DE102009046120A1 - Method for humidifying intake air of combustion engine, particularly diesel engine, involves determining humidity of intake air, where liquid is injected into intake air depending on humidity of intake air - Google Patents

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Abstract

The method involves determining the humidity of the intake air, where a liquid is injected into the intake air depending on the humidity of the intake air. The liquid is used as water. A part of the exhaust gas of the combustion engine is mixed to the intake air.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Verbrennungsmaschine.The present invention relates to a method and apparatus for humidifying the intake air of an internal combustion engine. The invention further relates to an internal combustion engine.

Rechtsvorschriften zum Schadstoffausstoß für Dieselmotoren machen es erforderlich, den Stickoxidausstoß für Dieselmotoren erheblich zu reduzieren. Eine Abgasnachbehandlung in Bezug auf Stickoxide ist teuer, wartungsintensiv, nicht immer zuverlässig und kostenintensiv für den jeweiligen Eigentümer beziehungsweise Kunden. Zudem sind zusätzliche, komplexe Komponenten erforderlich, zum Beispiel für ein Nacheinspritzen von Treibstoff, Carbamid (Harnstoff) oder ähnlichem. Mitunter ist es erforderlich, dass die Maschine in einem separaten Betriebsbereich läuft, während die Nachbehandlung beziehungsweise die Regenerationsprozesse ablaufen.Legislative emission legislation for diesel engines makes it necessary to significantly reduce nitrogen oxide emissions for diesel engines. Aftertreatment with respect to nitrogen oxides is expensive, maintenance-intensive, not always reliable and cost-intensive for the respective owner or customer. In addition, additional, complex components are required, for example, for a post-injection of fuel, carbamide (urea) or the like. Sometimes it is necessary for the machine to run in a separate operating area while the aftertreatment or regeneration processes take place.

Der Stickoxidausstoß ist ein direktes Ergebnis des Verbrennungsprozesses. Das bedeutet, dass durch eine Reduzierung der Stickoxidproduktion während der Verbrennung die Nachbehandlungsprozesse reduziert und optimiert werden können. Denkbar sind auch Kompromisse, zum Beispiel zwischen dem Feinstaubausstoß und dem Stickoxidausstoß. Beispielsweise könnte ein höherer Feinstaubausstoß zugunsten eines niedrigeren Stickoxidausstoßes in Kauf genommen werden.Nitrogen oxide emissions are a direct result of the combustion process. This means that by reducing nitrogen oxide production during combustion, aftertreatment processes can be reduced and optimized. Conceivable are also compromises, for example between the fine dust emission and the nitrogen oxide emissions. For example, a higher particulate matter emissions could be accepted in favor of lower nitrogen oxide emissions.

In EP 1 076 169 A2 wird eine Vorrichtung zur Befeuchtung der Einlaßluft von Brennkraftmaschinen, die einen Turbolader aufweisen, beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt eine Befeuchtungseinrichtung, durch die die Einlaßluft und Befeuchtungsflüssigkeit strömen und miteinander in Kontakt treten. Die Befeuchtungseinrichtung ist in Strömungsrichtung der Einlaßluft stromaufwärts des Kompressors des Turboladers angeordnet.In EP 1 076 169 A2 An apparatus for humidifying the intake air of internal combustion engines having a turbocharger will be described. The apparatus comprises humidifying means through which the inlet air and humidifying fluid flow and contact each other. The humidifying device is arranged in the flow direction of the intake air upstream of the compressor of the turbocharger.

In WO 95/23268 wird ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung beschrieben, bei der die Einlaßluft von mit Turboladern versehenen Dieselbrennkraftmaschinen befeuchtet wird. Auf diese Weise wird der NOx-Anteil im Abgas reduziert. Dabei findet eine Befeuchtungseinrichtung Verwendung, die von der Einlaßluft und Wasser durchströmt wird, wobei die Einlaßluft vor der Befeuchtung durch den Kompressor des Turboladers komprimiert wird.In WO 95/23268 There is described a method and associated apparatus in which the intake air of turbocharged diesel engines is humidified. In this way, the NOx content in the exhaust gas is reduced. In this case, a moistening device is used, which is flowed through by the intake air and water, wherein the intake air is compressed before moistening by the compressor of the turbocharger.

In DE 102 04 181 C1 wird eine Kolbenbrennkraftmaschine mit mindestens einem Turbolader und einem nachgeschalteten Ladeluftkühler sowie mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Wasser zur NOx-Reduzierung offenbart. Dabei können große Wassermengen mit geringem Bauaufwand und Platzbedarf eingebracht werden. Dazu ist zwischen dem Turbolader und dem Ladeluftkühler eine Einrichtung zur Einspritzung von Wasser in Form von feinverstäubten Tröpfchen in die Ladeluft angeordnet und ein zumindest die Werte des Drucks und der Temperatur der Ladeluft erfassendes, die eingespritzte Wassermenge derart regelndes Steuergerät vorgesehen, so dass die Taupunkttemperatur des Wassers in der Ladeluft nicht unterschritten wird.In DE 102 04 181 C1 discloses a reciprocating internal combustion engine with at least one turbocharger and a downstream intercooler and with a device for supplying water for NOx reduction. This large quantities of water can be introduced with low construction costs and space. For this purpose, a device for injecting water in the form of finely atomised droplets into the charge air is arranged between the turbocharger and the intercooler, and a control device which controls at least the values of the pressure and the temperature of the charge air and regulates the injected water quantity so that the dew point temperature of the Water in the charge air is not undershot.

