EP3658765A1 - Vorrichtung zum einspritzen von wasser in eine brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum einspritzen von wasser in eine brennkraftmaschine

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Publication number
EP3658765A1
EP3658765A1 EP18737194.3A EP18737194A EP3658765A1 EP 3658765 A1 EP3658765 A1 EP 3658765A1 EP 18737194 A EP18737194 A EP 18737194A EP 3658765 A1 EP3658765 A1 EP 3658765A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
contact surface
decontamination
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18737194.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Hodgson
Ewald Renner
Jörg Walter
Marc VÖLKER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of EP3658765A1 publication Critical patent/EP3658765A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C02F1/505—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment by oligodynamic treatment
    • 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 invention relates to a device for injecting water into an internal combustion engine.
  • a problem with known water injection systems is a possible impairment of their function by contamination, which can be caused by contamination of the water used. These impurities promote the formation of algae and fungi as well as the growth of cyanobacteria, acetobacter or other microorganisms. The contamination or biocontamination arises in particular in the water tank with a longer standing medium.
  • known water injection systems use chemical products or coatings. However, this can lead to malfunction of the components to failure and to a blockage of filters, which are arranged in the water injection system.
  • One object of the invention is therefore to counteract such a contamination of water otherwise. This object is achieved by claim 1, which provides a device for injecting water into an internal combustion engine under protection.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • control unit for controlling the injector
  • the decontamination unit has at least one element with a contact surface, which acts decontaminating to form a surface contact with the water to provide decontaminated water for injection.
  • the proposed water injection counteracts the initially mentioned contamination of the water, without having to resort to chemical additives. Rather, the decontamination effect described herein is based on the chemical properties and antibacterial effect of a contact surface-forming material, such as e.g. Silver that kills bacteria and fungi. It is well known that silver has an antibacterial effect in which the silver ions attach themselves to the bacteria and fungi, thus enhancing their respiration and breathing
  • the decontamination unit may comprise at least one element which is formed from a decontaminating material and thereby forms the contact surface.
  • the decontamination unit may additionally or alternatively be provided with at least one element with a conformation.
  • the decontamination unit may additionally or alternatively be provided with at least one element with a conformation. Include tact surface, which is provided by a decontaminating material coating on a substrate.
  • the element may be formed as a plate and / or as a ring which forms the contact surface.
  • an element designed as a line or as a line section which element or element comprises a grid arranged transversely to the flow direction of the line or of the line section, which forms the decontaminating contact surface.
  • the decontamination unit may be e.g. comprise the aforementioned tank, which as such at least partially can form the contact surface.
  • the tank itself can e.g. formed of plastic and on the water-facing side with e.g. be provided with a silver coating.
  • the decontamination unit may further alternatively or additionally comprise a delivery module for conveying the water, which forms the at least one contact surface.
  • the delivery module comprises a pump stage and an electric motor driving the pump stage.
  • the decontamination unit can furthermore alternatively or additionally have at least one filter element which comprises a decontaminating filter material.
  • the at least one contact surface may be configured to release a colloidal substance while forming surface contact with the water.
  • a colloidal substance may be, for example, a very specific form of silver particles. This are very small particles of silver that are bound in water - not dissolved.
  • the silver is comminuted by various processes, for example in corresponding colloid mills or by chemical processes. Colloidal silver acts against bacteria or fungi.
  • At least one contact surface While a use of the metals silver, copper and / or brass is proposed. Alternatively or additionally, other materials may be used which are suitable for the decontamination of water.
  • the previously proposed decontamination may be assisted by application of ultraviolet radiation.
  • the decontamination unit may comprise at least one UV lamp for irradiating the water with UV light, which is controllable via the control unit.
  • the UV lamp can be mounted at various points of the water injection device, such as in and / or outside of the tank.
  • FIG. 1 is a highly simplified schematic view of an internal combustion engine with a device for injecting water according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a greatly simplified, schematic view of the device according to a second embodiment
  • 4 shows a greatly simplified, schematic view of the device according to a third embodiment.
