WO2021254950A1 - Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system having such an injection valve - Google Patents

Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system having such an injection valve Download PDF

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WO2021254950A1
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injection valve
water
inlet connector
inlet
sealing ring
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PCT/EP2021/065934
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Ansgar Seitz
Elmar Okrent
Frank Miller
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an injection valve for a water injection system of an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.
  • the internal combustion engine can in particular be a gasoline engine.
  • the invention also relates to a water injection system for an internal combustion engine with an injection valve according to the invention.
  • DE 10 2015 208472 A1 shows an example of an internal combustion engine with a water injection device that includes a water tank for storing water, a pump for conveying the water and a water injection valve for injecting water.
  • the pump is connected on the inlet side to the water tank via a first line and on the outlet side to the water injection valve via a second line.
  • the pump can be operated in the opposite direction of delivery.
  • a water injection device for an internal combustion engine is known from the laid-open specification DE 10 2015 208508 A1, which comprises at least two injection valves or water injectors, which are emptied one after the other by reversing the conveying direction of a conveying element.
  • the injection valves or water injectors therefore do not have to be designed to be resistant to ice pressure.
  • the fact that the injection valves are emptied one after the other should ensure that any water present is safely removed.
  • an injection valve for a water injection system of an internal combustion engine Ver comprises an annular magnetic coil for acting on a liftable armature which is connected to a valve member.
  • the injection valve further comprises a hollow cylinder-shaped core, which is at least partially surrounded by the solenoid and forms an inlet connector or is connected to an inlet connector, wherein the injection valve can be supplied with water via the inlet connector, with a body being inserted into the inlet connector , wherein an inner jacket is formed on the inlet connector in a receptacle of the inlet connector, with an outer jacket being formed on the body, the outer jacket of the body at least partially in direct contact with the inner jacket of the inlet connector, the body in the axial direction of at least a flow channel is penetrated, wherein the flow channel formed in the body has an inlet opening for supplying the egg spray valve defined with water.
  • the body is at least partially formed from an elastic's material that is directly attached to the inner jacket of the inlet connector.
  • the injection valve for a water injection system of an internal combustion engine has the advantage that the injection valve can be emptied particularly easily and quickly through the body in the inlet when the water injection system is sucked back. In this way, icing of the injection valve and thus damage to the injection valve can advantageously be prevented.
  • the injection valve is supplied with water, for example, exclusively via the flow channel formed in the body. This extends in the axial direction Rich, preferably coaxially to a longitudinal axis of the injection valve.
  • the reduced free flow cross-section of the flow channel formed in the body also increases the flow speed when water is sucked back, so that the emptying of the injection valve is accelerated at the same time. In addition, the reduced flow cross-section counteracts turbulence.
  • the inlet opening of the injection valve is not formed by the inlet connector, but rather by the body inserted into the inlet connector.
  • the body thus reduces the free flow cross-section available for supplying water to the injection valve.
  • any dead volume present in the inlet port which has to be emptied to prevent the injection valve from icing up, is minimized. This means that less water has to be sucked back from the injection valve.
  • the body can therefore preferably be inserted into the inlet connector in such a way that no cavity remains between the body and the inlet connector that is directly or indirectly in fluid connection with the flow channel formed in the body.
  • any inlet connection can advantageously be injection valve, for example a fuel injection valve, upgraded in an advantageously simple manner to an injection valve according to the invention for water injection who the.
  • the body can advantageously lie directly against the inner jacket in this area.
  • the elastic material can be used to create a tight contact between the body and the inner jacket of the inlet connector running around the body. It can thus advantageously be ensured that no water can flow between the inlet port and the body and the flow of water is thus limited to the flow channel in the body.
  • the elastic material can advantageously compensate for the expansion in volume of the water.
  • a first sealing area of the body is formed from the elastic material and lies tightly against the inner jacket of the inlet connector at an inlet end of the body and / or that a second sealing area of the body is formed from the elastic material and at an outlet-side end of the body on the êtman tel of the inlet port tightly.
  • the body on the first sealing section can rest tightly against the inner casing of the inlet connector all the way round and also rest against the inner shell of the inlet connector all the way round in the second sealing area.
  • This advantageously prevents water from flowing past the body between the body and the inner jacket.
  • the flow of water in the inlet connector is thus advantageously restricted to the flow channel formed in the body and does not take place past the body.
  • an intermediate area is formed on the body, the outer diameter of the body being tapered in the intermediate area in such a way that the outer jacket of the body in the intermediate area is spaced from the inner jacket of the inlet connector through a cavity. is standing. If water freezes in the flow channel in the area of the intermediate region of the body, the cavity can compensate for the change in volume of the water by elastically deforming the wall of the flow channel into the cavity.
  • the cavity extends in the axial direction, in particular between the first sealing area and the second sealing area.
  • the flow channel can advantageously enlarge when the water expands, in that the partition between the flow channel and the cavity is elastically deformed into the cavity.
  • an outer sealing ring is formed on the body, the body having a central area which is arranged in the receptacle of the inlet connector, the outer sealing ring being connected to the central area of the body by a connecting area of the body .
  • the body is advantageously formed in one piece from the central area, the connecting area and the outer sealing ring. While the central area is advantageously arranged in the receptacle of the inlet connector, the outer sealing ring of the body is also arranged on the outside of the inlet connector.
  • the injection valve can be sealed off from a valve cup in which the injection valve is inserted through the outer sealing ring.
  • the outer sealing ring is advantageously connected to the central area by the connection area.
  • the body can advantageously be formed entirely from the elastic material, in particular from an elastomer.
  • the central area of the body can thus be inserted into the receptacle of the inlet connection.
  • the connecting area protruding from the inlet nozzle and the outer sealing ring can be slipped over the collar of the inlet nozzle on the outside so that the outer sealing ring rests on the outside of the inlet nozzle.
  • the body can advantageously be attached to the injection valve simply and firmly.
  • connection connecting the outer sealing ring of the body to the central area of the body area of the body with respect to the outer sealing ring and the central area is formed tapered ver.
  • the connection area is advantageously designed to be flexible and the outer sealing ring can advantageously simply be slipped over the inlet connector and the body can thus advantageously be attached to the inlet connector easily and effectively.
  • the outer sealing ring of the body rests against the inlet nozzle from the outside on an outer surface of the inlet nozzle facing away from the inner jacket of the inlet nozzle.
  • the body is formed entirely from the elastic material, in particular from an elastomer.
  • a body can advantageously be manufactured well and simply. Due to the elasticity of the body, changes in volume of water that freezes in the body can advantageously be well absorbed and compensated for, so that damage to the body and the injection valve from freezing water is advantageously prevented.
  • a body formed entirely from the elastic material can advantageously be fastened well and tightly to the inlet port of the injection valve by inserting the central area into the receptacle of the inlet connector and slipping the outer sealing ring over the collar of the inlet connector.
  • the body comprises a first inner sealing ring which is formed from the elastic material and forms the first sealing area of the body and the body comprises a second inner sealing ring which is formed from the elastic material from the second sealing area of the body, wherein the body furthermore comprises a base body which is penetrated by the flow channel, the first inner sealing ring and the second inner sealing ring surrounding the base body circumferentially.
  • the body can advantageously be designed in three parts and consist of the base body, which for example can be made of a hard plastic and put together two sealing rings made of elastomer, which run around the base body, for example run in grooves in the base body.
  • the inner sealing rings then lie tightly circumferentially both on the base body and on the inner jacket of the inlet connector and seal the base body from the inner jacket of the inlet connector.
  • a water injection system for an internal combustion engine comprises an injection valve, the water injection system further comprising a water tank for storing water and a conveying element for conveying water from the water tank to the injection valve.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a first exemplary embodiment of the injection valve
  • Fig. 2 is an enlarged view of the longitudinal section through the first embodiment example of the injection valve from Fig. 1,
  • FIG. 3 shows a three-dimensional sectional illustration of the first exemplary embodiment of the injection valve from FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal section through a second exemplary embodiment of the injection valve
  • 5 shows a schematic longitudinal section through a third exemplary embodiment of the injection valve
  • 6 shows a schematic longitudinal section through a fourth exemplary embodiment of the injection valve
  • Fig. 7 is a three-dimensional representation of the fourth embodiment of the injection valve A from Fig. 6,
  • Fig. 8 is a schematic representation of an embodiment of a Wasserein injection system
  • Fig. 9 is a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine with an injection valve.
  • valve 1 shows an injection valve 1 for a water injection system 50 of a combustion engine 100 which comprises an annular magnetic coil 2 for acting on a liftable armature 3 which is connected to a valve member 4.
  • the valve member 4 is designed as a hollow needle and, at its end facing away from the armature 3, is connected to a spherical valve closing element 29 for opening and closing at least one injection opening 30.
  • the magnet coil 2 is energized, a magnetic field is formed, the magnetic force of which moves the armature 3 including the valve member 4 and the valve closing element 29 in the direction of a core 5 in order to close a working air gap 31 formed between the core 5 and the armature 3 .
  • the spherical valve closing element 29 releases the injection opening 30.
  • the armature 3, the valve member 4 and the valve closing element 29 are returned to their starting position by means of the spring force of a return spring 32, so that the valve closing element 29 closes the injection opening 30 again.
  • the core 5 is designed as a hollow cylinder and connected via a hollow cylindrical connec tion part 33 to an inlet port 6, via which the injection valve 1 can be provided with water from a distribution line (not shown), for example a rail.
  • the inlet connection 6 is, for example, of a cup-shaped one Connection element of the distribution line, a rail cup, encompassed. The inlet area can thus be sealed off from the outside.
  • a body 8 is arranged in the inlet connection 6 of the injection valve 1.
  • the body 8 is inserted into the receptacle 60 of the inlet connector 6 from an inlet direction of the injection valve 1 in the axial direction a.
  • the body 8 is penetrated by a flow channel 9 in the axial direction a.
  • the flow channel 9 is essentially hollow cylinder-shaped.
  • the flow channel 9 defines an inlet opening 10.
  • the injection valve 1 is therefore supplied with water from the distributor line exclusively via the flow channel 9.
  • the body has an outer jacket 81.
  • the inlet connector 6 has an inner jacket 61.
  • the outer jacket 81 of the body 8 faces the inner jacket 61 of the inlet connector 6.
  • the body 8 is rotationally symmetrical.
  • the flow channel 9 formed in the body 8 preferably has a cylindrical shape.
  • the diameter d of the flow channel 9 is also preferably selected to be as small as possible in order to achieve the highest possible flow rate when sucking back and to generate a non-tearing water column.
  • the diameter d of the flow channel 9 is dimensioned such that an adequate water supply for the injection valve 1 is still ensured.
  • the diameter d of the flow channel 9 is preferably smaller than the diameter of the distribution line, for example the rail.
  • the diameter d of the flow channel 9 ist can, for example, be less than 3.0 millimeters, preferably less than 2.5 millimeters, in particular preferably less than 2.1 millimeters. In this embodiment, the diameter d of the flow channel 9 is two millimeters.
  • the diameter d of the flow channel is measured in a radial direction perpendicular to the axial direction a of the flow channel 9.
  • the body 8 in which the flow channel 9 is formed preferably has a minimum wall thickness which corresponds to the radius of the flow channel 9 or is greater.
  • the injection valve 1 By reducing the dead volume through the body 8 inserted into the receptacle 60 of the inlet connector 6, the injection valve 1 can be sucked back quickly be emptied so that damage from freezing water when the combustion engine 100 is switched off and outside temperatures are not to be feared.
  • FIGS. 1, 2 and 3 various representations of a first exemplary embodiment of the body 8 are shown.
  • the body 8 is formed in one piece from a central region 87, a connecting region 88 and an outer sealing ring 89.
  • the connecting area 88 connects the outer sealing ring 89 to the central area 87 of the body 8.
  • the central area 87 of the body 8 is arranged in the receptacle 60 of the inlet connector 6. In this case, the central region 87 in the inlet connector 6 lies tightly against the inner jacket 61 of the inlet connector 6.
  • the connecting area 88 and the outer sealing ring 89 are slipped over the collar of the inlet connector 6 in such a way that the sealing ring 89 rests tightly against an outer surface 65 of the inlet connector 6 from the outside.
  • the outer surface 65 of the inlet connector 6, on which the sealing ring 89 rests, faces away from the inner jacket 61 of the inlet connector 6.
  • the inner jacket 61 of the inlet connector 6 faces inwardly with respect to the inlet connector 6.
  • the outer surface 65 of the inlet connection 6 faces outwards.
  • the connecting area 88 is tapered.
  • the connection area 88 is flexible enough to put the outer sealing ring 89 together with the connection area 88 around the inlet connector 6.
  • the body 8 is formed entirely from an elastomer.
  • a second embodiment of the body 8 and the injection valve 1 is shown.
  • a third embodiment of the body 8 and the A injection valve 1 is shown.
  • a first sealing area 83 and a second sealing area 84 are each formed on the body 8.
  • the body 8 is made in one piece and is made entirely from elastic material, in particular made entirely from an elastomer.
  • the body 8 can, for example, also be configured in several pieces and be composed of different parts made of different materials.
  • the first sealing area 83 and the second sealing area 84 are formed from the elastic material, in particular from the elastomer. As shown in FIGS.
  • the first sealing area 83 is formed at an inlet-side end of the body 8 and the second sealing area 84 is formed at an outlet-side end. de of the body 8 is formed.
  • the body 8 with the sealing areas 83, 84 rests continuously and tightly against the inner jacket 61 of the inlet connector 6. As a result of the elasticity of the body 8 at the sealing areas 83, 84, a tight contact between the body 8 and the inner jacket 61 of the inlet connector 6 is established around the body.
  • the sealing areas 83, 84 can also be designed as a sealing lip, for example. In the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 4 and 5, the second sealing area 84 of the body is designed as a sealing lip.
  • an intermediate area 86 is formed on the body 8 between the first sealing area 83 and the second sealing area 84, where the body 8 is in contact with the inner casing 61 of the inlet connector 6 .
  • the body 8 is not in direct contact with the inner jacket 61 of the inlet connection 6, but is spaced from it.
  • the outer diameter of the body 8 in the intermediate area 86 is tapered in comparison to the sealing areas 83, 84.
  • the outer diameter of the body 8 is measured in the radial direction r perpendicular to the axial direction a.
  • the outer diameter measures the diameter of the outer shell 81 of the body 8.
  • the body 8 in the intermediate region 86 is spaced apart from the inner shell 61 of the inlet port 6 by a cavity 11.
  • the cavity 11 extends in the axial direction a from the first sealing area 83 to the second sealing area 84 and in the radial direction r from the outer jacket 81 of the body 81 to the inner jacket 61 of the inlet port 6.
  • Water freezes in the flow channel 9 and expands in the process off the elastic body 8 can deform, for example in the radial direction, for example into the hollow space 11.
  • the elastically deformed body 8 can provide the water with the additional space required when it freezes. If the water liquefies again, the elastic body returns to its original shape.
  • the body 8 is designed in three parts.
  • the body 8 comprises a base body 73, for example made of hard plastic.
  • the body 8 furthermore comprises a first inner sealing ring 71 and a second inner sealing ring 72.
  • the sealing rings 71, 72 are formed from an elastic material, in particular from an elastomer.
  • the first inner sealing ring 71 forms the first sealing area 83 of the body 8.
  • the second inner sealing ring 72 forms the second sealing area 84 of the body 8.
  • On the base body 73 two grooves running around the base body 73 are formed.
  • the sealing rings 71, 72 are arranged in the grooves of the base body 73 and together with the base body 73 form the body 8.
  • On the body 8 is between the first sealing area 83 and the second sealing area 84, where the body 8 over the inner Sealing rings 71, 72 with the inner jacket 61 of the inlet connector 6 is in contact, an intermediate region 86 is formed.
  • the body 8 is not in direct contact with the inner jacket 61 of the inlet connector 6, but is spaced from it by a cavity 11.
  • the outer diameter of the body 8 in the intermediate area 86 is tapered in comparison to the sealing areas 83, 84.
  • FIG. 8 shows a water injection system 50 with injection valves 1.
  • What sereinspritzsystem 50 is provided for an internal combustion engine 100 and comprises at least one distributor line 7 and at least one injection valve 1.
  • a supply of the injection valves 1 with water serving distributor line 7 is also called a rail 7.
  • the water injection system 50 shown includes, for example, four such injection valves 1.
  • the injection valves 1 are connected to a distributor line 7.
  • a distributor line 7 usually has at least one cup-shaped connection element for connecting an injection valve 1.
  • the injection valve 1 is connected to the distributor line 7 via the cup-shaped connection element.
  • the connection can, for example, be a plug, press, clamp, latch and / or screw connection.
  • This connection element is also called a rail cup.
  • the rail cup encompasses the inlet-side end of the injection valve 1 in the area of the inlet connector 6.
  • An axial and / or radial gap remaining between the cup-shaped connection element and the inlet connector 6 or the body 8 can be used to accommodate a sealing element, in particular a sealing ring, can be used, so that the inlet area of the injection valve 1 is sealed off from the outside.
  • the sealing ring can be arranged on the outer circumference of the body or surround the body in sections so that it seals radially.
  • the The sealing ring can be axially supported on an annular end face of the body 8 so that it seals axially.
  • the dead volume of the rail cup depends on the specific design of the rail cup and the design of the inlet end of the injection valve 1.
  • the body 8 inserted into the inlet connector 6 can project beyond this in the axial direction a and / or in the radial direction.
  • the body 8 can have connection area 88 which protrudes beyond the inlet port 6 in the axial and radial direction.
  • the connection area 88 and the outer sealing ring 89 can be used to support the injection valve 1 on a cup-shaped connection element of the distributor line 7.
  • the distribution line 7 or the rail 7 is provided ver from a water tank 15 with water.
  • the water is fed to the distribution line 7 with the aid of a conveying element 16 via a water line 17.
  • the conveying element 16 is present as an outside half of the water tank 15 arranged, electric motor-driven pump leads out.
  • the conveying element 16 can be arranged in the water tank 15 or integrated into the bottom of the tank.
  • the conveying element 16 can be designed in such a way that it enables the conveying direction to be reversed in order to be able to drain the ice pressure-sensitive lines and / or components of the system, in particular the injection valves 1, by sucking back.
  • a shut-off element 18, in particular a non-return valve, can be arranged in the water line 17 upstream of the conveying element 16.
  • a filter 19 is arranged upstream of the shut-off element 18, which prevents the entry of harmful particles into the conveying element 16 and the injection valves 1.
  • a return line 22 branches off from the water line 17, which ends in the water tank 15. Via the return line 22, an excess flow rate of the conveying derelements 16 are fed back into the water tank 15, for example to regulate the pressure in the distribution line 7.
  • a pressure sensor 23 can be provided in the distribution line 7 or in the water line 17. So that no water is sucked in from the water tank 15 via the return line 22 during the back suction process, a check valve 20 is provided in the return line 22.
  • the check valve 20 is also preceded by a throttle 21, with which a dynamic pressure can be built up to implement the pressure regulation.
  • the injection valves 1 are arranged on an intake pipe 24, via which a combustion chamber 25 of the internal combustion engine 100 is supplied with combustion air.
  • the water is thus injected outside the combustion chamber 25 through the injection valve 1 into the intake manifold 24 of the internal combustion engine 100.
  • the water is supplied to the combustion chamber 25 together with the combustion air.
  • the fuel is produced by means of a fuel! injector 26 is injected directly into combustion chamber 25.

Abstract

The invention relates to an injection valve (1) for a water injection system (50) of an internal combustion engine (100), comprising an annular solenoid (2) for acting on an armature (3) which can execute a stroke movement and is connected to a valve member (4), further comprising a hollow-cylindrical core (5), which is surrounded at least in some sections by the solenoid (2) and is formed on an inlet neck (6) or is connected to an inlet neck (6), wherein: the injection valve (1) can be supplied with water via the inlet neck (6); a body (8) is inserted into the inlet neck (6); an inner lateral surface (61) is formed on the inlet neck (6) in a receptacle (60) of the inlet neck (6); an outer lateral surface (81) is formed on the body (8); the outer lateral surface (81) of the body (8) is in direct contact at least in some sections with the inner lateral surface (61) of the inlet neck (6); at least one flow duct (9) passes through the body (8) in the axial direction (a); and the flow duct (9) formed in the body (8) defines an inlet opening (10) for supplying the injection valve (1) with water. According to the invention, the body (8) is formed at least partially from an elastic material which bears directly against the inner lateral surface (61) of the inlet neck (6).

