内燃机的喷水设备以及用于运行这种喷水设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种内燃机的喷水设备。喷水设备包括：用于存储水的水箱；至少一个水‑燃料喷射器，该至少一个水‑燃料喷射器借助水管路与水箱连接并且能经由燃料管路供给以燃料，其中，水‑燃料喷射器被设立为用于喷入水和/或喷入燃料；和至少一个喷水器，该至少一个喷水器与水箱连接并且被设立为用于喷水。喷水设备还包括用于将水从水箱输送至喷水器和/或水‑燃料喷射器的输送元件并且包括控制单元，该控制单元被设立为用于打开喷水器。输送元件被设立为用于当喷水器打开时处于喷水器中的和/或处于喷水器和水箱之间的区域中的水被吸回并且被供应给水箱。此外，本发明专利技术涉及一种包括此类喷水设备的内燃机以及一种用于运行此类喷水设备的方法。

Water spraying equipment of internal combustion engine and method for running such water spraying equipment

The invention relates to a water spray device for an internal combustion engine. A water sprinkler consists of a water tank for storing water; at least one water jet fuel injector, which is connected to a water tank with a water tank and can be supplied with fuel through a fuel line, in which the water jet fuel ejector is used to spray and / or spray fuel; and at least one sprinkler. The at least one sprinkler is connected with the water tank and is set up for spraying water. The water spray device also includes a transport element for transporting water from the water tank to the water sprinkler and / or the water fuel injector, and includes a control unit, which is set up to open the water spray. The conveying element is set up as the water in the area between the sprinkler and / or between the sprinkler and the water tank when the sprinkler is opened and is supplied to the water tank. In addition, the invention relates to an internal combustion engine comprising such a water spraying device and a method for running such a water spraying device.

【技术实现步骤摘要】
内燃机的喷水设备以及用于运行这种喷水设备的方法
本专利技术涉及一种内燃机的喷水设备以及一种此类内燃机。本专利技术的另一方面涉及一种用于运行此类喷水设备的方法。
技术介绍
由于对良好的混合物准备和减少的二氧化碳排放的越来越高的要求，内燃机在燃料消耗方面越来越优化。尽可能最好地满足所述要求的系统解决方案提出：每个气缸使用两个燃料喷射器。然而，已知的内燃机可能在具有高负荷的运行点中在消耗方面非最优地运行，因为该运行由于爆震倾向和高的废气温度而受限。用于减小爆震倾向以及用于降低废气温度的可能措施是喷水。为了实现喷水，附加于燃料喷射器地使用喷水器。然而，由于设立有总共三个喷射器，内燃机的结构尺寸会增加。已知的喷水系统中的另一个问题是，喷水系统的水引导部件可能结冰。为了使该系统即使在喷水系统中所使用的水的冰点以下的温度时也运行，将防冻成分添加到喷水系统的水中。然而，这些成分影响内燃机的燃烧特性并且需要附加的运行物料。
技术实现思路
与此相对，本专利技术的内燃机喷水设备具有以下优点：能够避免喷水设备的构件由于结冰而损坏，而不会防结冰地设计这些构件。为此，不需要另外的运行物料或附加的成分。此外，能够实现喷水设备的简单和有利的设计。这根据本专利技术通过内燃机的喷水设备来实现，其中，喷水设备包括用于存储水的水箱、至少一个水-燃料喷射器、至少一个喷水器、输送元件、和控制单元。在此，水-燃料喷射器借助水管路与水箱连接并且能经由燃料管路被供给以燃料。水-燃料喷射器还被设立为用于喷水和/或喷入燃料。喷水器与水箱连接并且被设立为用于喷水。此外，输送元件被设立为用于将水从水箱中输送至喷水器和/或水-燃料喷射器。优选，控制单元被设立为用于打开喷水器，其中，输送元件被设立为用于当喷水器被打开时将处于喷水器中的水和/或处于喷水器和水箱之间的区域中的水吸回并且供应至水箱。通过使用既能够喷水又能够喷入燃料的喷射器，实现了节省空间的布置。通过设置喷水器并且通过输送元件的所述运行方式能够将至少一部分量的水从喷水器和/或喷水器和水箱之间的区域移除，使得即使在结冰的情况下喷水器和/或其它水引导部件也不会受损坏。此外，通过打开喷水器，空气进入到喷水器中，这导致水被快速地从喷水器输送至水箱。在喷水设备或内燃机的正常运行中，除了水-燃料喷射器以外喷水器也能够被用于喷水。尤其，如果设置有内燃机的增压，那么在此喷水器有助于吸入空气和/或增压空气的冷却以及有助于进气歧管、进气通道和进气阀的清洁。以下运行应理解为正常运行，在该运行中尤其由燃烧所决定地将水从水箱输送至喷水器和/或水-燃料喷射器。优选实施方式示出本专利技术的优选扩展构型。优选，控制单元被设立为用于在内燃机关停之后、尤其在内燃机每次关停之后打开喷水器并且用于将处于喷水器中的水和/或处于喷水器和水箱之间的区域中的水吸回并且供应至水箱。这是特别有利的，因为在内燃机关停之后不发生(与燃烧相关的)喷水，否则水可能会由此留在喷水设备中。这可能在水的冰点以下的低温时由于结冰而引起喷水设备、尤其是喷水器的构件损坏。尤其，内燃机不具有启停系统和/或没有设置在混合动力车辆中。优选，喷水器布置在水-燃料喷射器之前的水管路的分支管路中，其中，在分支管路与水-燃料喷射器之间的水管路中布置有截止元件。因此保证，在将水从喷水器和水箱与喷水器之间的区域吸回时，没有燃料和/或没有燃料-水混合物从水-燃料喷射器回到水管路或水箱中。根据本专利技术的一个优选构型，截止元件构造为止回阀，该止回阀能向着从水箱到水-燃料喷射器的方向打开。这提供用于为了来自水-燃料喷射器的燃料和/或水-燃料混合物而截止通向水箱的路径的简单和低成本的解决方案的优点。在通过输送元件并且通过由此在水管路和分支管路中产生的负压来吸回时使止回阀闭合或保持在闭合状态中。根据本专利技术的一个替代的优选构型，截止元件可以是可控的截止阀。在此，可控的截止阀的控制优选通过控制单元来进行。优选，喷水器布置在内燃机的进气歧管上。以下构件应理解为进气歧管，该构件布置在内燃机的气缸体上并且经由该构件给内燃机的一个或多个气缸供给空气。进气歧管包括一个或多个进气通道。尤其，进气歧管具有带有横截面积的区域，该区域分支到进气通道中。进气通道分别具有比进气歧管的横截面积小的横截面积。由于喷水器位于进气歧管中，在正常运行中能够发生针对所有进气通道的共同喷水。如果在内燃机中设置有具有涡轮机和压缩机的、用于提高所吸入的空气的压力的涡轮增压器，那么喷水器优选能够沿空气的吸入方向布置在涡轮增压器的压缩机之前或之后。通过使喷水器位于压缩机之前，能够在压缩之前使所吸入的空气富含水，由此能够控制压缩后的空气的特性。在将喷水器布置在压缩机之后的情况下，喷入的水量能够降低压缩后的空气的由于压缩而上升的温度。根据本专利技术的另一替代的优选构型，喷水器能够布置在节气门之前的区域上、尤其是空气吸入区域上。因此，随着空气的调节也能够同时调节在空气中被一同接收的所喷入的水量。优选，控制单元被设立为用于完全排空喷水器。替代地可考虑，控制单元被设立为用于这样操控输送元件和/或喷水器，使得预定的水剩余量保留在喷水器中。因此，在后一种情况下能够立即提供接下来所要求的喷水，这在负荷突变时特别有利。本专利技术还涉及一种包括之前所述的喷水设备的内燃机。本专利技术的另一方面涉及一种用于运行内燃机的喷水设备的方法。在此，喷水设备包括：水箱；至少一个水-燃料喷射器，所述至少一个水-燃料喷射器借助水管路与水箱连接并且能经由燃料管路被供给以燃料，其中，水-燃料喷射器被设立为用于喷水和/或喷入燃料；至少一个喷水器；和输送元件。优选，该方法包括以下步骤：打开喷水器；将喷水器中的水和/或处于喷水器和水箱之间的区域中的水吸回；以及将水供应至水箱。在这里也得到关于喷水设备所描述的优点。优选，在内燃机关停之后、尤其在内燃机每次关停之后打开喷水器，并且将处于喷水器中的水和/或处于喷水器和水箱之间的区域中的水吸回。优选，喷水器布置在水-燃料喷射器之前的水管路的分支管路中，其中，在分支管路和水-燃料喷射器之间的水管路中布置有截止元件，在将水吸回时闭合该截止元件。附图说明下面参照附图详细描述本专利技术的实施例，其中，相同或功能相同的部件分别用相同的附图标记来标明。在附图中：图1具有根据本专利技术第一实施例的喷水设备的内燃机的强烈简化的示意性视图，图2根据第一实施例的喷水设备在正常运行中的简化的示意性视图，图3具有根据第二实施例的喷水设备的内燃机的强烈简化的示意性视图，图4具有根据第三实施例的喷水设备的内燃机的强烈简化的示意性视图，以及图5具有根据第四实施例的喷水设备的内燃机的强烈简化的示意性视图。具体实施方式下面参照图1和2详细描述根据第一实施例的内燃机2的喷水设备1。尤其，内燃机2按照奥托原理以汽油直喷来运行。在图1中示意性地示出具有多个气缸的内燃机2以及本专利技术喷水设备1的一部分。内燃机2每个气缸包括一个燃烧室20，活塞21可在该燃烧室中来回运动。此外，内燃机2优选每个气缸具有一个进气通道22，经由该进气通道将空气供应至燃烧室20。废气经由废气通道23被排走。为此，在进气通道22上布置有进气阀25，在废气通道23上布置有排气阀26。附图标记24标记进气歧管。以下构件应理解为进气歧管：该构件布置在内燃机2的气缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.内燃机的喷水设备，包括：‑用于存储水的水箱(5)；‑至少一个水‑燃料喷射器(6)，所述至少一个水‑燃料喷射器借助水管路(7)与所述水箱(5)连接并且能经由燃料管路(8)被供给以燃料，其中，所述水‑燃料喷射器(6)被设立为用于喷入水和/或喷入燃料；‑至少一个喷水器(4)，所述至少一个喷水器与所述水箱(5)连接并且被设立为用于喷入水；‑输送元件(3)，用于将水从所述水箱(5)输送至所述喷水器(4)和/或所述水‑燃料喷射器(6)，和‑控制单元(10)，所述控制单元被设立为用于打开所述喷水器(4)，‑其中，所述输送元件(3)被设立为用于当所述喷水器(4)打开时将处于所述喷水器中的水和/或所述喷水器(4)和所述水箱(5)之间的区域中的水吸回并且供应给所述水箱(5)。

【技术特征摘要】
2017.01.10 DE 102017200298.01.内燃机的喷水设备，包括：-用于存储水的水箱(5)；-至少一个水-燃料喷射器(6)，所述至少一个水-燃料喷射器借助水管路(7)与所述水箱(5)连接并且能经由燃料管路(8)被供给以燃料，其中，所述水-燃料喷射器(6)被设立为用于喷入水和/或喷入燃料；-至少一个喷水器(4)，所述至少一个喷水器与所述水箱(5)连接并且被设立为用于喷入水；-输送元件(3)，用于将水从所述水箱(5)输送至所述喷水器(4)和/或所述水-燃料喷射器(6)，和-控制单元(10)，所述控制单元被设立为用于打开所述喷水器(4)，-其中，所述输送元件(3)被设立为用于当所述喷水器(4)打开时将处于所述喷水器中的水和/或所述喷水器(4)和所述水箱(5)之间的区域中的水吸回并且供应给所述水箱(5)。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元(10)被设立为用于在所述内燃机(2)关停之后、尤其在所述内燃机(2)每次关停之后打开所述喷水器(4)并且用于将处于所述喷水器(4)中的水和/或所述喷水器(4)和所述水箱(5)之间的区域中的水吸回并且供应给所述水箱。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述喷水器(4)在水管路(7)的分支管路(19)中布置在所述分支管路(19)和所述水-燃料-喷射器(6)之间，其中，在所述水管路(7)中在分支点之后设置有截止元件(32)。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述截止元件(32)构造为止回阀，所述止回阀能向着从所述水箱(5)到所述水-燃料喷射器(6)的方向打开。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·布拉克，P·申克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE