DE102013210116B3 - Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013210116B3 DE102013210116B3 DE102013210116.3A DE102013210116A DE102013210116B3 DE 102013210116 B3 DE102013210116 B3 DE 102013210116B3 DE 102013210116 A DE102013210116 A DE 102013210116A DE 102013210116 B3 DE102013210116 B3 DE 102013210116B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- internal combustion
- combustion engine
- fluid connection
- combustion chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
- F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
- F02D19/0644—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being hydrogen, ammonia or carbon monoxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0668—Treating or cleaning means; Fuel filters
- F02D19/0671—Means to generate or modify a fuel, e.g. reformers, electrolytic cells or membranes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
- F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
- F02B2043/106—Hydrogen obtained by electrolysis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
- F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
- F02D19/0657—Heavy or light fuel oils; Fuels characterised by their impurities such as sulfur content or differences in grade, e.g. for ships
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0686—Injectors
- F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
- F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1), insbesondere Hubkolben-Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Brennkammer (3), einem Brennstoffreservoir (11) für einen Brennstoff (12), und mit einer ersten Fluidverbindung (13) zwischen dem Brennstoffreservoir (11) und der Brennkammer (3), wobei entlang der ersten Fluidverbindung (13) ein Verdampfer (15) und stromabwärts des Verdampfers (15) ein Reformer (17) angeordnet ist, sodass der Brennkammer (3) ein von dem Reformer (17) erzeugtes Reformat zuführbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass in die erste Fluidverbindung (13) eine Abzweigung (19) zwischen dem Verdampfer (15) und dem Reformer (17) mündet, wobei die Abzweigung (19) mit der Brennkammer (3) in Fluidverbindung ist, und dass die Brennkraftmaschine (1) eine Ventileinrichtung (23) aufweist, die mindestens ein in der ersten Fluidverbindung (13) stromabwärts des Reformers (17) und/oder in der Abzweigung (19) angeordnetes Stellglied (20) umfasst, sodass eine der Brennkammer (3) durch die erste Fluidverbindung (13) und/oder die Abzweigung (19) zugeführte Brennstoffzusammensetzung (22) mittels der Ventileinrichtung (23) beeinflussbar ist.The invention relates to an internal combustion engine (1), in particular a reciprocating piston internal combustion engine, with at least one combustion chamber (3), a fuel reservoir (11) for a fuel (12), and with a first fluid connection (13) between the fuel reservoir (11) and the Combustion chamber (3), an evaporator (15) being arranged along the first fluid connection (13) and a reformer (17) being arranged downstream of the evaporator (15), so that a reformate generated by the reformer (17) can be fed to the combustion chamber (3) . It is provided that a branch (19) between the evaporator (15) and the reformer (17) opens into the first fluid connection (13), the branch (19) being in fluid connection with the combustion chamber (3), and that the Internal combustion engine (1) has a valve device (23) which comprises at least one actuator (20) arranged in the first fluid connection (13) downstream of the reformer (17) and / or in the branch (19), so that one of the combustion chambers (3) fuel composition (22) supplied by the first fluid connection (13) and / or the branch (19) can be influenced by means of the valve device (23).
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 9.The invention relates to an internal combustion engine, in particular a reciprocating internal combustion engine according to the preamble of claim 1, and a method for operating an internal combustion engine according to
Aus der US-amerikanischen Patentschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben zu schaffen, bei welchen die genannten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll die Brennkraftmaschine unabhängig von einem gerade vorliegenden Brennstoffangebot mit quasi beliebigen Brennstoffen betreibbar sein. Weiterhin soll die Brennkraftmaschine insbesondere unabhängig von der Qualität des eingesetzten Brennstoffs arbeiten, ohne deswegen Schäden zu erleiden oder eine verkürzte Lebensdauer aufzuweisen. Auch die Emissionen der Brennkraftmaschine sollen bevorzugt unabhängig von dem verwendeten Brennstoff sein. Schließlich soll insbesondere auch ein Methanschlupf der Brennkraftmaschine, wenn diese mit Gas betrieben wird, vermindert oder sogar weitestgehend vermieden werden.The invention has for its object to provide an internal combustion engine and a method for operating the same, in which the disadvantages mentioned do not occur. In particular, the internal combustion engine should be able to be operated independently of a currently available fuel supply with quasi arbitrary fuels. Furthermore, the internal combustion engine should work independently of the quality of the fuel used, in particular, without suffering damage or having a shortened service life. The emissions of the internal combustion engine should preferably be independent of the fuel used. Finally, in particular, a methane slip of the internal combustion engine, if it is operated with gas, to be reduced or even avoided as far as possible.
Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass in die erste Fluidverbindung eine Abzweigung zwischen dem Verdampfer und dem Reformer mündet. Die Abzweigung ist mit der Brennkammer in Fluidverbindung. Außerdem weist die Brennkraftmaschine eine Ventileinrichtung auf, die mindestens ein in der ersten Fluidverbindung stromabwärts des Reformers und/oder mindestens ein in der Abzweigung angeordnetes Stellglied umfasst, sodass eine der Brennkammer durch die erste Fluidverbindung und/oder die Abzweigung zugeführte Brennstoffzusammensetzung mittels der Ventileinrichtung beeinflussbar, vorzugsweise steuerbar ist. Der Brennkammer ist somit nicht nur das von dem Reformer erzeugte Reformat, sondern über die Abzweigung auch der im Verdampfer verdampfte und zugleich vorzugsweise auch zumindest zum Teil gecrackte Brennstoff zuführbar, mithin also einerseits über die erste Fluidverbindung und andererseits über die Abzweigung verschiedene Brennstoffzusammensetzungen. Mittels der Ventileinrichtung ist es möglich, die letztlich der Brennkammer zugeführte Brennstoffzusammensetzung zu beeinflussen, insbesondere zu bestimmen, welcher Anteil derselben einerseits aus der ersten Fluidverbindung und andererseits über die Abzweigung zugeführt wird. Die Chemie der Brennstoffzusammensetzung, welche der Brennkammer zugeführt wird, kann somit beeinflusst, vorzugsweise gesteuert werden.The object is achieved by providing an internal combustion engine having the features of claim 1. This is characterized in that in the first fluid connection, a branch between the evaporator and the reformer opens. The branch is in fluid communication with the combustion chamber. In addition, the internal combustion engine has a valve device, which comprises at least one in the first fluid connection downstream of the reformer and / or at least one arranged in the branch actuator, so that one of the combustion chamber through the first fluid connection and / or the branch supplied fuel composition influenced by the valve means, is preferably controllable. The combustion chamber is thus not only supplied to the reformate produced by the reformer, but also via the diversion of the vaporized in the evaporator and at the same time preferably at least partially cracked fuel, thus on the one hand on the first fluid connection and on the other hand via the branch different fuel compositions. By means of the valve device, it is possible to influence the fuel composition ultimately supplied to the combustion chamber, in particular to determine which portion thereof is supplied on the one hand from the first fluid connection and on the other hand via the branch. The chemistry of the fuel composition which is supplied to the combustion chamber can thus be influenced, preferably controlled.
Hierdurch ist die Brennkraftmaschine unabhängig von dem angebotenen, in dem Brennstoffreservoir bevorrateten Brennstoff, weil über den Verdampfer einerseits und den Reformer andererseits quasi aus beliebigen Brennstoffen eine für die Verbrennung in der Brennkammer günstige Brennstoffzusammensetzung bereitet werden kann.As a result, the internal combustion engine is independent of the offered, stored in the fuel reservoir fuel, because of the evaporator on the one hand and the reformer on the other hand quasi from arbitrary fuels for the combustion in the combustion chamber favorable fuel composition can be prepared.
Wird als Brennstoff ein methanhaltiges Gas verwendet, ist der Methanschlupf der Brennkraftmaschine reduziert oder sogar nicht vorhanden, weil nur eine geringe Menge an Methan oder sogar gar kein Methan mehr in die Brennkammer gelangt. Der Brennstoff wird nämlich zumindest teilweise, gegebenenfalls vollständig, über den Verdampfer einerseits und den Reformer andererseits aufbereitet, wodurch zum einen der Methananteil im Brennstoff reduziert wird. Zum anderen entstehen bei der Aufbereitung Stoffe, die brennfreudiger sind als Methan, beispielsweise bei der Reformation Wasserstoff und Kohlenmonoxid, sodass eine Reaktionsgeschwindigkeit und insbesondere eine Flammgeschwindigkeit in der Brennkammer erhöht wird. Von dem noch in der Brennkammer verbleibenden Methananteil wird dann ein größerer Anteil umgesetzt, als dies bei einer reinen Verbrennung von Methan der Fall wäre. Die beiden Effekte wirken somit zusammen, um den Methanschlupf zu reduzieren.If a methane-containing gas is used as the fuel, the methane slip of the internal combustion engine is reduced or even absent, because only a small amount of methane or even no more methane gets into the combustion chamber. Of the Namely fuel is at least partially, possibly completely, processed via the evaporator on the one hand and the reformer on the other hand, whereby on the one hand, the methane content in the fuel is reduced. On the other hand arise in the treatment substances that are more fuel-efficient than methane, for example, in the hydrogen and carbon monoxide reforming, so that a reaction rate and in particular a flame speed is increased in the combustion chamber. From the still remaining in the combustion chamber methane content then a greater proportion is implemented, as would be the case with a pure combustion of methane. The two effects thus work together to reduce the methane slip.
Die Brennkraftmaschine ist auch unabhängig von schwankender Brennstoffqualität, weil der Brennstoff über den Verdampfer einerseits und den Reformer andererseits aufbereitet wird, sodass der Brennkammer insbesondere eine von der ursprünglich eingesetzten Brennstoffqualität im Wesentlichen unabhängige Brennstoffzusammensetzung zugeführt werden kann.The internal combustion engine is also independent of fluctuating fuel quality, because the fuel is treated via the evaporator on the one hand and the reformer on the other hand, so that the combustion chamber in particular can be supplied from the originally used fuel quality substantially independent fuel composition.
