WO2020074290A1 - Wasserfilter, wasserfördereinheit, wasservorratsbehälter, wassereinspritzsystem, verbrennungsmotor und fahrzeug - Google Patents

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WO2020074290A1 PCT/EP2019/076308 EP2019076308W WO2020074290A1 WO 2020074290 A1 WO2020074290 A1 WO 2020074290A1 EP 2019076308 W EP2019076308 W EP 2019076308W WO 2020074290 A1 WO2020074290 A1 WO 2020074290A1
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filter
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Rene Leygraf
Dirk Becker
Wolf Goetze
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Vitesco Technologies GmbH
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Water filter Water filter, water delivery unit, water reservoir, water injection system, internal combustion engine and vehicle
  • the invention relates to a water filter for use in a water delivery unit, which is intended for use in a water injection system for injecting water into a combustion engine.
  • the invention further relates to a water delivery unit with such a water filter, a water reservoir with such a water delivery unit and a water injection system with such a water feed unit.
  • the invention relates to an internal combustion engine that is operated with such a water injection system, and a vehicle with such an internal combustion engine.
  • a vehicle is to be understood here to mean any type of vehicle which must be supplied with a liquid fuel for operation, but in particular passenger cars and / or commercial vehicles. Furthermore, the vehicle can also be a partially electric vehicle, but in particular personal vehicles and / or commercial vehicles.
  • Water injection is about cooling the combustion air further than a charge air cooler in a supercharged internal combustion engine.
  • a water spray is injected - e.g. into the collector of a suction module - which, due to its evaporation, cools down the combustion air before it flows into a cylinder. This is more sensible than ever, especially in today's downsizing era.
  • An operating method of an internal combustion engine is known from the two publications WO 2012/045 452 and EP 2 789 839 A2, in which water is injected into a combustion chamber.
  • a water reservoir or water tank required for a water supply of such a water injection tends to be flat in today's vehicles because of the lack of installation space. This applies in particular to hybrid vehicles because of the space required to accommodate batteries.
  • a low fill level of the water reservoir in connection with a dynamic vehicle ride in which the water reservoir tilts accordingly - think e.g. on a fast cornering - the problem arises that there is no place within the water reservoir that is always below the water level.
  • This problem can be alleviated by the use of baffles, but at the expense of deteriorating defrosting behavior of an icy water storage container after a cold start.
  • One object of the invention is to ensure an adequate water supply for a water injection system of the type described above, even when the water reservoir is low.
  • the proposed water filter ensures through its particularly pronounced hydrophilicity that even at low fill levels of the water storage container in connection with a dynamic vehicle travel, only air is sucked in, but only water. It is also proposed to form the water filter from a polyamide material or a PET ("polyethylene terephthalate") material.
  • a polyamide 6 (PA 6) or polyamide 66 (PA 66) is suitable as a polyamide material.
  • the proposed water delivery unit can have a water filter with at least one projecting element, which extends into an edge region and / or along an edge region of the water storage container in order to convey the water.
  • the cantilevered element can advantageously be designed to be foldable for assembly. In a mounted position of use of the water filter, this projecting element is then unfolded accordingly.
  • the water filter can be installed with the water delivery unit in the water reservoir and only then unfolded. Alternatively, the water filter can also be attached to the water delivery unit after it has been installed in the water storage container.
  • the projecting element is expediently fixed to the water storage container, for example by hot caulking, hot riveting or expanding riveting, in order to prevent the element from floating on.
  • FIG. 3 shows a water reservoir with the one in FIG. 1
  • the proposed water delivery unit 2 is of modular construction and comprises a water pump which has an arrangement of an electric motor 6 - which is designed as a dry runner and internal runner - and a pump stage 8 driven by this electric motor 6 in the form of a flow pump stage.
  • the pump impeller is designed in the form of a side channel pump impeller. Basically, however, the pump impeller can be designed in the form of a side channel pump impeller and / or a peripheral channel pump impeller.
  • a stator of the electric motor 6 enclosing a rotor is positively joined to the pump stage 8.
  • the water delivery unit 2 is part of a water injection system which is provided for the injection of distilled water into an internal combustion engine of a vehicle.
  • the water delivery unit 2 is attached to a water reservoir 4, which as such can be accommodated at different locations depending on the construction of the vehicle, for example in a spare wheel well of a trunk.