  • the internal combustion engine 2 is operated according to the Otto principle and with gasoline direct injection.
  • the internal combustion engine 2 is shown schematically, which has a plurality of cylinders.
  • the internal combustion engine 2 comprises per cylinder a combustion chamber 20 in which a piston 21 is movable back and forth.
  • the internal combustion engine 2 per cylinder has an inlet channel 22, via which air is supplied to the combustion chamber 20.
  • Exhaust gas is discharged via an exhaust gas channel 23.
  • an inlet valve 25 and the exhaust duct 23, an outlet valve 26 are arranged on the inlet channel 22.
  • the reference numeral 24 also designates a fuel injection valve.
  • a water injector 6 is further arranged, which injects water into the inlet channel 22 of the internal combustion engine 2 via a control unit 10.
  • a water injector 6 per cylinder is provided.
  • injectable amount of water can be arranged one water injector per inlet valve.
  • the water injection device 1 comprises a pumping element designed as a pump 3 and an electric drive 4 for driving the pump 3. Furthermore, a water tank 5 is provided, which is connected by a first line 7 to the pump 3. A second line 8 connects the pump 3 with a distributor 9 or a rail, to which a plurality of water injectors 6 is connected. For injecting water, the water is supplied from the water tank 5 through the pump 3 into the water injectors 6. For this, a condensate of an air conditioner 19 is preferably used, for which purpose the device 1 according to the invention for the injection of water has a filling line 11.
  • deionized water can be conveyed from a refill tank (not shown) into the water tank 5.
  • a first filter element 16 and in the first line 7, a second filter element 17 are arranged.
  • a pressure regulator 15 is arranged in the form of a diaphragm in a return line 13, which connects the second line 8 with the water tank 5.
  • the pressure regulator 15 may be formed as a check valve.
  • a pressure sensor 14 is further provided in the second line 8.
  • the water tank 5 is shown in FIG. 2 with water at a maximum water level S.
  • a UV lamp 12 is arranged according to the invention.
  • the UV lamp 12 is arranged to emit ultraviolet radiation and is transmitted via the control unit
  • the UV lamp 12 is turned on periodically at predetermined intervals in this embodiment.
  • the UV lamp 12 can be operated permanently to ensure that no contamination occurs in the water tank 5.
  • the UV lamp 12 is arranged adjustable in the water tank 5.
  • the UV lamp 12 can be positioned depending on the application so that an optimal decontamination of the water takes place.
  • a level sensor 18 is provided in the device 1.
  • the level sensor 18 is used to detect a water level of the water tank 5.
  • the detected water level can be used to control the UV lamp 12. So for example, a time and / or the duration of the activation of the UV lamp 12 depending on the detected water level
  • the UV lamp 12 may be adjusted based on the detected water level such that the UV lamp 12 is e.g. is always below the current water level in the water tank 5.
  • the UV lamp 12 is made possible that the water of the water injection device 1 is disinfected in an environmentally safe and simple manner. Thus, further obstruction of the filter elements 16, 17 can be avoided, resulting in that the required amount of water to be injected is available. Thus, a fail-safe function
  • FIG. 3 shows a highly simplified view of the water injection device 1 according to a second embodiment of the present invention, in which some components of the device 1 are omitted.
  • the second embodiment differs from the first embodiment of Fig. 1 and Fig. 2 principle in that the UV lamp 12 is disposed in the water tank 5 above the maximum water level S. This arrangement offers the advantage of rapid and uniform irradiation of the water tank 5 located
  • the UV lamp 12 Since the UV lamp 12 is not sunk in the water, additional costs due to a complicated sealing of the UV lamp 12 can be avoided. Furthermore, the second filter element 17 is positioned below the maximum water level S. Thus, the second filter element 17 can be decontaminated by the UV lamp 12.
