WO2016177556A1 - Vorrichtung und verfahren zur einspritzung von wasser einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur einspritzung von wasser einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO2016177556A1
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lamp
water tank
internal combustion
combustion engine
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PCT/EP2016/058493
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Ingmar Burak
Peter Schenk
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0222—Water recovery or storage
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    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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 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 for injecting water by means of a water injection device according to the invention.
  • Pollution of the used water can be caused. These contaminants promote the formation of algae and fungi as well as the growth of cyanobacteria, acetobacter or other microorganisms.
  • Contamination or biocontamination arises in particular in the water tank with a longer standing medium.
  • Internal combustion engine with the features of claim 1 has the advantage over that contamination or biocontamination can be reduced or eliminated by irradiating the water by means of ultraviolet radiation. This is inventively by a device for
  • Injection of water which comprises a water tank for storing water, at least one water injector for injecting water, which is connected to the water tank, a control unit and at least one UV lamp, which is adapted to emit ultraviolet radiation.
  • the control unit is set up, the UV lamp for
  • Injection of water is the simple retrofitting of an existing water injection system with a UV lamp according to the invention possible.
  • the UV lamp is arranged in the water tank. This allows a compact construction of the device for injection of water.
  • the UV lamp is arranged above a maximum water level of the water tank.
  • a quick irradiation of the water is achieved.
  • can on a complicated Sealing of the UV lamp can be dispensed with.
  • the maximum water level is the maximum level of water in the water tank, which is available for injection.
  • the UV lamp can be arranged below the maximum water level of the water tank. As a result, the size of the water tank can be further reduced.
  • the UV lamp may be partially above and partially below the maximum water level of the water tank
  • Such an arrangement has a combination of the already described advantageous effects of the arrangement of the UV lamp above and below the maximum water level.
  • the UV lamp can be arranged adjustable in the water tank.
  • the UV lamp can be placed depending on the application or water tank design in the correct position in the water tank, resulting in optimal decontamination of the water. An adjustment of the UV lamp in the
  • Water tank can be done at the beginning or during the decontamination process.
  • a fill level sensor for detecting a fill level of the water tank is provided.
  • the UV lamp can be turned on based on a detected level of the water tank for a predetermined time.
  • a detected level of the water tank can be used for an adjustment of the UV lamp in the water tank.
  • the device further comprises a conveying element for conveying the water, wherein the conveying element is connected by means of a first line to the water tank and by means of a second line to the water injector, wherein the UV lamp arranged in the first line or in the second line is.
  • control unit is adapted to supply water condensate of an air conditioner and / or refill water via a filling line in the water tank, wherein the UV lamp is arranged on the filling line in front of the water tank.
  • the order the UV lamp outside the water tank on the filling line offers flexibility in positioning the UV lamp, especially in the case of limited available space, in the water injection system.
  • the device for injecting water preferably has a first filter element, which is provided in the filling line, in particular downstream of the UV lamp.
  • the device according to the invention comprises a second
  • Filter element which in the first line, in particular in an im
  • Ultraviolet radiation may further disinfect the second filter element.
  • the combination of a UV lamp and the first and / or the second filter element ensures that the water to be injected is free of contaminants and microorganisms.
  • Another aspect of the present invention relates to an internal combustion engine comprising an apparatus for injecting water according to the invention.
  • the internal combustion engine according to the present invention according to the Otto principle and operated with gasoline.
  • 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. Since in such an internal combustion engine, the ignition timing is exactly predetermined by the spark ignition, and the combustion is improved by the water injection, is characterized by the
  • the device according to the invention is used in an internal combustion engine with gasoline direct injection and turbocharging.
  • the present invention relates to a method for injecting water into an internal combustion engine, wherein the water is decontaminated by means of a UV lamp, which emits ultraviolet radiation, and by means of a Water injector is injected. This is associated with the advantages described in relation to the device according to the invention for the injection of water.
  • the UV lamp is switched on cyclically or permanently.
  • Water injector is arranged is by a cyclic or
  • the UV lamp is turned on when water condensate from an air conditioner and / or refill water is supplied to the water tank.
  • the water can be selectively decontaminated.