  • the water delivery unit 2 advantageously extends largely into the water reservoir 4 (see FIG. 1) in order to save space.
  • the pump stage 8 is sealed against the electric motor 6 in a region of a shaft end of the rotor on the pump side, which extends into the pump stage 8 through the pump impeller.
  • PET "polyethylene terephthalate”
  • a polyamide 6 (PA 6) or a polyamide 66 (PA 66) can be provided as the polyamide material.
  • Such plastics can advantageously be chemically modified in order to improve the hydrophilic behavior or the hydrophilicity of the To reinforce water filter 10.
  • a water filter 10 treated with a fluorine gas Such a fluorine gas allows the hydrophilic behavior or the hydrophilicity of the water filter 10 to be maximized.
  • the water filter 10 is part of a first unit 2 A which is connected to the water storage container 4 in a non-detachable manner.
  • a second unit 2 B is detachably connected to this first unit 2 A , this second unit 2 B being interchangeable in the sense of a service unit.
  • This second unit 2 B comprises the arrangement of the electric motor 6 and the pump stage 8.
  • the second unit 2 B further comprises an electrical control valve 12 belonging to the arrangement, which is fluidly connected downstream of the pump stage 8 (fluidic connection V fl2 ) and which opens or closes an inlet to an outlet 14 of the pump stage 8 as required.
  • the second unit 2 B also includes a base part 16, which receives or carries said arrangement or the electric motor 6, the pump stage 8 and the control valve 12.
  • the base part 16 is here with the water reservoir 4 or the water filter 10, with the pump stage 8 and with a feed line VLL leading away from the base part 16, which leads from a connecting piece AS of the base part 16, for example to a common water line connected to injectors.
  • Common Water Rail ") fluidly connected (cf. fluidic connections V fll , V f 12, V f13 , V f14 ).
  • FIG. 3 exemplarily shows a position of use of the water reservoir 4 when a vehicle is cornering.
  • the proposed water filter 10 - as part of the water pumping unit 2, 2 ⁇ , 2 B - is on the one hand for the most part below, but on the other hand also partly above a water level. Because of the underlying pillar effect, the water filter 10 remains in the exposed part wetted with water, which means that because of the surface tension of the water, only air is pumped.
  • the so-called "blowing point” air is sucked in instead of water.
  • a filter fabric When the water pump is in operation, a filter fabric generates a pressure drop due to the flow resistance on which it is based, which pressure drop as such must not exceed the amount. Accordingly, the ratio of a “pressure point” assigned to the “pressure point” to a second pressure level assigned to the flow resistance of the filter fabric should be as large as possible.
  • a mesh size of the filter fabric influences both sizes or parameters - i.e. the first and second pressure levels - equally and therefore does not improve the ratio. But the narrower the mesh size, the greater the pressure drop when the water filter is dirty. Therefore, the proposed water filter 10 only has a mesh size that is actually required to adequately protect the water injection system from harmful dirt. Of crucial importance, however, is the hydrophilicity or the hydrophilic behavior of the filter fabric, for the maximization of which the treatment of the filter fabric with said fluorine gas is proposed.
  • the water filter 10 is fixed or fastened to the water delivery unit 2 by means of connection sections 11 each shown in FIG.
  • connection sections 11 each shown in FIG.

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Abstract

Es wird Wasserfilter 10 zur Verwendung in einer Wasserfördereinheit 2 vorgeschlagen, welche zur Verwendung in einem Wassereinspritzsystem vorgesehen ist, mit welchem ein Verbrennungsmotor betreibbar ist. Der Wasserfilter 10 ist dabei mit einem Fluor-Gas zur Maximierung seines hydrophilen Verhaltens behandelt. Es werden ferner eine Wasserfördereinheit, Wasservorratsbehälter, ein Wassereinspritzsystem, ein Verbrennungsmotor sowie ein Fahrzeug vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Wasserfilter, Wasserfördereinheit, Wasservorratsbehälter, Wassereinspritzsystem, Verbrennungsmotor und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Wasserfilter zur Verwendung in einer Wasserfördereinheit, welche zur Verwendung in einem Wasser einspritzsystem zur Einspritzung von Wasser in einen Verbren nungsmotor vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Wasserfördereinheit mit einem solchen Wasserfilter, einen Wasservorratsbehälter mit einer solchen Wasserfördereinheit sowie ein Wassereinspritzsystem mit einer solchen Wasserför dereinheit. Ferner betrifft die Erfindung einen Verbrennungs motor, der mit einem solchen Wassereinspritzsystem betrieben wird, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Verbrennungsmotor.
Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug zu verstehen, welches zum Betrieb mit einem flüssigen Kraftstoff versorgt werden muss, insbesondere aber Personenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge. Ferner kann es sich beim Fahrzeug auch um ein teilelektrisches Fahrzeug handeln, insbesondere aber um Per sonenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge.
Aus dem Stand der Technik ist die Verwendung von Wasser im Sinne eines Additivs zur Einspritzung in einen Verbrennungsmotor bekannt. Die Wassereinspritzung dient dabei der Verbrauchs reduktion sowie der Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors.
Bei der Wassereinspritzung geht es darum, die Verbrennungsluft weiter herunter zu kühlen, als das mit einem Ladeluftkühler eines aufgeladenen Verbrennungsmotors gelingt. Dabei wird vor allem bei hohen Drehzahlen ein Wassersprühnebel - z.B. in den Sammler eines Saugmoduls - eingespritzt, welcher infolge seiner Verduns tung die Verbrennungsluft herunterkühlt, bevor sie in einen Zylinder strömt. Insbesondere in den heutigen Zeiten des "Downsizings" ist das sinnvoller denn je. Aus den beiden Druckschriften WO 2012/045 452 und EP 2 789 839 A2 ist je ein Betriebsverfahren einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei dem Wasser in einen Brennraum eingespritzt wird.
Ein für eine Wasserversorgung einer solchen Wassereinspritzung erforderlicher Wasservorratsbehälter bzw. Wassertank fällt bei den heutigen Fahrzeugen wegen des Bauraummangels tendenziell flach aus. Dies gilt insbesondere für Hybridfahrzeuge wegen des zur Unterbringung von Batterien erforderlichen Bauraums. Bei einem geringen Füllstand des Wasservorratsbehälters in Ver bindung mit einer dynamischen Fahrzeugfahrt, bei der sich der Wasservorratsbehälter entsprechend neigt - man denke dabei z.B. an eine zügige Kurvenfahrt -, ergibt sich das Problem, dass es innerhalb des Wasservorratsbehälters keine Stelle gibt, die stets unter dem Wasserstand liegt. Zwar lässt sich diese Problematik durch die Verwendung von Schwallwänden abschwächen, allerdings auf Kosten eines verschlechterten Auftauverhaltens eines vereisten Wasservorratsbehälters nach einem Kaltstart.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine hinreichende Wasserversorgung für ein Wassereinspritzsystem der zuvor beschriebenen Art auch bei einem niedrigen Füllstand eines Wasservorratsbehälters sicherzustellen .
Diese Aufgabe wird durch einen gemäß Anspruch 1 unter Schutz gestellten Wasserfilter gelöst. Es werden ferner eine Wasser fördereinheit, Wasservorratsbehälter, ein Wassereinspritz system, ein Verbrennungsmotor sowie ein Fahrzeug vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Ansprüche 4, 11, 15 bis 17) . Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Der vorgeschlagene, mit dem Fluor-Gas behandelte Wasserfilter stellt durch seine besonders ausgeprägte Hydrophilie sicher, dass selbst bei niedrigen Füllständen des Wasservorratsbehälters in Verbindung mit einer dynamischen Fahrzeugfahrt keine Luft, sondern nur Wasser angesaugt wird. Es wird ferner vorgeschlagen, den Wasserfilter aus einem Po lyamid-Werkstoff oder einem PET ( "Polyethylenterephthalat " ) - Werkstoff auszubilden. Als Polyamid-Werkstoff eignet sich z.B. ein Polyamid 6 (PA 6) oder Polyamid 66 (PA 66) .
Die vorgeschlagene Wasserfördereinheit kann dabei einen Was serfilter mit mindestens einem auskragenden Element aufweisen, welches sich bis in einen Randbereich und/oder entlang eines Randbereiches des Wasservorratsbehälters erstreckt, um das Wasser zu fördern. Das auskragende Element kann dabei vor teilhafterweise für eine Montage zusammenfaltbar ausgebildet sein. In einer montierten Gebrauchslage des Wasserfilters ist dieses auskragende Element dann entsprechend aufgefaltet. Der Wasserfilter kann dabei mit der Wasserfördereinheit in den Wasservorratsbehälter verbaut und dann erst aufgefaltet werden. Alternativ dazu lässt sich der Wasserfilter auch an die Wasser fördereinheit anbringen, nachdem diese in den Wasservorrats behälter verbaut worden ist. Das auskragende Element ist dabei zweckmäßigerweise am Wasservorratsbehälter fixiert, etwa durch ein Heißverstemmen, Heißnieten oder Spreiznieten, um ein Auf schwimmen des Elements zu verhindern.
Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren darstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen, teilweise schematisiert:
Fig. 1 eine vorgeschlagene Wasserfördereinheit,
Fig. 2 einen vorgeschlagenen Wasserfilter sowie
Fig. 3 einen Wasservorratsbehälter mit der in Fig. 1
gezeigten Wasserfördereinheit. Die vorgeschlagene Wasserfördereinheit 2 ist modular aufgebaut und umfasst eine Wasserpumpe, die eine Anordnung eines Elektro motors 6 - der als Trockenläufer und Innenläufer ausgebildet ist - sowie einer durch diesen Elektromotor 6 angetriebenen Pum penstufe 8 in Gestalt einer Strömungspumpenstufe aufweist. Das Pumpenlaufrad ist dabei in Gestalt eines Seitenkanalpumpenlauf rades ausgebildet. Grundsätzlich kann aber das Pumpenlaufrad in Gestalt eines Seitenkanalpumpenlaufrades und/oder eines Peri pheralkanalpumpenlaufrades ausgebildet sein. Ein einen Rotor umschließender Stator des Elektromotors 6 ist dabei mit der Pumpenstufe 8 formschlüssig gefügt.
Die Wasserfördereinheit 2 ist dabei Teil eines Wassereinspritz systems, welches zur Einspritzung von destilliertem Wasser in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Wasserfördereinheit 2 ist dabei an einem Wasservorratsbehälter 4 angebracht, der als solcher je nach Konstruktion des Fahrzeugs an verschiedenen Stellen untergebracht sein kann, etwa in einer Reserverad-Mulde eines Kofferraums. Die Wasserfördereinheit 2 erstreckt sich dabei vorteilhafterweise größtenteils in den Wasservorratsbehälter 4 (vgl. Fig. 1), um an Bauraum einzu sparen .
Die Pumpenstufe 8 ist in einem Bereich eines pumpenseitigen, sich in die Pumpenstufe 8 bis durch das Pumpenlaufrad erstreckenden Wellenendes des Rotors mittels einer Dichtung gegenüber dem Elektromotor 6 abgedichtet.
Der Pumpenstufe 8 fluidisch vorgeschaltet (fluidische Verbindung Vfn) ist ein aus einem Polyamid-Werkstoff oder einem PET - Werkstoff (PET = "Polyethylenterephthalat " ) ausgebildeter, hydrophiler Wasserfilter 10, welcher innerhalb des Wasservor ratsbehälters 4 in einem Randbereich nahe eines Wandungsab schnitts angeordnet ist. Als Polyamid-Werkstoff kann dabei z.B. ein Polyamid 6 (PA 6) oder ein Polyamid 66 (PA 66) vorgesehen sein. Solche Kunststoffe lassen sich vorteilhafterweise chemisch verändern, um das hydrophile Verhalten bzw. die Hydrophilie des Wasserfilters 10 zu verstärken. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, einen mit einem Fluor-Gas behandelten Wasser filter 10 zu verwenden. Durch ein solches Fluor-Gas lässt sich das hydrophile Verhalten bzw. die Hydrophilie des Wasserfilters 10 maximieren.
Der Wasserfilter 10 ist Teil einer ersten, unlösbar mit dem Wasservorratsbehälter 4 verbundenen Einheit 2Ä. Mit dieser ersten Einheit 2Ä ist eine zweite Einheit 2B lösbar verbunden, wobei diese zweite Einheit 2B im Sinne einer Service-Einheit austauschbar ist. Diese zweite Einheit 2B umfasst dabei die Anordnung des Elektromotors 6 und der Pumpenstufe 8.
Die zweite Einheit 2B umfasst ferner ein zur Anordnung gehörendes elektrisches Steuerventil 12, welches der Pumpenstufe 8 flui- disch nachgeschaltet (fluidische Verbindung Vfl2) ist und welches einen Zulauf zu einem Auslass 14 der Pumpenstufe 8 bedarfsweise öffnet oder schließt.
Die zweite Einheit 2B umfasst darüber hinaus ein Basisteil 16, welches die besagte Anordnung bzw. den Elektromotor 6, die Pumpenstufe 8 und das Steuerventil 12 aufnimmt bzw. trägt. Das Basisteil 16 ist dabei mit dem Wasservorratsbehälter 4 bzw. dem Wasserfilter 10, mit der Pumpenstufe 8 sowie mit einer vom Basisteil 16 wegführenden Vorlaufleitung VLL, die von einem Anschlussstutzen AS des Basisteils 16 z.B. zu einer gemeinsamen, mit Injektoren verbundenen Wasserleitung (engl. "Common Water Rail") führt, fluidisch verbunden (vgl. fluidische Verbindungen Vfll, Vf12 , Vf13 , Vf14) .
Fig. 3 veranschaulicht beispielhaft eine Gebrauchslage des Wasservorratsbehälters 4 bei einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs. Der vorgeschlagene Wasserfilter 10 - als Teil der Wasserförder einheit 2, 2Ä, 2B - liegt dabei einerseits zum größten Teil unterhalb, aber andererseits auch teilweise oberhalb eines Wasserfüllstandes. Aufgrund einer ihm zugrunde liegenden Ka pillarwirkung bleibt der Wasserfilter 10 im freiliegenden Teil mit Wasser benetzt, wodurch wegen der Oberflächenspannung des Wassers keine Luft, sondern nur Wasser gefördert wird.
Erst ab einem bestimmten Unterdrück im Wasserfilter 10, dem sogenannten "Blaspunkt", wird anstelle von Wasser Luft ange saugt . Bei einem Betrieb der Wasserpumpe erzeugt ein Filtergewebe durch einen ihm zugrunde liegenden Durchflusswiderstand einen Druckabfall, der als solcher den Blaspunkt betragsmäßig nicht überschreiten darf. Demnach sollte das Verhältnis aus einem dem "Blaspunkt" zugeordneten ersten Druckniveau zu einem dem Durch flusswiderstand des Filtergewebes zugeordneten zweiten Druck niveau möglichst groß sein.
Eine Maschenweite des Filtergewebes beeinflusst dabei beide Größen bzw. Parameter - d.h. das erste und zweite Druckniveau - gleichermaßen und verbessert daher das Verhältnis nicht. Aber je enger man die Maschenweite wählt, desto größer stellt sich der Druckabfall bei einem verschmutzten Wasserfilter ein. Deshalb weist der vorgeschlagene Wasserfilter 10 nur eine Maschenweite auf, die tatsächlich benötigt wird, um das Wassereinspritzsystem vor schädlichem Schmutz hinreichend zu schützen. Von entschei dender Bedeutung ist dabei aber die Hydrophilie bzw. das hydro phile Verhalten des Filtergewebes, zu deren bzw. zu dessen Maximierung die Behandlung des Filtergewebes mit dem besagten Fluor-Gas vorgeschlagen wird.
Es zeigt sich ferner, dass der höchste Unterdrück im Wasserfilter 10 innerhalb eines Übergangsbereiches zum Einlass der Pumpen stufe 8 - d.h. im Bereich des Anschlussstutzens 9 - auftritt. Daher ist es vorteilhaft, das Filtergewebe in diesem Bereich entsprechend verstärkend zu umspritzten, um ein Eindringen von Luft zu verhindern.
Mittels in Fig. 2 dargestellter, je ein Durchgangsloch auf weisender Verbindungsabschnitte 11 wird der Wasserfilter 10 an der Wasserfördereinheit 2 fixiert bzw. befestigt. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Aus führungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplari schen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquiva lenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

Patentansprüche
1. Wasserfilter (10) zur Verwendung in einer Wasserförder einheit (2), welche zur Verwendung in einem Wasserein spritzsystem vorgesehen ist, mit welchem ein Verbrennungs motor betreibbar ist, wobei der Wasserfilter (10) mit einem Fluor-Gas zur Maximierung seines hydrophilen Verhaltens behandelt ist.
2. Wasserfilter (10) nach Anspruch 1, wobei der Wasserfilter (10) aus einem Polyamid-Werkstoff oder einem PET - Werkstoff ( "Polyethylenterephthalat " ) ausgebildet ist.
3. Wasserfilter (10) nach Anspruch 2, wobei als Polyamid- Werkstoff ein Polyamid 6 (PA 6) oder Polyamid 66 (PA 66) vorgesehen ist.
4. Wasserfördereinheit (2) zur Verwendung in einem Wasser einspritzsystem, mit welchem ein Verbrennungsmotor be treibbar ist, wobei die Wasserfördereinheit (2) an einen Wasservorrats behälter (4) eines Fahrzeugs anbringbar ist und eine Anordnung eines Elektromotors (6) und einer durch den Elektromotor (6) angetriebenen, ein Pumpenlaufrad auf weisenden Pumpenstufe (8) aufweist, wobei die Wasserfördereinheit (2) ferner einen der Pumpen stufe (8) fluidisch vorgeschalteten, hydrophilen Wasser filter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 aufweist.
5. Wasserfördereinheit (2) nach Anspruch 4, wobei der Wasser filter (10) mindestens ein auskragendes Element aufweist, um Wasser aus einem Randbereich des Wasservorratsbehälters zu fördern.
6. Wasserfördereinheit (2) nach Anspruch 5, wobei das aus kragende Element für eine Montage zusammenfaltbar aus gebildet ist.
7. Wasserfördereinheit (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Wasserfördereinheit (2) eine erste, unlösbar mit dem Wasservorratsbehälter (4) verbindbare, den Wasser filter (10) aufweisende Einheit (2Ä) sowie eine zweite, mit der ersten Einheit (2Ä) lösbar verbundene Einheit (2B) aufweist, wobei die zweite Einheit (2B) zumindest die Anordnung des Elektromotors (6) und der Pumpenstufe (8) aufweist .
8. Wasserfördereinheit (2) nach Anspruch 7, wobei die zweite Einheit (2Ä) ferner ein elektrisches Steuerventil (12) aufweist, welches der Pumpenstufe (8) fluidisch nachge schaltet ist und welches einen Zulauf zu einem Auslass (14) der Pumpenstufe (8) bedarfsweise öffnet oder schließt.
9. Wasserfördereinheit (2) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die zweite Einheit (2Ä) ein Basisteil (16) zur Aufnahme der Anordnung umfasst, wobei das Basisteil (16) mit dem Wasserfilter (10), mit der Pumpenstufe (8) sowie mit einer vom Basisteil (16) wegführenden Vorlaufleitung fluidisch verbunden ist.
10. Wasserfördereinheit (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Pumpenstufe (8) als Strömungspumpenstufe aus gebildet ist.
11. Wasservorratsbehälter (4) mit einer Wasserfördereinheit (2) nach einem der Ansprühe 4 bis 10, wobei Wasserförderein heit (2) am Wasservorratsbehälter (4) angebracht ist.
12. Wasservorratsbehälter (4) nach Anspruch 11, wobei der Wasserfilter (10) innerhalb des Wasservorratsbehälters (4) angeordnet ist.
13. Wasservorratsbehälter (4) nach Anspruch 12, wobei der Wasserfilter (10) in einem Randbereich des Wasservorrats behälters (4) nahe eines Wandungsabschnitts angeordnet ist.
14. Wasservorratsbehälter (4) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei sich die Wasserfördereinheit (2) zumindest teilweise in den Wasservorratsbehälter (4) erstreckt.
15. Wassereinspritzsystem zur Einspritzung von Wasser in einen
Verbrennungsmotor, wobei das Wassereinspritzsystem eine Wasserfördereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 10 aufweist .
16. Verbrennungsmotor mit einem Wassereinspritzsystem nach Anspruch 15.
17. Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 16.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159940A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-26 Messer Griesheim Gmbh Gasphasenfluorierung mit HF-Filter
DE102010004614A1 (de) * 2010-01-13 2011-07-14 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Tankanordnung und Dosiersystem für ein Reduktionsmittel
DE102010014314A1 (de) * 2010-04-09 2011-10-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Bereitstellung von flüssigem Reduktionsmittel
WO2012045452A2 (de) 2010-10-07 2012-04-12 Daimler Ag Betriebsverfahren mit wassereinspritzung
DE102011006105A1 (de) * 2011-03-25 2012-09-27 Robert Bosch Gmbh Funktionseinheit für einen Reduktionsmittel-Vorratstank sowie Reduktionsmittel-Vorratstank
DE102012004727A1 (de) * 2012-03-07 2013-09-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Bereitstellung von flüssigem Additiv
EP2789839A2 (de) 2013-04-08 2014-10-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System und Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Brennkraftmaschine
US20170247265A1 (en) * 2014-07-30 2017-08-31 Mitsubishi Materials Corporation Filter medium, method for producing filter medium, water treatment module, and water treatment device
EP3324030A1 (de) * 2016-11-17 2018-05-23 Plastic Omnium Advanced Innovation and Research System zur speicherung einer wässrigen lösung an bord eines fahrzeugs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012209091A1 (de) * 2012-05-30 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Tankvorrichtung, Abgasnachbehandlungssystem
DE102012222943B4 (de) * 2012-12-12 2022-01-13 Robert Bosch Gmbh Filterelement, Filtervorrichtung, Tankvorrichtung und Verfahren zur Herstellung und Inbetriebnahme
WO2018050894A1 (en) * 2016-09-16 2018-03-22 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research System and method for injecting an aqueous solution on-board a vehicle
DE102016221140A1 (de) * 2016-10-27 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Tankeinbaueinheit

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159940A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-26 Messer Griesheim Gmbh Gasphasenfluorierung mit HF-Filter
DE102010004614A1 (de) * 2010-01-13 2011-07-14 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Tankanordnung und Dosiersystem für ein Reduktionsmittel
DE102010014314A1 (de) * 2010-04-09 2011-10-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Bereitstellung von flüssigem Reduktionsmittel
WO2012045452A2 (de) 2010-10-07 2012-04-12 Daimler Ag Betriebsverfahren mit wassereinspritzung
DE102011006105A1 (de) * 2011-03-25 2012-09-27 Robert Bosch Gmbh Funktionseinheit für einen Reduktionsmittel-Vorratstank sowie Reduktionsmittel-Vorratstank
DE102012004727A1 (de) * 2012-03-07 2013-09-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Bereitstellung von flüssigem Additiv
EP2789839A2 (de) 2013-04-08 2014-10-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System und Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Brennkraftmaschine
US20170247265A1 (en) * 2014-07-30 2017-08-31 Mitsubishi Materials Corporation Filter medium, method for producing filter medium, water treatment module, and water treatment device
EP3324030A1 (de) * 2016-11-17 2018-05-23 Plastic Omnium Advanced Innovation and Research System zur speicherung einer wässrigen lösung an bord eines fahrzeugs

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FLUOR TECHNIK SYSTEM GMBH: "Benetzungs-Fluorierung", 8 August 2016 (2016-08-08), https://www.fts-de.com/loesungen/benetzungs-fluorierung.html, XP055645500, Retrieved from the Internet <URL:https://web.archive.org/web/20160808194850/https://www.fts-de.com/loesungen/benetzungs-fluorierung.html> [retrieved on 20191122] *
FLUOR TECHNIK SYSTEM GMBH: "Fluorierung verbessert Produkteigenschaften von Kunststoffen", 9 August 2016 (2016-08-09), https://www.fts-de.com/verfahren.html, XP055645573, Retrieved from the Internet <URL:https://web.archive.org/web/20160809160112/https://www.fts-de.com/verfahren.html> [retrieved on 20191122] *
FLUOR TECHNIK SYSTEM GMBH: "Verfahrensvorteile der Gasphasen-Fluorierung", 9 August 2016 (2016-08-09), https://www.fts-de.com/vorteile.html, XP055645568, Retrieved from the Internet <URL:https://web.archive.org/web/20160809154627/https://www.fts-de.com/vorteile.html> [retrieved on 20191122] *

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