  • FIG. 4 shows a device 1 for injecting water according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • the UV lamp is the UV lamp
  • the filling line 1 1 connects the air conditioner 19, in particular an evaporator of the air conditioner 19, with the water tank 5. Furthermore, the UV lamp 12 is preferably arranged in the direction of the supply of water into the water tank 5 in front of the first filter element 16. The UV lamp 12 is turned on when water condensate from the air conditioner 19 is supplied to the water tank 5. Thus, a targeted decontamination of the water takes place, whereby a cost savings of operating costs is possible.
  • the water injection device 1 has only one UV lamp 12, it is possible within the scope of the invention to use a plurality of UV lamps which are in the lines 7, 8, 11 and 13 and in the water tank 5 can be arranged. This can ensure that the water to be injected is decontaminated at all times. This causes a fail-safe function of the internal combustion engine. 2
  • At least one of the elements of the previously described water injection devices may have, as part of a decontamination unit, a contact surface which acts decontaminating to form a surface contact with the water to provide decontaminated water for injection.
  • a contact surface which acts decontaminating to form a surface contact with the water to provide decontaminated water for injection.
  • Element be formed of a decontaminating material and thereby form the contact surface. Additionally or alternatively, the element may comprise a contact surface which may be provided by a decontaminating material coating on a substrate.
  • the above-described lines 7, 8 and / or the tank 5 may be formed as part of a decontamination unit and provide the said contact surface for decontamination.
  • the lines 7, 8 in the interior include a transversely arranged to the flow direction grid, which forms the decontamination acting contact surface and is flowed around by the water.
  • the tank 5 may for example be formed of plastic and be provided on the side facing the water, at least in sections, for example, with a silver coating to either form said contact surface or to form with.
  • the decontamination unit may further alternatively or additionally comprise the delivery module 3 for conveying the water, which forms the at least one contact surface and / or forms with.
  • the delivery module comprises a pump stage and an electric motor driving the pump stage.
  • the decontamination unit may also alternatively or additionally thereto e.g. at least one of the filter elements 16, 17, which may comprise a decontaminating acting filter material, such as silver.
  • a decontaminating acting filter material such as silver.
  • Metals silver, copper and / or brass are proposed. Alternatively or additionally, other materials may be used which are suitable for the decontamination of water. These may also be metal alloys, such as silver and / or copper alloys.
  • such a decontaminating element may be arranged approximately in the form of a plate and provide at least one contact surface which may be arranged to release a colloidal substance to form surface contact with the water. This may be e.g. around very small particles out

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine (2) vorgeschlagen, umfassend: einen Tank (5) zur Speicherung und Bereitstellung von Wasser, mindestens einen Injektor (6) zum Einspritzen des Wassers in die Brennkraftmaschine (2), welcher mit dem Tank (5) verbunden ist, eine Steuereinheit (10) zur Ansteuerung des Injektors (6) und eine Dekontaminationseinheit, welche zumindest ein Element mit einer Kontaktfläche aufweist, welche unter Ausbildung eines Flächenkontaktes mit dem Wasser dekontaminierend wirkt, um dekontaminiertes Wasser zur Einspritzung bereitzustellen.

Description

Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine.
Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxidemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich ihres Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten mit hoher Last nicht optimal bezüglich des Verbrauchs 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 z.B. aus der WO 2014/080266 A1 ein Wassereinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, bei dem das Wasser in den Massenstrom der Abgasrückführung eingespritzt wird.
Ein Problem bei bekannten Wassereinspritzsystemen ist eine mögliche Beeinträchtigung ihrer Funktion durch Kontamination, welche durch Verunreinigungen des benutzten Wassers verursacht werden kann. Diese Verunreinigungen fördern die Bildung von Algen und Pilzen sowie das Wachstum von Cyanobakterien, Ace- tobacter oder anderen Mikroorganismen. Die Kontamination bzw. Biokontamination entsteht insbesondere im Wassertank bei länger stehendem Medium. Zur Vermeidung der Kontamination oder zur Aufhebung einer schon bestehenden Konta- mination werden bei bekannten Wassereinspritzsystemen chemische Produkte oder Beschichtungen benutzt. Dies kann allerdings zu einer Fehlfunktion der Komponenten bis hin zum Ausfall sowie zu einer Verstopfung von Filtern führen, welche im Wassereinspritzsystem angeordnet sind. Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es daher, solch einer Kontamination von Wasser anders entgegen zu wirken. Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst, der eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine unter Schutz stellt. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Es wird eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, umfassend einen Tank zur Speicherung und Bereitstellung von Wasser,
mindestens einen Injektor zum Einspritzen des Wassers in die Brennkraftmaschine, welcher mit dem Tank verbunden ist,
eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Injektors und
eine Dekontaminationseinheit.
Die Dekontaminationseinheit weist dabei zumindest ein Element mit einer Kontakt- fläche auf, welche unter Ausbildung eines Flächenkontaktes mit dem Wasser dekontaminierend wirkt, um dekontaminiertes Wasser zur Einspritzung bereitzustellen.
Die vorgeschlagene Wassereinspritzvorrichtung wirkt der eingangs erwähnten Kontamination des Wassers entgegen, ohne dabei auf chemische Zusatzstoffe zurückgreifen zu müssen. Die hier beschriebene Dekontaminationswirkung basiert vielmehr auf den chemischen Eigenschaften und der antibakteriellen Wirkung eines die Kontaktfläche bildenden Materials, wie z.B. Silber, das Bakterien und Pilze abtötet. Silber hat bekanntlich eine antibakterielle Wirkung, in dem sich die Sil - ber-lonen an die Bakterien und Pilze andocken und so ihre Atmung und den
Stoffwechsel blockieren. Diese sterben infolge dessen ab.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Dekontaminationseinheit zumindest ein Element umfassen, welches aus einem dekontaminierend wirkenden Material ausgebildet ist und dabei die Kontaktfläche bildet.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Dekontaminationseinheit zusätzlich oder alternativ dazu zumindest ein Element mit einer Kon- taktfläche umfassen, welche durch eine dekontaminierend wirkende Material- beschichtung auf einem Trägermaterial bereitgestellt ist.
Das Element kann dabei als eine Platte und/oder als ein Ring ausgebildet sein, welche bzw. welcher die Kontaktfläche bildet.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch ein als Leitung oder ein als Leitungsabschnitt ausgebildetes Element vorgesehen sein, welche bzw. welcher die dekontaminierend wirkende Kontaktfläche bildet.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch ein als Leitung oder ein als Leitungsabschnitt ausgebildetes Element vorgesehen sein, welche bzw. welcher ein quer zur Durchströmungsrichtung der Leitung oder des Leitungsabschnitts angeordnetes Gitter umfasst, welches die dekontaminierend wirkende Kontaktfläche bildet.
Die Dekontaminationseinheit kann dabei z.B. den zuvor genannten Tank umfassen, der als solcher zumindest abschnittsweise die Kontaktfläche bilden kann. Der Tank selbst kann dabei z.B. aus Kunststoff ausgebildet und auf der dem Wasser zugewandten Seite mit z.B. einer Silberbeschichtung versehen sein.
Die Dekontaminationseinheit kann ferner alternativ oder zusätzlich dazu ein Fördermodul zur Förderung des Wassers umfassen, welches die zumindest eine Kontaktfläche bildet. Das Fördermodul umfasst dabei eine Pumpenstufe sowie einen die Pumpenstufe antreibenden Elektromotor.
Die Dekontaminationseinheit kann ferner alternativ oder zusätzlich dazu zumindest ein Filterelement aufweisen, welches ein dekontaminierend wirkendes Filtermaterial umfasst. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die mindestens eine Kontaktfläche eingerichtet sein, unter Ausbildung des Flächenkontaktes mit dem Wasser eine kolloidale Substanz freizusetzen. Bei einer solch kolloidalen Substanz kann es sich z.B. um eine ganz spezielle Form von Silberpartikeln handeln. Dies sind allerkleinste Partikel aus Silber, die in Wasser gebunden - nicht gelöst sind. Um diese Kleinstbestandteile herzustellen wird das Silber über unterschiedliche Verfahren zerkleinert, etwa in entsprechenden Kolloidmühlen oder über chemische Verfahren. Kolloidales Silber wirkt gegen Bakterien oder Pilze.
Zur Ausbildung der zumindest einen Kontaktfläche wird dabei eine Verwendung der Metalle Silber, Kuper und/oder Messing vorgeschlagen. Alternativ oder zusätzlich dazu können auch andere Materialien zur Anwendung kommen, die sich zur Dekontamination von Wasser eignen.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die zuvor vorgeschlagene Dekontamination durch eine Anwendung von Ultraviolettstrahlung unterstützt werden. Zu diesem Zweck kann die Dekontaminationseinheit zumindest eine UV-Lampe zur Bestrahlung des Wassers mit UV-Licht umfassen, welche über die Steuereinheit ansteuerbar ist. Die UV-Lampe kann dabei an verschiedenen Stellen der Wassereinspritzvorrichtung angebracht sein, etwa im und/oder außerhalb des Tanks.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In der Zeichnung
ist: Fig.1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig.2 eine vereinfachte schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig.3 eine stark vereinfachte, schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und Fig.4 eine stark vereinfachte, schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig.1 und Fig.2 eine Vorrichtung 1 zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. Insbesondere wird die Brennkraftmaschine 2 nach dem Otto-Prinzip und mit Benzindirekteinspritzung betrieben. In Fig .1 ist die Brennkraftmaschine 2 schematisch dargestellt, welche eine Vielzahl von Zylindern aufweist. Die Brennkraftmaschine 2 umfasst pro Zylinder einen Brennraum 20, in welchem ein Kolben 21 hin und her bewegbar ist. Ferner weist vorzugsweise die Brenn kraftmasch ine 2 pro Zylinder einen Einlasskanal 22 auf, über welchen Luft zum Brennraum 20 zugeführt wird. Abgas wird über einen Ab- gaskanal 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.
Am Einlasskanal 22 ist ferner ein Wasserinjektor 6 angeordnet, welcher über eine Steuereinheit 10 Wasser in den Einlasskanal 22 der Brennkraftmaschine 2 einspritzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Wasserinjektor 6 pro Zylinder vorgesehen. Alternativ
kann zur besseren Aufbereitung oder zur Erhöhung der pro Verbrennungszyklus maximal
einspritzbaren Wassermenge ein Wasserinjektor pro Einlassventil angeordnet sein.
In Fig.2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Einspritzung von Wasser gezeigt. Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst ein als Pumpe ausgebildetes Förderelement 3 und einen elektrischen Antrieb 4 zum Antreiben der Pumpe 3. Des Weiteren ist ein Wassertank 5 vorgesehen, welcher durch eine erste Leitung 7 mit der Pumpe 3 verbunden ist. Eine zweite Leitung 8 verbindet die Pumpe 3 mit einem Verteiler 9 bzw. einem Rail, an welchem eine Vielzahl von Wasserinjektoren 6 angeschlossen ist. Zum Einspritzen von Wasser wird das Wasser aus dem Wassertank 5 durch die Pumpe 3 in die Wasserinjektoren 6 zugeführt. Dafür wird bevorzugt ein Kondensat einer Klimaanlage 19 verwendet, wozu die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Einspritzung von Wasser eine Füllleitung 1 1 aufweist.
Alternativ oder zusätzlich zum Kondensat kann deionisiertes Wasser aus einem nicht gezeigten Nachfülltank in den Wassertank 5 gefördert werden. In der Füllleitung 1 1 sind ein erstes Filterelement 16 und in der ersten Leitung 7 ein zweites Filterelement 17 angeordnet.
