Die Erfindung betrifft ein System zur Bevorratung und Zuführung von Wasser an eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Förderpumpe für das Wasser und mit wenigstens einem Leitungssystem umfassend eine Vorlaufleitung zu einem Verbraucher und wenigstens einer Rücklaufleitung in den Vorrats ^¬ behälter .

Bei Wasser-Injektions-Tanksystemen ist vorgeschrieben, de- ionisiertes oder demineralisiert Wasser mit einem sehr niedrigen Leitwert (kleiner 10 ps/cm) zu verwenden. In Wasser enthaltene Mineralien setzen Ventile, Pumpen und Injektoren verhältnismäßig schnell zu. Deswegen ist es erforderlich, zur Aufnahme des Wassers vorgesehene Vorratsbehälter mit deionisiertem oder demineralisiertem Wasser zu befüllen. Das ist aufwendig und insbesondere für den Endkunden verhältnismäßig lästig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zur Bevorratung und Zuführung von Wasser an eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, welches auch mit normalem Leitungswasser befüllt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, der auf ein System zur Bevorratung und Zuführung von Wasser an einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges gerichtet ist, sowie mit den Merkmalen des Anspruchs 12, der auf ein Verfahren zur Zuführung von Wasser an die Brennkraftmaschine eines Kraftfahr ^¬ zeuges unter Verwendung des Systems gerichtet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein System zur Bevor ^¬ ratung und Zuführung von Wasser an eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Vorratsbehälter für das Wasser vorge ^¬ sehen, mit wenigstens einer Förderpumpe für das Wasser und mit wenigstens einem Leitungssystem umfassend wenigstens eine Vor ^¬ laufleitung zu einem Verbraucher, der vorzugsweise in Form von wenigstens einer Dosiereinheit ausgebildet ist, und wenigstens einer Rücklaufleitung in den Vorratsbehälter sowie mit Mitteln zur Demineralisierung des Wassers, wobei die Mittel zur Demine- ralisierung des Wassers innerhalb des Vorratsbehälters oder an dem Vorratsbehälter oder in dem Leitungssystem oder mit dem Leitungssystem kommunizierend angeordnet sind.

Das System gemäß der Erfindung umfasst auch solche Ausgestaltun ^¬ gen, bei denen der Vorlauf bzw. die Vorlaufleitung nicht unmit ^¬ telbar an den Verbraucher oder an einen mehreren Verbrauchern vorgelagerten Verteiler angeschlossen ist, sondern der Vorlauf beispielsweise eine Abzweigung zu einer Zuführleitung umfasst. In diesem Fall können die Mittel zur Demineralisierung des Wassers in der Zuführleitung angeordnet sein. Als Verbraucher im Sinne der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Dosiereinheiten für ein Wasserinjektionssystem an eine Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Personenkraftfahr ^¬ zeuges vorgesehen sein. Die Dosiereinheiten können eine oder mehrere Injektionsdüsen umfassen.

Bei einer zweckmäßigen Variante der Erfindung sind die Mittel zur Demineralisierung des Wassers einem Vorlaufanschluss des Vorratsbehälters oder einer zu für Leitung zu dem Verbraucher unmittelbar vorgeschaltet. Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfindung auch die Anordnung der Mittel zur Demineralisierung des Wassers innerhalb der Rücklaufleitung möglich und sinnvoll.

Eine bevorzugte Variante des Systems gemäß der Erfindung zeich ^¬ net sich dadurch aus, dass als Mittel zur Demineralisierung des Wassers wenigstens ein Filter, vorzugsweise als Mischbett filter, vorgesehen ist. Als Filter kann beispielsweise eine austauschbare Filterkassette vorgesehen sein, die innerhalb des Vorratsbehälters angeordnet ist . Alternativ kann als Filter eine austauschbare Filterpatrone vorgesehen sein, die innerhalb des Leitungssystems angeordnet ist oder die an das Leitungssystem angeschlossen ist.

Bei einer vorteilhaften Variante des Systems gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Filterpatrone in der Vorlaufleitung in Strömungsrichtung des Vorlaufs, vorzugsweise der Förderpumpe vorgeschaltet, angeordnet ist.

Grundsätzlich kann die Filterpatrone auch der Förderpumpe nach- geschaltet sein. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil die Förderpumpe dann besser den Widerstand der Filterpatrone überwinden kann. Der Fachmann wird verstehen, dass ein Wider ^¬ stand in einem Leitungssystem druckseitig der Pumpe besser kompensierbar ist als saugseitig der Pumpe.

Die Filterpatrone kann unmittelbar außen an den Vorratsbehälter angeschlossen sein, wobei bei dieser Variante zweckmäßigerweise die Vorlaufleitung an die Filterpatrone angeschlossen ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Systems gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Filterpatrone ein mit Wasser durchströmbares Gehäuse mit einer Filterpackung umfasst.

Zweckmäßigerweise umfasst das Mischbett filter des Systems gemäß der Erfindung wenigstens ein Mischbettharz.

Das Mischbett filter kann beispielsweise als Mehrkammerfilter, als Sandwichfilter oder in Form einer oder mehrere hintereinan ^¬ dergeschaltete Membranen oder alternativ in Form eines Misch- bettharzes, welches sowohl Kationen- als auch Anionen- Austauschharze enthält, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Mischbettharz ausgewählt aus einer Gruppe von Harzen umfassend saure KatIonenaustauscher und basische Anionenaustauscher des Typs CA ²⁺ , NI ²⁺ , MG ²⁺ , S0 ₄ ^2~ , HS0 ₄ ^~ und N0 ₃ ^~ . Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Zuführung von Wasser an die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung eines Systems umfassend einen Vorratsbehälter für das Wasser, wenigstens eine Förderpumpe für das Wasser und wenigs ^¬ tens ein Leitungssystem umfassend wenigstens eine Vorlaufleitung zu einem Verbraucher, vorzugsweise in Form von wenigstens einer Dosiereinheit, und wenigstens eine Rücklaufleitung in den Vor ^¬ ratsbehälter, wobei das Wasser zur Zuführung an den Verbraucher vor oder während dessen Förderung demineralisiert wird. Insbesondere wird das Wasser vor der Zuführung an den Verbrau ^¬ cher demineralisiert.

Besonders bevorzugt wird das Verfahren unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Systems durchgeführt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst auch das dosierte und intermittierende Zuführen von demineralisiertem Wasser an einen oder mehrere Verbraucher. In diesem Falle kommunizieren die Mittel zur Demineralisierung des Wassers mit dem Leitungssystem, diese sind aber nicht notwendigerweise innerhalb eines Vorlaufs oder Rücklaufs des Leitungssystems angeordnet, sondern bei ^¬ spielsweise der Förderpumpe nachgeschaltet in einer Zuführlei ^¬ tung zu dem Verbraucher. Die Erfindung wird nachstehend anhand von vier in den Zeichnun ^¬ gen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen ein Wasserinjektionssystem nach

Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 2 ein Wasserinjektionssystem nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 3 ein Wasserinjektionssystem nach einem dritten

Ausführungsbeispiel Erfindung und

Figur 4 ein Wasserinjektionssystem nach einem vierten

Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in Figur 1 schematisch dargestellte System umfasst einen Vorratsbehälter 1 für Wasser mit einem Einfüllstutzen 2, mit Mitteln zur Belüftung des Vorratsbehälters 1 sowie mit Mitteln zur Füllstandsdetektion . Der Vorratsbehälter 1 ist über einen Vorlaufanschluss 3 an eine Vorlaufleitung 4 angeschlossen. In der Vorlaufleitung 4 ist eine Förderpumpe 5 angeordnet, die über eine Zuführleitung 6 Wasser an einen Verteiler 7 liefert, an welchen wiederum Injektionsdüsen 8 als Dosierteinheiten bzw. als Verbraucher angeschlossen sind. Das System umfasst weiterhin eine Rücklaufleitung 9, mit welcher nicht von den Injektionsdüsen 8 abgenommenes Wasser in den Vorratsbehälter 1 über einen Rücklaufanschluss 10 zurückgeführt werden kann. Dem Rücklaufanschluss 10 ist ein Mehrwegeventil 14 vorgeschaltet, mit welchem das Leitungssystem umfassend die Vorlaufleitung 4 und eine Rücklaufleitung 9 sowie gegebenenfalls zu Servicezwecken der Vorratsbehälter 1 entleert werden kann. Der Rücklaufanschluss 10 ist innerhalb des Volumens des Vorrats ^¬ behälters 1 mit einer Drossel versehen, die eine Entspannung des unter Druck stehenden Rücklaufs in den Vorratsbehälter 1 ermög- licht.

In dem Vorratsbehälter ist ein nicht näher bezeichneter Leitfä ^¬ higkeitsdetektor angeordnet, der die Leitfähigkeit des im Vor ^¬ ratsbehälter 1 befindlichen Wassers detektiert und gegebenenfalls ein entsprechendes Warnsignal erzeugt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist in der Vorlauflei ^¬ tung 4 hinter der Förderpumpe 5, also druckseitig der Förderpum ^¬ pe 5, eine austauschbare Filterpatrone 12 vorgesehen, die mit einem Mischbettharz gefüllt ist, das beispielsweise stark basi ^¬ sche Anionen und stark saure Kationen umfasst, welche die im Leitungswasser befindlichen Ionen aufnehmen, sodass das im Vorratsbehälter 1 befindliche Wasser während der Förderung mit der Förderpumpe 5 und bei der Entnahme aus dem Vorratsbehälter 1 entsalzt wird.

Das in der Filterpatrone 12 vorgesehene Mischbettharz kann ein granuläres Material sein. Dies kann beispielsweise ein Einweg- Mischbettharz sein, das beispielsweise im Handel unter der Handelsbezeichnung Resinex bekannt ist und einen Ionenaustausch bewirkt .

Eine alternative Ausgestaltung des Systems gemäß der Erfindung ist in Figur 2 dargestellt. In Figur 2 sind Bauteile, die denje ^¬ nigen des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 funktional entspre ^¬ chen, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich von demjenigen gemäß Figur 1 dadurch, dass die Filterpatrone 12 in der Zuführleitung 6 des Systems austauschbar eingesetzt ist. Dabei ist die Filterpatrone 12 ebenfalls der Förderpumpe 5 nachgeschaltet . Bei dem in Figur 2 dargestellten System ist vorgesehen, das Wasser durch die Filterpatrone 12 intermittierend und dosiert den Injektionsdüsen 8 zuzuführen. Die Filterpatrone 12 ist dabei nicht in den Kreislauf, d.h. in die Vorlaufleitung 4 und in die Rücklaufleitung 9 integriert. Gleichwohl ist die Filterpatrone 12 den Injektionsdüsen 8 in der Zuführleitung 6 vorgeschaltet angeordnet .

Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von demjenigen gemäß den Figuren 1 und 2 dadurch, dass als Filter eine austauschbare Filterkassette oder Filterpackung 11 innerhalb des Vorratsbehälters 1 angeordnet ist. Die Filterpackung 11 kann ein Mischbett 15 und wenigstens ein dem Mischbett vorgelagertes, d.h. stromaufwärts angeordnetes Filtermedium 16 umfassen. Das Filtermedium 16 kann als gewebtes oder gelegtes Filtermedium, als Filtervlies oder dergleichen ausgebildet sein.

Die Filterpackung 11 bzw. das Mischbett 15 und das Filtermedium 16 sind zweckmäßigerweise an dem Boden des Vorratsbehälters 1 den Boden abdeckend angeordnet. Die Filterpackung 11 ist vor ^¬ zugsweise saugseitig der Förderpumpe 5 angeordnet.

Eine weitere vorteilhafte Variante des Systems gemäß der Erfin- dung ist in Figur 4 dargestellt. Die in Figur 4 dargestellte Variante des Systems unterscheidet sich von denjenigen Varian ^¬ ten, die in den Figuren 1 bis 3 beschrieben sind, dadurch, dass die Filterpatrone 12 an einer Seitenwand des Vorratsbehälters 1 angeordnet ist und dort unmittelbar an ein den Vorratsbehälter verschließendes Anschlussmodul 17 angeschlossen ist. Das An ^¬ schlussmodul 17 kann beispielsweise als Mehrwegeventil zur Steuerung der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 1 und/oder zur Entleerung und/oder zur Belüftung des Leitungssys ^¬ tems vorgesehen sein. Bei dieser Variante des Systems ist die Filterpatrone 12 saugseitig der nicht dargestellten Förderpumpe 5 angeordnet .

Die Filterpatrone 12 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 4 kann ebenso ein Mischbett 15 umfassen, wie die Filterpatrone 12 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1.

Bezugszeichenliste

1 Vorrat sbehälter

2 Einfüllstutzen

3 Vorlaufanschluss

4 Vorlaufleitung

5 Förderpumpe

6 Zuführleitung

7 Verteiler

8 Injektionsdüsen

9 Rücklaufleitung

10 Rücklaufanschluss

11 Filterpackung

12 Filterpatrone

13 Einsat z

14 Mehrwegeventil

15 Mischbett

16 Filtermedium

17 Anschlussmodul