DE102015008668A1 - Internal combustion engine for a motor vehicle - Google Patents

Internal combustion engine for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102015008668A1
DE102015008668A1 DE102015008668.5A DE102015008668A DE102015008668A1 DE 102015008668 A1 DE102015008668 A1 DE 102015008668A1 DE 102015008668 A DE102015008668 A DE 102015008668A DE 102015008668 A1 DE102015008668 A1 DE 102015008668A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
internal combustion
combustion engine
compressed air
water
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.)
Withdrawn
Application number
DE102015008668.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Baur
Tobias Böcking
Normann Freisinger
Jürgen Friedrich
Jörg Weingärtner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102015008668.5A priority Critical patent/DE102015008668A1/en
Publication of DE102015008668A1 publication Critical patent/DE102015008668A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0468Water separation or drainage means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0222Water recovery or storage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025Adding water
    • F02M25/03Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbrennungskraftmaschine (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Brennraum (14), mit einem von dem Brennraum (14) zuzuführender Luft durchströmbaren Ansaugtrakt (28), mit wenigstens einem in dem Ansaugtrakt (28) angeordneten Verdichter (50) zum Verdichten der dem Brennraum (14) zuzuführenden Luft, und mit wenigstens einem in dem Ansaugtrakt (28) stromab des Verdichters (50) angeordneten Ladeluftkühler (52) zum Kühlen der verdichteten Luft, wobei der Ladeluftkühler (52) dazu ausgebildet ist, eine Kondensation von in der verdichteten Luft enthaltenem Wasser zu bewirken, wobei wenigstens ein Behältnis (56) zum Aufnehmen des kondensierten Wassers und eine Zuführeinrichtung (62) vorgesehen sind, mittels welcher das kondensierte Wasser aus dem Behältnis (56) der verdichteten Luft zuführbar ist.The invention relates to an internal combustion engine (10) for a motor vehicle, having at least one combustion chamber (14) with an intake tract (28) through which air can flow from the combustion chamber (14), with at least one compressor (50) arranged in the intake tract (28). for compressing the air to be supplied to the combustion chamber (14), and with at least one charge air cooler (52) arranged in the intake duct (28) downstream of the compressor (50) for cooling the compressed air, the charge air cooler (52) being adapted to cause condensation to effect water contained in the compressed air, wherein at least one container (56) for receiving the condensed water and a supply means (62) are provided, by means of which the condensed water from the container (56) of the compressed air can be fed.

Figure DE102015008668A1_0001
Figure DE102015008668A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2007 045 347 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum insbesondere in Form eines Zylinders sowie einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt auf, mittels welchem die Luft zu dem Brennraum geführt wird. Dies bedeutet, dass die den Ansaugtrakt durchströmende Luft in den Brennraum einströmen kann. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter, mittels welchem die dem Brennraum zuzuführende Luft verdichtet wird. Das Verdichten der Luft und das Versorgen des Brennraums mit der verdichteten Luft wird auch als Aufladen bezeichnet, so dass die Verbrennungskraftmaschine als aufgeladene Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise aufgeladener Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Dabei wird die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet. Üblicherweise wird dem Brennraum zusätzlich zur Luft auch Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, zugeführt, wobei der Kraftstoff und die Luft in dem Brennraum verbrannt werden. Daher wird die Luft auch als Verbrennungsluft bezeichnet.Such an internal combustion engine for a motor vehicle, in particular passenger cars, for example, is already the DE 10 2007 045 347 A1 to be known as known. The internal combustion engine has at least one combustion chamber, in particular in the form of a cylinder, and an intake tract through which air can flow, by means of which the air is guided to the combustion chamber. This means that the air flowing through the intake tract can flow into the combustion chamber. The internal combustion engine further comprises at least one compressor arranged in the intake tract, by means of which the air to be supplied to the combustion chamber is compressed. The compression of the air and supplying the combustion chamber with the compressed air is also referred to as charging, so that the internal combustion engine is designed as a supercharged internal combustion engine or supercharged internal combustion engine. The compressed air is also referred to as charge air. Usually, the fuel chamber in addition to the air and fuel, in particular liquid fuel, fed, wherein the fuel and the air are combusted in the combustion chamber. Therefore, the air is also referred to as combustion air.

Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens einen Ladeluftkühler, welcher in dem Ansaugtrakt stromab des Verdichters angeordnet ist. Mittels des Ladeluftkühlers wird die mittels des Verdichters verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt.The internal combustion engine further comprises at least one intercooler, which is arranged in the intake tract downstream of the compressor. By means of the intercooler, the compressed by the compressor and thus heated air is cooled.

Außerdem offenbart die DE 10 2012 207 903 A1 eine Vorrichtung zur Wassergewinnung aus einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Wassereinspritzanlage für die Brennkraftmaschine, wobei ein Kondensator zum Kondensieren von einem in einem Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Wasserdampf zu flüssigem Wasser in dem Abgassystem angeordnet ist und wobei das Wasser in einem Sammelbehälter der Wassereinspritzanlage zur Wiedereinspritzung zu einem Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine sammelbar ist. Ferner ist es vorgesehen, dass der Kondensator in einem Schalldämpfer des Abgassystems angeordnet ist.In addition, the disclosed DE 10 2012 207 903 A1 a device for obtaining water from an exhaust system of an internal combustion engine, in particular for a water injection system for the internal combustion engine, wherein a condenser is arranged for condensing a contained in an exhaust gas of the engine water vapor to liquid water in the exhaust system and wherein the water in a reservoir of the water injection system for Re-injection is collectable to a combustion process of the internal combustion engine. Furthermore, it is provided that the condenser is arranged in a muffler of the exhaust system.

Darüber hinaus offenbart die DE 10 2012 207 904 A1 ein Verfahren zur Unterdrückung von vor einem Zündzeitpunkt auftretender Vorentflammung in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors, umfassend die Schritte: Erkennen des Auftretens von Vorentflammung oder einer erhöhten Gefahr hierfür und, in Abhängigkeit hiervon, Einspritzen von Wasser oder Einspritzen von Wasser mit veränderter Einspritzcharakteristik.In addition, the reveals DE 10 2012 207 904 A1 a method for suppressing pre-ignition occurring in a combustion chamber of an internal combustion engine before ignition, comprising the steps of: detecting the occurrence of or increasing the risk of pre-ignition and, depending thereon, injecting water or injecting water with changed injection characteristics.

