EP3679239A1 - Vorrichtung und verfahren zur einspritzung von wasser einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur einspritzung von wasser einer brennkraftmaschine

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Publication number
EP3679239A1
EP3679239A1 EP18765041.1A EP18765041A EP3679239A1 EP 3679239 A1 EP3679239 A1 EP 3679239A1 EP 18765041 A EP18765041 A EP 18765041A EP 3679239 A1 EP3679239 A1 EP 3679239A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
metal
internal combustion
combustion engine
silver
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Withdrawn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
EP18765041.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Essig
Tanja Maucher
Christian-James Hoffmann
Astrid Roth
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3679239A1 publication Critical patent/EP3679239A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • C02F1/50—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
    • 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
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • 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
    • 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 device for injecting water of an internal combustion engine and such an internal combustion engine. Another aspect of the invention relates to a method of injecting water by means of a
  • Knock tendency and high exhaust gas temperatures is limited.
  • One possible measure to reduce the tendency to knock and to lower the exhaust gas temperatures is the
  • a water tank In water injection systems for internal combustion engines, a water tank is normally provided so that at any time water for injection into the intake manifold or the
  • Combustion chamber of the internal combustion engine is available.
  • water can be obtained by means of a water extraction plant
  • the exhaust system of the internal combustion engine in the motor vehicle or from the environment of the motor vehicle can be obtained from the exhaust system of the internal combustion engine in the motor vehicle or from the environment of the motor vehicle and, for example, also supplied to the water tank.
  • water can be conveyed by means of a pump via a distributor device to injection valves, through which the water is then injected, for example, into a suction pipe or a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the distributor device for example in the form of a rail, may be provided for this purpose Store water and distribute it to several injectors, through which the water can then be injected.
  • microorganic material including microorganisms.
  • Microorganisms introduced with the water can multiply and form as a generator of complex carbons the basis for the multiplication of algae and mushrooms 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, in particular in the form of biofilms.
  • Macroscopic structures can be solved and, for example, lead to a blockage of filters, which are arranged in the water injection system and to a malfunction of the components to failure.
  • the device comprises at least one
  • Water tank for storing water, at least one water injector for
  • the device comprises a cationic acid-forming metal, in particular silver, for decontaminating the water.
  • Water injection system is an advantageous good and lasting protection against biocontamination of all components of the water injection system, such as the water tank, of the conveying element, filter elements, lines, water injectors are ensured.
  • Water in terms of its chemical composition for example, compared to the addition of antimicrobial substances such as hypochlorite on. Furthermore, an odor is further advantageously avoided.
  • the cationic acid-forming metal for example, elemental or directly as
  • Metal cations are dissolved in the water. If elemental cation-forming metal comes into contact with water in the device, metal cations automatically dissolve out of the metal and dissolve in the water. Microorganisms that can lead to biocontamination are inactivated by the metal anions in the liquid phase, ie in the water in the injection system.
  • the metal ions for example silver ions, can penetrate into the cytosol of the cells of the microorganisms by passive and active transport. They can lead to oxidative stress there. Thus, proteins necessary for the maintenance of metabolism by the
  • Metal ions denature, resulting in cell death.
  • the cationic acid-forming metals form metal ions in the water, through which microorganisms are killed.
  • Cationic acid-forming metals are copper, zinc, tin, gold, bismuth and silver.
  • the corresponding metal cations Cu2 +, Zn2 +, Sn4 +, Au3 +, Bi3 +, Ag + are dissolved and thus form with the water cationic acids.
  • silver (Ag +) is much more reactive and therefore shows the strongest effect on microorganisms.
  • the antimicrobial properties of silver are due to the reaction of monovalent silver ions (Ag +) with cell constituents of microorganisms. Silver ions become passive and active in cells as positively charged ions (Ag +)
  • Silver acts on several levels. Silver ions suppress the proton motor force, the respiratory chain and the membrane permeability of cell membranes, which can lead to cell death.
  • Gram-negative bacteria which play a particularly important role in biocontamination in water injection systems and the primary adhesion of biofilms, are sensitive due to the build-up of their cell wall Silver ions. Intracellularly, Ag + acts in the reaction with proteins / enzymes and subsequent denaturation. Silver ions react with thiol groups (-SH) in
  • the device further comprises at least one UV light source which is set up to emit ultraviolet radiation in order to decontaminate the water.
  • Biocontamination can be reduced or eliminated by exposing the water to ultraviolet radiation.
  • Decontamination by means of ultraviolet radiation offers a high disinfection capacity.
  • this decontamination method is ecologically safe, efficient, reliable and easy to use, resulting in a high efficiency of the method.
  • UV-C radiation leads to DNA double-strand breaks, which leads to inactivation of the cells of microorganisms by stopping replication, transcription and protein synthesis.
  • the combination of the disinfection of the water by metal ions and UV radiation dissolved in the water has the advantage that, besides the inactivation of the microorganisms by metal cations dissolved in the water, there is another inactivation mechanism which is fundamentally different from the inactivation by the metal cations.
  • an advantageously lower resistance of individual bacteria to one of the two inactivating effects can be achieved. Due to their rapid generation time, microorganisms have a high potential for developing resistance to inactivating substances or effects.
  • Disinfection method by metal ions with the physical disinfection methods by the UV radiation significantly reduces the likelihood of resistance to these two inactivating effects. Even with the formation of resistances against one of the methods, the device for injecting water is furthermore advantageously well protected against biocontamination by microorganisms.
  • UV radiation destroys the genetic information of the cells through breaks in the DNA structure and thus paralyzes the cell metabolism
  • metal ions act denaturing the cell wall components and intracellular proteins.
  • the device comprises a coating of the metal, in particular silver, wherein the coating is formed such that it is at least temporarily in direct contact with the water.
  • a coating of the cationic acid-forming metal has the advantage that a large contact surface between the metal and the water in the device 1 is produced by the coating, so that metal ions advantageously good and by the large
  • the device comprises at least one filter element, wherein the filter element consists at least partially of the cationic acid-forming metal, in particular silver.
  • a filter element has an advantageously large surface at which water comes into direct contact with the cation-forming metal and at which a large number of metal ions from the
  • Metal can dissolve in the water and there advantageous good and effective kill microorganisms.
  • the cationic acid-forming metal in particular the silver, at least partially dissolved as metal ions, in particular as silver ions in the water, wherein the water in the device, in particular in the water tank, is arranged.
  • the device comprises at least one network, wherein the network at least temporarily in direct contact with the water in the
  • the network consists at least partially of the cationic acid-forming metal, in particular the silver.
  • Such a network has an advantageously large surface at which water comes into direct contact with the cation-forming metal and at which a large number of metal ions from the Metal can dissolve in the water and there advantageous good and effective kill microorganisms.
  • the UV light source is arranged in the water tank.
  • the device further comprises a control unit, which is set up to switch on the UV light source for decontaminating the water and to inject the decontaminated water.
  • the conveying element is connected by means of at least one first line to the water tank and by means of at least one second line to the water injector, wherein the UV light source is arranged in the first line and / or in the second line.
  • the UV light source ensures that the water in device 1 flows past the UV light source.
  • the water in the first conduit and / or in the second conduit for example in comparison to the water tank, has a small layer thickness, so that UV light, even at comparatively low radiation intensity, reaches the entire volume of water flowing past the UV light source and can disinfect.
  • the present invention relates to a method for injecting water into an internal combustion engine, wherein the water is decontaminated by means of a cationic acid-forming metal, in particular by silver, and injected by means of a device for injecting water into the internal combustion engine.
  • a device for injecting water for injecting water
  • 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. 2 is a simplified schematic view of the device according to the first
  • the internal combustion engine 2 is operated according to the Otto principle and with gasoline direct injection.
  • the internal combustion engine is to be understood, in which a combustion of gasoline or gasoline-air mixture takes place by spark ignition in the form of a spark plug.
  • the use of cationic acid-forming metals and the use of ultraviolet radiation to decontaminate the water becomes fail-safe operation of the internal combustion engine 2 ensured.
  • 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 removed via an exhaust duct 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 via a
  • Control unit 10 injects water into the inlet channel 22 of the internal combustion engine 2.
  • a water injector 6 per cylinder is provided.
  • a water injector per intake valve may be arranged for better preparation or to increase the maximum amount of water that can be injected per combustion cycle.
  • FIG. 2 shows the device 1 according to the invention for injecting water.
  • the water injection device 1 comprises a pump element designed as a pump element 3 and an electric drive 4 for driving the pump 3. Furthermore, the device 1 comprises a water tank 5, which through a first line 7 with the
  • Conveying element 3 is connected.
  • a second line 8 connects the conveying element 3 with a distributor 9 or a rail, to which a plurality of water injectors 6 is connected. For injecting water, the water from the water tank 5 through the
  • Conveying element 3 so for example, the pump, fed into the water injectors 6.
  • water injectors 6 deionized water or tap water in the
  • Water tank 5 are filled. Furthermore, water can also be obtained, for example, by means of a water extraction device 19, for example, from the environment or from the exhaust gas. Water from the water extraction device 19 can be supplied to the water tank 5 via a filling line 11, for example, and thus be available to the water injection system for injection into the internal combustion engine 2.
  • a filling line 11 for example, and thus be available to the water injection system for injection into the internal combustion engine 2.
  • one or more filter elements 16 can be arranged at different locations in the device 1, through which the water can flow. In the embodiment of the device 1 shown in FIG. 2, a first filter element 16 is arranged in the filling line 11. Furthermore, further filter elements 16 in the first line 7 and in the second line 8 are arranged in this embodiment.
  • a pressure regulator 15 may be arranged in the form of a diaphragm in a return line 13, which connects the second line 8 with the water tank 5.
  • Pressure regulator 15 may be formed as a check valve.
  • a pressure sensor 14 may further be provided in the second line 8.
  • the water injection device comprises a cationic acid-forming metal.
  • Cationic acid-forming metals are metals that form positively charged metal ions in the water. Due to the metal ions, microorganisms in the
  • Device 1 killed and thus biocontamination of the device 1 and a related failure of the device 1 is advantageously prevented.
  • Cationic acid-forming metals are copper, zinc, bismuth and silver.
  • the corresponding metal cations Cu2 +, Zn2 +, Sn4 +, Au3 +, Bi3 +, Ag + dissolve and thus form with the water cationic acids.
  • the metal can be introduced elementarily into the device 1.
  • the metal must be arranged in the device 1 such that it is in direct contact with the water to be decontaminated.
  • the metal ions dissolve independently in the surrounding water out of the metal and thus form dissolved in the water, the cationic acid.
  • the metal can also be introduced into the device 1, for example, by metal salts of the respective metals, such as, for example, AgNO 3 or CuSO 4.
  • the metal salt can be introduced into the water tank 5 in the form of a tablet, for example.
  • inorganic hydrogels in which metal salts are embedded and which dissolve over a long time are introduced into the device 1.
  • the metal cations which prevent the biocontamination of water, dissolve from the metal salts in contact with water.
  • silver (Ag +) is much more reactive and therefore shows the strongest effect on microorganisms.
  • the antimicrobial properties of silver are in the reaction of monovalent silver ions (Ag +) with cell constituents of
  • Silver ions are passively and actively transported into cells as positively charged ions (Ag +). Silver acts on several levels. Silver ions suppress the proton motor force, the respiratory chain and the membrane permeability of cell membranes, which can lead to cell death. Gram-negative bacteria, which play a particularly important role in biocontamination in water injection systems and the primary adhesion of biofilms, react due to the build-up of their cell wall sensitive to silver ions. Intracellularly, Ag + acts in the reaction with proteins / enzymes and subsequent denaturation. Silver ions react with thiol groups (-SH) in proteins, interrupt the metabolism and thus lead to cell death. Silver ions are in concentrations of 10 "9 to 10 " 6 mol / L in water
  • Components of the device 1 may, for example, be coated with the cationic acid-forming metal.
  • a coating 30 is arranged such that the coating 30 is in direct contact with the water in device 1.
  • 30 metal ions can dissolve in the surrounding water from the coating and kill there microorganisms.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a coating of the cationic acid-forming material.
  • the coating 30 is formed on an inner wall of the water tank 5.
  • the coating 30 can also be formed on other components of the device 1. For example, you can
  • one or more of the filter elements 16 may be at least partially made of the cationic acid-forming material.
  • the filter element 16 can be coated, for example, with the cationic acid-forming material, or threads of the cationic acid-forming material can be incorporated into the filter element 16.
  • a network 40 is arranged in the device 1 in such a way that it at least temporarily in contact with water in the device 1 to be injected into the engine 2 comes.
  • the network 40 consists at least partially of the cationic acid-forming material and has an advantageously short surface in order to release the metal ions from the network 40 and deliver it into the water in the device 1.
  • a network 40 is shown schematically.
  • a network 40 is arranged in the water tank 5.
  • the network 40 is mounted in the water tank 5.
  • the network 40 can also be arranged at other locations of the device 1, for example in the lines 7, 8, 11, 13 or the distributor 9.
  • the device 1 further comprises a UV light source 12, which is arranged to emit ultraviolet radiation around the water
  • the water is disinfected by the provided in the device 1 cationic acid-forming metal, on the other hand, the UV light source 12 for
  • the UV light source 12 may be, for example, a UV lamp or a UV LED.
  • the UV light source 12 is configured to emit ultraviolet radiation.
  • the UV light source 12, which generates UV radiation, is arranged in the water tank 5 in this exemplary embodiment.
  • the UV light source 12 can also be arranged at other locations in the device 1. For example, it may be arranged in the lines 7, 8, 11, 13 or even a distributor 9.
  • the UV light source 12 is arranged such that the water of the device 1, which is to be injected into the internal combustion engine 2, is irradiated by the UV light source 12 with UV radiation.
  • the UV light source 12 may, for example, as shown in this embodiment, be controlled by the control unit 10.
  • the water injectors 6 and the UV light source 12 can be controlled by the control unit 10.
  • the control unit 10 is configured, for example, to turn on the UV light source 12 for decontaminating the water and the decontaminated water through the water injectors 6 inject.
  • the UV light source 12 may be periodically turned on at predetermined intervals.
  • the UV light source 12 may be operated continuously to ensure that contamination of the device 1 does not occur.
  • the device 1 has only one UV light source 12, it is possible within the scope of the invention to use a plurality of UV light sources, for example in the lines 7, 8, 11 and 13, in the water tank 5 or can be arranged at other suitable locations. 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

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Abstract

Für eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine (2) umfassend wenigstens einen Wassertank (5) zur Speicherung von Wasser, wenigstens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank (5) verbunden ist, wenigstens ein Förderelement (3) zur Förderung des Wassers von dem Wassertank (5) zu dem Wasserinjektor (6),wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (1) ein Kationensäure-bildendes Metall, insbesondere Silber, zum Dekontaminieren des Wassers umfasst.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung und Verfahren zur Einspritzung von Wasser einer Brennkraftmaschine Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser einer Brennkraftmaschine sowie eine derartige Brennkraftmaschine. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser mittels einer
erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung.
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.
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.
Ein Problem bei bekannten Wassereinspritzsystemen ist eine mögliche Beeinträchtigung deren Funktion durch Kontamination, welche durch Verunreinigungen des benutzten Wassers verursacht werden kann. Verunreinigungen können organischer und
anorganisches Material sein inkl. Mikroorganismen. Mit dem Wasser eingebrachte Mikroorganismen können sich vermehren und bilden als Bildner komplexer Kohlenstoffe die Grundlage für die Vermehrung von Algen und Pilzen sowie das Wachstum von Cyanobakterien, Acetobacter oder weiteren Mikroorganismen. Die Kontamination bzw. Biokontamination entsteht insbesondere im Wassertank bei länger stehendem Medium, inbesondere in Form von Biofilmen. Makroskopische Strukturen können sich lösen und bspw. zu einer Verstopfung von Filtern, welche im Wassereinspritzsystem angeordnet sind führen sowie zu einer Fehlfunktion der Komponenten bis hin zum Ausfall.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer
Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst wenigstens einen
Wassertank zur Speicherung von Wasser, wenigstens einen Wasserinjektor zum
Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank verbunden ist, wenigstens ein Förderelement zur Förderung des Wassers von dem Wassertank zu dem Wasserinjektor. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ein Kationensäure-bildendes Metall, insbesondere Silber, zum Dekontaminieren des Wassers.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer
Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass durch das Kationensäure bildende Material Biokontamination der Vorrichtung verhindert wird. So kann auch bei längeren Standzeiten des
Wassereinspritzsystems ein vorteilhaft guter und dauerhafter Schutz vor Biokontamination aller Komponenten des Wassereinspritzsystems, wie beispielsweise des Wassertanks, des Förderelementes, von Filterelementen, Leitungen, Wasserinjektoren gewährleistet werden. Somit können vorteilhaft auch Wartungsintervalle der Vorrichtung zur
Einspritzung von Wasser verlängert werden. Weiterhin kann eine höhere Robustheit des Systems gegenüber Mis-Use, also beispielsweise Zugabe von verschmutztem Wasser durch den Nutzer der Brennkraftmaschine, entgegengewirkt werden. Gleichzeitig treten bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft geringere Veränderungen des
Wassers hinsichtlich seiner chemischen Zusammensetzung, beispielsweise im Vergleich zur Zugabe antimikrobieller Substanzen, wie beispielsweise Hypochlorit, auf. Weiterhin wird weiterhin eine Geruchsbildung vorteilhaft vermieden.
Das Kationensäure-bildende Metall kann beispielsweise elementar oder direkt als
Metallkationen im Wasser gelöst vorliegen. Kommt elementares Kationenbildendes-Metall mit Wasser in der Vorrichtung in Kontakt so lösen sich Metallkationen selbstständig aus dem Metall heraus und gehen im Wasser in Lösung. Mikroorganismen, die zu einer Biokontamination führen können, werden durch die Metallanionen in der Flüssigphase, also im Wasser in dem Einspritzsystem, inaktiviert. Die Metallionen, beispielsweise Silberionen, können dabei durch passiven und aktiven Transport in das Zytosol der Zellen der Mikroorganismen eindringen. Sie können dort zu oxidativem Stress führen. So werden Proteine, die zur Aufrechterhaltung des Metabolismus notwendig sind, durch die
Metallionen denaturiert, wodurch es zum Zelltod kommt. Die Kationensäure-bildenden Metalle, bilden im Wasser Metallionen, durch die Mikroorganismen abgetötet werden. Kationensäure-bildenden Metalle sind Kupfer, Zink, Zinn, Gold, Bismut und Silber. In Wasser sind die entsprechenden Metallkationen Cu2+, Zn2+, Sn4+, Au3+, Bi3+, Ag+ gelöst und bilden so mit dem Wasser Kationensäuren.
Im Vergleich zu den Metallen Zink (Zn2+), Kupfer (Cu2+) oder Bismut (Bi3+) ist Silber (Ag+) deutlich reaktiver und zeigt aus diesem Grund auch die stärkste Wirkung auf Mikroorganismen. Die antimikrobiellen Eigenschaften von Silber sind in der Reaktion von einwertigen Silberionen (Ag+) mit Zellbestandteilen von Mikroorganismen begründet. Silberionen werden als positiv geladene Ionen (Ag+) passiv und aktiv in Zellen
transportiert. Silber agiert dabei auf mehreren Ebenen. Silberionen unterdrücken die Protonenmotorkraft die Atmungskette und die Membranpermeabilität von Zellmembranen was zum Zelltod führen kann. Gram-negative Bakterien, die für die Biokontamination in Wassereinspritzsystemen und die primäre Adhäsion von Biofilmen eine besonders wichtige Rolle spielen, reagieren aufgrund des Aufbaus ihrer Zellwand sensitiv gegenüber Silberionen. Intrazellulär wirkt Ag+ in der Reaktion mit Proteinen/Enzymen und der darauf folgenden Denaturierung. Silberionen reagieren dabei mit Thiolgruppen (-SH) in
Proteinen, unterbrechen den Stoffwechsel und führen so zum Zelltod. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung weiterhin wenigstens eine UV-Lichtquelle, welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben um das Wasser zu dekontaminieren. Dies hat den Vorteil, dass Kontamination bzw.
Biokontamination durch das Bestrahlen des Wassers mittels ultravioletter Strahlung verringert oder eliminiert werden kann. Eine Dekontamination mittels Ultraviolettstrahlung bietet eine hohe Entkeimungskapazität. Ferner ist diese Dekontaminationsmethode ökologisch sicher, effizient, zuverlässig und bedienungsfreundlich, was zu einer hohen Wirtschaftlichkeit der Methode führt. UV-C-Strahlung führt zu DNS-Doppelstrangbrüchen, was zur Inaktivierung der Zellen von Mikroorganismen durch Stillstand der Replikation, Transkription und Proteinsynthese führt.
Die Kombination von der Desinfektion des Wassers durch im Wasser gelöste Metallionen und UV-Strahlung hat den Vorteil, dass neben der Inaktivierung der Mikroorganismen durch im Wasser gelöste Metallkationen ein weiterer, sich von der Inaktivierung durch die Metallkationen grundlegend unterscheidender, Inaktivierungsmechanismus vorliegt. Durch die Kombination zweier grundsätzlich unterschiedlicher Inaktivierungsmechanismen kann eine vorteilhaft geringere Resistenzbildung einzelner Bakterien gegenüber einer der beiden inaktivierenden Effekte erreicht werden. Mikroorganismen haben durch ihre schnelle Generationenzeit hohes Potential zur Ausbildung von Resistenzen gegenüber inaktivierender Substanzen oder Effekte. Durch die Kombination der chemischen
Desinfektionsmethode durch Metallionen mit der physikalischen Desinfektionsmethoden durch die UV-Strahlung wird die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzbildung gegenüber dieser zwei inaktivierender Effekte deutlich verringert. Selbst bei einer Ausbildung von Resistenzen gegen eine der Methoden ist die Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser weiterhin vorteilhaft gut vor Biokontamination durch Mikroorganismen geschützt.
Während UV- Strahlung die genetische Information der Zellen durch Brüche in der DNS- Struktur zerstört und somit den Zellstoffwechsel lahm legt, wirken Metallionen denaturierend auf die Zellwandbestandteile und intrazelluläre Proteine. Durch
Veränderungen in der Zellwand bis hin zur Porenbildung in der Zellwand durch die Metallionen ist es möglich, dass UV-Strahlung weniger behindert in die Zelle eindringen kann und dort effektiver wirkt und sich somit die beiden unterschiedlichen
Inaktivierungsmechanismen gegenseitig verstärken.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung eine Beschichtung aus dem Metall, insbesondere Silber, wobei die Beschichtung derart ausgebildet ist, dass sie zumindest zeitweise in direktem Kontakt mit dem Wasser steht. Eine Beschichtung aus dem Kationensäure-bildenden Metall hat den Vorteil, dass durch die Beschichtung eine große Kontaktoberfläche zwischen dem Metall und dem Wasser in Vorrichtung 1 hergestellt wird, so dass sich Metallionen vorteilhaft gut und durch die große
Kontaktoberfläche in ausreichend großer Anzahl aus der Beschichtung in das Wasser lösen können und dort vorteilhaft gut und effektiv Mikroorganismen abtöten können.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Filterelement, wobei das Filterelement zumindest teilweise aus dem Kationensäure- bildenden Metall, insbesondere Silber, besteht. Ein derartiges Filterelement weist eine vorteilhaft große Oberfläche auf, an der Wasser mit dem Kationen-bildenden Metall in direktem Kontakt kommt und an der sich eine große Anzahl an Metallionen aus dem
Metall in das Wasser lösen können und dort vorteilhaft gut und effektiv Mikroorganismen abtöten können.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Kationensäure-bildende Metall, insbesondere das Silber, zumindest teilweise als Metallionen, insbesondere als Silberionen in dem Wasser, gelöst, wobei das Wasser in der Vorrichtung, insbesondere im Wassertank, angeordnet ist.
In einem vorteilhaften Auführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Netz, wobei das Netz zumindest zeitweise in direktem Kontakt mit dem Wasser in der
Vorrichtung steht und wobei das Netz zumindest teilweise aus dem Kationensäure- bildenden Metall, insbesondere dem Silber, besteht. Ein derartiges Netz weist eine vorteilhaft große Oberfläche auf, an der Wasser mit dem Kationen-bildenden Metall in direktem Kontakt kommt und an der sich eine große Anzahl an Metallionen aus dem Metall in das Wasser lösen können und dort vorteilhaft gut und effektiv Mikroorganismen abtöten können.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die UV-Lichtquelle im Wassertank angeordnet. Dadurch wird ein kompakter Aufbau der Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser ermöglicht und die Desinfektion Wassers kann an einer Stelle in der Vorrichtung, die dauerhaft in Kontakt mit Wasser steht, erfolgen.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit, welche eingerichtet ist, die UV-Lichtquelle zum Dekontaminieren des Wassers einzuschalten und das dekontaminierte Wasser einzuspritzen.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Förderelement mittels wenigstens einer ersten Leitung mit dem Wassertank und mittels wenigstens einer zweiten Leitung mit dem Wasserinjektor verbunden, wobei die UV-Lichtquelle in der ersten Leitung und/oder in der zweiten Leitung angeordnet ist. Eine derart angeordnete UV-Lichtquelle stellt sicher, dass das Wasser in Vorrichtung 1 an der UV-Lichtquelle vorbeifließt. Weiterhin weist das Wasser in der ersten Leitung und oder in der zweiten Leitung, beispielsweise im Vergleich zu dem Wassertank, eine geringe Schichtdicke auf, so dass UV-Licht auch bei vergleichsweise geringer Strahlungsintensität das gesamte Volumen von an der UV- Lichtquelle vorbeifließendem Wasser erreichen und desinfizieren kann.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine, wobei das Wasser mittels eines Kationensäure-bildenden Metalls, insbesondere mittels Silber, dekontaminiert wird und mittels einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Damit sind die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser
beschriebenen Vorteile verbunden. In einem vorteilhaften Auführungsbeispiel des Verfahrens wird das Wasser weiterhin mittels einer UV-Lichtquelle, welche Ultraviolettstrahlung abgibt, dekontaminiert. Damit sind die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser beschriebenen Vorteile verbunden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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 der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 eine Vorrichtung 1 zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. Insbesondere wird die Brennkraftmaschine 2 nach dem Otto-Prinzip und mit Benzindirekteinspritzung betrieben. Als eine solche Brennkraftmaschine ist die Brennkraftmaschine zu verstehen, bei welcher eine Verbrennung von Benzin bzw. Benzin-Luft-Gemisch durch Fremdzündung in Form einer Zündkerze erfolgt. Da bei einer solchen Brennkraftmaschine der Zündzeitpunkt durch die Fremdzündung genau vorbestimmt ist, und durch die Wassereinspritzung die Verbrennung verbessert wird, wird durch die Verwendung durch die Verwendung von Kationensäure- bildenden Metallen und durch die Verwendung von Ultraviolettstrahlung zum Dekontaminieren des Wassers eine ausfallsichere Funktionsweise der Brennkraftmaschine 2 sichergestellt.
In Figur 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 Brennkraftmaschine 2 pro Zylinder 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. 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 Figur 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 umfasst die Vorrichtung 1 einen Wassertank 5, welcher durch eine erste Leitung 7 mit dem
Förderelement 3 verbunden ist. Eine zweite Leitung 8 verbindet das Förderelement 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 das
Förderelement 3, also beispielsweise die Pumpe, in die Wasserinjektoren 6 zugeführt. Dazu kann beispielsweise deionisiertes Wasser oder auch Leitungswasser in den
Wassertank 5 gefüllt werden. Weiterhin kann Wasser beispielsweise auch mittels einer Wassergewinnungsvorrichtung 19 beispielsweise aus der Umgebung oder aus dem Abgas gewonnen werden. Wasser aus der Wassergewinnungsvorrichtung 19 kann beispielsweise über eine Füllleitung 1 1 dem Wassertank 5 zugeführt werden und somit dem Wassereinspritzsystem zur Einspritzung in die Brennkraftmaschine 2 zur Verfügung stehen. Zur Filtration des Wassers können an unterschiedlichen Stellen in der Vorrichtung 1 eine oder mehrere Filterelemente 16 angeordnet sein, durch die das Wasser fließen kann. In dem in Figur 2 dargestellten Auführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist in der Füllleitung 1 1 ein erstes Filterelement 16 angeordnet. Weiterhin sind in diesem Ausführungsbeispiel weitere Filterelemente 16 in der ersten Leitung 7 und in der zweiten Leitung 8 angeordnet.
Zum Einstellen des gewünschten Systemdrucks im Verteiler 9 kann beispielsweise ein Druckregler 15 in der Form einer Blende in einer Rücklaufleitung 13 angeordnet sein, welche die zweite Leitung 8 mit dem Wassertank 5 verbindet. Alternativ kann der
Druckregler 15 als Rückschlagventil ausgebildet sein. Zur Druckregelung kann ferner ein Drucksensor 14 in der zweiten Leitung 8 vorgesehen sein. Zum Dekontaminieren des Wassers in der Vorrichtung, das in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird umfasst die Vorrichtung zur Wassereinspritzung ein Kationensäure- bildendes Metall. Kationensäure-bildende Metalle sind Metalle, die im Wasser positiv geladene Metallionen bilden. Durch die Metallionen werden Mikroorganismen in der
Vorrichtung 1 abgetötet und somit eine Biokontamination der Vorrichtung 1 und ein damit verbundener Ausfall der Vorrichtung 1 vorteilhaft verhindert. Besonders geeignete
Kationensäure-bildende Metalle sind Kupfer, Zink, Bismut und Silber. In Wasser lösen sich die entsprechenden Metallkationen Cu2+, Zn2+, Sn4+, Au3+, Bi3+, Ag+ und bilden so mit dem Wasser Kationensäuren.
Das Metall kann beispielsweise elementar in die Vorrichtung 1 eingebracht werden. Das Metall muss dabei derart in der Vorrichtung 1 angeordnet sein, dass es in direkten Kontakt mit dem zu dekontaminierenden Wasser steht. Die Metallionen lösen sich in dem umgebenden Wasser selbstständig aus dem Metall heraus und bilden somit im Wasser gelöst die Kationensäure.
Das Metall kann aber beispielsweise auch durch Metallsalze der jeweiligen Metalle, wie beispielsweise AgN03 oder CuS04, in die Vorrichtung 1 eingebracht werden. So kann das Metallsalz beispielsweise in Form einer Tablette beispielsweise in den Wassertank 5 eingebracht werden. Weiterhin können beispielsweise auch organische oder
anorganische Hydrogele, in die Metallsalze eingebettet sind und die sich über längere Zeit auflösen, in die Vorrichtung 1 eingebracht werden. Aus den Metallsalzen lösen sich im Kontakt mit Wasser die Metallkationen, die die Biokontamination des Wassers verhindern.
Im Vergleich zu den Metallen Zink (Zn2+), Kupfer (Cu2+), Zinn (Sn4+), Gold (Au3+) oder Bismut (Bi3+) ist Silber (Ag+) deutlich reaktiver und zeigt aus diesem Grund auch die stärkste Wirkung auf Mikroorganismen. Die antimikrobiellen Eigenschaften von Silber sind in der Reaktion von einwertigen Silberionen (Ag+) mit Zellbestandteilen von
Mikroorganismen begründet. Silberionen werden als positiv geladene Ionen (Ag+) passiv und aktiv in Zellen transportiert. Silber agiert dabei auf mehreren Ebenen. Silberionen unterdrücken die Protonenmotorkraft die Atmungskette und die Membranpermeabilität von Zellmembranen was zum Zelltod führen kann. Gram-negative Bakterien, die für die Biokontamination in Wassereinspritzsystemen und die primäre Adhäsion von Biofilmen eine besonders wichtige Rolle spielen, reagieren aufgrund des Aufbaus ihrer Zellwand sensitiv gegenüber Silberionen. Intrazellulär wirkt Ag+ in der Reaktion mit Proteinen/Enzymen und der darauf folgenden Denaturierung. Silberionen reagieren dabei mit Thiolgruppen (-SH) in Proteinen, unterbrechen den Stoffwechsel und führen so zum Zelltod. Silberionen sind in Konzentrationen von 10"9 bis 10"6 mol/L in Wasser
antimikrobiell aktiv.
Damit die Metallionen möglichst gut in Wasser in der Vorrichtung 1 in Lösung gehen sind große Oberflächen, die mit Wasser in Kontakt stehen, vorteilhaft. In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 sind verschiedene Möglichkeiten dargestellt, um große Oberflächen, an denen das Kationensäure-bildende Metall im Kontakt zu Wasser der Vorrichtung 1 steht, zu erreichen.
Komponenten der Vorrichtung 1 können beispielsweise mit dem Kationensäure-bildenden Metall beschichtet sein. Eine derartige Beschichtung 30 ist dabei derart angeordnet, das die Beschichtung 30 in direkten Kontakt mit dem Wasser in Vorrichtung 1 steht. Somit können sich aus der Beschichtung 30 Metallionen in das umgebende Wasser lösen und dort Mikroorganismen abtöten. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Beschichtung aus dem Kationensäure-bildenden Material dargestellt. Dabei ist die Beschichtung 30 an einer Innenwand des Wassertanks 5 ausgebildet. Die Beschichtung 30 kann aber auch an anderen Komponenten der Vorrichtung 1 ausgebildet sein. Beispielsweise können
Leitungen 7, 8, 13, der Verteiler 9 oder jede andere Komponente der Vorrichtung 1 , die mit Wasser in Kontakt kommt mit der Beschichtung 30 aus dem Kationensäure-bildenden Metall beschichtet sein. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit das Kationensäure-bildende Metall großflächig mit dem Wasser der Vorrichtung 1 in Kontakt zu bringen bieten die Filterelemente 16 der Vorrichtung 1 . So können eines oder mehrere der Filterelemente 16 zumindest teilweise aus dem Kationensäure-bildenden Material gefertigt sein. Das Filterelement 16 kann dazu beispielsweise mit dem Kationensäure-bildenden Material beschichtet sein oder es können Fäden aus dem Kationensäure-bildenden Material mit in das Filterelement 16 eingearbeitet sein.
Eine weitere Möglichkeit das Kationensäure-bildende Material großflächig mit dem Wasser Vorrichtung 1 in direktem Kontakt zu bringen ist es ein Netz 40 in der Vorrichtung 1 anzuordnen. Das Netz 40 ist derart in der Vorrichtung 1 angeordnet, das es zumindest zeitweise in dem Kontakt mit Wasser in der Vorrichtung 1 , das in die Brennkraftmaschine 2 eingespritzt werden soll, kommt. Das Netz 40 besteht dabei zumindest teilweise aus dem Kationensäure-bildenden Material und weist eine vorteilhaft kurze Oberfläche auf um die Metallionen aus dem Netz 40 zu lösen und in das Wasser in der Vorrichtung 1 abzugeben. In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Netz 40 schematisch dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist ein Netz 40 in dem Wassertank 5 angeordnet. Das Netz 40 ist in dem Wassertank 5 aufgespannt. Das Netz 40 kann aber auch an anderen Stellen der Vorrichtung 1 , beispielsweise in den Leitungen 7, 8, 1 1 , 13 oder dem Verteiler 9 angeordnet sein.
Wie in Figur 2 dargestellt umfasst die Vorrichtung 1 weiterhin eine UV-Lichtquelle 12, welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben um das Wasser zu
dekontaminieren. So sind in diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zwei grundlegend verschiedene Methoden zur Desinfektion des Wassers vorgesehen. Auf der einen Seite wird das Wasser durch das in der Vorrichtung 1 vorgesehene Kationensäure- bildende Metall desinfiziert, auf der anderen Seite wird die UV-Lichtquelle 12 zur
Desinfektion des Wassers eingesetzt. Durch die Kombination zweier grundsätzlich unterschiedlicher Inaktivierungsmechanismen kann eine vorteilhaft geringere
Resistenzbildung einzelner Bakterien gegenüber einer der beiden inaktivierenden Effekte erreicht werden.
Die UV-Lichtquelle 12 kann beispielsweise eine UV-Lampe oder eine UV-LED sein. Die UV-Lichtquelle 12 ist eingerichtet, Ultraviolettstrahlung abzugeben. Die UV-Lichtquelle 12, durch die UV-Strahlung erzeugt wird, ist in diesem Ausführungsbeispiel in Wassertank 5 angeordnet. Die UV-Lichtquelle 12 kann aber auch an anderen Stellen in der Vorrichtung 1 angeordnet sein. Beispielsweise kann sie in den Leitungen 7, 8, 1 1 , 13 oder auch einem Verteiler 9 angeordnet sein. Die UV-Lichtquelle 12 ist derart angeordnet, dass das Wasser der Vorrichtung 1 , das in die Brennkraftmaschine 2 eingespritzt werden soll, von der UV-Lichtquelle 12 mit UV-Strahlung bestrahlt wird.
Die UV-Lichtquelle 12 kann beispielsweise, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, von der Steuereinheit 10 angesteuert werden. So können durch die Steuereinheit 10 die Wasserinjektoren 6 und die UV Lichtquelle 12 angesteuert werden. Die Steuereinheit 10 ist dabei beispielsweise eingerichtet, die UV-Lichtquelle 12 zum Dekontaminieren des Wassers einzuschalten und das dekontaminierte Wasser durch die Wasserinjektoren 6 einzuspritzen. Die UV-Lichtquelle 12 kann beispielsweise periodisch in vorbestimmten Intervallen eingeschaltet werden. Alternativ kann die UV-Lichtquelle 12 dauerhaft betrieben werden, um sicherzustellen, dass keine Kontamination der Vorrichtung 1 geschieht.
Obwohl die Vorrichtung 1 gemäß der beschriebenen Ausführungsbeispiele nur eine UV- Lichtquelle 12 aufweist, ist im Rahmen der Erfindung möglich, eine Vielzahl von UV- Lichtquellen zu benutzen, welche beispielsweise in den Leitungen 7, 8, 1 1 und 13, im Wassertank 5 oder an anderen geeigneten Stellen angeordnet sein können. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das einzuspritzende Wasser jederzeit dekontaminiert ist. Dies bewirkt eine ausfallsichere Funktion der Brennkraftmaschine 2.
Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine (2), umfassend: wenigstens einen Wassertank (5) zur Speicherung von Wasser;
- wenigstens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank (5) verbunden ist,
wenigstens ein Förderelement (3) zur Förderung des Wassers von dem
Wassertank (5) zu dem Wasserinjektor (6),
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) ein Kationensäure-bildendes Metall, insbesondere Silber, zum Dekontaminieren des Wassers umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine UV-Lichtquelle (12) umfasst, welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben um das Wasser zu dekontaminieren.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine Beschichtung (30) aus dem Metall, insbesondere Silber, umfasst, wobei die Beschichtung (30) derart ausgebildet ist, dass sie zumindest zeitweise in direktem Kontakt mit dem Wasser steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch vorher, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Filterelement (16) umfasst, wobei das Filterelement (16) zumindest teilweise aus dem Metall, insbesondere Silber, besteht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall, insbesondere das Silber, zumindest teilweise als Metallionen, insbesondere als Silberionen, in dem Wasser gelöst ist, wobei das Wasser in der Vorrichtung (1 ), insbesondere im Wassertank (5), angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) wenigstens ein Netz (40) umfasst, wobei das Netz (40) zumindest zeitweise in direktem Kontakt mit dem Wasser in der Vorrichtung (1 ) steht und wobei das Netz (40) zumindest teilweise aus dem Metall, insbesondere Silber, besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die UV-Lichtquelle (12) im Wassertank (5) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) weiterhin eine Steuereinheit (10) umfasst, welche eingerichtet ist, die UV- Lichtquelle (12) zum Dekontaminieren des Wassers einzuschalten und das
dekontaminierte Wasser einzuspritzen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (3) mittels wenigstens einer ersten Leitung (7) mit dem Wassertank (5) und mittels wenigstens einer zweiten Leitung (8) mit dem Wasserinjektor (6) verbunden ist, wobei die UV-Lichtquelle (12) in der ersten Leitung (7) und/oder in der zweiten Leitung (8) angeordnet ist.
10. Verfahren zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine (2), wobei das Wasser mittels eines Kationensäure-bildendes Metalls, insbesondere mittels Silber, dekontaminiert wird und mittels einer Vorrichtung (1 ) zum Einspritzen von Wasser in die Brennkraftmaschine (2) eingespritzt wird.
1 1. Verfahren zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine (2), wobei das Wasser weiterhin mittels einer UV-Lichtquelle (12), welche Ultraviolettstrahlung abgibt, dekontaminiert wird.
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