  • the energy costs for operating the UV lamp can be reduced.
  • Figure 1 is a greatly simplified schematic view of a
  • FIG. 2 shows a simplified schematic view of the device according to the first exemplary embodiment
  • Figure 3 is a greatly simplified, schematic view of the device according to a second embodiment.
  • Figure 4 is a greatly simplified, schematic view of the device according to a third embodiment. Embodiments of the invention
  • FIGS. 1 and 2 an apparatus 1 for injecting water of an internal combustion engine 2 according to a first embodiment will be described
  • Internal combustion engine 2 according to the Otto principle and operated with gasoline direct injection.
  • the internal combustion engine 2 is shown schematically, which is a
  • the internal combustion engine 2 comprises per cylinder a combustion chamber 20 in which a piston 21 is movable back and forth. Furthermore, preferably 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. For this purpose, an inlet valve 25 and the exhaust duct 23, an outlet valve 26 are arranged on the inlet channel 22.
  • the reference numeral 24 also designates a fuel injection valve.
  • a water injector 6 is further arranged, which injects water into the inlet channel 22 of the internal combustion engine 2 via a control unit 10.
  • a water injector 6 per cylinder is provided.
  • FIG. 2 shows the device 1 according to the invention for injecting water.
  • the water injection device 1 comprises a pumping element designed as a pump 3 and an electric drive 4 for driving the pump 3. Furthermore, a water tank 5 is provided, which is connected by a first line 7 to the pump 3. A second line 8 connects the pump 3 with a distributor 9 or a rail, on which a plurality of
  • Water injectors 6 is connected.
  • the water is supplied from the water tank 5 through the pump 3 into the water injectors 6. This is preferred
  • a filling line 1 1 has.
  • deionized water can be conveyed from a refill tank (not shown) into the water tank 5.
  • a first filter element 16 and in the first line 7, a second filter element 17 are arranged.
  • a pressure regulator 15 is arranged in the form of a diaphragm in a return line 13, which connects the second line 8 with the water tank 5.
  • Pressure regulator 15 may be formed as a check valve.
  • a pressure sensor 14 is further provided in the second line 8.
  • the water tank 5 is shown in Figure 2 with water at a maximum water level S.
  • a UV lamp 12 is arranged according to the invention.
  • the UV lamp 12 is configured to emit ultraviolet radiation and is turned on via the control unit 10 to decontaminate the water in the water tank 5.
  • the UV lamp 12 is in this
  • the UV lamp 12 can be operated permanently to
  • the UV lamp 12 is arranged adjustable in the water tank 5.
  • the UV lamp 12 can be positioned depending on the application so that an optimal decontamination of the water takes place.
  • a level sensor 18 is provided in the device 1.
  • Level sensor 18 is used to detect a water level of the
  • the detected water level can be used to control the UV lamp 12.
  • the detected water level can be used to control the UV lamp 12.
  • Engagement of the UV lamp 12 are determined depending on the detected water level.
  • the UV lamp 12 may be adjusted based on the detected water level such that the UV lamp 12 is e.g. is always below the current water level in the water tank 5.
  • the UV lamp 12 allows the water of the
  • Water injection device 1 is disinfected in an environmentally safe and simple way. Thus, also a blockage of the filter elements 16, 17 be avoided, which leads to the required to be injected
  • FIG. 3 shows a greatly simplified view of the water injection device
  • the second embodiment differs from the first embodiment of Figures 1 and 2 basically in that the UV lamp 12 is disposed in the water tank 5 above the maximum water level S.
  • This arrangement offers the advantage of rapid and uniform irradiation of the water in the water tank 5. Since the UV lamp 12 is not sunk in the water, additional costs due to a complicated sealing of the UV lamp 12 can be avoided.
  • FIG. 4 shows a device 1 for injecting water according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • the UV lamp 12 is arranged on the filling line 1 1.
  • the filling line 1 1 connects the air conditioner 19, in particular an evaporator of the air conditioner 19, with the water tank 5.
  • the UV lamp 12 is preferably arranged in the direction of the supply of water in the water tank 5 in front of the first filter element 16.
  • the UV lamp 12 is turned on when water condensate from the
  • Air conditioner 19 is supplied to the water tank 5. Thus, a targeted decontamination of the water takes place, whereby a cost savings of
  • Embodiments has only one UV lamp 12, it is possible in the invention to use a plurality of UV lamps, which in the
  • Lines 7, 8, 1 1 and 13 can be arranged in the water tank 5.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine (2), welche einen Wassertank (5) zur Speicherung von Wasser, mindestens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank (5) verbunden ist, mindestens eine UV-Lampe (12), welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben, und eine Steuereinheit (10) umfasst, welche eingerichtet ist, die UV-Lampe (12) zum Dekontaminieren des Wassers einzuschalten, und das dekontaminierte Wasser einzuspritzen. Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser.

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 Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten mit hoher Last nicht optimal bezüglich des Verbrauchs betrieben werden, da der Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Eine mögliche Maßnahme zur Reduzierung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist die Einspritzung von Wasser. Hierbei sind üblicherweise separate Wassereinspritzsysteme vorhanden, um die Wassereinspritzung zu ermöglichen. So ist z.B. aus der WO 2014/080266 A1 ein Wassereinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, bei dem das Wasser in den Massenstrom der Abgasrückführung eingespritzt wird.
Ein Problem bei bekannten Wassereinspritzsystemen ist eine mögliche
Beeinträchtigung deren Funktion durch Kontamination, welche durch
Verunreinigungen des benutzten Wassers verursacht werden kann. Diese Verunreinigungen fördern die Bildung von Algen und Pilzen sowie das Wachstum von Cyanobakterien, Acetobacter oder anderen Mikroorganismen. Die
Kontamination bzw. Biokontamination entsteht insbesondere im Wassertank bei länger stehendem Medium. Zur Vermeidung der Kontamination oder zur
Aufhebung einer schon bestehenden Kontamination werden bei bekannten Wassereinspritzsystemen chemische Produkte oder Beschichtungen benutzt. Dies kann allerdings zu einer Fehlfunktion der Komponenten bis hin zum Ausfall sowie zu einer Verstopfung von Filtern führen, welche im Wassereinspritzsystem angeordnet sind.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer
Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Kontamination bzw. Biokontamination durch das Bestrahlen des Wassers mittels ultravioletter Strahlung verringert oder eliminiert werden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur
Einspritzung von Wasser erreicht, welche einen Wassertank zur Speicherung von Wasser, mindestens einen Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank verbunden ist, eine Steuereinheit und mindestens eine UV-Lampe umfasst, welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit eingerichtet, die UV-Lampe zum
Dekontaminieren des Wassers einzuschalten, und das dekontaminierte Wasser einzuspritzen. 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. Außerdem lässt sich die Wirksamkeit der Dekontaminationsmethode vorzugsweise über die Strahlungsdosis steuern, wodurch die Methode an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann. Neben einer Neuherstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Einspritzung von Wasser ist die einfache Nachrüstung eines bereits vorhandenen Wassereinspritzsystems mit einer UV-Lampe gemäß der Erfindung möglich.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Besonders bevorzugt ist die UV-Lampe im Wassertank angeordnet. Dadurch wird ein kompakter Aufbau der Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser ermöglicht.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die UV-Lampe oberhalb eines Maximalwasserspiegels des Wassertanks angeordnet. Somit wird eine schnelle Bestrahlung des Wassers erzielt. Außerdem kann auf eine komplizierte Abdichtung der UV-Lampe verzichtet werden. Als Maximalwasserspiegel ist der maximale Stand des Wassers im Wassertank zu verstehen, welches für die Einspritzung zur Verfügung steht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die UV- Lampe unterhalb des Maximalwasserspiegels des Wassertanks angeordnet sein. Dadurch kann die Größe des Wassertanks weiter reduziert werden.
Im Rahmen der Erfindung kann vorzugsweise die UV-Lampe teilweise oberhalb und teilweise unterhalb des Maximalwasserspiegels des Wassertanks
angeordnet sein. Eine solche Anordnung weist eine Kombination der schon beschriebenen vorteilhaften Effekte der Anordnung der UV-Lampe oberhalb und unterhalb des Maximalwasserspiegels auf.
Vorzugsweise kann die UV-Lampe im Wassertank verstellbar angeordnet sein. Somit kann die UV-Lampe je nach Anwendung oder Wassertankdesign in die richtige Position im Wassertank gebracht werden, was zu einer optimalen Dekontamination des Wassers führt. Eine Verstellung der UV-Lampe im
Wassertank kann am Anfang oder während des Dekontaminationsvorgangs erfolgen.
Es kann ferner von Vorteil sein, wenn ein Füllstandsensor zum Erkennen eines Füllstands des Wassertanks vorgesehen ist. So kann die UV-Lampe basierend auf einem erkannten Füllstand des Wassertanks für eine vorbestimmte Zeit eingeschaltet werden. Ferner kann ein erkannter Füllstand des Wassertanks für eine Verstellung der UV-Lampe im Wassertank benutzt werden.
In vorteilhafter Weise umfasst die Vorrichtung ferner ein Förderelement zur Förderung des Wassers, wobei das Förderelement mittels einer ersten Leitung mit dem Wassertank und mittels einer zweiten Leitung mit dem Wasserinjektor verbunden ist, wobei die UV-Lampe in der ersten Leitung oder in der zweiten Leitung angeordnet ist.
Nach einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit eingerichtet, um Wasserkondensat einer Klimaanlage und/oder Nachfüllwasser über eine Füllleitung in den Wassertank zuzuführen, wobei die UV-Lampe an der Füllleitung vor dem Wassertank angeordnet ist. Die Anordnung der UV-Lampe außerhalb des Wassertanks an der Füllleitung bietet eine Flexibilität beim Anordnen der UV-Lampe, insbesondere bei beschränktem verfügbarem Platz, im Wassereinspritzsystem.
Ferner bevorzugt weist die Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser ein erstes Filterelement auf, welches in der Füllleitung, insbesondere stromabwärts nach der UV-Lampe, vorgesehen ist.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein zweites
Filterelement, welches in der ersten Leitung, insbesondere in einem im
Wassertank liegenden Leitungsabschnitt, vorgesehen ist. Mittels der
Ultraviolettstrahlung kann ferner das zweite Filterelement desinfiziert werden.
Durch die Kombination einer UV-Lampe und des ersten und/oder des zweiten Filterelements wird sichergestellt, dass das einzuspritzende Wasser frei von Verunreinigungen und Mikroorganismen ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, welche eine Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser gemäß der Erfindung umfasst.
Besonders bevorzugt wird die Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem Otto-Prinzip und mit Benzin 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 von Ultraviolettstrahlung zum Dekontaminieren des Wassers eine ausfallsichere Funktionsweise der Brennkraftmaschine erzielt.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Brennkraftmaschine mit Benzindirekteinspritzung und Turboaufladung eingesetzt.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine, wobei das Wasser mittels einer UV-Lampe, welche Ultraviolettstrahlung abgibt, dekontaminiert wird und mittels einer Wassereinspritzvorrichtung eingespritzt wird. Damit sind die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser beschriebenen Vorteile verbunden.
Vorzugsweise wird die UV-Lampe zyklisch oder dauerhaft eingeschaltet.
Insbesondere wenn die UV-Lampe in einem Wassertank der
Wassereinspritzvorrichtung angeordnet ist, wird durch eine zyklische bzw.
periodische oder dauerhafte Bestrahlung des Wassers sichergestellt, dass das Wasser in den Wasserinjektor ohne Mikroorganismen und/oder
Verunreinigungen gelangt.
Vorteilhafterweise wird die UV-Lampe eingeschaltet, wenn Wasserkondensat aus einer Klimaanlage und/oder Nachfüllwasser in den Wassertank zugeführt wird. Somit kann das Wasser gezielt dekontaminiert werden. Dadurch können die Energiekosten zum Betreiben der UV-Lampe reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer
Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 eine stark vereinfachte, schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
Figur 4 eine stark vereinfachte, schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 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. 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 ist ein Wassertank 5 vorgesehen, welcher durch eine erste Leitung 7 mit der Pumpe 3 verbunden ist. Eine zweite Leitung 8 verbindet die Pumpe 3 mit einem Verteiler 9 bzw. einem Rail, an welchem eine Vielzahl von
Wasserinjektoren 6 angeschlossen ist.