Somit sind schließlich auch die Emissionen unabhängig von dem eingesetzten Brennstoff einerseits und von dem eingesetzten Motorkonzept andererseits, weil die Brennstoffzusammensetzung stets auf die konkret vorliegenden Bedingungen abgestimmt werden kann, wobei es möglich ist, die Emissionen im Wesentlichen konstant zu halten.Thus, finally, the emissions are independent of the fuel used on the one hand and of the engine concept used on the other hand, because the fuel composition can always be adapted to the specific conditions present, it being possible to keep the emissions substantially constant.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf Brennkraftmaschinen beschränkt ist, welche die hier beschriebenen Nachteile beseitigen oder Probleme lösen. Diese dienen vielmehr der Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen sowie der Illustration von Vorteilen von Ausführungsbeispielen der Erfindung.It is understood that the invention is not limited to internal combustion engines which eliminate the disadvantages described herein or solve problems. These serve rather to describe advantageous embodiments and the illustration of advantages of embodiments of the invention.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine lediglich ein in der ersten Fluidverbindung stromabwärts des Reformers angeordnetes Stellglied umfasst. Damit ist es vorzugsweise möglich, den Anteil von Reformat an der Brennstoffzusammensetzung von mindestens 0% bis zu einem höchsten Wert, der auch von der konkreten Ausgestaltung der Abzweigung abhängt, zu variieren. Das Stellglied ist vorzugsweise in der Nähe der Brennkammer angeordnet.In one embodiment, it is provided that the internal combustion engine comprises only one in the first fluid connection downstream of the reformer arranged actuator. Thus, it is preferably possible to vary the proportion of reformate in the fuel composition of at least 0% to a maximum value, which also depends on the specific configuration of the branch. The actuator is preferably arranged in the vicinity of the combustion chamber.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Ventileinrichtung lediglich ein in der Abzweigung angeordnetes Stellglied umfasst. Damit ist es möglich, den Anteil des verdampften und zumindest teilweise gecrackten Brennstoffs, der noch nicht reformiert ist, von mindestens 0% bis zu einem höchsten Anteil zu variieren, wobei der höchste Anteil insbesondere auch von der konkreten Ausgestaltung der ersten Fluidverbindung abhängt. Es ist möglich, dass das Stellglied im Bereich der Mündung der Abzweigung in die erste Fluidverbindung, mithin mündungsseitig, oder brennkammerseitig, mithin in der Nähe der Brennkammer, angeordnet ist. Es ist möglich, dass das Stellglied als Injektor ausgebildet ist.In an alternative embodiment, it is possible that the valve means comprises only one actuator arranged in the branch. This makes it possible to vary the proportion of the vaporized and at least partially cracked fuel that has not yet been reformed, from at least 0% to a maximum proportion, wherein the highest proportion depends in particular on the specific embodiment of the first fluid connection. It is possible that the actuator is arranged in the region of the mouth of the branch in the first fluid connection, thus the mouth side, or combustion chamber side, thus in the vicinity of the combustion chamber. It is possible that the actuator is designed as an injector.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem die Ventileinrichtung sowohl in der ersten Fluidverbindung als auch in der Abzweigung jeweils ein Stellglied umfasst. Somit ist es möglich, sowohl den Anteil an Reformat, den die Brennstoffzusammensetzung aufweist, von mindestens 0% bis höchstens 100% zu variieren, als auch den Anteil an verdampftem und zumindest teilweise gecracktem Brennstoff, welcher den Reformer nicht passiert hat, von mindestens 0% bis höchstens 100% zu variieren. Die entsprechende Ausgestaltung ist demnach besonders flexibel. Auch hierbei ist es möglich, dass das Stellglied, welches in der Abzweigung angeordnet ist, mündungsseitig oder brennkammerseitig angeordnet ist.An embodiment is also preferred in which the valve device comprises an actuator both in the first fluid connection and in the branch. Thus, it is possible to vary both the proportion of reformate having the fuel composition from at least 0% to at most 100%, as well as the proportion of evaporated and at least partially cracked fuel which has not passed the reformer of at least 0%. to vary at most 100%. The corresponding embodiment is therefore particularly flexible. Again, it is possible that the actuator, which is arranged in the branch, is arranged on the outlet side or combustion chamber side.
Es ist möglich, dass mindestens ein Stellglied als Injektor ausgebildet ist, wobei bevorzugt für jede Brennstoffart, also die entlang der Abzweigung geförderte Brennstoffart einerseits, und die entlang der ersten Fluidverbindung geförderte Brennstoffart andererseits, ein separater Injektor vorgesehen ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Abzweigung und die erste Fluidverbindung stromaufwärts der Brennkammer zusammengeführt werden, wobei vorzugsweise im Bereich der Zusammenführung ein Stellglied zur Variation der Brennstoffzusammensetzung angeordnet ist. Hierbei kann es sich um ein Mischglied handeln, durch welches die verschiedenen Brennstoffarten miteinander mischbar sind. Dabei ist es möglich, dass das Ausführungsbeispiel lediglich ein Mischglied im Bereich der Zusammenführung aufweist, wobei das Mischglied somit quasi zugleich in der ersten Fluidverbindung als auch in der Abzweigung angeordnet ist.It is possible for at least one actuator to be designed as an injector, wherein a separate injector is preferably provided for each type of fuel, ie the fuel type conveyed along the branch, and the fuel type conveyed along the first fluid connection. Alternatively, it is also possible that the branch and the first fluid connection are brought together upstream of the combustion chamber, wherein preferably in the region of the merger, an actuator for varying the fuel composition is arranged. This may be a mixing element, by which the various types of fuel are miscible with each other. It is possible that the embodiment has only one mixing member in the region of the merge, wherein the mixing member is thus arranged quasi at the same time in the first fluid connection as well as in the branch.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine umfasst ein Steuergerät, welches mit der Ventileinrichtung zur Steuerung der Brennstoffzusammensetzung, die der Brennkammer zugeführt wird, wirkverbunden ist. Somit kann die Brennstoffzusammensetzung mithilfe des Steuergeräts vermittelt über die Ventileinrichtung beeinflusst werden. Vorzugsweise weist das Steuergerät einen Eingang zur Erfassung mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine auf. Es ist bevorzugt derart ausgebildet und eingerichtet, dass es die Brennstoffzusammensetzung mittels der Ventileinrichtung abhängig von dem mindestens einen Betriebsparameter variieren kann.A preferred embodiment of the internal combustion engine comprises a control unit, which is operatively connected to the valve device for controlling the fuel composition, which is supplied to the combustion chamber. Thus, the fuel composition can be influenced by means of the control unit mediated via the valve device. Preferably, the control unit has an input for detecting at least one operating parameter of the internal combustion engine. It is preferably designed and set up such that it can vary the fuel composition by means of the valve device as a function of the at least one operating parameter.
Es wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich durch eine zweite Fluidverbindung auszeichnet, wobei sich die zweite Fluidverbindung zwischen dem Brennstoffreservoir und der Brennkammer erstreckt, und wobei entlang der zweiten Fluidverbindung eine Pyrolyse-Einrichtung angeordnet ist. In der Pyrolyse-Einrichtung wird der aus dem Brennstoffreservoir geförderte Brennstoff pyrolysiert, wobei der Brennkammer entlang der zweiten Fluidverbindung ein Pyrolysat des Brennstoffs zuführbar ist. Dabei spricht der Begriff „Pyrolyse” bevorzugt eine thermochemische Spaltung des Brennstoffs an, wobei durch eine Temperatur von vorzugsweise mindestens 500°C bis höchstens 900°C ein Bindungsbruch innerhalb großer Moleküle erzwungen wird, wodurch kleinere Moleküle gebildet werden. Die Pyrolyse wird bevorzugt ausschließlich unter der Einwirkung von Wärme und ohne zusätzlich zugeführten Sauerstoff durchgeführt. Hierdurch unterscheidet sich die Funktionsweise der Pyrolyse-Einrichtung wesentlich von der Funktionsweise des Reformers, bei dem der verdampfte und vorzugsweise zumindest zum Teil gecrackte Brennstoff unter Einwirkung von Sauerstoff insbesondere zu Synthesegas, also einem Gemisch von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, umgesetzt wird.It is also preferred an internal combustion engine, which is characterized by a second fluid connection, wherein the second fluid connection extends between the fuel reservoir and the combustion chamber, and wherein along the second fluid connection, a pyrolysis device is arranged. In the pyrolysis device, the fuel delivered from the fuel reservoir is pyrolyzed, wherein the combustion chamber along the second fluid connection, a pyrolysate of the fuel is supplied. In this case, the term "pyrolysis" preferably refers to a thermochemical cleavage of the fuel, wherein a bond breaking is forced within a large molecule by a temperature of preferably at least 500 ° C to at most 900 ° C, whereby smaller molecules are formed. The pyrolysis is preferably carried out exclusively under the action of heat and without additionally supplied oxygen. As a result, the operation of the pyrolysis device differs significantly from the operation of the reformer, in which the vaporized and preferably at least partially cracked fuel under the action of oxygen, in particular to synthesis gas, ie a mixture of hydrogen and carbon monoxide, implemented.
Entlang der zweiten Fluidverbindung ist mittels der Pyrolyse-Einrichtung der Brennkammer demnach eine dritte Brennstoffart, nämlich pyrolysierter Brennstoff, zusätzlich oder alternativ zu dem verdampften und zumindest teilweise gecracktem sowie dem reformierten Brennstoff zuführbar. Damit ist die der Brennkammer insgesamt zugeführte Brennstoffzusammensetzung noch flexibler wählbar, und insbesondere noch flexibler auf konkret vorliegende Bedingungen, wie beispielsweise mindestens einen Betriebsparameter der Brennstoffmaschine, den angebotenen Brennstoff, die Brennstoffqualität und/oder andere Bedingungen anpassbar.Accordingly, a third type of fuel, namely pyrolyzed fuel, can be supplied along the second fluid connection by means of the pyrolysis device of the combustion chamber, additionally or alternatively to the vaporized and at least partially cracked and to the reformed fuel. In this way, the fuel composition supplied to the combustion chamber as a whole is even more flexibly selectable, and in particular even more flexibly adaptable to concrete conditions such as, for example, at least one operating parameter of the fuel machine, the offered fuel, the fuel quality and / or other conditions.
Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung mindestens ein in der zweiten Fluidverbindung angeordnetes Stellglied auf, sodass eine der Brennkammer durch die erste Fluidverbindung, die Abzweigung und/oder die zweite Fluidverbindung zugeführte Brennstoffzusammensetzung mittels der Ventileinrichtung beeinflussbar, vorzugsweise steuerbar ist. Es ist auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem lediglich in der ersten Fluidverbindung ein Stellglied vorgesehen ist. Ebenso ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem lediglich in der Abzweigung ein Stellglied vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem lediglich in der zweiten Fluidverbindung ein Stellglied vorgesehen ist. Es ist auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem in zwei Brennstoffleitungen, beispielsweise in der ersten Fluidverbindung und in der Abzweigung, jeweils ein Stellglied vorgesehen ist, während in der dritten Brennstoffleitung, hier beispielsweise in der zweiten Fluidverbindung, kein Stellglied vorgesehen ist. Beliebige Permutationen sind möglich. Schließlich ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welcher in jeder der Brennstoffleitung ein Stellglied vorgesehen ist. Es ist möglich, dass mindestens eines der Stellglieder als Injektor ausgebildet ist. Insbesondere ist es möglich, dass für jede Brennstoffart ein eigener Injektor vorgesehen ist. Alternativ ist es möglich, dass ein Injektor für mindestens zwei Brennstoffarten gemeinsam vorgesehen ist, wobei mindestens zwei Brennstoffleitungen in eine Zuleitung zu dem Injektor münden, und wobei vorzugsweise ein Mischglied vorgesehen ist, um die beiden Brennstoffarten mischen zu können.Preferably, the valve device has at least one actuator arranged in the second fluid connection, so that a fuel composition supplied to the combustion chamber by the first fluid connection, the branch and / or the second fluid connection can be influenced, preferably controlled, by means of the valve device. It is also an embodiment possible in which only in the first fluid connection, an actuator is provided. Likewise, an embodiment is possible in which an actuator is provided only in the branch. Furthermore, an embodiment is possible in which an actuator is provided only in the second fluid connection. An embodiment is also possible in which in each case one actuator is provided in two fuel lines, for example in the first fluid connection and in the branch, while in the third fuel line, here for example in the second fluid connection, no actuator is provided. Any permutations are possible. Finally, an embodiment is possible in which an actuator is provided in each of the fuel line. It is possible that at least one of the actuators is designed as an injector. In particular, it is possible that a separate injector is provided for each type of fuel. Alternatively, it is possible that an injector for at least two types of fuel is provided in common, wherein at least two fuel lines open into a supply line to the injector, and wherein preferably a mixing member is provided in order to mix the two types of fuel.
