[发明专利]用于内燃机的水喷射设备和用于运行这种水喷射设备的方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的水喷射设备，所述水喷射设备包括：用于存储水的水箱(5)；用于输送所述水的输送元件(3)，所述输送元件与所述水箱(5)连接；用于喷射水的至少两个水喷射器(6a、6b)，所述水喷射器分别与所述输送元件(3)连接；和控制单元(10)，所述控制单元设置用于相继地打开所述水喷射器(6a、6b)，其中，所述输送元件(3)设置用于当所述水喷射器打开时，相继地抽吸处于所述水喷射器(6a、6b)中的水并且引到所述水箱(5)，以避免所述水喷射器(6a、6b)结冰。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的水喷射设备以及这类内燃机。本发明的另一方面涉及用于运行这类水喷射设备的方法。

背景技术

由于对降低二氧化碳排放提高的要求，越来越多地在燃料消耗方面优化内燃机。然而，已知的内燃机在具有高负载的运行点中在消耗方面非最优地运行，因为所述运行被爆震倾向和高的废气温度限制。用于减少爆震倾向和用于降低废气温度的可行措施是喷射水。在这里，通常存在分立的水喷射系统，以便实现水喷射。因此例如从WO 2014/080266 A1已知用于具有废气再循环装置的内燃机的水喷射系统，在该水喷射系统中，将水喷射到废气再循环装置的质量流中。

在已知的水喷射系统中的问题在于：水喷射系统的引导水的组件可能结冰。为了在温度低于在水喷射系统中所使用的水的冻点的情况下也运行系统，向水喷射系统的水中掺入防冻组份。然而，这种组份影响内燃机的燃烧特性并且需要附加的动力燃料。

发明内容

与之相对地，根据本发明的用于内燃机的水喷射设备具有下述优点：能够避免水喷射设备的构件由于结冰而损坏，而不以抗冰压力的方式设计所述构件。为此，不需要另外的动力燃料或者附加组份。此外，实现水喷射设备的简单和有利的设计。根据本发明，这通过用于内燃机的下述水喷射设备实现：所述水喷射设备包括用于存储水的水箱、用于输送水的输送元件、用于喷射水的至少两个水喷射器和控制单元，所述输送元件与水箱连接，所述水喷射器分别与输送元件连接，所述控制单元设置用于相继地打开水喷射器，其中，所述输送元件设置用于当水喷射器打开时，相继地抽吸处于水喷射器中的水并且引到水箱，以避免水喷射器结冰。因为水喷射器一个接着另一个地打开，能够确保：将水迹从每个水喷射器可靠地抽吸干净。此外，通过打开水喷射器使空气进入到水喷射器中，这引起水从水喷射器快速地输送至水箱。

优选地，输送元件设置用于在两个输送方向上运行。因此，在没有附加组份的情况下，能够将水从水喷射器快速地输送至水箱。

优选地，控制单元设置用于在内燃机关掉之后打开水喷射器，尤其在内燃机每次关掉之后打开水喷射器。这是特别有利的，因为在内燃机关掉之后，水喷射设备对于结冰是易坏的。因此，确保了水喷射设备在内燃机下次开动时是可用的。

此外优选地，控制单元设置用于当关闭第一水喷射器时，打开第二水喷射器。由此，利用输送元件的全部抽吸力，用于从每个水喷射器回吸水。

控制单元尤其设置用于在关闭第一水喷射器之后的一个预先确定的时间过去之后，打开第二水喷射器。因此，在第二水喷射器中建立低压。有利地，所述预先确定的时间少于一秒。

根据本发明的一个替代的优选构型，控制单元设置用于相继地并且以交叠的方式打开水喷射器。因此，例如在第一水喷射器关闭之前的短时间内打开第二水喷射器。在此，存在着在时间上的交叠区域，在该交叠区域期间打开两个水喷射器。由此能够更快速地实现从水喷射器回吸水。

此外，能够有利的是，控制单元设置用于将第一水喷射器打开有第一操控时间那么长，并且将第二水喷射器打开有第二操控时间那么长，其中，所述第一操控时间和第二操控时间相等。因此，使水喷射器的控制变得容易。

特别优选地，控制单元设置用于完全地排空水喷射器。由此避免水喷射器由于冻结而损坏，尤其在内燃机被关断之后由于冻结而损坏。