DE69209636T2 - Diesel engine with water injection - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine(n) Dieselmotor bzw. -maschine mit Wassereinspritzung.The present invention relates to a diesel engine or machine with water injection.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the state of the art

Als Möglichkeit zum Verringern von Stickoxiden (NOX) im Abgas einer Dieselmaschine und Vermindern des Schwarzrauches im Abgas sowie gleichzeitig auch Senken des Kraftstoffverbrauchs der Maschine gibt es effektiv eine herkömmliche Dieselmaschine, bei welcher Kraftstoff und Wasser mittels eines gemeinsamen (shared) Kraftstoffeinspritzventils eingespritzt werden (vgl. Fig. 10 und 12). Diese Dieselmaschine ist in der EP-A-0 459 083 offenbart.As a way to reduce nitrogen oxides (NOX) in the exhaust of a diesel engine and to reduce black smoke in the exhaust and at the same time to reduce the fuel consumption of the engine, there is effectively a conventional diesel engine in which fuel and water are injected by means of a shared fuel injection valve (see Fig. 10 and 12). This diesel engine is disclosed in EP-A-0 459 083.

Die Anordnung nach diesen Figuren umfaßt einen Kraftstoffbehälter 1, eine Kraftstoff-Förderpumpe 2, einen Kraftstoff-Einspritzpumpenkörper 3, einen Kraftstoff-Einspritzkolben 4, einen Kolbenzylinder 5, ein Austragventil 6, ein in einem Seitenkanal des Austragventils 6 angeordnetes Rückschlagreglerventil 7, eine Kraftstoff-Einspritz (rohr) leitung 8, ein Kraftstoff/Wasser-Einspritzventil 40, den Körper 9 des Einspritzventils 40, eine Einspritzöffnung 10, ein Nadelventu 11, ein Kraftstoffreservoir 12 und eine Vorbelastungsfeder 14 des Nadelventils 11.The arrangement according to these figures comprises a fuel tank 1, a fuel feed pump 2, a fuel injection pump body 3, a fuel injection piston 4, a piston cylinder 5, a discharge valve 6, a check regulator valve 7 arranged in a side channel of the discharge valve 6, a fuel injection (pipe) line 8, a fuel/water injection valve 40, the body 9 of the injection valve 40, an injection opening 10, a needle valve 11, a fuel reservoir 12 and a preload spring 14 of the needle valve 11.

Weiterhin vorgesehen sind dabei ein Wasserbehälter 19, eine Wasserförderpumpe 18, eine Wasserförder(rohr)leitung 17, ein Wasserförder-Regelventil 16, eine Wasserförder(rohr)leitung 15 und ein Wasserförder-Rückschlagventil 13 zum Unterbinden einer Rückströmung von Wasser zum Regelventil. Eine Steuereinheit 20 dient zum Regeln oder Kontrollieren der zu fördernden Wassermenge und des Förder- oder Zuführtakts. Die Steuereinheit spricht auf ein Kurbelwellenwinkelsignal oder andere Betriebsbedingungen der Maschine an, um über eine Leitung 23 ein Steuersignal zum Regelventil 16 zu liefern.Also provided are a water tank 19, a water feed pump 18, a water feed (pipe) line 17, a water feed control valve 16, a water feed (pipe) line 15 and a water feed check valve 13 for preventing a backflow of water to the control valve. A control unit 20 is used to regulate or control the amount of water to be fed and the feed or supply cycle. The control unit responds to a crankshaft angle signal or other operating conditions of the machine in order to deliver a control signal to the control valve 16 via a line 23.

Im Körper 9 des Kraftstoff/Wasser-Einspritzventils 40 ist ein Kraftstoffdurchgang 22 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Kraftstoff-Einspritzleitung 8 und dem Kraftstoffreservoir des Kraftstoff/Wasser-Einspritzventils ausgebildet. Weiterhin ist das Wasserförder-Rückschlagventil 13 mit einem Zusammenfluß bzw. Übergang (confluence) 31 im Mittelbereich des oberen Kraftstoffdurchgangs 22 über einen Wasserdurchgang 30 verbunden, der ebenfalls im Körper des Kraftstoff/Wasser-Einspritzventils 40 geformt ist.In the body 9 of the fuel/water injection valve 40, a fuel passage 22 is formed for establishing a connection between the fuel injection line 8 and the fuel reservoir of the fuel/water injection valve. Furthermore, the water feed check valve 13 is connected to a confluence 31 in the middle region of the upper fuel passage 22 via a water passage 30 which is also formed in the body of the fuel/water injection valve 40.

Im folgenden ist die Arbeitsweise dieser Anordnung beschrieben.The operation of this arrangement is described below.

Das durch die Wasserförderpumpe 18 aus dem Wasserbehälter 19 geförderte Wasser wird über die Förderleitung 17 zum Regelventil 16 zugeführt. In einer Ruheperiode, in welcher der Kolben der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 den Kraftstoff nicht ausstößt, wird das Regelventil 16 durch die Regeleinheit während einer vorbestimmten Zeitspanne in einem Offenzustand gehalten, um über die Förderleitung 15 eine vorbestimmte Wassermenge zum Kraftstoff/Wasser-Einspritzventil 40 zu leiten. Wenn dabei der Öffnungsdruck des Rückschlagreglerventils 7 der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 mit PR und der Öffnungsdruck des Wasserförder-Rückschlagventils 12 mit PP bezeichnet werden, gelten für den Öffnungsdruck PO des Nadelventils 11 die folgenden Beziehungen:The water pumped out of the water tank 19 by the water pump 18 is supplied to the control valve 16 via the feed line 17. In a rest period in which the piston of the fuel injection pump 3 does not eject the fuel, the control valve 16 is kept in an open state by the control unit for a predetermined period of time in order to feed a predetermined amount of water to the fuel/water injection valve 40 via the feed line 15. If the opening pressure of the check regulator valve 7 of the fuel injection pump 3 is designated by PR and the opening pressure of the water feed check valve 12 is designated by PP, the following relationships apply to the opening pressure PO of the needle valve 11:

PO > PR und PO > PP.PO > PR and PO > PP.

Das geförderte Wasser strömt somit über das Rückschlagventil 13, den Wasserdurchgang 30 und den Übergang 31 in den Kraftstoffdurchgang 22.The pumped water thus flows via the check valve 13, the water passage 30 and the transition 31 into the fuel passage 22.

Der im Kraftstoffdurchgang 22 stromauf des Übergangs 31, d.h. an der Seite der Kraftstoffeinspritzpumpe 31 befindliche Kraftstoff wird durch den Förderwasserdruck über das Einspritzrohr 8 zur Kraftstoffeinspritzpumpe 3 zurückgedrückt, so daß er das Rückschlagreglerventil 7 öffnet und in die Kolbenkammer strömt.The fuel in the fuel passage 22 upstream of the transition 31, i.e. on the side of the fuel injection pump 31, is pushed back to the fuel injection pump 3 via the injection pipe 8 by the feed water pressure, so that it opens the check regulator valve 7 and flows into the piston chamber.

Infolgedessen wird, wie dargestellt, das Kraftstoff/Wasser-Einspritzventil 40 mit dem Kraftstoff bis zum Fassungsvermögen von V&sub1; und V&sub2;, d.h. der Summe des Fassungsvermögens V&sub2; des Kraftstoffreservoirs 12 und des Fassungsvermögens V&sub1; des Kraftstoffdurchgangs 22 vom Übergang 31 zum Kraftstoffreservoir 12 gefüllt. Der Kraftstoffdurchgang 22 (bis) stromauf des Übergangs 31 wird mit einer vorbestimmten Wassermenge und weiter stromauf mit dem Kraftstoff gefüllt (vgl. Fig. 11).As a result, as shown, the fuel/water injection valve 40 is filled with the fuel up to the capacity of V₁ and V₂, i.e. the sum of the capacity V₂ of the fuel reservoir 12 and the capacity V₁ of the fuel passage 22 from the transition 31 to the fuel reservoir 12. The fuel passage 22 upstream of the transition 31 is filled with a predetermined amount of water and further upstream with the fuel (see Fig. 11).

Wenn der Kolben 4 der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 hochfährt, um die Kompression des Kaftstoffs einzuleiten, steigt der Druck im Einspritzrohr 8, im Kraftstoffdurchgang 22 und im Kraftstoffreservoir 12 an; wenn dieser Druck gleich groß oder größer wird als der Öffnungsdruck 8 des Nadelventils 11, öffnet letzteres. Dabei wird das im Wasserdurchgang 30 befindliche Wasser aufgrund der Wirkung des Rückschlagventils 13 nicht zum Wasserbehälter 19 zurückgeführt.When the piston 4 of the fuel injection pump 3 rises to initiate the compression of the fuel, the pressure in the injection pipe 8, in the fuel passage 22 and in the fuel reservoir 12 increases; when this pressure becomes equal to or greater than the opening pressure 8 of the needle valve 11, the latter opens. In this case, the water in the water passage 30 is not returned to the water tank 19 due to the effect of the check valve 13.

Wenn das Nadelventil 11 seinen Öffnungsdruck PO erreicht, wird über die Einspritzöffnung 10 des Kraftstoff/Wasser-Einspritzventils 40 gemäß Fig. 12 der Kraftstoff in einer Menge des Fassungsvermögens (capacity) V1 + V2 eingespritzt, welcher Kraftstoff das Fassungsvermögen des Kraftstoffreservoirs 12 und des Kraftstoffdurchgangs 22 bis zum Übergang gefüllt hat; danach werden das in einer vorbestimmten Menge zugeführte Wasser und schließlich der restliche Kraftstoff eingespritzt. Wenn die Menge des in einem einzigen Vorgang bzw. Takt einzuspritzenden Kraftstoffs mit QF bezeichnet wird, läßt sich die zuerst einzuspritzende Menge QFP an Kraftstoff durch QFP = V&sub1; + V&sub2;, wie oben beschrieben, ausdrücken. Sodann wird die Gesamtmenge Qw an Wasser eingespritzt, worauf schließlich die Restmenge an Kraftstoff QFS in einer durch QFS = QF - QFP ausgedrückten Menge eingespritzt wird.When the needle valve 11 reaches its opening pressure PO, the fuel is injected through the injection opening 10 of the fuel/water injection valve 40 as shown in Fig. 12 in an amount of the capacity V1 + V2 is injected which fuel has filled the capacity of the fuel reservoir 12 and the fuel passage 22 up to the transition; thereafter, water supplied in a predetermined amount and finally the remaining fuel are injected. If the amount of fuel to be injected in a single stroke is denoted by QF, the amount of fuel QFP to be injected first can be expressed by QFP = V₁ + V₂ as described above. Then, the total amount Qw of water is injected, and finally the remaining amount of fuel QFS is injected in an amount expressed by QFS = QF - QFP.

Infolgedessen wird die Zündung in einer Anfangsphase des Kraftstoff- oder Ansaughubs (fuel stroke) der Dieselmaschine mit dem Kraftstoff in der Menge QFP sichergestellt. Anschließend wird die Ansaugung von Luft in die Einspritzatmosphäre durch das Wasser in der Menge QW erhöht, so daß die Verbrennungsgeschwindigkeit unter Minderung der Entstehung von Schwarzrauch erhöht wird. Gleichzeitig wird unter Verminderung des NOX-Gehalts Wasser in die Flammenzone eingeführt.As a result, ignition is ensured in an initial phase of the fuel stroke of the diesel engine with the fuel in the amount QFP. Subsequently, the intake of air into the injection atmosphere is increased by the water in the amount QW, so that the combustion rate is increased while reducing the formation of black smoke. At the same time, water is introduced into the flame zone while reducing the NOX content.

Bei dieser herkömmlichen Anordnung ist die Wirkung der Minderung von NOX im Abgas im wesentlichen der Menge QW des eingespritzten Wassers proportional. Wenn jedoch die Wassermenge QW relativ zur Kraftstoffmenge QF übermäßig vergrößert wird, verlängert sich die Zeitspanne zwischen den Primär- und Sekundärkraftstoffeinspritzmengen QFP und QFS unter Beeinträchtigung der Verbrennung, so daß ein stabiler Maschinenbetrieb nicht erreicht werden kann. Zur weiteren Verringerung des NOX-Gehalts ist daher eine Einrichtung zum Vergrößern der Wassereinspritzmenge QW ohne jede Beeinträchtigung der Verbrennung erforderlich.In this conventional arrangement, the effect of reducing NOX in the exhaust gas is substantially proportional to the amount of water injected QW. However, if the amount of water QW is excessively increased relative to the amount of fuel QF, the time interval between the primary and secondary fuel injection amounts QFP and QFS is lengthened to impair combustion, so that stable engine operation cannot be achieved. Therefore, in order to further reduce the NOX content, a means for increasing the amount of water injection QW without impairing combustion at all is required.

ABRISS DER ERFINDUNG:SUMMARY OF THE INVENTION:

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Wassereinspritz-Dieselmaschine, die von jeder Instabilität der Verbrennung auch dann frei ist, wenn die Menge an eingespritztem Wasser beträchtlich vergrößert wird.An object of the present invention is to provide a water injection diesel engine which is free from any instability of combustion even when the amount of injected water is considerably increased.

Bei einer Wassereinspritz-Dieselmaschine mit dem Ubergang 31 für einen Kraftstoffdurchgang 22 eines Kraftstoffeinspritzventils und einem Wasserförderdurchgang zum Fördern oder Zuführen von Wasser in den Kraftstoffdurchgang über ein Solenoidventil und ein Rückschlagventil, so daß Kraftstoff und Wasser über das gemeinsame (shared) Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt werden können, kennzeichnet sich eine erste Ausführungsform der Erfindung durch Wasser/Kraftstoffzuführer und eine Kraftstoff/Wasser-Umschaltventileinheit zum Zuführen von unter Druck stehendem Wasser und Kraftstoff unabhängig voneinander, so daß das Wasser und der Kraftstoff während einer Wasserzuführzeitspanne abwechselnd von einem Zuführsteuer-Solenoidsteuer- oder -regelventil strömen können. Eine zweite Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich dagegen von der ersten durch einen Mechanismus zum Bilden einer mehrlagigen oder geschichteten Flüssigkeit aus dem Kraftstoff und dem Wasser für Zuspeisung während der Wasserzuführzeitspanne. Insbesondere umfaßt diese andere Ausführungsform neben dem Kraftstoffdurchgang des Kraftstoffeinspritzventils, dem Wasserförderdurchgang zum Fördern oder Zuführen von Wasser in den Kraftstoffdurchgang über ein Regelventil und ein Rückschlagventil sowie dem Übergang 31 für den Kraftstoffdurchgang und den Förderdurchgang einen Zusammenfluß bzw. Übergang 131 für den Kraftstoffdurchgang des Kraftstoffeinspritzventils und einen Kraftstofförderdurchgang 130 zum Zuführen des Kraftstoffs an der dem Nadelventil des Kraftstoffeinspritzventils näher als dem genannten Ubergang gelegenen Seite für das Zuführen von Wasser in den Kraftstoffdurchgang des Kraftstoffeinspritzventils über ein unabhängiges (getrenntes) Regelventil 116 und ein Rückschlagventil 113, wobei das Wasserförder- Solenoidventil und das Kraftstofförder-Regelventil während einer Ruheperiode vom Ende der Einspritzung mittels des Kraftstoffeinspritzventils zu einer nachfolgenden Einspritzung durch eine Steuereinheit 20 abwechselnd so gesteuert werden, daß Kraftstoff und Wasser in einem mehrlagigen bzw. geschichteten Zustand eingespritzt werden können.In a water injection diesel engine having the junction 31 for a fuel passage 22 of a fuel injection valve and a water feed passage for feeding water into the fuel passage via a solenoid valve and a check valve so that fuel and water can be injected via the shared fuel injection valve, a first embodiment of the invention is characterized by a water/fuel feeder and a fuel/water changeover valve unit for feeding pressurized water and fuel independently of each other so that the water and the fuel can flow alternately from a feed control solenoid control valve during a water feed period. A second embodiment of the invention, on the other hand, differs from the first in a mechanism for forming a layered liquid from the fuel and the water for feeding during the water feed period. In particular, this other embodiment comprises, in addition to the fuel passage of the fuel injection valve, the water feed passage for feeding or supplying water into the fuel passage via a control valve and a check valve and the transition 31 for the fuel passage and the feed passage, a confluence or transition 131 for the fuel passage of the fuel injection valve and a fuel feed passage 130 for supplying the fuel on the side closer to the needle valve of the fuel injection valve than said transition for feeding water into the fuel passage of the fuel injection valve via an independent (separate) control valve 116. and a check valve 113, wherein the water supply solenoid valve and the fuel supply control valve are alternately controlled by a control unit 20 during a rest period from the end of injection by the fuel injection valve to a subsequent injection so that fuel and water can be injected in a stratified state.

Wenn das Fördersteuer-Regelventil 16 während der Ruhe- Zeitspanne des Kraftstoffeinspritzventils öffnet, werden bei der ersten Ausführungsform (the first invention) Wasser und Kraftstoff unter Druck durch eine Wasser/Kraftstoff-Umschaltventileinheit 201 abwechselnd zum Strömen in den Förderdurch gang über das Solenoidregelventil 16 gebracht.In the first embodiment (the first invention), when the delivery control valve 16 opens during the rest period of the fuel injection valve, water and fuel under pressure are alternately caused by a water/fuel switching valve unit 201 to flow into the delivery passage via the solenoid control valve 16.

Infolgedessen werden im Förderdurchgang mehrlagige oder geschichtete Flüssigkeitssäulen aus Wasser - Flüssigkeit - Wasser - Kraftstoff ... geformt. Diese mehrlagigen Wassen- Kraftstoff-Flüssigkeitssäulen strömen bei geöffnetem Fördersteuer-Regelventil 16 über den im Kraftstoffventil geformten Übergang 31 ein, so daß der Kraftstoff im Kraftstoffdurchgang stromauf des Übergangs, d.h. an der Seite der Kraftstoffeinspritzpumpe den Kraftstoffdurchgang (aus) füllt, während das in der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnete Rückschlagreglerventil zwangsweise geöffnet und rückgestellt (returning) wird. Da hierbei die abwechselnd aus Wasser und Kraftstoff im Förderdurchgang gebildeten mehrlagigen Flüssigkeitssäulen unter Erhaltung ihrer mehrlagigen Struktur (den Durchgang) füllen, bleiben auch im Kraftstoffdurchgang 22 ähnliche mehrlagige Wasser/Kraftstoff-Flüssigkeitssäulen erhalten. Bei Betätigung der Kraftstoffeinspritzpumpe werden die Flüssigkeitssäulen unter Aufrechterhaltung ihrer mehrlagigen Struktur von der Einspritzöffnung her über das Nadelventil des Kraftstoffventils eingespritzt.As a result, multi-layered or stratified liquid columns of water - liquid - water - fuel ... are formed in the delivery passage. These multi-layered water-fuel-liquid columns flow in via the transition 31 formed in the fuel valve when the delivery control valve 16 is open, so that the fuel in the fuel passage upstream of the transition, i.e. on the side of the fuel injection pump, fills the fuel passage, while the check regulator valve arranged in the fuel injection pump is forcibly opened and returned. Since the multi-layered liquid columns formed alternately from water and fuel in the delivery passage fill the passage while maintaining their multi-layered structure, similar multi-layered water/fuel liquid columns are also maintained in the fuel passage 22. When the fuel injection pump is actuated, the liquid columns are injected from the injection port through the needle valve of the fuel valve while maintaining their multi-layer structure.