Der Begriff „Brennstoffart” wird hier und im Folgenden für die verschiedenen, einzeln oder in Kombination miteinander der Brennkammer zuführbaren Stoffgemische verwendet. Somit wird das entlang der ersten Fluidverbindung geförderte Reformat als Brennstoffart bezeichnet. Ebenso wird der durch den Verdampfer verdampfte und zumindest teilweise gecrackte Brennstoff als Brennstoffart bezeichnet. Weiterhin wird der mittels der Pyrolyse-Einrichtung pyrolysierte Brennstoff als Brennstoffart bezeichnet. Schließlich wird der unbehandelte Brennstoff als Brennstoffart bezeichnet. Weiterhin wird der Begriff „Brennstoffleitung” allgemein für die Fluidpfade verwendet, entlang derer der Brennkammer Brennstoff beziehungsweise eine Brennstoffart zugeführt wird. So wird die erste Fluidverbindung als Brennstoffleitung bezeichnet. Auch die Abzweigung wird als Brennstoffleitung bezeichnet. Auch die zweite Fluidverbindung wird als Brennstoffleitung bezeichnet. Schließlich wird auch die dritte Fluidverbindung als Brennstoffleitung bezeichnet. Demnach werden die verschiedenen, der Brennkammer zuführbaren Stoffgemische durch den Begriff „Brennstoffart” verallgemeinert bezeichnet, während die verschiedenen Fluidpfade durch den Begriff „Brennstoffleitung” verallgemeinert bezeichnet werden.The term "fuel type" is used here and below for the various mixtures of substances which can be fed to the combustion chamber individually or in combination with one another. Thus, the reformate conveyed along the first fluid connection is referred to as a fuel type. Likewise, the vaporized by the evaporator and at least partially cracked fuel is referred to as fuel. Furthermore, the fuel pyrolyzed by means of the pyrolysis device is referred to as fuel type. Finally, the untreated fuel is referred to as fuel type. Furthermore, the term "fuel line" is generally used for the fluid paths along which fuel or a type of fuel is supplied to the combustion chamber. Thus, the first fluid connection is referred to as a fuel line. The branch is also referred to as fuel line. The second fluid connection is also referred to as fuel line. Finally, the third fluid connection is referred to as a fuel line. Accordingly, the various mixtures of substances that can be supplied to the combustion chamber are designated by the term "fuel type" in general, while the various fluid paths are designated by the term "fuel line" in general.
Die Pyrolyse-Einrichtung umfasst bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine elektrische Heizeinrichtung. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Pyrolyseeinrichtung durch Abgas der Brennkraftmaschine geheizt wird, wobei eine Abgas-Abzweigung zu der Pyrolyse-Einrichtung vorgesehen ist, und wobei die Pyrolyse-Einrichtung vorzugsweise einen Wärmetauscher aufweist, der mit der Abgas-Abzweigung in Fluidverbindung steht und so von dem heißen Abgas durchströmbar ist. Von dem Abgasstrom umfasste Wärmeenergie ist mittels des Wärmetauschers dem Abgasstrom entnehmbar und der Pyrolyse-Einrichtung zuführbar. Es ist möglich, dass die Pyrolyse-Einrichtung abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine mithilfe der elektrischen Heizeinrichtung und/oder über die Abgas-Abzweigung geheizt wird.The pyrolysis device comprises in a preferred embodiment, an electric heater. Alternatively or additionally, it is possible that the pyrolysis device is heated by exhaust gas of the internal combustion engine, wherein an exhaust branch to the pyrolysis device is provided, and wherein the pyrolysis device preferably has a heat exchanger which is in fluid communication with the exhaust branch and so can be flowed through by the hot exhaust gas. Heat energy comprised by the exhaust gas stream can be taken from the exhaust gas flow by means of the heat exchanger and fed to the pyrolysis device. It is possible that the pyrolysis device is heated depending on an operating state of the internal combustion engine by means of the electric heater and / or via the exhaust branch.
Es wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die alternativ oder zusätzlich zu der zweiten Fluidverbindung eine dritte Fluidverbindung zwischen dem Brennstoffreservoir und der Brennkammer aufweist. Dabei ist der Brennkammer über die dritte Fluidverbindung unbehandelter Brennstoff aus dem Brennstoffreservoir zuführbar. Entlang der dritten Fluidverbindung ist also vorzugsweise keine den Brennstoff behandelnde Einrichtung vorgesehen, gegebenenfalls mit Ausnahme einer Filtereinrichtung, um den Brennstoff zu filtern. Die dritte Fluidverbindung erhöht die Flexibilität der Brennkraftmaschine insbesondere in Hinblick auf das Brennstoffangebot und die Brennstoffqualität.An internal combustion engine is also preferred which, alternatively or in addition to the second fluid connection, has a third fluid connection between the fuel reservoir and the combustion chamber. In this case, the combustion chamber via the third fluid connection untreated fuel from the fuel reservoir can be fed. Thus, no fuel treatment device is preferably provided along the third fluid connection, optionally with the exception of a filter device in order to filter the fuel. The third fluid connection increases the flexibility of the internal combustion engine, in particular with regard to the supply of fuel and the quality of the fuel.
Die Ventileinrichtung weist vorzugsweise mindestens ein Stellglied in der dritten Fluidverbindung auf. Eine der Brennkammer durch die erste Fluidverbindung, die Abzweigung, die zweite Fluidverbindung und/oder die dritte Fluidverbindung zugeführte Brennstoffzusammensetzung ist mittels der Ventileinrichtung beeinflussbar, vorzugsweise steuerbar.The valve device preferably has at least one actuator in the third fluid connection. One of the combustion chamber through the first fluid connection, the branch, the second fluid connection and / or the third fluid connection supplied fuel composition can be influenced by means of the valve device, preferably controllable.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist lediglich eine der Brennstoffleitungen ein Stellglied auf. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weisen genau zwei Brennstoffleitungen ein Stellglied auf, wobei beliebige Permutationen denkbar sind. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen genau drei Brennstoffleitungen ein Stellglied auf, wobei beliebige Permutationen denkbar sind. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen schließlich alle Brennstoffleitungen Stellglieder auf, insbesondere bei einem Ausführungsbeispiel die erste Fluidverbindung, die Abzweigung, die zweite Fluidverbindung und die dritte Fluidverbindung, wobei eine maximale Flexibilität in Hinblick auf die variierbare Brennstoffzusammensetzung gegeben ist. Es ist möglich, dass mindestens ein Stellglied als Injektor ausgebildet ist. Dabei ist es möglich, dass jeder Brennstoffart ein eigener Injektor zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass allen oder aber ausgewählten Brennstoffarten ein gemeinsamer Injektor zugeordnet ist, wobei entsprechend verschiedene Brennstoffleitungen in eine Zuleitung des Injektors in mindestens einem Mündungsbereich münden. Dabei ist vorzugsweise mindestens ein Mischglied in dem mindestens einen Mündungsbereich vorgesehen, um die Brennstoffzusammensetzung, die in die Zuleitung einströmt, steuern zu können.In a preferred embodiment, only one of the fuel lines has an actuator. In another embodiment, exactly two fuel lines on an actuator, with any permutations are conceivable. In a further embodiment, exactly three fuel lines have an actuator, wherein any permutations are conceivable. Finally, in another embodiment, all of the fuel lines include actuators, in particular, in one embodiment, the first fluid connection, the branch, the second fluid connection, and the third fluid connection, with maximum flexibility with respect to the variable fuel composition. It is possible that at least one actuator is designed as an injector. It is possible that each type of fuel is assigned its own injector. Alternatively or additionally, it is possible that a common injector is assigned to all or selected fuel types, with correspondingly different fuel lines leading into a feed line of the injector in at least one opening region. In this case, preferably at least one mixing element is provided in the at least one opening region in order to be able to control the fuel composition flowing into the supply line.
Selbstverständlich ist es möglich, dass mindestens ein Injektor oder auch verschiedene Injektoren vorgesehen sind, wobei zusätzlich zu den Injektoren mindestens ein Stellglied, vorzugsweise eine Mehrzahl von Stellgliedern vorgesehen sind.Of course, it is possible that at least one injector or different injectors are provided, wherein in addition to the injectors at least one actuator, preferably a plurality of actuators are provided.
Es wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie mindestens einen Injektor aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass der Injektor als Einpunkt-Injektor zur Brennstoff-Einspritzung in ein gemeinsames Saugrohr ausgebildet ist. Dies spricht eine sogenannte Einpunkt-Einspritzung (Single Point Injection) an, wobei hier vorzugsweise mehreren Brennkammern ein gemeinsames Saugrohr (manifold) zugeordnet ist, und wobei die Einspritzung stromaufwärts einer Verzweigung in die einzelnen Brennkammern in das gemeinsame Saugrohr erfolgt.It is also preferred an internal combustion engine, which is characterized in that it has at least one injector. In one embodiment, it is possible that the injector is designed as a single-point injector for fuel injection in a common intake manifold. This is called a so-called single-point injection (Single Point Injection), in which case preferably a plurality of combustion chambers, a common intake manifold (manifold) is assigned, and wherein the injection takes place upstream of a branching into the individual combustion chambers in the common intake manifold.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Injektor als Mehrpunkt-Injektor zur Einspritzung in einen der Brennkammer zugeordneten Ansaugstutzen ausgebildet ist. Dies spricht eine sogenannte Mehrpunkt-Einspritzung (Multi Point Injection) an, wobei der Brennstoff oder die Brennstoffzusammensetzung stromabwärts des gemeinsamen Saugrohrs in einen der jeweiligen Brennkammer einzeln zugeordneten, zu der Brennkammer führenden Ansaugstutzen stromaufwärts der Brennkammer eingespritzt wird.Alternatively or additionally, it is possible for the injector to be designed as a multipoint injector for injection into an intake manifold assigned to the combustion chamber. This is referred to as a so-called multi-point injection, wherein the fuel or the fuel composition is injected downstream of the common intake manifold in one of the respective combustion chamber individually associated, leading to the combustion chamber intake manifold upstream of the combustion chamber.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Injektor als Direkt-Injektor zur Direkteinspritzung von Brennstoff beziehungsweise einer Brennstoffzusammensetzung in die Brennkammer ausgebildet ist. Dies spricht eine sogenannte Direkteinspritzung (Direct Injecton) an, bei welcher der Brennstoff oder die Brennstoffzusammensetzung unmittelbar durch den Injektor in die Brennkammer eingespritzt wird.Alternatively or additionally, it is possible that the injector is designed as a direct injector for the direct injection of fuel or a fuel composition into the combustion chamber. This is responsive to a so-called Direct Injection in which the fuel or fuel composition is injected directly into the combustion chamber through the injector.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der Injektor als Vorkammer-Injektor zum Einspritzen des Brennstoffs oder der Brennstoffzusammensetzung in eine Vorkammer, die zur Zündunterstützung für die Verbrennung in einer Hauptbrennkammer vorgesehen ist, eingespritzt wird. Allerdings ist es bei der hier vorgeschlagenen Brennkraftmaschine ohne Weiteres möglich, auf eine Vorkammer zu verzichten.Alternatively or additionally, it is also possible for the injector to be injected as a pre-chamber injector for injecting the fuel or the fuel composition into an antechamber which is provided for ignition assistance for combustion in a main combustion chamber. However, it is readily possible to dispense with an antechamber in the internal combustion engine proposed here.
Es wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die mindestens zwei verschiedene Injektoren der hier angesprochenen Art aufweist. Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Einpunkt-Injektor, ein Mehrpunkt-Injektor und ein Direkt-Injektor vorgesehen sind. Somit ist es nicht nur möglich, die der Brennkammer zugeführte Brennstoffzusammensetzung zu variieren, sondern es ist auch möglich, den Ort der Einspritzung zu variieren, beziehungsweise bevorzugt verschiedene Brennstoffzusammensetzungen an verschiedenen Orten einzuspritzen. Dies bedeutet eine maximale Flexibilität in Hinblick auf den Betrieb der Brennkraftmaschine.An internal combustion engine which has at least two different injectors of the type discussed here is also preferred. Particularly preferred is an embodiment in which a single-point injector, a multi-point injector and a direct injector are provided. Thus, not only is it possible to vary the fuel composition supplied to the combustion chamber, but it is also possible to vary the location of the injection, or preferably to inject different fuel compositions at different locations. This means maximum flexibility with regard to the operation of the internal combustion engine.
Der mindestens eine Injektor ist vorzugsweise mit dem Steuergerät der Brennkraftmaschine wirkverbunden und ist insoweit insbesondere abhängig von mindestens einem Betriebsparameter der Bremskraftmaschine ansteuerbar. Auf diese Weise ist es besonders bevorzugt möglich, die Brennstoffzusammensetzung sowie zugleich die Art und den Ort ihrer Einspritzung abhängig von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zu steuern.The at least one injector is preferably operatively connected to the control unit of the internal combustion engine and is so far particularly controlled as a function of at least one operating parameter of the brake motor. In this way, it is particularly preferably possible, the Fuel composition and at the same time to control the type and location of their injection depending on at least one operating parameter of the internal combustion engine.
Es ist möglich, dass für jede Brennstoffart ein eigener Injektor vorgesehen ist, wobei es zusätzlich oder alternativ möglich ist, dass für mindestens eine Brennstoffart verschiedene Injektoren zur Einspritzung der Brennstoffart an verschiedenen Orten vorgesehen sind. Auch ist es möglich, dass einem Injektor verschiedene Brennstoffarten oder ein Gemisch verschiedener Brennstoffarten zuführbar ist/sind. Dabei ist es insbesondere möglich, dass mindestens ein Injektor als Zwei-Brennstoff-Injektor (Dual Fuel Injector) ausgebildet ist, wobei mittels eines solchen Injektors zwei verschiedene Brennstoffarten beispielsweise im Rahmen einer Voreinspritzung einerseits und einer Haupteinspritzung andererseits oder auch alternierend beispielsweise im Rahmen einer Voreinspritzung oder im Rahmen einer Haupteinspritzung einspritzbar sind.It is possible that a separate injector is provided for each type of fuel, wherein it is additionally or alternatively possible that for at least one type of fuel different injectors are provided for injecting the fuel at different locations. It is also possible that an injector different types of fuel or a mixture of different types of fuel is / can be fed. It is particularly possible that at least one injector is designed as a dual-fuel injector (Dual Fuel Injector), by means of such an injector two different types of fuel, for example in the context of a pilot injection on the one hand and a main injection on the other hand or even alternately, for example in the context of a pilot injection or can be injected in the context of a main injection.
Es wird eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Injektor eine Zuleitung aufweist, in welche die erste Fluidverbindung, die Abzweigung, die zweite Fluidverbindung und/oder die dritte Fluidverbindung mündet/münden. Es ist also möglich, dass nur eine der Brennstoffleitungen in die Zuleitung mündet, sodass der Injektor dieser fest zugeordnet ist. Alternativ ist es möglich, dass mindestens zwei der Brennstoffleitungen in die Zuleitung münden. Auch ist es möglich, dass drei Fluidverbindungen in die Zuleitung münden, wobei beliebige Permutationen möglich sind. Schließlich ist es möglich, dass alle vier Brennstoffleitungen in die Zuleitung münden.An internal combustion engine is preferred, which is characterized in that the at least one injector has a feed line into which the first fluid connection, the branch, the second fluid connection and / or the third fluid connection opens / open. It is therefore possible that only one of the fuel lines opens into the supply line, so that the injector is permanently assigned. Alternatively, it is possible that at least two of the fuel lines open into the supply line. It is also possible that three fluid connections lead into the supply line, wherein any permutations are possible. Finally, it is possible that all four fuel lines open into the supply line.
Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung mindestens ein in der Zuleitung angeordnetes Ventilglied auf, sodass dem Injektor verschiedene Brennstoffarten oder Brennstoffzusammensetzungen zuführbar sind. Mittels des Ventilglieds ist vorzugsweise mindestens eine Brennstoffleitung freigebbar oder sperrbar, wobei vorzugsweise diskrete oder kontinuierliche Zwischenstufen zwischen einer vollständigen Freigabe oder einer vollständigen Sperrung möglich sind. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Ventileinrichtung mindestens ein in der Zuleitung angeordnetes Mischglied umfasst, wodurch dem Injektor verschiedene Brennstoffarten oder Brennstoffzusammensetzungen zuführbar sind. Mithilfe eines Mischglieds ist es vorzugsweise möglich, verschiedene Brennstoffarten aus verschiedenen Brennstoffleitungen miteinander zu mischen. Dabei ist vorzugsweise ein Mischungsverhältnis mittels des Mischglieds vorgebbar.Preferably, the valve device has at least one valve member arranged in the supply line, so that different types of fuel or fuel compositions can be fed to the injector. By means of the valve member, at least one fuel line is preferably releasable or lockable, wherein preferably discrete or continuous intermediate stages between a complete release or a complete blocking are possible. Alternatively or additionally, it is possible for the valve device to comprise at least one mixing element arranged in the feed line, as a result of which different types of fuel or fuel compositions can be supplied to the injector. By means of a mixing member, it is preferably possible to mix different types of fuel from different fuel lines with each other. In this case, preferably a mixing ratio can be predetermined by means of the mixing member.
Es wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der Verdampfer einen Katalysator zur teilweisen partiellen Oxidation des Brennstoffs aufweist. Die Funktion des Verdampfers geht dabei über eine reine Verdampfung des Brennstoffs hinaus. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verdampfers weist insbesondere ein bevorzugt an einer äußeren Wandung desselben vorgesehenes Vlies auf, welches mit Brennstoff getränkt wird. Die äußere Wandung und/oder das Vlies wird/werden erwärmt, sodass insbesondere leicht-flüchtige Brennstoffanteile verdampfen. Zentral in dem Verdampfer ist vorzugsweise der Katalysator vorgesehen, durch welchen die verdampften, leicht-flüchtigen Brennstoffanteile katalytisch umgesetzt, insbesondere partiell oxidiert werden. Hierdurch wird wiederum Reaktionswärme frei, durch welche auch die schwerer-flüchtigen Brennstoffanteile aus dem Vlies verdampft werden. Außerdem wird der Brennstoff durch die freiwerdende Reaktionswärme vorzugsweise zumindest zum Teil gecrackt. Dabei kann der gecrackte Anteil des zunächst eingesetzten Brennstoffs von mindestens 0% bis höchstens 100% betragen.It is also preferred an internal combustion engine, which is characterized in that the evaporator comprises a catalyst for the partial partial oxidation of the fuel. The function of the evaporator goes beyond a pure evaporation of the fuel. A preferred embodiment of the evaporator has in particular a preferably provided on an outer wall thereof fleece, which is impregnated with fuel. The outer wall and / or the fleece is / are heated, so that in particular volatile volatile fuel components evaporate. The catalyst in the evaporator is preferably provided by means of which the vaporized, readily volatile fuel components are catalytically reacted, in particular partially oxidized. In turn, this heat of reaction is released, by which the heavier-volatile fuel components are evaporated from the nonwoven. In addition, the fuel is preferably at least partially cracked by the released heat of reaction. In this case, the cracked portion of the fuel used initially can be from at least 0% to at most 100%.
Die Brennstoffzusammensetzung, die den Verdampfer verlässt, weist also insbesondere Komponenten auf, die ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus: verdampften, unbehandelten Brennstoffanteilen, partiell oxidiertem Brennstoff sowie gecracktem Brennstoff. Bei der partiellen Oxidation entstehen als Reaktionsprodukte insbesondere oxidierte und nicht oxidierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Formaldehyd, Acetaldehyd oder Alkohole, sowie Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Beim Cracken werden insbesondere längerkettige Kohlenwasserstoffe in solche mit kürzerer Kettenlänge umgesetzt. Die verdampften, unbehandelten Brennstoffanteile umfassen insbesondere schwer-flüchtige Brennstoffbestandteile. Je nach Ausbildung und Betriebsweise des Verdampfers ist es zusätzlich auch möglich, dass die den Verdampfer verlassende Brennstoffzusammensetzung auch unbehandelte, unverdampfte Brennstoffanteile umfasst.Thus, the fuel composition exiting the evaporator has, in particular, components selected from a group consisting of: vaporized, untreated fuel fractions, partially oxidized fuel, and cracked fuel. In the case of partial oxidation, the reaction products are in particular oxidized and unoxidized hydrocarbons, for example formaldehyde, acetaldehyde or alcohols, and also carbon monoxide and hydrogen. When cracking especially longer-chain hydrocarbons are converted into those with shorter chain length. The vaporized, untreated fuel constituents include, in particular, heavy-volatile fuel constituents. Depending on the design and operation of the evaporator, it is also possible that the fuel composition leaving the evaporator also includes untreated, unvaporized fuel components.
Die den Verdampfer verlassende Brennstoffzusammensetzung kann über die Abzweigung der Brennkammer zugeführt werden. Somit ist hier der Brennkammer eine erste Brennstoffart mit einer durch den Verdampfer, dessen Betriebsmodus und den eingesetzten Brennstoff vorgegebenen Chemie, zuführbar.The fuel composition leaving the evaporator may be supplied via the branch of the combustion chamber. Thus, the combustion chamber here is a first type of fuel with a predetermined by the evaporator, its operating mode and the fuel used chemistry fed.
Es wird eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der Reformer zur katalytischen partiellen Oxidation ausgebildet ist. Dabei wird die von dem Verdampfer zugeführte Brennstoffzusammensetzung vorzugsweise im Wesentlichen zu Synthesegas, also zu einem Gasgemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, umgesetzt. Als Katalysatormaterialien für die katalytische partielle Oxidation sind insbesondere geeignete Katalysatorbeschichtungen, vorzugsweise edelmetallhaltige oder edelmetallfreie Materialien, bevorzugt Titan und/oder Zinn möglich.An internal combustion engine is preferred, which is characterized in that the reformer is designed for catalytic partial oxidation. In this case, the fuel composition supplied by the evaporator is preferably essentially converted to synthesis gas, that is to say to a gas mixture of hydrogen and carbon monoxide. Suitable catalyst materials for the catalytic partial oxidation are particularly suitable Catalyst coatings, preferably noble metal-containing or non-noble metal materials, preferably titanium and / or tin possible.
Alternativ ist es möglich, dass der Reformer zur thermischen partiellen Oxidation ausgebildet ist. Weiter ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass der Reformer als autothermer Reformer ausgebildet ist. Auch bei den hier genannten Arten von Reformer wird die dem Reformer zugeführte Brennstoffzusammensetzung vorzugsweise im Wesentlichen zu Synthesegas umgesetzt.Alternatively, it is possible that the reformer is designed for thermal partial oxidation. Further, it is alternatively or additionally possible that the reformer is designed as an autothermal reformer. Also in the types of reformer mentioned here, the fuel composition fed to the reformer is preferably substantially converted to synthesis gas.
Das Reformat, mithin die von dem Reformer gebildete Brennstoffzusammensetzung verlässt diesen entlang der ersten Fluidverbindung in Richtung der Brennkammer. Somit ist der Brennkammer entlang der ersten Fluidverbindung eine durch den Reformer bereitgestellte, zweite Brennstoffart zuführbar, die im Wesentlichen Synthesegas, mithin eine Gasmischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, umfasst. Dabei ist gerade Wasserstoff besonders brennfreudig und weist eine hohe Flammgeschwindigkeit auf, was die Effizienz der Umsetzung in der Brennkammer erhöht. Dabei wird der Brennkammer vorteilhaft insbesondere dann eine wasserstoffreiche Brennstoffzusammensetzung zugeführt, wenn die Brennkraftmaschine noch kalt ist. Die hohe Flammgeschwindigkeit in dem wasserstoffhaltigen Gemisch wirkt sich günstig auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Verbrennung auch gerade bei kalter Brennkraftmaschine aus. Es ist möglich, dass der Anteil an Wasserstoff, welcher der Brennkammer zugeführt wird, bei betriebswarmer Brennkraftmaschine reduziert wird.The reformate, and thus the fuel composition formed by the reformer, leaves it along the first fluid connection in the direction of the combustion chamber. Thus, along the first fluid connection, the combustion chamber can be supplied with a second fuel type provided by the reformer, which essentially comprises synthesis gas, thus a gas mixture of hydrogen and carbon monoxide. In this case, just hydrogen is particularly combustible and has a high flame velocity, which increases the efficiency of implementation in the combustion chamber. In this case, the combustion chamber is advantageously supplied to a hydrogen-rich fuel composition, in particular when the internal combustion engine is still cold. The high flame speed in the hydrogen-containing mixture has a favorable effect on the reaction rate of the combustion even with a cold internal combustion engine. It is possible that the proportion of hydrogen, which is supplied to the combustion chamber, is reduced at operating-warming internal combustion engine.
Schließlich wird eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie als selbstzündende Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Die Brennkraftmaschine arbeitet in diesem Fall insbesondere bevorzugt nach dem Diesel-Brennverfahren, also durch Kompressionszündung. Der Zündzeitpunkt wird dabei insbesondere durch Einspritzen einer Brennstoffzusammensetzung in die Brennkammer gesteuert, wobei die Brennkammer vorkomprimierte Ladeluft umfasst.Finally, an internal combustion engine is preferred, which is characterized in that it is designed as a self-igniting internal combustion engine. In this case, the internal combustion engine works particularly preferably according to the diesel combustion method, that is to say by compression ignition. The ignition time is controlled in particular by injecting a fuel composition into the combustion chamber, wherein the combustion chamber comprises precompressed charge air.
Alternativ wird eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die als fremdzündende Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Die Brennkraftmaschine arbeitet in diesem Fall insbesondere nach dem Otto-Brennverfahren, wobei ein brennbares Gemisch in der Brennkammer durch eine Zündeinrichtung, insbesondere eine Zündkerze, die einen Zündfunken erzeugt, gezündet wird. Der Zündzeitpunkt wird dabei durch die Fremdzündung, insbesondere durch die Auslösung des Zündfunkens, bestimmt.Alternatively, an internal combustion engine is preferred, which is designed as spark ignition internal combustion engine. The internal combustion engine operates in this case, in particular according to the Otto combustion process, wherein a combustible mixture in the combustion chamber by an ignition device, in particular a spark plug, which generates a spark is ignited. The ignition is determined by the spark ignition, in particular by the triggering of the spark.
Alternativ ist es möglich, dass die Brennkraftmaschine nach dem Prinzip einer durch Zündstrahl zündenden Brennkraftmaschine arbeitet. In diesem Fall wird ein brennbares Gemisch in der Brennkammer vorgelegt und komprimiert. Der Zündzeitpunkt wird durch Eindüsung einer in der Kompressionswärme zündenden Brennstoffzusammensetzung, mithin einem sogenannten Zündstrahl, bestimmt.Alternatively, it is possible for the internal combustion engine to operate on the principle of an internal combustion engine igniting by ignition. In this case, a combustible mixture is placed in the combustion chamber and compressed. The ignition is determined by injection of a igniting in the compression heat fuel composition, thus a so-called ignition.
Alternativ wird eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die als HCCI-Brennkraftmaschine und/oder als PCCI-Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Eine HCCI-Brennkraftmaschine arbeitet nach dem Prinzip der Kompressionszündung einer homogenen Ladung (Homogeneous Charge Compression Ignition). Dabei werden in gewisser Weise die Prinzipien des Otto-Motors und des Dieselmotors miteinander kombiniert. Der Brennkammer wird ein homogenes Gemisch zugeführt, welches durch Kompression in der Brennkammer gezündet wird. Hieraus resultieren besondere Vorteile in Hinblick auf die Effizienz und die Emissionen der Brennkraftmaschine. Allerdings ist der Zündzeitpunkt im Rahmen des HCCI-Brennverfahrens nur schwer zu kontrollieren. Daher arbeiten HCCI-Brennkraftmaschinen bevorzugt nur in bestimmten Lastbereichen tatsächlich im HCCI-Brennverfahren, während sie in anderen Lastbereichen – teilweise abhängig von dem eingesetzten Brennstoff – gemäß anderer Brennverfahren, beispielsweise gemäß dem Dieselverfahren oder dem Otto-Prinzip, arbeiten. Die Brennkraftmaschine kann dabei alternativ oder zusätzlich auch als PCCI-Brennkraftmaschine betrieben werden, wobei hierbei eine teilweise vorgemischte Ladung durch Kompressionszündung und Einspritzung einer zündfähigen Brennstoffzusammensetzung gezündet wird (Premixed Charge Compression Ignition). Dieses Verfahren erlaubt eine bessere Kontrolle der Verbrennung, insbesondere des Zündzeitpunkts, als das HCCI-Verfahren, weist jedoch ebenfalls insbesondere sehr gute Emissionswerte auf.Alternatively, an internal combustion engine which is designed as an HCCI internal combustion engine and / or as a PCCI internal combustion engine is preferred. An HCCI internal combustion engine operates on the principle of compression ignition of a homogeneous charge (Homogeneous Charge Compression Ignition). In a certain way, the principles of the gasoline engine and the diesel engine are combined. The combustion chamber is supplied with a homogeneous mixture, which is ignited by compression in the combustion chamber. This results in particular advantages in terms of the efficiency and emissions of the internal combustion engine. However, the ignition timing is difficult to control in the HCCI combustion process. Therefore, HCCI engines preferably only operate in certain load ranges in the HCCI combustion process, while they work in other load ranges - partly depending on the fuel used - according to other combustion processes, for example according to the diesel process or the Otto principle. The internal combustion engine can alternatively or additionally be operated as a PCCI internal combustion engine, in which case a partially premixed charge is ignited by compression ignition and injection of an ignitable fuel composition (premixed charge compression ignition). This method allows a better control of the combustion, in particular of the ignition timing, than the HCCI method, but in particular also has very good emission values.
Es ist auch möglich, dass die Brennkraftmaschine mit variablem Zündverfahren betrieben wird. Insbesondere abhängig von einem Lastpunkt der Brennkraftmaschine, also beispielsweise in Teillast oder in Volllast, können verschiedene Brennverfahren und/oder Zündmechanismen verwendet werden. Auch Mischbrennverfahren sind möglich.It is also possible that the internal combustion engine is operated with a variable ignition method. In particular, depending on a load point of the internal combustion engine, that is, for example, at partial load or at full load, different combustion methods and / or ignition mechanisms can be used. Mixed firing processes are also possible.
Schließlich ist es auch möglich, dass die Brennkraftmaschine als nach dem Miller-Zyklus arbeitende Brennkraftmaschine ausgebildet ist. In diesem Fall wird der Brennkammer die Ladung unter hohem Druck zugeführt, wobei das Einlassventil über einen vorherbestimmten Bereich des Kompressionshubs geöffnet gehalten wird.Finally, it is also possible that the internal combustion engine is designed as operating after the Miller cycle internal combustion engine. In this case, the charge is supplied to the combustion chamber under high pressure with the intake valve kept open over a predetermined range of the compression stroke.
Die Brennkraftmaschine weist vorzugsweise einen Turbolader oder einen Kompressor auf. Dabei umfasst ein Turbolader einen Verdichter, der durch eine mit dem Abgasstrom beaufschlagte Turbine angetrieben wird. Ein Kompressor weist einen Verdichter auf, der durch die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.The internal combustion engine preferably has a turbocharger or a compressor. In this case, a turbocharger comprises a compressor, which is acted upon by a turbine acted upon by the exhaust gas flow is driven. A compressor has a compressor that is driven by the crankshaft of the internal combustion engine.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine umfasst eine Abgasrückführ-Strecke sowie vorzugsweise eine Regeleinrichtung zur Regelung einer über die Abgasrückführstrecke der Ladeluft zugeführten Abgasmenge.A preferred embodiment of the internal combustion engine comprises an exhaust gas recirculation path and preferably a control device for controlling an amount of exhaust gas supplied via the exhaust gas recirculation path of the charge air.
Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise unabhängig von dem verfügbaren Brennstoff betreibbar, mithin vorzugsweise mit jedem möglichen Brennstoff. Sie kann also bevorzugt – je nach Brennstoffangebot – mit Diesel, Benzin, Biodiesel, Ethanol, Methanol, einem höheren Alkohol, Ether, insbesondere Dimethylether, Erdgas, Biogas, Sondergas, Magergas oder einem beliebigen anderen Brennstoff betrieben werden. Es sind Brennstoffe mit verschiedenem Schwefelgehalt einsetzbar, insbesondere auch Brennstoffe mit hohem Schwefelgehalt, beispielsweise Marine-Brennstoffe wie Schweröl oder Marines Rückstands-Öl (Marine Residual Fuel Oil, MFO). Dies ist möglich, weil die der Brennkammer letztlich zugeführte Brennstoffzusammensetzung hochflexibel und unabhängig von dem ursprünglich in dem Brennstoffreservoir vorhandenen Brennstoff steuerbar ist.The internal combustion engine is preferably operable independently of the available fuel, and thus preferably with each possible fuel. It can therefore - depending on the supply of fuel - with diesel, gasoline, biodiesel, ethanol, methanol, a higher alcohol, ether, especially dimethyl ether, natural gas, biogas, special gas, lean gas or any other fuel operated. It can be used fuels with different sulfur content, especially fuels with high sulfur content, such as marine fuels such as heavy oil or marine residual oil (Marine Residual Fuel Oil, MFO). This is possible because the fuel composition ultimately supplied to the combustion chamber is highly flexible and can be controlled independently of the fuel originally present in the fuel reservoir.
Dabei weist die Brennkraftmaschine vorzugsweise nur ein Brennstoffreservoir auf. Es ist allerdings möglich, dass die Brennkraftmaschine verschiedene Brennstoffreservoire für Brennstoffe umfasst, die unter Normalbedingungen verschiedene Aggregatzustände aufweisen. Es ist jedoch kein Zusatz-Tank für einen weiteren Brennstoff nötig, wie dies beispielsweise bei bekannten Brennkraftmaschinen zum Teil der Fall ist, bei denen einem Reformer ein separat bevorrateter Brennstoff zugeführt wird, der von einem hauptsächlich eingesetzten Brennstoff verschieden ist.The internal combustion engine preferably has only one fuel reservoir. However, it is possible for the engine to include different fuel reservoirs for fuels having different states of aggregation under normal conditions. However, there is no need for an additional tank for another fuel, as is the case for example in known internal combustion engines, in which a reformer a separately stored fuel is supplied, which is different from a fuel used mainly.
Besonders bevorzugt ist die Brennkraftmaschine frei von einer Vorkammer. Die mindestens eine Brennkammer der Brennkraftmaschine weist also bevorzugt keine Vorkammer auf. Es ist dabei ohne Weiteres möglich, die hier vorgeschlagene Brennkraftmaschine ohne Vorkammer zu betreiben.Particularly preferably, the internal combustion engine is free of an antechamber. The at least one combustion chamber of the internal combustion engine therefore preferably has no prechamber. It is readily possible to operate the internal combustion engine proposed here without prechamber.
Durch die flexible Wahl der Brennstoffzusammensetzung ist es bei der Brennkraftmaschine insbesondere möglich, ein HCCI- und/oder PCCI-Brennverfahren nicht nur im Teillast-Betrieb, sondern vielmehr im gesamten Kennfeld-Bereich zu fahren. Alternativ oder zusätzlich sind hohe Kompressionsraten möglich.Due to the flexible choice of the fuel composition, it is possible in particular for the internal combustion engine to drive an HCCI and / or PCCI combustion process not only in part-load operation, but rather in the entire map range. Alternatively or additionally, high compression rates are possible.
Die Brennkraftmaschine kann beispielsweise zum Antrieb von Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugen verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, dass die Brennkraftmaschine zum Antrieb von Minenfahrzeugen, beispielsweise Muldenkippern, von schweren Landmaschinen, von Zügen, beispielsweise in einem Triebwagen oder einer Lokomotive, oder in Schiffen eingesetzt wird. Auch ein Antrieb von zur Verteidigung vorgesehenen Kraftfahrzeugen, beispielsweise von Panzer, mittels der Brennkraftmaschine ist möglich. Abhängig von der konkreten Anwendung kann die Brennkraftmaschine mit einem Generator zur Erzeugung elektrischer Energie gekoppelt werden. Auch ein stationärer Einsatz der Brennkraftmaschine, beispielsweise zur Stromversorgung, insbesondere im Dauerlastbetrieb, im Spitzenlastbetrieb oder im Notstrombetrieb, ist möglich. Insbesondere ist es möglich, die Brennkraftmaschine in einem Blockheizkraftwerk einzusetzen. Weiterhin ist der Einsatz der Brennkraftmaschine zum Betrieb von Nebenaggregaten in stationären Bereichen, beispielsweise zum Antrieb von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, möglich. Eine Vielzahl weiterer Anwendungsmöglichkeiten für die Brennkraftmaschine ist denkbar.The internal combustion engine can be used for example for driving land, water or air vehicles. In particular, it is possible for the internal combustion engine to be used to drive mining vehicles, for example dump trucks, heavy agricultural machines, trains, for example in a railcar or a locomotive, or in ships. Also, a drive provided for defense vehicles, such as tanks, by means of the internal combustion engine is possible. Depending on the specific application, the internal combustion engine can be coupled to a generator for generating electrical energy. A stationary use of the internal combustion engine, for example for power supply, especially in continuous load operation, in peak load operation or in emergency power operation, is possible. In particular, it is possible to use the internal combustion engine in a combined heat and power plant. Furthermore, the use of the internal combustion engine for operating ancillaries in stationary areas, for example for driving fire pumps on oil rigs, possible. A variety of other applications for the internal combustion engine is conceivable.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 9 geschaffen wird. Bei dem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine wird ein Brennstoff in einem Verdampfer verdampft und vorzugsweise zumindest zum Teil gecrackt. Dabei ist es möglich, dass der gecrackte Anteil des ursprünglich eingesetzten Brennstoffs von mindestens 0% bis höchstens 100% beträgt. Der verdampfte und bevorzugt zumindest zum Teil gecrackte Brennstoff wird zumindest teilweise in einem Reformer reformiert. Dies bedeutet zum einen, dass es möglich ist, den dem Reformer zugeführten Anteil des durch den Verdampfer behandelten Brennstoffs zu variieren, wobei es möglich ist, dem Reformer mindestens 0% bis höchstens 100% des von dem Verdampfer behandelten Brennstoffs zuzuführen. Zum anderen bedeutet dies, dass gegebenenfalls der dem Reformer zugeführte, durch den Verdampfer behandelte Brennstoff, nicht vollständig reformiert wird, sondern dass es möglich ist, dass ein unreformierter Teil den Reformer quasi unbehandelt verlässt. Einer Brennkammer der Brennkraftmaschine wird eine Brennstoffzusammensetzung zugeführt, wobei der Gehalt der Brennstoffzusammensetzung an verdampftem und vorzugsweise zumindest zum Teil gecracktem Brennstoff einerseits, sowie an reformiertem Brennstoff andererseits, abhängig von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine variiert wird. Der Brennkammer ist also eine Brennstoffzusammensetzung zuführbar, deren Anteile variabel einerseits dem Verdampfer und andererseits dem Reformer entnommen werden können. Auf diese Weise ist die Chemie der Brennstoffzusammensetzung, welche der Brennkammer zugeführt wird, flexibel abhängig von dem mindestens einen Betriebsparameter einstellbar. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine erläutert wurden.The object is also achieved by providing a method with the steps of
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Brennstoff zusätzlich pyrolysiert wird. Zusätzlich zu dem Verdampfer und dem Reformer ist demnach auch eine Pyrolyse-Einrichtung zur Pyrolyse des Brennstoffs vorgesehen. Der Gehalt der Brennstoffzusammensetzung, welche der Brennkammer zugeführt wird, an verdampftem und vorzugsweise zumindest teilweise gecracktem Brennstoff, an reformiertem Brennstoff, und/oder an pyrolysiertem Brennstoff, wird abhängig von dem mindestens einen Betriebsparameter variiert. Somit ist es möglich, die Chemie der Brennstoffzusammensetzung noch flexibler einzustellen, weil Anteile von drei verschiedenen Brennstoffarten an der Gesamtzusammensetzung, die der Brennkammer zugeführt wird, variiert werden könnten.A method is also preferred which is characterized in that the fuel is additionally pyrolyzed. Accordingly, a pyrolysis device for pyrolysis of the fuel is provided in addition to the evaporator and the reformer. The content of the fuel composition supplied to the combustion chamber of vaporized and preferably at least partially cracked fuel, reformed fuel, and / or pyrolyzed fuel is varied depending on the at least one operating parameter. Thus, it is possible to more flexibly adjust the chemistry of the fuel composition because proportions of three different types of fuel could be varied in the overall composition supplied to the combustor.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass zusätzlich oder alternativ ein Gehalt der der Brennkammer zugeführten Brennstoffzusammensetzung an unbehandeltem Brennstoff abhängig von dem mindestens einen Betriebsparameter variiert wird. Damit ist eine weitere Brennstoffart vorgesehen, wodurch die Chemie der Brennstoffzusammensetzung flexibel variierbar ist.A method is also preferred which is characterized in that, additionally or alternatively, a content of the fuel composition supplied to the combustion chamber to untreated fuel is varied depending on the at least one operating parameter. Thus, another type of fuel is provided, whereby the chemistry of the fuel composition is flexibly variable.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass die Brennstoffzusammensetzung einer der Brennkammer zugeführten Ladeluft zugeführt wird. Dies ist beispielsweise über einen oder mehrere Einpunkt-Injektoren möglich. Dabei wird bei einer Ausführungsform des Verfahrens die der Brennkammer zuzuführende Brennstoffzusammensetzung vorgemischt und über einen Einpunkt-Injektor in ein gemeinsames Saugrohr eingespritzt. Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass eine Mehrzahl von Einpunkt-Injektoren vorgesehen ist, wobei verschiedene Mischungen von Brennstoffarten oder verschiedenen Brennstoffarten durch verschiedene Einpunkt-Injektoren in das gemeinsame Saugrohr eingespritzt werden.A method is also preferred which is characterized in that the fuel composition is supplied to a charge air supplied to the combustion chamber. This is possible, for example, via one or more single-point injectors. In one embodiment of the method, the fuel composition to be supplied to the combustion chamber is premixed and injected via a single-point injector into a common intake manifold. In another embodiment of the method, it is possible for a plurality of single-point injectors to be provided wherein different mixtures of fuel types or different types of fuel are injected through different single-point injectors into the common intake manifold.
Entsprechend ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass die Brennstoffzusammensetzung durch einen Mehrpunkt-Injektor oder durch eine Mehrzahl von Mehrpunkt-Injektoren in einen der Brennkammer zugeordneten Ansaugstutzen eingespritzt wird. Auch hierbei ist eine Vormischung oder eine separate Einspritzung verschiedener Brennstoffarten – wie oben beschrieben – möglich.Accordingly, it is alternatively or additionally possible that the fuel composition is injected through a multipoint injector or through a plurality of multipoint injectors into an intake manifold associated with the combustion chamber. Again, a premix or a separate injection of different types of fuel - as described above - possible.