Ferner ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, Verbrennungskraftmaschinen zunehmend nach dem sogenannten Downsizing-Prinzip auszugestalten. Im Rahmen des Downsizings wird das Hubvolumen der jeweiligen Verbrennungskraftmaschine gering gehalten. Um dennoch hohe spezifische Leistungen und Drehmomente zu realisieren, wird die Verbrennungskraftmaschine aufgeladen. Diese Aufladung erfolgt beispielsweise mittels eines Abgasturboladers, welcher den zuvor genannten Verdichter und eine Turbine umfasst. Die Turbine ist in einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt angeordnet und von dem Abgas antreibbar, wobei der Verdichter von der Turbine antreibbar ist. Hierdurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.Furthermore, it is known from the general state of the art to design internal combustion engines increasingly according to the so-called downsizing principle. As part of the downsizing, the stroke volume of the respective internal combustion engine is kept low. Nevertheless, in order to realize high specific powers and torques, the internal combustion engine is charged. This charging takes place for example by means of an exhaust gas turbocharger, which comprises the aforementioned compressor and a turbine. The turbine is arranged in an exhaust gas tract of the internal combustion engine and can be driven by the exhaust gas, wherein the compressor can be driven by the turbine. As a result, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air.

Bedingt durch den ungebrochenen Trend des Downsizings zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes steigen das spezifische Drehmoment und die spezifische Leistung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, immer weiter an. Ermöglicht wird dies unter anderem durch die Aufladung der Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise mit einer Direkteinspritzung ausgestattet ist. Bei einer solchen Direkteinspritzung wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt.Due to the unbroken trend of downsizing to reduce CO 2 emissions, the specific torque and specific performance of internal combustion engines, in particular gasoline engines, are steadily increasing. This is made possible inter alia by the supercharging of the internal combustion engine, which is equipped for example with a direct injection. In such a direct injection, the fuel is introduced directly into the combustion chamber, in particular injected.

Um im aufgeladenen Betrieb einen günstigen Wirkungsgrad – und damit einen niedrigen Kraftstoffverbrauch – erreichen zu können, sollte die Verbrennungskraftmaschine mit einer günstigen Verbrennungsschwerpunktlage betrieben werden. Dazu ist eine wirkungsvolle Kühlung der verdichteten Luft von besonderer Bedeutung, die – bedingt durch das Streben, das Verdichtungsverhältnis mit dem Ziel einer weiteren Verbesserung des Kraftstoffsverbrauchs zu erhöhen – zunehmend an Bedeutung gewinnt.In order to achieve a favorable efficiency - and thus a low fuel consumption - in turbocharged operation, the internal combustion engine should be operated with a favorable center of gravity. For this purpose, an effective cooling of the compressed air is of particular importance, which - due to the desire to increase the compression ratio with the aim of further improving fuel consumption - is becoming increasingly important.

Sowohl mit steigendem spezifischen Drehmoment und steigender spezifischer Leistung der Verbrennungskraftmaschine als auch durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses steigt der Kühlungsbedarf der verdichteten Luft weiter an, was dazu führt, dass der Ladeluftkühler nach heutigem Stand vergrößert wird. Sowohl die verfügbare Kühlleistung eines herkömmlichen Ladeluftkühlers als auch der Bauraum im Fahrzeug beziehungsweise im Kraftwagen sind begrenzt, weshalb langfristig alternative Lösungen zur Kühlung der verdichteten Luft notwendig sein werden.Both with increasing specific torque and increasing specific power of the internal combustion engine as well as by increasing the compression ratio of the cooling demand of the compressed air continues to increase, resulting in that the intercooler is increased as of today. Both the available cooling capacity of a conventional intercooler and the installation space in the vehicle or in the motor vehicle are limited, which is why long-term alternative solutions for cooling the compressed air will be necessary.

Bei aktuellen Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, erfolgt die Ladeluftkühlung mittels eines Ladeluftkühlers, welcher von der verdichteten Luft durchströmt wird. Mittels des Ladeluftkühlers wird der verdichteten Luft Wärme entzogen. Die Wärme wird von dem als Wärmetauscher fungierenden beziehungsweise ausgebildeten Ladeluftkühler dann beispielsweise direkt an die Umgebung oder an ein den Ladeluftkühler durchströmendes Kühlmittel, insbesondere eines Niedertemperaturkreislaufs des Kraftwagens, abgegeben. Es wird folglich zwischen der sogenannten direkten und indirekten Ladeluftkühlung unterschieden. Je nach Ausführung können einer oder mehrere, von der verdichteten Verbrennungsluft durchströmbare Ladeluftkühler beziehungsweise Wärmetauscher zur Kühlung der verdichteten Luft verwendet werden. Diese Art der Kühlung wird auch als aktive Ladeluftkühlung bezeichnet.In current internal combustion engines, in particular gasoline engines, the Intercooling by means of a charge air cooler, which is flowed through by the compressed air. By means of the charge air cooler heat is extracted from the compressed air. The heat is then released from the intercooler functioning as a heat exchanger or, for example, directly to the environment or to a coolant flowing through the intercooler, in particular a low-temperature circuit of the motor vehicle. It is therefore distinguished between the so-called direct and indirect charge air cooling. Depending on the design, one or more charge air coolers or heat exchangers through which the compressed combustion air can flow are used to cool the compressed air. This type of cooling is also known as active charge air cooling.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die verdichtete Luft besonders vorteilhaft gekühlt werden kann.Object of the present invention is to provide an internal combustion engine of the type mentioned, in which the compressed air can be cooled particularly advantageous.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die verdichtete Luft (Ladeluft) besonders vorteilhaft gekühlt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ladeluftkühler dazu ausgebildet ist, eine Kondensation von in der verdichteten Luft enthaltenem Wasser zu bewirken, wobei wenigstens ein Behältnis zum Aufnehmen des kondensierten Wassers und eine Zuführeinrichtung vorgesehen sind, mittels welcher das kondensierte Wasser aus dem Behältnis der verdichteten Luft zuführbar ist. Mit anderen Worten wird das Wasser in die verdichtete Luft eingebracht, insbesondere in die verdichtete Luft eingespritzt. Das Wasser wird hierbei als Kühlmedium genutzt, mittels welchem der verdichteten Luft durch eine Verdampfung des Kühlmediums Wärme entzogen wird. Dadurch kann die verdichtete Luft zumindest nahezu ohne Druckverlust gekühlt werden. Mittels der Zuführeinrichtung lässt sich somit eine besonders bedarfsgerechte Kühlung der verdichteten Luft (Ladeluft) realisieren. Darüber hinaus lässt sich bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine eine besonders effiziente Kühlung der Ladeluft realisieren, da der ohnehin vorhandene Ladeluftkühler nicht nur zum Kühlen der verdichteten Luft, sondern auch zur Gewinnung von Wasser aus der verdichteten Luft genutzt wird. Hierdurch kommt dem Ladeluftkühler eine Doppelfunktion zu und Synergieeffekte können genutzt werden.To further develop an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1 type such that the compressed air (charge air) can be cooled particularly advantageous, it is inventively provided that the charge air cooler is adapted to cause a condensation of water contained in the compressed air , wherein at least one container for receiving the condensed water and a supply means are provided, by means of which the condensed water from the container of the compressed air can be fed. In other words, the water is introduced into the compressed air, in particular injected into the compressed air. The water is used here as a cooling medium, by means of which the compressed air is removed by evaporation of the cooling medium heat. As a result, the compressed air can be cooled at least almost without pressure loss. By means of the feeder, it is thus possible to realize particularly demand-oriented cooling of the compressed air (charge air). In addition, a particularly efficient cooling of the charge air can be realized in the internal combustion engine according to the invention, since the already existing intercooler is not only used for cooling the compressed air, but also for the recovery of water from the compressed air. This gives the intercooler a dual function and synergy effects can be used.

