DE102016011489A1

DE102016011489A1 - Internal combustion engine with device for cooling the combustion air by means of a cooling medium

Info

Publication number: DE102016011489A1
Application number: DE102016011489.4A
Authority: DE
Inventors: Tobias Böcking; Jürgen Friedrich
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2017-03-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum (14), welcher mit einem Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine (10) und mit Verbrennungsluft versorgbar ist, mit wenigstens einer Dosiereinrichtung (26), mittels welcher ein von dem Kraftstoff unterschiedliches Kühlmedium (46) zum Kühlen der Verbrennungsluft in diese einbringbar ist, mit wenigstens einem Reservoir (44) zum Aufnehmen des Kühlmediums (46), und mit wenigstens einer Fördereinrichtung (50) zum Fördern eines Gases in das Reservoir (44), um dadurch das Kühlmedium aus dem Reservoir (44) zu der Dosiereinrichtung (26) zu fördern.The invention relates to an internal combustion engine (10), in particular for a motor vehicle, having at least one combustion chamber (14) which can be supplied with a fuel for operating the internal combustion engine (10) and with combustion air, with at least one metering device (26) by means of which a cooling medium (46) different from the fuel for the combustion air to be introduced into it, having at least one reservoir (44) for receiving the cooling medium (46), and at least one conveying device (50) for conveying a gas into the reservoir (44) to thereby convey the cooling medium from the reservoir (44) to the metering device (26).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2012 207 904 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum auf, welcher mit einem Kraftstoff, insbesondere mit einem flüssigen Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine und mit Verbrennungsluft versorgbar ist. Bei der Verbrennungsluft handelt es sich um Luft, welche mit dem Kraftstoff in dem Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch kann verbrannt werden, wodurch Abgas der Verbrennungskraftmaschine entsteht und die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise das Kraftfahrzeug angetrieben wird. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine Dosiereinrichtung, mittels welcher ein von dem Kraftstoff unterschiedliches Kühlmedium zum Kühlen der Verbrennungsluft in diese einbringbar, insbesondere einspritzbar, ist.Such an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle such as a motor vehicle, for example, is already the DE 10 2012 207 904 A1 to be known as known. The internal combustion engine has at least one combustion chamber designed, for example, as a cylinder, which can be supplied with a fuel, in particular with a liquid fuel, for operating the internal combustion engine and with combustion air. The combustion air is air, which forms a fuel-air mixture with the fuel in the combustion chamber. This fuel-air mixture can be burned, whereby exhaust gas of the internal combustion engine is produced and the internal combustion engine or the motor vehicle is driven. In addition, the internal combustion engine comprises at least one metering device, by means of which a different of the fuel cooling medium for cooling the combustion air in this einbringbar, in particular injectable, is.

Ferner offenbart die DE 10 2014 205 179 A1 eine Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Gehäuse mit einem Hohlraum, mit einem Kraftstoffzufluss in dem Hohlraum und mit zumindest zwei Kraftstoffabflüssen aus dem Hohlraum heraus für jeweils einen Kraftstoffinjektor.Further, the DE 10 2014 205 179 A1 a fuel rail for an internal combustion engine, having an elongate housing with a cavity, with a fuel flow in the cavity and with at least two fuel drains out of the cavity for each one fuel injector.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Bauraumbedarf zum Einbringen des Kühlmediums in die Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden kann.Object of the present invention is to further develop an internal combustion engine of the type mentioned in such a way that the space requirement for introducing the cooling medium into the internal combustion engine can be kept particularly low.

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 der Bauraumbedarf zum Einbringen des Kühlmediums in die Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden kann, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Reservoir zum Aufnehmen und somit insbesondere zum zumindest vorübergehenden Speichern des Kühlmediums vorgesehen. Ferner ist erfindungsgemäß wenigstens eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Gases in das Reservoir vorgesehen, um dadurch das Kühlmedium aus dem Reservoir zu der Dosiereinrichtung zu fördern. Bei dem Gas handelt es sich vorzugsweise um Luft, welche mittels der Fördereinrichtung in das Reservoir gefördert werden kann. Durch dieses Fördern des Gases in das Reservoir wird beispielsweise zumindest ein Teil des in dem Reservoir aufgenommenen Kühlmediums aus dem Reservoir verdrängt und dadurch mittels des in das Reservoir geförderten Gases von dem Reservoir zu der Dosiereinrichtung bewegt beziehungsweise gefördert, sodass dann mittels der Dosiereinrichtung das Kühlmedium in die Verbrennungsluft eingebracht, insbesondere eingespritzt, werden kann.In order to develop an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1 type such that the space requirements for introducing the cooling medium into the internal combustion engine can be kept particularly low, according to the invention at least one reservoir for receiving and thus in particular for at least temporarily storing the cooling medium is provided. Furthermore, according to the invention, at least one conveying device is provided for conveying a gas into the reservoir, in order thereby to convey the cooling medium from the reservoir to the metering device. The gas is preferably air, which can be conveyed by means of the conveyor into the reservoir. By conveying this gas into the reservoir, for example, at least part of the cooling medium received in the reservoir is displaced from the reservoir and thereby moved or conveyed from the reservoir to the metering device by means of the gas conveyed into the reservoir, so that the cooling medium then flows into the reservoir by means of the metering device the combustion air introduced, in particular injected, can be.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Bedingt durch den ungebrochenen Trend des Downsizings zur Reduzierung des CO₂-Ausstoßes steigen das spezifische Drehmoment und die spezifische Leistung von beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen immer weiter an. Ermöglicht wird dies unter anderem durch die sogenannte Aufladung der beispielsweise mit einer Direkteinspritzung ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine, wobei die Aufladung beispielsweise mittels wenigstens eines von der Fördereinrichtung unterschiedlichen Verdichters erfolgen kann. Der Verdichter ist beispielsweise Bestandteil eines von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Abgasturboladers. Unter der Aufladung ist zu verstehen, dass die dem Brennraum zuzuführende Verbrennungsluft mittels des Verdichters verdichtet wird, wobei die verdichtete Verbrennungsluft auch als Ladeluft bezeichnet wird. Der zuvor genannte Abgasturbolader umfasst dabei beispielsweise den Verdichter und eine von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbare Turbine, mittels welcher der Verdichter antreibbar ist. Dadurch kann im Abgas der auch als Motor oder Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.The invention is based in particular on the following knowledge: Due to the unbroken trend of downsizing for the reduction of CO ₂ emissions, the specific torque and the specific power of, for example, internal combustion engines designed as gasoline engines continue to increase. This is made possible, among other things, by the so-called charging of the internal combustion engine, which is equipped, for example, with a direct injection, wherein the charging can take place, for example, by means of at least one compressor different from the delivery device. The compressor is for example part of an exhaust gas of the internal combustion engine drivable exhaust gas turbocharger. Under the charge is to be understood that the combustion chamber to be supplied to the combustion air is compressed by means of the compressor, wherein the compressed combustion air is also referred to as charge air. The aforementioned exhaust-gas turbocharger comprises, for example, the compressor and a turbine which can be driven by exhaust gas of the internal combustion engine, by means of which the compressor can be driven. As a result, the energy contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, also referred to as engine or internal combustion engine, can be used to compress the air.

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

Darüber hinaus ist das darstellbare maximale Drehmoment – insbesondere bei höherer Motordrehzahl – durch bauteilspezifische Grenztemperaturen begrenzt. Hieraus ergibt sich neben der Möglichkeit, die Verbrennungsschwerpunktlage in Richtung früh zu verschieben – sofern dies möglich ist – ein Bedarf für zusätzliche Kühlmaßnahmen. Sowohl mit steigendem spezifischen Drehmoment und steigender spezifischer Leistung des Motors als auch durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses steigt der Kühlungsbedarf der verdichteten Luft und/oder des Brennraums weiter an.In addition, the representable maximum torque - especially at higher engine speed - limited by component-specific limit temperatures. This results in addition to the possibility of the focus of combustion in the direction move early - if possible - a need for additional cooling measures. Both with increasing specific torque and increasing specific power of the engine as well as by increasing the compression ratio of the cooling demand of the compressed air and / or the combustion chamber continues to increase.

Bei aktuellen, beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen erfolgt die Kühlung der verdichteten Verbrennungsluft, das heißt die sogenannte Ladeluftkühlung mittels wenigstens eines Ladeluftkühlers, welcher von der verdichteten Verbrennungsluft durchströmt wird und dieser damit Wärme entzieht. Die Wärme wird beispielsweise von dem als Wärmetauscher fungierenden Ladeluftkühler direkt an die Umgebung oder an ein den Ladeluftkühler durchströmendes Kühlmittel eines Niedertemperaturkreislaufs abgegeben. Es wird folglich zwischen der sogenannten direkten und der indirekten Ladeluftkühlung unterschieden.In current, designed for example as gasoline engines internal combustion engines, the cooling of the compressed combustion air, that is, the so-called charge air cooling by means of at least one intercooler, which is traversed by the compressed combustion air and this deprives heat. The heat is emitted, for example, from the intercooler acting as a heat exchanger directly to the environment or to a coolant of a low-temperature circuit flowing through the intercooler. It is therefore distinguished between the so-called direct and indirect charge air cooling.

Die Überschreitung von bauteilspezifischen Grenztemperaturen bei hohen Lasten wird heute durch eine Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum verhindert. Der zu Kühlungszwecken zusätzlich eingespritzte Kraftstoff führt aufgrund von Sauerstoffmangel zu einem erhöhten Schadstoffausstoß, der insbesondere durch zukünftige Abgasgesetzgebung im Hinblick auf Real-Driving-Emissions (RDE) als kritisch zu bewerten ist. Eine heute bekannte Alternative stellt die Verwendung höherwertiger Werkstoffe und/oder der Einsatz optimierter Kühleinrichtung auf der heißen Seite der Verbrennungskraftmaschine dar, wobei beispielsweise ein gekühlter Abgaskrümmer und/oder ein gekühltes Turbinengehäuse der Turbine und/oder eine andere Maßnahme zum Einsatz kommt.Exceeding component-specific limit temperatures at high loads is prevented today by an enrichment of the fuel-air mixture in the combustion chamber. The additionally injected fuel for cooling purposes leads due to lack of oxygen to increased pollutant emissions, which is to be assessed as critical in particular by future emissions legislation with regard to real driving emissions (RDE). One alternative known today is the use of higher grade materials and / or the use of optimized cooling equipment on the hot side of the internal combustion engine, using, for example, a cooled exhaust manifold and / or a cooled turbine housing of the turbine and / or other means.

Eine weitere, sehr effektive Möglichkeit zur Kühlung der Verbrennungsluft und zur Absenkung der Prozesstemperatur stellt die Einspritzung des von dem Kraftstoff unterschiedlichen Kühlmediums in die verdichtete Verbrennungsluft dar. Durch diese Maßnahme wird der Verbrennungsluft durch die hohe spezifische Wärmekapazität und die Verdampfung des Kühlmediums Wärme entzogen. Neben der Reduzierung des Risikos einer klopfenden Verbrennung kann darüber hinaus auf etwaige Vorentflammungen reagiert oder diesen vorgebeugt werden. Insbesondere ist es denkbar, das Kühlmedium in einem überstöchiometrischen Betrieb des Motors in die Verbrennungsluft einzubringen, insbesondere einzuspritzen. Insbesondere ist es denkbar, dass das Kühlmedium zumindest eine Kühlflüssigkeit wie beispielsweise Wasser umfasst, wobei dieses Wasser beispielsweise an Bord des Kraftfahrzeugs gewonnen werden kann und somit nicht oder nicht übermäßig extern nachgefüllt werden muss.Another, very effective way to cool the combustion air and to lower the process temperature is the injection of the different of the fuel cooling medium in the compressed combustion air. By this measure, the combustion air heat is removed by the high specific heat capacity and evaporation of the cooling medium. In addition to reducing the risk of knocking combustion, it is also possible to react to or prevent any pre-ignition. In particular, it is conceivable to introduce the cooling medium in a super-stoichiometric operation of the engine in the combustion air, in particular to inject. In particular, it is conceivable that the cooling medium comprises at least one cooling liquid such as water, for example, this water can be obtained on board the motor vehicle and thus does not have to be refilled or not overly externally.

Nach heutigem Stand der Technik bedarf es zur Zufuhr beziehungsweise Eindosierung des Kühlmediums in die Verbrennungsluft einer dafür vorgesehenen Dosiereinrichtung, welche beispielsweise als Einspritzanlage ausgebildet ist. Dabei ist das Reservoir zur Aufbewahrung des einzubringenden beziehungsweise einzuspritzenden Kühlmediums vorgesehen, wobei das Reservoir beispielsweise über wenigstens eine Leitung fluidisch mit der Dosiereinrichtung verbunden ist, um mittels der Leitung das einzuspritzende Kühlmedium von dem Reservoir zur Dosiereinrichtung zu führen.According to the current state of the art, it is necessary for the supply or metering of the cooling medium in the combustion air of a dedicated metering device, which is designed for example as an injection system. In this case, the reservoir for storing the injected or injected cooling medium is provided, wherein the reservoir is fluidly connected for example via at least one line with the metering device to lead by means of the line to be injected cooling medium from the reservoir to the metering device.

Herkömmlicherweise kommt wenigstens eine elektrisch oder mechanisch antreibbare beziehungsweise angetriebene Fördereinheit zum Einsatz, um das Kühlmedium von dem Reservoir zur Dosiereinrichtung zu fördern. Eine solche Fördereinheit zum direkten Fördern des Kühlmediums von dem Reservoir der Dosiereinrichtung kann erfindungsgemäß vermieden werden, sodass der Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden kann. Neben der mechanischen Haltbarkeit der Verbrennungskraftmaschine, die für den Betrieb mit erhöhtem Anteil des Kühlmediums wie beispielsweise Wasser üblicherweise nicht ausgelegt ist, sind die Dauerhaltbarkeit aller mit dem Kühlmedium in Berührung kommenden Komponenten der Verbrennungskraftmaschine sowie die Beständigkeit bei etwaigem Erstarren des Kühlmediums infolge niedriger Temperaturen zu entwickeln und nachzuweisen.Conventionally, at least one electrically or mechanically drivable or driven conveyor unit is used to convey the cooling medium from the reservoir to the metering device. Such a delivery unit for direct delivery of the cooling medium from the reservoir of the metering device can be avoided according to the invention, so that the space requirement of the internal combustion engine can be kept low. In addition to the mechanical durability of the internal combustion engine, which is usually not designed for operation with increased proportion of the cooling medium such as water, the durability of all coming into contact with the cooling medium components of the internal combustion engine and the resistance to any solidification of the cooling medium due to low temperatures to develop and to prove.

Dem beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum ist wenigstens ein Injektor zugeordnet, mittels welchem der Kraftstoff in den Brennraum einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Dabei ist es denkbar, dass mittels desselben Injektors auch das Kühlmedium in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere direkt in den Brennraum einspritzbar, ist. Beispielsweise ist der Injektor dazu ausgebildet, eine Mischung beziehungsweise eine Emulsion aus dem Kraftstoff und dem Kühlmedium in die Verbrennungsluft einzubringen, insbesondere direkt in den Brennraum einzuspritzen. Alternativ dazu ist es denkbar, dass ein von dem Injektor unterschiedliches, zusätzlich zu dem Injektor vorgesehenes Einbringelement vorgesehen ist, welches beispielsweise auch als Gemischbildner bezeichnet wird. Mittels des Einbringelements kann das Kühlmedium, insbesondere an einer stromauf des Brennraums angeordneten Stelle, in die Verbrennungsluft eingebracht, insbesondere eingespritzt, werden. Die zuvor genannte Dosiereinrichtung umfasst somit beispielsweise den Injektor und/oder das Einbringelement, sodass mittels der Fördereinrichtung auf die beschriebene Weise das Kühlmedium von dem Reservoir zu dem Injektor beziehungsweise zu dem Einbringelement gefördert werden kann. Durch den Einsatz der Fördereinrichtung kann dabei eine besonders bauraumgünstige sowie effektive und effiziente Förderung des Kühlmediums von dem Reservoir zur Dosiereinrichtung realisiert werden, wobei sich insbesondere eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung darstellen lässt.The combustion chamber designed, for example, as a cylinder is assigned at least one injector by means of which the fuel can be introduced into the combustion chamber, in particular directly injectable. It is conceivable that by means of the same injector and the cooling medium can be introduced into the combustion air, in particular injected directly into the combustion chamber, is. For example, the injector is designed to introduce a mixture or an emulsion of the fuel and the cooling medium into the combustion air, in particular to inject it directly into the combustion chamber. Alternatively, it is conceivable that a different from the injector, provided in addition to the injector Einbringelement is provided, which is for example also referred to as Gemischbildner. By means of the introduction element, the cooling medium, in particular at a point arranged upstream of the combustion chamber, can be introduced, in particular injected, into the combustion air. The aforementioned metering device thus comprises, for example, the injector and / or the introduction element, so that the cooling medium can be conveyed from the reservoir to the injector or to the introduction element by means of the conveying device in the described manner. Through the use of the conveyor can be a particularly space-saving and effective and efficient promotion of Cooling medium can be realized from the reservoir to the metering device, in particular, can represent a particularly advantageous mixture preparation.

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 Figur 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 feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Reservoir zum Aufnehmen eines Kühlmittels, und mit wenigstens einer Fördereinrichtung zum Fördern eines Gases in das Reservoir, um dadurch das Kühlmedium aus dem Reservoir zu einer Dosiereinrichtung zu fördern, mittels welcher das Kühlmedium in wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zuzuführende Verbrennungsluft einbringbar ist.The drawing shows in the single FIGURE a schematic representation of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with at least one reservoir for receiving a coolant, and with at least one conveyor for conveying a gas into the reservoir, thereby the cooling medium from the reservoir to a metering device to promote, by means of which the cooling medium in at least one combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied combustion air can be introduced.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise eine Komponente eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens, ist. Dabei ist das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ein beispielsweise als Zylindergehäuse ausgebildetes Motorgehäuse 12, durch welches eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern 14 gebildet ist. Der jeweilige Zylinder 14 ist mit Luft und einem Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 versorgbar, wobei es sich bei dem Kraftstoff um einen flüssigen Kraftstoff wie beispielsweise einen Ottokraftstoff oder einen Dieselkraftstoff handelt. Die Luft und der Kraftstoff werden in den jeweiligen Zylinder 14 eingebracht und bilden in dem jeweiligen Zylinder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches beispielsweise gezündet und verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10. Die mit dem Kraftstoff in dem jeweiligen Zylinder 14 das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch bildende Luft, welche mit dem Kraftstoff verbrannt wird, wird auch als Verbrennungsluft bezeichnet.The single FIGURE shows a schematic representation of a whole 10 designated internal combustion engine, which is for example a component of a motor vehicle, in particular a motor vehicle such as a passenger car, is. In this case, the motor vehicle by means of the internal combustion engine 10 drivable. The internal combustion engine 10 comprises a motor housing designed, for example, as a cylinder housing 12 through which a plurality of combustion chambers in the form of cylinders 14 is formed. The respective cylinder 14 is with air and a fuel for operating the internal combustion engine 10 supplied, wherein the fuel is a liquid fuel such as a gasoline or a diesel fuel. The air and the fuel are in the respective cylinder 14 introduced and form in the respective cylinder, a fuel-air mixture, which is ignited and burned, for example. This results in exhaust gas of the internal combustion engine 10 , The with the fuel in the respective cylinder 14 the respective fuel-air mixture forming air, which is burned with the fuel, is also referred to as combustion air.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst dabei einen Ansaugtrakt 16, welcher zumindest von der Luft durchströmbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 saugt die Verbrennungsluft über den Ansaugtrakt beispielsweise aus der Umgebung an, wobei die Verbrennungsluft mittels des Ansaugtrakts 16 zu den und insbesondere in die Zylinder 14 geleitet wird. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 18, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 14 abgeführt wird.The internal combustion engine 10 includes an intake tract 16 , which is at least traversed by the air. The internal combustion engine 10 sucks the combustion air via the intake tract, for example, from the environment, wherein the combustion air by means of the intake 16 to the and in particular to the cylinders 14 is directed. The internal combustion engine 10 further comprises an exhaust tract through which the exhaust gas can flow 18 , by means of which the exhaust gas from the cylinders 14 is dissipated.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst außerdem eine Einspritzanlage 20, mittels welcher der Kraftstoff in die Zylinder 14 einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Somit ist die Verbrennungskraftmaschine 10 beispielsweise als direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als direkteinspritzender Ottomotor, ausgebildet. Dem jeweiligen Zylinder 14 ist dabei wenigstens ein Injektor 22 zugeordnet, wobei der jeweilige Injektor 22 Bestandteil der Einspritzanlage 20 ist. Mittels des jeweiligen Injektors 22 kann der Kraftstoff direkt in den jeweils zugeordneten Zylinder 14 eingespritzt werden. Dabei umfasst die Einspritzanlage 20 ein den Injektoren 22 gemeinsames Kraftstoffverteilungselement 24, welches auch als Rail oder Kraftstoff-Rail bezeichnet wird.The internal combustion engine 10 also includes an injection system 20 , by means of which the fuel in the cylinder 14 einbringbar, in particular directly injectable, is. Thus, the internal combustion engine 10 For example, as a direct-injection internal combustion engine, in particular as a direct injection gasoline engine formed. The respective cylinder 14 is at least one injector 22 associated with the respective injector 22 Part of the injection system 20 is. By means of the respective injector 22 can the fuel directly into the respective assigned cylinder 14 be injected. This includes the injection system 20 a the injectors 22 common fuel distribution element 24 , which is also referred to as a rail or fuel rail.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst des Weiteren eine im Ganzen mit 26 bezeichnete Dosiereinrichtung, mittels welcher ein von dem Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 unterschiedliches Kühlmedium zum Kühlen der Verbrennungsluft in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere einspritzbar, ist. Hierzu umfasst die Dosiereinrichtung 26 beispielsweise die Injektoren 22, mittels welchen sowohl der Kraftstoff als auch das Kühlmedium in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere in die jeweiligen Zylinder 14 direkt einspritzbar, sind. Beispielsweise ist mittels des jeweiligen Injektors 22 ein Gemisch beziehungsweise eine Emulsion aus dem Kraftstoff und dem Kühlmedium in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere in den jeweils zugeordneten Zylinder 14 direkt einspritzbar.The internal combustion engine 10 further includes a whole with 26 designated metering device, by means of which one of the fuel for operating the internal combustion engine 10 different cooling medium for cooling the combustion air in the combustion air can be introduced, in particular injectable, is. For this purpose, the metering device comprises 26 for example, the injectors 22 , by means of which both the fuel and the cooling medium can be introduced into the combustion air, in particular into the respective cylinders 14 can be injected directly. For example, by means of the respective injector 22 a mixture or an emulsion of the fuel and the cooling medium in the combustion air can be introduced, in particular in the respective associated cylinder 14 directly injectable.

Dabei umfasst die Dosiereinrichtung 26, welche auch als Einspritzanlage bezeichnet wird, beispielsweise ein optional vorgesehenes Dosierventil 28, mittels welchem das Kühlmedium zu dem Kraftstoff beigemischt werden kann. Daraus entsteht ein Gemisch beziehungsweise eine Emulsion aus dem Kraftstoff und dem Kühlmedium, wobei dieses Gemisch beziehungsweise diese Emulsion mittels des jeweiligen Injektors 22 in die Verbrennungsluft einbringbar ist.In this case, the metering device comprises 26 , which is also referred to as injection system, for example, an optional metering valve 28 by means of which the cooling medium can be added to the fuel. This results in a mixture or an emulsion of the fuel and the cooling medium, said mixture or this emulsion by means of the respective injector 22 can be introduced into the combustion air.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die Dosiereinrichtung 26 von den Injektoren 22 unterschiedliche, zusätzlich zu den Injektoren 22 vorgesehene Einbringelemente 30, welche auch als Gemischbildner bezeichnet werden. Insbesondere ist je Zylinder 14 ein Einbringelement 30 vorgesehen. Mittels des jeweiligen Einbringelements 30 ist das Kühlmedium in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere einspritzbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kühlmedium mittels des jeweiligen Einbringelements 30 an einer in Strömungsrichtung der Luft stromauf des jeweiligen Zylinders 14 angeordneten Stelle, insbesondere des Ansaugtrakts 16, in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere einspritzbar, ist. Das Kühlmedium ist vorzugsweise als Kühlfluid, insbesondere als Kühlflüssigkeit, ausgebildet und umfasst zumindest Wasser. Ferner kann das Kühlmedium beispielsweise wenigstens ein von dem Wasser unterschiedliches Additiv umfassen.Alternatively or additionally, the metering device comprises 26 from the injectors 22 different, in addition to the injectors 22 provided Einbringelemente 30 , which are also referred to as Gemischbildner. In particular, each cylinder 14 an insertion element 30 intended. through of the respective introduction element 30 the cooling medium is introduced into the combustion air, in particular injectable. In particular, it can be provided that the cooling medium by means of the respective Einbringelements 30 at one in the flow direction of the air upstream of the respective cylinder 14 arranged location, in particular of the intake 16 in which combustion air can be introduced, in particular injectable, is. The cooling medium is preferably designed as a cooling fluid, in particular as a cooling fluid, and comprises at least water. Further, the cooling medium may include, for example, at least one different from the water additive.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist ferner als aufgeladene Verbrennungskraftmaschine ausgebildet. Hierzu umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens einen Abgasturbolader 32, welcher wenigstens einen im Ansaugtrakt 16 angeordneten Verdichter 34 aufweist. Mittels des Verdichters 34 wird die den Ansaugtrakt 16 durchströmende und den Zylindern 14 zuzuführende Luft verdichtet. Hierzu umfasst der Verdichter 34 ein Verdichterrad 36 zum Verdichten der Luft.The internal combustion engine 10 is also designed as a supercharged internal combustion engine. This includes the internal combustion engine 10 at least one exhaust gas turbocharger 32 , which at least one in the intake 16 arranged compressor 34 having. By means of the compressor 34 becomes the intake tract 16 flowing through and the cylinders 14 compressed air to be supplied. This includes the compressor 34 a compressor wheel 36 for compressing the air.

Der Abgasturbolader 32 umfasst ferner eine in dem Abgastrakt 18 angeordnete und von dem den Abgastrakt 18 durchströmende Abgas antreibbare Turbine 38, welche ein von dem Abgas antreibbares Turbinenrad 40 aufweist. Der Abgasturbolader 32 umfasst ferner eine Welle 42, mit welcher sowohl das Turbinenrad 40 als auch das Verdichterrad 36 antreibbar sind. Hierdurch ist das Verdichterrad 36 über die Welle 42 von dem Turbinenrad 40 antreibbar, wodurch die Luft mittels des Verdichterrads 36 verdichtet wird. Da das Turbinenrad 40 von dem Abgas angetrieben wird, kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden. Dadurch können der Kraftstoffverbrauch und somit insbesondere die CO₂-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine 10 besonders gering gehalten werden. Das Verdichten der Verbrennungsluft wird auch als Aufladen oder Aufladung bezeichnet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird.The turbocharger 32 further includes one in the exhaust tract 18 arranged and from the exhaust tract 18 flowing exhaust gas drivable turbine 38 , which is a turbine wheel drivable by the exhaust gas 40 having. The turbocharger 32 further includes a shaft 42 with which both the turbine wheel 40 as well as the compressor wheel 36 are drivable. This is the compressor wheel 36 over the wave 42 from the turbine wheel 40 driven, whereby the air by means of the compressor wheel 36 is compressed. Because the turbine wheel 40 is driven by the exhaust gas, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air. This allows the fuel consumption and thus in particular the CO ₂ emissions of the internal combustion engine 10 be kept particularly low. The compression of the combustion air is also referred to as charging or charging, wherein the compressed air is also referred to as charge air.

Um nun den Bauraumbedarf zum Einbringen des Kühlmediums besonders gering zu halten, umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens ein Reservoir 44 zum Aufnehmen und somit zumindest vorübergehenden Speichern des Kühlmediums. Das in dem Reservoir 44 aufgenommene beziehungsweise gespeicherte Kühlmedium ist in der Fig. mit 46 bezeichnet. Das Reservoir 44 ist über wenigstens eine Leitung 48 fluidisch mit der Dosiereinrichtung 26 verbunden, sodass das in dem Reservoir 44 aufgenommene Kühlmedium 46 über die Leitung 48 zu der Dosiereinrichtung 26 und somit insbesondere zu den Einbringelementen 30 und/oder, insbesondere über das Dosierventil 28, zu den Injektoren 22 geführt werden kann. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Fördereinrichtung 50 zum Fördern eines Gases in das Reservoir 44, um dadurch das Kühlmedium 46 aus dem Reservoir 44 über die Leitung 48 zur Dosiereinrichtung 26 zu fördern.In order to keep the space requirements for introducing the cooling medium particularly low, the internal combustion engine comprises 10 at least one reservoir 44 for recording and thus at least temporary storage of the cooling medium. That in the reservoir 44 recorded or stored cooling medium is in the Fig. With 46 designated. The reservoir 44 is over at least one line 48 fluidic with the metering device 26 connected, so that in the reservoir 44 recorded cooling medium 46 over the line 48 to the metering device 26 and thus in particular to the Einbringelementen 30 and / or, in particular via the metering valve 28 , to the injectors 22 can be performed. In addition, the internal combustion engine includes 10 a conveyor 50 for conveying a gas into the reservoir 44 to thereby the cooling medium 46 from the reservoir 44 over the line 48 to the metering device 26 to promote.

Mit anderen Worten kann das zur Einbringung beziehungsweise Einspritzung benötigte Kühlmedium in dem Reservoir 44 bevorratet werden. Das Reservoir 44 ist über die wenigstens eine Leitung 48 mit den Einbringelementen 30 und/oder, insbesondere über das Dosierventil 28, mit den Injektoren 22 zur Beimischung des Kühlmediums mit dem Kraftstoff verbunden, sodass das den Kraftstoff und das Kühlmedium umfassende Gemisch über die als Kraftstoffinjektoren fungierenden Injektoren 22 in die Zylinder 14 eingebracht werden kann. Dabei ist in der Leitung 48 beispielsweise wenigstens ein Filter zum Filtern des Kühlmediums und/oder wenigstens ein Sensor angeordnet, mittels welchem beispielsweise eine Temperatur und/oder ein Volumen- oder Massenstrom des die Leitung 48 durchströmenden Kühlmediums erfasst werden kann.In other words, the cooling medium required for introduction or injection in the reservoir 44 be stored. The reservoir 44 is about the at least one line 48 with the insertion elements 30 and / or, in particular via the metering valve 28 , with the injectors 22 for mixing the cooling medium with the fuel, so that the mixture comprising the fuel and the cooling medium via the injectors acting as fuel injectors 22 in the cylinders 14 can be introduced. It is in the line 48 For example, at least one filter for filtering the cooling medium and / or arranged at least one sensor, by means of which, for example, a temperature and / or a volume or mass flow of the line 48 flowing through the cooling medium can be detected.

Um das Wasser der Verbrennungsluft zuzuführen und eine gute Gemischaufbereitung – entweder in der Verbrennungsluft oder im Kraftstoff – gewährleisten zu können, werden beispielsweise das Kühlmedium 46 und das Gas zum Fördern des Kühlmediums 46 verdichtet beziehungsweise unter Druck gesetzt. Bei dem Gas zum Fördern des Kühlmediums 46 handelt es sich beispielsweise um Luft beziehungsweise das Gas zum Fördern des Kühlmediums 46 umfasst zumindest Luft. Um das Gas und das Kühlmedium 46 zu verdichten beziehungsweise unter Druck zu setzen, ist die Fördereinrichtung 50 als Druckübersetzer ausgebildet, welcher auf seiner Niederdruckseite 52 mit der Druckseite des Verdichters 34 des Abgasturboladers 32 fluidisch verbunden ist, wodurch der Druckübersetzer antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Mit anderen Worten ist die Niederdruckseite 52 des Druckübersetzers an einer stromab des Verdichters 34 angeordneten Stelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt 16 verbunden, sodass der Druckübersetzer mittels der mittels des Verdichters 34 verdichteten Luft antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Der Druckübersetzer ist auf seiner Hochdruckseite 54 fluidisch mit dem Reservoir 44 verbunden, sodass das Gas mittels des Druckübersetzers verdichtet beziehungsweise unter einen hohen Druck gesetzt und von der Hochdruckseite 54 zu dem und insbesondere in das Reservoir 44 strömen kann beziehungsweise gefördert werden kann.In order to supply the water to the combustion air and to ensure a good mixture preparation - either in the combustion air or fuel - can be, for example, the cooling medium 46 and the gas for conveying the cooling medium 46 compressed or pressurized. With the gas for conveying the cooling medium 46 For example, it is air or the gas for conveying the cooling medium 46 includes at least air. To the gas and the cooling medium 46 to compress or pressurize, is the conveyor 50 designed as a pressure booster, which on its low pressure side 52 with the pressure side of the compressor 34 the exhaust gas turbocharger 32 is fluidically connected, whereby the pressure booster is driven or is driven. In other words, the low pressure side 52 the pressure intensifier at a downstream of the compressor 34 arranged point fluidly with the intake 16 connected, so that the pressure booster by means of the compressor 34 compressed air is driven or driven. The pressure booster is on its high pressure side 54 fluidic with the reservoir 44 connected, so that the gas by means of the pressure booster compressed or placed under a high pressure and from the high pressure side 54 to that and in particular to the reservoir 44 can flow or can be encouraged.

Ferner ist der Druckübersetzer an einer stromauf des Verdichters 34 angeordneten Stelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt 16 verbunden, sodass die zum Antreiben des Druckübersetzers verwendete Verbrennungsluft auf einem Druckniveau, welches gegenüber der stromab des Verdichters 34 angeordneten Stelle geringer ist, die dem Ansaugtrakt 16 vor dem Verdichter 34 zugeführt wird. Auf der Hochdruckseite 54 des Druckübersetzers wird mittels des Druckübersetzers Luft beispielsweise aus der Umgebung angesaugt, mittels des Druckübersetzers verdichtet und dem Reservoir 44 zugeführt beziehungsweise in das Reservoir 44 eingeleitet.Further, the pressure booster is at an upstream of the compressor 34 arranged point fluidly with the intake 16 connected so that the combustion air used for driving the pressure booster at a pressure level, which is opposite to the downstream of the compressor 34 arranged location is lower, the intake tract 16 in front of the compressor 34 is supplied. On the high pressure side 54 the pressure booster is sucked by means of the pressure booster air, for example, from the environment, compressed by means of the pressure booster and the reservoir 44 fed or in the reservoir 44 initiated.

Dem Reservoir 44 ist ein Füllrohr 56 zugeordnet, über welches das Kühlmedium in das Reservoir 44 eingefüllt werden kann. Das Füllrohr 56 ist dabei mit einem Rückschlagventil 58 ausgestattet, sodass beispielsweise in einem aufgeladenen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 in dem Reservoir 44 ein höheres Druckniveau als Umgebungsdruck beziehungsweise als in der Umgebung des Reservoirs 44 eingestellt werden kann, ohne dass das in dem Reservoir 44 aufgenommene Kühlmedium 46 über das Füllrohr 56 aus dem Reservoir 44 austritt. Der in dem Reservoir 44 realisierbare Druck des in das Reservoir 44 geförderten Gases hängt im Wesentlichen von Flächenverhältnissen von Kolben des Druckübersetzers ab und beträgt mindestens 5 bar. Mit anderen Worten kann das Gas mittels des Druckübersetzers derart unter Druck beziehungsweise verdichtet und in das Reservoir 44 gefördert werden, dass das Gas mit einem Druck von mindestens 5 bar in dem Reservoir 44 aufgenommen ist beziehungsweise wirkt.The reservoir 44 is a stuffing tube 56 assigned, via which the cooling medium in the reservoir 44 can be filled. The filling tube 56 is with a check valve 58 equipped so that, for example, in a supercharged operation of the internal combustion engine 10 in the reservoir 44 a higher pressure level than ambient pressure or as in the vicinity of the reservoir 44 can be adjusted without that in the reservoir 44 recorded cooling medium 46 over the filling tube 56 from the reservoir 44 exit. The one in the reservoir 44 realizable pressure of the in the reservoir 44 pumped gas depends essentially on area ratios of piston of the pressure booster and is at least 5 bar. In other words, the gas by means of the pressure booster so under pressure or compressed and in the reservoir 44 be encouraged that the gas is at a pressure of at least 5 bar in the reservoir 44 is included or acts.

Um beispielsweise den Druck des Gases in dem Reservoir 44 einzustellen, ist zwischen dem Druckübersetzer (Fördereinrichtung 50) und der Druckseite des Verdichters 34 ein Schaltventil 60 angeordnet, welches beispielsweise elektrisch ansteuerbar beziehungsweise elektrisch betreibbar oder schaltbar ist. Die Dosiereinrichtung 26 kann beispielsweise an einem beliebigen Ort im Kraftfahrzeug positioniert werden, idealerweise in einem Motorraum oder in Motorraumnähe, wobei in dem Motorraum die Verbrennungskraftmaschine 10 angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung 26 kann zusätzlich zu den genannten Bestandteilen weitere Komponenten wie beispielsweise einen Füllstandssensor im Reservoir 44, einen Temperatursensor, einen Drucksensor, wenigstens einen Filter oder dergleichen verfügen.For example, the pressure of the gas in the reservoir 44 is between the pressure intensifier (conveyor 50 ) and the pressure side of the compressor 34 On-off valve 60 arranged, which, for example, electrically actuated or electrically operable or switchable. The metering device 26 For example, it may be positioned at any location in the motor vehicle, ideally in an engine compartment or near the engine compartment, with the internal combustion engine in the engine compartment 10 is arranged. The metering device 26 For example, in addition to the components mentioned, further components such as, for example, a fill level sensor in the reservoir 44 , a temperature sensor, a pressure sensor, at least one filter or the like.

Aus der Fig. ist erkennbar, dass in dem Ansaugtrakt 16 auch wenigstens eine Drosselklappe 62 angeordnet ist, mittels welcher beispielsweise eine Menge der den Zylindern 14 zuzuführenden Luft einstellbar ist und/oder mittels welcher ein Druck in dem Ansaugtrakt 16 einstellbar ist. Ferner ist in dem Ansaugtrakt 16 ein Ladeluftkühler 64 angeordnet, welcher stromauf der Zylinder 14 und stromab des Verdichters 34 angeordnet ist. Der Ladeluftkühler 64 ist von der verdichteten Verbrennungsluft durchströmbar, sodass die verdichtete und dadurch erwärmte Verbrennungsluft mittels des Ladeluftkühlers 64 gekühlt wird. Ferner ist im Ansaugtrakt 16 ein Luftfilter 66 angeordnet, welcher stromauf des Verdichters 34 angeordnet ist. Mittels des Luftfilters 66 wird die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft gefiltert. In dem Abgastrakt 18 ist stromab der Turbine 38 wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 68 zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet.From the Fig. It can be seen that in the intake 16 also at least one throttle 62 is arranged, by means of which, for example, an amount of the cylinders 14 adjustable air is adjustable and / or by means of which a pressure in the intake tract 16 is adjustable. Further, in the intake tract 16 a charge air cooler 64 arranged, which upstream of the cylinder 14 and downstream of the compressor 34 is arranged. The intercooler 64 is traversed by the compressed combustion air, so that the compressed and thus heated combustion air by means of the intercooler 64 is cooled. Furthermore, in the intake system 16 an air filter 66 arranged, which upstream of the compressor 34 is arranged. By means of the air filter 66 becomes the intake tract 16 filtered air filtered. In the exhaust tract 18 is downstream of the turbine 38 at least one exhaust aftertreatment device 68 arranged for post-treatment of the exhaust gas.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist ferner mittels eines beispielsweise von dem Kühlmedium unterschiedlichen Kühlmittels zu kühlen, wobei das Kühlmittel beispielsweise als Kühlfluid, insbesondere als Kühlflüssigkeit, ausgebildet ist. Das Motorgehäuse 12 umfasst beispielsweise wenigstens einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel, sodass das Motorgehäuse 12 und somit die Verbrennungskraftmaschine insgesamt infolge eines Wärmeübergangs von dem Motorgehäuse 12 an das den Kühlmantel durchströmende Kühlmittel gekühlt wird. Dabei ist der Kühlmantel in einem von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkreislauf 70 der Verbrennungskraftmaschine 10 angeordnet. In dem Kühlkreislauf 70 ist auch wenigstens ein Wärmetauscher 72 angeordnet, welcher von dem beispielsweise als Kühlflüssigkeit ausgebildeten Kühlmittel durchströmbar ist. Der Wärmetauscher 72 ist dem Reservoir 44 zugeordnet, sodass mittels des Wärmetauschers 72 ein Wärmeaustausch zwischen dem in dem Reservoir 44 aufgenommenen Kühlmedium 46 und dem Kühlmittel bewirkt werden kann. Infolge dieses Wärmeaustausches zwischen dem Kühlmittel und dem Kühlmedium 46 kann beispielsweise das Kühlmedium 46 temperiert, insbesondere erwärmt und/oder gekühlt, werden.The internal combustion engine 10 Furthermore, it is to be cooled by means of a coolant that is different, for example, from the cooling medium, wherein the coolant is designed, for example, as a cooling fluid, in particular as a cooling fluid. The motor housing 12 includes, for example, at least one of the coolant flow-through cooling jacket, so that the motor housing 12 and thus the internal combustion engine as a whole due to a heat transfer from the motor housing 12 is cooled to the coolant jacket flowing through the coolant jacket. In this case, the cooling jacket is in a flow-through by the coolant cooling circuit 70 the internal combustion engine 10 arranged. In the cooling circuit 70 is also at least one heat exchanger 72 arranged, which can be flowed through by the coolant, for example, formed as a cooling liquid. The heat exchanger 72 is the reservoir 44 assigned, so by means of the heat exchanger 72 a heat exchange between that in the reservoir 44 recorded cooling medium 46 and the coolant can be effected. As a result of this heat exchange between the coolant and the cooling medium 46 For example, the cooling medium 46 tempered, in particular heated and / or cooled, are.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist beispielsweise als Vierzylinder-Ottomotor mit einem Hubraum von 1991 Kubikzentimetern ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst beispielsweise je Zylinder 14 vier Gaswechselventile, von denen zwei als Einlassventile und zwei als Auslassventile ausgebildet sind. Beispielsweise in Kennfeldbereichen hoher Motorlast ist das Schaltventil 60 geöffnet, sodass der Druckübersetzer mit der mittels des Verdichters 34 verdichteten Luft und somit mit Druck beaufschlagt wird. Mit anderen Worten wird dadurch der Druckübersetzer mittels der mittels des Verdichters 34 verdichteten Luft angetrieben. Dies hat eine Verdichtung des Gases und des Kühlmediums 46 innerhalb des Reservoirs 44 zur Folge, sodass Kühlmedium 46 durch die Leitung 48 hindurch zur Dosiereinrichtung 26 gefördert und in die Verbrennungsluft eingebracht werden kann, sofern die Einbringelemente 30 entsprechend angesteuert werden und eine Zufuhr des Kühlmediums in die Verbrennungsluft zulassen beziehungsweise herbeiführen.The internal combustion engine 10 is designed for example as a four-cylinder gasoline engine with a displacement of 1991 cubic centimeters. The internal combustion engine 10 includes, for example, per cylinder 14 four gas exchange valves, two of which are designed as inlet valves and two as exhaust valves. For example, in map areas high engine load is the switching valve 60 opened, so that the pressure booster with the means of the compressor 34 compressed air and thus pressurized. In other words, thereby the pressure booster by means of the compressor 34 driven compressed air. This has a compression of the gas and the cooling medium 46 within the reservoir 44 Result, so cooling medium 46 through the pipe 48 through to the metering device 26 promoted and can be introduced into the combustion air, provided the Einbringelemente 30 be controlled accordingly and allow or cause a supply of the cooling medium in the combustion air.

Der Kühlkreislauf 70 umfasst beispielsweise Leitungen 74 oder wenigstens eine Leitung 74, welche sich beispielsweise mäanderförmig in dem beziehungsweise durch das Reservoir 44 erstrecken beziehungsweise erstreckt. Mit anderen Worten ist das Reservoir 44 beispielsweise von Leitungen 74 durchzogen, sodass beispielsweise das Kühlmedium 46 über den Wärmetauscher 72 mittels des Kühlmittels erwärmt werden kann. Dadurch kann einer Biokontamination vorgebeugt werden.The cooling circuit 70 includes, for example, cables 74 or at least one line 74 which, for example meandering in the or through the reservoir 44 extend or extend. In other words, it is the reservoir 44 for example, of lines 74 traversed so that, for example, the cooling medium 46 over the heat exchanger 72 can be heated by means of the coolant. This can prevent biocontamination.

Die in der Fig. gezeigte Ausgestaltung der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere der Dosiereinrichtung 26, und der Einsatz des Druckübersetzers und des Reservoirs 44 erlauben eine sehr kompakte Bauweise, sodass die zum Einbringen des Kühlmediums 46 in die Verbrennungsluft erforderlichen Komponenten vorteilhaft und insbesondere in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs platziert werden können. Folglich können Leitungen, welche beispielsweise genutzt werden, um das Kühlmedium 46 von dem Reservoir 44 der Dosiereinrichtung 26 zu leiten, besonders kurz gehalten werden und es bedarf keiner zusätzlichen Einrichtung zur Erwärmung dieser Leitungen, falls die Außentemperaturen unter ein kritisches Niveau absinken, da im Motorraum während des Betriebs der im Motorraum angeordneten Verbrennungskraftmaschine 10 bereits vor dem Bedarf der Zufuhr des Kühlmediums 46 in die Verbrennungsluft ausreichend hohe Temperaturen erreicht werden. Im Gegensatz dazu führt beispielsweise ein am Fahrzeugheck positioniertes Reservoir zu langen Leitungen, insbesondere an einem Fahrzeugboden, die zu einem besonders hohen Risiko des Erstarrens des Kühlmediums bei niedrigen Außentemperaturen führen. Diese Probleme beziehungsweise Nachteile können vermieden werden.The embodiment of the internal combustion engine shown in FIG 10 , in particular the metering device 26 , and the use of the pressure booster and the reservoir 44 allow a very compact design, so that for introducing the cooling medium 46 components required in the combustion air can be advantageously and in particular placed in an engine compartment of the motor vehicle. Consequently, lines which are used, for example, to the cooling medium 46 from the reservoir 44 the metering device 26 to guide, be kept particularly short and it requires no additional means for heating these lines, if the outside temperatures fall below a critical level, as in the engine compartment during operation of the arranged in the engine compartment internal combustion engine 10 even before the need for the supply of cooling medium 46 sufficiently high temperatures can be achieved in the combustion air. In contrast, for example, a positioned at the rear of the vehicle reservoir leads to long lines, especially on a vehicle floor, which lead to a particularly high risk of freezing of the cooling medium at low outdoor temperatures. These problems or disadvantages can be avoided.

Ergänzend kann aufgrund der geringen Entfernung zur Verbrennungskraftmaschine 10 beziehungsweise zu den Zylindern 14 eine Erwärmung der Dosiereinrichtung 26 und/oder des Reservoirs 44 und/oder der Leitung 48 beziehungsweise des Kühlmediums mittels des Kühlmittels erfolgen, sodass einer Biokontamination vorgebeugt und ein Verflüssigen des Kühlmediums 46 innerhalb des Reservoirs 44 bei sehr niedrigen Außentemperaturen ermöglicht werden kann.In addition, due to the short distance to the internal combustion engine 10 or to the cylinders 14 a heating of the metering device 26 and / or the reservoir 44 and / or the line 48 or the cooling medium by means of the coolant, so preventing biocontamination and liquefying the cooling medium 46 within the reservoir 44 can be enabled at very low outdoor temperatures.

Darüber hinaus entfällt der Bedarf des Einsatzes einer Förderpumpe für das Kühlmedium 46, wodurch kein Risiko eines Schadens durch Frost oder die dauerhafte Förderung von Wasser beziehungsweise Kühlmedium besteht und außerdem geringere Kosten entstehen. Weitere Vorteile, die sich durch die Möglichkeit, den Zylindern 14 das Kühlmedium 46 zuführen zu können, ergeben, sind:

– effektive Kühlung der verdichteten Verbrennungsluft
– Verschiebung der klopfenden Verbrennung in Richtung höherer Lasten
– Steigerung des Wirkungsgrades durch früheren Verbrennungsschwerpunkt
– Reaktion auf Vorentflammungsereignisse durch bedarfsgerechte, insbesondere temporäre, Einspritzung des Kühlmediums
– enormes Potential zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs und des CO₂-Ausstoßes durch weiteres Downsizing
– je nach Auslegung deutlich kleinere Ladeluftkühler als bei herkömmlicher Ladeluftkühlung möglich
– Reduzierung beziehungsweise Entfall der Kraftstoffanreicherung zum Bauteilschutz bei hohen Lasten
– Reduzierung der Schadstoffemissionen (RDE).

In addition, eliminates the need for the use of a feed pump for the cooling medium 46 , whereby there is no risk of damage by frost or the permanent production of water or cooling medium and also lower costs. Further advantages, which are due to the possibility of the cylinders 14 the cooling medium 46 to be able to supply, are:

- effective cooling of the compressed combustion air
- Shifting the knocking combustion towards higher loads
- Increase in efficiency due to earlier combustion focus
- Reaction to Vorentflammungsereignisse by need-based, in particular temporary, injection of the cooling medium
- Huge potential for reducing fuel consumption and CO ₂ emissions through further downsizing
- Depending on the design, significantly smaller charge air cooler than with conventional charge air cooling possible
- Reduction or elimination of fuel enrichment for component protection at high loads
- Reduction of pollutant emissions (RDE).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212: Motorgehäusemotor housing
1414: Zylindercylinder
1616: Ansaugtraktintake system
1818: Abgastraktexhaust tract
2020: Einspritzanlageinjection
2222: Injektorinjector
2424: KraftstoffverteilungselementFuel distribution element
2626: Dosiereinrichtungmetering
2828: Dosierventilmetering valve
3030: Einbringelementinjection member
3232: Abgasturboladerturbocharger
3434: Verdichtercompressor
3636: Verdichterradcompressor
3838: Turbineturbine
4040: Turbinenradturbine
4242: Wellewave
4444: Reservoirreservoir
4646: Kühlmediumcooling medium
4848: Leitungmanagement
5050: FördereinrichtungConveyor
5252: NiederdruckseiteLow pressure side
5454: HochdruckseiteHigh pressure side
5656: Füllrohrfilling pipe
5858: Rückschlagventilcheck valve
6060: Schaltventilswitching valve
6262: Drosselklappethrottle
6464: LadeluftkühlerIntercooler
6666: Luftfilterair filter
6868: Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust treatment device
7070: KühlkreislaufCooling circuit
7272: Wärmetauscherheat exchangers
7474: Leitungmanagement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012207904 A1 [0002]
DE 102014205179 A1 [0003]

Claims

Internal combustion engine ( 10 ), in particular for a motor vehicle, having at least one combustion chamber ( 14 ), which with a fuel for operating the internal combustion engine ( 10 ) and can be supplied with combustion air, and with at least one metering device ( 26 ), by means of which a different of the fuel cooling medium ( 46 ) for cooling the combustion air can be introduced, characterized by: - at least one reservoir ( 44 ) for receiving the cooling medium ( 46 ); and - at least one conveyor ( 50 ) for conveying a gas into the reservoir ( 44 ), thereby the cooling medium from the reservoir ( 44 ) to the metering device ( 26 ) to promote.

Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the conveyor ( 50 ) is adapted to the gas in the reservoir ( 44 ) to promote and condense.

Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the conveyor ( 50 ) is designed as a pressure intensifier.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the conveyor ( 50 ) different compressors ( 34 ) for compressing the combustion chamber ( 14 ) is to be supplied combustion air, wherein the conveyor ( 50 ) by means of the compressor ( 34 ) compressed combustion air is drivable.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the reservoir ( 44 ) at least one heat exchanger ( 72 ) for effecting heat exchange between that in the reservoir ( 44 ) received cooling medium ( 46 ) and one of the cooling medium ( 46 ) different coolant for cooling the internal combustion engine ( 10 ) assigned.