Description

Beschreibung description
Titel title
Einspritzventil für ein Wassereinspritzsystem eines Verbrennungsmotors sowie Was sereinspritzsystem mit einem solchen Einspritzventil Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and what sereinspritzsystem with such an injection valve
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für ein Wassereinspritzsystem eines Verbren nungsmotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Bei dem Verbren nungsmotor kann es sich insbesondere um einen Benzinmotor handeln. Darüber hin aus betrifft die Erfindung ein Wassereinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Einspritzventil. The invention relates to an injection valve for a water injection system of an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1. The internal combustion engine can in particular be a gasoline engine. The invention also relates to a water injection system for an internal combustion engine with an injection valve according to the invention.
Zur Reduzierung der Kohlenstoffdioxid- Emissionen gilt es den Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren zu optimieren, beispielsweise durch eine Erhöhung der Verdich tung oder durch Downsizing Konzepte in Kombination mit einer Turboaufladung. Bei hoher Motorlast ist jedoch ein Betrieb des Verbrennungsmotors in einem Betriebs punkt, der im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch optimal wäre, in der Regel nicht möglich, da dem Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen Grenzen gesetzt werden. Maßnahmen zur Reduzierung der Klopfneigung und/oder Senkung der Abgastemperaturen sehen die Einspritzung von Wasser vor, wobei die Einspritzung di rekt in einen Brennraum des Verbrennungsmotors oder in einen Ansaugtrakt des Ver brennungsmotors erfolgen kann. In order to reduce carbon dioxide emissions, the fuel consumption of combustion engines must be optimized, for example by increasing the compression or through downsizing concepts in combination with turbocharging. With a high engine load, however, an operation of the internal combustion engine in an operating point that would be optimal in terms of fuel consumption, is usually not possible, since the operation is limited by the tendency to knock and high exhaust gas temperatures. Measures to reduce the tendency to knock and / or lower the exhaust gas temperatures provide for the injection of water, the injection being able to take place directly into a combustion chamber of the internal combustion engine or into an intake tract of the internal combustion engine.
Bei Verbrennungsmotoren mit Wassereinspritzung besteht die Gefahr, dass wasser führende Leitungen und/oder Komponenten bei tiefen Temperaturen vereisen und durch Eisdruck Schaden nehmen. Um dies zu verhindern, werden die wasserführen den Leitungen und/oder Komponenten in der Regel bei abgestelltem Motor entleert. Die DE 10 2015 208472 Al zeigt beispielhaft eine Brennkraftmaschine mit einer Was sereinspritzvorrichtung, die einen Wassertank zur Speicherung von Wasser, eine Pumpe zur Förderung des Wassers und ein Wassereinspritzventil zum Einspritzen von Wasser umfasst. Die Pumpe ist einlassseitig über eine erste Leitung mit dem Wasser tank und auslassseitig über eine zweite Leitung mit dem Wassereinspritzventil verbun den. Zur einfachen Entleerung der Pumpe ist diese oberhalb des Wassertanks ange ordnet, so dass die Entleerung schwerkraftgetrieben erfolgen kann. Alternativ oder er gänzend kann die Pumpe in umgekehrter Förderrichtung betrieben werden. In internal combustion engines with water injection, there is a risk that pipes and / or components carrying water will ice up at low temperatures and be damaged by ice pressure. To prevent this, the water-carrying lines and / or components are usually emptied when the engine is switched off. DE 10 2015 208472 A1 shows an example of an internal combustion engine with a water injection device that includes a water tank for storing water, a pump for conveying the water and a water injection valve for injecting water. The pump is connected on the inlet side to the water tank via a first line and on the outlet side to the water injection valve via a second line. For easy emptying of the pump, it is arranged above the water tank so that it can be emptied by gravity. Alternatively or additionally, the pump can be operated in the opposite direction of delivery.
Zur Vermeidung einer Vereisung der Einspritzventile eines solchen Einspritzsystem, müssen auch diese entleert werden. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2015 208508 Al ist eine Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, die min destens zwei Einspritzventile bzw. Wasserinjektoren umfasst, die nacheinander durch Umkehrung der Förderrichtung eines Förderelements entleert werden. Die Einspritz ventile bzw. Wasserinjektoren müssen demzufolge nicht eisdruckfest ausgelegt wer den. Dadurch, dass die Einspritzventile nacheinander entleert werden, soll vorhande nes Wasser sicher entfernt werden. To prevent the injection valves of such an injection system from icing up, they must also be emptied. A water injection device for an internal combustion engine is known from the laid-open specification DE 10 2015 208508 A1, which comprises at least two injection valves or water injectors, which are emptied one after the other by reversing the conveying direction of a conveying element. The injection valves or water injectors therefore do not have to be designed to be resistant to ice pressure. The fact that the injection valves are emptied one after the other should ensure that any water present is safely removed.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Einspritzventil für ein Wassereinspritzsystem eines Ver brennungsmotors vorgeschlagen. Das Einspritzventil umfasst eine ringförmige Mag netspule zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker, der mit einem Ventilglied verbunden ist. Das Einspritzventil umfasst weiterhin einen hohlzylinderförmigen Kern, der zumindest abschnittsweise von der Magnetspule umgeben ist und an einem Ein lassstutzen ausbildet oder mit einem Einlassstutzen verbunden ist, wobei das Ein spritzventil über den Einlassstutzen mit Wasser versorgbar ist, wobei in den Einlass stutzen ein Körper eingesetzt ist, wobei an dem Einlassstutzen in einer Aufnahme des Einlassstutzens ein Innenmantel ausgebildet ist, wobei an dem Körper ein Außenman tel ausgebildet ist, wobei der Außenmantel des Körpers zumindest abschnittsweise in direktem Kontakt mit dem Innenmantel des Einlassstutzens steht, wobei der Körper in axialer Richtung von wenigstens einem Strömungskanal durchsetzt ist, wobei der in dem Körper ausgebildete Strömungskanal eine Einlassöffnung zur Versorgung des Ei- spritzventils mit Wasser definiert. Der Körper ist zumindest teilweise aus einem elasti schen Material ausgebildet, das direkt an dem Innenmantel des Einlassstutzens direkt. According to the invention, an injection valve for a water injection system of an internal combustion engine Ver is proposed. The injection valve comprises an annular magnetic coil for acting on a liftable armature which is connected to a valve member. The injection valve further comprises a hollow cylinder-shaped core, which is at least partially surrounded by the solenoid and forms an inlet connector or is connected to an inlet connector, wherein the injection valve can be supplied with water via the inlet connector, with a body being inserted into the inlet connector , wherein an inner jacket is formed on the inlet connector in a receptacle of the inlet connector, with an outer jacket being formed on the body, the outer jacket of the body at least partially in direct contact with the inner jacket of the inlet connector, the body in the axial direction of at least a flow channel is penetrated, wherein the flow channel formed in the body has an inlet opening for supplying the egg spray valve defined with water. The body is at least partially formed from an elastic's material that is directly attached to the inner jacket of the inlet connector.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Gegenüber dem Stand der Technik weist das Einspritzventil für ein Wassereispritzsys tem eines Verbrennungsmotors den Vorteil auf, dass durch den Körper in dem Einlass stutzen das Einspritzventil in einem Rücksaugbetrieb des Wassereinspritzsystems be sonders einfach und schnell entleert werden kann. So kann vorteilhaft eine Vereisung des Einspritzventils und damit Schäden an dem Einspritzventil verhindert werden. Die Versorgung des Einspritzventils mit Wasser erfolgt beispielsweise ausschließlich über den im Körper ausgebildeten Strömungskanal. Dieser erstreckt sich in axialer Rich tung, vorzugsweise koaxial zu einer Längsachse des Einspritzventils. Der reduzierte freie Strömungsquerschnitt des im Körper ausgebildeten Strömungskanals erhöht fer ner die Strömungsgeschwindigkeit beim Rücksaugen von Wasser, so dass die Entlee rung des Einspritzventils zugleich beschleunigt wird. Unterstützend kommt hinzu, dass der reduzierte Strömungsquerschnitt Verwirbelungen entgegenwirkt. Im Ergebnis kann somit bei gleicher Rücksaugleistung eines zum Rücksaugen eingesetzten Förderele ments in der gleichen Zeit deutlich mehr Wasser aus dem Einspritzventil rückgesaugt werden. Das heißt, dass sich die Gefahr einer Vereisung und einer Beschädigung des Einspritzventils durch Eisdruck bei tiefen Außentemperaturen signifikant verringert. Compared to the prior art, the injection valve for a water injection system of an internal combustion engine has the advantage that the injection valve can be emptied particularly easily and quickly through the body in the inlet when the water injection system is sucked back. In this way, icing of the injection valve and thus damage to the injection valve can advantageously be prevented. The injection valve is supplied with water, for example, exclusively via the flow channel formed in the body. This extends in the axial direction Rich, preferably coaxially to a longitudinal axis of the injection valve. The reduced free flow cross-section of the flow channel formed in the body also increases the flow speed when water is sucked back, so that the emptying of the injection valve is accelerated at the same time. In addition, the reduced flow cross-section counteracts turbulence. As a result, significantly more water can be sucked back out of the injection valve in the same time with the same suck back performance of a conveyor element used for suck back. This means that the risk of icing up and damage to the injection valve due to ice pressure is significantly reduced at low outside temperatures.
Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Einspritzventil die Einlassöffnung des Ein spritzventils nicht durch den Einlassstutzen, sondern durch den in den Einlassstutzen eingesetzten Körper ausgebildet. Der Körper reduziert somit den zur Wasserversor gung des Einspritzventils zur Verfügung stehenden freien Strömungsquerschnitt. Zu gleich wird ein im Einlassstutzen vorhandenes Totvolumen minimiert, das zur Vermei dung einer Vereisung des Einspritzventils entleert werden muss. Das heißt, dass weni ger Wasser aus dem Einspritzventil rückgesaugt werden muss. Bevorzugt kann daher der Körper in der Weise in den Einlassstutzen eingesetzt werden, dass zwischen dem Körper und dem Einlassstutzen kein Hohlraum verbleibt, der unmittelbar oder mittelbar mit dem im Körper ausgebildeten Strömungskanal in Fluidverbindung steht. So kann vorteilhaft durch den in den Einlassstutzen eingesetzten Körper ein beliebiges Ein- spritzventil, beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzventil, auf vorteilhaft einfache Weise zu einem erfindungsgemäßen Einspritzventil für die Wassereinspritzung ertüchtigt wer den. Thus, in the case of the injection valve according to the invention, the inlet opening of the injection valve is not formed by the inlet connector, but rather by the body inserted into the inlet connector. The body thus reduces the free flow cross-section available for supplying water to the injection valve. At the same time, any dead volume present in the inlet port, which has to be emptied to prevent the injection valve from icing up, is minimized. This means that less water has to be sucked back from the injection valve. The body can therefore preferably be inserted into the inlet connector in such a way that no cavity remains between the body and the inlet connector that is directly or indirectly in fluid connection with the flow channel formed in the body. In this way, any inlet connection can advantageously be injection valve, for example a fuel injection valve, upgraded in an advantageously simple manner to an injection valve according to the invention for water injection who the.
