WO2002029235A1 - Verfahren und vorrichtung zur reduzierung des kraftstoffverbrauchs - Google Patents

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WO2002029235A1
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Michael Hartkopf
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Michael Hartkopf
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    • 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 method for reducing the fuel consumption of internal combustion engines.
  • the invention also relates to a suitable device for carrying out the method according to the invention.
  • a certain amount of water is fed into the combustion chamber of the engine via an air intake inlet of the engine.
  • a parameter is determined which is a measure of the amount of fuel currently required by the engine, and the amount of water is then determined as a function of this parameter. It is preferably ensured that a certain quantitative ratio of water and fuel is always maintained.
  • the water which can be conventional tap water, for example, increases the volume of energy generated during the combustion, as a result of which a certain amount of fuel is saved during the combustion.
  • the amount of fuel saved corresponds approximately to the amount of water supplied, i.e. H. a certain amount of fuel is simply replaced by water. As a result of the reduction in fuel, pollutant emissions are also reduced.
  • a corresponding device for reducing fuel consumption requires, on the one hand, a measuring device to determine the parameter which is to serve as a measure of the amount of fuel currently required by the engine.
  • the device must have means for supplying water into the combustion chamber via an air intake inlet of the engine.
  • a metering device for metering the amount of water and a control unit are required, which controls the metering device as a function of the determined parameter, i. H. ultimately determines the amount of water.
  • the device With the method according to the invention and the device according to the invention, it is possible to reduce the current consumption of any fuel engine, regardless of the year of construction, the state of the art and the field of application.
  • the device works independently of the actual engine control. This is particularly advantageous in that a retrofit of existing motors is also relatively easy with such a device. It is only necessary to have access to the water intake at an air intake to create and at any suitable point to record a parameter which corresponds to the currently requested amount of fuel, ie with the current consumption of the engine. Otherwise no further intervention in the engine or the engine control is necessary.
  • the parameter for determining the amount of fuel currently required by the engine can be a flow rate in a fuel feed line of the engine, which is measured using a conventional flow meter which is built into the fuel feed line. If the engine has fuel recirculation, the flow rate should also be measured here using a flow meter. The current consumption, which serves as a parameter for determining the amount of water, is then the difference from the measured flow rates.
  • Another preferred alternative is to determine the speed of the motor as a parameter for determining the amount of water. It makes sense to measure the speed of the engine using the frequency of an alternator coupled to the engine. This method is particularly simple to use in trucks which generally have a so-called “W output” on the alternator anyway, at which the alternator frequency can be measured in a simple manner. The measured values can then be integrated in the control unit or in one If necessary, flow meters are installed in the fuel supply line and in the fuel return line.
  • the water content can be optimized by measuring pollutant emissions. H. This value is used to determine the relationship between the amount of water and the amount of fuel. This ratio of fuel to water is then kept constant by the controller based on the measured flow rate.
  • the amount of water can also be regulated by returning an actual value and comparing it with a target value.
  • the control system has proven to be sufficient and is simpler and cheaper than a control system.
  • a nozzle is installed in an air intake of the engine, with the aid of which the water is supplied in the air intake, ie. H. is injected.
  • the aid of which the water is supplied in the air intake ie. H. is injected.
  • Air intake ports are arranged so that due to the different pressure conditions, more water is not supplied to one air intake port than to another air intake port.
  • a particularly simple method of metering the amount of water is to use a controllable pump unit which is controlled accordingly by the control.
  • the use of a peristaltic pump, as is usually also used in the medical field, is particularly suitable here. With such a hose pump, very precise metering is possible by means of a motor which is controlled by the control device.
  • the peristaltic pumps are also quite low-maintenance. In normal operation, a hose inside the hose pump only needs to be replaced about once a year.
  • a good alternative to the peristaltic pump is provided, for example, by vibration pumps or vibration diaphragm pumps, with which a relatively precise metering is also possible and which are almost maintenance-free.
  • the water can be taken from a separate tank, which can be easily retrofitted in most vehicles.
  • a separate tank which can be easily retrofitted in most vehicles.
  • the spirit burns easily when injected into the combustion chamber and has no negative impact.
  • the tank is preferably equipped with a level indicator that signals the user when it is necessary to refuel with water.
  • the device particularly preferably has a heating device in order to preheat the water before it is introduced into the engine.
  • the waste heat from the engine can also be used by e.g. B.
  • the water supply line is guided past a correspondingly warm part of the engine, preferably using a heat exchanger.
  • a heated water tank can also be used, the water tank in particular also being able to be positioned at a suitable point in the engine compartment where a higher temperature prevails anyway.
  • the control device can, for example, essentially consist of a single-board computer with a correspondingly programmed microcontroller.
  • This controller preferably first ensures that, depending on the parameter determined, the pump unit is switched on above or below a first predetermined limit value and the pump unit is accordingly switched off again above or below a second limit value. For example, when determining the engine speed as the decisive parameter from a certain speed range, the pump is switched on and, as soon as the speed range is above the second limit value, the pump is switched off again.
  • the control unit controls the amount of water depending on the measured parameter.
  • the control is preferably linear, i. H. the amount of water is also increased linearly as the fuel requirement or parameter increases.
  • a minimum parameter is first determined when the engine is idling.
  • a maximum parameter value is then determined for a maximum quantity of fuel supplied. This is done, for example, simply by resetting the control unit at idle and at full throttle. This setting of the limit values can also be repeated at any time by the user himself.
  • the proportion of the amount of water, based on the amount of fuel, for. B. a ratio to be kept constant, is set before the first start-up of the device, for example with the aid of a potentiometer on the controller. It is also possible to preset the relationship between the amount of water and the amount of fuel by using a suitable hose diameter in at least one line section of the supply line for the water. When using a peristaltic pump, it is advisable to use the hose section within the pump, which is to be changed regularly anyway.
  • the ratio of the amount of water to the amount of fuel is selected depending on the particular engine type and / or the age of the engine.
  • the proportion of the water quantity is preferably between 7 and 25%, based on the sum of water and fuel quantity, ie the water proportion is 7 to 25% of the fuel required without water supply.
  • the water content based on the fuel quantity should preferably be set again after a certain operating time after the engine has been started for the first time with the water supply according to the invention.
  • the ratio between the amount of water and the amount of fuel can then be reduced since the engine is cleaner due to the water supply that has already taken place, and as a rule this already improves the efficiency of the combustion.
  • this changeover usually takes approximately 100 hours of operation.
  • this change can be made very simply, for example, by exchanging the tube in the peristaltic pump for a tube with a smaller diameter.
  • the setting of the relationship between the amount of water and the amount of fuel can also be optimized by, for example - as already mentioned above - measuring the pollutant emissions at the exhaust of the engine and using this parameter for adjustment or readjustment.
  • the ratio is always optimally adjusted and readjustment after a certain number of operating hours is then no longer necessary. It is clear, however, that this process is more complex to control.
  • the device according to the invention and the method according to the invention can be applied to any motor-driven vehicles and / or motor-driven machines which have a corresponding internal combustion engine.
  • a decisive advantage is the complete independence from an existing engine control and the minimal intervention in one standing engine control and the minimal intervention when retrofitting an engine.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a device according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a top view of a control unit
  • Figure 4 is a plan view of a user interface for the control unit.
  • Figures 1 and 2 each show the device according to the invention when used on a clocked internal combustion engine 1, for example a diesel or gasoline engine in a motor vehicle.
  • a clocked internal combustion engine for example a diesel or gasoline engine in a motor vehicle.
  • This engine 1 has an air intake 3 on each cylinder, here a conventional air intake 3.
  • the engine 1 is connected to an injection system 18, which injects the fuel into the engine 1.
  • This injection system 18 is connected to a tank (not shown) via a fuel feed line 16.
  • This can be, for example, a direct injection system. However, it can also be a facility in which the Fuel, which is common in older engines with a so-called downdraft carburetor, also gets into the combustion chamber via the air intake.
  • the exhaust gases from engine 1 are expelled through an exhaust outlet 28 or exhaust.
  • a nozzle 4 is installed in the side wall of the air intake 3.
  • the nozzles 4 are each mounted at the same height as the air intake ports in order to avoid pressure differences at the individual nozzles 4.
  • water 2 is supplied via a line 8.
  • This water 2 is kept in a water tank 10. There it is removed via a feed line 9, here a riser pipe, by means of a pump unit 5 and transported into the feed line 8.
  • the water 2 is normal tap water which is filled into the water tank 10 via an opening 29, for example when the vehicle is being refueled. Since it is normal tap water 2, in the present exemplary embodiment there is a filter 11 in the feed line 9 from the water tank 10 to the pump unit 5. If filtered and, for example, distilled water is already used, this filter can also be dispensed with.
  • the pump unit 5 in the present case consists of a peristaltic pump 6, which is operated with an electric motor 7.
  • This electric motor 7 is controlled by a control unit 20.
  • the exact amount of water that is currently introduced into the air intake 3 is therefore metered via the control unit 20 by means of the pump unit 5.
  • the electric motor 7 is controlled via the output 24 of the control unit 20.
  • the control unit 20 In order to calculate the amount of water required, the control unit 20 first determines a parameter which corresponds to the current fuel consumption of the engine 1. For this purpose, in the exemplary embodiment according to FIG. 1, a so-called W output 15 is coupled to the motor 1 Alternator 14 tapped the frequency and given to a measurement input 25 of the control unit 20. This frequency is a measure of the current speed of the engine 1 and thus also of the current fuel consumption.
  • the control unit is also connected via the output 26 to a user interface 30 which, in addition to a reset button 32 for calibrating the device, has an on / off switch 31 with which the entire device can optionally be switched on or off.
  • the engine 1 functions as if the device according to the invention were not installed in the motor vehicle.
  • this user interface 30 has a display block 34 in order to display various parameters for the user.
  • the display block 34 comprises, on the one hand, a row of light-emitting diodes 33 with which the current consumption is displayed in percent based on the consumption without the addition of water. In other words, the water content that replaces the fuel content is essentially displayed.
  • This LED display can also be used, for example, to adjust the control unit 20 with the aid of a potentiometer (not shown) and thus to determine the optimum setting. There are also additional LEDs in the display unit.
  • One of these LEDs indicates the ready state of the device, another the activity of the pump unit 5, a third the activity of a heater 12 for preheating the water 2 and a fourth one is there to indicate the water level in the water tank 10.
  • the water level is measured via a water level measuring device 13 at the input 22 of the control unit 20.
  • the heater 12 is also located on the water tank 10 and is controlled by the control device 20 via the outlet 23.
  • the user interface 30 is usually in the area of the dashboard or the center console. It can also be retrofitted there.
  • the other components, such as the water tank and the pump as well as the control, can be connected to anywhere in the vehicle, for example in free areas in the engine compartment or in the trunk.
  • the housing of the control unit is shown in Figure 3. It is a relatively small housing in which there is only a single-board computer with a microcontroller with eight analog / digital converter inputs in the present exemplary embodiment. Two socket strips with 16 digital connections each can be programmed as either inputs or outputs. Due to the programmable microcontroller in the control unit 20, it is possible at any time to change the control with suitable software and to adapt or update it to specific circumstances.
  • the housing itself only has the required six inputs or outputs. Otherwise it is completely closed and is only opened for maintenance purposes.
  • the housing of the control unit is not larger than 8 x 5 x 3.5 cm and is therefore easy to accommodate anywhere in the vehicle. The largest construction volume of the entire device takes up the water tank 10.
  • the control unit 20 is connected via a supply voltage input 27 to a motor vehicle battery 19 which is fed by the alternator 14.
  • a motor vehicle battery 19 which is fed by the alternator 14.
  • the battery which is already in the vehicle, is used. Alternatively, a separate battery can also be used.
  • the measuring devices, the user interface 30, the heater 12 of the water tank 10 and the electric motor 7 are also supplied with the required energy via the control unit 20.