Auch wenn die Wassereinspritzmenge QW im Vergleich zum Stand der Technik beträchtlich vergrößert wird, kann die Verbrennungsinstabilität vermieden werden, weil die mehrlagigen Wasser/Kraftstoff säulen während der Wassereinspritzung eingespritzt werden.Even if the water injection amount QW is increased considerably compared to the prior art, the combustion instability can be avoided because the multi-layered water/fuel columns are injected during the water injection.

Infolgedessen kann die Wassereinspritzmenge ohne Herbeiführung einer Betriebsinstabilität der Maschine vergrößert sein, so daß entsprechend der vergrößerten Wassereinspritzmenge eine Minderungswirkung für NOX im Abgas erzielt wird.As a result, the water injection amount can be increased without causing operational instability of the engine, so that a reduction effect for NOX in the exhaust gas is achieved in accordance with the increased water injection amount.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Anordnung zum Bereitstellen der während der Wassereinspritzung einzuspritzenden mehrlagigen Wasser/Kraftstoff-Flüssigkeit gemäß dem Merkmal der anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Wenn während der Ruhezeit der Kraftstoffeinspritzpumpe das Regelventil 16 durch die Regler- bzw. Steuereinheit geöffnet wird, wird das Wasser vom Wasserbehälter 19 über die Wasserpumpe 18 und das Regelventil 16 in den Wasserförderdurchgang 15 gefördert, wobei das Wasser vom Wasserförder- Übergang 31 in den Kraftstoffdurchgang strömt, um den Kraftstoffdurchgang 22 mit dem Kraftstoff im Kraftstoffdurchgang stromauf des Übergangs 31 zu füllen und dabei das in der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehene Rückschlagreglerventil 7 zwangsweise zu öffnen und den Kraftstoff zur Kraftstoffeinspritzpumpe zu treiben. Wenn sodann das Wasserförderregelventil 16 schließt und das Kraftstofförderregelventil 116 öffnet, strömt der Kraftstoff vom Übergang 131, der stromab des Übergangs für Wasserförderung 31, d.h. an der Seite des Nadelventils des Einspritzventils, geformt ist, um das Wasser und den Kraftstoff, die vorher in den Kraftstoffdurchgang zugeführt worden sind, gleichzeitig zur Kraftstoffeinspritzpumpe zu treiben, bis der Kraftstoffdurchgang 22 damit gefüllt ist. Anschließend werden zur mehrfachen Wiederholung der oben beschriebenen Vorgänge das Kraftstofförderregelventil 116 geschlossen und das Wasserförderregelventil 16 geöffnet. Als Ergebnis werden im ersten Kraftstoffdurchgang die abwechselnden mehrlagigen Flüssigkeitssäulen aus Kraftstoff - Wasser - Kraftstoff - Wasser ... gebildet; damit wird eine ähnliche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erzielt.The operation of the arrangement for providing the multilayer water/fuel liquid to be injected during water injection according to the feature of the other embodiment of the invention will be described below. When the control valve 16 is opened by the controller during the rest time of the fuel injection pump, the water is fed from the water tank 19 into the water feed passage 15 via the water pump 18 and the control valve 16, the water flows from the water feed junction 31 into the fuel passage to fill the fuel passage 22 with the fuel in the fuel passage upstream of the junction 31, thereby forcibly opening the check regulator valve 7 provided in the fuel injection pump and driving the fuel to the fuel injection pump. Then, when the water feed control valve 16 closes and the fuel feed control valve 116 opens, the fuel flows from the transition 131 formed downstream of the water feed transition 31, that is, on the side of the needle valve of the injection valve, to drive the water and fuel previously supplied into the fuel passage to the fuel injection pump simultaneously until the fuel passage 22 is filled with them. Then, to repeat the above-described operations several times, the fuel feed control valve 116 is closed and the water feed control valve 16 is opened. As a result, in the first fuel passage the alternating multi-layered liquid columns of fuel - water - fuel - water ... are formed; thus a similar effect is achieved as in the first embodiment.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS:

In den eine erste Ausführungsform veranschaulichenden Fig. 1 bis 6 zeigen:In the figures 1 to 6, which illustrate a first embodiment, show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung einer Wassereinspritzanordnung,Fig. 1 is a schematic representation of the design of a water injection arrangement,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Wasser/Kraftstoff- Umschaltventil,Fig. 2 a longitudinal section through a water/fuel switching valve,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Abwandlung des Umschaltventils undFig. 4 a modification of the changeover valve and

Fig. 5 und 6 eine Schnittansicht bzw. eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Anordnung.Fig. 5 and 6 are a sectional view and a graphical representation to explain the operation of this arrangement.

In den eine zweite Ausführungsform veranschaulichenden Fig. 7 bis 9 zeigen:In Figs. 7 to 9, which illustrate a second embodiment, show:

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung einer Wassereinspritzanordnung undFig. 7 is a schematic representation of the design of a water injection arrangement and

Fig. 8 und 9 eine Schnittansicht bzw. eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Ausführungsform.Fig. 8 and 9 are a sectional view and a graphical representation to explain the operation of this embodiment.

