DE102016012894A1 - Motor, Steuer- bzw. Regelvorrichtung dafür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors und Computerprogrammprodukts - Google Patents

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Abstract

Ein Motor, welcher wenigstens einen Zylinder und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung beinhaltet, wobei sich der Kraftstoff mit Luft mischt, um ein Mischgas zu bilden, und im Inneren des Zylinders verbrennt, wird zur Verfügung gestellt, welcher eine Wassereinspritzeinrichtung für ein Einspritzen von superkritischem Wasser oder subkritischem Wasser in den Zylinder und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung beinhaltet. Innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl regelt bzw. steuert die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Wassereinspritzeinrichtung, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder für eine gegebene Periode, welche einen oberen Totpunkt des Zylinders an einem Verdichtungshub beinhaltet, derart einzuspritzen, dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des superkritischen Wassers oder subkritischen Wassers ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor, welcher einen Zylinder und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für ein Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder beinhaltet, und in welchem ein Mischgas des Kraftstoffs und von Luft im Inneren des Zylinders verbrennt. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Regel- bzw. Steuervorrichtung oder ein Regel- bzw. Steuersystem für einen Motor, auf ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Motors und auf ein Computerprogrammprodukt.
  • Konventionellerweise wurde bei Motoren diskutiert, die Motorleistung durch ein Einspritzen von Wasser in den Zylinder zu verbessern.
  • Beispielsweise offenbart JP4335533B einen Motor, welcher superkritisches Wasser in einen Zylinder vor oder gleichzeitig mit einer Kraftstoffeinspritzung einspritzt, um eine Verbrennungstemperatur im Inneren des Zylinders zu reduzieren und eine Erzeugung von NOx zu reduzieren.
  • Hier ist es in bzw. bei Motoren erwünscht, eine Abgasemissionsleistung und eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Insbesondere innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, wo eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl hoch ist, ist, da ein mechanischer Widerstand ansteigt und Abgas von einem Motor ausgebracht bzw. ausgetragen wird, während seine Temperatur unverändert vergleichsweise hoch verbleibt, eine thermische Effizienz gering. Daher ist bzw. wird es gewünscht, eine thermische Effizienz und Kraftstoffeffizienz innerhalb dieses Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl zu verbessern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Probleme gemacht und zielt darauf ab, ein Regel- bzw. Steuersystem eines Motors zur Verfügung zu stellen, welches fähig ist, eine Kraftstoffeffizienz bzw. -wirtschaftlichkeit zu verbessern.
  • Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Entwicklungen sind bzw. werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motor zur Verfügung gestellt, beinhaltend wenigstens einen Zylinder und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für ein Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder, wobei sich der Kraftstoff mit Luft mischt, um ein Mischgas zu bilden, und im Inneren des Zylinders verbrennt. Der Motor beinhaltet eine Wassereinspritzeinrichtung für ein Einspritzen von einem von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder, und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung für ein Regeln bzw. Steuern der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und der Wassereinspritzeinrichtung. Innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, wo eine Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit eine gegebene Referenz- bzw. Bezugsdrehzahl oder darüber ist bzw. liegt, regelt bzw. steuert die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Wassereinspritzeinrichtung, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche einen oberen Totpunkt des Zylinders an einem Verdichtungshub beinhaltet, so dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.
  • Mit bzw. bei der obigen Konfiguration wird das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl eingespritzt, wo die Motordrehzahl vergleichsweise hoch ist und sich eine thermische Effizienz und Kraftstoffeffizienz leicht verschlechtern. Daher kann das Wasser einen Expansionshub weiterführen bzw. unterstützen und eine Menge des Kraftstoffs, welche in den Zylinder eingespritzt wird, kann unterdrückt werden, wobei dies in einem Verbessern einer Kraftstoffeffizienz bzw. -wirtschaftlichkeit resultiert.
  • Insbesondere wird bei der obigen Konfiguration das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser als Wasser in den Zylinder eingespritzt, so dass die thermische Effizienz und Kraftstoffeffizienz des Motors zuverlässiger verbessert werden können. Spezifisch kann durch ein Einspritzen des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser mit einer höheren Dichte als Wasser in einer normalen Gasphase (Wasserdampf) eine große Menge an Wasser effizient bzw. wirksam in den Zylinder verglichen mit einem Einspritzen des Wassers in der Gasphase eingebracht werden. Daher wird die Menge an Gas, welche innerhalb des Zylinders verbleibt und den Hub und darüber hinaus eine Abgabe bzw. Leistung des Motors fortsetzt bzw. weiterführt, effizient erhöht. Weiters können durch ein Einspritzen des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser, welches eine geringe bis überhaupt keine latente Wärme erfordert, in den Zylinder, verglichen mit einem Einspritzen von Wasser in einer normalen flüssigen Phase, ein signifikanter Temperaturabfall im Inneren des Zylinders und die Verschlechterung der thermischen Effizienz, welche die latente Wärme begleiten, vermieden werden. Daher kann die thermische Effizienz verbessert werden.
  • Weiters wird innerhalb eines Segments des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl, wo eine Motorlast insbesondere hoch ist, eine Temperatur von Abgas extrem bzw. sehr hoch und dies ist nicht erwünscht für einen Auslass- bzw. Abgasdurchtritt, etc. In diesem Hinblick kann mit bzw. bei der obigen Konfiguration das Wasser den Expansionshub weiterführen bzw. verlängern, um die Kraftstoffmenge zu unterdrücken bzw. zu reduzieren, wie dies oben beschrieben ist. Daher kann eine Verbrennungstemperatur reduziert werden, um die Abgastemperatur abzusenken.
  • Zusätzlich wird bei der obigen Konfiguration innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder für die gegebene Periode, beinhaltend den oberen Totpunkt einer Verdichtung, derart eingespritzt, dass, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, der Kurbelwinkel bzw. Kurbelwellenwinkel des Motors der verzögernden Seite des oberen Totpunkts entspricht. Somit kann eine große Gesamtmenge des Wassers, welche in den Zylinder eingespritzt wird, sichergestellt werden, und es kann die Menge an Wasser, welche an dem Expansionshub zugeführt wird, erhöht werden. Daher kann das Wasser den Expansionshub noch weiter fortführen und eine Kraftstoffeffizienz kann zuverlässiger verbessert werden.
  • In der obigen Konfiguration kann der Motor ein Viertaktmotor sein. Innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. der Controller die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser derart regeln bzw. steuern, dass der Kurbelwinkel, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem oberen Totpunkt und etwa 15°CA (Kurbelwinkel) nach dem oberen Totpunkt an dem Verdichtungshub entspricht.
  • Somit kann das Wasser den Expansionshub effektiver bzw. wirksamer weiterführen.
  • Darüber hinaus kann in der obigen Konfiguration der Motor auch eine Temperaturerhöhungsvorrichtung für ein Erhöhen der Temperatur des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser, welches zu der Wassereinspritzeinrichtung zugeführt wird, unter Verwendung von Abgas beinhalten, welches aus dem Motor ausgetragen wird. Innerhalb eines Betriebsbereichs niedriger Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, wo die Motordrehzahl unter der Bezugsdrehzahl ist bzw. liegt, kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Wassereinspritzeinrichtung regeln bzw. steuern, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche wenigstens teilweise mit einer Periode überlappt, in welcher eine Kaltflammen-Reaktion des Mischgases im Inneren des Zylinders auftritt.
  • Somit wird, während eine Kraftstoffeffizienz innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl verbessert wird, wie dies oben beschrieben ist, innerhalb des Betriebsbereichs niedriger Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, wo die Abgastemperatur vergleichsweise niedrig ist, eine Zündverzögerungszeit verlängert bzw. erstreckt und es wird die Verbrennung bei einem weiter verzögerten Zeitpunkt durchgeführt und es kann somit die Abgastemperatur erhöht werden. Daher kann auch innerhalb des Betriebsbereichs niedriger Motordrehzahl die die Temperatur erhöhende Vorrichtung bzw. Temperaturerhöhungsvorrichtung in geeigneter Weise die Temperatur des Wassers erhöhen, welches zu der Wassereinspritzeinrichtung zugeführt wird, indem das Abgas verwendet wird, und das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser kann zu der Wassereinspritzeinrichtung und dem Zylinder zuverlässiger zugeführt werden.
  • Darüber hinaus kann bei der obigen Konfiguration die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Wassereinspritzeinrichtung regeln bzw. steuern, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder innerhalb eines Segments hoher Last und hoher Drehzahl einzuspritzen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo eine Motorlast eine Bezugslast oder darüber ist, und/oder die Regel- bzw. Steuereinrichtung kann die Wassereinspritzeinrichtung regeln bzw. steuern, um die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder innerhalb eines Segments niedriger Last und hoher Drehzahl zu stoppen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo die Motorlast unter der Bezugslast ist bzw. liegt.
  • Somit kann innerhalb des Segments hoher Last und hoher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl, wo sich die thermische Effizienz bzw. der thermische Wirkungsgrad insbesondere leicht verschlechtert und die Abgastemperatur leicht hoch wird, durch ein Einspritzen des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser die thermische Effizienz wirksam bzw. effektiv verbessert werden und es kann die Abgastemperatur effektiv bzw. wirksam reduziert werden. Demgegenüber kann innerhalb des Segments niedriger Last und hoher Drehzahl durch ein Stoppen bzw. Unterbrechen der Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser die für diese Einspritzung erforderliche Energie eingespart werden. Mit anderen Worten kann die Energie, welche für die Erzeugung des einen von superkritischem Wassers und subkritischem Wasser erforderlich ist, eingespart werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Regel- bzw. Steuervorrichtung für einen Motor zur Verfügung gestellt, wobei der Motor eine Wassereinspritzeinrichtung für ein Einspritzen von einem von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in einen Zylinder des Motors umfasst, wobei die Regel- bzw. Steuervorrichtung eine Regel- bzw. Steuereinrichtung umfasst, welche die Wassereinspritzeinrichtung innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, wo eine Motordrehzahl eine gegebene Referenz- bzw. Bezugsdrehzahl oder darüber ist, derart regelt bzw. steuert, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche einen oberen Totpunkt des Zylinders an einem Verdichtungshub beinhaltet, so dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.
  • Vorzugsweise regelt bzw. steuert innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser derart, dass der Kurbelwinkel, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem oberen Totpunkt und etwa 15°CA (Kurbelwinkel) nach dem oberen Totpunkt an dem Verdichtungshub entspricht.
  • Weiters bevorzugt regelt bzw. steuert die Regel- bzw. Steuervorrichtung die Wassereinspritzeinrichtung, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder innerhalb eines Segments hoher Last und hoher Drehzahl einzuspritzen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo eine Motorlast eine Bezugslast oder darüber ist, und die Regel- bzw. Steuereinrichtung regelt bzw. steuert die Wassereinspritzeinrichtung, um die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder innerhalb eines Segments niedriger Last und hoher Drehzahl zu stoppen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo die Motorlast unter der Bezugslast ist bzw. liegt.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Motors zur Verfügung gestellt, wobei der Motor eine Wassereinspritzeinrichtung für ein Einspritzen von einem von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in einen Zylinder des Motors umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines:
    Regelns bzw. Steuerns der Wassereinspritzeinrichtung innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, wo eine Motordrehzahl eine gegebene Bezugsdrehzahl oder darüber ist, derart, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche einen oberen Totpunkt des Zylinders an einem Verdichtungshub beinhaltet, so dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren darüber hinaus den Schritt eines Regelns bzw. Steuerns der Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser derart, dass der Kurbelwinkel, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem oberen Totpunkt und etwa 15°CA (Kurbelwinkel) nach dem oberen Totpunkt an dem Verdichtungshub entspricht.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte von einem der oben erwähnten Verfahren durchführen können.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, welche eine Struktur eines Motorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Motors.
  • 3 ist ein Druck-Enthalpie-Diagramm für Wasser, welches superkritisches Wasser illustriert.
  • 4 ist ein Druck-Enthalpie-Diagramm für Wasser, welches subkritisches Wasser illustriert.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche einen Betrieb eines Heizrohrs illustriert.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Regel- bzw. Steuersystem des Motors illustriert.
  • 7 ist ein Diagramm, welches einen Regel- bzw. Steuerbereich des Motors illustriert.
  • 8 zeigt Diagramme, welche eine Wärmeabgaberate, ein Kraftstoffeinspritzverhältnis und ein Wassereinspritzverhältnis innerhalb eines Bereichs niedriger Drehzahl bzw. Geschwindigkeit illustrieren.
  • 9A ist ein Diagramm, welches eine Temperatur eines Mischgases illustriert, wenn ein Zeitpunkt einer Wassereinspritzung vor einem Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung liegt, und 9B ist ein Diagramm, welches eine Temperatur des Mischgases illustriert, wenn der Zeitpunkt einer Einspritzung von Wasser mit einer Periode einer Kaltflammen-Reaktion überlappt.
  • 10 zeigt Diagramme, welche eine Wärmeabgaberate, ein Kraftstoffeinspritzverhältnis und ein Wassereinspritzverhältnis innerhalb eines Bereichs hoher Drehzahl bzw. Geschwindigkeit illustrieren.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 ist eine Ansicht, welche eine Struktur eines Motorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. Das Motorsystem dieser Ausführungsform beinhaltet einen Motor 1 eines Vier-Takt-Typs, einen Einlassdurchtritt 30 für ein Einbringen von Luft für eine Verbrennung in den Motor 1, einen Abgas- bzw. Auslassdurchtritt 40 für ein Ausbringen bzw. Austragen von Abgas, welches in dem Motor 1 generiert bzw. erzeugt wird, und eine Wasserzirkulationsvorrichtung 60.
  • Der Motor 1 ist beispielsweise ein Vierzylindermotor, welcher vier Zylinder 2 aufweist. In dieser Ausführungsform wird der Motor 1 durch ein Erhalten bzw. Empfangen von Kraftstoff angetrieben, welcher Benzin enthält. Das Motorsystem dieser Ausführungsform ist bzw. wird an einem Fahrzeug montiert und der Motor 1 wird als eine Antriebsquelle des Fahrzeugs verwendet.
  • (1) Motor
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des Motors 1.
  • Der Motor 1 beinhaltet einen Zylinderblock 3, welcher darin mit den Zylindern 2 ausgebildet ist, einen Zylinderkopf 4, welcher auf dem Zylinderblock 3 ausgebildet ist, und Kolben 5, welche in die Zylinder 2 eingepasst sind, um jeweils hin und her (in Aufwärts- und Abwärts-Richtungen) bewegbar zu sein.
  • Eine Verbrennungskammer 6 ist oberhalb jedes Kolbens 5 ausgebildet. Die Verbrennungskammer 6 ist ein sogenannter Pultdach-Typ und eine Dachoberfläche der Verbrennungskammer 6 (eine Bodenoberfläche des Zylinderkopfs 4) weist eine dreieckige Dachform bzw. -gestalt auf, welche durch zwei geneigte Oberflächen auf einer Einlassseite und einer Auslassseite ausgebildet ist.
  • Eine Kronenoberfläche 5a des Kolbens 5 weist einen Hohlraum 10, welcher durch ein Eindellen bzw. Vertiefen ausgebildet ist, zu einer gegenüberliegenden Seite von dem Zylinderkopf 4 (nach unten) auf, wobei ein Bereich bzw. eine Fläche ein Zentrum der Kronenoberfläche 5a beinhaltet. Der Hohlraum 10 ist ausgebildet, um ein Volumen entsprechend einem Hauptteil der Verbrennungskammer 6 aufzuweisen, wenn sich der Kolben 5 an einem oberen Totpunkt (TDC) befindet.
  • Der Zylinderkopf 4 ist jeweils mit Einlassöffnungen bzw. -ports 16 für ein Einbringen von Luft, welche von dem Einlassdurchtritt 30 zugeführt wird, in die Zylinder 2 (Verbrennungskammern 6) und Auslassöffnungen bzw. -ports 17 für ein Herausführen des Abgases, welches im Inneren der Zylinder 2 erzeugt bzw. generiert wird, zu dem Auslassdurchtritt 40 ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist jeder Zylinder 2 mit zwei Einlassöffnungen 16 und zwei Auslassöffnungen 17 ausgebildet. Der Zylinderkopf 4 ist darüber hinaus jeweils mit Einlassventilen 18 für ein Öffnen und Schließen der Einlassöffnungen 16 auf der Seite des Zylinders 2 und Auslassventilen 19 für ein Öffnen und Schließen der Auslassöffnungen 17 auf der Seite des Zylinders 2 versehen.
  • An jeder Auslassöffnung 17 ist ein Heiz- bzw. Wärmerohr (Temperaturerhöhungsvorrichtung) 70 festgelegt. In dieser Ausführungsform ist jede Auslassöffnung 17 mit einem Heizrohr 70 versehen, d. h. jeder Zylinder 2 ist mit zwei Heizrohren 70 versehen. Die Heizrohre 70 stellen ein Teil der Wasserzirkulationsvorrichtung 60 dar und eine detaillierte Beschreibung davon wird später gegeben.
  • Darüber hinaus sind Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (Kraftstoffzufuhreinrichtungen) 21 für ein Einspritzen des Kraftstoffs jeweils in die Zylinder 2 an dem Zylinderkopf 4 vorgesehen. Jede Kraftstoffeinspritzeinrichtung 21 ist derart angeordnet, dass ihr Spitzenteil nahe einer zentralen Achse des entsprechenden Zylinders 2 angeordnet und in Richtung zu einem im Wesentlichen zentralen bzw. mittigen Abschnitt der Kronenoberfläche des Kolbens 5 orientiert bzw. gerichtet ist.
  • Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 21 spritzt Kraftstoff, welcher von einer Kraftstoffpumpe (nicht illustriert) gepumpt wird, in den Zylinder 2 ein. In dieser Ausführungsform wird eine Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung durchgeführt, in welcher der Kraftstoff und Luft vorgemischt werden, um ein Mischgas zu bilden, und das Mischgas komprimiert bzw. verdichtet wird, um nahe dem TDC an einem Verdichtungs- bzw. Kompressionshub (CTDC) in allen Betriebsbereichen des Motorkörpers selbst zu zünden. Demgemäß sind in dem Beispiel von 2 Zündkerzen für ein Zünden des Gases im Inneren der Zylinder 2 nicht an dem Motor 1 vorgesehen; jedoch können in einem Fall, wo eine zusätzliche Zündleistung für eine geeignete Verbrennung des Mischgases in einem Kaltstart etc. erforderlich ist, die Zündkerzen in geeigneter Weise an dem Motor 1 vorgesehen sein.
  • Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 21 spritzt in den Zylinder 2 den Kraftstoff in einer Menge entsprechend einem Betriebs- bzw. Betätigungszustand des Motors 1 zu einem entsprechenden Zeitpunkt darin ein. In dieser Ausführungsform wird der Kraftstoff in den Zylinder 2 vor dem CTDC eingespritzt, um zu bewirken, dass sich das Mischgas nahe dem CTDC selbst entzündet.
  • Der Zylinderkopf 4 ist darüber hinaus mit Wassereinspritzeinrichtungen 22 für ein Einspritzen von superkritischem Wasser oder subkritischem Wasser jeweils in die Zylinder 2 versehen. Wie dies in 2 illustriert ist, ist jede Wassereinspritzeinrichtung 22 an dem Zylinderkopf 4 derart festgelegt, um das Wasser in die entsprechende Verbrennungskammer 6 von einer Seite davon einzuspritzen, und ist derart angeordnet, dass ihr Spitzenteil in Richtung zu einem Inneren der Verbrennungskammer 6 von einer inneren Umfangsoberfläche der Verbrennungskammer 6 orientiert bzw. gerichtet ist.
  • Darüber hinaus ist die Wassereinspritzeinrichtung 22 benachbart zu der Auslassöffnung 17 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Wassereinspritzeinrichtung 22 unmittelbar unterhalb der Auslassöffnung 17 angeordnet. Als die Wassereinspritzeinrichtung 22 kann beispielsweise eine Einspritzeinrichtung für ein Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder 2, welche in konventionellen bzw. bekannten Motoren verwendet wird, angewandt werden, für welche eine Beschreibung einer spezifischen Struktur hier weggelassen wird. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass die Wassereinspritzeinrichtung 22 das superkritische Wasser in den Zylinder 2 bei beispielsweise etwa 20 MPa einspritzt.
  • Die Einspritzung von superkritischem/subkritischem Wasser in die Zylinder 2 dient hauptsächlich für ein Verbessern einer Kraftstoffeffizienz.
  • Spezifisch ist durch ein Einspritzen des Wassers in die Zylinder 2 das Wasser fähig, als ein Betriebsgas zu fungieren, um einen Expansionshub weiterzuführen bzw. weiterzuentwickeln. Somit ist bzw. wird eine Menge an Kraftstoff, welcher zu den Zylindern 2 zugeführt wird, reduziert, während dasselbe Arbeitsausmaß, d. h. Motorabgabe bzw. -leistung beibehalten wird, und es wird eine Kraftstoffeffizienz verbessert.
  • Weiters dient ein Verwenden des superkritischen Wassers oder des subkritischen Wassers als das Wasser, welches in die Zylinder 2 eingespritzt wird, dazu, um zuverlässig die thermische Effizienz und Kraftstoffeffizienz des Motors 1 zu verbessern. Spezifisch wird durch ein Einspritzen des superkritischen Wassers oder des subkritischen Wassers mit einer höheren Dichte als Wasser in einer normalen Gasphase (Wasserdampf) eine große Menge an Wasser effizient bzw. wirksam in die Zylinder verglichen mit einem Einspritzen des Wassers in der Gasphase eingebracht. Daher wird die Menge an Gas, welches innerhalb der Zylinder verbleibt und den Hub, und somit eine Ausgabe bzw. Leistung des Motorkörpers unterstützt bzw. weiterführt, effizient bzw. wirksam erhöht. Weiters werden durch ein Einspritzen von einem des superkritischen Wassers und des subkritischen Wassers, welches nur eine geringe bis überhaupt keine latente Wärme erfordert, in die Zylinder 2, verglichen mit einem Einspritzen von Wasser in einer normalen flüssigen Phase, ein beträchtlicher bzw. signifikanter Temperaturabfall im Inneren der Zylinder und eine Verschlechterung der thermischen Effizienz, welche durch die latente Wärme begleitet sind bzw. werden, vermieden. Daher wird die thermische Effizienz bzw. der thermische Wirkungsgrad verbessert.
  • Eine spezifische Beschreibung betreffend diesen Gegenstand wird unter Bezugnahme auf 3 gegeben, welche ein Druck-Enthalpie-Diagramm für Wasser ist, von welchem eine horizontale Achse eine Enthalpie anzeigt und eine vertikale Achse einen Druck anzeigt. In 3 ist ein Bereich bzw. eine Fläche Z2 ein Bereich einer Flüssigkeit, ist ein Bereich Z3 ein Bereich von Gas und ist ein Bereich Z4 ein Bereich von gemeinsam existierender Flüssigkeit und Gas. Linien LT350, LT400, ..., LT1000, welche durch durchgehende Linien angezeigt sind, sind isothermische Linien, welche jeweils durch ein Verbinden von Punkten derselben Temperatur gebildet sind bzw. werden. Die Ziffern der Linien zeigen Temperaturen (K) an. Beispielsweise ist LT350 eine isothermische Linie von 350 K und es ist LT1000 eine isothermische Linie von 1.000 K. Weiters ist ein Punkt X1 der kritische Punkt und ein Bereich Z1 ist ein Bereich, wo eine Temperatur und ein Druck höher sind als der kritische Punkt X1, und das superkritische Wasser gehört zu diesem Bereich Z1. Spezifisch sind, während der kritische Punkt von Wasser bei der Temperatur von 647,3 K und dem Druck von 22,12 MPa liegt, die Temperatur und der Druck des superkritischen Wassers dieselben oder darüber, mit anderen Worten ist bzw. liegt die Temperatur bei 647,3 K oder darüber und ist bzw. liegt der Druck bei 22,12 MPa oder darüber.
  • In 3 sind Linien LR0.01, LR0.1, ..., LR500, welche durch strichlierte Linien angezeigt sind, isochore Linien, welche jeweils durch ein Verbinden von Punkten derselben Dichte gebildet werden. Die Zahlen der Linien zeigen Dichten (kg/m3) an. Beispielsweise ist LR0.01 eine isochore Linie von 0,01 kg/m3 und es ist eine LR500 eine isochore Linie von 500 kg/m3.
  • Wie dies aus Vergleichen dieser isochoren Linien LR mit den Bereichen Z1 und Z3 ersichtlich ist, beträgt die Dichte von Wasser innerhalb des Bereichs Z1, mit anderen Worten des superkritischen Wassers, etwa 50 kg/m3 bis 500 kg/m3, welche nahe zu derjenigen von Wasser in der flüssigen Phase und viel höher als die Dichte von Wasser in der Gasphase ist.
  • Daher wird durch ein Einspritzen des superkritischen Wassers mit der hohen Dichte in die Zylinder 2 eine große Menge an Wasser effizient in die Zylinder verglichen mit einem Einspritzen des Wassers in der Gasphase eingebracht.
  • Es ist festzuhalten, dass das superkritische Wasser, welches durch das Motorsystem erzeugt und in die Zylinder 2 eingespritzt wird, vorzugsweise eine Dichte von 250 kg/m3 oder darüber aufweist.
  • Weiters erfordert, wie dies durch den Pfeil Y1 in 3 angezeigt ist, Wasser in einer normalen flüssigen Phase eine hohe Enthalpie, um sich in Gas umzuwandeln. Mit anderen Worten erfordert das Wasser in der normalen flüssigen Phase eine vergleichsweise hohe latente Wärme, um sich in Gas umzuwandeln bzw. zu ändern. In diesem Hinblick erfordert, wie dies durch den Pfeil Y2 angedeutet ist, das superkritische Wasser nahezu keine Enthalpie, mit anderen Worten latente Wärme, um sich in Wasser in einer normalen Gasphase umzuwandeln bzw. zu ändern.
  • Daher werden durch ein Einspritzen des superkritischen Wassers, welches nicht eine latente Wärme erfordert, in die Zylinder 2, verglichen mit einem Einspritzen des Wassers in der normalen flüssigen Phase, ein signifikanter Temperaturabfall im Inneren der Zylinder und die Verschlechterung der thermischen Effizienz, welche durch die latente Wärme begleitet werden, vermieden.
  • Hier weist, wie dies aus 3 ersichtlich ist, Wasser, welches zu einem Bereich nahe dem Bereich Z1 gehört, eine hohe Dichte auf und erfordert eine geringe latente Wärme, um sich in Gas umzuwandeln, wobei dies Eigenschaften ähnlich zu dem superkritischen Wasser sind. Daher kann, obwohl das superkritische Wasser in die Zylinder 2 in dieser Ausführungsform eingespritzt wird, wie dies oben beschrieben ist, anstelle des superkritischen Wassers subkritisches Wasser, welches Wasser ist, welches zu dem Bereich nahe dem Bereich Z1 gehört, erzeugt bzw. generiert und in die Zylinder 2 eingespritzt werden. Beispielsweise kann subkritisches Wasser innerhalb eines Bereichs Z10, wo die Temperatur 600 K oder darüber ist bzw. beträgt und die Dichte 250 kg/m3 oder darüber ist bzw. beträgt (siehe 4), erzeugt und eingespritzt werden.
  • (2) Einlassdurchtritt
  • Der Einlassdurchtritt 30 ist mit einer Luftreinigungseinrichtung 31 und einem Drosselventil 32 versehen, welche in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite angeordnet sind. Die Luft tritt durch die Luftreinigungseinrichtung 31 und das Drosselventil 32 hindurch und wird dann in den Motor 1 eingebracht.
  • Das Drosselventil 32 öffnet und schließt den Einlassdurchtritt 30. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass in dieser Ausführungsform, während sich der Motor in Betrieb befindet, das Drosselventil 32 grundlegend vollständig geöffnet oder nahezu vollständig geöffnet gehalten wird, und nur in einer beschränkten bzw. begrenzten Betriebsbedingung (d. h. der Motor angehalten wird) das Drosselventil 32 geschlossen ist bzw. wird, um den Einlassdurchtritt 30 zu blockieren.
  • (3) Auslassdurchtritt
  • Der Auslassdurchtritt 40 ist in der folgenden Reihenfolge von seiner stromaufwärtigen Seite versehen mit einem reinigenden bzw. Reinigungssystem 41 für ein Reinigen des Abgases, einem Wärmetauscher (Temperaturerhöhungsvorrichtung) 42, einem Kondensator 43 und einem Auslass-Verschlussventil bzw. -Sperrschieber 44. Der Wärmetauscher 42 und der Kondensator 43 stellen ein Teil der Wasserzirkulationsvorrichtung 60 dar. Das Reinigungssystem 41 umfasst beispielsweise einen Dreiweg-Katalysator.
  • In dieser Ausführungsform sind, wie dies in 1 etc. illustriert ist, das Reinigungssystem 41 und der Wärmetauscher 42 im Inneren einer Wärmesammlungs- bzw. -speicherungsummantelung 49 für eine Wärmebeibehaltung bzw. -rückhaltung des Reinigungssystems 41 und des Wärmetauschers 42 aufgenommen. Die Wärmespeicherummantelung 49 weist eine Struktur eines doppelten Rohrs auf, von welcher eine äußere Umfangswand einen Raum 49a darin ausbildet. Der Raum 49a ist mit einem Wärmespeichermittel bzw. -agens gefüllt und durch dieses Wärmespeicher- bzw. -sammelmittel halten das Reinigungssystem 41 und der Wärmetauscher 42 Wärme zurück. Mit anderen Worten wird, wenn das Abgas bei einer hohen Temperatur in das Reinigungssystem 41 etc. fließt bzw. strömt, welches im Inneren der Wärmespeicherummantelung 49 angeordnet ist, das Wärmespeichermittel innerhalb des Raums 49a durch das Abgas erwärmt, und dann halten das Reinigungssystem 41 und der Wärmetauscher 42 Wärme durch das Wärmespeichermittel zurück. Beispiele des Wärmespeichermittels beinhalten ein Speichermittel für latente Wärme, welches schmilzt, indem es erwärmt wird, und thermische Energie sammelt bzw. speichert, wie beispielsweise Erythritol, und ein chemisches Wärmespeichermittel, welches eine chemische Reaktion bewirkt, indem es erwärmt bzw. erhitzt wird, und thermische Energie speichert, wie beispielsweise Kalziumchlorid. Durch die Wärmerückhaltung mit dem Wärmesammel- bzw. -speichermittel wie oben wird Wasser im Inneren eines Wärmeaustauschdurchtritts 61a (später beschrieben) effektiv bzw. wirksam in seiner Temperatur durch den Wärmetauscher 42 erhöht, und das reinigende bzw. Reinigungssystem 41 wird auf einer geeigneteren Temperatur gehalten.
  • Der Auslass-Sperrschieber 44 stimuliert eine Rezirkulation bzw. Rückführung von Abgasrezirkulations-(EGR) Gas zurück zu dem Einlassdurchtritt 30.
  • Spezifisch wird mit dem Motorsystem dieser Ausführungsform ein EGR Durchtritt 51, welcher ein Teil des Einlassdurchtritts 30 stromabwärts von dem Drosselventil 32 mit einem Teil des Auslassdurchtritts 40 stromaufwärts von dem Reinigungssystem 41 in Verbindung setzt, ausgebildet, und ein Anteil des Abgases wird zu dem Einlassdurchtritt 30 rezirkuliert bzw. rückgeführt. Weiters öffnet und schließt der Auslass-Sperrschieber 44 den Auslassdurchtritt 40. Wenn die EGR durchgeführt wird und ein Druck im Inneren des Auslassdurchtritts 40 niedrig ist, wird eine Öffnung des Auslass-Sperrschiebers bzw. -Verschlussventils 44 verengt, um einen Druck im Inneren eines stromaufwärtigen Teils des EGR Durchtritts 51 zu erhöhen und die EGR Gas Rezirkulation zu stimulieren.
  • Der EGR Durchtritt 51 ist mit einem EGR Ventil 52 für ein Öffnen und Schließen des EGR Durchtritts 51 versehen, und eine Menge des EGR Gases, welches zu dem Einlassdurchtritt 30 rezirkuliert wird, wird durch ein Einstellen einer Öffnung des EGR Ventils 52 geregelt bzw. gesteuert. Weiters ist in dieser Ausführungsform der EGR Durchtritt 51 mit einer EGR Kühleinrichtung 53 für ein Kühlen des EGR Gases versehen, welches dadurch hindurchtritt, und das EGR Gas wird zu dem Einlassdurchtritt 30 rezirkuliert, nachdem es durch die EGR Kühleinrichtung 53 gekühlt wurde.
  • Das EGR Ventil 52 wird beispielsweise innerhalb eines Motorbetriebsbereichs geöffnet, wo die Motorlast vergleichsweise niedrig ist, und das EGR Gas wird in die Zylinder 2 innerhalb dieses Bereichs eingebracht.
  • (4) Wasserzirkulationsvorrichtung
  • Die Wasserzirkulationsvorrichtung 60 generiert bzw. erzeugt superkritisches Wasser durch ein Verwenden von thermischer Energie des Abgases.
  • Die Wasserzirkulationsvorrichtung 60 beinhaltet zusätzlich zu den Heiz- bzw. Wärmerohren 70, dem Wärmetauscher 42 und dem Kondensator 43 einen Wasserzufuhr- bzw. -lieferdurchtritt 61, welcher die Wassereinspritzeinrichtungen 22 mit dem Kondensator 43 verbindet, einen Wassertank bzw. -behälter 62, eine Niederdruckpumpe 63 und eine Hochdruckpumpe (Pumpe) 64.
  • Der Kondensator 43 kondensiert Wasser (Wasserdampf) innerhalb des Abgases, welches durch den Auslassdurchtritt 40 hindurchtritt, und das Wasser, welches durch den Kondensator 43 kondensiert wird, wird zu den Wassereinspritzeinrichtungen 22 zugeführt. Somit wird in dieser Ausführungsform das Wasser innerhalb des Abgases als das Wasser verwendet, welches in die Zylinder 2 eingespritzt wird. Der Wasserbehälter 62 speichert das kondensierte Wasser darin. Das kondensierte Wasser, welches durch den Kondensator 43 generiert bzw. erzeugt wird, wird in den Wasserbehälter 62 durch den Wasserzufuhrdurchtritt 61 eingebracht und in dem Wasserbehälter 62 gespeichert bzw. gelagert.
  • Die Niederdruckpumpe 63 ist an einer Position des Wasserzufuhrdurchtritts 61 zwischen dem Wasserbehälter 62 und dem Wärmetauscher 42 angeordnet und pumpt das kondensierte Wasser im Inneren des Wasserbehälters 62 zu dem Wärmetauscher 42. Das kondensierte Wasser in dem Wasserbehälter 62 wird zu dem Wärmetauscher 42 durch die Niederdruckpumpe 63 gepumpt.
  • Der Wärmetauscher 42 tauscht Wärme zwischen dem kondensierten Wasser, welches durch die Niederdruckpumpe 63 gepumpt wird, und dem Abgas, welches durch den Auslass- bzw. Abgasdurchtritt 40 hindurchtritt. Der Wärmetauscher 42 ist an einer Position des Auslassdurchtritts 40 stromabwärts von dem Reinigungssystem 41 angeordnet, um zu dem Reinigungssystem 41 benachbart bzw. daran anschließend zu sein.
  • In dieser Ausführungsform wird das Teil 61a des Wasserzufuhrdurchtritts 61 in den Auslassdurchtritt 40 eingesetzt, um damit in Kontakt zu sein, und derart wird der Wärmetauscher 42 ausgebildet. Mit anderen Worten wird der Wärmetauscher 42 durch das Teil 61a des Wasserzufuhrdurchtritts 61 und des Auslassdurchtritts 40 derart gebildet, dass das Abgas außerhalb des Teils 61a vorbeitritt. Nachfolgend wird das Teil des Wasserzufuhrdurchtritts 61, welches in den Auslassdurchtritt 40 eingesetzt ist bzw. wird, als der Wärmeaustauschdurchtritt 61a bezeichnet.
  • Der Wärmeaustauschdurchtritt 61a ist bzw. wird in ein Teil des Auslassdurchtritts 40 unmittelbar stromabwärts von dem Reinigungssystem 41 eingesetzt. Spezifisch ist der Wärmeaustauschdurchtritt 61a in den Auslassdurchtritt 40 eingesetzt, welcher im Inneren der Wärmespeicherummantelung 49 angeordnet ist. Daher halten in dieser Ausführungsform der Wärmetauscher 42 und der Wärmeaustauschdurchtritt 61a, ebenso wie das Reinigungssystem 41 Wärme durch die Wärmespeicherummantelung bzw. das Wärmespeichergehäuse 49 zurück.
  • Das kondensierte Wasser im Inneren des Wärmeaustauschdurchtritts 61a wird in der Temperatur durch das Abgas erhöht, welches durch das Teil des Auslassdurchtritts 40 hindurchtritt, wo der Wärmeaustauschdurchtritt 61a eingesetzt ist. Spezifisch wird, wenn die Temperatur des Abgases, welches durch das Teil des Auslassdurchtritts 40 hindurchtritt, wo der Wärmeaustauschdurchtritt 61a eingesetzt ist, höher ist als die Temperatur des kondensierten Wassers im Inneren des Wärmeaustauschdurchtritts 61a, die thermische Energie auf das kondensierte Wasser von dem Abgas aufgebracht bzw. angewandt und es wird das kondensierte Wasser in seiner Temperatur erhöht. Es ist anzumerken bzw. festzuhalten, dass die Temperatur des Abgases, welches aus dem Motorkörper 1 ausgebracht wird, konstant etwa 100°C oder darüber beträgt, wobei dies konstant höher als die Temperatur des kondensierten Wassers in der flüssigen Phase ist. Daher wird das kondensierte Wasser im Inneren des Wärmeaustauschdurchtritts 61a immer in der Temperatur durch das Abgas erhöht.
  • In dieser Ausführungsform erhält, da der Wärmeaustauschdurchtritt 61a unmittelbar stromabwärts von dem Reinigungssystem 41 angeordnet ist, wie dies oben beschrieben ist, das kondensierte Wasser im Inneren des Wärmeaustauschdurchtritts 61a auch Reaktionswärme an dem Reinigungssystem 41. Somit wird das kondensierte Wasser effektiv bzw. wirksam in seiner Temperatur erhöht. Zusätzlich wird das kondensierte Wasser wirksam in seiner Temperatur durch die Wärmerückhaltung des Wärmeaustauschdurchtritts 61a durch die Wärmespeicherummantelung 49 erhöht.
  • Die Hochdruckpumpe 64 pumpt das kondensierte Wasser von dem Wärmetauscher 42 zu den Wassereinspritzeinrichtungen 22. Die Hochdruckpumpe 64 ist in dem Wasserzufuhrdurchtritt 61 zwischen dem Wärmetauscher 42 (d. h. dem Wärmeaustauschdurchtritt 61a) und den Wärme- bzw. Heizrohren 70 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 64 pumpt das superkritische Wasser zu den Wassereinspritzeinrichtungen 22, indem das kondensierte Wasser, welches in seiner Temperatur durch den Wärmetauscher 42 erhöht wurde, unter Druck gesetzt wird.
  • Hier fließt bzw. strömt das superkritische Wasser, nachdem es stark durch die Hochdruckpumpe 64 unter Druck gesetzt wurde, durch ein Teil des Wasserzufuhrdurchtritts 61 stromabwärts von der Hochdruckpumpe 64. Daher ist dieses Teil für eine Hochdruckverwendung verrohrt bzw. ausgebildet.
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform das superkritische Wasser grundlegend bzw. im Wesentlichen durch ein Erhöhen des kondensierten Wassers in seiner Temperatur und seinem Druck durch den Wärmetauscher 42 und die Hochdruckpumpe 64 erzeugt und wird zu den Wassereinspritzeinrichtungen 22 zugeführt.
  • Es ist festzuhalten, dass, wenn die Temperatur des Abgases, welches aus den Zylindern 2 ausgebracht wird, vergleichsweise hoch ist, das Wasser im Inneren des Wasserzufuhrdurchtritts 61 in seiner Temperatur durch dieses Abgas hoher Temperatur durch die Wärmerohre 70 erhöht wird.
  • Spezifisch tauscht jedes Wärmerohr 70 Wärme zwischen dem Wasser, welches von der Hochdruckpumpe 64 gepumpt wird, und dem Abgas aus, welches durch den Auslassdurchtritt 40 hindurchtritt. Das Wärmerohr 70 erhöht die Temperatur des kondensierten Wassers nur, wenn die Temperatur des Abgases über einer Referenz- bzw. Bezugstemperatur ist bzw. liegt.
  • In dieser Ausführungsform weist das Wärmerohr 70 eine im Wesentlichen als kreisförmige Säule geformte Kontur auf, welche sich in einer gegebenen Richtung erstreckt. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche einen Betrieb des Wärmerohrs 70 illustriert. Wie dies in dieser 5 und auch in 2 illustriert ist, ist das Wärmerohr 70 derart angeordnet, dass ein Endteil 71 davon in seinen Längsrichtungen in die Auslassöffnung 17 eingesetzt wird, um in Kontakt mit dem Abgas zu sein, und das andere Endteil 72 davon in den Wasserzufuhrdurchtritt 61 eingesetzt wird, um in Kontakt mit dem Wasser in dem Wasserzufuhrdurchtritt 61 zu sein.
