[发明专利]内燃机的水喷射装置

说明书

本发明涉及一种内燃机(2)的水喷射装置，包括用于储存水的水箱(5)，用于将水喷射到所述内燃机(2)中的至少一个水喷射器(6)，用于将水从所述水箱(5)输送到所述水喷射器(6)中的输送元件(3)，提出，所述水喷射装置(1)还包括截止元件(11)，所述截止元件布置在所述水箱(5)和所述输送元件(3)之间，并且所述截止元件设置为用于将所述截止元件(11)和所述水喷射器(6)之间的系统压力保持在一定水平上，以避免处于所述水箱(5)和所述输送元件(3)之间的水蒸发。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的水喷射装置以及一种这样的内燃机。

背景技术

由于对减少二氧化碳排放的要求提高，内燃机越来越在燃料消耗方面被优化。然而，已知的内燃机在具有高负载的运行点中不能够在消耗方面被优化地运行，因为该运行受爆震倾向和高废气温度限制。一种可能的用于减小爆震倾向和用于降低废气温度的措施是喷射水。在此，通常存在单独的水喷射系统，以便能够实现水喷射。因此，例如由DE 102015 208 476 A1已知一种用于内燃机的水喷射系统。

在用于内燃机的水喷射系统中通常设置有水箱，使得随时可提供用于喷射到内燃机的进气管或者燃烧室中的水。附加地，在这种水喷射系统中，能够借助水获取设备例如从机动车中的内燃机废气系统或从机动车的周围环境获取水，并且将所述水例如也供应至水箱。水例如可以借助泵从水箱经由分配器装置被输送至喷射阀，然后，水通过该喷射阀例如被喷射到内燃机的进气管或燃烧室中。为此，如在用于燃料的喷射系统中那样，分配器装置可以设置为用于存储水并且将水分配到多个喷射阀上，然后，通过所述喷射阀可以喷射水。

在水喷射系统被激活的运行点之间，关闭用于输送水的泵。即水静止在水喷射系统的水喷射器和管路中。由于在水喷射系统附近的内燃机部分的高温，静止的水能够被加热并且可能蒸发。该效应在行驶在气压更低的高海拔处的情况下加剧。由于蒸汽形成可能在水喷射系统重新启动时出现功能损害，因为系统压力由于蒸汽仅能够延迟地建立。因此，水喷射系统延迟地做好运行准备。由于该延迟的运行准备，可能在快速的负载突变时在废气中出现温度峰值以及在燃烧中出现爆震情况。

发明内容

根据本发明提出一种内燃机的水喷射装置。所述水喷射装置包括用于储存水的水箱、用于将水喷射到内燃机中的至少一个水喷射器、用于将水从水箱输送到水喷射器中的输送元件。根据本发明，水喷射装置还包括截止元件，该截止元件布置在水箱和输送元件之间，并且所述截止元件设置为用于将截止元件和水喷射器之间的系统压力保持在一定水平上，以避免处于水箱和输送元件之间的水蒸发。

与现有技术相比，内燃机的水喷射装置具有以下优点：当截止元件和水喷射器之间的区域被水充注时，可以关闭截止元件。通过关闭截止元件在截止元件和水喷射器之间形成封闭区域。因此，在截止元件和水喷射器之间的该区域中的系统压力也在水喷射装置的停用阶段中能够被保持在水的蒸汽压力以上。因此，避免水的蒸汽形成以及保证短的压力建立时间和快速的喷射释放。在此，例如可以通过附加的压力存储器和/或通过水喷射装置中的作为压力存储器工作的弹性元件来辅助系统压力的保持。

截止元件也可以有利地在车辆停放时被打开，以便能够通过输送元件的返回输送排空截止阀和水喷射器之间的区域中的水，使得保护水喷射器和管路免受由于冻结和膨胀的水的损坏。

因为在水箱和输送元件之间布置有截止阀，所以通过在排空截止元件和水喷射器之间的区域之后关闭截止元件能够有利地保护输送元件免受被水淹没。通过关闭截止元件可以有利地中断从输送元件到水箱的连接，使得输送元件不会被来自水箱的水淹没。由此，泵也可以例如布置在水箱中水的水位高度以下，而泵没有被来自水箱的水淹没。因此，能够在车辆组装时实现更高的自由度。这尤其在具有水箱和输送元件的系统存在于车辆后部中的情况下是重要的，因为在竖直方向上可供使用的结构空间是非常受限的。

通过在从属权利要求中所说明的特征能够实现本发明的其它有利的构型和扩展方案。