In den ein Beispiel des Stands der Technik darstellenden Fig. 10 bis 12 zeigen:In Figs. 10 to 12, which represent an example of the state of the art, show:

Fig. 10 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung,Fig. 10 is a schematic representation corresponding to Fig. 1,

Fig. 11 eine der Fig. 6 (vermutlich: Fig. 5) entsprechende Schnittansicht undFig. 11 is a sectional view corresponding to Fig. 6 (presumably: Fig. 5) and

Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise.Fig. 12 is a graphical representation to explain the operation.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUS FÜHRUNGSFORMEN:DESCRIPTION OF THE PREFERRED DESIGNS:

Im folgenden sind Ausführungsformen dieser Erfindung anhand der Fig. 1 bis 9 beschrieben.Embodiments of this invention are described below with reference to Figs. 1 to 9.

In den eine erste Ausführungsform darstellenden Fig. 1 bis 6 Zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung einer Wassereinspritzanordnung; Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Umschaltventil; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 eine Abwandlung des Umschaltventils; und Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise.In Figs. 1 to 6, which show a first embodiment: Fig. 1 shows a schematic representation of the design of a water injection arrangement; Fig. 2 shows a longitudinal section through a changeover valve; Fig. 3 shows a section along the line III-III in Fig. 2; Fig. 4 shows a modification of the changeover valve; and Figs. 5 and 6 show schematic representations to explain the mode of operation.

Die Bezugsziffern 1 bis 31 bezeichnen die gleichen Teile wie beim Beispiel des Stands der Technik (Fig. 10).The reference numbers 1 to 31 designate the same parts as in the prior art example (Fig. 10).

Die Ziffer 118 bezeichnet eine Kraftstoffdruckpumpe zum Ansaugen und Unterdrucksetzen eines Kraftstoffs vom Kraftstoffbehälter 1 und zum Einführen des Kraftstoffs über eine Kraftstofförder(rohr)leitung 117 in eine Umschaltventileinheit 201. Das durch eine Wasserförderpumpe 18 unter Druck gesetzte Wasser wird andererseits über eine Wasserförder(rohr)leitung 17 ebenfalls in die Umschaltventileinheit 201 eingespeist. Zwischen der Kraftstofförderleitung 117 und der Wasserförderleitung 17 bzw. der Umschaltventileinheit 201 sind jeweils Rückschlagventile 203 und 204 angeordnet, welche Strömungen ausschließlich vom Kraftstoffbehälter 1 und vom Wasserbehälter 19 zur Umschaltventileinheit 201 zulassen. Mit der Ziffer 202 ist eine Antriebseinheit zum Antreiben bzw. Ansteuern der Umschaltventileinheit 201 bezeichnet. Diese Antriebseinheit 202 kann entweder mit der Drehzahl der Maschine synchronisiert sein oder eine konstante Drehzahl aufweisen.The numeral 118 designates a fuel pressure pump for sucking and pressurizing a fuel from the fuel tank 1 and for introducing the fuel via a fuel feed line 117 into a changeover valve unit 201. The water pressurized by a water feed pump 18 is also fed into the changeover valve unit 201 via a water feed line 17. Check valves 203 and 204 are arranged between the fuel feed line 117 and the water feed line 17 or the changeover valve unit 201, respectively, which allow flows exclusively from the fuel tank 1 and from the Water tank 19 to the changeover valve unit 201. The number 202 designates a drive unit for driving or controlling the changeover valve unit 201. This drive unit 202 can either be synchronized with the speed of the machine or have a constant speed.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Umschaltventileinheit 201 des Rotationstyps, wobei die Ziffern 211 und 212 einen Wasserzulaß bzw. einen Kraftstoffzulaß bezeichnen. Dieses Drehventil ist mit einer Wassernut 214 und einer Kraftstoffnut 215 zum abwechselnden Zuspeisen von Wasser und Kraftstoff in eine Förder(rohr)leitung 213 versehen.Figs. 2 and 3 show the rotary type changeover valve unit 201, wherein numerals 211 and 212 designate a water inlet and a fuel inlet, respectively. This rotary valve is provided with a water groove 214 and a fuel groove 215 for alternately supplying water and fuel into a delivery pipe 213.

Fig. 4 zeigt eine zweite Abwandlung der Umschaltventileinheit, bei welcher die Steuereinheit 20 sowie Solenoidventile 16 und 116 kombiniert sind. Ein Wasserregelventil 16 und ein Kraftstoffregelventil 116 sind in der Wasserförderleitung 17 bzw. einer Kraftstofförder(rohr)leitung 117 angeordnet. Während der Ruheperiode wird dabei die Kraftstoffeinspritzpumpe 3 durch die Steuereinheit 20 abwechselnd für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet und geschlossen.Fig. 4 shows a second modification of the changeover valve unit, in which the control unit 20 and solenoid valves 16 and 116 are combined. A water control valve 16 and a fuel control valve 116 are arranged in the water feed line 17 and a fuel feed line 117, respectively. During the rest period, the fuel injection pump 3 is opened and closed alternately by the control unit 20 for a predetermined period of time.

Nachstehend ist die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform mit der beschriebenen Ausgestaltung erläutert.The operation of the first embodiment with the described configuration is explained below.

Bei Verwendung der Umschaltventileinheit gemäß den Fig. 2 und 3 strömen Wasser und Kraftstoff, die unter Druck gesetzt worden sind, über ihre jeweiligen Förderleitungen 17 30 bzw. 117 in die Förderleitung 151 wenn das Regelsolenoidventil 16 während der Ruheperiode der Kraftstoffpumpe geöffnet ist. Durch die Wirkung des Umschaltventils 201 werden Wasser und Kraftstoff abwechselnd zum Strömen gebracht, während die Regelzulässe 211 und 212 geöffnet sind oder werden.When using the changeover valve unit according to Figs. 2 and 3, water and fuel which have been pressurized flow into the delivery line 151 via their respective delivery lines 17, 30 and 117, respectively, when the control solenoid valve 16 is opened during the rest period of the fuel pump. By the action of the changeover valve 201, water and fuel are alternately caused to flow while the control ports 211 and 212 are or become open.

Bei der Abwandlung der Umschaltventileinheit gemäß Fig. 4 werden die Wasser- und Kraftstoffregelventile 16 bzw. 116 durch die Steuereinheit 20 während der Ruheperiode der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 abwechselnd angesteuert, so daß Wasser und Kraftstoff in einer den jeweiligen Ventilöffnungszeiten entsprechenden Weise, wie bei der ersten Ausführungsform, abwechselnd in die Förderleitung 15 strömen. Infolgedessen bilden sich in der Förderleitung 15 die abwechselnd aus Wasser und Kraftstoff bestehenden geschichteten bzw. mehrlagigen Flüssigkeitssäulen.In the modification of the changeover valve unit according to Fig. 4, the water and fuel control valves 16 and 116 respectively by the control unit 20 during the rest period of the fuel injection pump 3, so that water and fuel flow alternately into the delivery line 15 in a manner corresponding to the respective valve opening times, as in the first embodiment. As a result, the layered or multi-layered liquid columns consisting alternately of water and fuel form in the delivery line 15.

Diese mehrlagigen Flüssigkeitssäulen fließen bzw. strömen unter Aufrechterhaltung ihrer mehrlagigen Struktur während der Einspritzperiode sequentiell in den Kraftstoffdurchgang 22 über einen Zuführ- oder Förderdurchgang 21, ein Rückschlagventil 13 und einen Zusammenfluß bzw. Übergang 31, die im Kraftstoffeinspritzventilkörper 9 geformt sind. Der stromauf des Übergangs 31, d.h. an der Seite der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 befindliche Kraftstoff öffnet zwangsweise das in der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 angeordnete Rückschlagreglerventil 7 und wird zurückgeführt, um den Kraftstoffdurchgang 22 mit den mehrlagigen Flüssigkeitssäulen zu füllen. Da hierbei die abwechselnd aus Wasser und Kraftstoff gebildeten, im Förderdurchgang 21 entstehenden mehrlagigen Flüssigkeitssäulen (diesen Durchgang) unter Aufrechterhaltung ihrer mehrlagigen Struktur füllen, werden gemäß Fig. 5 im Kraftstoffdurchgang 22 die abwechselnd aus Kraftstoff (weiß) - Wasser (schwarz) - Kraftstoff - Wasser ... bestehenden mehrlagigen Flüssigkeitssäulen geformt.These multi-layered liquid columns, while maintaining their multi-layered structure, sequentially flow into the fuel passage 22 during the injection period via a feed passage 21, a check valve 13 and a junction 31 formed in the fuel injection valve body 9. The fuel located upstream of the junction 31, i.e., on the side of the fuel injection pump 3, forcibly opens the check regulator valve 7 arranged in the fuel injection pump 3 and is returned to fill the fuel passage 22 with the multi-layered liquid columns. Since the multi-layered liquid columns formed alternately from water and fuel in the delivery passage 21 fill (this passage) while maintaining their multi-layered structure, the multi-layered liquid columns consisting alternately of fuel (white) - water (black) - fuel - water... are formed in the fuel passage 22 as shown in Fig. 5.

Wenn sodann die Kraftstoffeinspritzpumpe 3 zum Einleiten ihres Einspritzvorgangs betätigt wird, öffnet gemäß Fig. 6 das Nadelventil 11, so daß der im Kraftstoffreservoir 12 befindliche Kraftstoff und sodann im Kraftstoffdurchgang 22 vorhandenes Wasser und (vorhandener) Kraftstoff abwechselnd im mehrlagigen oder geschichteten Zustand eingespritzt werden, bis nur (noch) Kraftstoff eingespritzt wird. Diese Einspritzvorgänge werden wiederholt. Demzufolge besteht keine Möglichkeit dafür, daß die Drehung (bzw. Verbrennung) der Maschine instabil wird, auch wenn die zur Senkung des NOX- Gehalts im Abgas einzuspritzende Wassermenge vergrößert wird.When the fuel injection pump 3 is then actuated to initiate its injection process, the needle valve 11 opens as shown in Fig. 6, so that the fuel in the fuel reservoir 12 and then the water and fuel present in the fuel passage 22 are alternately injected in a multi-layered or stratified state until only fuel is injected. These injection processes are repeated. Consequently, there is no possibility of the rotation (or combustion) of the The engine becomes unstable even if the amount of water injected to reduce the NOX content in the exhaust gas is increased.

Die Fig. 7 bis 9 sind schematische Darstellungen einer zweiten Ausführungsform. Dabei ist Fig. 7 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung einer Wassereinspritzanordnung, während die Fig. 8 und 9 (schematisch) die Arbeitsweise verdeutlichen.Figures 7 to 9 are schematic representations of a second embodiment. Figure 7 is a schematic representation of the design of a water injection arrangement, while Figures 8 and 9 (schematically) illustrate the mode of operation.

In diesen Figuren stehen die Bezugsziffern 1 bis 31 für die gleichen Teile wie beim Beispiel des Stands der Technik (nach den Fig. 10 bis 12), so daß auf eine Beschreibung dieser Teile verzichtet werden kann. Die Ziffer 118 steht für eine Kraftstoffpumpe zum Fördern des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffbehälter 1 über den Kraftstofförderdurchgang 117 zum Regelventil 116. Die Ziffern 115 und 113 stehen für eine Kraftstofförder(rohr)leitung bzw. ein Kraftstofförder- Rückschlagventil zum Kontrollieren bzw. Sperren der Rückströmung zum Kraftstoffregelventil 116.In these figures, reference numbers 1 to 31 stand for the same parts as in the prior art example (according to Figs. 10 to 12), so that a description of these parts can be omitted. The number 118 stands for a fuel pump for feeding the fuel from the fuel tank 1 via the fuel feed passage 117 to the control valve 116. The numbers 115 and 113 stand for a fuel feed (pipe) line and a fuel feed check valve for controlling or blocking the return flow to the fuel control valve 116.

Das Kraftstoff/Wasser-Einspritzventil 40 ist in seinem Körper 9 mit einem Kraftstoffdurchgang, der aus dem Kraftstofförder-Rückschlagventil 113 und einem Kraftstofförderdurchgang 130 geformt ist, unabhängig vom Wasserförder- Rückschlagventil 13, dem Wasserdurchgang 30 und dem Wasserförder-Zusammenfluß bzw. -Ubergang 31, und einem in den Kraftstoffdurchgang 22 übergehenden Kraftstofförder-Zusammenfluß bzw. -Ubergang 131 versehen. Der Kraftstofförder-Übergang 131 ist näher als der Wasserförder-Ubergang 31 am Kraftstoffreservoir 12 des Kraftstoff-Nadelventils 11 angeordnet. Bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 7 ist das Kraftstoffreservoir 12 im Übergang 131 geformt. Das Kraftstofförderregelventil 116 wird bezüglich seines (seiner) Kraftstoffzuführtakts und -menge durch die Steuereinheit 20 gesteuert. Gleichzeitig werden sowohl das Wasserförderregelventil 16 als auch das Kraftstofförderregelventil 116 während der Ruheperiode der Kraftstoffeinspritzpumpe abwechselnd für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet und geschlossen.The fuel/water injection valve 40 is provided in its body 9 with a fuel passage formed of the fuel feed check valve 113 and a fuel feed passage 130, independent of the water feed check valve 13, the water passage 30 and the water feed confluence 31, and a fuel feed confluence 131 merging into the fuel passage 22. The fuel feed confluence 131 is arranged closer than the water feed confluence 31 to the fuel reservoir 12 of the fuel needle valve 11. In the second embodiment of Fig. 7, the fuel reservoir 12 is formed in the confluence 131. The fuel feed control valve 116 is controlled in its fuel supply timing and amount by the control unit 20. At the same time, both the water feed control valve 16 and the fuel feed control valve 116 are the rest period of the fuel injection pump is alternately opened and closed for a predetermined period of time.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform mit der beschriebenen Ausgestaltung erläutert.The operation of the second embodiment with the described configuration is explained below.

Wenn während der Ruheperiode der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 zuerst das Wasserregelventil 16 durch die Steuereinheit 20 geöffnet wird, fließt oder strömt das einzuspritzende Wasser - wie beim Stand der Technik - über das Regelventil 16 und über das Rückschlagventil 13 sowie über den Wasserdurchgang 30 vom Wasserförder-Übergang 31 in den Kraftstoffdurchgang 22, und es öffnet das Rückschlagreglerventil 7, um den im Kraftstoffdurchgang 22 stomauf des Übergangs 31, d.h. an der Seite der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 befindlichen Kraftstoff in Richtung auf die Kraftstoffeinspritzpumpe zu treiben, bis er den Kraftstoffdurchgang 22 (aus)füllt. Sodann werden durch die Steuereinheit 20 das Wasserförderregelventil 16 geschlossen und das Kraftstoffförderregelventil 116 geöffnet. Infolgedessen wird der Kraftstoff stromauf des Kraftstoffeinspritzübergangs 131 stromab des Wasserförder-Übergangs 31, d.h. an der Seite des Kraftstoffreservoirs 12 des Nadelventils 11, durch die gleiche Wirkung, wie bei der Wasserförderung oder -zuführung, dazu gebracht, zu strömen und den Kraftstoffdurchgang 22 zu füllen, während das Wasser und der Kraftstoff, die bereits in den Kraftstoffdurchgang 22 gefördert wurden, zwangsweise zur Kraftstoffeinspritzpumpe 3 zurückgeführt werden. Infolgedessen wird das Wasser im Kraftstoffdurchgang 22 stromauf des Wasserförder-Übergangs 31 zurückgeführt, so daß der Raum zwischen dem Wasser und dem Wasserförder-Übergang 31 mit Kraftstoff gefüllt wird. Anschließend wird durch die Steuereinheit das Kraftstofförderregelventil 116 geschlossen, während das Wasserförderregelventil geöffnet wird; ähnliche Vorgänge, wie vorstehend beschrieben, wiederholen sich mehrfach. Die Betriebszustände (situations) der Regelventile 16 und 116 zu diesem Zeitpunkt sind in Fig. 9 dargestellt. Als Ergebnis werden im Kraftstoffdurchgang 22 gemäß Fig. 8 die einander abwechselnden mehrlagigen Flüssigkeitssäulen aus Kraftstoff (weiß) - Wasser (schwarz) - Kraftstoff - Wasser ... geformt.If, during the rest period of the fuel injection pump 3, the water control valve 16 is first opened by the control unit 20, the water to be injected flows or streams - as in the prior art - via the control valve 16 and via the check valve 13 and via the water passage 30 from the water feed transition 31 into the fuel passage 22, and the check regulator valve 7 opens to drive the fuel in the fuel passage 22 upstream of the transition 31, i.e. on the side of the fuel injection pump 3, towards the fuel injection pump until it fills the fuel passage 22. The control unit 20 then closes the water feed control valve 16 and opens the fuel feed control valve 116. As a result, the fuel upstream of the fuel injection junction 131 is caused to flow downstream of the water feed junction 31, that is, on the fuel reservoir 12 side of the needle valve 11, by the same action as the water feed or supply, to fill the fuel passage 22, while the water and fuel already fed into the fuel passage 22 are forcibly returned to the fuel injection pump 3. As a result, the water in the fuel passage 22 upstream of the water feed junction 31 is returned so that the space between the water and the water feed junction 31 is filled with fuel. Then, the control unit closes the fuel feed control valve 116 while opening the water feed control valve; similar operations as described above are repeated several times. The operating states of the control valves 16 and 116 at this time are shown in Fig. 9. As As a result, the alternating multi-layered liquid columns of fuel (white) - water (black) - fuel - water ... are formed in the fuel passage 22 according to Fig. 8.

Wenn die Kraftstoffeinspritzpumpe 3 zum Einleiten des Einspritzens betätigt wird, werden beim Öffnen des Nadelventils 11 das Wasser und der Kraftstoff, die sich im Kraftstoffreservoir 12 und im Kraftstoffdurchgang 22 befinden, eingespritzt. Dabei werden Kraftstoff und Wasser abwechselnd in der mehrlagigen oder geschichteten Form gemäß Fig. 6 eingespritzt, so daß dadurch der NOX-Gehalt im Abgas verringert wird. Die Verbrennung in der Maschine wird daher auch dann nicht instabil, wenn die in die Einspritzatmosphäre (sprayed atmosphere) eingespritzte Wassermenge vergrößert wird.When the fuel injection pump 3 is operated to initiate injection, the water and fuel in the fuel reservoir 12 and the fuel passage 22 are injected when the needle valve 11 is opened. At this time, the fuel and water are alternately injected in the multi-layered or stratified form as shown in Fig. 6, thereby reducing the NOX content in the exhaust gas. Therefore, the combustion in the engine does not become unstable even if the amount of water injected into the sprayed atmosphere is increased.