Dadurch, dass der Körper teilweise oder vollständig aus einem elastischen Material ausgebildet ist, kann der Körper, in diesem Bereich vorteilhaft dicht direkt am dem In nenmantel anliegen. So kann durch das elastische Material ein dichter, den Körper um laufender Kontakt zwischen dem Körper und dem Innenmantel des Einlassstutzens ausgebildet sein. So kann vorteilhaft sichergestellt sein, dass zwischen dem Einlass stutzen und dem Körper kein Wasser fließen kann und der Durchfluss des Wassers somit auf den Strömungskanal im Körper begrenzt ist. Due to the fact that the body is partially or completely made of an elastic material, the body can advantageously lie directly against the inner jacket in this area. For example, the elastic material can be used to create a tight contact between the body and the inner jacket of the inlet connector running around the body. It can thus advantageously be ensured that no water can flow between the inlet port and the body and the flow of water is thus limited to the flow channel in the body.
Gefriert Wasser im Bereich des elastischen Materials, so kann das elastische Material die Volumenausdehnung des Wassers vorteilhaft kompensieren. If water freezes in the area of the elastic material, the elastic material can advantageously compensate for the expansion in volume of the water.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht. Further advantageous refinements and developments of the invention are made possible by the features specified in the subclaims.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein erster Ab dichtbereich des Körpers aus dem elastischen Material ausgebildet ist und an einem einlassseitigen Ende des Körpers an dem Innenmantel des Einlassstutzens dicht an liegt und/oder dass ein zweiter Abdichtbereich des Körpers aus dem elastischen Mate rial ausgebildet ist und an einem auslassseitigen Ende des Körpers an dem Innenman tel des Einlassstutzens dicht anliegt. So kann der Körper an dem ersten Abdichtab schnitt umlaufend dicht an dem Innenmantel des Einlassstutzens anliegen und auch am zweiten Abdichtbereich umlaufend dicht an dem Innenmantel des Einlassstutzens anliegen. So wird vorteilhaft verhindert, dass Wasser zwischen dem Körper und dem Innenmantel an dem Körper vorbeifließen kann. Der Durchfluss des Wassers in dem Einlassstutzen ist somit vorteilhaft auf den im Körper ausgebildeten Strömungskanal beschränkt und erfolgt nicht am Körper vorbei. According to an advantageous embodiment, it is provided that a first sealing area of the body is formed from the elastic material and lies tightly against the inner jacket of the inlet connector at an inlet end of the body and / or that a second sealing area of the body is formed from the elastic material and at an outlet-side end of the body on the Innenman tel of the inlet port tightly. In this way, the body on the first sealing section can rest tightly against the inner casing of the inlet connector all the way round and also rest against the inner shell of the inlet connector all the way round in the second sealing area. This advantageously prevents water from flowing past the body between the body and the inner jacket. The flow of water in the inlet connector is thus advantageously restricted to the flow channel formed in the body and does not take place past the body.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an dem Körper ein Zwischenbereich ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser des Körpers in dem Zwischenbereich derart verjüngt ist, dass der Außenmantel des Körpers in dem Zwi schenbereich von dem Innenmantel des Einlassstutzens durch einen Hohlraum beab- standet ist. Gefriert Wasser im Strömungskanal im Bereich des Zwischenbereichs des Körpers, so kann der Hohlraum die Volumenänderung des Wassers kompensieren, in dem sich die Wand des Strömungskanals in dem Hohlraum hinein elastisch verformt. According to an advantageous embodiment it is provided that an intermediate area is formed on the body, the outer diameter of the body being tapered in the intermediate area in such a way that the outer jacket of the body in the intermediate area is spaced from the inner jacket of the inlet connector through a cavity. is standing. If water freezes in the flow channel in the area of the intermediate region of the body, the cavity can compensate for the change in volume of the water by elastically deforming the wall of the flow channel into the cavity.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich der Hohl raum in der axialen Richtung, insbesondere zwischen dem ersten Abdichtbereich und dem zweiten Abdichtbereich erstreckt. Der Strömungskanal kann sich bei sich ausdeh nendem Wasser vorteilhaft vergrößern, indem sich die Trennwand zwischen Strö mungskanal und Hohlraum elastisch in den Hohlraum hinein verformt. According to an advantageous embodiment it is provided that the cavity extends in the axial direction, in particular between the first sealing area and the second sealing area. The flow channel can advantageously enlarge when the water expands, in that the partition between the flow channel and the cavity is elastically deformed into the cavity.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an dem Körper ein äußerer Dichtring ausgebildet ist, wobei der Körper einen Zentralbereich aufweist, der in der Aufnahme des Einlassstutzens angeordnet ist, wobei der äußere Dichtring durch einen Verbindungsbereich des Körpers mit dem Zentralbereich des Körpers ver bunden ist. So ist der Körper vorteilhaft einstückig aus dem Zentralbereich, dem Ver bindungsbereich und dem äußeren Dichtring ausgebildet. Während der Zentralbereich vorteilhaft in der Aufnahme des Einlassstutzens angeordnet ist, ist gleichzeitig der äu ßere Dichtring des Körpers außen am Einlassstutzen angeordnet. So kann durch den äußeren Dichtring das Einspritzventil an einer Ventiltasse, in die das Einspritzventil eingesetzt ist, abgedichtet werden. Der äußere Dichtring ist vorteilhaft durch den Ver bindungsbereich mit dem Zentral bereich verbunden. Der Körper kann vorteilhaft voll ständig aus dem elastischen Material, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet sein. So kann der Zentralbereich des Körpers in die Aufnahme des Einlassstutzens eingesetzt werden. Der aus dem Einlassstutzen herausstehende Verbindungsbereich und äußere Dichtring können außen über den Kragen des Einlassstutzens gestülpt werden, so dass der äußere Dichtring außen an dem Einlassstutzen anliegt. So kann der Körper vorteilhaft einfach und fest an dem Einspritzventil befestigt werden. Durch die Anlage des äußeren Dichtrings an der Außenseite des Einlassstutzens entsteht ei ne weitere abgedichtete Stelle zwischen Körper und Einlassstutzen, die verhindert, dass Wasser in den Bereich zwischen Außenmantel des Körpers und Innenmantel des Einlassstutzens fließen kann. According to an advantageous embodiment it is provided that an outer sealing ring is formed on the body, the body having a central area which is arranged in the receptacle of the inlet connector, the outer sealing ring being connected to the central area of the body by a connecting area of the body . The body is advantageously formed in one piece from the central area, the connecting area and the outer sealing ring. While the central area is advantageously arranged in the receptacle of the inlet connector, the outer sealing ring of the body is also arranged on the outside of the inlet connector. For example, the injection valve can be sealed off from a valve cup in which the injection valve is inserted through the outer sealing ring. The outer sealing ring is advantageously connected to the central area by the connection area. The body can advantageously be formed entirely from the elastic material, in particular from an elastomer. The central area of the body can thus be inserted into the receptacle of the inlet connection. The connecting area protruding from the inlet nozzle and the outer sealing ring can be slipped over the collar of the inlet nozzle on the outside so that the outer sealing ring rests on the outside of the inlet nozzle. In this way, the body can advantageously be attached to the injection valve simply and firmly. By placing the outer sealing ring on the outside of the inlet connector, another sealed point is created between the body and the inlet connector, which prevents water from flowing into the area between the outer jacket of the body and the inner jacket of the inlet connector.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der den äußeren Dichtring des Körpers mit dem Zentralbereich des Körpers verbindende Verbindungs- bereich des Körpers bezüglich des äußeren Dichtrings und des Zentralbereichs ver jüngt ausgebildet ist. So ist der Verbindungsbereich vorteilhaft flexibel ausgebildet und der äußere Dichtring kann vorteilhaft einfach über den Einlassstutzen gestülpt werden und der Körper somit vorteilhaft einfach und gut an dem Einlassstutzen befestigt wer den. According to an advantageous embodiment it is provided that the connection connecting the outer sealing ring of the body to the central area of the body area of the body with respect to the outer sealing ring and the central area is formed tapered ver. The connection area is advantageously designed to be flexible and the outer sealing ring can advantageously simply be slipped over the inlet connector and the body can thus advantageously be attached to the inlet connector easily and effectively.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der äußere Dichtring des Körpers an einer von dem Innenmantel des Einlassstutzens abgewand ten Außenfläche des Einlassstutzens von außen her an dem Einlassstutzen anliegt. So kann bei einem in eine Ventiltasse eingesetzten Einspritzventil das Einspritzventil durch den äußeren Dichtring vorteilhaft gut gegenüber der Ventiltasse abgedichtet sein. Weiterhin wird so sichergestellt, dass kein Wasser zwischen dem Innenmantel des Einlassstutzens und dem Körper vorbeifließen kann, sondern Wasser nur durch den im Körper verlaufenden Strömungskanal in das Einspritzventil fließen kann. According to an advantageous embodiment, it is provided that the outer sealing ring of the body rests against the inlet nozzle from the outside on an outer surface of the inlet nozzle facing away from the inner jacket of the inlet nozzle. Thus, in the case of an injection valve inserted in a valve cup, the injection valve can advantageously be well sealed off from the valve cup by the outer sealing ring. Furthermore, this ensures that no water can flow past between the inner jacket of the inlet connection and the body, but that water can only flow into the injection valve through the flow channel running in the body.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Körper voll ständig aus dem elastischen Material, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet ist. Ein derartiger Körper kann vorteilhaft gut und einfach gefertigt werden. Durch die Elastizität des Körpers können Volumenänderungen von im Körper gefrierenden Was ser vorteilhaft gut aufgenommen und ausgeglichen werden, so dass Beschädigungen des Körpers und des Einspritzventils durch gefrierendes Wasser vorteilhaft vorgebeugt wird. Weiterhin kann ein vollständig aus dem elastischen Material ausgebildeter Körper vorteilhaft durch Einsetzen des Zentral bereiches in die Aufnahme des Einlassstutzens und das Stülpen des äußeren Dichtrings über den Kragen des Einlassstutzens vorteil haft gut und dicht an dem Einlassstutzen des Einspritzventils befestigt werden. According to an advantageous exemplary embodiment, it is provided that the body is formed entirely from the elastic material, in particular from an elastomer. Such a body can advantageously be manufactured well and simply. Due to the elasticity of the body, changes in volume of water that freezes in the body can advantageously be well absorbed and compensated for, so that damage to the body and the injection valve from freezing water is advantageously prevented. Furthermore, a body formed entirely from the elastic material can advantageously be fastened well and tightly to the inlet port of the injection valve by inserting the central area into the receptacle of the inlet connector and slipping the outer sealing ring over the collar of the inlet connector.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Körper einen ersten inneren Dichtring umfasst, der aus dem elastischen Material ausgebildet ist und den ersten Abdichtbereich des Körpers bildet und der Körper einen zweiten inneren Dichtring umfasst, der aus dem elastischen Material ausgebildet ist den zweiten Ab dichtbereich des Körpers bildet, wobei der Körper weiterhin einen Grundkörper um fasst, der von dem Strömungskanal durchsetzt ist, wobei der erste innere Dichtring und der zweite innere Dichtring den Grundkörper umlaufend umgeben. So kann der Körper vorteilhaft dreiteilig ausgebildet sein und sich aus dem Grundkörper, der beispielsweise aus einem harten Kunststoff gefertigt sein kann und zwei Dichtringen aus Elastomer, die um den Grundkörper verlaufen, beispielsweise in Nuten im Grundkörper verlaufen, zusammensetzen. Die inneren Dichtringe liegen dann sowohl am Grundkörper als auch an dem Innenmantel des Einlassstutzens umlaufend dicht an und dichten den Grundkörper zum Innenmantel des Einlassstutzens hin ab. According to an advantageous embodiment it is provided that the body comprises a first inner sealing ring which is formed from the elastic material and forms the first sealing area of the body and the body comprises a second inner sealing ring which is formed from the elastic material from the second sealing area of the body, wherein the body furthermore comprises a base body which is penetrated by the flow channel, the first inner sealing ring and the second inner sealing ring surrounding the base body circumferentially. Thus, the body can advantageously be designed in three parts and consist of the base body, which for example can be made of a hard plastic and put together two sealing rings made of elastomer, which run around the base body, for example run in grooves in the base body. The inner sealing rings then lie tightly circumferentially both on the base body and on the inner jacket of the inlet connector and seal the base body from the inner jacket of the inlet connector.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein Wasserein spritzsystem für einen Verbrennungsmotor ein Einspritzventil umfasst, wobei das Was sereinspritzsystem weiterhin einen Wassertank zum Speichern von Wasser und ein Förderelement zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank zu dem Einspritzventil umfasst. According to an advantageous embodiment it is provided that a water injection system for an internal combustion engine comprises an injection valve, the water injection system further comprising a water tank for storing water and a conveying element for conveying water from the water tank to the injection valve.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the description below. Show it
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des Einspritzventils, 1 shows a schematic longitudinal section through a first exemplary embodiment of the injection valve,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Längsschnitts durch das erste Ausführungs beispiel des Einspritzventils aus Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged view of the longitudinal section through the first embodiment example of the injection valve from Fig. 1,
Fig. 3 eine dreidimensionale Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des Einspritzventils aus Fig. 1, 3 shows a three-dimensional sectional illustration of the first exemplary embodiment of the injection valve from FIG. 1,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Einspritzventils, 4 shows a schematic longitudinal section through a second exemplary embodiment of the injection valve,
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Einspritzventils, Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel des Einspritzventils, 5 shows a schematic longitudinal section through a third exemplary embodiment of the injection valve, 6 shows a schematic longitudinal section through a fourth exemplary embodiment of the injection valve,
Fig. 7 eine dreidimensionale Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels des Ein spritzventils aus Fig. 6, Fig. 7 is a three-dimensional representation of the fourth embodiment of the injection valve A from Fig. 6,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wasserein spritzsystems, Fig. 8 is a schematic representation of an embodiment of a Wasserein injection system,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verbren nungsmotors mit einem Einspritzventil. Fig. 9 is a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine with an injection valve.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Der Fig. 1 ist ein Einspritzventil 1 für ein Wassereinspritzsystem 50 eines Verbren nungsmotors 100 zu entnehmen, das eine ringförmige Magnetspule 2 zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker 3 umfasst, der mit einem Ventilglied 4 verbunden ist. Das Ventilglied 4 ist vorliegend als Hohlnadel ausgeführt und an seinem dem Anker 3 abgewandten Ende mit einem kugelförmigen Ventilschließelement 29 zum Freigeben und Verschließen mindestens einer Einspritzöffnung 30 verbunden. Bei einer Bestro- mung der Magnetspule 2 bildet sich ein Magnetfeld aus, dessen Magnetkraft den An ker 3 einschließlich des Ventilglieds 4 und des Ventilschließelements 29 in Richtung eines Kerns 5 bewegt, um einen zwischen dem Kern 5 und dem Anker 3 ausgebildeten Arbeitsluftspalt 31 zu schließen. Das kugelförmige Ventilschließelement 29 gibt dabei die Einspritzöffnung 30 frei. Wird anschließend die Bestromung der Magnetspule 2 be endet, werden der Anker 3, das Ventilglied 4 und das Ventilschließelement 29 mittels der Federkraft einer Rückstellfeder 32 in ihre Ausgangslage zurückgestellt, so dass das Ventilschließelement 29 die Einspritzöffnung 30 wieder verschließt. 1 shows an injection valve 1 for a water injection system 50 of a combustion engine 100 which comprises an annular magnetic coil 2 for acting on a liftable armature 3 which is connected to a valve member 4. In the present case, the valve member 4 is designed as a hollow needle and, at its end facing away from the armature 3, is connected to a spherical valve closing element 29 for opening and closing at least one injection opening 30. When the magnet coil 2 is energized, a magnetic field is formed, the magnetic force of which moves the armature 3 including the valve member 4 and the valve closing element 29 in the direction of a core 5 in order to close a working air gap 31 formed between the core 5 and the armature 3 . The spherical valve closing element 29 releases the injection opening 30. If the energization of the solenoid 2 is then ended, the armature 3, the valve member 4 and the valve closing element 29 are returned to their starting position by means of the spring force of a return spring 32, so that the valve closing element 29 closes the injection opening 30 again.
Der Kern 5 ist hohlzylinderförmig ausgeführt und über ein hohlzylinderförmiges Verbin dungsteil 33 mit einem Einlassstutzen 6 verbunden, über den das Einspritzventil 1 mit Wasser aus einer nicht dargestellten Verteilerleitung, beispielsweise einem Rail, ver sorgbar ist. Der Einlassstutzen 6 wird dabei beispielsweise von einem tassenförmigen Anschlusselement der Verteilerleitung, einer Railtasse, umgriffen. Der Einlassbereich kann somit nach außen abgedichtet sein. The core 5 is designed as a hollow cylinder and connected via a hollow cylindrical connec tion part 33 to an inlet port 6, via which the injection valve 1 can be provided with water from a distribution line (not shown), for example a rail. The inlet connection 6 is, for example, of a cup-shaped one Connection element of the distribution line, a rail cup, encompassed. The inlet area can thus be sealed off from the outside.
Zur Reduzierung eines Totvolumens im Einlassbereich des Einspritzventils 1 ist in dem Einlassstutzen 6 des Einspritzventils 1 ein Körper 8 angeordnet. Der Körper 8 ist von einer Einlassrichtung des Einspritzventils 1 in der axialen Richtung a in die Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 eingesetzt. Der Körper 8 ist in der axialen Richtung a von ei nem Strömungskanal 9 durchsetzt. Der Strömungskanal 9 ist im Wesentlichen hohlzy linderförmig ausgebildet. Der Strömungskanal 9 definiert eine Einlassöffnung 10. Die Versorgung des Einspritzventils 1 mit Wasser aus der Verteilerleitung erfolgt demnach ausschließlich über den Strömungskanal 9. Der Körper weist einen Außenmantel 81 auf. Der Einlassstutzen 6 weist einen Innenmantel 61 auf. Der Außenmantel 81 des Körpers 8 ist dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 zugewandt. Der Körper 8 ist rotationsymmetrisch ausgebildet. To reduce a dead volume in the inlet region of the injection valve 1, a body 8 is arranged in the inlet connection 6 of the injection valve 1. The body 8 is inserted into the receptacle 60 of the inlet connector 6 from an inlet direction of the injection valve 1 in the axial direction a. The body 8 is penetrated by a flow channel 9 in the axial direction a. The flow channel 9 is essentially hollow cylinder-shaped. The flow channel 9 defines an inlet opening 10. The injection valve 1 is therefore supplied with water from the distributor line exclusively via the flow channel 9. The body has an outer jacket 81. The inlet connector 6 has an inner jacket 61. The outer jacket 81 of the body 8 faces the inner jacket 61 of the inlet connector 6. The body 8 is rotationally symmetrical.
Der im Körper 8 ausgebildete Strömungskanal 9 weist vorzugsweise eine Zylinderform auf. Der Durchmesser d des Strömungskanals 9 ist weiterhin vorzugsweise so klein wie möglich gewählt, um beim Rücksaugen eine möglichst hohe Strömungsgeschwin digkeit zu erzielen und eine nicht abreißende Wassersäule zu generieren. Zugleich ist der Durchmesser d des Strömungskanals 9 derart bemessen, dass weiterhin eine aus reichende Wasserversorgung des Einspritzventils 1 sichergestellt ist. Bevorzugt ist der Durchmesser d des Strömungskanals 9 kleiner als der Durchmesser der Verteilerlei tung, beispielsweise des Rails, gewählt. Der Durchmesser d des Strömungskanals 9 ist kann beispielsweise weniger als 3,0 Millimeter, vorzugsweise weniger als 2,5 Millimeter, insbesondere vorzugsweise weniger als 2,1 Millimeter betragen. In die sem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser d des Strömungskanals 9 zwei Mil limeter. Der Durchmesser d des Strömungskanals wird dabei in einer radialen Richtung senkrecht zur axialen Richtung a des Strömungskanals 9 gemessen. Der Körper 8, in dem der Strömungskanal 9 ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine Mindestwanddicke auf, die dem Radius des Strömungskanals 9 entspricht oder darüber liegt. The flow channel 9 formed in the body 8 preferably has a cylindrical shape. The diameter d of the flow channel 9 is also preferably selected to be as small as possible in order to achieve the highest possible flow rate when sucking back and to generate a non-tearing water column. At the same time, the diameter d of the flow channel 9 is dimensioned such that an adequate water supply for the injection valve 1 is still ensured. The diameter d of the flow channel 9 is preferably smaller than the diameter of the distribution line, for example the rail. The diameter d of the flow channel 9 ist can, for example, be less than 3.0 millimeters, preferably less than 2.5 millimeters, in particular preferably less than 2.1 millimeters. In this embodiment, the diameter d of the flow channel 9 is two millimeters. The diameter d of the flow channel is measured in a radial direction perpendicular to the axial direction a of the flow channel 9. The body 8 in which the flow channel 9 is formed preferably has a minimum wall thickness which corresponds to the radius of the flow channel 9 or is greater.
Durch die Verringerung des Totvolumens durch den in die Aufnahme 60 des Einlass stutzens 6 eingesetzten Körper 8 kann das Einspritzventil 1 schnell durch Rücksaugen entleert werden, so dass Schäden durch gefrierendes Wasser bei abgestelltem Ver brennungsmotor 100 und tiefen Außentemperaturen nicht zu befürchten sind. By reducing the dead volume through the body 8 inserted into the receptacle 60 of the inlet connector 6, the injection valve 1 can be sucked back quickly be emptied so that damage from freezing water when the combustion engine 100 is switched off and outside temperatures are not to be feared.
In den Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 sind verschiedene Darstellungen eines ersten Ausfüh rungsbeispiels des Körpers 8 dargestellt. Der Körper 8 ist in diesem Ausführungsbei spiel einstückig aus einem Zentralbereich 87, einem Verbindungsbereich 88 und einem äußeren Dichtring 89 ausgebildet. Der Verbindungsbereich 88 verbindet den äußeren Dichtring 89 mit dem Zentralbereich 87 des Körpers 8. Der Zentralbereich 87 des Kör pers 8 ist in der Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 angeordnet. Dabei liegt der Zent ralbereich 87 in dem Einlassstutzen 6 an dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 dicht an. Der Verbindungsbereich 88 und der äußere Dichtring 89 sind derart über den Kragen des Einlassstutzens 6 gestülpt, dass der Dichtring 89 dicht an einer Außenflä che 65 des Einlassstutzens 6 von außen her anliegt. Die Außenfläche 65 des Einlass stutzens 6, an der der Dichtring 89 anliegt, ist von dem Innenmantel 61 des Einlass stutzens 6 abgewandt. Der Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 ist bezüglich des Einlassstutzens 6 nach innen gewandt. Die Außenfläche 65 des Einlassstutzens 6 ist nach außen gewandt. Im Vergleich zu dem äußeren Dichtring 89 und dem Zentralbe reich 87 ist der Verbindungsbereich 88 verjüngt ausgebildet. So ist der Verbindungsbe reich 88 flexibel genug, um den äußeren Dichtring 89 zusammen mit dem Verbin dungsbereich 88 um den Einlassstutzen 6 zu stülpen. Der Körper 8 ist in diesem Aus führungsbeispiel vollständig aus einem Elastomer ausgebildet. In FIGS. 1, 2 and 3, various representations of a first exemplary embodiment of the body 8 are shown. In this embodiment, the body 8 is formed in one piece from a central region 87, a connecting region 88 and an outer sealing ring 89. The connecting area 88 connects the outer sealing ring 89 to the central area 87 of the body 8. The central area 87 of the body 8 is arranged in the receptacle 60 of the inlet connector 6. In this case, the central region 87 in the inlet connector 6 lies tightly against the inner jacket 61 of the inlet connector 6. The connecting area 88 and the outer sealing ring 89 are slipped over the collar of the inlet connector 6 in such a way that the sealing ring 89 rests tightly against an outer surface 65 of the inlet connector 6 from the outside. The outer surface 65 of the inlet connector 6, on which the sealing ring 89 rests, faces away from the inner jacket 61 of the inlet connector 6. The inner jacket 61 of the inlet connector 6 faces inwardly with respect to the inlet connector 6. The outer surface 65 of the inlet connection 6 faces outwards. Compared to the outer sealing ring 89 and the Zentralbe rich 87, the connecting area 88 is tapered. Thus, the connection area 88 is flexible enough to put the outer sealing ring 89 together with the connection area 88 around the inlet connector 6. In this exemplary embodiment, the body 8 is formed entirely from an elastomer.
In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Körpers 8 und des Einspritzventils 1 dargestellt. In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Körpers 8 und des Ein spritzventils 1 dargestellt. In dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel ist an dem Körper 8 jeweils ein erster Abdichtbereich 83 und ein zweiter Abdichtbereich 84 aus gebildet. Der Körper 8 ist in diesen Ausführungsbeispielen einstückig ausgebildet und vollständig aus elastischen Material, insbesondere vollständig aus einem Elastomer ausgebildet. Der Körper 8 kann aber beispielsweise auch mehrstückig ausgebildet sein und sich aus unterschiedlichen Teilen aus unterschiedlichen Materialien zusammen setzen. Der erste Abdichtbereich 83 und der zweite Abdichtbereich 84 sind aus dem elastischen Material, insbesondere aus dem Elastomer ausgebildet. Wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, ist der erste Abdichtbereich 83 an einem einlassseitigen Ende des Körpers 8 ausgebildet und der zweite Abdichtbereich 84 an einem auslassseitigen En- de des Körpers 8 ausgebildet. Der Körper 8 liegt mit den Abdichtbereichen 83, 84 um laufend dicht an dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 an. Durch die Elastizität des Körpers 8 an den Abdichtbereichen 83, 84 wird dabei ein den Körper umlaufend dichter Kontakt zwischen dem Körper 8 und dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 hergestellt. Die Abdichtbereiche 83, 84 können beispielsweise auch als Dichtlippe ausgebildet sein. In den in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist je weils der zweite Abdichtbereich 84 des Körpers als Dichtlippe ausgebildet. In Fig. 4, a second embodiment of the body 8 and the injection valve 1 is shown. In Fig. 5, a third embodiment of the body 8 and the A injection valve 1 is shown. In the second and third exemplary embodiment, a first sealing area 83 and a second sealing area 84 are each formed on the body 8. In these exemplary embodiments, the body 8 is made in one piece and is made entirely from elastic material, in particular made entirely from an elastomer. The body 8 can, for example, also be configured in several pieces and be composed of different parts made of different materials. The first sealing area 83 and the second sealing area 84 are formed from the elastic material, in particular from the elastomer. As shown in FIGS. 4 and 5, the first sealing area 83 is formed at an inlet-side end of the body 8 and the second sealing area 84 is formed at an outlet-side end. de of the body 8 is formed. The body 8 with the sealing areas 83, 84 rests continuously and tightly against the inner jacket 61 of the inlet connector 6. As a result of the elasticity of the body 8 at the sealing areas 83, 84, a tight contact between the body 8 and the inner jacket 61 of the inlet connector 6 is established around the body. The sealing areas 83, 84 can also be designed as a sealing lip, for example. In the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 4 and 5, the second sealing area 84 of the body is designed as a sealing lip.
Wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, ist an dem Körper 8 zwischen dem ersten Abdicht bereich 83 und dem zweiten Abdichtbereich 84, an denen der Körper 8 mit dem In nenmantel 61 des Einlassstutzens 6 in Kontakt steht, ein Zwischenbereich 86 ausge bildet. An dem Zwischenbereich 86 steht der Körper 8 mit dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 nicht in direktem Kontakt, sondern ist von diesem beabstandet. Dafür ist der Außendurchmesser des Körpers 8 im Zwischenbereich 86 im Vergleich zu den Abdichtbereichen 83, 84 verjüngt. Der Außendurchmesser des Körpers 8 wird in radia ler Richtung r senkrecht zur axialen Richtung a gemessen. Der Außendurchmesser bemisst dabei den Durchmesser der Außenmantels 81 des Körpers 8. Durch den ge ringeren Außendurchmesser im Zwischenbereich 86 ist der Körper 8 im Zwischenbe reich 86 von dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6 durch einen Hohlraum 11 be abstandet. Der Hohlraum 11 erstreckt sich in axialer Richtung a von dem ersten Ab dichtbereich 83 zu dem zweiten Abdichtbereich 84 und in radialer Richtung r von dem Außenmantel 81 des Körpers 81 bis zu dem Innenmantel 61 des Einlassstutzens 6. Gefriert Wasser im Strömungskanal 9 und dehnt sich dabei aus, so kann sich der elas tische Körper 8, beispielsweise in der radialen Richtung, beispielsweise in den Hohl raum 11 hinein verformen. Somit kann der elastisch verformte Körper 8 dem Wasser den beim Gefrieren zusätzlich benötigten Platz zur Verfügung stellen. Verflüssigt sich das Wasser dann wieder, nimmt der elastische Körper wieder seine ursprüngliche Form an. As shown in FIGS. 4 and 5, an intermediate area 86 is formed on the body 8 between the first sealing area 83 and the second sealing area 84, where the body 8 is in contact with the inner casing 61 of the inlet connector 6 . At the intermediate region 86, the body 8 is not in direct contact with the inner jacket 61 of the inlet connection 6, but is spaced from it. For this, the outer diameter of the body 8 in the intermediate area 86 is tapered in comparison to the sealing areas 83, 84. The outer diameter of the body 8 is measured in the radial direction r perpendicular to the axial direction a. The outer diameter measures the diameter of the outer shell 81 of the body 8. Due to the ge smaller outer diameter in the intermediate region 86, the body 8 in the intermediate region 86 is spaced apart from the inner shell 61 of the inlet port 6 by a cavity 11. The cavity 11 extends in the axial direction a from the first sealing area 83 to the second sealing area 84 and in the radial direction r from the outer jacket 81 of the body 81 to the inner jacket 61 of the inlet port 6. Water freezes in the flow channel 9 and expands in the process off, the elastic body 8 can deform, for example in the radial direction, for example into the hollow space 11. Thus, the elastically deformed body 8 can provide the water with the additional space required when it freezes. If the water liquefies again, the elastic body returns to its original shape.
In Fig. 6 und Fig. 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Einspritzventils 1 mit ei nem Körper 8 dargestellt. In dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Körper 8 dreiteilig ausgebildet. Der Körper 8 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen, beispielswei se aus hartem Kunststoff ausgebildeten, Grundkörper 73. Der Körper 8 umfasst wei terhin einen ersten inneren Dichtungsring 71 und einen zweiten inneren Dichtungsring 72. Die Dichtringe 71, 72 sind aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet. Der erste innere Dichtungsring 71 bildet den ersten Abdichtbe reich 83 des Körpers 8. Der zweite innere Dichtungsring 72 bildet den zweiten Abdicht bereich 84 des Körpers 8. An dem Grundkörper 73 sind zwei den Grundkörper 73 um laufende Nuten ausgebildet. Die Dichtungsringe 71, 72 sind in den Nuten des Grund körpers 73 angeordnet und bilden zusammen mit dem Grundkörper 73 den Körper 8. An dem Körper 8 ist zwischen dem ersten Abdichtbereich 83 und dem zweiten Abdich tbereich 84, an denen der Körper 8 über die inneren Dichtringe 71, 72 mit dem Innen mantel 61 des Einlassstutzens 6 in Kontakt steht, ein Zwischenbereich 86 ausgebildet. An dem Zwischenbereich 86 steht der Körper 8 mit dem Innenmantel 61 des Einlass stutzens 6 nicht in direktem Kontakt, sondern ist von diesem durch einen Hohlraum 11 beabstandet. Dafür ist der Außendurchmesser des Körpers 8 im Zwischenbereich 86 im Vergleich zu den Abdichtbereichen 83, 84 verjüngt. In Fig. 6 and Fig. 7, a fourth embodiment of an injection valve 1 with egg nem body 8 is shown. In the fourth exemplary embodiment, the body 8 is designed in three parts. In this exemplary embodiment, the body 8 comprises a base body 73, for example made of hard plastic. The body 8 furthermore comprises a first inner sealing ring 71 and a second inner sealing ring 72. The sealing rings 71, 72 are formed from an elastic material, in particular from an elastomer. The first inner sealing ring 71 forms the first sealing area 83 of the body 8. The second inner sealing ring 72 forms the second sealing area 84 of the body 8. On the base body 73, two grooves running around the base body 73 are formed. The sealing rings 71, 72 are arranged in the grooves of the base body 73 and together with the base body 73 form the body 8. On the body 8 is between the first sealing area 83 and the second sealing area 84, where the body 8 over the inner Sealing rings 71, 72 with the inner jacket 61 of the inlet connector 6 is in contact, an intermediate region 86 is formed. At the intermediate region 86, the body 8 is not in direct contact with the inner jacket 61 of the inlet connector 6, but is spaced from it by a cavity 11. For this, the outer diameter of the body 8 in the intermediate area 86 is tapered in comparison to the sealing areas 83, 84.
In Fig. 8 ist ein Wassereinspritzsystem 50 mit Einspritzventilen 1 dargestellt. Das Was sereinspritzsystem 50 ist für einen Verbrennungsmotor 100 vorgesehen und umfasst wenigstens eine Verteilerleitung 7 sowie wenigstens ein Einspritzventil 1. Eine der Ver sorgung der Einspritzventile 1 mit Wasser dienende Verteilerleitung 7 wird auch Rail 7 genannt. Das dargestellte Wassereinspritzsystem 50 umfasst beispielhaft vier solcher Einspritzventile 1. Die Einspritzventile 1 sind an einer Verteilerleitung 7 angeschlossen. 8 shows a water injection system 50 with injection valves 1. What sereinspritzsystem 50 is provided for an internal combustion engine 100 and comprises at least one distributor line 7 and at least one injection valve 1. A supply of the injection valves 1 with water serving distributor line 7 is also called a rail 7. The water injection system 50 shown includes, for example, four such injection valves 1. The injection valves 1 are connected to a distributor line 7.
Üblicherweise weist eine Verteilerleitung 7 mindestens ein tassenförmiges Anschlus selement für den Anschluss eines Einspritzventils 1 auf. Das Einspritzventil 1 ist über das tassenförmige Anschlusselement mit der Verteilerleitung 7 verbunden. Die Verbin dung kann beispielsweise eine Steck-, Press-, Klemm-, Rast- und/oder eine Schraub verbindung sein. Dieses Anschlusselement wird auch Railtasse genannt. Die Railtasse umgreift dabei das einlassseitige Ende des Einspritzventils 1 im Bereich des Einlass stutzens 6. Ein zwischen dem tassenförmigen Anschlusselement und dem Einlassstut zen 6 bzw. dem Körper 8 verbleibender Axial- und/oder Radialspalt kann dabei zur Aufnahme eines Dichtelements, insbesondere eines Dichtrings, genutzt werden, so dass der Einlassbereich des Einspritzventils 1 nach außen abgedichtet ist. Der Dicht ring kann außenumfangseitig auf dem Körper angeordnet sein bzw. den Körper ab schnittsweise umgeben, so dass er radial dichtet. Alternativ oder ergänzend kann der Dichtring an einer ringförmigen Stirnfläche des Körpers 8 axial abgestützt sein, so dass er axial abdichtet. A distributor line 7 usually has at least one cup-shaped connection element for connecting an injection valve 1. The injection valve 1 is connected to the distributor line 7 via the cup-shaped connection element. The connection can, for example, be a plug, press, clamp, latch and / or screw connection. This connection element is also called a rail cup. The rail cup encompasses the inlet-side end of the injection valve 1 in the area of the inlet connector 6. An axial and / or radial gap remaining between the cup-shaped connection element and the inlet connector 6 or the body 8 can be used to accommodate a sealing element, in particular a sealing ring, can be used, so that the inlet area of the injection valve 1 is sealed off from the outside. The sealing ring can be arranged on the outer circumference of the body or surround the body in sections so that it seals radially. Alternatively or in addition, the The sealing ring can be axially supported on an annular end face of the body 8 so that it seals axially.
Das Totvolumen der Railtasse hängt von der konkreten Ausgestaltung der Railtasse sowie der Ausgestaltung des einlassseitigen Endes des Einspritzventils 1 ab. Zur Mi nimierung des Totvolumens in der Railtasse bzw. des tassenförmigen Anschlussele ments kann der in den Einlassstutzen 6 eingesetzte Körper 8 diesen in axialer Rich tung a und/oder in radialer Richtung überragen. Beispielsweise kann der Körper 8 Ver bindungsbereich 88 aufweisen, der den Einlassstutzen 6 in axialer und radialer Rich tung überragt. Der Verbindungsbereich 88 und der äußere Dichtring 89 können zur Ab stützung des Einspritzventils 1 an einem tassenförmigen Anschlusselement der Vertei lerleitung 7 genutzt werden. The dead volume of the rail cup depends on the specific design of the rail cup and the design of the inlet end of the injection valve 1. In order to minimize the dead volume in the rail cup or the cup-shaped connection element, the body 8 inserted into the inlet connector 6 can project beyond this in the axial direction a and / or in the radial direction. For example, the body 8 can have connection area 88 which protrudes beyond the inlet port 6 in the axial and radial direction. The connection area 88 and the outer sealing ring 89 can be used to support the injection valve 1 on a cup-shaped connection element of the distributor line 7.
Die Verteilerleitung 7 bzw. das Rail 7 wird aus einem Wassertank 15 mit Wasser ver sorgt wird. Das Wasser wird der Verteilerleitung 7 mit Hilfe eines Förderelement 16 über eine Wasserleitung 17 zugeführt. Das Förderelement 16 ist vorliegend als außer halb des Wassertanks 15 angeordnete, elektromotorisch antreibbare Pumpe ausge führt. Andere Ausführungen des Förderelements 16 sind aber auch möglich. Insbeson dere kann das Förderelement 16 in dem Wassertank 15 angeordnet bzw. in den Tank boden integriert sein. Das Förderelement 16 kann derart ausgelegt sein, dass es eine Umkehr der Förderrichtung ermöglicht, um die eisdruckempfindlichen Leitungen und/oder Komponenten des Systems, insbesondere die Einspritzventile 1, durch Rück saugen entleeren zu können. The distribution line 7 or the rail 7 is provided ver from a water tank 15 with water. The water is fed to the distribution line 7 with the aid of a conveying element 16 via a water line 17. The conveying element 16 is present as an outside half of the water tank 15 arranged, electric motor-driven pump leads out. However, other designs of the conveying element 16 are also possible. In particular, the conveying element 16 can be arranged in the water tank 15 or integrated into the bottom of the tank. The conveying element 16 can be designed in such a way that it enables the conveying direction to be reversed in order to be able to drain the ice pressure-sensitive lines and / or components of the system, in particular the injection valves 1, by sucking back.
Um nach einer Entleerung ein Zurückströmen von Wasser aus dem Wassertank 15 in Richtung des Förderelements 16 zu verhindern, kann in der Wasserleitung 17 strom aufwärts des Förderelements 16 ein Absperrelement 18, insbesondere ein Rück schlagventil, angeordnet sein. Stromaufwärts des Absperrelements 18 ist vorliegend ein Filter 19 angeordnet, der den Eintrag schädlicher Partikel in das Förderelement 16 und die Einspritzventile 1 verhindert. In order to prevent water from flowing back from the water tank 15 in the direction of the conveying element 16 after emptying, a shut-off element 18, in particular a non-return valve, can be arranged in the water line 17 upstream of the conveying element 16. In the present case, a filter 19 is arranged upstream of the shut-off element 18, which prevents the entry of harmful particles into the conveying element 16 and the injection valves 1.
Bei dem in der Fig. 8 dargestellten System zweigt stromabwärts des Förderele ments 16 eine Rücklaufleitung 22 von der Wasserleitung 17 ab, die im Wassertank 15 endet. Über die Rücklaufleitung 22 kann eine überschüssige Fördermenge des För- derelements 16 in den Wassertank 15 rückgeführt werden, beispielsweise, um den Druck in der Verteilerleitung 7 zu regeln. Zur Druckregelung kann in der Verteilerlei tung 7 oder in der Wasserleitung 17 ein Drucksensor 23 vorgesehen sein. Damit über die Rücklaufleitung 22 während des Rücksaugvorgangs kein Wasser aus dem Wasser- tank 15 angesaugt wird, ist in der Rücklaufleitung 22 ein Rückschlagventil 20 vorgese hen. Dem Rückschlagventil 20 ist ferner eine Drossel 21 vorgelagert, mit welcher ein Staudruck zur Realisierung der Druckregelung aufgebaut werden kann. In the system shown in FIG. 8, downstream of the conveyor element 16, a return line 22 branches off from the water line 17, which ends in the water tank 15. Via the return line 22, an excess flow rate of the conveying derelements 16 are fed back into the water tank 15, for example to regulate the pressure in the distribution line 7. To regulate the pressure, a pressure sensor 23 can be provided in the distribution line 7 or in the water line 17. So that no water is sucked in from the water tank 15 via the return line 22 during the back suction process, a check valve 20 is provided in the return line 22. The check valve 20 is also preceded by a throttle 21, with which a dynamic pressure can be built up to implement the pressure regulation.
Wie der Fig. 9 zu entnehmen ist, sind die Einspritzventile 1 an einem Saugrohr 24 an- geordnet, über das ein Brennraum 25 des Verbrennungsmotors 100 mit Verbrennungs luft versorgt wird. Die Wassereinspritzung erfolgt somit außerhalb des Brennraums 25 durch das Einspritzventil 1 in das Saugrohr 24 der Brennkraftmaschine 100. Das Was ser wird dem Brennraum 25 zusammen mit der Verbrennungsluft zugeführt. Der Kraft stoff wird mittels eines Kraftstoff! njektors 26 direkt in den Brennraum 25 eingespritzt. As can be seen from FIG. 9, the injection valves 1 are arranged on an intake pipe 24, via which a combustion chamber 25 of the internal combustion engine 100 is supplied with combustion air. The water is thus injected outside the combustion chamber 25 through the injection valve 1 into the intake manifold 24 of the internal combustion engine 100. The water is supplied to the combustion chamber 25 together with the combustion air. The fuel is produced by means of a fuel! injector 26 is injected directly into combustion chamber 25.
Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dar gestellten Ausführungsbeispiele möglich. Of course, other exemplary embodiments and mixed forms of the exemplary embodiments provided are also possible.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Einspritzventil (1) für ein Wassereinspritzsystem (50) eines Verbrennungsmotors (100), umfassend eine ringförmige Magnetspule (2) zur Einwirkung auf einen hubbe weglichen Anker (3), der mit einem Ventilglied (4) verbunden ist, ferner umfassend ei nen hohlzylinderförmigen Kern (5), der zumindest abschnittsweise von der Magnetspu le (2) umgeben ist und an einem Einlassstutzen (6) ausbildet oder mit einem Einlass stutzen (6) verbunden ist, wobei das Einspritzventil (1) über den Einlassstutzen (6) mit Wasser versorgbar ist, wobei in den Einlassstutzen (6) ein Körper (8) eingesetzt ist, wobei an dem Einlassstutzen (6) in einer Aufnahme (60) des Einlassstutzens (6) ein Innenmantel (61) ausgebildet ist, wobei an dem Körper (8) ein Außenmantel (81) aus gebildet ist, wobei der Außenmantel (81) des Körpers (8) zumindest abschnittsweise in direktem Kontakt mit dem Innenmantel (61) des Einlassstutzens (6) steht, wobei der Körper (8) in axialer Richtung (a) von wenigstens einem Strömungskanal (9) durchsetzt ist, wobei der in dem Körper (8) ausgebildete Strömungskanal (9) eine Einlassöff nung (10) zur Versorgung des Eispritzventils (1) mit Wasser definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) zumindest teilweise aus ei nem elastischen Material ausgebildet ist, das an dem Innenmantel (61) des Einlass stutzens (6) direkt anliegt. 1. Injection valve (1) for a water injection system (50) of an internal combustion engine (100), comprising an annular magnetic coil (2) for acting on a Hubbe movable armature (3) which is connected to a valve member (4), further comprising egg NEN Hollow cylindrical core (5), which is at least partially surrounded by the Magnetspu le (2) and forms on an inlet connector (6) or is connected to an inlet connector (6), the injection valve (1) via the inlet connector (6) with Water can be supplied, a body (8) being inserted into the inlet connector (6), an inner jacket (61) being formed on the inlet connector (6) in a receptacle (60) of the inlet connector (6), with an inner jacket (61) being formed on the body ( 8) an outer jacket (81) is formed, the outer jacket (81) of the body (8) being at least partially in direct contact with the inner jacket (61) of the inlet connector (6), the body (8) in the axial direction ( a) of at least one flow channel (9 ) is penetrated, the flow channel (9) formed in the body (8) defining an inlet opening (10) for supplying the ice injection valve (1) with water, characterized in that the body (8) is at least partially made of an elastic material is formed that on the inner jacket (61) of the inlet connector (6) rests directly.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ab dichtbereich (83) des Körpers (8) aus dem elastischen Material ausgebildet ist und an einem einlassseitigen Ende des Körpers (8) an dem Innenmantel (61) des Einlassstut zens (6) dicht anliegt und/oder dass ein zweiter Abdichtbereich (84) des Körpers (8) aus dem elastischen Mate rial ausgebildet ist und an einem auslassseitigen Ende des Körpers (8) an dem Innen mantel (61) des Einlassstutzens (6) dicht anliegt. 2. Injection valve according to claim 1, characterized in that a first sealing area (83) of the body (8) is formed from the elastic material and at an inlet-side end of the body (8) on the inner jacket (61) of the inlet connector (6 ) is tight and / or that a second sealing area (84) of the body (8) is formed from the elastic mate rial and at an outlet-side end of the body (8) on the inner jacket (61) of the inlet connector (6) tightly.
3. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass an dem Körper (8) ein Zwischenbereich (86) ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser des Körpers (8) in dem Zwischenbereich (86) derart verjüngt ist, dass der Außenmantel (81) des Körpers (8) in dem Zwischenbereich (86) von dem In nenmantel (61) des Einlassstutzens (6) durch einen Hohlraum (11) beabstandet ist. 3. Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that an intermediate region (86) is formed on the body (8), the outer diameter of the body (8) being tapered in the intermediate region (86) such that the outer jacket ( 81) of the body (8) in the intermediate region (86) is spaced from the inner jacket (61) of the inlet connector (6) by a cavity (11).
4. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hohl raum (11) in der axialen Richtung (a), insbesondere zwischen dem ersten Abdichtbe reich (83) und dem zweiten Abdichtbereich (84) erstreckt. 4. Injection valve according to claim 3, characterized in that the hollow space (11) extends in the axial direction (a), in particular between the first sealing area (83) and the second sealing area (84).
5. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass an dem Körper (8) ein äußerer Dichtring (89) ausgebildet ist, wobei der Körper (8) einen Zentralbereich (87) aufweist, der in der Aufnahme (60) des Einlass stutzens (6) angeordnet ist, wobei der äußere Dichtring (89) durch einen Verbindungs bereich (88) des Körpers (8) mit dem Zentralbereich (87) des Körpers (8) verbunden ist. 5. Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that an outer sealing ring (89) is formed on the body (8), the body (8) having a central region (87) which is in the receptacle (60) of the Inlet nozzle (6) is arranged, the outer sealing ring (89) being connected to the central area (87) of the body (8) by a connecting area (88) of the body (8).
6. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der den äußeren Dichtring (89) des Körpers (8) mit dem Zentralbereich (87) des Körpers (8) verbinden de Verbindungsbereich (88) des Körpers (8) bezüglich des äußeren Dichtrings (89) und des Zentralbereichs (87) verjüngt ausgebildet ist. 6. Injection valve according to claim 5, characterized in that the outer sealing ring (89) of the body (8) with the central region (87) of the body (8) connect the connecting region (88) of the body (8) with respect to the outer sealing ring ( 89) and the central region (87) is tapered.
7. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Dichtring (89) des Körpers (8) an einer von dem Innenmantel (61) des Einlassstutzens (6) abgewandten Außenfläche (65) des Einlassstutzens (6) von außen her an dem Einlassstutzen (6) anliegt. 7. Injection valve according to one of claims 5 or 6, characterized in that the outer sealing ring (89) of the body (8) on an outer surface (65) of the inlet connector (6) facing away from the inner jacket (61) of the inlet connector (6) on the outside of the inlet port (6).
8. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Körper (8) vollständig aus dem elastischen Material, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet ist. 8. Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the body (8) is formed entirely from the elastic material, in particular from an elastomer.
9. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) einen ersten inneren Dichtring (71) umfasst, der aus dem elastischen Material ausgebildet ist und den ersten Abdichtbereich (83) des Körpers (8) bildet und der Körper (8) einen zweiten inneren Dichtring (72) umfasst, der aus dem elastischen Material ausgebildet ist den zweiten Abdichtbereich (84) des Körpers (8) bildet, wobei der Körper (8) weiterhin einen Grundkörper (73) umfasst, der von dem Strömungskanal (9) durchsetzt ist, wobei der erste innere Dichtring (71) und der zweite innere Dichtring (72) den Grundkörper (73) umlaufend umgeben. 9. Injection valve according to one of claims 2 to 8, characterized in that the body (8) comprises a first inner sealing ring (71) which is formed from the elastic material and forms the first sealing region (83) of the body (8) and the body (8) comprises a second inner sealing ring (72) which is formed from the elastic material forms the second sealing region (84) of the body (8), the body (8) further comprising a base body (73), which is formed by the flow channel (9) is penetrated, wherein the first inner sealing ring (71) and the second inner sealing ring (72) surround the base body (73) circumferentially.
10. Wassereinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor (100) mit wenigstens einem Einspritzventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wasserein spritzsystem (50) weiterhin einen Wassertank (15) zum Speichern von Wasser und ein Förderelement (16) zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank (15) zu dem Ein spritzventil (1) umfasst. 10. Water injection system for an internal combustion engine (100) with at least one injection valve (1) according to one of the preceding claims, wherein the Wasserein injection system (50) further comprises a water tank (15) for storing water and a conveying element (16) for conveying water from the water tank (15) to the A injection valve (1).
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