  • the parameter range ie a window
  • the control unit 20 controls the pump unit 5 such that it is linear with the increasing measured parameter value also increases the amount of water. In this way, for example, a set ratio of the amount of water to the amount of fuel is kept approximately constant. It is also possible to use other control courses within the window, e.g. B. provide an exponential or square course.
  • a rough setting is first made via the choice of the diameter of the hose within the hose pump 6.
  • a fine setting is then made via a setting by means of the potentiometer (not shown) in the control unit 20.
  • control unit 20 controls the pump unit 5 within a speed range of 1,500 revolutions / min. and 4,500 revolutions / min. No water is added outside this speed range.
  • the motor 1 then functions as if the device were not present at all.
  • FIG. 1 clearly shows, the intervention in the already existing motor or the motor control is minimal. It is only necessary to tap the frequency at the already existing W output 15 of the alternator 14 and to install a nozzle 4 in the air intake 3.
  • the device according to the invention then works completely independently of the other engine control.
  • FIG. 1 a system is shown, which is preferably intended for installation in trucks, since trucks usually have the W output 15 mentioned on the alternator. Unfortunately, such a W output 15 is generally not available on the alternator 14 in cars. As a simple alternative, it therefore makes sense in cars to measure the flow rate in the fuel supply line 16.
  • FIG. 2 a device according to FIG. 2 can also be installed in a truck. The structure of the entire device according to FIG. 2 essentially corresponds to the structure according to FIG. 1. The only difference is that this device has an additional flow meter 17 in the fuel line 16, which is connected to the measurement input 25 of the control unit 20. If it is a motor system that has a gasoline recirculation, a flow meter is preferably also used there and the difference between the two flow meters in the gasoline supply line 17 and in the recirculation is used as a parameter for calculating the fuel consumption.
  • an existing vehicle can be retrofitted at any time without any problems.
  • fuel savings of at least 15 to 20% were achieved in various test vehicles, for example a 1999 Passat Diesel and a BMW 19 gasoline vehicle, as well as in various types of trucks and construction machines.
  • the emissions have been reduced accordingly.
  • the injection of water into the air intake also led to a cleaning of the combustion chamber and thus to an improvement in the efficiency of the combustion, which had an additional positive effect.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren beschrieben, bei dem zumindest ein Parameter ermittelt wird, welcher ein Mass für eine aktuell vom Motor benötigte Kraftstoffmenge ist, und in Abhängigkeit von dem ermittelten Parameter eine bestimmte Menge von Wasser über einen Luftansaugeingang in einen Brennraum des Motors zugeführt wird. Darüber hinaus wird eine geeignete Vorrichtung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren beschrieben, welche gemäss diesem Verfahren arbeitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine geeignete Vor- richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im Zuge der zunehmenden Sensibilisierung der Verbraucher für die Notwendigkeit eines sparsamen Umgangs mit den Energieressourcen und einer Verminderung der Umweltbelastungen wird bei der Konstruktion von neuen Verbrennungsmoto- ren auch immer mehr darauf geachtet, bei möglichst gleichbleibender Leistung den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Insbesondere bei den weit verbreiteten getakteten Verbrennungsmotoren wie Diesel- und Benzinmotoren, wie sie üblicherweise in Kraftfahrzeugen, Motorrädern, Wasser- oder Luftfahrzeugen sowie Landmaschinen etc. eingesetzt werden, ist mit den steigenden Kraftstoffpreisen in den letzten Jahren das Interesse an einem Einsatz von kraftstoffsparenden Motoren gestiegen, um die in der Regel hohen Betriebskosten der Maschine oder des Fahrzeugs in Grenzen zu halten. Üblicherweise ist der Kraftstoffverbrauch bei einer bestimmten Ausgangsleistung durch die Konstruktion des Motors bzw. der Motorsteuerung festgelegt. So hat beispielsweise der Benutzer eines Kfz, abge- sehen von einer „sparsamen" Fahrweise, nur geringe Möglichkeiten, den Kraftstoffverbrauch seines Fahrzeugs zu beeinflussen. In der Regel beschränken sich diese Möglichkeiten auf eine regelmäßige Wartung des Fahrzeugs. Eine erhebliche Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von bereits bestehenden Motoren ist auf diese Weise jedoch nicht möglich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, weitgehend unabhängig von dem Aufbau des jeweiligen Verbrennungsmotors und der Motorsteuerung den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthal- ten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird über einen Luftansaugeingang des Motors eine bestimmte Menge Wasser in den Brennraum des Motors zugeführt. Um die richtige Menge zu bestimmen, wird dabei ein Parameter ermittelt, der ein Maß für eine aktuell vom Motor benötigte Kraftstoffmenge ist, und in Abhängigkeit von diesem Parameter wird dann die Wassermenge festgelegt. Hierbei wird vorzugsweise darauf geachtet, dass in etwa immer ein bestimmtes Mengenverhältnis von Wasser und Kraftstoff eingehalten wird. Das Wasser, welches beispielsweise herkömmliches Leitungswasser sein kann, vergrößert das bei der Verbrennung entstehende Energievolumen, wodurch eine bestimmte Menge Kraftstoff während der Verbrennung gespart wird. Die ersparte Kraftstoffmenge entspricht dabei ca. der Menge des zugeführten Wassers, d. h. es wird eine bestimmte Kraftstoffmenge einfach durch Wasser ersetzt. Infolge der Kraftstoffreduzierung wird auch der Schadstoffausstoß verringert.