Grundsätzlich bedingt die Kühlung der verdichteten Luft mittels eines Kühlmediums, das der verdichteten Luft zugeführt wird, die Mitfuhr eines Behältnisses, in welchem das Kühlmedium gespeichert wird. Abhängig von dem Lastkollektiv, dem Kühlungsbedarf und der Betriebsstrategie hinsichtlich der Zufuhr des Kühlmediums in die verdichtete Luft ergibt sich ein Bedarf an Kühlmedium. Um nun durch einen Nutzer des Kraftwagens durchzuführende Befüllungen beziehungsweise Betankungen des Behältnisses zu vermeiden oder Zeitintervalle zwischen Betankungen des Behältnisses zu maximieren, wird der Ladeluftkühler genutzt, um das Kühlmedium in Form des Wassers aus der verdichteten Luft zu gewinnen. Im Gegensatz zur Wassergewinnung aus Abgas der Verbrennungskraftmaschine ist bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine kein zusätzlicher Kondensator erforderlich, so dass auch damit verbundene Konsequenzen wie beispielsweise ein höheres Gewicht, ein höherer Bauraumbedarf, ein höherer Abgasgegendruck etc. vermieden werden können.Basically, the cooling of the compressed air by means of a cooling medium, which is supplied to the compressed air, the Mitfuhr a container in which the cooling medium is stored. Depending on the load spectrum, the cooling requirement and the operating strategy with regard to the supply of the cooling medium into the compressed air, there is a need for cooling medium. In order to avoid now to be performed by a user of the motor vehicle fillings or refueling of the container or to maximize time intervals between refueling of the container, the charge air cooler is used to recover the cooling medium in the form of water from the compressed air. In contrast to the extraction of water from exhaust gas of the internal combustion engine no additional capacitor is required in the internal combustion engine according to the invention, so that associated consequences such as a higher weight, a higher space requirement, a higher exhaust back pressure, etc. can be avoided.

Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine stellt der Ladeluftkühler somit eine gewichts-, kosten- und bauraumneutrale Vorrichtung zur Wassergewinnung dar. Zusätzlich zur Kühlung der verdichteten Luft ist es durch die Zuführung des Wassers in die verdichtete Luft möglich, das Risiko einer klopfenden Verbrennung besonders gering zu halten. Ferner kann etwaigen Vorentflammungen vorgebeugt oder auf solche etwaige Vorentflammungen reagiert werden.In the internal combustion engine according to the invention, the intercooler thus represents a weight, cost and space neutral device for water extraction. In addition to cooling the compressed air, it is possible by supplying the water in the compressed air to keep the risk of knocking combustion particularly low. Furthermore, any pre-ignition may be prevented or reacted to any pre-ignition.

Mittels der Zuführeinrichtung wird das Wasser beispielsweise direkt in den Brennraum eingespritzt und dadurch der verdichteten Luft zugeführt. Der verdichteten Luft wird das als Kühlmedium fungierende Wasser zugeführt, bevor die Luft in den Brennraum zusammen mit Kraftstoff verbrannt wird. Alternativ oder zusätzlich zur direkten Einbringung, insbesondere Einspritzung, des Wassers in den Brennraum ist es denkbar, dass der verdichteten Luft das Wasser an wenigstens einer stromauf des Brennraums angeordneten Stelle, insbesondere im Ansaugtrakt, zugeführt wird.By means of the feeder, the water is for example injected directly into the combustion chamber and thereby fed to the compressed air. The compressed air is supplied to the water acting as a cooling medium, before the air is burned into the combustion chamber together with fuel. Alternatively or in addition to the direct introduction, in particular injection, of the water into the combustion chamber, it is conceivable for the compressed air to be supplied to the water at at least one point arranged upstream of the combustion chamber, in particular in the intake tract.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the sole FIGURE are usable not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation, without the To leave frame of the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, mit einem Ladeluftkühler zum Kühlen von verdichteter Luft, wobei der Ladeluftkühler dazu ausgebildet ist, eine Kondensation von in der verdichteten Luft enthaltenem Wasser zu bewirken und wenigstens ein Behältnis zum Aufnehmen des kondensierten Wassers und eine Zuführeinrichtung vorgesehen sind, mittels welcher das kondensierte Wasser aus dem Behältnis der verdichteten Luft zuführbar ist. The drawing shows in the single FIGURE a schematic representation of an internal combustion engine for a motor vehicle, with a charge air cooler for cooling compressed air, wherein the charge air cooler is adapted to cause a condensation of water contained in the compressed air and at least one container for receiving the condensed water and a supply means are provided, by means of which the condensed water from the container of the compressed air can be fed.

Die einige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verbrennungskraftmaschine 10 eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, welcher mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ein Zylindergehäuse 12, durch welches Brennräume vorliegend in Form von Zylindern 14 gebildet sind. Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Verbrennungskraftmaschine 10 vorliegend genau vier Zylinder 14 aufweist, welche in Reihe angeordnet sind. Somit ist die Verbrennungskraftmaschine 10 als 4-Zylinder-Reihenmotor ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist mit Kraftstoff vorliegend in Form von flüssigem Kraftstoff betreibbar, welcher in einem Kraftstofftank 16 aufgenommen beziehungsweise gespeichert wird. Um die Zylinder 14 mit dem Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 16 zu versorgen, umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Einspritzanlage 18. Dabei ist der Kraftstofftank 16 über eine Kraftstoffleitung 20 mit einem Kraftstoffverteilerrohr 22 der Einspritzanlage 18 fluidisch verbunden, so dass Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 16 dem Kraftstoffverteilerrohr 22 zugeführt werden kann.The some Fig. Shows a schematic representation of an internal combustion engine 10 a motor vehicle, in particular a passenger car, which by means of the internal combustion engine 10 is drivable. The internal combustion engine 10 includes a cylinder housing 12 through which combustion chambers present in the form of cylinders 14 are formed. From the Fig. It can be seen that the internal combustion engine 10 in this case exactly four cylinders 14 which are arranged in series. Thus, the internal combustion engine 10 designed as a 4-cylinder in-line engine. The internal combustion engine 10 is operable with fuel in the form of liquid fuel which is in a fuel tank 16 is recorded or stored. To the cylinders 14 with the fuel from the fuel tank 16 to supply, includes the internal combustion engine 10 an injection system 18 , Here is the fuel tank 16 over a fuel line 20 with a fuel rail 22 the injection system 18 fluidly connected, leaving fuel from the fuel tank 16 the fuel rail 22 can be supplied.

Je Zylinder 14 umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Einspritzelement in Form eines Injektors 26, mittels welchem der Kraftstoff direkt in den jeweiligen Zylinder 14 eingespritzt wird. Somit ist die Verbrennungskraftmaschine 10 mit einer Direkteinspritzung ausgestattet. Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Injektoren 26 mit dem den Injektoren 26 gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 22 fluidisch verbunden sind, so dass die Injektoren mit dem in dem Kraftstoffverteilerrohr 22 aufgenommenen Kraftstoff versorgt werden können. Mit anderen Worten wird der im Kraftstoffverteilerrohr 22 aufgenommene Kraftstoff mittels des Kraftstoffverteilerrohrs 22 auf die Injektoren 26 verteilt, so dass der Kraftstoff mit einem hohen Druck, den der Kraftstoff in dem Kraftstoffverteilerrohr 22 aufweist, mittels der Injektoren 26 in die Zylinder 14 direkt eingespritzt werden kann.Per cylinder 14 includes the internal combustion engine 10 an injection element in the form of an injector 26 by means of which the fuel directly into the respective cylinder 14 is injected. Thus, the internal combustion engine 10 equipped with a direct injection. From the Fig. It can be seen that the injectors 26 with the injectors 26 common fuel rail 22 are fluidically connected, so that the injectors with the in the fuel rail 22 absorbed fuel can be supplied. In other words, in the fuel rail 22 absorbed fuel by means of the fuel rail 22 on the injectors 26 Distributed so that the fuel at a high pressure, which is the fuel in the fuel rail 22 having, by means of the injectors 26 in the cylinders 14 can be injected directly.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 28, in welchem ein Ansaugmodul 30 angeordnet ist. Beispielsweise in ihrem gefeuerten Betrieb saugt die Verbrennungskraftmaschine 10 Luft aus der Umgebung an, wobei die Luft gemäß einem Richtungspfeil 32 in den Ansaugtrakt 28 einströmt. Die den Ansaugtrakt 28 durchströmende Luft wird mittels des Ansaugtrakts 28 zu den Zylindern 14 geführt, wobei die Luft das Ansaugmodul 30 durchströmt. Mittels des Ansaugmoduls 30 wird die das Ansaugmodul 30 durchströmende Luft auf die Zylinder 14 verteilt, so dass die Luft von dem Ansaugmodul 30 in die Zylinder 14 einströmt.The internal combustion engine 10 further comprises an air-flowable intake tract 28 in which a suction module 30 is arranged. For example, in its fired operation, the internal combustion engine sucks 10 Air from the environment, with the air according to a directional arrow 32 in the intake tract 28 flows. The intake tract 28 flowing air is through the intake 28 to the cylinders 14 guided, with the air the intake module 30 flows through. By means of the intake module 30 will be the intake module 30 flowing air on the cylinder 14 distributed so that the air from the intake module 30 in the cylinders 14 flows.

Somit wird den Zylindern 14 Luft und Kraftstoff zugeführt, so dass in den jeweiligen Zylindern 14 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird beispielsweise durch Selbstzündung oder Fremdzündung gezündet und dadurch verbrannt, wodurch Abgas aus der Verbrennungskraftmaschine 10 entsteht. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist dabei beispielsweise als Ottomotor ausgebildet. Die vorherigen und folgenden Ausführungen können jedoch auch ohne weiteres auf andere Verbrennungskraftmaschinen übertragen werden.Thus, the cylinders 14 Supplied air and fuel, so that in the respective cylinders 14 a fuel-air mixture is formed. This fuel-air mixture is ignited, for example, by auto-ignition or spark ignition and thereby burned, whereby exhaust gas from the internal combustion engine 10 arises. The internal combustion engine 10 is designed for example as a gasoline engine. However, the previous and following embodiments can be easily transferred to other internal combustion engines.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 36, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 14 abgeführt wird. Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens einen Abgasturbolader 40, welcher eine in dem Abgastrakt 36 angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine 42 aufweist. Die Turbine 42 umfasst beispielsweise ein um eine Drehachse drehbares Turbinenrad, welches von dem Abgas antreibbar ist. Nach dem Antreiben der Turbine 42 beziehungsweise dem Turbinenrad strömt das Abgas zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 44, welche in dem Abgastrakt 36 stromab der Turbine 42 angeordnet ist. Mittels der Abgasnachbehandlungseinrichtung 44 wird das Abgas gereinigt, bevor es gemäß einem Richtungspfeil 46 an die Umgebung entlassen wird.The internal combustion engine 10 further comprises an exhaust tract through which the exhaust gas can flow 36 , by means of which the exhaust gas from the cylinders 14 is dissipated. Furthermore, the internal combustion engine comprises 10 at least one exhaust gas turbocharger 40 which is one in the exhaust tract 36 arranged and driven by the exhaust turbine 42 having. The turbine 42 comprises, for example, a turbine wheel which can be rotated about an axis of rotation and which can be driven by the exhaust gas. After driving the turbine 42 or the turbine wheel, the exhaust gas flows to an exhaust aftertreatment device 44 , which in the exhaust tract 36 downstream of the turbine 42 is arranged. By means of the exhaust aftertreatment device 44 the exhaust gas is cleaned before it according to a directional arrow 46 is released to the environment.

Der Abgasturbolader 40 umfasst darüber hinaus eine Welle 48, mit welcher das Turbinenrad drehfest verbunden ist. Darüber hinaus umfasst der Abgasturbolader 40 einen in dem Ansaugtrakt 28 angeordneten Verdichter 50, welcher ein Turbinenrad aufweist. Mittels des Verdichters 50 beziehungsweise des Turbinenrades wird die den Ansaugtrakt 28 durchströmende Luft verdichtet. Dabei ist das Verdichterrad drehfest mit der Welle 48 verbunden, so dass das Verdichterrad über die Welle 48 von dem Turbinenrad antreibbar ist. Mit anderen Worten ist der Verdichter 50 von der Turbine 42 antreibbar, so dass im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden kann.The turbocharger 40 also includes a wave 48 with which the turbine wheel is rotatably connected. In addition, the exhaust gas turbocharger includes 40 one in the intake tract 28 arranged compressor 50 which has a turbine wheel. By means of the compressor 50 or the turbine wheel is the the intake 28 compressed air flowing through. The compressor wheel is non-rotatable with the shaft 48 connected so that the compressor wheel over the shaft 48 is drivable by the turbine wheel. In other words, the compressor 50 from the turbine 42 drivable, so that energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air.

Durch das Verdichten der Luft wird die Luft erwärmt. Um einen besonders hohen Aufladegrad darzustellen, ist im Ansaugtrakt 28 wenigstens ein Ladeluftkühler 52 angeordnet. Bezogen auf die Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt 28 ist der Ladeluftkühler 52 stromab des Verdichters 50 angeordnet, so dass die mittels des Verdichters 50 verdichtete Luft mittels des Ladeluftkühlers 52 gekühlt wird, bevor die Luft in die Zylinder 14 einströmt. Das Versorgen der Zylinder 14 mit verdichteter Luft wird auch als Aufladen oder Aufladung bezeichnet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird. Da die Luft zusammen mit Kraftstoff in den Zylindern 14 verbrannt wird, wird die Luft auch als Verbrennungsluft bezeichnet. Der Ladeluftkühler 52 ist dabei beispielsweise ein Wärmetauscher und fungiert als Kühleinrichtung, mittels welcher die Ladeluft gekühlt wird.By compressing the air, the air is heated. To represent a particularly high degree of supercharging, is in the intake 28 at least one intercooler 52 arranged. Based on the flow direction of the air through the intake tract 28 is the intercooler 52 downstream of the compressor 50 arranged so that the means of the compressor 50 compressed air by means of the intercooler 52 is cooled before the air in the cylinder 14 flows. Supplying the cylinders 14 with compressed air is also referred to as charging or charging, wherein the compressed air is also referred to as charge air. Because the air together with fuel in the cylinders 14 is burned, the air is also referred to as combustion air. The intercooler 52 is for example a heat exchanger and acts as a cooling device by means of which the charge air is cooled.

Dabei kann eine indirekte Ladeluftkühlung vorgesehen sein. Bei dieser indirekten Ladeluftkühlung wird der Ladeluftkühler 52 von einem Kühlmittel, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, durchströmt, wobei dieses Kühlmittel einen sogenannten Niedertemperaturkreislauf der Verbrennungskraftmaschine 10 durchströmt. In Folge eines Wärmeübergangs von der Ladeluft über den Ladeluftkühler 52 an das Kühlmittel wird die Ladeluft gekühlt. Dieser Niedertemperaturkreislauf kann beispielsweise durch einen Wärmetauscher zur Wärmeübertragung an eine Kältemaschine ausgestattet sein, um die Kühlwirkung mittels der sogenannten aktiven Ladeluftkühlung deutlich zu erhöhen.In this case, an indirect charge air cooling can be provided. This indirect intercooler is the intercooler 52 by a coolant, in particular a cooling liquid, flows through, wherein said coolant is a so-called low-temperature circuit of the internal combustion engine 10 flows through. As a result of heat transfer from the charge air via the intercooler 52 to the coolant, the charge air is cooled. This low-temperature circuit may be equipped, for example, by a heat exchanger for heat transfer to a chiller in order to increase the cooling effect significantly by means of the so-called active charge air cooling.

Bei der in der Fig. veranschaulichten Ausführungsform ist jedoch eine direkte Ladeluftkühlung vorgesehen. Bei dieser direkten Ladeluftkühlung ist eine nach dem Prinzip eines thermodynamischen Kreisprozessors arbeitende Kältemaschine 58 mit einem den Kreisprozess durchlaufenden Kältemittel vorgesehen. Dieses Kältemittel durchströmt einen Kältemittelkreislauf der Kältemaschine 58, wobei der Ladeluftkühler 52 in dem Kältemittelkreislauf angeordnet ist. Somit durchströmt das Kältemittel den Ladeluftkühler 52, so dass die Ladeluft in Folge eines Wärmeübergangs von der Ladeluft über den Ladeluftkühler 52 an das den Ladeluftkühler 52 durchströmende Kältemittel besonders effektiv, das heißt stark, gekühlt werden kann. Dabei ist die Kältemaschine 58 beispielsweise als Kompressionskältemaschine ausgebildet.In the embodiment illustrated in the figure, however, direct charge air cooling is provided. In this direct intercooling is working on the principle of a thermodynamic cycle processor chiller 58 provided with a cycle passing through the refrigerant. This refrigerant flows through a refrigerant circuit of the refrigerator 58 , where the intercooler 52 is arranged in the refrigerant circuit. Thus, the refrigerant flows through the intercooler 52 , so that the charge air as a result of heat transfer from the charge air via the intercooler 52 to the intercooler 52 flowing refrigerant particularly effective, that is strong, can be cooled. Here is the chiller 58 for example, designed as a compression refrigeration machine.

Vorzugsweise ist die Kältemaschine 58 eine Kältemaschine einer Klimaanlage zum Versorgen des Innenraums des Kraftwagens mit klimatisierter Luft. Somit kommt der Kältemaschine 58 beziehungsweise dem Kältemittel eine Doppelfunktion zu, da die Kältemaschine 58 beziehungsweise das Kältemittel zum einen genutzt wird, um die dem Innenraum zuzuführende Luft zu kühlen. Zum anderen wird die Kältemaschine 58 beziehungsweise das Kältemittel genutzt, um die Ladeluft über den Ladeluftkühler 52 zu kühlen.Preferably, the chiller 58 a refrigerator of an air conditioner for supplying the interior of the motor vehicle with conditioned air. Thus comes the chiller 58 or the refrigerant to a dual function, since the chiller 58 or the refrigerant is used on the one hand to cool the air to be supplied to the interior. The other is the chiller 58 or the refrigerant used to charge the charge air via the intercooler 52 to cool.

Um nun eine besonders effiziente und vorteilhafte Kühlung der Ladeluft zu realisieren, ist der Ladeluftkühler 52 dazu ausgebildet, eine Kondensation von in der verdichteten Luft enthaltenem Wasser zu bewirken. Ferner ist wenigstens ein Behältnis 56 zum Aufnehmen des kondensierten Wassers vorgesehen. Aus der Fig. ist erkennbar, dass der Ladeluftkühler 52 über wenigstens eine Leitung 60 mit dem Behältnis 56 fluidisch verbunden ist. Mittels der Leitung 60 wird das mittels des Ladeluftkühlers 52 kondensierte Wasser vom Ladeluftkühler 52 abgeführt und zu dem Behältnis 56 beziehungsweise in das Behältnis 56 geführt, so dass das kondensierte Wasser im Behältnis 56 gespeichert werden kann.To realize a particularly efficient and advantageous cooling of the charge air, is the intercooler 52 designed to cause a condensation of water contained in the compressed air. Furthermore, at least one container 56 provided for receiving the condensed water. From the Fig. It can be seen that the intercooler 52 over at least one line 60 with the container 56 is fluidically connected. By means of the line 60 this is done by means of the intercooler 52 condensed water from the intercooler 52 discharged and to the container 56 or in the container 56 guided so that the condensed water in the container 56 can be stored.

Darüber hinaus umfasst die Verbrennungskraftmaschine eine im Ganzen mit 62 bezeichnete Zuführeinrichtung, mittels welcher das kondensierte Wasser aus dem Behältnis 56 der verdichteten Luft zuführbar ist beziehungsweise zugeführt wird. Vorliegend umfasst die Zuführeinrichtung 62 Einspritzventile 54, mittels welchen das kondensierte Wasser aus dem Behältnis 56 direkt in die Zylinder 14 einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird. Dies bedeutet, dass die bereits in die Zylinder 14 eingeströmte Ladeluft mittels der Zuführeinrichtung 62 und insbesondere mittels der Einspritzventile 54 mit dem Wasser aus dem Behältnis 56 beaufschlagt wird, bevor die Ladeluft in den Zylindern 14 verbrannt wird. Hierzu sind die Einspritzventile 54 mit dem Behältnis 56 fluidisch verbunden, so dass das kondensierte Wasser aus dem Behältnis 56 zu den Einspritzventilen 54 geführt werden kann. Mit anderen Worten ist bei der in der Fig. veranschaulichten Ausführungsform eine Direkteinbringung beziehungsweise Direkteinspritzung des als Kühlmedium fungierenden Wassers vorgesehen, wobei das Wasser direkt in die Zylinder 14 eingebracht, insbesondere eingespritzt, wird. Dies bedeutet, dass wenigstens eine Stelle, an welcher das als Kühlmedium fungierende Wasser der Luft zuführbar ist beziehungsweise zugeführt wird, in dem jeweiligen Zylinder 14 angeordnet ist.In addition, the internal combustion engine includes a whole 62 designated feeder, by means of which the condensed water from the container 56 the compressed air is supplied or is supplied. In the present case, the feed device comprises 62 Injectors 54 , by means of which the condensed water from the container 56 directly into the cylinder 14 is injectable or injected. This means that already in the cylinder 14 incoming charge air by means of the feeder 62 and in particular by means of the injection valves 54 with the water from the container 56 is applied before the charge air in the cylinders 14 is burned. These are the injectors 54 with the container 56 fluidly connected, so that the condensed water from the container 56 to the injectors 54 can be performed. In other words, in the embodiment illustrated in the figure, a direct injection or direct injection of the water acting as a cooling medium is provided, wherein the water directly into the cylinder 14 introduced, in particular injected, is. This means that at least one point at which the water acting as the cooling medium can be supplied to the air or is supplied in the respective cylinder 14 is arranged.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass wenigstens eine Stelle, an welcher das Wasser der Luft zuführbar ist beziehungsweise zugeführt wird, stromauf der Zylinder 14 angeordnet ist. Beispielsweise kann das Wasser aus dem Behältnis 56 an einer am Ansaugmodul 30 angeordneten Stelle der verdichteten Luft zugeführt werden. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Stelle, an der der verdichteten Luft das Wasser aus dem Behältnis 56 zugeführt wird, stromab des Ladeluftkühlers 52 angeordnet ist, um dadurch eine besonders effektive und starke Kühlung zu realisieren.Alternatively or additionally, it is conceivable that at least one point at which the water can be supplied to the air or is supplied upstream of the cylinder 14 is arranged. For example, the water from the container 56 at one on the intake module 30 arranged location of the compressed air to be supplied. Preferably, it is provided that the at least one point at which the compressed air, the water from the container 56 is fed, downstream of the intercooler 52 is arranged to thereby realize a particularly effective and strong cooling.

Der Ladeluftkühler 52 wird somit als Vorrichtung zur Wassergewinnung aus der Verbrennungsluft genutzt. Mittels des Ladeluftkühlers 52 wird eine Wärmeabfuhr von der verdichteten Luft bewirkt. Durch Verwendung der aktiven Ladeluftkühlung kann eine besonders effektive Wärmeabfuhr realisiert werden, so dass eine besonders hohe Wärmemenge von der Ladeluft abgeführt werden kann. Diese Wärmeabfuhr hat eine Kondensation des sich in der Verbrennungsluft verbindenden Wassers zur Folge. Das kondensierte Wasser wird mittels der Leitung 60 zu dem Behältnis 56 geführt und dort gespeichert. Somit kann eine besonders bedarfsgerechte Zufuhr des als Kühlmedium fungierenden Wassers in die verdichtete Luft erfolgen.The intercooler 52 is thus used as a device for recovering water from the combustion air. By means of the intercooler 52 a heat removal is effected by the compressed air. By Using the active intercooling, a particularly effective heat dissipation can be realized, so that a particularly high amount of heat can be dissipated by the charge air. This heat dissipation has a condensation of the water connecting in the combustion air result. The condensed water is passed through the line 60 to the container 56 guided and stored there. Thus, a particularly needs-based supply of water acting as a cooling medium in the compressed air can take place.

Durch die Kombination der Zufuhr von Wasser in die verdichtete Luft mit der aktiven Ladeluftkühlung ist eine besonders große Menge an kondensiertem und somit zurückgewinnbarem Wasser realisierbar, was den Wirkungsgrad der Ladeluftkühlung mittels Einspritzung des Wassers deutlich steigert. Gründe dafür sind: bei hohem Aufladegrad sehr hoher Luftmassenstrom und damit hoher Wassermassenstrom, der zur Wassergewinnung genutzt werden kann. Hoher Temperaturgradient zwischen Verbrennungsluft und Wandtemperatur innerhalb des Wärmetauschers. Einspritzung eines Kühlmediums in Form des Wassers ermöglicht weitere Steigerung des Aufladegrads.By combining the supply of water in the compressed air with the active charge air cooling a particularly large amount of condensed and thus recoverable water can be realized, which significantly increases the efficiency of the intercooler by injecting the water. The reasons for this are: with a high degree of supercharging very high air mass flow and thus high water mass flow, which can be used for water production. High temperature gradient between combustion air and wall temperature inside the heat exchanger. Injection of a cooling medium in the form of water allows further increase in the degree of supercharging.

Durch die Nutzung des Ladeluftkühlers 52 zur Ladeluftkühlung und zur Wassergewinnung ist kein zusätzlicher Kondensator zur Wassergewinnung erforderlich. Durch die Einbringung des Wassers in die Verbrennungsluft kann die Sauerstoffdichte in der Verbrennungsluft gesteigert werden. Durch das Führen des kondensierten Wassers in das Behältnis 56 kann das als Reservoir fungierende Behältnis 56 aufgefüllt beziehungsweise nachgefüllt werden, so dass beispielsweise besonders lange Zeitintervalle zwischen jeweiligen manuellen Nachfüllung des Behältnisses 56 realisiert werden können.By using the intercooler 52 for intercooling and for water production, no additional condenser for water production is required. By introducing the water into the combustion air, the oxygen density in the combustion air can be increased. By passing the condensed water into the container 56 may be the reservoir acting as a reservoir 56 be filled or refilled, so that, for example, particularly long time intervals between each manual refill of the container 56 can be realized.

Ferner ist es möglich, die Größe des Behältnisses 56 (Reservoir) besonders gering zu halten, so dass der Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine 10 gering gehalten werden kann. Die Gefahr von Fehlbetankungen des Behältnisses 56 kann vermieden oder besonders gering gehalten werden. Ferner sind besonders große Mengen an Wasser beziehungsweise Kühlmedium verfügbar, wodurch der Kennfeldbereich, in welchem Wasser in die Verbrennungsluft eingespritzt wird, erweitert werden kann. Außerdem können Synergieeffekte bei der Nutzung der aktiven Ladeluftkühlung realisiert werden. Des Weiteren ist eine günstigere Auslegung der Verbrennungskraftmaschine 10 möglich, insbesondere in Form eines höheren Verdichtungsverhältnisses einer gesteigerten Leistung beziehungsweise eines gesteigerten Drehmoments und eines reduzierten Kraftstoffverbrauchs. Zudem stellt die Einbringung ein enormes Potenzial zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs und des CO2-Ausstoßes durch weiteres Downsizing dar.Furthermore, it is possible the size of the container 56 (Reservoir) to keep particularly low, so that the space requirement of the internal combustion engine 10 can be kept low. The risk of incorrect refueling of the container 56 can be avoided or kept very low. Furthermore, particularly large amounts of water or cooling medium are available, whereby the map area, in which water is injected into the combustion air, can be extended. In addition, synergy effects can be realized when using the active intercooler. Furthermore, a more favorable design of the internal combustion engine 10 possible, in particular in the form of a higher compression ratio of an increased power or an increased torque and a reduced fuel consumption. In addition, the introduction represents an enormous potential for reducing fuel consumption and CO 2 emissions through further downsizing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212
Zylindergehäusecylinder housing
1414
Zylindercylinder
1616
KraftstofftankFuel tank
1818
Einspritzanlageinjection
2020
KraftstoffleitungFuel line
2222
KraftstoffverteilerrohrFuel rail
2626
Injektorinjector
2828
Ansaugtraktintake system
3030
AnsaugmodulIntake module
3232
Richtungspfeilarrow
3636
Abgastraktexhaust tract
4040
Abgasturboladerturbocharger
4242
Turbineturbine
4444
Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust treatment device
4646
Richtungspfeilarrow
4848
Wellewave
5050
Verdichtercompressor
5252
LadeluftkühlerIntercooler
5454
EinspritzventilInjector
5656
Behältniscontainer
5858
Kältemaschinerefrigeration machine
6060
Leitungmanagement
6262
Zuführeinrichtungfeeding

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007045347 A1 [0002] DE 102007045347 A1 [0002]
  • DE 102012207903 A1 [0004] DE 102012207903 A1 [0004]
  • DE 102012207904 A1 [0005] DE 102012207904 A1 [0005]

Claims (7)

Verbrennungskraftmaschine (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Brennraum (14), mit einem von dem Brennraum (14) zuzuführender Luft durchströmbaren Ansaugtrakt (28), mit wenigstens einem in dem Ansaugtrakt (28) angeordneten Verdichter (50) zum Verdichten der dem Brennraum (14) zuzuführenden Luft, und mit wenigstens einem in dem Ansaugtrakt (28) stromab des Verdichters (50) angeordneten Ladeluftkühler (52) zum Kühlen der verdichteten Luft, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeluftkühler (52) dazu ausgebildet ist, eine Kondensation von in der verdichteten Luft enthaltenem Wasser zu bewirken, wobei wenigstens ein Behältnis (56) zum Aufnehmen des kondensierten Wassers und eine Zuführeinrichtung (62) vorgesehen sind, mittels welcher das kondensierte Wasser aus dem Behältnis (56) der verdichteten Luft zuführbar ist.Internal combustion engine ( 10 ) for a motor vehicle, with at least one combustion chamber ( 14 ), with one of the combustion chamber ( 14 ) air to be supplied through the intake tract ( 28 ), with at least one in the intake tract ( 28 ) arranged compressors ( 50 ) for compressing the combustion chamber ( 14 ) and at least one in the intake tract ( 28 ) downstream of the compressor ( 50 ) arranged intercooler ( 52 ) for cooling the compressed air, characterized in that the intercooler ( 52 ) is adapted to cause a condensation of water contained in the compressed air, wherein at least one container ( 56 ) for receiving the condensed water and a feeder ( 62 ) are provided, by means of which the condensed water from the container ( 56 ) of the compressed air can be supplied. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach dem Prinzip eines thermodynamischen Kreisprozesses arbeitende Kältemaschine (58) mit einem den Kreisprozess durchlaufenden und den Ladeluftkühler (52) durchströmenden Kältemittel vorgesehen ist, mittels welchem die verdichtete Luft über den Ladeluftkühler (52) zu kühlen ist.Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a working on the principle of a thermodynamic cycle chiller ( 58 ) with a continuous cycle and the intercooler ( 52 ) is provided by means of which the compressed air via the intercooler ( 52 ) is to cool. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (58) eine Kältemaschine (58) einer Klimaanlage zum Versorgen des Innenraums des Kraftwagens mit klimatisierter Luft ist.Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the chiller ( 58 ) a chiller ( 58 ) is an air conditioner for supplying the interior of the motor vehicle with conditioned air. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeluftkühler (52) mit einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Niedertemperaturkreislauf der Verbrennungskraftmaschine (10) verbunden und zum Kühlen der verdichteten Luft von dem Kühlmittel durchströmbar ist.Internal combustion engine ( 10 ) According to one of the preceding claims, characterized in that the charge air cooler ( 52 ) with a flow-through of a coolant low-temperature circuit of the internal combustion engine ( 10 ) and for the cooling of the compressed air can be flowed through by the coolant. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stelle, an welcher das Wasser der Luft zuführbar ist, in dem Brennraum (14) angeordnet ist.Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one point at which the water can be supplied to the air, in the combustion chamber ( 14 ) is arranged. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stelle, an welcher das Wasser der Luft zuführbar ist, stromauf des Brennraums (14) angeordnet ist.Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one point at which the water can be supplied to the air, upstream of the combustion chamber ( 14 ) is arranged. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Method for operating an internal combustion engine ( 10 ) according to any one of the preceding claims.
DE102015008668.5A 2015-07-04 2015-07-04 Internal combustion engine for a motor vehicle Withdrawn DE102015008668A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015008668.5A DE102015008668A1 (en) 2015-07-04 2015-07-04 Internal combustion engine for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015008668.5A DE102015008668A1 (en) 2015-07-04 2015-07-04 Internal combustion engine for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015008668A1 true DE102015008668A1 (en) 2017-01-05

Family

ID=57582671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015008668.5A Withdrawn DE102015008668A1 (en) 2015-07-04 2015-07-04 Internal combustion engine for a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015008668A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017008432A1 (en) 2017-09-07 2019-03-07 Daimler Ag Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007045347A1 (en) 2007-09-22 2009-04-02 Daimler Ag Charge air cooling device and charge air cooling method
DE102012207903A1 (en) 2012-04-24 2013-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for recovering water from an exhaust system
DE102012207904A1 (en) 2012-05-11 2013-11-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for suppressing pre-ignition occurring before ignition timing in combustion chamber of engine, involves detecting occurrence or increased risk of pre-ignition and injecting water with modified injection characteristic

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007045347A1 (en) 2007-09-22 2009-04-02 Daimler Ag Charge air cooling device and charge air cooling method
DE102012207903A1 (en) 2012-04-24 2013-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for recovering water from an exhaust system
DE102012207904A1 (en) 2012-05-11 2013-11-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for suppressing pre-ignition occurring before ignition timing in combustion chamber of engine, involves detecting occurrence or increased risk of pre-ignition and injecting water with modified injection characteristic

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017008432A1 (en) 2017-09-07 2019-03-07 Daimler Ag Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012209893B4 (en) Charged internal combustion engine with charge air cooling and method for operating such an internal combustion engine
DE102007050259B4 (en) Charged internal combustion engine with integrated exhaust manifold and liquid cooling
EP2480780B1 (en) Internal combustion engine
DE102006057247A1 (en) charging
DE102017116648A1 (en) Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine
DE102017006263A1 (en) Method for operating a spark-ignited internal combustion engine of a motor vehicle
DE102013021259A1 (en) Charging device for an internal combustion engine of a motor vehicle and method for operating such a charging device
DE102014019097A1 (en) Charge air cooling device and vehicle with such a device
DE102010049916A1 (en) Method for utilizing waste heat from exhaust stream of internal combustion engine in vehicle, involves supplying exhaust gas stream of exhaust gas heat exchanger to waste heat recovery apparatus and absorption cooling machine
DE102013019364A1 (en) Internal combustion engine i.e. lifting cylinder internal combustion engine, for driving passenger car in series automotive industry, has air tank comprising medium, and compressed air supplied by providing energy from air tank
DE102017116799B4 (en) Method for operating a heat engine
DE102016011489A1 (en) Internal combustion engine with device for cooling the combustion air by means of a cooling medium
DE102011108458B4 (en) Charge air passage for an internal combustion engine
DE102017000315A1 (en) Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle
DE102018209238B4 (en) Turbocharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation and method for operating such an internal combustion engine
DE102015008668A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle
DE102018101999A1 (en) Cooling circuit arrangement of an internal combustion engine and method for operating a motor vehicle
DE102016011487A1 (en) Method for operating a device for introducing a cooling medium into the combustion air of an internal combustion engine, and device therefor
DE102016003126A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular a motor vehicle
DE102018123871A1 (en) Multi-stage supercharged internal combustion engine with liquid injection into the fresh gas line between two compressors
DE102013011563A1 (en) Cooling circuit of an internal combustion engine and method for operating a cooling circuit
DE102018004554A1 (en) Temperature control device for a hybrid vehicle
DE102010047821A1 (en) Air compression device for a motor vehicle and method for operating such an air compression device
DE102015008791A1 (en) Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
DE102015005068A1 (en) Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, and method for cooling, compressed air to be supplied from an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee