besonders bevorzugt eingerichtet, ungelöste Partikel und gelöste Komponenten vom Wasser abzutrennen.
Um dies zu erreichen, weist vorzugsweise die Filteranordnung 6 ein erstes Filterelement 7 und ein zweites Filterelement 8 auf.
Das erste Filterelement 7, das insbesondere in der Form eines Siebs ausgebildet ist, kann ungelöste Partikel, die sich im Wasser befinden, auffangen. Das bevorzugt als ein Aktivkohlefilter ausgebildete zweite Filterelement 8 ist hauptsächlich eingerichtet, gelöste Komponenten vom Wasser abzutrennen.
Zusätzlich zu dieser Funktion kann das zweite Filterelement 8 ferner Partikel bzw. Feststoffe auffangen.
Das erste Filterelement 7 und das zweite Filterelement 8 sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass das erste Filterelement 7 Partikel durchläset, die vom zweiten Filterelement 8 abfiltriert werden.
Um das zweite Filterelement 8 zu schützen und eine effiziente Filterung des Wassers zu ermöglichen, ist vorzugsweise das erste Filterelement 7 in Richtung vom Ablauf 102 zum Wassertank 3 vor dem zweiten Filterelement 8 angeordnet.
Durch die zweistufige Filterung des Wassers weist die
Wassereinspritzvorrichtung 1 eine hohe Anpassungsmöglichkeit an
unterschiedliche Anwendung auf und bietet den Vorteil einer effizienten Filterung des Wassers. Dadurch wird eine längere Lebensdauer der Komponenten der
Wassereinspritzvorrichtung 1 sichergestellt.
Im Falle z.B. eines starken Niederschlags oder einer Verstopfung der
Filteranordnung 6 kann es zu einer verschlossenen Zufuhrleitung 5 führen. Um zu vermeiden, dass das Wasser, das sich im Ablauf 102 des Karosserie 101 des
Fahrzeugs 100 sammelt, nicht aus dem Ablauf 102 in Freiräume der Karosserie 101 entweicht, umfasst ferner die Wassereinspritzvorrichtung 1 eine
Überlaufleitung 9.
Die Überlaufleitung 9 ist an der Zufuhrleitung 5 in Richtung vom Ablauf 102 zum Wassertank 3 vor der Filteranordnung 6 angeordnet.
Die Überlauleitung 9 dient dazu, überflüssiges Wasser, das entweder wegen einer verstopften Filteranordnung 6 und/oder eines vollen Wassertanks 3 nicht benutzt werden kann, in die Umgebung freizugeben.
Dies kann besonders bevorzugt durch einen weiteren Ablauf 103 (zweiter Ablauf) realisiert werden, der mit der Umlaufleitung 9 verbunden ist.
Alternativ kann das Wasser direkt über die Umlaufleitung 9 in die Umgebung freigegeben werden.
Durch die Benutzung von Wasser aus der Umgebung und dessen Filterung, insbesondere zweistufige Filterung, wird ein schonender Betrieb mit einem reduzierten Kosten- und Zeitaufwand der Wassereinspritzvorrichtung 1 erzielt. Allerdings kann die Wassereinspritzvorrichtung 1 auch in Kombination mit anderen Wasserquellen betrieben werden. So ist es auch vorstellbar, dass Kondensat aus einer Klimaanlage des Fahrzeugs über eine Klimaanlageleitung direkt dem Wassertank 3 oder der Zufuhrleitung 5 zufuhrbar ist.

Claims

Ansprüche
1 . Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, umfassend:
mindestens einen Wasserinjektor (2) zum Einspritzen von Wasser, einen Wassertank (3),
ein Förderelement (4) zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank (3) zum Wasserinjektor (2),
eine Zufuhrleitung (5), welche eingerichtet ist, den Wassertank (3) mit mindestens einem Ablauf (102) einer Karosserie (101 ) des Fahrzeugs (100) zu verbinden, wobei Wasser aus der Umgebung, das in den Ablauf (102) gelangt, über die Zufuhrleitung (5) dem Wassertank (3) zuführbar ist, und
eine Filteranordnung (6), welche eingerichtet ist, das Wasser der Zufuhrleitung (5) zu filtern.
2. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Filteranordnung (6) ein erstes Filterelement (7), insbesondere einen Sieb, aufweist, welches eingerichtet ist, ungelöste Partikel vom Wasser abzutrennen.
3. Wassereinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Filteranordnung (6) ein zweites Filterelement (8), insbesondere einen Aktivkohlefilter, aufweist, welches eingerichtet ist, gelöste Komponenten vom Wasser abzutrennen.
4. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Filteranordnung (6) eingerichtet ist, ungelöste Partikel und gelöste Komponenten vom Wasser abzutrennen.
5. Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das erste
Filterelement (7) in Richtung vom Ablauf (102) zum Wassertank (3) vor dem zweiten Filterelement (8) angeordnet ist. Wassereinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Überlaufleitung (9), wobei bei einer verschlossenen Zufuhrleitung (5) Wasser in die Überlaufleitung (9) leitbar ist.
Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Überlaufleitung (9) an der Zufuhrleitung (5) angeordnet ist.
Wassereinspritzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die
Überlaufleitung (9) in Richtung vom Ablauf (102) zum Wassertank (3) vor der Filteranordnung (6) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine, umfassend eine Wassereinspritzvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, und einen Einspritzraum (51 ), in welchen der Wasserinjektor (2) der Wassereinspritzvorrichtung (1 ) eingerichtet ist, Wasser einzuspritzen.
Fahrzeug, umfassend eine Wassereinspritzvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und eine Karosserie (101 ) mit mindestens einem Ablauf (102), welcher über die Zufuhrleitung (5) mit dem Wassertank (3) kommuniziert.
Verfahren zum Bereitstellen von Wasser zur Wassereinspritzung mittels einer Wassereinspritzvorrichtung (1 ) einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, die mindestens einen Wasserinjektor (2) zum Einspritzen von Wasser, einen Wassertank (3), und ein Förderelement (4) zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank (3) zum Wasserinjektor (2) umfasst, umfassend die Schritte:
Verbinden des Wassertanks (3) mit mindestens einem Ablauf (102) einer Karosserie (101 ) des Fahrzeugs (100), in welchen Wasser aus der Umgebung gelangt, mittels einer Zufuhrleitung (5),
Bereitstellen einer Filteranordnung (6) zum Filtern des Wassers in der Zufuhrleitung (5) vor Zuführung des Wassers in den Wassertank (3).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3623612A1 (de) * 2018-09-14 2020-03-18 UFI Innovation Center S.r.l. Wassereinspritzungvorrichtung
DE102019124791B3 (de) * 2019-09-16 2021-02-18 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einer Wasserbereitstellungseinrichtung sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102020108134B3 (de) 2020-03-25 2021-07-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verbrennungsmotor

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0686847B2 (ja) * 1990-07-20 1994-11-02 株式会社新燃焼システム研究所 内燃機関の水噴射装置
US6464854B2 (en) * 1997-12-16 2002-10-15 Lynntech, Inc. Water sources for automotive electrolyzers
JPH11324815A (ja) * 1998-03-10 1999-11-26 Ritsuo Nakajima 内燃機関燃焼室内への水噴射装置
DE10138466A1 (de) * 2001-08-04 2003-04-17 Valeo Auto Electric Gmbh Waschsystem für Fahrzeuge
DE102004011282A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102006054227A1 (de) * 2006-11-15 2008-05-21 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Verringerung des Schadstoffausstoßes einer Brennkraftmaschine, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Abgasrückführsystem
CN101152614A (zh) * 2007-08-14 2008-04-02 丁荣华 一种多级自来水过滤器
DE102007050511A1 (de) 2007-10-23 2009-04-30 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US20100077986A1 (en) * 2008-09-28 2010-04-01 Jack Yajie Chen Steam Combustion Engine
CN102269081B (zh) * 2011-08-16 2013-04-03 天津大学 发动机进气管喷水系统
GB2497770A (en) * 2011-12-21 2013-06-26 Nissan Motor Mfg Uk Ltd Charge-cooling an i.c. engine using captured air-conditioning condensate
DE102012207906A1 (de) 2012-04-24 2013-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wassergewinnung aus dem Abgas einer Brennkraftmaschine
CN202764931U (zh) * 2012-09-15 2013-03-06 陕西建工集团总公司 基于雨水收集的车辆循环冲洗装置
CN203681501U (zh) * 2014-01-16 2014-07-02 山东理工大学 一种可调节车内空气湿度的汽车清洁装置
DE102014204509A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wassereinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor
DE102014222467A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
CN105253055B (zh) * 2015-09-07 2017-10-24 河海大学常州校区 房车的一次水及灰水综合利用系统

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