Zum Einspritzen von Wasser wird das Wasser aus dem Wassertank 5 durch die Pumpe 3 in die Wasserinjektoren 6 zugeführt. Dafür wird bevorzugt ein
Kondensat einer Klimaanlage 19 verwendet, wozu die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Einspritzung von Wasser eine Füllleitung 1 1 aufweist. Alternativ oder zusätzlich zum Kondensat kann deionisiertes Wasser aus einem nicht gezeigten Nachfülltank in den Wassertank 5 gefördert werden. In der Füllleitung 1 1 sind ein erstes Filterelement 16 und in der ersten Leitung 7 ein zweites Filterelement 17 angeordnet.
Zum Einstellen des gewünschten Systemdrucks im Verteiler 9 ist ein Druckregler 15 in der Form einer Blende in einer Rücklaufleitung 13 angeordnet, welche die zweite Leitung 8 mit dem Wassertank 5 verbindet. Alternativ kann der
Druckregler 15 als Rückschlagventil ausgebildet sein. Zur Druckregelung ist ferner ein Drucksensor 14 in der zweiten Leitung 8 vorgesehen.
Der Wassertank 5 ist in Figur 2 mit Wasser bei einem Maximalwasserspiegel S dargestellt. Innerhalb des Wassertanks 5 ist erfindungsgemäß eine UV-Lampe 12 angeordnet. Die UV-Lampe 12 ist eingerichtet, Ultraviolettstrahlung abzugeben und wird über die Steuereinheit 10 eingeschaltet, um das Wasser im Wassertank 5 zu dekontaminieren. Die UV-Lampe 12 wird in diesem
Ausführungsbeispiel periodisch in vorbestimmten Intervallen eingeschaltet. Alternativ kann die UV-Lampe 12 dauerhaft betrieben werden, um
sicherzustellen, dass keine Kontamination im Wassertank 5 geschieht.
Des Weiteren ist die UV-Lampe 12 im Wassertank 5 verstellbar angeordnet. Somit kann die UV-Lampe 12 je nach Anwendung derart positioniert werden, dass eine optimale Dekontamination des Wassers erfolgt.
Ferner ist ein Füllstandsensor 18 in der Vorrichtung 1 vorgesehen. Der
Füllstandsensor 18 dient zum Erkennen eines Wasserfüllstands des
Wassertanks 5. Der erkannte Wasserfüllstand kann zur Steuerung der UV- Lampe 12 dienen. So kann z.B. ein Zeitpunkt und/oder die Dauer der
Einschaltung der UV-Lampe 12 abhängig vom erkannten Wasserfüllstand festgelegt werden. Außerdem kann die UV-Lampe 12 basierend auf dem erkannten Wasserfüllstand so verstellt werden, dass die UV-Lampe 12 z.B. immer unterhalb des aktuellen Wasserspiegels im Wassertank 5 ist.
Durch die UV-Lampe 12 wird ermöglicht, dass das Wasser der
Wassereinspritzvorrichtung 1 in ökologisch sicherer und einfacher Weise desinfiziert wird. Somit kann ferner eine Verstopfung der Filterelemente 16, 17 vermieden werden, was dazu führt, dass die benötigte zu einspritzende
Wassermenge zur Verfügung steht. Somit wird eine ausfallsichere Funktion der Brennkraftmaschine 2 sichergestellt. Die Figur 3 zeigt eine stark vereinfachte Ansicht der Wassereinspritzvorrichtung
1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welcher einige Komponenten der Vorrichtung 1 weggelassen sind. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel von Figuren 1 und 2 grundsätzlich dadurch, dass die UV-Lampe 12 im Wassertank 5 oberhalb des Maximalwasserspiegels S angeordnet ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil einer schnellen und gleichmäßigen Bestrahlung des im Wassertank 5 befindlichen Wassers. Da die UV-Lampe 12 nicht im Wasser eingesenkt ist, können zusätzliche Kosten wegen einer komplizierten Abdichtung der UV-Lampe 12 vermieden werden.
Weiterhin ist das zweite Filterelement 17 unterhalb des Maximalwasserspiegels S positioniert. Somit kann das zweite Filterelement 17 durch die UV-Lampe 12 dekontaminiert werden. In Figur 4 ist eine Vorrichtung 1 zur Einspritzung von Wasser gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei ist die UV-Lampe 12 an der Füllleitung 1 1 angeordnet. Die Füllleitung 1 1 verbindet die Klimaanlage 19, insbesondere einen Verdampfer der Klimaanlage 19, mit dem Wassertank 5. Ferner ist vorzugsweise die UV-Lampe 12 in Richtung der Zuführung des Wassers in den Wassertank 5 vor dem ersten Filterelement 16 angeordnet.
Die UV-Lampe 12 wird eingeschaltet, wenn Wasserkondensat aus der
Klimaanlage 19 in den Wassertank 5 zugeführt wird. Somit findet eine gezielte Dekontamination des Wassers statt, wodurch eine Kostenersparnis der
Betriebskosten möglich ist.
Obwohl die Wassereinspritzvorrichtung 1 gemäß der beschriebenen
Ausführungsbeispiele nur eine UV-Lampe 12 aufweist, ist im Rahmen der Erfindung möglich, eine Vielzahl von UV-Lampen zu benutzen, welche in den
Leitungen 7, 8, 1 1 und 13 und im Wassertank 5 angeordnet sein können.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass das einzuspritzende Wasser jederzeit dekontaminiert ist. Dies bewirkt eine ausfallsichere Funktion der Brennkraftmaschine 2.

Claims

Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine (2), umfassend:
einen Wassertank (5) zur Speicherung von Wasser;
mindestens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank (5) verbunden ist, mindestens eine UV-Lampe (12), welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben, und
eine Steuereinheit (10), welche eingerichtet ist, die UV-Lampe (12) zum Dekontaminieren des Wassers einzuschalten, und das dekontaminierte Wasser einzuspritzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die UV-Lampe (12) im Wassertank (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die UV-Lampe (12) oberhalb und/oder unterhalb eines Maximalwasserspiegels (S) des Wassertanks (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die UV-Lampe (12) im Wassertank (5) verstellbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend einen Füllstandsensor (18) zum Erkennen eines Füllstands des Wassertanks (5).
Vorrichtung nach Anspruch 1 , ferner umfassend ein Förderelement (3) zur Förderung des Wassers, wobei das Förderelement (3) mittels einer ersten Leitung (7) mit dem Wassertank (5) und mittels einer zweiten Leitung (8) mit dem Wasserinjektor (6) verbunden ist, wobei die UV- Lampe (12) in der ersten Leitung (7) oder in der zweiten Leitung (8) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, Wasserkondensat einer Klimaanlage (19) und/oder Nachfüllwasser über eine Füllleitung (1 1 ) in den Wassertank (5) zuzuführen, wobei die UV-Lampe (12) an der Füllleitung (1 1 ) vor dem Wassertank (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend ein erstes Filterelement (16), welches in der Füllleitung (1 1 ), insbesondere stromabwärts nach der UV-Lampe (12), vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend ein zweites Filterelement (16), welches in der ersten Leitung (7), insbesondere in einem im Wassertank (5) liegenden Leitungsabschnitt, vorgesehen ist.
Brennkraftmaschine, welche eine Vorrichtung (1 ) zum Einspritzen von Wasser nach einem der vorherigen Ansprüche umfasst.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, welche eingerichtet ist, nach dem Otto-Prinzip und mit Benzin betrieben zu werden.
Verfahren zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine (2), wobei das Wasser mittels einer UV-Lampe (12), welche
Ultraviolettstrahlung abgibt, dekontaminiert wird und mittels einer Vorrichtung (1 ) zum Einspritzen von Wasser eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die UV-Lampe (12) zyklisch oder dauerhaft eingeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die UV-Lampe (12) eingeschaltet wird, wenn Wasserkondensat aus einer Klimaanlage (19) und/oder Nachfüllwasser in den Wassertank (5) zugeführt wird.
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