Erfindungsgemäß werden Kraftstoff und Wasser im mehrlagigen oder geschichteten Zustand über ein gemeinsames Kraftstoffeinspritzventil in eine Wassereinspritz-Dieselmaschine eingespritzt, und zwar im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem das Wasser intermittierend eingespritzt wird. Aufgrund der intermittierenden Einspritzung des Kraftstoffs im geschichteten Zustand wird daher die Verbrennung nicht instabil, auch wenn die eingespritzte Wassermenge erheblich vergrößert ist oder wird.According to the invention, fuel and water are injected in a multi-layered or stratified state through a common fuel injection valve into a water injection diesel engine, in contrast to the prior art in which the water is injected intermittently. Due to the intermittent injection of the fuel in the stratified state, therefore, the combustion does not become unstable even if the amount of water injected is or becomes significantly increased.

Infolgedessen kann die einzuspritzende Wassermenge ohne Herbeiführung jeglicher Verbrennungsinstabilität in der Maschine vergrößert sein, so daß der NOX-Gehalt des Abgases entsprechend einer Vergrößerung der eingespritzten Wassermenge wirksam gesenkt werden kann.As a result, the amount of water to be injected can be increased without causing any combustion instability in the engine, so that the NOX content of the exhaust gas can be effectively reduced in accordance with an increase in the amount of water injected.

Claims (2)

1. Dieselmaschine mit Wassereinspitzung, umfassend ein gemeinsames Kraftstoffeinspritzventil (40) für das Einspritzen von Kraftstoff und Wasser in einen Maschinenzylinder, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (40) einen Zusammenfluß bzw. Übergang (confluence) (31) aufweist, um den von einer Kraftstoffeinspritzpumpe (3) über einen ersten Kraftstoffdurchgang (8, 22) geförderten Kraftstoff und das aus einem Wasserbehälter (19) über einen Wasserförderdurchgang (15, 17, 21) mit einem durch ein Regelventil (16) gesteuerten Rückschlagventil (13) zugeführte Wasser sich darin miteinander vereinigen zu lassen,1. Diesel engine with water injection, comprising a common fuel injection valve (40) for injecting fuel and water into an engine cylinder, the fuel injection valve (40) having a confluence (31) to allow the fuel delivered by a fuel injection pump (3) via a first fuel passage (8, 22) and the water supplied from a water tank (19) via a water delivery passage (15, 17, 21) with a check valve (13) controlled by a control valve (16) to combine with one another therein, gekennzeichnet durch einen zweiten Kraftstoffdurchgang (117) zum Verbinden eines Kraftstoffbehälters (1) mit dem Wasserförderdurchgang (15, 17, 21) undcharacterized by a second fuel passage (117) for connecting a fuel tank (1) to the water delivery passage (15, 17, 21) and ein an einem Zusammenfluß oder Übergang zwischen dem Wasserförderdurchgang (15, 17, 21) und dem zweiten Kraftstoffdurchgang (117) angeordnetes Umschaltventil (201) zum abwechselnden Zuspeisen des Kraftstoffs und des Wassers zum Kraftstoffeinspritzventil (40) über den Wasserförderdurchgang (15, 21).a changeover valve (201) arranged at a confluence or transition between the water delivery passage (15, 17, 21) and the second fuel passage (117) for alternately feeding the fuel and the water to the fuel injection valve (40) via the water delivery passage (15, 21). 2. Dieselmaschine mit Wassereinspritzung, umfassend ein gemeinsames Kraftstoffeinspritzventil (40) zum Einspritzen von Kraftstoff und Wasser in einen Maschinenzylinder, mit einem einen Wasserbehälter (19) und einen Wasser durchgang (30) im Kraftstoffeinspritzventil (40) verbindenden Wasserförderdurchgang (15, 17, 21), wobei der Wasserdurchgang (30) ein Rückschlagventil (13) aufweist, einen ersten Kraftstoffdurchgang (8) zum Verbinden einer Kraftstoffpumpe (3) mit einem ersten Kraftstoffdurchgang (22) im Kraftstoffeinspritzventil (40), ein Regelventil (16) zum Öffnen und Schließen des Wasserförderdurchgangs (15, 17, 21) und einen im Kraftstoffeinspritzventil (40) angeordneten ersten Zusammenfluß- oder Übergangsdurchgang (31) zum Verbinden des ersten Kraftstoffdurchgangs (22) mit dem Wasserdurchgang (30),2. A water-injection diesel engine comprising a common fuel injection valve (40) for injecting fuel and water into an engine cylinder, a water feed passage (15, 17, 21) connecting a water tank (19) and a water passage (30) in the fuel injection valve (40), the water passage (30) having a check valve (13), a first Fuel passage (8) for connecting a fuel pump (3) to a first fuel passage (22) in the fuel injection valve (40), a control valve (16) for opening and closing the water feed passage (15, 17, 21) and a first confluence or transition passage (31) arranged in the fuel injection valve (40) for connecting the first fuel passage (22) to the water passage (30), gekennzeichnet durch einen zweiten Kraftstofförder durchgang (115, 177) zum Verbinden eines Kraftstoffbehälters (1) mit einem zweiten Kraftstoffdurchgang (130) im Kraftstoffeinspritzventil (40),characterized by a second fuel delivery passage (115, 177) for connecting a fuel tank (1) to a second fuel passage (130) in the fuel injection valve (40), ein Regelventil (116) zum Öffnen und Schließen des zweiten Kraftstof förderdurchgangs (115, 177) und einen im Kraftstoffeinspritzventil (40) vorgesehenen zweiten Zusammenfluß oder Übergang (131) zum Verbinden des ersten Kraftstoffdurchgangs (22) mit dem zweiten Kraftstoffdurchgang (130) mit einem Rückschlagventil (113),a control valve (116) for opening and closing the second fuel feed passage (115, 177) and a second confluence or transition (131) provided in the fuel injection valve (40) for connecting the first fuel passage (22) to the second fuel passage (130) with a check valve (113), wobei der zweite Zusammenfluß oder Übergang (131) näher als der erste Zusammenfluß oder Übergang (31) an einer Einspritzöffnung (10) angeordnet ist.wherein the second confluence or transition (131) is arranged closer to an injection opening (10) than the first confluence or transition (31).