In DE 199 02 349 A1 ist ein Wassereinspritzmengen-Steuerungssystem für einen Motor mit Kraftstoff- und Wassereinspritzung beschrieben, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Wassereinspritzmenge in Abhängigkeit von dem Laufzustand des Motors und dem Betriebszustand des Abgasrückführungssystems geregelt wird.In DE 199 02 349 A1 a description is given of a water injection quantity control system for an engine with fuel and water injection, which is characterized in that the water injection quantity is regulated in dependence on the running state of the engine and the operating state of the exhaust gas recirculation system.

Vor diesem Hintergrund ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine zur Verfügung zu stellen. Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine vorteilhafte Vorrichtung zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine zur Verfügung zu stellen. Weiterhin besteht eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine vorteilhafte Verbrennungsmaschine zur Verfügung zu stellen.Against this background, it is a first object of the present invention to provide an advantageous method for humidifying the intake air of an internal combustion engine. A second object of the present invention is to provide an advantageous apparatus for humidifying the intake air of an internal combustion engine. Furthermore, a third object of the present invention is to provide an advantageous combustion engine.

Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Die zweite Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine nach Anspruch 10 gelöst. Die dritte Aufgabe wird durch eine Verbrennungsmaschine nach Anspruch 14 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteile Ausgestaltungen der Erfindung.The first object is achieved by a method for humidifying the intake air of an internal combustion engine according to claim 1. The second object is achieved by a device for humidifying the intake air of an internal combustion engine according to claim 10. The third object is achieved by an internal combustion engine according to claim 14. The dependent claims contain further advantages of embodiments of the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Feuchtigkeit der Ansaugluft bestimmt wird und eine Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit der Ansaugluft in die Ansaugluft eingedüst wird. Durch das erfindungsgemäße Eindüsen von Flüssigkeit in die Ansaugluft in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit der Ansaugluft wird die Stickoxidemission effektiv reduziert, indem die variierende Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft berücksichtigt wird. Vorzugsweise kann als Flüssigkeit Wasser verwendet werden.The inventive method for moistening the intake air of an internal combustion engine is characterized in that the humidity of the intake air is determined and a liquid is injected into the intake air depending on the humidity of the intake air. The inventive injection of liquid into the intake air as a function of the humidity of the intake air, the nitrogen oxide emission is effectively reduced by the varying humidity of the ambient air is taken into account. Preferably, water can be used as the liquid.

Weiterhin kann zumindest ein Teil des Abgases der Verbrennungsmaschine der Ansaugluft beigemischt werden. Dabei kann die Flüssigkeit in Anhängigkeit von der Menge und/oder der Feuchtigkeit des beigemischten Abgases in die Ansaugluft eingedüst werden. Auch auf diese Weise wird durch Berücksichtigung der variierenden Umgebungsbedingungen, insbesondere der variierenden Feuchtigkeit des beigemischten Abgases, eine effektive Stickoxidreduzierung erreicht. Vorteilhafterweise kann zumindest ein Teil des Abgases der Verbrennungsmaschine der Ansaugluft beigemischt und die Flüssigkeit nach dem Beimischen des Abgases in die Ansaugluft eingedüst werden. Auf diese Weise kann die erforderliche Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Ansaugluft und des beigemischten Abgases bestimmt werden.Furthermore, at least a part of the exhaust gas of the internal combustion engine can be added to the intake air. In this case, the liquid can be injected into the intake air as a function of the amount and / or the humidity of the admixed exhaust gas. In this way, by taking into account the varying environmental conditions, in particular the varying humidity of the admixed exhaust gas, an effective Nitrogen oxide reduction achieved. Advantageously, at least part of the exhaust gas of the internal combustion engine can be admixed with the intake air and the liquid can be injected into the intake air after admixing the exhaust gas. In this way, the required amount of liquid can be determined depending on the characteristics of the intake air and the admixed exhaust gas.

Vorzugsweise können maximal 25 Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm Ansaugluft in die Ansaugluft eingedüst werden. Im Falle einer Abgasrückführung können vorzugsweise maximal 25 Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm eines Gemisches aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas eingedüst werden. Insbesondere können maximal 15 Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm Ansaugluft in die Ansaugluft eingedüst werden oder maximal 15 Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm des Gemisches aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas eingedüst werden. Ein nennenswerter Effekt wird bereits dann erzielt, wenn maximal 8 Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm Ansaugluft in die Ansaugluft eingedüst werden können oder maximal 8 Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm eines Gemisches aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas eingedüst werden können. Ein Beschränkung der Menge der eingedüsten Feuchtigkeit nach oben hin ist vorteilhaft, da eine sehr hohe Flüssigkeitszufuhr eine vergleichsweise geringe Stickoxidreduzierung bewirkt (siehe unten bei 1).Preferably, a maximum of 25 grams of liquid per kilogram of intake air can be injected into the intake air. In the case of exhaust gas recirculation preferably a maximum of 25 grams of liquid per kilogram of a mixture of intake air and admixed exhaust gas can be injected into the mixture of intake air and admixed exhaust gas. In particular, a maximum of 15 grams of liquid per kilogram of intake air can be injected into the intake air or a maximum of 15 grams of liquid per kilogram of the mixture of intake air and admixed exhaust gas are injected into the mixture of intake air and admixed exhaust gas. A significant effect is already achieved when a maximum of 8 grams of liquid per kilogram of intake air can be injected into the intake air or a maximum of 8 grams of liquid per kilogram of a mixture of intake air and admixed exhaust gas can be injected into the mixture of intake air and admixed exhaust gas. Limiting the amount of injected moisture in the upward direction is advantageous, since a very high liquid intake causes a comparatively low nitrogen oxide reduction (see below) 1 ).

Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Menge der einzudüsenden Flüssigkeit so gewählt wird, dass die Ansaugluft oder ein Gemisch aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas nach dem Eindüsen der Flüssigkeit eine Feuchtigkeit zwischen 13 g/kg und 25 g/kg, insbesondere zwischen 15 g/kg und 20 g/kg, vorteilhafterweise 16 g/kg, aufweist.In principle, it is advantageous if the amount of liquid to be injected is selected such that the intake air or a mixture of intake air and admixed exhaust gas after injection of the liquid has a moisture content between 13 g / kg and 25 g / kg, in particular between 15 g / kg and 20 g / kg, advantageously 16 g / kg.

Die Flüssigkeit kann weiterhin in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine, insbesondere in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit und/oder der Drehzahl und/oder dem Drehmoment, eingedüst werden. Die Verbrennungsmaschine kann zum Beispiel als Dieselmotor ausgestaltet sein.The liquid may also be injected in dependence on the operating state of the internal combustion engine, in particular as a function of the running speed and / or the rotational speed and / or the torque. The internal combustion engine can be designed, for example, as a diesel engine.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befeuchten von Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine umfaßt eine Düse zum Eindüsen einer Flüssigkeit in die Ansaugluft. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einen Sensor zur Bestimmung der Feuchtigkeit der Ansaugluft. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren durchführen.The inventive device for humidifying intake air of an internal combustion engine comprises a nozzle for injecting a liquid into the intake air. The apparatus further comprises a sensor for determining the humidity of the intake air. With the aid of the device according to the invention, the method according to the invention can be carried out in particular.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem eine Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit der Ansaugluft umfassen. Zudem kann die Verbrennungsmaschine eine Ansaugluftzuleitung und eine Abgasrückführungszuleitung umfassen. Dabei kann die Abgasrückführungszuleitung in die Ansaugluftzuleitung einmünden. Die Düse zum Eindüsen der Flüssigkeit kann dabei bezogen auf die Strömungsrichtung der Ansaugluft stromabwärts der Abgasrückführungszuleitung angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit in ein Gemisch aus Ansaugluft und zurückgeführtem Abgas eingedüst werden.The device according to the invention can also comprise a device for controlling the amount of liquid to be injected as a function of the humidity of the intake air. In addition, the internal combustion engine may comprise an intake air supply line and an exhaust gas recirculation supply line. In this case, the exhaust gas recirculation feed line can lead into the intake air supply line. The nozzle for injecting the liquid can be arranged downstream of the exhaust gas recirculation feed line with respect to the flow direction of the intake air. In this way, the liquid can be injected into a mixture of intake air and recirculated exhaust gas.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Abgasrückführungseinrichtung und eine Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Menge des beigemischten Abgases und/oder in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des beigemischten Abgases umfassen. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine umfassen. Insbesondere kann sie eine Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Betriebsgeschwindigkeit beziehungsweise der Drehzahl und/oder dem Drehmoment der Verbrennungsmaschine umfassen. Grundsätzlich kann es bei der genannten Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge um eine Einrichtung handeln, mit deren Hilfe eine Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit sowohl von der Menge des beigemischten Abgases und/oder der Feuchtigkeit des beigemischten Abgases und der Feuchtigkeit der Ansaugluft, als auch in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine erfolgen kann. Auf diese Weise läßt sich eine konstante Feuchtigkeit der Ansaugluft beziehungsweise des Gemisches aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas erzielen und die Stickoxidemission gezielt beeinflussen und reduzieren.In addition, the device according to the invention may comprise an exhaust gas recirculation device and a device for controlling the amount of liquid to be injected in dependence on the amount of admixed exhaust gas and / or in dependence on the moisture of the admixed exhaust gas. Furthermore, the device according to the invention may comprise a device for controlling the amount of liquid to be injected as a function of the operating state of the internal combustion engine. In particular, it may comprise a device for controlling the amount of liquid to be injected as a function of the operating speed or the rotational speed and / or the torque of the internal combustion engine. In principle, the said device for controlling the quantity of liquid to be injected can be a device with the aid of which a control of the quantity of liquid to be injected depends on both the amount of admixed exhaust gas and / or the moisture of the admixed exhaust gas and the humidity of the intake air can be done depending on the operating state of the internal combustion engine. In this way, it is possible to achieve a constant humidity of the intake air or of the mixture of intake air and admixed exhaust gas and to influence and reduce the nitrogen oxide emission in a targeted manner.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine umfaßt eine zuvor beschriebene Vorrichtung zum Befeuchten von Ansaugluft. Die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine kann beispielsweise als Dieselmotor ausgestaltet sein. Sie hat grundsätzlich dieselben Vorteile wie die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befeuchten der Ansaugluft.The internal combustion engine according to the invention comprises a previously described device for humidifying intake air. The internal combustion engine according to the invention can be designed, for example, as a diesel engine. It basically has the same advantages as the previously described device for humidifying the intake air according to the invention.

Sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäße Vorrichtung und die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine machen eine Abgasnachbehandlung in Bezug auf die Stickoxidemissionen weitestgehend überflüssig beziehungsweise reduzieren diese zumindest erheblich.Both the method according to the invention and the apparatus according to the invention and the internal combustion engine according to the invention render exhaust gas aftertreatment largely superfluous with respect to the nitrogen oxide emissions or reduce this at least considerably.

Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugsnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft.Further features, features and advantages of the present invention will be described in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. The features described are advantageous both individually and in combination with each other.

1 zeigt ein Beispiel für die Abhängigkeit des Stickoxidausstoßes von der Feuchtigkeit der Ansaugluft. 1 shows an example of the dependence of nitrogen oxide emissions on the humidity of the intake air.

2 zeigt schematisch die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Verbrennungsmaschine. 2 shows schematically the operation of an internal combustion engine according to the invention.

3 zeigt schematisch die Funktionsweise einer Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge. 3 shows schematically the operation of a device for controlling the amount of liquid to be injected.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Die 1 zeigt die Abhängigkeit des Stickoxidausstoßes von der Feuchtigkeit der Ansaugluft. In dem in der 1 gezeigten Diagramm ist auf der x-Achse die Feuchtigkeit der verwendeten Ansaugluft in Gramm pro Kilogramm (g/kg) aufgetragen. Auf der y-Achse ist die Menge des ausgestoßenen Stickoxids (NOx) in Gramm pro Stunde (g/h) aufgetragen. Die angegebene Meßkurve 1 wurden bei einer bestimmten Geschwindigkeit und einer bestimmten Belastung der verwendeten Verbrennungsmaschine, insbesondere des verwendeten Motors, gemessen.In the following, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS 1 to 3 explained in more detail. The 1 shows the dependence of nitrogen oxide emissions on the humidity of the intake air. In the in the 1 The diagram shows the humidity of the intake air used in grams per kilogram (g / kg) on the x-axis. On the y-axis, the amount of nitrogen oxide (NO x ) discharged is plotted in grams per hour (g / h). The specified trace 1 were measured at a certain speed and a certain load of the internal combustion engine used, in particular the engine used.

Aus der Meßkurve 1 ergibt sich, dass sich der Stickoxidausstoß von knapp 100 g/h bei einer Feuchtigkeit von 8 g/kg durch eine Verdopplung der Feuchtigkeit auf 16 g/kg auf unter 80 g/h reduzieren lässt. Dies entspricht einer Senkung des Stickoxidausstoßes um etwa 20%. Die Stickoxidsenkung ist durch einen Pfeil 2 gekennzeichnet.From the trace 1 shows that the nitrogen oxide output of just under 100 g / h at a moisture content of 8 g / kg can be reduced by doubling the moisture to 16 g / kg to less than 80 g / h. This corresponds to a reduction of nitrogen oxide emissions by about 20%. Nitric oxide lowering is indicated by an arrow 2 characterized.

Unter Testbedingungen wird die Feuchtigkeit der Ansaugluft beim Betrieb eines Motors typischerweise bei ungefähr 8 g/kg konstant gehalten. Aus der 1 folgt, das bereits eine Verdopplung der Feuchtigkeit auf 16 g/kg eine erhebliche Reduzierung des Stickoxidausstoßes bewirkt. Eine weitere Erhöhung der Feuchtigkeit senkt den Stickoxidausstoß dagegen in weitaus geringerem Maß. Insbesondere läßt sich der Stickoxidausstoß nicht proportional mit einer Erhöhung der Feuchtigkeit der Ansaugluft senken. So liegt beispielsweise bei einer Feuchtigkeit von 40 g/kg der Stickoxidausstoß immer noch bei etwa 55 g/kg. Dies bedeutet eine Senkung des Stickoxidausstoßes um etwa 45%, bezogen auf einen Stickoxidausstoß von knapp 100 g/h bei einer Feuchtigkeit von 8 g/kg, bei einer Verfünffachung der Feuchtigkeit der Ansaugluft.Under test conditions, the humidity of the intake air during operation of an engine is typically kept constant at about 8 g / kg. From the 1 follows that even a doubling of the moisture to 16 g / kg causes a significant reduction in nitrogen oxide emissions. A further increase in humidity reduces nitrogen oxide emissions to a much lesser extent. In particular, the nitrogen oxide output can not be reduced proportionally with an increase in the intake air humidity. For example, at a moisture level of 40 g / kg, nitrogen oxide emissions are still around 55 g / kg. This means a reduction in nitrogen oxide emissions by about 45%, based on a nitrogen oxide output of just under 100 g / h at a humidity of 8 g / kg, with a five-fold increase in the humidity of the intake air.

Die 2 zeigt schematisch die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Verbrennungsmaschine. Die Verbrennungsmaschine umfaßt einen Motor 12 mit einem Lufteinlaß 13 und einem Abgasauslaß 14. Die durch den Lufteinlaß 13 dem Motor 12 zugeführte Luft wird zunächst in Form von Umgebungsluft 3 durch eine Ansaugluftzuleitung 8 einem Luftfilter 4 zugeführt. Mit Hilfe eines Luftmassenmessers 10 wird der Massenstrom der angesaugten Umgebungsluft bestimmt. Weiterhin wird mit Hilfe eines Feuchtigkeitssensors 29 die Feuchtigkeit der angesaugten Umgebungsluft bestimmt.The 2 shows schematically the operation of an internal combustion engine according to the invention. The internal combustion engine comprises a motor 12 with an air intake 13 and an exhaust outlet 14 , The through the air intake 13 the engine 12 supplied air is first in the form of ambient air 3 through an intake air supply line 8th an air filter 4 fed. With the help of an air mass meter 10 the mass flow of the sucked ambient air is determined. Furthermore, with the help of a moisture sensor 29 determines the humidity of the intake ambient air.

Die angesaugte Umgebungsluft wird nun mit Hilfe eines Kompressors 5 komprimiert, anschließend mit Hilfe eines Kühlers 6 gekühlt und über ein Ventil 7 zum Lufteinlaß 13 des Motors 12 geleitet. Die Strömungsrichtung der Umgebungsluft durch die zum Lufteinlaß 13 hinführende Ansaugluftzuleitung 8 ist durch Pfeile 9 gekennzeichnet.The sucked ambient air is now using a compressor 5 compressed, then with the help of a cooler 6 cooled and over a valve 7 to the air intake 13 of the motor 12 directed. The flow direction of the ambient air through the air inlet 13 leading intake air supply 8th is by arrows 9 characterized.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine umfaßt weiterhin ein Abgasrückführungssystem 19. Das Abgasrückführungssystem 19 umfaßt eine Abgasrückführungszuleitung 20, die den Abgasauslaß 14 des Motors 12 mit dem Lufteinlaß 13 des Motors 12 verbindet. Dabei mündet die Abgasrückführungszuleitung 20 in Strömungsrichtung hinter dem Ventil 7 in die Ansaugluftzuleitung 8 ein. Die Abgasrückführungszuleitung 20 umfaßt ein Ventil 21 und einen Kühler 22. Ein Teil des den Abgasauslaß 14 des Motors 12 verlassenden Abgases wird durch die Abgasrückführungszuleitung 20 über das Ventil 21 und den Kühler 22 in Strömungsrichtung 18 in die Ansaugluftzuleitung 8 eingeleitet. In dem Bereich 23, in welchem die Abgasrückführungszuleitung 20 in die Ansaugluftzuleitung 8 einmündet, vermischen sich die Ansaugluft und das zurückgeführte Abgas.The internal combustion engine according to the invention further comprises an exhaust gas recirculation system 19 , The exhaust gas recirculation system 19 includes an exhaust gas recirculation supply line 20 that the exhaust outlet 14 of the motor 12 with the air intake 13 of the motor 12 combines. In this case, the exhaust gas recirculation feed line opens 20 in the flow direction behind the valve 7 into the intake air supply line 8th one. The exhaust gas recirculation supply line 20 includes a valve 21 and a cooler 22 , Part of the exhaust outlet 14 of the motor 12 leaving exhaust gas is through the exhaust gas recirculation feed line 20 over the valve 21 and the radiator 22 in the flow direction 18 into the intake air supply line 8th initiated. In that area 23 in which the exhaust gas recirculation feed line 20 into the intake air supply line 8th opens, mix the intake air and the recirculated exhaust gas.

In Strömungsrichtung stromabwärts der Einmündung der Abgasrückführungszuleitung 20 in die Ansaugluftzuleitung 8 ist eine Flüssigkeitsdüse 11 zum Eindüsen von Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, in das Gemisch aus Ansaugluft und zurückgeführtem Abgas angeordnet. Die befeuchtete Mischung aus Luft und Abgas durchströmt dann in Strömungsrichtung 16 den Lufteinlaß 13 des Motors 12. Das anschließend den Motor 12 durch den Abgasauslaß 14 verlassende Abgas strömt zum überwiegenden Teil in Strömungsrichtung 17 zu einer Turbine 15 und treibt diese an. Ein Teil des Abgases wird, wie oben bereits beschrieben, durch die Abgasrückführungszuleitung 20 dem Verbrennungsprozeß des Motors 12 erneut zugeleitet.In the flow direction downstream of the junction of the exhaust gas recirculation feed line 20 into the intake air supply line 8th is a fluid nozzle 11 for injecting liquid, for example water, arranged in the mixture of intake air and recirculated exhaust gas. The humidified mixture of air and exhaust gas then flows in the direction of flow 16 the air intake 13 of the motor 12 , Then the engine 12 through the exhaust outlet 14 leaving exhaust gas flows for the most part in the flow direction 17 to a turbine 15 and drives them. Part of the exhaust gas, as already described above, through the exhaust gas recirculation feed line 20 the combustion process of the engine 12 redirected.

Die 3 zeigt schematisch die Funktionsweise einer an die Flüssigkeitsdüse 11 angeschlossenen Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge. Die Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge umfaßt eine Vorrichtung 26 zur Bestimmung des Sollwertes der Feuchtigkeit. In die Vorrichtung zur Bestimmung des Sollwertes der Feuchtigkeit 26 werden die jeweilige Geschwindigkeit 24 und das jeweilige Drehmoment 25 des Motors 12 eingespeist. Anschließend wird aus diesen Werten der Sollwert der Feuchtigkeit 27 ermittelt.The 3 shows schematically the operation of a to the liquid nozzle 11 connected device for controlling the amount of liquid einzudüsenden. The device for controlling the amount of liquid to be injected comprises a device 26 to determine the setpoint of humidity. In the device for determining the desired value of the moisture 26 be the respective speed 24 and the respective torque 25 of the motor 12 fed. Subsequently, these values become the setpoint of the humidity 27 determined.

Die Feuchtigkeit der angesaugten Umgebungsluft 3 wird mit Hilfe des Feuchtigkeitssensors 29 ermittelt. Weiterhin wird die Menge des über das Abgasrückführungssystem 19 zurückgeführten Abgases 28 ermittelt. Aus der zurückgeführten Abgasmenge und der Feuchtigkeit der Ansaugluft wird mit Hilfe eines PT1-Gliedes 31 der Istwert der Feuchtigkeit 30 ermittelt. Anschließend wird die Differenz aus dem Sollwert der Feuchtigkeit 27 und dem Istwert der Feuchtigkeit 30 mit Hilfe eines Differenzgliedes 32 gebildet. Die so ermittelte Differenz 33 aus Sollwert 27 und Istwert 30 der Feuchtigkeit wird anschließend mit Hilfe eines PT1-Gliedes 34 gefiltert.The humidity of the intake ambient air 3 is done with the help of the humidity sensor 29 determined. Furthermore, the amount of the exhaust gas recirculation system 19 recirculated exhaust gas 28 determined. From the recirculated exhaust gas amount and the humidity of the intake air is using a PT1-member 31 the actual value of the moisture 30 determined. Subsequently, the difference from the setpoint of humidity 27 and the actual value of the moisture 30 with the help of a differential element 32 educated. The difference thus determined 33 off setpoint 27 and actual value 30 The moisture is then removed by means of a PT1 element 34 filtered.

Aus der gefilterten Differenz 35 aus Sollwert 27 und Istwert 30 der Feuchtigkeit wird durch Produktbildung 36 mit der mit Hilfe des Luftmassenmessers 10 ermittelten Luftmasse 37 der Sollwert 38 für die zuzuführende Flüssigkeitsmenge bestimmt. Aus dem so ermittelten Sollwert für die zuzuführende Flüssigkeitsmenge 38 wird in einem letzten Schritt unter Berücksichtigung der Sättigung 39 die tatsächlich einzudüsende Flüssigkeitsmenge 40 ermittelt. Die tatsächlich einzudüsende Flüssigkeitsmenge wird dann mit Hilfe der Flüssigkeitsdüse 11 in das Gemisch aus Ansaugluft und zurückgeführtem Abgas eingedüst.From the filtered difference 35 off setpoint 27 and actual value 30 The moisture is due to product formation 36 with the help of the air mass meter 10 determined air mass 37 the setpoint 38 determined for the amount of liquid to be supplied. From the determined setpoint for the amount of liquid to be supplied 38 is in a final step, taking into account the saturation 39 the actual amount of liquid to be injected 40 determined. The actual amount of liquid to be injected is then using the liquid nozzle 11 injected into the mixture of intake air and recirculated exhaust gas.

Zum Beispiel kann maximal 25, vorteilhafterweise maximal 15, vorzugsweise maximal 8, Gramm Flüssigkeit pro Kilogramm des Gemisches aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas eingedüst werden. Grundsätzlich sollte die Menge der eingedüsten Feuchtigkeit nach oben hin beschränkt sein, da eine sehr hohe Flüssigkeitszufuhr eine vergleichsweise geringe Stickoxidreduzierung bewirkt (siehe 1). Insbesondere kann die Menge der einzudüsenden Flüssigkeit, bei der es sich beispielsweise um Wasser handeln kann, so gewählt werden, dass das Gemisch aus Ansaugluft und beigemischtem Abgas nach dem Eindüsen der Flüssigkeit eine Feuchtigkeit zwischen 13 g/kg und 25 g/kg, insbesondere zwischen 15 g/kg und 20 g/kg, vorzugsweise 16 g/kg, aufweist.For example, a maximum of 25, advantageously a maximum of 15, preferably a maximum of 8, grams of liquid per kilogram of the mixture of intake air and admixed exhaust gas can be injected into the mixture of intake air and admixed exhaust gas. In principle, the amount of injected moisture should be limited to the top, since a very high fluid intake causes a comparatively low nitrogen oxide reduction (see 1 ). In particular, the amount of liquid to be injected, which may be, for example, water, be chosen so that the mixture of intake air and admixed exhaust gas after injection of the liquid moisture between 13 g / kg and 25 g / kg, in particular between 15 g / kg and 20 g / kg, preferably 16 g / kg.

Insgesamt läßt sich mit Hilfe der vorliegenden Erfindung die schwankende Feuchtigkeit der Umgebungsluft wirksam ausgleichen. Gleichzeitig wird durch eine zusätzliche Befeuchtung der Ansaugluft unter Berücksichtigung des Betriebszustandes der Verbrennungsmaschine und der Abgasrückführung, beispielsweise des Motors, der Stickoxidausstoß auf ein konstant niedriges Niveau abgesenkt. Die vorliegende Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass mit minimalem Aufwand eine Stickoxidsenkung von mehr als 10% erzielt werden kann.Overall, with the help of the present invention, the fluctuating humidity of the ambient air can be effectively balanced. At the same time, by additionally humidifying the intake air, taking into account the operating state of the internal combustion engine and the exhaust gas recirculation, for example of the engine, the nitrogen oxide output is lowered to a constantly low level. The present invention has the particular advantage that a nitrogen oxide reduction of more than 10% can be achieved with minimal effort.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Stickoxidausstoß in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit der AnsaugluftNitrogen oxide emissions depending on the humidity of the intake air
22
Differenz von ca. 20%Difference of about 20%
33
Umgebungsluftambient air
44
Luftfilterair filter
55
Kompressorcompressor
66
Kühlercooler
77
VentilValve
88th
AnsaugluftzuleitungAnsaugluftzuleitung
99
Strömungsrichtungflow direction
1010
LuftmassenmesserAir flow sensor
1111
Flüssigkeitsdüsefluid nozzle
1212
Motorengine
1313
Lufteinlaßair intake
1414
Abgasauslaßexhaust outlet
1515
Turbineturbine
1616
Strömungsrichtung des Gemisches aus Luft und AbgasFlow direction of the mixture of air and exhaust gas
1717
Strömungsrichtung des AbgasesFlow direction of the exhaust gas
1818
Strömungsrichtung des AbgasesFlow direction of the exhaust gas
1919
AbgasrückführungssystemExhaust gas recirculation system
2020
AbgasrückführungszuleitungExhaust gas recirculation supply line
2121
VentilValve
2222
Kühlercooler
2323
Mischung zwischen Luft und AbgasMixture between air and exhaust gas
2424
Geschwindigkeitspeed
2525
Drehmomenttorque
2626
Vorrichtung zur Bestimmung des Sollwertes der FeuchtigkeitDevice for determining the desired value of moisture
2727
Sollwert der FeuchtigkeitSetpoint of humidity
2828
AbgasrückführungsmengeExhaust gas recirculation rate
2929
Feuchtigkeitssensorhumidity sensor
3030
Istwert der FeuchtigkeitActual value of moisture
3131
PT1-GliedPT1
3232
Differenzglieddifferential element
3333
Differenz aus Sollwert und Istwert der FeuchtigkeitDifference between setpoint and actual value of humidity
3434
PT1-GliedPT1
3535
gefilterte Differenz aus Sollwert und Istwert der Feuchtigkeitfiltered difference between setpoint and actual value of humidity
3636
Produktbildungproduct formation
3737
Luftmasseair mass
3838
Sollwert für die zuzuführende FlüssigkeitsmengeSetpoint for the amount of liquid to be supplied
3939
Berücksichtigung der SättigungConsideration of saturation
4040
einzudüsende Flüssigkeitsmengeamount of liquid to be injected

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1076169 A2 [0004] EP 1076169 A2 [0004]
  • WO 95/23268 [0005] WO 95/23268 [0005]
  • DE 10204181 C1 [0006] DE 10204181 C1 [0006]
  • DE 19902349 A1 [0007] DE 19902349 A1 [0007]

Claims (15)

Verfahren zum Befeuchten der Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine (12), dadurch gekennzeichnet, dass – die Feuchtigkeit der Ansaugluft (3) bestimmt wird und – eine Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit der Ansaugluft (3) in die Ansaugluft eingedüst wird.Method for humidifying the intake air of an internal combustion engine ( 12 ), characterized in that - the humidity of the intake air ( 3 ) and - a liquid as a function of the humidity of the intake air ( 3 ) is injected into the intake air. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Wasser verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that water is used as the liquid. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Abgases der Verbrennungsmaschine (12) der Ansaugluft (3) beigemischt wird und die Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Menge und/oder der Feuchtigkeit des beigemischten Abgases in die Ansaugluft (3) eingedüst wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that at least a part of the exhaust gas of the internal combustion engine ( 12 ) the intake air ( 3 ) is added and the liquid in dependence on the amount and / or the humidity of the admixed exhaust gas in the intake air ( 3 ) is injected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Abgases der Verbrennungsmaschine (12) der Ansaugluft beigemischt wird und die Flüssigkeit nach dem Beimischen des Abgases in die Ansaugluft eingedüst wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least a part of the exhaust gas of the internal combustion engine ( 12 ) is added to the intake air and the liquid is injected after admixing the exhaust gas in the intake air. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass maximal 25 g Flüssigkeit pro Kilogramm Ansaugluft (3) in die Ansaugluft (3) eingedüst werden oder maximal 25 g Flüssigkeit pro Kilogramm eines Gemisches aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas eingedüst werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a maximum of 25 g of liquid per kilogram of intake air ( 3 ) into the intake air ( 3 ) or a maximum of 25 g of fluid per kilogram of a mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas into the mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas are injected. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass maximal 15 g Flüssigkeit pro Kilogramm Ansaugluft (3) in die Ansaugluft (3) eingedüst werden oder maximal 15 g Flüssigkeit pro Kilogramm eines Gemisches aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas eingedüst werden.A method according to claim 5, characterized in that a maximum of 15 g of liquid per kilogram of intake air ( 3 ) into the intake air ( 3 ) or a maximum of 15 g of fluid per kilogram of a mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas into the mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas are injected. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass maximal 8 g Flüssigkeit pro Kilogramm Ansaugluft (3) in die Ansaugluft (3) eingedüst werden oder maximal 8 g Flüssigkeit pro Kilogramm eines Gemisches aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas in das Gemisch aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas eingedüst werden.A method according to claim 6, characterized in that a maximum of 8 g of liquid per kilogram of intake air ( 3 ) into the intake air ( 3 ) or a maximum of 8 g of fluid per kilogram of a mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas into the mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas are injected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der einzudüsenden Flüssigkeit so gewählt wird, dass die Ansaugluft (3) oder ein Gemisch aus Ansaugluft (3) und beigemischtem Abgas nach dem Eindüsen der Flüssigkeit eine Feuchtigkeit zwischen 13 g/kg und 25 g/kg aufweist.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the amount of liquid to be injected is chosen so that the intake air ( 3 ) or a mixture of intake air ( 3 ) and admixed exhaust gas after injection of the liquid has a moisture content between 13 g / kg and 25 g / kg. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine (12) eingedüst wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the liquid in dependence on the operating condition of the internal combustion engine ( 12 ) is injected. Vorrichtung zum Befeuchten von Ansaugluft einer Verbrennungsmaschine (12), die eine Düse (11) zum Eindüsen einer Flüssigkeit in die Ansaugluft (3) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Sensor (29) zur Bestimmung der Feuchtigkeit der Ansaugluft (3) umfaßt.Device for humidifying intake air of an internal combustion engine ( 12 ), which has a nozzle ( 11 ) for injecting a liquid into the intake air ( 3 ), characterized in that the device comprises a sensor ( 29 ) for determining the humidity of the intake air ( 3 ). Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit der Ansaugluft (3) umfaßt.Apparatus according to claim 10, characterized in that it comprises means for controlling the amount of liquid to be injected as a function of the humidity of the intake air ( 3 ). Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsmaschine (12) eine Ansaugluftzuleitung (8) und eine Abgasrückführungszuleitung (20) umfaßt, wobei die Abgasrückführungszuleitung (20) in die Ansaugluftzuleitung (8) einmündet, und die Düse (11) zum Eindüsen einer Flüssigkeit bezogen auf die Strömungsrichtung (9) der Ansaugluft (3) stromabwärts der Abgasrückführungszuleitung (20) angeordnet ist.Device according to claim 10 or 11, characterized in that the internal combustion engine ( 12 ) an intake air supply line ( 8th ) and an exhaust gas recirculation supply line ( 20 ), wherein the exhaust gas recirculation feed line ( 20 ) into the intake air supply line ( 8th ) and the nozzle ( 11 ) for injecting a liquid with respect to the flow direction ( 9 ) the intake air ( 3 ) downstream of the exhaust gas recirculation feed line ( 20 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Abgasrückführungseinrichtung (19) und eine Einrichtung zur Steuerung der einzudüsenden Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Menge des beigemischten Abgases und/oder der Feuchtigkeit des beigemischten Abgases umfaßt und/oder in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine (12) umfaßt.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that it comprises an exhaust gas recirculation device ( 19 ) and means for controlling the amount of liquid to be injected in dependence on the amount of admixed exhaust gas and / or the humidity of the admixed exhaust gas and / or in dependence on the operating state of the internal combustion engine ( 12 ). Verbrennungsmaschine (12), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13 umfaßt.Combustion engine ( 12 ), characterized in that it comprises a device according to any one of claims 10 to 13. Verbrennungsmaschine (12) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsmaschine (12) als Dieselmotor ausgestaltet ist.Combustion engine ( 12 ) according to claim 14, characterized in that the combustion engine ( 12 ) is designed as a diesel engine.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306832A (en) * 2012-03-06 2013-09-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Engine control systems and methods with humidity sensors
DE102014222470A1 (en) 2014-11-04 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling the amount of fluid in the intake air of an internal combustion engine
US10066564B2 (en) 2012-06-07 2018-09-04 GM Global Technology Operations LLC Humidity determination and compensation systems and methods using an intake oxygen sensor
DE102017212306A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and apparatus for increasing the global compression ratio of an internal combustion engine with varying fuel quality
JP7101844B1 (en) * 2021-04-27 2022-07-15 三菱電機株式会社 Internal combustion engine control device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102777243A (en) * 2012-08-16 2012-11-14 杨明俊 Automobile tail gas administration energy-saving emission reduction system
WO2014050986A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 旭化成ケミカルズ株式会社 Method for driving internal combustion engine, and air supply device
CN103939241A (en) * 2014-04-02 2014-07-23 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 Gas inlet humidifying system for diesel engine
CN103867345A (en) * 2014-04-02 2014-06-18 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 Air inlet humidifying system for ship diesel engine
CN106555712B (en) * 2015-09-29 2019-04-02 长城汽车股份有限公司 A kind of engine charge humidity control system and automobile
JP2017089587A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 アイシン精機株式会社 Intake system for internal combustion engine
CN108869068A (en) * 2018-05-15 2018-11-23 天津大学 Engine Inlet Temperature and humidity cooperative control method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995023268A1 (en) 1994-02-28 1995-08-31 Randall Byrd Wall structure
DE19902349A1 (en) 1998-01-21 1999-07-29 Mitsubishi Motors Corp Water injection quantity control system for engine with water and fuel injection
EP1076169A2 (en) 1999-08-12 2001-02-14 Munters Euroform GmbH Device for humidifying the intake air of a turbocharged combustion engine
EP1205659A2 (en) * 2000-11-03 2002-05-15 Wärtsilä Technology Oy AB Method of reducing nitrogen oxide (NOX) emissions of super-charged piston engine
DE10204181C1 (en) 2002-02-01 2003-10-09 Man B & W Diesel Ag Motor vehicle reciprocating piston internal combustion engine, has water injector between turbocharger and intercooler to reduce pollution
DE102006054227A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-21 Behr Gmbh & Co. Kg Diesel engine pollutant emission reducing method for motor vehicle, involves extracting water by cooling and condensation of ambient air, and storing water at board of vehicle, where water is indirectly supplied to engine over material flow

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658058B2 (en) * 1990-03-13 1994-08-03 ダイハツデイーゼル株式会社 Diesel engine
US6637382B1 (en) * 2002-09-11 2003-10-28 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger system for diesel engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995023268A1 (en) 1994-02-28 1995-08-31 Randall Byrd Wall structure
DE19902349A1 (en) 1998-01-21 1999-07-29 Mitsubishi Motors Corp Water injection quantity control system for engine with water and fuel injection
EP1076169A2 (en) 1999-08-12 2001-02-14 Munters Euroform GmbH Device for humidifying the intake air of a turbocharged combustion engine
EP1205659A2 (en) * 2000-11-03 2002-05-15 Wärtsilä Technology Oy AB Method of reducing nitrogen oxide (NOX) emissions of super-charged piston engine
DE10204181C1 (en) 2002-02-01 2003-10-09 Man B & W Diesel Ag Motor vehicle reciprocating piston internal combustion engine, has water injector between turbocharger and intercooler to reduce pollution
DE102006054227A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-21 Behr Gmbh & Co. Kg Diesel engine pollutant emission reducing method for motor vehicle, involves extracting water by cooling and condensation of ambient air, and storing water at board of vehicle, where water is indirectly supplied to engine over material flow

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306832A (en) * 2012-03-06 2013-09-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Engine control systems and methods with humidity sensors
CN103306832B (en) * 2012-03-06 2015-12-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 With engine control system and the method for humidity transducer
US10066564B2 (en) 2012-06-07 2018-09-04 GM Global Technology Operations LLC Humidity determination and compensation systems and methods using an intake oxygen sensor
DE102014222470A1 (en) 2014-11-04 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling the amount of fluid in the intake air of an internal combustion engine
DE102017212306A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and apparatus for increasing the global compression ratio of an internal combustion engine with varying fuel quality
JP7101844B1 (en) * 2021-04-27 2022-07-15 三菱電機株式会社 Internal combustion engine control device

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