Zum Einstellen des gewünschten Systemdrucks im Verteiler 9 ist ein Druckregler 15 in der Form einer Blende in einer Rücklaufleitung 13 angeordnet, welche die zweite Leitung 8 mit dem Wassertank 5 verbindet. Alternativ kann der Druckregler 15 als Rückschlagventil ausgebildet sein. Zur Druckregelung ist ferner ein Drucksensor 14 in der zweiten Leitung 8 vorgesehen.
Der Wassertank 5 ist in 2 mit Wasser bei einem Maximalwasserspiegel S dargestellt. Innerhalb des Wassertanks 5 ist erfindungsgemäß eine UV-Lampe 12 an- geordnet. Die UV-Lampe 12 ist eingerichtet, Ultraviolettstrahlung abzugeben und wird über die Steuereinheit
10 eingeschaltet, um das Wasser im Wassertank 5 zu dekontaminieren. Die UV-Lampe 12 wird in diesem Ausführungsbeispiel periodisch in vorbestimmten Intervallen eingeschaltet. Alternativ kann die UV-Lampe 12 dauerhaft betrieben werden, um sicherzustellen, dass keine Kontamination im Wassertank 5 geschieht.
Des Weiteren ist die UV-Lampe 12 im Wassertank 5 verstellbar angeordnet. Somit kann die UV-Lampe 12 je nach Anwendung derart positioniert werden, dass eine optimale Dekontamination des Wassers erfolgt.
Ferner ist ein Füllstandsensor 18 in der Vorrichtung 1 vorgesehen. Der Füllstandsensor 18 dient zum Erkennen eines Wasserfüllstands des Wassertanks 5. Der erkannte Wasserfüllstand kann zur Steuerung der UV-Lampe 12 dienen. So kann z.B. ein Zeitpunkt und/oder die Dauer der Einschaltung der UV-Lampe 12 abhängig vom erkannten Wasserfüllstand
festgelegt werden. Außerdem kann die UV-Lampe 12 basierend auf dem erkannten Wasserfüllstand so verstellt werden, dass die UV-Lampe 12 z.B. immer unterhalb des aktuellen Wasserspiegels im Wassertank 5 ist.
Durch die UV-Lampe 12 wird ermöglicht, dass das Wasser der Wassereinspritzvorrichtung 1 in ökologisch sicherer und einfacher Weise desinfiziert wird. Somit kann ferner eine Verstopfung der Filterelemente 16, 17 vermieden werden, was dazu führt, dass die benötigte zu einspritzende Wassermenge zur Verfügung steht. Somit wird eine ausfallsichere Funktion
der Brennkraftmaschine 2 sichergestellt.
Die Fig.3 zeigt eine stark vereinfachte Ansicht der Wassereinspritzvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welcher einige Komponenten der Vorrichtung 1 weggelassen sind. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel von Fig .1 und Fig.2 grundsätzlich dadurch, dass die UV-Lampe 12 im Wassertank 5 oberhalb des Maximalwasserspiegels S angeordnet ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil einer schnellen und gleichmäßigen Bestrahlung des im Wassertank 5 befindlichen
Wassers. Da die UV-Lampe 12 nicht im Wasser eingesenkt ist, können zusätzliche Kosten wegen einer komplizierten Abdichtung der UV-Lampe 12 vermieden werden. Weiterhin ist das zweite Filterelement 17 unterhalb des Maximalwasserspiegels S positioniert. Somit kann das zweite Filterelement 17 durch die UV-Lampe 12 dekontaminiert werden.
In Fig.4 ist eine Vorrichtung 1 zur Einspritzung von Wasser gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei ist die UV-Lampe
12 an der Füllleitung 1 1 angeordnet. Die Füllleitung 1 1 verbindet die Klimaanlage 19, insbesondere einen Verdampfer der Klimaanlage 19, mit dem Wassertank 5. Ferner ist vorzugsweise die UV-Lampe 12 in Richtung der Zuführung des Wassers in den Wassertank 5 vor dem ersten Filterelement 16 angeordnet. Die UV-Lampe 12 wird eingeschaltet, wenn Wasserkondensat aus der Klimaanlage 19 in den Wassertank 5 zugeführt wird. Somit findet eine gezielte Dekontamination des Wassers statt, wodurch eine Kostenersparnis der Betriebskosten möglich ist.
Obwohl die Wassereinspritzvorrichtung 1 gemäß der beschriebenen Ausführungs- beispiele nur eine UV-Lampe 12 aufweist, ist im Rahmen der Erfindung möglich, eine Vielzahl von UV-Lampen zu benutzen, welche in den Leitungen 7, 8, 1 1 und 13 und im Wassertank 5 angeordnet sein können. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das einzuspritzende Wasser jederzeit dekontaminiert ist. Dies bewirkt eine ausfallsichere Funktion der Brennkraftmaschine 2.
Zusätzlich oder alternativ zur zuvor beschriebenen UV-Bestrahlung kann zumindest eines der Elemente der zuvor beschriebenen Wassereinspritzvorrichtungen als Teil einer Dekontaminationseinheit eine Kontaktfläche aufweisen, welche unter Ausbildung eines Flächenkontaktes mit dem Wasser dekontaminierend wirkt, um de- kontaminiertes Wasser zur Einspritzung bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann das
Element aus einem dekontaminierend wirkenden Material ausgebildet sein und dabei die Kontaktfläche bilden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Element eine Kontaktfläche umfassen, welche durch eine dekontaminierend wirkende Ma- terialbeschichtung auf einem Trägermaterial bereitgestellt sein kann.
Auch diese Art der Dekontamination verläuft gänzlich ohne die Zuhilfenahme von chemischen Zusatzstoffen. Sie ist sogar gegenüber der UV-Bestrahlung insofern vorteilhaft, als sie keine Versprödung von aus Kunststoff hergestellten Elementen der Wassereinspritzvorrichtung begünstigt. Diese alternative Dekontaminations- Wirkung basiert vielmehr auf den chemischen Eigenschaften und der antibakteriellen Wirkung eines die Kontaktfläche bildenden Materials, wie z.B. Silber, das Bakterien und Pilze abtötet. Nach einer weiteren Ausführungsform können z.B. die zuvor beschriebenen Leitungen 7, 8 und/oder der Tank 5 als Teil einer Dekontaminationseinheit ausgebildet sein und die besagte Kontaktfläche zur Dekontamination bereitstellen. Zusätzlich oder alternativ dazu können z.B. die Leitungen 7, 8 im Inneren ein quer zu deren Durchströmungsrichtung angeordnetes Gitter umfassen, welches die dekontaminierend wirkende Kontaktfläche bildet und vom Wasser umströmt wird. Der Tank 5 kann z.B. aus Kunststoff ausgebildet und auf der dem Wasser zugewandten Seite zumindest abschnittsweise mit z.B. einer Silberbeschichtung versehen sein, um die besagte Kontaktfläche entweder zu bilden oder mit zu bilden.
Die Dekontaminationseinheit kann ferner alternativ oder zusätzlich dazu das Fördermodul 3 zur Förderung des Wassers umfassen, welches die zumindest eine Kontaktfläche bildet und/oder mit bildet. Das Fördermodul umfasst dabei eine Pumpenstufe sowie einen die Pumpenstufe antreibenden Elektromotor.
Die Dekontaminationseinheit kann ferner alternativ oder zusätzlich dazu z.B. zumindest eines der Filterelemente 16, 17 aufweisen, welches ein dekontaminierend wirkendes Filtermaterial, etwa Silber umfassen kann. Zur Ausbildung der zumindest einen Kontaktfläche wird dabei eine Verwendung der
Metalle Silber, Kuper und/oder Messing vorgeschlagen. Alternativ oder zusätzlich dazu können auch andere Materialien zur Anwendung kommen, die sich zur Dekontamination von Wasser eignen. Dies können auch Metalllegierungen sein, wie etwa Silber- und/oder Kupferlegierungen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann z.B. innerhalb des Tanks 5 ein solch dekontaminierend wirkendes Element, etwa in Gestalt einer Platte angeordnet sein und zumindest eine Kontaktfläche bereitstellen, die so eingerichtet sein kann, dass sie unter Ausbildung des Flächenkontaktes mit dem Wasser eine kol- loidale Substanz freisetzt. Dabei kann es sich z.B. um allerkleinste Partikel aus
Silber handeln, die in Wasser gebunden - nicht gelöst sind. Derartiges kolloidales Silber wirkt gegen Bakterien und Pilze. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlas- sen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

Patentansprüche:
1 . Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine (2), umfassend: einen Tank (5) zur Speicherung und Bereitstellung von Wasser,
mindestens einen Injektor (6) zum Einspritzen des Wassers in die Brennkraftmaschine (2), welcher mit dem Tank (5) verbunden ist,
eine Steuereinheit (10) zur Ansteuerung des Injektors (6) und
eine Dekontaminationseinheit, welche zumindest ein Element mit einer Kontaktfläche aufweist, welche unter Ausbildung eines Flächenkontaktes mit dem Wasser dekontaminierend wirkt, um dekontaminiertes Wasser zur Einspritzung bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Dekontaminationseinheit zumindest ein Element umfasst, welches aus einem dekontaminierend wirkenden Material ausgebildet ist und dabei die Kontaktfläche bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dekontaminationseinheit zumindest ein Element mit einer Kontaktfläche umfasst, welche durch eine dekontaminierend wirkende Materialbeschichtung auf einem Trägermaterial bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Element als eine Platte und/oder als ein Ring ausgebildet ist, welche/welcher die Kontaktfläche bildet.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Element als eine Leitung oder als ein Leitungsabschnitt ausgebildet ist, welche/welcher die dekontaminierend wirkende Kontaktfläche bildet.
6. Vornchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Element als eine Leitung oder als ein Leitungsabschnitt ausgebildet ist, welche/welcher ein quer zur Durchströmungsrichtung der Leitung oder des Leitungsabschnitts angeordnetes Gitter umfasst, welches die dekontami- nierend wirkende Kontaktfläche bildet.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dekontaminationseinheit den Tank (5) umfasst, der als solcher zumindest abschnittsweise die Kontaktfläche bildet.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dekontaminationseinheit ein Fördermodul zur Förderung des Wassers umfasst, welches die zumindest eine Kontaktfläche bildet.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dekontaminationseinheit zumindest ein Filterelement (16) aufweist, welches ein dekontaminierend wirkendes Filtermaterial umfasst.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die min- destens eine Kontaktfläche eingerichtet ist, unter Ausbildung des Flächenkontaktes mit dem Wasser eine kolloidale Substanz freizusetzen.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Kontaktfläche Silber, Kuper und/oder Messing aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dekontaminationseinheit zumindest eine UV-Lampe zur Bestrahlung des Wassers mit UV-Licht umfasst, welche über die Steuereinheit (10) ansteuerbar ist, um die Bereitstellung von dekontaminiertem Wasser zu unterstützen.
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GB2497770A (en) * 2011-12-21 2013-06-26 Nissan Motor Mfg Uk Ltd Charge-cooling an i.c. engine using captured air-conditioning condensate
EP2923063A4 (de) 2012-11-20 2016-08-17 Nostrum Energy Pte Ltd Innengekühltes abgasrückführungssystem für brennkraftmaschine und verfahren dafür
DE102015208477A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Einspritzung von Wasser einer Brennkraftmaschine

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