  • Wie dies oben unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben wurde, wird in dieser Ausführungsform das Wärmerohr 70 in jede Auslassöffnung 17 eingesetzt. Spezifisch ist bzw. wird ein Druckspeicher- bzw. -sammelteil 65, welches sich in der ausgerichteten Richtung der Zylinder 2 erstreckt, an einem Teil des Wasserzufuhrdurchtritts 61 nahe seinem stromabwärtigen Ende vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, und unabhängige Durchtritte 61b erstrecken sich jeweils in Richtung zu den Wassereinspritzeinrichtungen 22 von dem Druckspeicherteil 65. Darüber hinaus ist jede Auslassöffnung 17 mit einem Wärmerohr 70 versehen und die Endteile 71 und 72 jedes Wärmerohrs 70 sind bzw. werden jeweils in die Auslassöffnung 17 und das Druckspeicherteil 65 eingesetzt.
  • In dieser Ausführungsform ist, wie dies in 2 illustriert ist, das Druckspeicherteil 65 nahe dem Zylinderkopf 4 angeordnet und es ist bzw. wird das Wärmerohr 70 in den Zylinderkopf 4 eingebaut. Spezifisch ist das Druckspeicherteil 65 oberhalb der Auslassöffnungen 17 angeordnet und das Wärmerohr 70 erstreckt sich im Wesentlichen nach oben von einem inneren Raum der Auslassöffnung 17 und ist bzw. wird in das Druckspeicherteil 65 eingesetzt. In dieser Ausführungsform ist das Endteil 71 des Wärmerohrs 70 auf der Seite der Auslassöffnung 17 mit einer gestapelten Rippe 73 versehen, welche durch ein Stapeln von metallischen Plattengliedern in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung gebildet wird, um die übertragene Menge an Wärme des Abgases in der Auslassöffnung 17 an das Endteil 71 zu erhöhen.
  • Wie dies in 5 illustriert ist, ist das Wärmerohr 70 ein Rohr- bzw. Leitungsglied, welches aus einem Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit (z. B. Metall) hergestellt ist, und beinhaltet ein flüssiges Arbeitsmedium (Medium) S darin in einem Vakuumzustand. Ein poröses Glied 70a (z. B. ein metallisches Gitter) ist in einer inneren Wand des Wärmerohrs 70 vorgesehen, um eine Kapillarstruktur, einen sogenannten Docht zu bilden.
  • In dem Wärmerohr 70 ist bzw. wird das Endteil 71, welches in die Auslassöffnung 17 eingesetzt ist (nachfolgend geeignet als ”das Endteil 71 der Wärmeempfangsseite” bezeichnet) durch das Abgas aufgewärmt und nach einem Überschreiten einer gegebenen Temperatur verdampft das Arbeitsmedium S, und es verteilt sich, wie dies durch den Pfeil Y10 von 5 angezeigt bzw. angedeutet ist, in Richtung zu dem anderen Endteil 72, welches in den Wasserzufuhrdurchtritt 61 eingesetzt ist (nachfolgend geeignet als ”das Endteil 72 der Wärmeabgabeseite” bezeichnet). Hier nimmt die Temperatur des Abgases in der Auslassöffnung 17 durch Einbringen seiner thermischen Energie auf das Wärmerohr 70, d. h. das Arbeitsmedium S ab. Darüber hinaus kondensiert der Dampf des Arbeitsmediums S durch ein Freigeben bzw. Abgeben von Wärme von dem Endteil 72 der Wärmeabgabeseite zu dem Wasserzufuhrdurchtritt 61, und kehrt dann dazu zurück, flüssig zu sein. Hier wird das Wasser im Inneren des Wasserzufuhrdurchtritts 61 in seiner Temperatur durch ein Empfangen der thermischen Energie von dem Arbeitsmedium S erhöht. Wie dies durch den Pfeil Y20 von 5 angedeutet ist, kehrt das Arbeitsmedium S, nachdem es zu der flüssigen Phase zurückgekehrt ist, zu dem Endteil 71 der Wärmeaufnahme- bzw. -empfangsseite aufgrund der Kapillarwirkung in dem porösen Glied 70a zurück, und nimmt dann thermische Energie von dem Abgas auf, um sich wiederum in Dampf zu ändern bzw. zu verwandeln. Diese thermische Energie wird auf das Wasser im Inneren des Wasserzufuhrdurchtritts 61 aufgebracht bzw. übertragen.
  • In dieser Ausführungsform wird die Temperatur des Abgases, bei welcher der Wärmetransfer auftritt (Referenz- bzw. Bezugstemperatur), auf etwa 650 K eingestellt bzw. festgelegt und das Arbeitsmedium S entsprechend dazu in dem Heiz- bzw. Wärmerohr 70 aufgenommen. Beispielsweise ist das Arbeitsmedium S Cäsium.
  • Somit wird in dieser Ausführungsform, wenn die Temperatur des Abgases hoch wird, indem die gegebene Temperatur überschritten wird, und das Arbeitsmedium S seinen Koch- bzw. Siedepunkt aufgrund des Wärmerohrs 70 übersteigt bzw. überschreitet, die thermische Energie des Abgases in der Auslassöffnung 17 auf den Wasserzufuhrdurchtritt 61 aufgebracht bzw. angewandt und die Temperatur des Wassers darin wird erhöht. Daher ist bzw. wird die Temperatur des Wassers im Inneren des Wasserzufuhrdurchtritts 61 im Wesentlichen konstant durch den Wärmetauscher 42 erhöht, und wenn die Temperatur des Abgases hoch ist, welche über der Referenz- bzw. Bezugstemperatur ist bzw. liegt, erhöht das Wärmerohr 70 die Temperatur des Wassers im Inneren des Wasserzufuhrdurchtritts 61 noch höher durch das Abgas, und das superkritische Wasser wird erzeugt, indem effektiv bzw. wirksam die Energie des Abgases verwendet wird. Insbesondere wird, da das Wärmerohr 70 nahe dem Zylinder 2 angeordnet ist, die Temperatur des Wassers im Inneren des Wasserzufuhrdurchtritts 61 effektiv durch das Wärmerohr 70 erhöht, indem die hohe thermische Energie des Abgases verwendet wird. Weiters wird, wenn die Abgastemperatur übermäßig hoch ist, die Temperatur des Abgases, welches in das Reinigungssystem 41 fließt bzw. strömt, durch das Wärmerohr 70 abgesenkt, und wenn die Abgastemperatur niedrig ist, wird das Abgas in das Reinigungssystem 41 unverändert strömen gelassen, um das Reinigungssystem 41 auf einer hohen Temperatur zu halten. Somit wird die Temperatur des Reinigungssystems 41 innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten.
  • (5) Regel- bzw. Steuersystem
  • (5-1) Systemkonfiguration
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Regel- bzw. Steuersystem des Motorkörpers illustriert. Wie dies in 6 illustriert ist, wird das Motorsystem dieser Ausführungsform durch ein Antriebsstrang-Regel- bzw. -Steuermodul (PCM, kann nachfolgend als die Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. der Controller bezeichnet werden) 100 insgesamt geregelt bzw. gesteuert. Das PCM 100 besteht, wie dies gut bekannt ist, aus einem Mikroprozessor, beinhaltend eine CPU, ein ROM und ein RAM.
  • Das PCM 100 ist bzw. wird elektrisch mit verschiedenen Sensoren für ein Detektieren eines Betriebszustands des Motors verbunden.
  • Beispielsweise ist der Zylinderblock 3 mit einem Kurbelwinkelsensor SN1 für ein Detektieren eines Rotationswinkels und einer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit einer Kurbelwelle, mit anderen Worten einer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl versehen. Weiters ist ein Luftstromsensor SN2 für ein Detektieren einer Luftmenge (Frischluftmenge), welche in den Zylinder 2 durch die Luftreinigungseinrichtung 31 zu saugen ist, in dem Einlassdurchtritt 30 zwischen der Luftreinigungseinrichtung 31 und dem Drosselventil 32 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Beschleunigungseinrichtungs- bzw. Gaspedal-Öffnungssensor SN3 für ein Detektieren einer Position eines Gaspedals (Beschleunigungseinrichtungsöffnung), welches außerhalb des Bereichs der Zeichnungen angeordnet und durch einen Fahrer des Fahrzeugs geregelt bzw. gesteuert wird, an dem Fahrzeug vorgesehen.
  • Das PCM 100 regelt bzw. steuert entsprechende Teile des Motors, während verschiedene Bestimmungen, Vorgänge bzw. Betätigungen etc. basierend auf eingegebenen bzw. Eingangssignalen von den verschiedenen Sensoren durchgeführt werden. Spezifisch ist das PCM 100 elektrisch mit den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 21, den Wassereinspritzeinrichtungen 22, dem Drosselventil 32, dem Auslass-Schieberventil 44, dem EGR Ventil 52, der Niederdruckpumpe 63, der Hochdruckpumpe 64, etc. verbunden und gibt Regel- bzw. Steuersignale an diese Komponenten basierend auf Resultaten der Betätigungen, etc. aus.
  • Beispielsweise wird, wie dies oben beschrieben ist, das Drosselventil 32 nur in einer beschränkten bzw. begrenzten Betriebsbedingung geschlossen, wenn beispielsweise der Motor angehalten wird. Das PCM 100 schließt das Drosselventil 32 in einer derartigen Betriebsbedingung bzw. einem derartigen Betriebszustand.
  • Weiters spritzt, wie dies oben beschrieben ist, das PCM 100 den Kraftstoff in den Zylinder 2 vor dem CTDC ein.
  • Darüber hinaus öffnet, wie oben beschrieben, das PCM 100 das EGR Ventil 52 innerhalb des Motorbetriebsbereichs, wo eine Motorlast vergleichsweise gering ist, und weiters verengt, wenn die Motorlast insbesondere niedrig ist und der Druck in dem Auslassdurchtritt 40 niedrig bzw. gering ist, das PCM 100 die Öffnung des Auslass Schieberventils 44. Darüber hinaus öffnet das PCM 100 das EGR Ventil 52 und stoppt die Rezirkulation bzw. Rückführung des EGR Gases innerhalb des Motorbetriebsbereichs, wo eine Motorlast vergleichsweise hoch ist.
  • Weiters regelt bzw. steuert das PCM 100 die Wassereinspritzeinrichtung 22 basierend auf einer Regel- bzw. Steuerkarte von 7. 7 ist die Regel- bzw. Steuerkarte, von welcher eine horizontale Achse die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl anzeigt und eine vertikale Achse die Motorlast anzeigt. Wie dies in 7 illustriert ist, sind bzw. werden ein Bereich A1 niedriger Drehzahl bzw. Geschwindigkeit, wo die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl unter einer Bezugsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl N1 ist bzw. liegt, und ein Bereich A2 hoher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl, wo die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl die Bezugsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl N1 oder darüber ist, als ein Regel- bzw. Steuerbereich des Motorkörpers bezeichnet. Der Bereich A2 hoher Drehzahl wird bezeichnet, um ein Segment A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, wo die Motorlast eine Bezugs- bzw. Referenzlast T1 oder darüber ist, und ein Segment A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl aufzuweisen, wo die Motorlast unter der Referenzlast T1 ist bzw. liegt. Nachfolgend werden Regelungen bzw. Steuerungen, welche sich auf die Wassereinspritzung innerhalb des Bereichs und der Segmente A1, A2_1 und A2_2 beziehen, jeweils beschrieben.
  • (5-2) Bereich niedriger Drehzahl
  • Innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl werden, um eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern, die Niederdruckpumpe 63 und die Hochdruckpumpe 64 angetrieben, um das superkritische Wasser in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 einzuspritzen.
  • Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl die Abgastemperaturleicht niedrig verglichen mit dem Bereich A2 hoher Drehzahl wird, da ein Kühlverlust hoch ist, etc., und das superkritische Wasser nicht geeignet durch die Energie des Abgases generiert bzw. erzeugt werden kann. Spezifisch arbeitet innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl, da die Temperatur des Abgases niedrig ist, das Wärmerohr 70 nicht und das kondensierte Wasser kann nicht geeignet in seiner Temperatur mit dem Abgas durch den Wärmetauscher 42 erhöht werden.
  • Daher wird innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl das superkritische Wasser eingespritzt, um eine Zündverzögerungszeit zu erstrecken bzw. zu verlängern, so dass das superkritische Wasser zuverlässiger erzeugt wird. Mit anderen Worten wird durch ein Erstrecken bzw. Verlängern der Zündverzögerungszeit, um den Zeitpunkt einer Verbrennung zu verzögern, die Temperatur des Abgases erhöht und es wird die Temperatur des kondensierten Wassers auch geeignet durch den Wärmetauscher 42 erhöht, und es wird die Möglichkeit für das Wärmerohr 70 für ein Arbeiten erhöht, so dass das superkritische Wasser zuverlässiger erzeugt wird.
  • Hier ist die Zündzeitverzögerung eine Zeitperiode von der Kraftstoffeinspritzung, bis sich das Mischgas entzündet, und hier ist der Zündzeitpunkt ein Zeitpunkt, bei welchem eine Kaltflammen-Reaktion des Mischgases endet und eine Heißflammen-Reaktion startet.
  • Eine spezifische Beschreibung betreffend diesen Gegenstand wird unter Bezugnahme auf 8 gegeben, welche Diagramme zeigt, welche schematisch ein Beispiel einer Wärmeabgabe- bzw. -freisetzungsrate, eines Kraftstoffeinspritzverhältnisses und eines Wassereinspritzverhältnisses zeigen, wenn die Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl durchgeführt wird.
  • Wie dies in 8 illustriert ist, wird in der Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung der Kraftstoff zu einem Zeitpunkt t11 (Einspritzung Q1) eingespritzt, dann startet das Mischgas eine Abgabe von Hitze bzw. Wärme (Oxidationsreaktion), wenn die Temperatur und der Druck gegebene Werte erreichen, und demgemäß steigt die Wärmeabgaberate zunehmend bzw. schrittweise an oder steigt zuerst zunehmend an und fällt dann. Dann steigt zu einem Zeitpunkt t13 die Wärmefreigaberate scharf an. Hier wird eine Wärmefreigabe bzw. -abgabe bei niedriger Temperatur, welche die Reaktion ist, welche zwischen den Zeitpunkten t11 und t13 auftritt, und eine geringe Wärmeerzeugung in dem Ausmaß bewirkt, dass der Kühlverlust, etc. nicht auftreten, als die Kaltflammen-Reaktion bezeichnet. Eine Hauptverbrennung, welche nach der Kaltflammen-Reaktion auftritt, wird als die Heißflammen-Reaktion bezeichnet. Weiters wird der Zeitpunkt, bei welchem die Heißflammen-Reaktion startet (der Zeitpunkt, bei welchem die Wärmeabgaberate scharf bzw. stark ansteigt, entsprechend dem Zeitpunkt t13 in 8), als der Zündzeitpunkt bezeichnet. Eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung (dem Zeitpunkt t11 in 8) bis zu dem Zündzeitpunkt, welcher wie oben beschrieben definiert ist, wird als die Zündverzögerungszeit bezeichnet.
  • Es ist festzuhalten, dass in 8, obwohl die horizontale Achse den Kurbelwinkel bzw. Kurbelwellenwinkel anzeigt, die Zündverzögerungszeit ein Parameter ist, welcher durch eine Zeit, nicht jedoch den Kurbelwinkel definiert ist. Darüber hinaus ist es in der Heißflammen-Reaktion für die Temperatur des Mischgases bekannt, etwa 1.500 K oder darüber zu sein. Daher kann ein Zeitpunkt, zu welchem die Temperatur des Mischgases 1.500 K erreicht oder überschreitet, der Zündzeitpunkt sein und eine Zeitperiode bis zu diesem Zeitpunkt kann die Zündverzögerungszeit sein. Weiters ist in 8 der Fall, wo die Kraftstoffeinspritzung nur einmal durchgeführt wird, illustriert; jedoch ist in einem Fall, wo die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, indem sie in eine Mehrzahl von Einspritzungen unterteilt wird, eine Zeitperiode von der letzten Kraftstoffeinspritzung unter den Einspritzungen, welche die Heißflammen-Reaktion bewirken, bis die Heißflammen-Reaktion startet, die Zündverzögerungszeit.
  • Innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl wird, wie dies in 8 illustriert ist, die Einspritzung des superkritischen Wassers durch die Wassereinspritzeinrichtung 22 zwischen dem Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung Q1 und einer Zündung des Mischgases gestartet, so dass die Zündverzögerungszeit länger wird. Mit anderen Worten wird, indem in dem Zylinder 2 Wasser zurückgelassen wird, welches eine Substanz ist, welche nicht zu einer Verbrennung vor der Zündung des Mischgases beiträgt (kann nachfolgend als ”die inaktive Substanz” bezeichnet werden), das Verhältnis des Kraftstoffs und von Luft relativ zu dem gesamten Gas im Inneren des Zylinders 2 reduziert und es wird der Anstieg der Gastemperatur im Inneren des Zylinders 2 unterdrückt. Somit wird eine Reaktionsgeschwindigkeit des Kraftstoffs und von Luft niedrig gehalten und es wird die Zündverzögerungszeit erstreckt bzw. verlängert. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass in dem Beispiel von 8 der Kraftstoff in den Zylinder 2 durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 21 eingespritzt wird, um die Verbrennung in einer späteren Hälfte des Verdichtungshubs (zwischen etwa 90°CA vor dem CTDC und dem CTDC) zu starten, und eine Einspritzung W1 des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 in einer gegebenen Periode von dem Zeitpunkt t11 einer Fertigstellung bzw. eines Abschlusses der Kraftstoffeinspritzung Q1 bis zu dem CTDC durchgeführt wird.
  • Weiters wird innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl, wie dies in 8 illustriert ist, das superkritische Wasser derart eingespritzt, dass die Periode einer Kaltflammen-Reaktion und eine Periode einer Wassereinspritzung überlappen. In dem Beispiel von 8 ist ein Startzeitpunkt t21 der Wassereinspritzung W1 nahe zu einem Startzeitpunkt der Kaltflammen-Reaktion.
  • Weiters kann für den Startzeitpunkt der Wassereinspritzung ins Auge gefasst werden, das superkritische Wasser in den Zylinder 2 einzuspritzen, bevor die Kraftstoffeinspritzung abgeschlossen ist. Jedoch haben die vorliegenden Erfinder durch ihre umfangreiche Forschung befunden, dass die Zündverzögerungszeit länger erstreckt werden kann, wenn der Startzeitpunkt der Wassereinspritzung nach dem Abschluss der Kraftstoffeinspritzung, eher als vor dem Abschluss der Kraftstoffeinspritzung ist bzw. liegt.
  • 9A illustriert eine Temperatur des Mischgases, wenn ein Startzeitpunkt tW der Wassereinspritzung vor einer Periode tQ einer Kraftstoffeinspritzung, spezifisch vor dem Startzeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung ist bzw. liegt, und 9B illustriert eine Temperatur des Mischgases, wenn der Startzeitpunkt tW der Wassereinspritzung nach der Periode tQ der Kraftstoffeinspritzung, spezifisch nach dem Abschlusszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung ist bzw. liegt. In 9A zeigen LW1, LW2 und LW3 Mischgastemperaturen an, wenn das Verhältnis der Einspritzmenge des superkritischen Wassers zu der Kraftstoffeinspritzmenge das 1-, 3- bzw. 4-fache ist. In ähnlicher Weise zeigen in 9B LW11, LW12 und LW13 Mischgastemperaturen an, wenn das Verhältnis der Einspritzmenge des superkritischen Wassers zu der Kraftstoffeinspritzmenge das 1-, 3- bzw. 4-fache ist.
  • Wie dies aus einem Resultat eines Vergleichs zwischen 9A und 9B ersichtlich ist, wird die Zündverzögerungszeit länger, wenn die Wassereinspritzung nach dem Abschlusszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung gestartet wird.
  • Darüber hinaus haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass selbst nach der Kraftstoffeinspritzung die Zündverzögerungszeit verlängert bzw. erstreckt werden kann, wenn das superkritische Wasser während der Kaltflammen-Reaktion, eher als vor der Kaltflammen-Reaktion eingespritzt wird.
  • Es wird angenommen, dass die Zündverzögerungszeit verlängert werden kann, da, wenn das Wasser während der Kaltflammen-Reaktion eingespritzt wird und sich das Mischgas mit dem Wasser kombiniert, eine Erzeugungsmenge an Formaldehyd während der Kaltflammen-Reaktion ansteigt und die Wärmeabgabe (Oxidationsreaktion) langsamer wird. Es ist festzuhalten, dass 9B ein Beispiel eines Falls ist, wo das superkritische Wasser während der Kaltflammen-Reaktion eingespritzt wird.
  • Darüber hinaus haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass, wenn das Wasser insbesondere in einer Ausgangsstufe der Kaltflammen-Reaktion eingespritzt wird, die Wärmeabgabe noch langsamer wird. Daher wird in dieser Ausführungsform die erste Wassereinspritzung W1 während der Kaltflammen-Reaktion, insbesondere in der anfänglichen bzw. Ausgangsstufe davon gestartet.
  • Hier ist es, um geeignet das Motordrehmoment zu erhalten, bevorzugt, dass, wie dies in 8 illustriert ist, die Heißflammen-Reaktion, welche die Hauptverbrennung des Mischgases ist, zu einem Zeitpunkt nach dem CTDC und vergleichsweise nahe zu dem CTDC durchgeführt wird, und dementsprechend die Kaltflammen-Reaktion vor dem CTDC startet. Daher wird in dieser Ausführungsform durch ein Regeln bzw. Steuern des Zeitpunkts der Wassereinspritzung W1, wie dies oben beschrieben ist, ein Schwerpunkt α des Einspritzungsverhältnisses der Wassereinspritzung W1 vor dem CTDC innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl. Mit anderen Worten wird, um wirksamer ein Arbeitsausmaß des Wassers zu erhalten, welches in den Zylinder 2 eingespritzt wird, obwohl es bevorzugt ist, eine größere Menge an Wasser an einem Expansionshub einzuspritzen, in dieser Ausführungsform innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl die Zündverzögerungszeit verlängert, um das superkritische Wasser zuverlässiger zu erzeugen und einzuspritzen, wie dies oben beschrieben ist, um eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Es ist festzuhalten, dass der Ausdruck ”Schwerpunkt” einem Kurbelwinkel entspricht, wenn die Einspritzmenge des Wassers eine Hälfte einer Gesamtmenge des Wassers erreicht, welche für die Wassereinspritzperiode eingespritzt wird.
  • Zusätzlich werden, wenn die Zündverzögerungszeit länger wird, wie dies oben beschrieben ist, Effekte erhalten, in welchen eine geeignetere Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung realisiert wird und Anstiege in Verbrennungsgeräuschen und einer Raucherzeugung unterdrückt werden.
  • Spezifisch startet in der Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung, wenn die Zündverzögerungszeit, welche die Zeitperiode von einer Einspritzung des Kraftstoffs in den Zylinder 2 bis zu der Zündung des Kraftstoffs ist, kurz ist, die Verbrennung in einem Zustand, wo der eingespritzte Kraftstoff nicht ausreichend mit Luft gemischt ist, und es wird die geeignete Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung nicht realisiert. Als ein Resultat treten ein Gegenstand bzw. Problem, dass ein Druck im Inneren des Zylinders 2, d. h. ein Zylinderinnendruck scharf bzw. stark ansteigt und Verbrennungsgeräusche lauter werden, und ein Gegenstand, dass die Raucherzeugung ansteigt, auf. In diesem Hinblick wird, wenn die Zündverzögerungszeit länger wird, wie dies oben beschrieben ist, die Verbrennung in dem Zustand erzeugt, wo der Kraftstoff ausreichend mit der Luft gemischt ist, es wird die geeignete Verdichtungs-Selbstzündungsverbrennung einer vorgemischten Beladung realisiert und es werden die Anstiege in Verbrennungsgeräuschen und der Raucherzeugung unterdrückt.
  • (5-3) Segment niedriger Last und hoher Drehzahl
  • Innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl sind bzw. werden, um die Energieeffizienz des gesamten Systems zu verbessern, die Niederdruck- und Hochdruckpumpe 63 und 64 angehalten, so dass die Einspritzung des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 angehalten bzw. gestoppt wird.
  • Spezifisch steigt innerhalb des Bereichs A2 hoher Drehzahl, wo die Motordrehzahl hoch ist, der mechanische Widerstand an. Jedoch ist innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl die thermische Effizienz vergleichsweise hoch und die Verschlechterung einer Kraftstoffeffizienz ist vergleichsweise gering. Daher kann innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl ein Energieverbrauch, wie beispielsweise von Leistung, welcher das Antreiben der Niederdruck- und Hochdruckpumpe 63 und 64 begleitet, ein Ausmaß des Kraftstoffverbrauchs überschreiten, welches durch einen Reduktionseffekt reduziert wird, welcher durch ein Einspritzen des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 erhalten wird. Aus diesem Grund werden in dieser Ausführungsform, um die Energieeffizienz des gesamten Systems zu verbessern, innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl die Niederdruck- und Hochdruckpumpe 63 und 64 angehalten, so dass die Einspritzung des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 angehalten wird, wie dies oben beschrieben ist.
  • (5-4) Segment hoher Last und hoher Drehzahl
  • Andererseits ist innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, zusätzlich zu dem Anstieg des mechanischen Widerstands, die thermische Effizienz gering. Daher wird das Verschlechterungsniveau einer Kraftstoffeffizienz leicht schlechter. Weiters wird innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl die Temperatur des Abgases leicht extrem hoch, und der Auslassdurchtritt 40 und das Reinigungssystem 41 können einen thermischen Schaden bzw. eine thermische Beschädigung erleiden. Aus diesem Grund werden innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, um eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die thermische Beschädigung des Reinigungssystems 41, etc. zu reduzieren, die Niederdruck- und Hochdruckpumpe 63 und 64 angetrieben, um das superkritische Wasser in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 einzuspritzen.
  • Hier ist innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl eine Zeitperiode entsprechend 1°CA (einem Kurbelwinkel) kurz, und um eine ausreichende Menge an Wasser sicherzustellen, welche in den Zylinder 2 eingespritzt wird, muss die Wassereinspritzperiode länger im Hinblick auf den Kurbelwinkel verglichen mit dem Bereich A1 niedriger Drehzahl sein. Daher wird innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, wie dies in 10 illustriert ist, eine Wassereinspritzung W10 für eine gegebene Periode durchgeführt, um sich über den CTDC fortzusetzen. In dieser Ausführungsform wird die Wassereinspritzung W10 durchgeführt, um sich von einem Zeitpunkt t31 (nach einer gegebenen Periode von einem Abschluss der Kraftstoffeinspritzung Q10) bis zu einem Zeitpunkt t32 fortzusetzen, welcher nach dem CTDC liegt.
  • Weiters gibt es innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, da die Temperatur des Abgases ausreichend hoch ist, wie dies oben beschrieben ist, kein Erfordernis, die Zündverzögerungszeit zu verlängern, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen, um das superkritische Wasser zu generieren bzw. zu erzeugen, wie in dem Bereich A1 niedriger Drehzahl. Daher wird innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, wie dies in 10 illustriert ist, ein Schwerpunkt β des Einspritzverhältnisses der Wassereinspritzung W10 nach dem CTDC gebracht, um das Arbeitsausmaß des Wassers zu erhöhen. In dieser Ausführungsform ist bzw. wird das Einspritzverhältnis der Wassereinspritzung W10 fixiert und eine erste und zweite Wassereinspritzperiode t_a und t_b werden ausgebildet, so dass die zweite Wassereinspritzperiode t_b von dem CTDC bis zu dem Abschlusszeitpunkt t32 der Wassereinspritzung länger als die erste Wassereinspritzperiode t_a von dem Startzeitpunkt t31 der Wassereinspritzung bis zu dem CTDC ist, so dass der Schwerpunkt β des Einspritzverhältnisses der Wassereinspritzung W10 nach dem CTDC gebracht wird.
  • Weiters ist es bereits bekannt, dass eingespritztes Wasser effektiv bzw. wirksam fungiert, indem der Schwerpunkt β des Einspritzverhältnisses der Wassereinspritzung W10 zu einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem CTDC und 15°CA nach dem CTDC gebracht wird. Daher wird in dieser Ausführungsform das superkritische Wasser in den Zylinder 2 derart eingespritzt, dass der Schwerpunkt β des Einspritzverhältnisses der Wassereinspritzung W10 bei einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem CTDC und etwa 15°CA nach dem CTDC, beispielsweise etwa 10°CA nach dem CTDC liegt.
  • (6) Effekte
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl, wo die Verschlechterung einer Kraftstoffeffizienz leicht vergleichsweise groß wird und die Temperatur des Abgases leicht extrem hoch wird, das superkritische Wasser in den Zylinder 2 für die gegebene Periode, beinhaltend den CTDC eingespritzt, und der Schwerpunkt β des Einspritzverhältnisses des superkritischen Wassers wird dazu gebracht, auf der verzögernden Seite des CTDC zu sein bzw. zu liegen.
  • Daher wird innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl eine große Gesamtmenge des superkritischen Wassers, welches in den Zylinder 2 eingespritzt wird, sichergestellt und es wird die Menge an superkritischem Wasser, welche bei dem Expansionshub zugeführt bzw. geliefert wird, erhöht, und somit wird das Fortschreiten des Expansionshubs mit dem superkritischen Wasser stimuliert bzw. unterstützt und es wird eine Kraftstoffeffizienz verbessert. Darüber hinaus wird die Temperatur des Abgases abgesenkt und es wird die thermische Beschädigung des Reinigungssystems 41, etc. reduziert. Insbesondere innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl wird, um die Temperatur des Abgases abzusenken, um die thermische Beschädigung des Reinigungssystems 41, etc. zu reduzieren, eine sogenannte Anreicherung konventionell durchgeführt, in welcher eine übermäßige Menge an Kraftstoff in den Zylinder 2 eingespritzt wird, während in dieser Ausführungsform die Temperatur des Abgases ohne die Anreicherung reduziert wird oder während die übermäßige Kraftstoffmenge reduziert wird, und somit derart eine Kraftstoffeffizienz effektiv bzw. wirksam verbessert wird.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform, da das superkritische Wasser, welches eine höhere Dichte als normales Wasser aufweist und keine latente Wärme erfordert, in den Zylinder 2 eingespritzt wird, eine große Menge an Wasser effizient in den Zylinder 2 eingespritzt, und es werden die thermische Effizienz und Kraftstoffeffizienz des Motors zuverlässiger verbessert, wie dies oben beschrieben ist.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform das Wasser innerhalb des Abgases in dem Auslassdurchtritt 40 verwendet und dieses Wasser wird in seiner Temperatur mit der Energie des Abgases durch den Wärmetauscher 42 und das Wärmerohr 70 erhöht, um das superkritische Wasser zu erzeugen. Daher wird die Energieeffizienz des ganzen Systems verbessert.
  • Weiters wird innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl, wo die Temperatur des Abgases leicht niedrig wird, wenigstens ein Anteil des superkritischen Wassers während einer Periode einer Kaltflammen-Reaktion eingespritzt, so dass derart die Zündverzögerungszeit des Mischgases erstreckt bzw. verlängert wird und der Verbrennungszeitpunkt verzögert wird. Daher wird auch innerhalb des Bereichs A1 niedriger Drehzahl das superkritische Wasser in geeigneter Weise durch die Energie des Abgases erzeugt und eine Kraftstoffeffizienz wird durch dieses superkritische Wasser verbessert.
  • (7) Modifikationen
  • In dieser Ausführungsform wird der Fall, wo das superkritische Wasser (d. h. Wasser) in den Zylinder 2 eingespritzt wird, beschrieben; jedoch kann, wie dies oben beschrieben ist, anstelle des superkritischen Wassers subkritisches Wasser, welches Eigenschaften ähnlich zu dem superkritischen Wasser aufweist, in den Zylinder 2 eingespritzt werden. Auch in diesem Fall wird, da die Dichte höher als normales Wasser ist und die erforderliche latente Wärme extrem gering ist, die große Menge an Wasser effizient in den Zylinder 2 eingespritzt, und es werden die thermische Effizienz und Kraftstoffeffizienz des Motors zuverlässiger verbessert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform der Fall beschrieben, wo die Einspritzung des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl angehalten wird, welches das Teil des Bereichs A2 hoher Drehzahl ist, wo die Motorlast unter der Referenzlast T1 ist bzw. liegt; jedoch kann das superkritische Wasser in den Zylinder 2 innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl eingespritzt werden.
  • Es ist festzuhalten, dass, wie dies oben beschrieben ist, innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl der Verbrauch an Energie, wie beispielsweise Leistung, welcher das Antreiben der Niederdruck- und Hochdruckpumpe 63 und 64 begleitet, das reduzierte Ausmaß des Kraftstoffverbrauchsausmaßes in dem Reduktionseffekt überschreiten kann, welcher durch ein Einspritzen des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 erhalten wird. Aus diesem Grund wird durch ein Anhalten der Niederdruck- und Hochdruckpumpe 63 und 64, um die Einspritzung des superkritischen Wassers in den Zylinder 2 von der Wassereinspritzeinrichtung 22 innerhalb des Segments A2_2 niedriger Last und hoher Drehzahl anzuhalten bzw. zu unterbrechen, die Energieeffizienz des gesamten Systems zuverlässiger verbessert.
  • Weiters kann die Wasserzirkulationsvorrichtung 60 weggelassen werden und es kann beispielsweise eine Heizeinrichtung getrennt vorgesehen werden, um das superkritische Wasser zu erzeugen. Es ist festzuhalten, dass es durch ein Bereitstellen der Wasserzirkulationsvorrichtung 60, wie dies oben beschrieben ist, möglich ist, die Energieeffizienz des gesamten Systems zu verbessern.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform innerhalb des Segments A2_1 hoher Last und hoher Drehzahl der Fall beschrieben, in welchem der Schwerpunkt β des Einspritzverhältnisses der Wassereinspritzung W10 nach dem CTDC durch ein Einstellen des Wassereinspritzzeitpunkts gebracht wird, spezifisch indem das Wassereinspritzverhältnis fixiert wird und die zweite Wassereinspritzperiode t_b von dem CTDC bis zu dem Abschlusszeitpunkt t32 der Wassereinspritzung ausgebildet wird, um länger als die erste Wassereinspritzperiode t_a von dem Startzeitpunkt t31 der Wassereinspritzung bis zu dem CTDC zu sein; jedoch kann der Schwerpunkt β nach dem CTDC gebracht werden, indem das Einspritzverhältnis der Wassereinspritzung W10 in der Zeit (Kurbelwinkel) geändert wird. Beispielsweise kann der Schwerpunkt β nach dem CTDC gebracht werden, indem das Wassereinspritzverhältnis nach dem CTDC erhöht wird, während die Zeitdauer von dem Startzeitpunkt der Wassereinspritzung bis zu dem CTDC ausgebildet wird, um gleich wie die Zeitdauer von dem CTDC bis zu dem Abschlusszeitpunkt der Wassereinspritzung zu sein, so dass die Gesamtmenge an Wasser, welche in den Zylinder 2 nach dem CTDC eingespritzt wird, größer als die Menge vor dem CTDC wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Motor
    2
    Zylinder
    21
    Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Kraftstoffzufuhreinrichtung)
    22
    Wassereinspritzeinrichtung
    42
    Wärmetauscher (Temperaturerhöhungsvorrichtung)
    60
    Wasserzirkulationsvorrichtung
    70
    Wärmerohr (Temperaturerhöhungsvorrichtung)
    100
    PCM (Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. Controller)
    A1
    Bereich niedriger Drehzahl bzw. Geschwindigkeit (Betriebsbereich niedriger Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit)
    A2
    Bereich hoher Drehzahl bzw. Geschwindigkeit (Betriebsbereich hoher Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit)
    A2_1
    Segment hoher Last und hoher Drehzahl
    A2_2
    Segment niedriger Last und hoher Drehzahl
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4335533 B [0003]

Claims (10)

  1. Motor, beinhaltend: wenigstens einen Zylinder (2) und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (21) für ein Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder (2), wobei sich der Kraftstoff mit Luft mischt, um ein Mischgas zu bilden, und im Inneren des Zylinders (2) verbrennt; eine Wassereinspritzeinrichtung (22) für ein Einspritzen von einem von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2); und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) für ein Regeln bzw. Steuern wenigstens der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (21) und der Wassereinspritzeinrichtung (22), wobei innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl, wo eine Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit eine gegebene Bezugsdrehzahl (N1) oder darüber ist, die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Wassereinspritzeinrichtung (22) regelt bzw. steuert, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche einen oberen Totpunkt (TDC) des Zylinders (2) an einem Verdichtungshub beinhaltet, so dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts (TDC) entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.
  2. Motor nach Anspruch 1, wobei der Motor ein Viertaktmotor ist, und/oder wobei innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser derart regelt bzw. steuert, dass der Kurbelwinkel, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem oberen Totpunkt (TDC) und etwa 15°CA (Kurbelwinkel) nach dem oberen Totpunkt (TDC) an dem Verdichtungshub entspricht.
  3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, darüber hinaus umfassend eine Temperaturerhöhungsvorrichtung (70) für ein Erhöhen einer Temperatur des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser, welches zu der Wassereinspritzeinrichtung (22) zugeführt wird, unter Verwendung von Abgas, welches aus dem Motor ausgetragen wird, und/oder wobei innerhalb eines Betriebsbereichs niedriger Motordrehzahl, wo die Motordrehzahl unter der Bezugsdrehzahl (N1) liegt, die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Wassereinspritzeinrichtung (22) regelt bzw. steuert, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche wenigstens teilweise mit einer Periode überlappt, in welcher eine Kaltflammen-Reaktion des Mischgases im Inneren des Zylinders (2) auftritt.
  4. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Wassereinspritzeinrichtung (22) regelt bzw. steuert, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) innerhalb eines Segments hoher Last und hoher Drehzahl einzuspritzen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo eine Motorlast eine Bezugslast (T1) oder darüber ist, und die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Wassereinspritzeinrichtung (22) regelt bzw. steuert, um die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) innerhalb eines Segments niedriger Last und hoher Drehzahl zu stoppen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo die Motorlast unter der Bezugslast (T1) ist bzw. liegt.
  5. Regel- bzw. Steuervorrichtung für einen Motor, wobei der Motor eine Wassereinspritzeinrichtung (22) für ein Einspritzen von einem von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in einen Zylinder (2) des Motors umfasst, wobei die Regel- bzw. Steuervorrichtung eine Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) umfasst, welche die Wassereinspritzeinrichtung (22) innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, wo eine Motordrehzahl eine gegebene Bezugsdrehzahl (N1) oder darüber ist, derart regelt bzw. steuert, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche einen oberen Totpunkt (TDC) des Zylinders (2) an einem Verdichtungshub beinhaltet, so dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts (TDC) entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.
  6. Regel- bzw. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei innerhalb des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser derart regelt bzw. steuert, dass der Kurbelwinkel, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem oberen Totpunkt (TDC) und etwa 15°CA (Kurbelwinkel) nach dem oberen Totpunkt (TDC) an dem Verdichtungshub entspricht.
  7. Regel- bzw. Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Wassereinspritzeinrichtung (22) regelt bzw. steuert, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) innerhalb eines Segments hoher Last und hoher Drehzahl einzuspritzen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo eine Motorlast eine Bezugslast (T1) oder darüber ist, und die Regel- bzw. Steuereinrichtung (100) die Wassereinspritzeinrichtung (22) regelt bzw. steuert, um die Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) innerhalb eines Segments niedriger Last und hoher Drehzahl zu stoppen, welches ein Teil des Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl ist, wo die Motorlast unter der Bezugslast (T1) ist bzw. liegt.
  8. Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Motors, wobei der Motor eine Wassereinspritzeinrichtung (22) für ein Einspritzen von einem von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in einen Zylinder (2) des Motors umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines: Regelns bzw. Steuerns der Wassereinspritzeinrichtung (22) innerhalb eines Betriebsbereichs hoher Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, wo eine Motordrehzahl eine gegebene Bezugsdrehzahl (N1) oder darüber ist, derart, um das eine von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser in den Zylinder (2) für eine gegebene Periode einzuspritzen, welche einen oberen Totpunkt (TDC) des Zylinders (2) an einem Verdichtungshub beinhaltet, so dass, wenn eine Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte einer gegebenen Einspritzmenge erreicht, ein Kurbelwinkel des Motors einer verzögernden Seite des oberen Totpunkts (TDC) entspricht, wobei die gegebene Einspritzmenge eine Gesamtmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser ist, welche für die gegebene Periode eingespritzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, darüber hinaus umfassend den Schritt eines Regelns bzw. Steuerns der Einspritzung des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser derart, dass der Kurbelwinkel, wenn die Einspritzmenge des einen von superkritischem Wasser und subkritischem Wasser eine Hälfte der gegebenen Einspritzmenge erreicht, einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem oberen Totpunkt (TDC) und etwa 15°CA (Kurbelwinkel) nach dem oberen Totpunkt (TDC) an dem Verdichtungshub entspricht.
  10. Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 8 oder 9 durchführen können.
DE102016012894.1A 2015-11-12 2016-10-28 Motor, Steuer- bzw. Regelvorrichtung dafür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors und Computerprogrammprodukts Expired - Fee Related DE102016012894B4 (de)

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