Alternativ oder zusätzlich wird bei einer Ausführungsform des Verfahrens die Brennstoffzusammensetzung direkt in die Brennkammer eingespritzt. Dabei ist es möglich, dass die Brennstoffzusammensetzung durch einen Direkt-Injektor oder durch eine Mehrzahl von Direkt-Injektoren unmittelbar in die Brennkammer einspritzt wird, wobei die Brennstoffzusammensetzung zumindest teilweise vorgemischt sein kann, oder wobei verschiedene Brennstoffarten durch verschiedene Direkt-Injektoren eingspritzt werden.Alternatively or additionally, in one embodiment of the method, the fuel composition is injected directly into the combustion chamber. In this case, it is possible for the fuel composition to be injected directly into the combustion chamber through a direct injector or through a plurality of direct injectors, wherein the fuel composition may be at least partially premixed, or different fuel types may be injected through different direct injectors.
Es wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Brennstoffzusammensetzung als Piloteinspritzung in die Brennkammer eingespritzt wird. Im Rahmen einer Haupteinspritzung wird bevorzugt unbehandelter Brennstoff in die Brennkammer eingespritzt.A method is preferred in which the fuel composition is injected as a pilot injection into the combustion chamber. As part of a main injection, untreated fuel is preferably injected into the combustion chamber.
Alternativ ist es möglich, dass im Rahmen einer Piloteinspritzung eine erste Brennstoffzusammensetzung in die Brennkammer eingespritzt wird, wobei im Rahmen einer Haupteinspritzung eine zweite, von der ersten Brennstoffzusammensetzung verschiedene Brennstoffzusammensetzung in die Brennkammer eingespritzt wird. Auch mehrere Einspritzungen, beispielsweise zusätzlich oder alternativ eine Nacheinspritzung, sind möglich, wobei jedem Einspritzereignis eine je eigene Brennstoffzusammensetzung zugewiesen werden kann, die von mindestens einer der anderen Brennstoffzusammensetzungen verschieden sein kann.Alternatively, it is possible for a first fuel composition to be injected into the combustion chamber as part of a pilot injection, with a second fuel composition different from the first fuel composition being injected into the combustion chamber as part of a main injection. Also, multiple injections, for example additionally or alternatively a post-injection, are possible, wherein each injection event can be assigned a separate fuel composition that may be different from at least one of the other fuel compositions.
Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, der Brennkammer als Direkteinspritzung im Rahmen einer Piloteinspritzung Synthesegas aus dem Reformer zuzuführen, wobei das Synthesegas im Wesentlichen Wasserstoff und Kohlenmonoxid umfasst. Im Rahmen einer Haupteinspritzung wird der Brennkammer dann bevorzugt unbehandelter Brennstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, durch Direkteinspritzung zugeführt.In particular, it is preferably provided to supply synthesis gas from the reformer to the combustion chamber as direct injection during a pilot injection, the synthesis gas essentially comprising hydrogen and carbon monoxide. As part of a main injection of the combustion chamber is then preferably untreated fuel, in particular diesel or gasoline supplied by direct injection.
Durch die im Rahmen des Verfahrens bestehenden Freiheitsgrade in der Brennstoffzusammensetzung ist es insbesondere möglich, die Zündfähigkeit der Brennstoffzusammensetzung in der Brennkammer in geeigneter Weise, insbesondere abhängig von dem mindestens einen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, zu beeinflussen. Dies ist besonders interessant für den Einsatz des Verfahrens zum Betreiben einer HCCI-Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Rahmen des Verfahrens eine sogenannte Reaktionskontrolle der Verbrennungsreaktion in der Brennkammer möglich, indem die Brennstoffzusammensetzung geeignet variiert wird.By existing in the context of the method of freedom in the fuel composition, it is possible in particular to influence the ignitability of the fuel composition in the combustion chamber in a suitable manner, in particular depending on the at least one operating parameter of the internal combustion engine. This is particularly interesting for the use of the method for operating an HCCI internal combustion engine. Furthermore, within the scope of the method, a so-called reaction control of the combustion reaction in the combustion chamber is possible by suitably varying the fuel composition.
Die Brennkraftmaschine ist sowohl mit Abgasrückführung als auch ohne Abgasrückführung betreibbar. Vorzugsweise ist es im Rahmen des Verfahrens möglich, eine Abgasrückführung zu aktivieren oder zu deaktivieren, wobei besonders bevorzugt die aktivierte Abgasrückführung gesteuert oder geregelt wird.The internal combustion engine can be operated both with exhaust gas recirculation and without exhaust gas recirculation. In the context of the method, it is preferably possible to activate or deactivate exhaust gas recirculation, the activated exhaust gas recirculation being particularly preferably controlled or regulated.
Durch geeignete Wahl der Brennstoffzusammensetzung ist eine deutliche Schadstoffreduktion in dem Abgas der Brennkraftmaschine möglich, wobei dies unabhängig von dem konkreten Brennstoffangebot ist, mit welchem die Brennkraftmaschine betrieben wird. Außerdem kann die Brennkraftmaschine mit besserem Wirkungsgrad betrieben werden. By a suitable choice of the fuel composition, a significant pollutant reduction in the exhaust gas of the internal combustion engine is possible, this being independent of the specific fuel supply, with which the internal combustion engine is operated. In addition, the internal combustion engine can be operated with better efficiency.
Wird die Brennkraftmaschine mit einem Gas, insbesondere mit Erdgas, einem Sondergas oder Magergas betrieben, wird durch geeignete Wahl der Brennstoffzusammensetzung ein Methanschlupf der Brennkraftmaschine signifikant reduziert. Weiterhin ist es möglich, ein Kaltstartverhalten der Brennkraftmaschine zu optimieren, indem die Chemie der Brennstoffzusammensetzung, welche der Brennkammer zugeführt wird, so angepasst wird, dass sich bei einem Kaltstart insbesondere eine höhere Flammgeschwindigkeit und eine verbesserte Umsetzung der Brennstoffzusammensetzung in der Brennkammer ergibt. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass bei einem Kaltstart vermehrt Wasserstoff in die Brennkammer eingebracht wird.If the internal combustion engine is operated with a gas, in particular with natural gas, a special gas or lean gas, a methane slip of the internal combustion engine is significantly reduced by a suitable choice of the fuel composition. Furthermore, it is possible to optimize a cold start behavior of the internal combustion engine by adjusting the chemistry of the fuel composition, which is supplied to the combustion chamber, that results in a cold start in particular a higher flame speed and an improved implementation of the fuel composition in the combustion chamber. For this purpose, it can be provided, in particular, that during a cold start, more hydrogen is introduced into the combustion chamber.
Durch geeignete Wahl der Brennstoffzusammensetzung ist es auch möglich, ein Transientenverhalten der Brennkraftmaschine sowie insbesondere deren Verhalten bei Lastsprüngen zu verbessern, indem beispielsweise die Brennstoffzusammensetzung bei einem Lastsprung zu höherer Last mit brennfreudigerem Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, angereichert wird.By a suitable choice of the fuel composition, it is also possible to improve a transient behavior of the internal combustion engine and in particular their behavior in load jumps, for example, by the fuel composition is enriched in a load jump to higher load with brennfreudigerem fuel, such as hydrogen.
Es wird ein Verfahren bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass der Brennstoff ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Diesel, Biodiesel, Benzin, Ethanol, Methanol, einem höheren Alkohol, Ether, insbesondere Dimethylether, Erdgas, Biogas, Sondergas, Magergas, und einem Brennstoff mit hohem Schwefelgehalt, vorzugsweise einem Marine-Brennstoff, besonders bevorzugt Schweröl oder Mariner Rückstands-Öl. Dabei ist es möglich, die Brennkraftmaschine unabhängig von dem eingesetzten Brennstoff zu betreiben, beziehungsweise den Brennstoff beliebig, insbesondere aus der hier genannten Gruppe auszuwählen. Damit wird die Brennkraftmaschine unabhängig von dem aktuell vorliegenden Brennstoffangebot.A method is preferred in which the fuel is selected from a group consisting of diesel, biodiesel, gasoline, ethanol, methanol, a higher alcohol, ethers, in particular dimethyl ether, natural gas, biogas, special gas, lean gas, and a High sulfur fuel, preferably a marine fuel, more preferably heavy oil or marine residual oil. It is possible to operate the internal combustion engine independently of the fuel used, or to select the fuel arbitrarily, in particular from the group mentioned here. Thus, the internal combustion engine is independent of the currently available fuel supply.
Schließlich wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, das als Betriebsparameter ein Lastpunkt der Brennkraftmaschine verwendet wird. Vorzugsweise gehen als Betriebsparameter sowohl eine Last- oder Drehmomentanforderung als auch eine Drehzahl der Brennkraftmaschine in das Verfahren ein. Damit ist es möglich, die Brennstoffzusammensetzung abhängig von einem aktuellen Lastpunkt der Brennkraftmaschine sowie bevorzugt auch abhängig von Lastpunktveränderungen, insbesondere Lastsprüngen, geeignet zu variieren.Finally, a method is preferred which is characterized in that a load point of the internal combustion engine is used as the operating parameter. As operating parameters, both a load or torque requirement and a rotational speed of the internal combustion engine preferably enter into the method. This makes it possible to suitably vary the fuel composition depending on a current load point of the internal combustion engine as well as preferably also dependent on load point changes, in particular load jumps.
Alternativ oder zusätzlich wird die Brennstoffzusammensetzung abhängig von einer Verbrennungsgeschwindigkeit variiert, oder es wird umgekehrt die Verbrennungsgeschwindigkeit in der Brennkammer durch geeignete Anpassung der Brennstoffzusammensetzung geregelt. Dies entspricht einer Reaktionskontrolle durch geeignete Anpassung der Brennstoffzusammensetzung zur Regelung der in der Brennkammer ablaufenden Verbrennungsreaktion, insbesondere der Verbrennungsgeschwindigkeit.Alternatively or additionally, the fuel composition is varied depending on a combustion rate, or conversely, the rate of combustion in the combustion chamber is regulated by appropriate adjustment of the fuel composition. This corresponds to a reaction control by suitable adaptation of the fuel composition for controlling the combustion reaction taking place in the combustion chamber, in particular the combustion speed.
Alternativ oder zusätzlich wird die Brennstoffzusammensetzung abhängig von einem Brennraumdruck variiert, oder es wird umgekehrt der Brennraumdruck in der Brennkammer durch geeignete Anpassung der Brennstoffzusammensetzung geregelt. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, einen effektive Mitteldruck und damit zugleich einen Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine durch Variation der Brennstoffzusammensetzung zu beeinflussen.Alternatively or additionally, the fuel composition is varied depending on a combustion chamber pressure, or vice versa, the combustion chamber pressure in the combustion chamber is regulated by suitable adaptation of the fuel composition. In this way, it is possible, in particular, to influence an effective mean pressure and, at the same time, an efficiency of the internal combustion engine by varying the fuel composition.