Eine entsprechende Vorrichtung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs benötigt zum einen eine Messeinrichtung zur Ermittlung des Parameters, der als Maß für eine aktuell vom Motor benötigte Kraftstoffmenge dienen soll. Die Vorrichtung muss zum anderen Mittel aufweisen, um über einen Luftansaugeingang des Motors in den Brennraum Wasser zuzuführen. Des Weiteren wird eine Dosiereinrichtung zur Dosierung der Wassermenge sowie eine Steuereinheit benötigt, welche in Abhängigkeit von dem ermittelten Parameter die Dosiereinrichtung ansteuert, d. h. die Wassermenge letztendlich bestimmt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, den aktuellen Verbrauch an jeglichen Kraftstoffmotoren, unabhängig vom Baujahr, vom Stand der Technik und vom Einsatzgebiet zu reduzieren. Die Vorrichtung arbeitet dabei unabhängig von der eigentlichen Motorsteuerung. Dies ist insofern besonders vorteilhaft, da mit einer solchen Vorrichtung auch relativ einfach eine Nachrüstung von bestehenden Motoren möglich ist. Es ist lediglich notwendig, an einem Luftansaugeingang den Zugang zum Zugeben des Wassers zu schaffen und an irgendeiner geeigneten Stelle einen Parameter zu erfassen, welcher mit der aktuell angeforderten Kraftstoff menge, d. h. mit dem aktuellen Verbrauch des Motors korrespondiert. Ansonsten sind keine weiteren Eingriffe in den Motor oder die Motorsteuerung notwendig.
Bei dem Parameter zur Ermittlung der aktuell vom Motor benötigten Kraftstoffmenge kann es sich um eine Durchflussmenge in einer Kraftstoffzuleitung des Motors handeln, die mit einem üblichen Durchflussmesser, welcher in die Kraft- stoffzuleitung eingebaut wird, gemessen wird. Sofern der Motor eine Kraftstoff- rückführung aufweist, sollte hier ebenfalls mittels eines Durchflussmessers die Durchflussmenge gemessen werden. Der aktuelle Verbrauch, welcher als Parameter zur Bestimmung der Wassermenge dient, ist dann die Differenz aus den gemessenen Durchflussmengen.
Eine weitere bevorzugte Alternative ist die Ermittlung der Drehzahl des Motors als Parameter zur Bestimmung der Wassermenge. Hierbei bietet es sich an, die Drehzahl des Motors über die Frequenz einer mit dem Motor gekoppelten Lichtmaschine zu messen. Dieses Verfahren ist besonders einfach bei Lkw einzusetzen, die in der Regel an der Lichtmaschine ohnehin einen sogenannten „W-Ausgang" aufweisen, an dem die Lichtmaschinenfrequenz auf einfache Weise gemessen werden kann. Die gemessenen Werte können dann in der Steuereinheit bzw. einer darin integrierten Messeinrichtung gegebenenfalls in geeigneter Weise umgesetzt werden. Bei Pkw, welche üblicherweise keinen solchen W-Ausgang aufweisen, werden vorzugsweise Durchflussmesser in die Kraftstoff- Zuleitung und in die Kraftstoffrückleitung eingebaut.
Beide Verfahren haben den Vorteil, dass keinerlei Eingriffe vorgenommen werden müssen, die die Motorsteuerung beeinflussen könnten bzw. zu einem Fehler in der Motorsteuerung führen könnten. Weitere Möglichkeiten, unabhängig von einer Motorsteuerung Parameter zu ermitteln, die als Maß für die aktuell vom Motor benötigte Kraftstoffmenge herangezogen werden können, sind beispielsweise die Messung des Schadstoffausstoßes im Abgas des Motors oder die Messung des Unterdrucks an einem Luftansaugeingang, d. h. beispielsweise direkt im Luftansaugstutzen des Motors.
Ebenso ist es auch möglich, eine Kombination der verschiedenen Parameter zur Bestimmung der zuzuführenden Wassermenge heranzuziehen. So kann beispielsweise über die Messung des Schadstoffausstoßes der Wasseranteil optimiert werden, d. h. es wird anhand dieses Wertes festgelegt, in welchem Verhältnis die Wassermenge und die Kraftstoffmenge zueinander liegen sollten. Dieses Verhältnis von Kraftstoff zu Wasser wird dann durch die Steuerung auf Grundlage der gemessenen Durchflussmenge konstant gehalten.
Anstelle einer reinen Steuerung kann die Wassermenge auch unter Rückführung eines Ist-Werts und Vergleich mit einem Soll-Wert geregelt werden. Die Steuerung hat sich bei bisher durchgeführten Tests jedoch in den meisten Fällen als ausreichend herausgestellt und ist einfacher und kostengünstiger als eine Regelung.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Düse in einen Luftansaugstutzen des Motors eingebaut, mit Hilfe derer das Wasser in den Luftansaugstut- zen zugeführt, d. h. eingespritzt wird. Bei einer Nachrüstung eines Motors ist es hierzu lediglich notwendig, in den Luftansaugstutzen ein Loch mit einem Gewinde einzubringen und eine geeignete Düse einzuschrauben. Es können auch an einen Luftansaugeingang mehrere Düsen angeordnet werden.
Bei einer Bestückung von Motoren mit mehreren Luftansaugstutzen mit jeweils einer eigenen Düse sollte darauf geachtet werden, dass die Düsen jeweils so an den Luftansaugstutzen angebracht werden, dass sie in einem Bereich eines gleichen Unterdrucks, d. h. im gleichen Abstand vom Motor bzw. in gleicher Höhe am Luftansaugstutzen angeordnet werden, so dass nicht aufgrund der unterschiedli- chen Druckverhältnisse an einem Luftansaugstutzen mehr Wasser zugeführt wird als an einem anderen Luftansaugstutzen. Eine besonders einfache Methode, die Wassermenge zu dosieren, besteht darin, eine steuerbare Pumpeneinheit zu verwenden, welche von der Steuerung entsprechend angesteuert wird. Hierbei bietet sich insbesondere die Verwendung einer Schlauchpumpe an, wie sie üblicherweise auch im medizinischen Bereich eingesetzt wird. Mit einer solchen Schlauchpumpe sind sehr genaue Dosierungen mittels eines Motors, welcher von der Steuereinrichtung angesteuert wird, möglich. Die Schlauchpumpen sind außerdem recht wartungsarm. Bei normalem Betrieb muss lediglich ca. einmal im Jahr ein Schlauch innerhalb der Schlauchpumpe ausgetauscht werden.
Eine gute Alternative zur Schlauchpumpe bieten beispielsweise Vibrationspumpen bzw. Schwingungsmembranpumpen, mit denen ebenfalls eine relativ genaue Dosierung möglich ist und die nahezu wartungsfrei sind.
Das Wasser kann aus einem separaten Tank entnommen werden, welcher in den meisten Fahrzeugen ohne großen Aufwand zusätzlich nachgerüstet werden kann. Alternativ ist es auch möglich, in Kfz den Tank einer Scheibenreinigungsanlage mit zu verwenden. In diesem Fall sollte als Scheibenreinigungs- und Frostschutzmittel in das Wasser lediglich Spiritus zugegeben werden. Der Spiritus verbrennt problemlos bei der Einspritzung in die Brennkammer mit und hat keinerlei negative Auswirkung. Der Tank ist vorzugsweise mit einer Füllstandsanzeige ausgestattet, die dem Nutzer signalisiert, wenn ein Nachtanken von Wasser erforderlich ist.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Heizeinrichtung auf, um das Wasser vor dem Einbringen in den Motor vorzuheizen. Hierbei kann beispielsweise auch die Abwärme des Motors genutzt werden, indem z. B. die Wasserzuleitung an einem entsprechend warmen Teil des Motors, vorzugsweise unter Nutzung eines Wärmetauschers, vorbeigeführt wird. Ebenso kann aber auch ein beheizter Wassertank verwendet werden, wobei insbesondere der Wassertank auch an einer geeigneter Stelle innerhalb des Motorraums positioniert werden kann, an der ohnehin eine höhere Temperatur vorherrscht. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise im Wesentlichen aus einem Einplatinencomputer mit einem entsprechend programmierten Mikrocontroller bestehen. Vorzugsweise sorgt diese Steuerung zunächst dafür, dass in Abhängigkeit vom ermittelten Parameter die Pumpeneinheit oberhalb oder unterhalb eines ersten vorgegebenen Grenzwertes eingeschaltet und entsprechend oberhalb bzw. unterhalb eines zweiten Grenzwertes die Pumpeneinheit wieder ausgeschaltet wird. So wird beispielsweise bei der Ermittlung der Motordrehzahl als der ausschlaggebende Parameter ab einem bestimmten Drehzahlbereich die Pumpe zugeschaltet und, sobald der Drehzahlbereich oberhalb des zweiten Grenzwertes liegt, die Pumpe wieder ausgeschaltet.
Innerhalb des durch die Grenzwerte festgelegten Parameterbereichs des aktuell gemessenen Parameters, d. h. innerhalb eines bestimmten Fensters, sorgt die Steuereinheit für eine Steuerung der Wassermenge in Abhängigkeit von dem ge- messenen Parameter. Vorzugsweise wird hierbei linear gesteuert, d. h. es wird linear mit steigendem Kraftstoffbedarf bzw. Anstieg des Parameters auch die Wassermenge erhöht.
Zur Festlegung des Fensters bzw. der Grenzwerte wird zunächst im Leerlauf des Motors ein minimaler Parameter ermittelt. Anschließend wird bei einer maximal zugeführten Kraftstoffmenge ein maximaler Parameterwert ermittelt. Dies geschieht beispielsweise einfach durch einen Reset der Steuereinheit im Leerlauf und bei Vollgas. Dieses Setzen der Grenzwerte kann jederzeit auch vom Nutzer selbst wiederholt werden.
Der Anteil der Wassermenge, bezogen auf die Kraftstoffmenge, z. B. ein konstant zu haltendes Verhältnis, wird vor einer ersten Inbetriebnahme der Vorrichtung beispielsweise mit Hilfe eines Potentiometers an der Steuerung eingestellt. Ebenso ist eine Voreinstellung des Verhältnisses zwischen Wassermenge und Kraftstoff- menge möglich, indem ein geeigneter Schlauchdurchmesser in zumindest einem Leitungsabschnitt der Zuleitung für das Wasser erfolgt. Bei Verwendung einer Schlauchpumpe bietet es sich an, den ohnehin regelmäßig zu wechselnden Schlauchabschnitt innerhalb der Pumpe hierzu zu verwenden. Das Verhältnis von Wassermenge zu Kraftstoffmenge wird in Abhängigkeit vom jeweiligen Motortyp und/oder vom Alter des Motors gewählt. Vorzugsweise liegt der Anteil der Wassermenge zwischen 7 und 25 %, bezogen auf die Summe aus Wasser und Kraftstoffmenge, d. h. der Wasseranteil beträgt 7 bis 25 % des ohne Wasserzuführung benötigten Kraftstoffs.
Insbesondere bei einer Nachrüstung von älteren Motoren ist vorzugsweise nach einer bestimmten Betriebszeit nach der ersten Inbetriebnahme des Motors mit der erfindungsgemäßen Zuführung des Wassers der Wasseranteil bezogen auf die Kraftstoffmenge erneut einzustellen. Das Verhältnis zwischen Wassermenge und Kraftstoffmenge kann dann reduziert werden, da der Motor durch die bereits erfolgte Wasserzufuhr sauberer ist und in der Regel dadurch bereits eine Verbesserung des Wirkungsgrades bei der Verbrennung erreicht wird. Diese Umstellung erfolgt bei älteren Motoren in der Regel nach ca. 100 Betriebsstunden. Bei der Verwendung einer Schlauchpumpe kann diese Umstellung beispielsweise sehr einfach durch einen Austausch des Schlauches in der Schlauchpumpe gegen einen Schlauch mit geringerem Durchmesser geschehen.
Die Einstellung des Verhältnisses zwischen Wassermenge und Kraftstoffmenge kann auch optimiert werden, indem beispielsweise - wie bereits oben erwähnt - der Schadstoffausstoß am Auspuff des Motors gemessen wird und dieser Parameter zur Einstellung bzw. Nachregelung herangezogen wird. In diesem Fall ist immer eine optimale Einstellung des Verhältnisses gewährleistet und eine Nachjustierung nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden ist dann nicht mehr notwendig. Es ist klar, dass dieses Verfahren jedoch von der Steuerung her aufwändiger ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann an beliebigen motorbetriebenen Fahrzeugen und/oder motorbetriebenen Maschinen, welche einen entsprechenden Verbrennungsmotor aufweisen, angewandt werden. Ein entscheidender Vorteil sind die völlige Unabhängigkeit von einer bestehenden Motorsteuerung und die nur minimalen Eingriffe bei einer stehenden Motorsteuerung und die nur minimalen Eingriffe bei einer Nachrüstung eines Motors.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Hin- weis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dort dargestellten Merkmale und die bereits oben sowie im folgenden beschriebenen Merkmale können nicht nur in den genannten Kombinationen, sondern auch einzeln oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere wird an dieser Stelle auch darauf hingewiesen, dass alle in der Beschreibung und in den Ansprü- chen beschriebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens auch bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfindungswesentlich sein können und umgekehrt. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ge- maß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine Steuereinheit,
Figur 4 eine Draufsicht auf eine Benutzerschnittstelle für die Steuereinheit.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einem Einsatz an einem getakteten Verbrennungsmotor 1 , beispielsweise einem Dieseloder Benzinmotor in einem Kraftfahrzeug.
Dieser Motor 1 weist an jedem Zylinder einen Luftansaugeingang 3, hier einen üblichen Luftansaugstutzen 3 auf. Außerdem ist der Motor 1 mit einer Einspritzan- läge 18 verbunden, welcher den Kraftstoff in den Motor 1 einspritzt. Diese Ein- spritzanlage 18 ist über eine Kraftstoffzuleitung 16 mit einem Tank (nicht dargestellt) verbunden. Es kann sich hierbei beispielsweise um eine Direkteinspritzanlage handeln. Es kann sich aber auch um eine Einrichtung handeln, bei der der Kraftstoff, wie das bei älteren Motoren mit einem sogenannten Fallstromvergaser üblich ist, ebenfalls über den Luftansaugstutzen in den Brennraum gelangt. Die Abgase des Motors 1 werden durch einen Abgasauslass 28 bzw. Auspuff ausgestoßen.
Gemäß der Erfindung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Seitenwand der Luftansaugstutzen 3 jeweils eine Düse 4 eingebaut. Der Übersichtlichkeit halber ist hier nur ist hier nur ein Luftansaugstutzen 3 dargestellt. Die Düsen 4 sind jeweils auf gleicher Höhe der Luftansaugstutzen angebracht, um Druckunter- schiede an den einzelnen Düsen 4 zu vermeiden. Über diese Düse 4 wird über eine Leitung 8 Wasser 2 zugeführt. Dieses Wasser 2 wird in einem Wassertank 10 vorgehalten. Es wird dort über eine Zuleitung 9, hier ein Steigrohr, mittels einer Pumpeneinheit 5 entnommen und in die Zuleitung 8 transportiert.
Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Wasser 2 um normales Leitungswasser, welches über eine Öffnung 29 in den Wassertank 10 eingefüllt wird, beispielsweise wenn das Fahrzeug betankt wird. Da es sich um normales Leitungswasser 2 handelt, befindet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Zuleitung 9 vom Wassertank 10 zur Pumpeneinheit 5 ein Filter 11. Sofern bereits gefil- tertes und beispielsweise destilliertes Wasser verwendet wird, kann auf diesen Filter auch verzichtet werden.
Die Pumpeneinheit 5 besteht im vorliegenden Fall aus einer Schlauchpumpe 6, welche mit einem Elektromotor 7 betrieben wird. Dieser Elektromotor 7 wird von einer Steuereinheit 20 angesteuert. Über die Steuereinheit 20 wird daher mittels der Pumpeneinheit 5 die genaue Wassermenge, die aktuell in den Luftansaugstutzen 3 eingebracht wird, dosiert. Die Ansteuerung des Elektromotors 7 erfolgt über den Ausgang 24 der Steuereinheit 20.
Um die benötigte Wassermenge zu berechnen, wird mit Hilfe der Steuereinheit 20 zunächst ein Parameter ermittelt, welcher mit dem aktuellen Kraftstoffverbrauch des Motors 1 korrespondiert. Hierzu wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 an einem sogenannten W-Ausgang 15 einer mit dem Motor 1 gekoppelten Lichtmaschine 14 die Frequenz abgegriffen und auf einen Messeingang 25 der Steuereinheit 20 gegeben. Diese Frequenz ist ein Maß für die aktuelle Drehzahl des Motors 1 und somit auch für den aktuellen Kraftstoffverbrauch.
Die Steuereinheit ist über den Ausgang 26 außerdem mit einer Benutzerschnittstelle 30 verbunden, welche neben einer Reset-Taste 32 zum Eichen der Vorrichtung einen Ein-/Ausschalter 31 aufweist, mit dem die gesamte Vorrichtung wahlweise eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann. Im ausgeschalteten Zustand funktioniert der Motor 1 so, wie wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht im Kfz eingebaut wäre.
Außerdem weist diese Benutzerschnittstelle 30 einen Anzeigenblock 34 auf, um verschiedene Parameter für den Benutzer anzuzeigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 umfasst der Anzeigenblock 34 zum einen eine Leuchtdiodenreihe 33, mit welcher der aktuelle Verbrauch in Prozent bezogen auf den Verbrauch ohne Wasserzugabe angezeigt wird. D. h., es wird hierbei im Wesentlichen der Wasseranteil, welcher den Kraftstoffanteil ersetzt, angezeigt. Diese LED-Anzeige kann auch dazu verwendet werden, um beispielsweise mit Hilfe eines Potentiometers (nicht dargestellt) die Steuereinheit 20 zu justieren und so die optimale Einstellung zu ermitteln. Darüber hinaus befinden sich im Anzeigenblock weitere LEDs. Eine dieser LEDs zeigt den Bereitschaftszustand der Vorrichtung an, eine weitere die Aktivität der Pumpeneinheit 5, eine dritte die Aktivität einer Heizung 12 zum Vorheizen des Wassers 2 und eine vierte ist dazu da, um den Wasserstand im Wassertank 10 anzuzeigen. Der Wasserstand wird über eine Wasserstandsmesseinrichtung 13 am Eingang 22 der Steuereinheit 20 gemessen. Die Heizung 12 befindet sich ebenfalls am Wassertank 10 und wird über den Ausgang 23 von der Steuereinrichtung 20 gesteuert.
Die Benutzerschnittstelle 30 befindet sich bei einem Einbau der Vorrichtung in ein Kfz üblicherweise im Bereich des Armaturenbretts oder der Mittelkonsole. Sie kann dort auch nachträglich eingebaut werden. Die übrigen Komponenten, beispielsweise der Wassertank und die Pumpe sowie die Steuerung, können an be- liebiger Stelle im Fahrzeug, beispielsweise in freien Bereichen im Motorraum oder auch im Kofferraum, angebracht werden.
Das Gehäuse der Steuereinheit ist in Figur 3 dargestellt. Es handelt sich hierbei um ein relativ kleines Gehäuse, in dem sich lediglich ein Einplatinencomputer mit einem MikroController mit im vorliegenden Ausführungsbeispiel acht Analog- /Digital-Wandlereingängen befindet. Zwei Buchsenleisten mit je 16 digitalen Anschlüssen sind je wahlweise als Eingang oder Ausgang programmierbar. Aufgrund des programmierbaren Mikrocontrollers in der Steuereinheit 20 ist es jederzeit möglich, mit geeigneter Software die Steuerung zu verändern und an bestimmte Gegebenheiten anzupassen bzw. upzudaten.
Das Gehäuse selbst weist nur die benötigten sechs Ein- oder Ausgänge auf. Es ist ansonsten komplett abgeschlossen und wird nur für Wartungszwecke geöffnet. Das Gehäuse der Steuereinheit ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht größer als 8 x 5 x 3,5 cm und ist daher überall im Fahrzeug leicht unterzubringen. Das größte Bauvolumen der gesamten Vorrichtung nimmt der Wassertank 10 ein.
Die Steuereinheit 20 ist über einen Versorgungsspannungseingang 27 mit einer Kfz-Batterie 19 verbunden, welche von der Lichtmaschine 14 gespeist wird. Hierzu wird die ohnehin in KFZ befindliche Batterie genutzt. Alternativ kann auch eine separate Batterie verwendet werden.
Über die Steuereinheit 20 werden auch, soweit notwendig, die Messgeräte, das Benutzerinterface 30, die Heizung 12 des Wassertanks 10 sowie der Elektromotor 7 mit der benötigten Energie versorgt.
Vor einer ersten Inbetriebnahme der Vorrichtung muss zunächst der Parameterbereich, d. h. ein Fenster, festgelegt werden, zwischen welchem minimalen Para- meterwert und welchem maximalen Parameterwert überhaupt Wasser zugegeben wird. Dies erfolgt durch eine Reset-Taste 32 am Benutzerinterface 30, die zunächst im Leerlauf und anschließend bei Vollgas gedrückt wird. Innerhalb dieses Fensters steuert die Steuereinheit 20 die Pumpeneinheit 5 derart, dass linear mit ansteigendem gemessenem Parameterwert auch die Wassermenge erhöht wird. Auf diese Weise wird beispielsweise ein eingestelltes Verhältnis der Wassermenge zur Kraftstoffmenge ungefähr konstant gehalten. Es ist auch möglich, andere Steuerungsverläufe innerhalb des Fensters, z. B. einen exponentiellen oder quad- ratischen Verlauf, vorzusehen.
Die Grundeinstellung des Verhältnisses der Wassermenge zur Kraftstoffmenge erfolgt auf zwei Arten. Zum einen erfolgt zunächst eine Grobeinstellung über die Wahl des Durchmessers des Schlauchs innerhalb der Schlauchpumpe 6. Eine Feineinstellung erfolgt dann über eine Einstellung mittels des Potentiometers (nicht dargestellt) in der Steuereinheit 20.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert die Steuereinheit 20 die Pumpeneinheit 5 innerhalb eines Drehzahlbereichs von 1.500 Umdrehungen/Min. und 4.500 Umdrehungen/Min. Außerhalb dieses Drehzahlbereichs wird kein Wasser zugegeben. Der Motor 1 funktioniert dann so, wie wenn die Vorrichtung überhaupt nicht vorhanden wäre.
Wie Figur 1 deutlich zeigt, ist der Eingriff in den bereits vorhandenen Motor bzw. die Motorsteuerung minimal. Es muss lediglich an dem ohnehin vorhandenen W-Ausgang 15 der Lichtmaschine 14 die Frequenz abgegriffen werden und im Luftansaugstutzen 3 eine Düse 4 eingebaut werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet dann völlig unabhängig von der sonstigen Motorsteuerung.
In Figur 1 ist eine Anlage dargestellt, die vorzugsweise für einen Einbau in LKW vorgesehen ist, da Lkw üblicherweise an der Lichtmaschine den genannten W-Ausgang 15 aufweisen. In Pkw steht ein solcher W-Ausgang 15 an der Lichtmaschine 14 in der Regel leider nicht zur Verfügung. Als einfache Alternative bietet es sich daher in Pkw an, die Durchflussmenge in der Kraftstoffzuleitung 16 zu messen. Dies ist in Figur 2 dargestellt. Selbstverständlich kann aber auch eine Vorrichtung gemäß Figur 2 in einen Lkw eingebaut werden. Der Aufbau der gesamten Vorrichtung gemäß Figur 2 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau gemäß Figur 1. Als einziger Unterschied weist diese Vorrichtung in der Kraftstoffleitung 16 einen zusätzlichen Durchflussmesser 17 auf, welcher mit dem Messeingang 25 der Steuereinheit 20 verbunden ist. Sofern es sich um eine Motoranlage handelt, welche eine Benzinrückführung aufweist, wird vorzugsweise auch dort ein Durchflussmesser angesetzt und die Differenz der beiden Durchflussmesser in der Benzinzuleitung 17 und in der Rückführung als Parameter zur Berechnung des Kraftstoffverbrauchs herangezogen.
Mit beiden Ausführungsbeispielen ist jederzeit problemlos eine Nachrüstung eines bereits bestehenden Fahrzeugs möglich. Mit Hilfe der Erfindung wurde in verschiedenen Testfahrzeugen, beispielsweise einem Passat Diesel des Baujahrs 1999 und einem Renault 19 Benzinerfahrzeug sowie in verschiedenen LKW- Typen und Baumaschinen eine Kraftstofferspamis von mindestens 15 bis 20 % erreicht. Dementsprechend wurde auch der Emissionsausstoß verringert. Die Einspritzung von Wasser in den Luftansaugstutzen führte außerdem zu einer Reinigung der Brennkammer und somit zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades bei der Verbrennung, wodurch ein zusätzlicher positiver Effekt erreicht wurde.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren (1), bei dem zumindest ein Parameter ermittelt wird, welcher ein Maß für eine aktuell vom Motor (1) benötigte Kraftstoffmenge ist, und bei dem in Abhängigkeit von dem ermittelten Parameter eine bestimmte Menge von Wasser (2) über einen Luftansaugeingang (3) in einen Brennraum des Motors (1 ) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Durchflussmenge in einer Kraftstoffzuleitung (16) und/oder einer Kraftstoff rückführung des Motors (1 ) und/oder eine Drehzahl des Motors (1) und/oder einen Schadstoffausstoß im Abgas des Motors (1 ) und/oder einen Unterdruck an einem Luftansaugeingang (3) umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Drehzahl des Motors (1) die Frequenz an einer mit dem Motor (1 ) gekoppelten Lichtmaschine (15) gemessen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination von Parametern zur Bestimmung der zuzuführenden Wassermenge herangezogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser (2) mittels einer Düse (4) in einen Luftansaugstutzen (3) zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassermenge unter Verwendung einer steuerbaren Pumpeneinheit (5) gesteuert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (5) eine Schlauchpumpe (6) oder eine Vibrationspumpe umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (5) oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen ersten
Grenzwertes eingeschaltet und oberhalb oder unterhalb eines zweiten Grenzwertes ausgeschaltet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer ersten Inbetriebnahme eine Einstellung des Anteils der
Wassermenge bezogen auf die Kraftstoffmenge erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlauf des Motors (1) ein minimaler Parameterwert als erster Grenzwert und bei einer maximalen zugeführten Kraftstoffmenge ein maximaler Parameterwert als zweiter Grenzwert ermittelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines durch den minimalen Parameterwert und den maximaler Parameter- wert festgelegten Parameterbereichs die zugeführte Wassermenge linear in
Abhängigkeit vom aktuell ermittelten Parameter geregelt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Voreinstellung des Wasseranteils bezogen auf die Kraftstoff- menge mit Hilfe einer Auswahl eines Schlauchdurchmessers in zumindest einem Leitungsabschnitt einer Zuleitung des Wassers erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer bestimmten Betriebszeit nach einer ersten Inbetriebnahme des Motors (1 ) mit einer Zuführung von Wasser (2) der Wasseranteil bezogen auf die Kraftstoffmenge erneut eingestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassermenge zwischen 7 und 25 Prozent der Summe aus Kraftstoffmenge und Wassermenge beträgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser (2) vor der Zuführung in den Brennraum vorgeheizt wird.
16. Vorrichtung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren (1), - mit einer Messeinrichtung (15, 17) zur Ermittlung eines Parameters, welcher ein Maß für eine aktuell vom Motor (1 ) benötigte Kraftstoffmenge ist,
- mit Mitteln (4) zur Zuführung von Wasser (2) in einen Brennraum des Motors (1), wobei das Wasser (2) über einen Luftansaugeingang (3) des Motors (1 ) zugeführt wird,
- mit einer Dosiereinrichtung (5) zur Dosierung der Wassermenge,
- und mit einer Steuereinheit (20), welche in Abhängigkeit von dem ermittelten Parameter die Dosiereinrichtung (5) ansteuert.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen Durchflussmesser (17) zur Messung einer Durchflussmenge in einer Kraftstoffzuleitung (16) und/oder einer Kraftstoffrückführung des Motors (1 ) und/oder eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehzahl des Motors (1 ) und/oder Mittel zur Messung eines Schadstoffausstoßes im Abgas des Motors (1 ) und/oder Mittel zur Messung eines Unterdrucks an einem
Luftansaugeingang (3) des Motors (1 ) umfasst
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl mit einem Frequenzausgang (15) ei- ner mit dem Motor (1 ) gekoppelten Lichtmaschine (14) verbunden ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4) zur Zuführung von Wasser (2) eine in einem Luftansaugstutzen (3) angeordnete Düse (4) umfassen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (5) eine Pumpeneinheit (5) umfasst .
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (5) eine Schlauchpumpe (6) oder eine Vibrationspumpe um- fasst.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) einen programmierbaren Mikrocontroller umfasst.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) Justiermittel zur Einstellung des Anteils der Wassermenge bezogen auf die Kraftstoffmenge aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung Mittel aufweist, um im Leerlauf des Motors (1) einen minimaler Parameterwert als ersten Grenzwert und bei einer maximalen zugeführten Kraftstoffmenge einen maximalen Parameterwert als zweiten Grenzwert zu ermitteln.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, gekennzeichnet durch eine Benutzerschnittstelle (30) zur Überwachung des Betriebs und/oder zur Justierung der Vorrichtung.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, gekennzeichnet durch einen Wasserbehälter (10).
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung (12) zur Beheizung des Wassers (2).
28. Motorgetriebenes Fahrzeug und/oder motorgetriebene Maschine mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 27.
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