Alternativ oder zusätzlich wird die Brennstoffzusammensetzung abhängig von einem Lambda-Wert variiert, oder es wird umgekehrt der Lambda-Wert durch geeignete Anpassung der Brennstoffzusammensetzung geregelt. Dabei ist der Lambda-Wert das Verbrennungsluftverhältnis, das die tatsächlich für eine Verbrennung zur Verfügung stehende Luftmasse ins Verhältnis zur mindestens notwendigen stöchiometrischen Luftmasse für eine vollständige Verbrennung setzt. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, durch Variation der Brennstoffzusammensetzung stets – vorzugsweise lastpunktabhängig – einen geeigneten Lambda-Wert einzustellen.Alternatively or additionally, the fuel composition is varied as a function of a lambda value, or, conversely, the lambda value is regulated by suitable adaptation of the fuel composition. The lambda value is the combustion air ratio, which sets the actual air mass available for combustion in relation to the at least necessary stoichiometric air mass for complete combustion. In this way, it is possible in particular always to set a suitable lambda value by varying the fuel composition, preferably as a function of the load point.
Alternativ oder zusätzlich wird die Brennstoffzusammensetzung abhängig von einem eine Stickoxid-Rohemission kennzeichnenden Wert variiert, oder es wird umgekehrt der die Stickoxid-Rohemission kennzeichnende Wert durch geeignete Anpassung der Brennstoffzusammensetzung geregelt. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, gesetzliche Grenzwerte durch Variation der Brennstoffzusammensetzung einzuhalten.Alternatively or additionally, the fuel composition is varied depending on a value characterizing a nitrogen oxide raw emission, or, conversely, the value characterizing the raw nitrogen oxide emission is regulated by suitable adaptation of the fuel composition. In this way, it is possible in particular to comply with legal limits by varying the fuel composition.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Brennstoffzusammensetzung abhängig von einer Prozesstemperatur in der Brennkammer, oder abhängig von einer Temperatur der Brennkammer zu variieren beziehungsweise zu regeln. Dabei kann insbesondere die Prozesstemperatur als Regelparameter hinsichtlich der Verwendung verschiedener Brennstoffe zur Gewährleistung einer zeitlich konstanten Brennstoffzusammensetzung verwendet werden. Umgekehrt ist es auch möglich, die Prozesstemperatur durch geeignete Variation der Brennstoffzusammensetzung zu regeln.Alternatively or additionally, it is possible to vary or regulate the fuel composition as a function of a process temperature in the combustion chamber or as a function of a temperature of the combustion chamber. In particular, the process temperature can be used as a control parameter with regard to the use of different fuels to ensure a fuel composition of constant duration. Conversely, it is also possible to control the process temperature by suitable variation of the fuel composition.
Das Verfahren wird vorzugsweise durch ein Steuergerät der Brennkraftmaschine durchgeführt. The method is preferably carried out by a control unit of the internal combustion engine.
In diesem Zusammenhang wird auch ein Steuergerät bevorzugt, das eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei ist es möglich, dass das Verfahren fest in die Struktur des Steuergeräts implementiert ist, was insbesondere eine Implementierung des Verfahrens in die Hardware des Steuergeräts anspricht. Alternativ ist es möglich, dass in das Steuergerät ein Computerprogramm geladen ist, welches Anweisungen enthält, aufgrund derer ein Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen von dem Steuergerät durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf dem Steuergerät ausgeführt wird.In this context, a control device is also preferred, which is set up for carrying out a method according to one of the exemplary embodiments described above. In this case, it is possible that the method is firmly implemented in the structure of the control device, which in particular responds to an implementation of the method in the hardware of the control device. Alternatively, it is possible that a computer program is loaded into the control unit, which contains instructions on the basis of which a method according to one of the embodiments described above is performed by the control unit when the computer program is executed on the control unit.
In diesem Zusammenhang wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, welche ein Steuergerät umfasst, das zur Ausführung einer Ausführungsform des Verfahrens eingerichtet ist.In this context, an internal combustion engine is preferred which comprises a control device which is adapted to carry out an embodiment of the method.
Die Beschreibung der Brennkraftmaschine einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Alle Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Verfahrensschritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Umgekehrt sind alle Merkmale der Brennkraftmaschine, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschine.The description of the internal combustion engine on the one hand and the method on the other hand are to be understood as complementary to one another. All method steps that have been explained explicitly or implicitly in connection with the internal combustion engine are preferably individually or in combination with one another method steps of a preferred embodiment of the method. Conversely, all features of the internal combustion engine that have been explicitly or implicitly described in connection with the method, preferably individually or in combination with each other characteristics of a preferred embodiment of the internal combustion engine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine
Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine
Bevorzugt weist die Brennkraftmaschine
Die Versorgung der Brennkammern
Die Brennkraftmaschine
Es ist allerdings bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine
Wesentlich ist letztlich nicht, wie viele Brennstoffreservoire
Eine erste Fluidverbindung
In die erste Fluidverbindung
Die Brennkraftmaschine
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine
Es ist eine zweite Fluidverbindung
Bevorzugt umfasst die Brennkraftmaschine
Die Brennkammer
Von der Ladeluftleitung
Weiter zweigt von der Ladeluftleitung
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine weist einen ersten Injektor
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine umfasst außerdem einen zweiten Injektor
Ist eine dritte Fluidverbindung
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Brennkraftmasehine
Die Brennkraftmaschine
Es zeigt sich, dass die Brennkraftmaschine
Es zeigt sich auch noch, dass von der ersten Fluidverbindung
Das Brennstoffreservoir
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013210116.3A DE102013210116B3 (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
PCT/EP2014/001164 WO2014191074A1 (en) | 2013-05-29 | 2014-04-30 | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013210116.3A DE102013210116B3 (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013210116B3 true DE102013210116B3 (en) | 2014-05-28 |
Family
ID=50639419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013210116.3A Expired - Fee Related DE102013210116B3 (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013210116B3 (en) |
WO (1) | WO2014191074A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015200873A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
DE102015212244A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, control unit for an internal combustion engine and internal combustion engine |
DE102019100954A1 (en) | 2019-01-15 | 2019-02-28 | FEV Europe GmbH | Internal combustion engine with on-board fuel treatment |
WO2022152759A3 (en) * | 2021-01-13 | 2022-09-22 | Obrist Technologies Gmbh | Method of operating an internal combustion engine of a watercraft, and watercraft having a propulsion system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5887554A (en) * | 1996-01-19 | 1999-03-30 | Cohn; Daniel R. | Rapid response plasma fuel converter systems |
US7263967B2 (en) * | 2005-06-10 | 2007-09-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine with auxiliary combustion chamber |
US20070204813A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Reforming apparatus, internal combustion engine with reforming apparatus, and fuel cell system with reforming apparatus |
US20080257301A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power plant and fuel supply method therefor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4457559B2 (en) * | 2003-01-09 | 2010-04-28 | 日産自動車株式会社 | Fuel evaporator |
RU2451800C2 (en) * | 2006-06-13 | 2012-05-27 | МОНСАНТО ТЕКНОЛОДЖИ ЭлЭлСи | Method of generating mechanical or electric power from spirit-containing fuel |
DE102008047201B4 (en) * | 2008-09-15 | 2011-10-06 | Semiha Pektas-Cehreli | Method and apparatus for the production of synthesis gas and for operating an internal combustion engine with it |
US8370049B1 (en) * | 2010-05-21 | 2013-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system of internal combustion engine |
JP5472203B2 (en) * | 2011-05-25 | 2014-04-16 | 株式会社デンソー | Cogeneration system |
-
2013
- 2013-05-29 DE DE102013210116.3A patent/DE102013210116B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-04-30 WO PCT/EP2014/001164 patent/WO2014191074A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5887554A (en) * | 1996-01-19 | 1999-03-30 | Cohn; Daniel R. | Rapid response plasma fuel converter systems |
US7263967B2 (en) * | 2005-06-10 | 2007-09-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine with auxiliary combustion chamber |
US20070204813A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Reforming apparatus, internal combustion engine with reforming apparatus, and fuel cell system with reforming apparatus |
US20080257301A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power plant and fuel supply method therefor |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015200873A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
DE102015212244A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, control unit for an internal combustion engine and internal combustion engine |
DE102015212244B4 (en) * | 2015-06-30 | 2020-04-23 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, control device for an internal combustion engine and internal combustion engine |
DE102019100954A1 (en) | 2019-01-15 | 2019-02-28 | FEV Europe GmbH | Internal combustion engine with on-board fuel treatment |
DE102020100224A1 (en) | 2019-01-15 | 2020-07-16 | FEV Europe GmbH | Internal combustion engine with on-board fuel processing |
WO2022152759A3 (en) * | 2021-01-13 | 2022-09-22 | Obrist Technologies Gmbh | Method of operating an internal combustion engine of a watercraft, and watercraft having a propulsion system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014191074A1 (en) | 2014-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2558696B1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
DE2521257B2 (en) | Method for operating a compression-ignition internal combustion engine | |
WO2014072040A1 (en) | Mixture-charged gas engine and method for compensating for volumetric efficiency deviations in a mixture-charged gas engine | |
DE112011101411T5 (en) | Control system of a Brennkraftmaschiine | |
WO2007031157A1 (en) | Method for operating a spark-ignition internal combustion engine | |
DE102013210116B3 (en) | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine | |
WO2017085301A1 (en) | Method and device for adjusting the ignition characteristic of a fuel | |
DE102017009607A1 (en) | Gas engine supply and ignition device and method of operating a gas engine supply and ignition device | |
DE102006050560A1 (en) | Operating method for a system of a reformer and a catalytic exhaust aftertreatment device | |
EP2242917A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE102019121428A1 (en) | Method for heating up a catalytic converter and exhaust aftertreatment system | |
EP2893180A1 (en) | Valve device, system and use thereof for injecting gaseous fuel | |
DE2555757A1 (en) | DEVICE FOR SUPPLYING AN AIR / FUEL MIXTURE TO THE CYLINDERS OF A COMBUSTION ENGINE | |
DE102017009613A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle | |
DE102012017930A1 (en) | Internal combustion engine e.g. diesel engine, has feeding equipment provided with combustible gas for feeding gas for operation of engine, and comprising feeding aperture that opens into exhaust gas recirculation line | |
DE102014005984A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
DE102017101610A1 (en) | Method for reducing cold-start emissions in a spark-ignited internal combustion engine | |
DE102018216860B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method | |
DE2235004A1 (en) | PROCESS FOR IMPROVING PERFORMANCE AND CONSUMPTION IN FREE-SUCTION, MIXED COMPRESSING, EXTERNAL IGNITION MACHINES WITH PARTICULARLY INTENSIVE EXHAUST GAS DETOXIFICATION THROUGH THE USE OF A EXTERNAL GENERATOR WITH A FUEL ENGINE | |
WO2008012005A1 (en) | Spark-ignited internal combustion engine for gaseous fuels, and method for the operation of such an internal combustion engine | |
EP1546525B1 (en) | Internal combustion engine | |
DE10306366A1 (en) | Combustion engine with an exhaust gas cleaning plant is operated with pre-, main and post- fuel injection phases with rich-mixture operation controlled so that full combustion occurs at high temperature | |
WO2019063817A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
DE102013221777A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine | |
EP3953574B1 (en) | Method for operating an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20150303 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |