DE102020131508A1

DE102020131508A1 - Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102020131508A1
Application number: DE102020131508.2A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1), mit wenigstens einem Brennraum (4), und mit wenigstens einem dem Brennraum (4) zugeordneten Injektor (10), welcher wenigstens eine von Kraftstoff durchströmbare Kraftstofföffnung aufweist, über welche mittels des Injektors (10) der die Kraftstofföffnung durchströmende Kraftstoff unter Ausbildung wenigstens eines Kraftstoffstrahls (11) direkt in den Brennraum (4) einspritzbar ist, wobei dem Brennraum (4) wenigstens eine von einem von dem Kraftstoff unterschiedlichen Fluid durchströmbare Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet ist, über welche das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zumindest einen Längenbereich des Kraftstoffstrahls (11) von einem im Brennraum (4) aufgenommenen Medium abschirmenden Fluidstrahls (12) in den Brennraum (4) direkt einbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.
Die DE 195 13 715 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer direkt einspritzenden Viertakt-Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl von Motorzylindern, in denen jeweils ein mit einer Kurbelwelle verbundener Kolben verschiebbar angeordnet ist, bei der die Motorzylinder an ihrer Oberseite durch einen Zylinderkopf verschlossen sind. In dem Zylinderkopf ist für jeden Motorzylinder wenigstens eine Zündvorrichtung, wenigstens ein Kraftstoffeinspritzventil, wenigstens ein Lufteinlassventil und ein Druckluftzuführventil in den Zylinderraum weisend angeordnet. Der Kolben weist auf seiner zum Zylinderkopf weisenden Stirnseite eine Kolbenmulde auf, wobei im Verdichtungstakt der Brennkraftmaschine bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens im Bereich der oberen Totpunktlage der Kolbenbewegung Kraftstoff und ein zusätzliches Volumen an Druckluft durch das Kraftstoffeinspritz- und das Druckluftzuführventil in die Kolbenmulde des Kolbens gespritzt, dort verwirbelt und anschließend gezündet wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebseinrichtung zu schaffen, sodass der Kraftstoffverbrauch der Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, die vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, welche vorzugsweise dafür vorgesehen ist ein Kraftfahrzeug anzutreiben, das beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgeführt ist. Das Kraftfahrzeug ist über eine Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine zumindest teilweise antreibbar. Es kann ein mittelbarer und/oder teilenergetischer Antrieb des Kraftfahrzeugs mittels der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen sein, wobei die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Range-Extender ausgeführt sein kann. Alternativ kann die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen sein, ein insbesondere als Schienenfahrzeug bezeichnetes schienengebundenes Fahrzeug, ein Wasserfahrzeug, insbesondere ein Schiff, oder ein Luftfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, oder ein Raumfahrzeug, insbesondere eine Rakete, anzutreiben oder die Antriebseinrichtung kann als ein stationärer Stromgenerator vorgesehen sein. Die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet und kann als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgeführt sein, worunter insbesondere zu verstehen ist, dass die Verbrennungskraftmaschine nach einem ottomotorischen Arbeitsprinzip oder nach einem dieselmotorischen Arbeitsprinzip arbeiten kann. Die Verbrennungskraftmaschine kann als Viertaktmotor oder als Zweitaktmotor ausgeführt sein. Alternativ kann die Antriebseinrichtung als Flüssigkeitsraketentriebwerk ausgeführt sein und beispielsweise in einer Raumfahrt als Antrieb der Rakete verwendet werden, wobei beispielsweise Wasserstoff oder Methan als Kraftstoff verwendet werden kann. Dabei kann insbesondere bei einer ersten Raketenstufe der Rakete kein Sauerstoff oder nur eine besonders geringe Menge Sauerstoff in der Rakete mitgeführt werden.
Die Antriebseinrichtung umfasst einen Motorblock, in welchem wenigstens ein Zylinder angeordnet ist, der einen Brennraum teilweise begrenzt. In dem Brennraum kann ein Kolben aufgenommen sein, welcher den Brennraum teilweise begrenzt, wobei der Kolben in dem Zylinder translatorisch bewegbar sein kann. Alternativ kann der Kolben, anstatt translatorisch, rotierend in dem Zylinder bewegbar sein, wodurch die Antriebseinrichtung beispielsweise als Wankelmotor ausgeführt sein kann. Die Antriebseinrichtung weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt und einen von einem Abgas der Antriebseinrichtung durchströmbaren Abgastrakt auf. Über den Ansaugtrakt kann dem Brennraum Luft zugeführt werden und über den Abgastrakt kann das Abgas aus dem Brennraum abgeführt werden. In dem Brennraum finden insbesondere als Verbrennung bezeichnete Verbrennungsvorgänge statt, wobei ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, woraus das Abgas der Antriebseinrichtung resultiert.
Die Antriebseinrichtung weist wenigstens einen dem Brennraum zugeordneten Injektor auf, welcher wenigstens eine von Kraftstoff oder von dem Kraftstoff-Luft-Gemisch durchströmbare Kraftstofföffnung aufweist, über welche mittels des Injektors der die Kraftstofföffnung durchströmende Kraftstoff unter Ausbildung wenigstens eines Kraftstoffstrahls wenigstens zeitweise direkt in den Brennraum einspritzbar ist, wobei der Kraftstoffstrahl durch den Kraftstoff gebildet wird. Bei dem Kraftstoff handelt es sich vorzugsweise um einen insbesondere als Benzin oder Motorenbenzin bezeichneten Ottokraftstoff oder um einen insbesondere als Diesel bezeichneten Dieselkraftstoff. Alternativ kann es sich bei dem Kraftstoff um Biodiesel, insbesondere Rapsmethylester oder Sojaölmethylester, Methanol, Erdgas, insbesondere H-Erdgas oder L-Erdgas, Flüssiggas, insbesondere Propan und/oder Butan, oder Methan handeln. Der Kraftstoff kann gasförmig, flüssig, als Aerosol oder als Kraftstoffgemisch, bestehend aus mehreren voneinander verschiedenen Kraftstoffen, mittels des Injektors in den Brennraum eingebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann dem Kraftstoff ein nicht-inerter Stoff, wie beispielsweise hochkonzentrierter Sauerstoff, beigemischt sein, um eine Gemischbildung besonders zu verbessern.
Um nun einen Kraftstoffverbrauch der Antriebseinrichtung besonders gering halten zu können, ist dem Brennraum wenigstens eine von einem von dem Kraftstoff unterschiedlichen Fluid durchströmbare Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet, über welche das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zumindest einen Längenbereich des Kraftstoffstrahls von einem im Brennraum aufgenommenen Medium abschirmenden Fluidstrahls, welcher insbesondere als erster Fluidstrahl bezeichnet werden kann, in den Brennraum direkt einbringbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Fluid über die Fluidaustrittseinrichtung in Form des durch das Fluid gebildeten Fluidstrahls derart in den Brennraum einbringbar, sodass der Kraftstoffstrahl von dem Fluidstrahl gegenüber dem Medium abgeschirmt und somit zumindest teilweise isoliert ist, sodass das in den Brennraum eingebrachte Fluid und insbesondere der Kraftstoffstrahl gegenüber dem bereits in dem Brennraum vorhandenen Medium, insbesondere über einen bestimmten Zeitraum, unterschiedliche, insbesondere deutlich unterschiedliche, Zustandsgrößen, wie Druck und/oder Temperatur und/oder Fließgeschwindigkeit, aufweisen. Bei dem Fluid kann es sich um Luft, insbesondere Druckluft, und/oder um Wasser oder um eine andere inerte Substanz, wie beispielsweise Stickstoff, handeln. Alternativ kann das Fluid ein Gemisch sein, welches teilweise aus Kraftstoff besteht und somit einen Kraftstoffanteil aufweist. Das Fluid ist, sofern es gasförmig ist, beispielsweise mittels eines Verdichters oder eines Kompressors vor einer Zuführung zu der Fluidaustrittseinrichtung auf einen besonders hohen Druck verdichtet worden. Bei dem Medium, welches bereits in dem Brennraum vorhanden ist, kann es sich um ein Gas, wie beispielsweise insbesondere als Frischluft bezeichnete Luft, handeln, welches insbesondere über den Ansaugtrakt dem Brennraum zugeführt worden ist. Alternativ kann es sich bei dem Medium um eine Flüssigkeit handeln.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Um den Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine besonders gering halten zu können, kann ein insbesondere als Motorwirkungsgrad bezeichneter Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine besonders erhöht werden. Der Wirkungsgrad kann im Wesentlichen durch zwei Prozessgrößen bestimmt beziehungsweise besonders erhöht werden. Eine erste der Prozessgrößen ist ein Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise eine Länge eines insbesondere als Kolbenhub bezeichneten Expansionswegs des Kolbens. Das Verdichtungsverhältnis ist ein Verhältnis aus einem ersten Volumen des Brennraums, welches von dem Kolben in einer ersten Stellung des Kolbens gebildet wird, und einem zweiten Volumen des Brennraums, welches von dem Kolben in einer zweiten Stellung des Kolbens gebildet wird. Bei der ersten Stellung befindet sich der Kolben in einem unteren Totpunkt (UT) und bei der zweiten Stellung befindet sich der Kolben in einem oberen Totpunkt (OT). Mit einem besonders großen Verdichtungsverhältnis beziehungsweise einem besonders großen Expansionsweg des Kolbens kann der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine besonders erhöht werden. Bei einer zweiten der Prozessgrößen handelt es sich um einen indizierten Mitteldruck, welcher aus einem Verhältnis einer insbesondere als Volumenarbeit bezeichneten indizierten Arbeit am Kolben und einem Hubvolumen der Verbrennungskraftmaschine berechnet wird. Die Volumenarbeit wird aus einer Integration eines am Kolben anliegenden Drucks, der insbesondere als Kolbendruck bezeichnet werden kann, über dem Volumen des Brennraums bestimmt und hängt somit beispielsweise von einem maximalen Kolbendruck, einem minimalen Kolbendruck und einem mittleren Kolbendruck, der insbesondere als Kolbenmitteldruck bezeichnet werden kann, ab. Der Kolbendruck wird von einem insbesondere als Brennraumdruck bezeichneten Druck des sich im Brennraum befindenden Gas, insbesondere Luft und/oder Kraftstoff, verursacht. Der maximale Kolbendruck und somit auch der Kolbenmitteldruck sind technisch konzeptionell durch physikalische Eigenschaften des Kraftstoffs begrenzt, beim Ottokraftstoff durch eine Klopffestigkeit und beim Dieselkraftstoff durch einen Druck beziehungsweise eine Temperatur einer Selbstzündung, die insbesondere als Zündtemperatur oder Selbstzündungstemperatur bezeichnet werden kann. Unter der Selbstzündung kann insbesondere verstanden werden, dass sich der Kraftstoff durch seinen Druck beziehungsweise seine Temperatur, welche die Selbstzündungstemperatur überschreitet, von selbst und somit ohne weitere äußere Einwirkungen, wie beispielsweise einen Funken, entzündet, sofern Sauerstoff beziehungsweise ein Reaktionspartner vorhanden ist. Unter der Klopffestigkeit kann insbesondere eine Neigung des Kraftstoffs verstanden werden, die Selbstzündung zu unterbinden beziehungsweise dass die Selbstzündung nicht unkontrolliert abläuft, wofür die Selbstzündungstemperatur beispielsweise besonders gut vorhersagbar sein kann. Die Klopffestigkeit eines Kraftstoffs kann beispielsweise mittels einer Oktanzahl (ROZ) beurteilt werden. Die Klopffestigkeit und die Selbstzündungstemperatur machen eine Anhebung des Brennraumdrucks, insbesondere eines maximalen Brennraumdrucks, der insbesondere als Brennraumspitzendruck bezeichnet werden kann, beziehungsweise einer insbesondere als Brennraumtemperatur bezeichneten Temperatur im Brennraum ohne eine nennenswerte Änderung an Hardware und/oder Software der Verbrennungskraftmaschine unmöglich beziehungsweise besonders herausfordernd. Insbesondere um einen besonders hohen Carnot-Wirkungsgrad, welcher einen Wirkungsgrad eines Carnot-Prozesses beschreibt, erzielen zu können, kann es jedoch erforderlich sein, die Brennraumtemperatur, insbesondere eine als Brennraumspitzentemperatur bezeichnete maximale Brennraumtemperatur, besonders zu erhöhen. Bei einer Verdichtung der über den Ansaugtrakt angesaugten Luft in dem Brennraum durch den Kolben unterliegt die Luft beziehungsweise das Gas in dem Brennraum einer quasi isentropen Zustandsänderung, wobei bei zunehmender Verdichtung Brennraumdruck und Brennraumtemperatur in dem Brennraum ansteigen. Eine Einspritzung beziehungsweise Einbringung von Kraftstoff und/oder Luft kann das in dem Brennraum eingeschlossene Gas, insbesondere das Kraftstoff-Luft-Gemisch, über die Zündtemperatur des Kraftstoffs hinaus verdichten, wodurch eine Selbstzündung auftreten kann.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung wird der Kraftstoff mittels des Injektors mit einer besonders hohen Geschwindigkeit, die insbesondere als Einspritzgeschwindigkeit bezeichnet werden kann in den Brennraum eingespritzt beziehungsweise eingebracht und der Kraftstoff beziehungsweise der Kraftstoffstrahl wird von dem Fluidstrahl umgeben beziehungsweise abgeschirmt, wobei der Fluidstrahl über die Fluidaustrittseinrichtung mit einer besonders hohen Einströmgeschwindigkeit in den Brennraum eingebracht wird. Dadurch weisen der Kraftstoffstrahl und der Fluidstrahl besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf. Deswegen können ein, insbesondere statischer beziehungsweise hydrodynamischer, Druck des Kraftstoffstrahls und ein, insbesondere statischer beziehungsweise hydrodynamischer, Druck des Fluidstrahls besonders reduziert werden, was auf einen strömungsmechanischen Effekt, der insbesondere als Bernoulli-Effekt oder Venturi-Effekt bezeichnet werden kann, zurückzuführen ist. Der Bernoulli-Effekt beziehungsweise eine Bernoulli-Gleichung besagt bei einer stationären Strömung viskositätsfreier inkompressibler Fluide, dass eine spezifische Energie von Fluidelementen entlang einer Stromlinie der Fluide konstant ist, wodurch bei einer Anhebung einer Strömungsgeschwindigkeit der Fluide ein statischer Druck der Fluide vermindert werden kann. Der besonders geringe Druck in dem Kraftstoffstrahl bewirkt, dass eine Temperatur in dem Kraftstoffstrahl besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann die Klopffestigkeit beziehungsweise eine Selbstzündungsgrenze des Kraftstoffs erhöht werden, da der Kraftstoff sich so lange nicht selbst entzünden kann, wie die Temperatur des Kraftstoffstrahls beziehungsweise des Kraftstoff-Luft-Gemisches unter der Selbstzündungstemperatur des Kraftstoffs liegt. Mittels einer Abschirmung des Kraftstoffstrahls durch den Fluidstrahl gegenüber, insbesondere eines Umgebungsdrucks und/oder einer Umgebungstemperatur, einer Umgebung des Kraftstoffstrahls und des Fluidstrahls kann der Druck beziehungsweise die Temperatur in dem Kraftstoffstrahl besonders lange besonders gering gehalten werden, wodurch die Selbstzündung unterbunden beziehungsweise verzögert werden kann, insbesondere bis sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch thermodynamisch und fluiddynamisch der Umgebung hinreichend angenähert hat, sodass sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch von selbst entzünden kann. Dadurch kann die Brennraumtemperatur besonders hoch sein, wenn eine insbesondere als Gemischzündung bezeichnete Zündung des Kraftstoffs beziehungsweise des Kraftstoff-Luft-Gemisches stattfindet. Mit anderen Worten ausgedrückt kann die Zündung besonders verzögert und somit bei besonders hoher Brennraumtemperatur beziehungsweise besonders hohem Brennraumdruck stattfinden. Dadurch kann die Verdichtung beziehungsweise das Verdichtungsverhältnis beziehungsweise der Expansionshub besonders erhöht werden, insbesondere über eine natürliche Selbstzündungsgrenze des Kraftstoffs hinaus, wodurch der Wirkungsgrad der Antriebseinrichtung besonders erhöht werden und der Kraftstoffverbrauch besonders gering gehalten werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt kann bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung der Wirkungsgrad der Antriebseinrichtung besonders erhöht werden, indem die Temperatur des sich in dem Brennraum befindenden Kraftstoffs trotz eines besonders hohen Brennraumdrucks, insbesondere des besonders hohen Umgebungsdrucks und der besonders hohen Umgebungstemperatur der Umgebung, insbesondere in unmittelbarer Nähe des Kraftstoffstrahls, besonders niedrig gehalten werden kann. Demnach kann bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung eine Kraftstoffeinspritzung besonders vorteilhaft hydrodynamisch verbessert werden, wodurch die Selbstzündung besonders verzögert beziehungsweise vermieden werden kann. Die Einspritzung des Kraftstoffs kann im oberen Totpunkt oder im Bereich des oberen Totpunkts, insbesondere kurz vor oder kurz nach dem oberen Totpunkt stattfinden. Insbesondere ein sich bereits in Expansionsrichtung bewegender Kolben kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch besonders schnell expandieren, wodurch die vollständige Selbstzündung unterbleiben kann. Wenn eine druckinduzierte Selbstzündung über eine erfindungsgemäße hinreichend schnelle Einspritzung des Kraftstoffs technisch nicht realisierbar oder aus sonstigen Gründen unerwünscht ist, so kann die Zündung mittels einer Fremdzündeinrichtung, insbesondere einer Zündkerze, erfolgen.
Mittels der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung können CO₂-Emissionen der Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden, wodurch beispielsweise CO₂-Flottenziele besonders leicht eingehalten werden können. Des Weiteren kann mittels einer Wirkungsgradsteigerung bei gleichem Bauraum beziehungsweise Hubraum der Verbrennungskraftmaschine eine Leistungssteigerung der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden. Bei gleichbleibender Leistung der Verbrennungskraftmaschine kann die Verbrennungskraftmaschine besonders klein und damit besonders leicht gehalten werden. Zudem kann bei gleichbleibender Leistung der Verbrennungskraftmaschine ein Abgasmassenstrom der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden, wodurch eine Hardware für eine Abgasnachbehandlung kleiner und/oder leichter gebaut werden kann und ein Bedarf beziehungsweise eine Tankgröße von flüssigen und/oder gasförmigen Katalysatormedien verringert werden kann. Dadurch können ein Bauraum der Verbrennungskraftmaschine, ein Gewicht der Verbrennungskraftmaschine und Betriebskosten der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine einen besonders geringen Hardware-Mehraufwand auf, was bedeutet, dass die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine keinen beziehungsweise einen besonders geringen materiellen Mehrbedarf aufweist. Zudem bewirkt eine Erhöhung des indizierten Mitteldrucks eine Erhöhung einer Abgastemperatur der Verbrennungskraftmaschine, wodurch sich insbesondere bei einem Kaltstart ein Ansprechverhalten der Abgasnachbehandlung, beispielsweise eine Katalyse oder eine Partikelfilterreinigung, verbessern kann. Aus einem besonders heißen Abgas kann besonders leicht Wärme entnommen werden als aus einem weniger warmen Abgas. Dies kann sich positiv auf eine Auslegung der Wärmetauscher, insbesondere bezüglich eines Bauraums der Wärmetauscher, für eine Innenraumheizung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, auswirken. Zudem weist das Abgas, insbesondere in dem Abgastrakt, einen besonders hohen Druck auf, was sich positiv auf eine, insbesondere mechanische, Energieentnahmemöglichkeit, insbesondere deren Effizienz und/oder Ansprechverhalten, aus dem Abgas auswirken kann. Die Energieentnahmemöglichkeit kann beispielsweise als ein, insbesondere elektrifizierter, Abgasturbolader ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Injektor die Fluidaustrittseinrichtung. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Injektor die separat von der Kraftstofföffnung ausgeführte beziehungsweise von der Kraftstofföffnung beabstandete und mittels einer Wandung des Injektors getrennte, von dem Fluid durchströmbare Fluidaustrittseinrichtung auf.
In weiterer Ausgestaltung ist die Fluidaustrittseinrichtung ein zusätzlich zu dem Injektor vorgesehener, bezüglich des Injektors externer, zweiter Injektor. Mit anderen Worten ausgedrückt ist ein separat von dem Injektor ausgeführter und von dem Injektor beabstandeter zweiter Injektor vorgesehen, welcher als die Fluidaustrittseinrichtung ausgeführt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mittels der Fluidaustrittseinrichtung das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid unter Ausbildung des wenigstens einen, zumindest den Längenbereich des Kraftstoffstrahls in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend ummantelnden Fluidstrahls in den Brennraum direkt einbringbar. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Fluid über die Fluidaustrittseinrichtung in Form des durch das Fluid gebildeten Fluidstrahls in den Brennraum einbringbar ist, wobei der Kraftstoffstrahl von dem Fluidstrahl zumindest teilweise umschlossen ist. Die Fluidaustrittseinrichtung kann eine Fluidöffnung oder mehrere Fluidöffnungen aufweisen, über welche das Fluid in den Brennraum einbringbar ist. Bei einer Projektion der Fluidaustrittseinrichtung, insbesondere der Fluidöffnung beziehungsweise der Fluidöffnungen, und der Kraftstofföffnung in eine gedachte, senkrecht zum Kraftstoffstrahl verlaufende Ebene kann die Kraftstofföffnung von der Fluidaustrittseinrichtung zumindest teilweise umschlossen sein. Beispielsweise ist die Luftaustrittseinrichtung als ein die Kraftstofföffnung umschließender Hohlzylinder ausgebildet. Der Kraftstoff und das Fluid können schichtweise in den Brennraum eingebracht werden, worunter zu verstehen ist, dass der Kraftstoffstrahl und der Fluidstrahl zumindest in dem Längenbereich, insbesondere unmittelbar, derart nebeneinander benachbart verlaufen, dass eine erste Oberfläche des Kraftstoffstrahls von dem Fluidstrahl bedeckt ist und eine zweite Oberfläche des Fluidstrahls von dem Kraftstoffstrahl bedeckt ist, wobei die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche zueinander zugewandt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen der Fluidstrahl und der Kraftstoffstrahl zueinander koaxial, weswegen der Injektor insbesondere als koaxiale Einspritzdüse bezeichnet werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt, durchströmt der Kraftstoff die Kraftstofföffnung in einer ersten Strömungsrichtung und das Fluid die Fluidaustrittseinrichtung beziehungsweise die Fluidöffnung in einer zweiten Strömungsrichtung, wobei die erste Strömungsrichtung und die zweite Strömungsrichtung zueinander koaxial sind und wobei der Kraftstoffstrahl zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die erste Strömungsrichtung aufweist und der Fluidstrahl zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die zweite Strömungsrichtung aufweist. Dadurch kann der Kraftstoffstrahl mittels des Fluidstrahls besonders vorteilhaft ummantelt beziehungsweise abgeschirmt werden, wodurch der Druck und die Temperatur des Kraftstoffstrahls zumindest vorübergehend besonders gering gehalten werden können.
In einer weiteren Ausführungsform befindet sich ein erster Startzeitpunkt, zu welchem ein Einbringen des Fluids beginnt, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Antriebseinrichtung zeitlich vor einem zweiten Startzeitpunkt, zu welchem ein Einspritzen des Kraftstoffs beginnt. Mit anderen Worten ausgedrückt findet ein Beginn des Einbringens des Fluids vor einem Beginn des Einspritzens beziehungsweise einem Einbringen des Kraftstoffs mittels des Injektors statt. Dadurch kann in dem Brennraum eine besonders vorteilhafte Strömung beziehungsweise ein besonders vorteilhafter Strömungswirbel aufgebaut werden, wodurch der Kraftstoff bei beziehungsweise nach seiner Einspritzung beziehungsweise Einbringung mittels des Fluids besonders vorteilhaft abgeschirmt beziehungsweise geführt werden kann, wodurch der Druck und die Temperatur des Kraftstoffstrahls zumindest vorübergehend besonders gering gehalten werden können. Vorzugsweise befindet sich ein erster Endzeitpunkt, zu welchem das Einbringen des Fluids endet, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Antriebseinrichtung zeitlich nach einem zweiten Endzeitpunkt, zu welchem das Einspritzen des Kraftstoffs endet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dem Brennraum eine von einem von dem Kraftstoff und von dem Fluid unterschiedlichen, zweiten Fluid durchströmbare, zweite Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet, über welche das die zweite Fluidaustrittseinrichtung durchströmende, zweite Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zweiten Fluidstrahls in den Brennraum direkt einbringbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das zweite Fluid über die zweite Fluidaustrittseinrichtung in Form des durch das zweite Fluid gebildeten zweiten Fluidstrahls dem Brennraum zuführbar. Bei dem zweiten Fluid kann es sich um Luft, insbesondere Druckluft, oder um Wasser oder um die andere inerte Substanz, insbesondere Stickstoff, handeln. Vorzugsweise befindet sich ein dritter Startzeitpunkt, zu welchem ein Einbringen des zweiten Fluids beginnt, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Antriebseinrichtung zeitlich vor dem zweiten Startzeitpunkt, zu welchem das Einbringen des Fluids beginnt. Vorzugsweise befindet sich ein dritter Endzeitpunkt, zu welchem das Einbringen des zweiten Fluids endet, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Antriebseinrichtung zeitlich nach dem zweiten Endzeitpunkt, zu welchem das Einspritzen des Fluids endet. Ein Beginn des jeweiligen Arbeitsspiels kann beispielsweise im unteren Totpunkt definiert werden.
In weiterer Ausgestaltung umfasst der Injektor oder die Fluidaustrittseinrichtung die zweite Fluidaustrittseinrichtung. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Injektor die von der Kraftstofföffnung beabstandete und mittels der Wandung des Injektors getrennte, zweite Fluidaustrittseinrichtung auf oder die Fluidaustrittseinrichtung weist die von der Fluidöffnung beabstandete und mittels einer zweiten Wandung der Fluidaustrittseinrichtung getrennte, zweite Fluidaustrittseinrichtung auf oder das zweite Fluid wird vorgemischt zusammen mit dem Fluid über die Fluidaustrittseinrichtung in den Brennraum eingebracht.
In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Fluidaustrittseinrichtung ein zusätzlich zu dem Injektor und zusätzlich zu der Fluidaustrittseinrichtung vorgesehener, bezüglich des Injektors und bezüglich der Fluidaustrittseinrichtung externer, dritter Injektor. Mit anderen Worten ausgedrückt ist ein separat von dem Injektor und der Fluidaustrittseinrichtung ausgeführter und von dem Injektor und der Fluidaustrittseinrichtung beabstandeter dritter Injektor vorgesehen, welcher als die zweite Fluidaustrittseinrichtung ausgeführt ist.
In weiterer Ausgestaltung schirmt der zweite Fluidstrahl zumindest einen zweiten Längenbereich des ersten Fluidstrahls von dem im Brennraum befindlichen Medium, insbesondere dem Gas, welches beispielsweise in einem vorhergehenden Arbeitsspiel über Gaswechselventile in den Brennraum eingeströmt ist, ab. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der erste Fluidstrahl von dem zweiten Fluidstrahl umgeben und gegenüber dem Medium, insbesondere dem Gas, abgeschirmt und somit zumindest teilweise isoliert. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten Fluid um Wasser. Da Wasser eine höhere Dichte und eine höhere Trägheit als Luft besitzt, ist es besonders vorteilhaft geeignet, den Kraftstoffstrahl abzuschirmen, wodurch der Druck und die Temperatur des Kraftstoffstrahls, insbesondere im Vergleich zur direkten Umgebung, zumindest vorübergehend besonders gering gehalten werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Fluidstrahl von dem zweiten Fluidstrahl in Umfangsrichtung des ersten Fluidstrahls zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend ummantelt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der erste Fluidstrahl von dem zweiten Fluidstrahl in Umfangsrichtung des ersten Fluidstrahls zumindest teilweise umschlossen. Vorzugsweise ist der erste Fluidstrahl von dem zweiten Fluidstrahl in der Umfangsrichtung des ersten Fluidstrahls radial innen und radial außen zumindest überwiegend ummantelt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist vorzugsweise eine nach innen gerichtete Mantelfläche des ersten Fluidstrahls und eine nach außen gerichtete Mantelfläche des ersten Fluidstrahls von dem zweiten Fluidstrahl in der Umfangsrichtung des ersten Fluidstrahls zumindest überwiegend ummantelt.
In einer weiteren Ausführungsform verlaufen der zweite Fluidstrahl und der Kraftstoffstrahl koaxial zueinander. Mit anderen Worten ausgedrückt, durchströmt der zweite Fluidstrahl die zweite Fluidaustrittseinrichtung in einer dritten Strömungsrichtung, wobei die dritte Strömungsrichtung koaxial zur ersten Strömungsrichtung verläuft und wobei der zweite Fluidstrahl zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die dritte Strömungsrichtung aufweist. Vorzugsweise verlaufen der zweite Fluidstrahl und der erste Fluidstrahl koaxial zueinander, wobei die zweite Strömungsrichtung und die dritte Strömungsrichtung koaxial zueinander sind. Vorzugsweise verlaufen der Kraftstoffstrahl und der erste Fluidstrahl und der zweite Fluidstrahl koaxial zueinander, wobei die erste Strömungsrichtung und die zweite Strömungsrichtung und die dritte Strömungsrichtung koaxial zueinander sind. Dadurch kann der Kraftstoffstrahl besonders vorteilhaft mittels des ersten Fluidstrahls und des zweiten Fluidstrahls abgeschirmt beziehungsweise ummantelt werden, wodurch der Druck und die Temperatur des Kraftstoffstrahls zumindest vorübergehend besonders gering gehalten werden können.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Bei der Vorrichtung kann es sich um ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet ist, handeln. Alternativ kann die Vorrichtung als Schienenfahrzeug, als Wasserfahrzeug, insbesondere als Schiff, oder als Luftfahrzeug, insbesondere als Flugzeug, als Raumfahrzeug, insbesondere als Rakete, oder als stationärer Stromgenerator oder als Produktionsanlage oder als Werkzeug beziehungsweise Werkzeugmaschine ausgeführt sein. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung während eines Ansaugvorgangs; und
2 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung während eines Verdichtungsvorgangs; und
3 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung während einer Einspritzung von Kraftstoff und einer Einblasung von Luft; und
4 eine schematische Querschnittsansicht eines Kraftstoffstrahls, eines Fluidstrahls und eines zweiten Fluidstrahls; und
5 eine schematische Längsschnittansicht eines Kraftstoffstrahls, eines Fluidstrahls und eines zweiten Fluidstrahls; und
6 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung nach Einspritzende; und
7 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung während eines Ausschiebevorgangs von Abgas;

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 bis 3 zeigen schematische Teilschnittansichten einer Antriebseinrichtung, die in dem Ausführungsbeispiel als Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt ist, welche vorzugsweise dafür vorgesehen ist ein Kraftfahrzeug anzutreiben, das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgebildet ist, wobei in den 1 bis 3 ein Kolben 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 jeweils verschiedene Stellungen einnimmt. Das Kraftfahrzeug kann zumindest teilweise über eine Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 1 mittels der Verbrennungskraftmaschine 1 angetrieben werden.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist wenigstens einen Zylinder 3 auf, welcher einen Brennraum 4 teilweise begrenzt. Der Kolben 2 ist in dem Zylinder 3 translatorisch bewegbar aufgenommen, wodurch der Kolben die Stellungen einnehmen kann, und begrenzt den Brennraum 4 teilweise. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt und einen von einem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt auf. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist dem Brennraum 4 zugeordnete Gaswechselventile auf, wobei wenigstens eines der Gaswechselventile als Einlassventil 5 und wenigstens eines der Gaswechselventile als Auslassventil 6 ausgebildet ist. Mittels des Einlassventils 5 kann dem Brennraum 4 über den Ansaugtrakt Luft zugeführt werden und mittels des Auslassventils 6 kann aus dem Brennraum 4 das Abgas über den Auslasstrakt abgeführt werden. In dem Brennraum 4 finden insbesondere als Verbrennung bezeichnete Verbrennungsvorgänge statt, wobei ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 resultiert.
1 zeigt die Verbrennungskraftmaschine 1 während eines Ansaugvorgangs. Dabei bewegt sich der Kolben 2, in Richtung einer Zylinderhochachse des Zylinder 3, von einem Zylinderkopf 3a weg, was mittels eines ersten Pfeils 7 veranschaulicht ist. Dadurch wird ein Volumen des Brennraums 4 vergrößert. Der Zylinderkopf 3a begrenzt den Brennraum 4 teilweise. Das Einlassventil 5 befindet sich in einer geöffneten Stellung, was insbesondere als geöffnetes Einlassventil 5 bezeichnet werden kann, wodurch insbesondere als Frischluft bezeichnete Luft über den Ansaugtrakt in den Brennraum 4 einströmt, was mittels zweiter Pfeile 5a veranschaulicht ist. Das Auslassventil 6 befindet sich in einer geschlossenen Stellung, was insbesondere als geschlossenes Auslassventil 6 bezeichnet werden kann, wodurch ein sich in dem Brennraum 4 befindendes Gas, insbesondere Luft, den Brennraum 4 nicht über den Abgastrakt verlassen kann.
2 zeigt einen Verdichtungsvorgang, welcher sich bezogen auf ein jeweiliges Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine zeitlich nach dem Ansaugvorgang der 1 befindet. In dem Verdichtungsvorgang bewegt sich der Kolben 2 in Richtung der Zylinderhochachse auf den Zylinderkopf 3a zu, was mittels eines dritten Pfeils 9 veranschaulicht ist. Dadurch wird das Volumen des Brennraums 4 vermindert, wodurch das Gas, insbesondere Luft, in dem Brennraum 4 verdichtet wird. Dadurch steigt ein insbesondere als Brennraumdruck bezeichneter Druck des Gases und eine insbesondere als Brennraumtemperatur bezeichnete Temperatur des Gases. Das Einlassventil 5 befindet sich in einer geschlossenen Stellung, was insbesondere als geschlossenes Einlassventil 5 bezeichnet werden kann, wodurch die Luft nicht über den Ansaugtrakt in den Brennraum 4 gelangen kann.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst wenigstens einen dem Brennraum 4 zugeordneten Injektor 10, welcher wenigstens eine von Kraftstoff durchströmbare Kraftstofföffnung aufweist, über welche mittels des Injektors 10 der die Kraftstofföffnung durchströmende Kraftstoff oder das Kraftstoff-Luft-Gemisch unter Ausbildung wenigstens eines durch den Kraftstoff gebildeten Kraftstoffstrahls 11 direkt in den Brennraum 4 einspritzbar beziehungsweise einbringbar ist. Der Kraftstoff kann gasförmig, flüssig, als Aerosol oder als Kraftstoffgemisch, bestehend aus mehreren voneinander verschiedenen Kraftstoffen, mittels des Injektors 10 in den Brennraum 4 eingebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann dem Kraftstoff ein nicht-inerter Stoff, wie beispielsweise hochkonzentrierter Sauerstoff, beigemischt sein, um eine Gemischbildung besonders zu verbessern. Der Kraftstoffstrahl 11 beziehungsweise eine Einspritzung des Kraftstoffs ist in 3 veranschaulicht, wobei die Einspritzung beziehungsweise eine Einbringung des Kraftstoffs in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine zeitlich nach dem Verdichtungsvorgang der 2 stattfindet. Alternativ kann die Einbringung des Kraftstoffs wenigstens teilweise während des Verdichtungsvorgangs stattfinden. Der Injektor 10, insbesondere die Kraftstofföffnung, kann bündig mit dem Zylinder 3, insbesondere einer Zylinderwand, oder dem Zylinderkopf 3a abschließen. Alternativ kann der Injektor 10, insbesondere die Kraftstofföffnung, über den Zylinder 3, insbesondere die Zylinderwand, oder den Zylinderkopf 3a hinaus in den Brennraum 4 hineinragen. Der Injektor 10 kann eine Fremdzündungseinrichtung, die insbesondere als eine Zündkerze ausgeführt sein kann, aufweisen, wodurch Kosten und Bauraum besonders gering gehalten werden können.
Um einen Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering halten zu können, ist dem Brennraum 4 wenigstens eine von einem von dem Kraftstoff unterschiedlichen Fluid durchströmbare Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet, über welche das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zumindest einen Längenbereich des Kraftstoffstrahls 11 von einem im Brennraum 4 aufgenommenen Medium abschirmenden Fluidstrahls 12, welcher insbesondere als erster Fluidstrahl 12 bezeichnet werden kann, in den Brennraum direkt einbringbar ist. Der erste Fluidstrahl 12 wird durch das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid gebildet. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Kraftstoffstrahl 11 und den ersten Fluidstrahl 12 und 5 zeigt einen Längsschnitt durch den Kraftstoffstrahl 11 und den ersten Fluidstrahl 12. Der Querschnitt verläuft senkrecht zu einer Längserstreckungsrichtung des Kraftstoffstrahls 11 und/oder zu einer Längserstreckungsrichtung des ersten Fluidstrahls 12. Der Längsschnitt verläuft parallel zur Längserstreckungsrichtung des Kraftstoffstrahls 11 und/oder zur Längserstreckungsrichtung des ersten Fluidstrahls 12. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Luft, insbesondere Druckluft, beziehungsweise um einen Reaktionspartner für den Kraftstoff, durch deren chemische Reaktion wenigstens ein Teil einer Antriebsenergie, beispielsweise des Kraftfahrzeugs, bereitgestellt wird. Alternativ kann das Fluid Wasser oder eine andere inerte Substanz, wie beispielsweise Stickstoff, sein. Bei dem Medium kann es sich beispielsweise um das Gas, insbesondere um Luft handeln, welche über den Ansaugtrakt dem Brennraum zugeführt worden ist und/oder um eine Mischung aus der Luft und Abgas, welches beispielsweise mittels einer Abgasrückführung dem Brennraum zugeführt worden ist.
3 zeigt den Kolben 2 in einer Stellung in der Nähe seines oberen Totpunkts (OT), wodurch das Medium, insbesondere das Gas, in dem Brennraum 4 aufgrund einer besonders hohen Verdichtung durch den Kolben 2 in einem ersten Bereich 13 des Brennraums 4 einen besonders hohen ersten Druck und eine besonders hohe erste Temperatur aufweist. Eine erste Strömungsgeschwindigkeit des Mediums in dem ersten Bereich 13 kann besonders gering oder null sein, weswegen der erste Druck insbesondere als hydrostatischer Druck beziehungsweise aerostatischer Druck bezeichnet werden kann. Die erste Strömungsgeschwindigkeit des Mediums in dem ersten Bereich 13 kann beispielsweise einer Geschwindigkeit des Kolbens 2 entsprechen.
Da der Kraftstoff mit einer besonders hohen Geschwindigkeit in den Brennraum 4 eingespritzt beziehungsweise eingebracht wird und das Fluid mit einer besonders hohen Geschwindigkeit in den Brennraum 4 eingebracht wird, weist ein zweiter Bereich 14 des Brennraums 4, welcher sich innerhalb des Kraftstoffstrahls 11 beziehungsweise des ersten Fluidstrahls 12 befindet oder von dem Kraftstoffstrahl 11 beziehungsweise dem ersten Fluidstrahl 12 begrenzt wird, eine besonders hohe zweite Strömungsgeschwindigkeit auf. Die zweite Strömungsgeschwindigkeit ist größer, insbesondere deutlich größer, als die erste Strömungsgeschwindigkeit in dem ersten Bereich 13. Ein zweiter Druck, der insbesondere als zweiter statischer Druck bezeichnet werden kann, in dem zweiten Bereich 14 ist kleiner, insbesondere deutlich kleiner, als der erste Druck in dem ersten Bereich 13, da die zweite Strömungsgeschwindigkeit größer, insbesondere deutlich größer, als die erste Strömungsgeschwindigkeit ist. Dadurch ist eine zweite Temperatur in dem zweiten Bereich 14 geringer, insbesondere deutlich geringer, als die erste Temperatur in dem ersten Bereich 13. Die zweite Temperatur in dem zweiten Bereich 14 ist vorzugsweise kleiner als eine insbesondere als Selbstzündungstemperatur bezeichnete Zündtemperatur des Kraftstoffs, wodurch eine Selbstzündung des Kraftstoffs beziehungsweise des Kraftstoff-Luft-Gemisches vermieden werden kann. Der erste Bereich 13 umgibt den zweiten Bereich 14, wobei zwischen dem ersten Bereich 13 und dem zweiten Bereich 14 ein dritter Bereich 15 vorliegt, der insbesondere als Übergangsbereich verstanden werden kann. In dem dritten Bereich 15 liegt eine dritte Strömungsgeschwindigkeit des sich in dem dritten Bereich befindlichen Mediums, insbesondere das Gas, vor, wobei die dritte Strömungsgeschwindigkeit größer als die erste Strömungsgeschwindigkeit in dem ersten Bereich 13 und kleiner als die zweite Strömungsgeschwindigkeit in dem zweiten Bereich 14 ist. Dadurch ist ein dritter Druck, der insbesondere als dritter statischer Druck bezeichnet werden kann, in dem dritten Bereich 15 kleiner als der erste Druck in dem ersten Bereich 13 und größer als der zweite Druck in dem zweiten Bereich 14, wodurch eine dritte Temperatur in dem dritten Bereich 15 größer ist als die zweite Temperatur und kleiner ist als die erste Temperatur.
Dadurch, dass der Kraftstoff beziehungsweise der Kraftstoffstrahl 11 von dem ersten Fluidstrahl 12 umgeben und somit von dem ersten Bereich 13 und dem dritten Bereich 14 abgeschirmt wird, können der zweite Druck und die zweite Temperatur, insbesondere ein Kraftstoffdruck und eine Kraftstofftemperatur in dem Kraftstoffstahl, besonders lange beibehalten werden beziehungsweise der zweite Druck, insbesondere die Kraftstofftemperatur in dem Kraftstoffstrahl, kann besonders lange kleiner als der erste Druck in dem ersten Bereich 13 und der dritte Druck in dem dritten Bereich 15 gehalten werden und die zweite Temperatur, insbesondere die Kraftstofftemperatur, in dem Kraftstoffstrahl kann besonders lange kleiner als die erste Temperatur und die dritte Temperatur gehalten werden. Dadurch kann die zweite Temperatur in dem zweiten Bereich, insbesondere die Kraftstofftemperatur in dem Kraftstoffstrahl, besonders lange unterhalb der Selbstzündungstemperatur gehalten werden, insbesondere dann, wenn die erste Temperatur in dem ersten Bereich 13 größer, insbesondere deutlich größer, als die Selbstzündungstemperatur ist. Dadurch kann die Selbstzündung des Kraftstoffs beziehungsweise des Kraftstoff-Luft-Gemisches vermieden beziehungsweise verzögert werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering gehalten werden kann.
In 6 ist die Verbrennungskraftmaschine 1 in einer schematischen Teilschnittansicht nach Einspritzende gezeigt, wobei das Einspritzende in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitlich nach der Einspritzung beziehungsweise Einbringung des Kraftstoffs beziehungsweise des Fluids der 3 stattfindet. Unter dem Einspritzende ist zu verstehen, dass die Einspritzung beziehungsweise die Einbringung von Kraftstoff beziehungsweise des Fluids in den Brennraum 4 für das jeweilige Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine 1 abgeschlossen ist. Dadurch kommt es zu einem Abbremsen einer Strömung beziehungsweise in der Strömung ausgebildeten Wirbeln, insbesondere im zweiten Bereich 14 und im dritten Bereich 15, wodurch insbesondere in dem zweiten Bereich 14 und dem dritten Bereich 15 der zweite Druck und der dritte Druck sowie die zweite Temperatur und die dritte Temperatur ansteigen, wodurch in dem Kraftstoff beziehungsweise dem Kraftstoff-Luft-Gemisch die Selbstzündungstemperatur des Kraftstoffs erreicht werden kann. Dadurch kann die Selbstzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auftreten oder es kann eine Fremdzündung, insbesondere mittels eines von der Zündkerze bereitgestellten Zündfunkens, eingeleitet werden. Aufgrund einer Zündung, insbesondere der Selbstzündung und/oder der Fremdzündung, läuft die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ab. Vorzugsweise findet die Zündung frühestens am Ende des Verdichtungsvorgangs statt. Eine von der Verbrennung erfasste verbrannte Zone 16 in dem Brennraum 4 wächst mit zunehmender Ausbreitung einer Flammenfront 17 besonders an. Der Kolben 2 bewegt sich in der 6, in Richtung der Zylinderhochachse, von dem Zylinderkopf 3a weg, was insbesondere als Expansion bezeichnet wird und wodurch das Volumen des Brennraums 4 vergrößert wird. Eine Bewegung des Kolbens nach unten ist mittels des ersten Pfeils 7 veranschaulicht.
7 zeigt eine schematische Teilschnittansicht der Verbrennungskraftmaschine 1 während eines Ausschiebevorgangs, welcher in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitlich nach dem Einspritzende der 6 stattfindet. Der Kolben 2 bewegt sich in der 7 in Richtung der Zylinderhochachse auf den Zylinderkopf 3a zu, wodurch das Volumen des Brennraums 4 verkleinert wird. Die Bewegung des Kolbens 2 auf den Zylinderkopf 3a zu ist mittels des zweiten Pfeils 9 veranschaulicht. Das Auslassventil 6 befindet sich in einer geöffneten Stellung, was insbesondere als geöffnetes Auslassventil 6 bezeichnet werden kann, wodurch das sich in dem Brennraum 4 befindende Gas, insbesondere das Abgas, den Brennraum 4 über den Abgastrakt verlassen kann. Das Einlassventil 5 befindet sich in der geschlossenen Stellung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Injektor 10 die Fluidaustrittseinrichtung. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Injektor 10 die separat von der Kraftstofföffnung ausgeführte beziehungsweise von der Kraftstofföffnung beabstandete und mittels einer Wandung des Injektors 10 getrennte, von dem Fluid durchströmbare Fluidaustrittseinrichtung auf.
In einer weiteren nicht in den Figuren enthaltenen Ausführungsform ist die Fluidaustrittseinrichtung ein zusätzlich zu dem Injektor 10 vorgesehener, bezüglich des Injektors 10 externer, zweiter Injektor. Mit anderen Worten ausgedrückt ist ein separat von dem Injektor 10 ausgeführter und von dem Injektor 10 beabstandeter, zweiter Injektor vorgesehen, welcher als die Fluidaustrittseinrichtung ausgeführt ist.
In weiterer Ausgestaltung ist die die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Luft unter Ausbildung des wenigstens einen zumindest den Längenbereich des Kraftstoffstrahls 11 in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend ummantelnden ersten Fluidstrahls 12, insbesondere eines ersten Fluidteilstrahls 12a des ersten Fluidstrahls 12, in den Brennraum 4 direkt einbringbar.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verlaufen der Luftstrahl 12 und der Kraftstoffstrahl 11 koaxial zueinander. Vorzugsweise durchströmt der Kraftstoff die Kraftstofföffnung in einer ersten Strömungsrichtung 19 und die Luft die Luftaustrittseinrichtung beziehungsweise die Luftöffnung in einer zweiten Strömungsrichtung 20, wobei die erste Strömungsrichtung 19 und die zweite Strömungsrichtung 20 zueinander koaxial sind und wobei der Kraftstoffstrahl 11 zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die erste Strömungsrichtung 19 aufweist und der erste Fluidteilstrahl 12a zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die zweite Strömungsrichtung 20 aufweist. Dadurch kann der Kraftstoffstrahl 11 besonders vorteilhaft mittels des ersten Fluidstrahls 12, insbesondere des ersten Fluidteilstrahls, von dem ersten Bereich 13 abgeschirmt werden, wodurch der Kraftstoffdruck und die Kraftstofftemperatur in dem Brennraum 4 besonders gering gehalten werden kann.
In der in den 1-3 sowie 6 und 7 gezeigten Ausführungsform ist der Injektor 10 derart an dem Zylinderkopf 3a beziehungsweise in dem Brennraum 4 angeordnet, dass Kraftstoff und das Fluid mittels des Injektors 10 parallel zur Zylinderhochachse in den Brennraum 4 eingebracht werden, wodurch die erste Strömungsrichtung 19 und die zweite Strömungsrichtung 20 parallel zur Zylinderhochachse verlaufen. Dadurch können das Fluid und der Kraftstoff, welche mittels des Injektors 10 in den Brennraum 4 eingebracht worden sind, zumindest teilweise auf den Kolben 2 auftreffen und zumindest teilweise von dem Kolben seitlich und somit schräg zur Zylinderhochrichtung umgelenkt werden. Alternativ kann der Injektor derart, insbesondere schräg zur Zylinderhochrichtung, angeordnet beziehungsweise ausgerichtet sein, sodass die erste Strömungsrichtung 19 und die zweite Strömungsrichtung 20 schräg oder senkrecht zur Zylinderhochachse verlaufen. Dadurch kann ein Auftreffen der Luft und/oder des Kraftstoffs, welche mittels des Injektors 10 in den Brennraum 4 eingebracht worden sind, auf dem Kolben 2 besonders vermindert, insbesondere vermieden, werden. Dadurch kann eine von dem Fluid und/oder dem Kraftstoff auf den Kolben 2 wirkende und dadurch den Kolben 2 abbremsende Kraft besonders vermindert werden. Des Weiteren kann ein hydrodynamischer Staupunkt, insbesondere in einer Kolbenmitte, besonders vermindert, insbesondere unterbunden, werden, wodurch eine Selbstzündungsgefahr beziehungsweise eine Klopfgefahr besonders vermindert, insbesondere vermieden, werden kann.
In weiterer Ausgestaltung befindet sich ein erster Startzeitpunkt, zu welchem ein Einbringen des Fluids beginnt, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1 zeitlich vor einem zweiten Startzeitpunkt, zu welchem das Einspritzen beziehungsweise Einbringen des Kraftstoffs beginnt, was in 2 gezeigt ist. Die Luftstrahlen 12 bewirken eine besonders hohe zweite Strömungsgeschwindigkeit in dem zweiten Bereich 14 sowie eine Bildung der Wirbel in dem Brennraum 4. Dadurch wird der in den Brennraum mittels des Injektors 10 eingebrachte Kraftstoff bei einem Einspritzbeginn insbesondere in den zweiten Bereich 14 eingebracht, in welchem bereits vor Einspritzbeginn ein besonders geringer zweiter Druck vorliegt. Dadurch kann der Kraftstoffdruck und die Kraftstofftemperatur in dem Brennraum 4 besonders gering gehalten werden. Zudem kann der Kraftstoffstrahl 11 besonders vorteilhaft von dem ersten Fluidstrahl 12, insbesondere dem ersten Fluidteilstrahl 12a, ummantelt und geführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dem Brennraum 4 eine von einem von dem Kraftstoff und von dem Fluid unterschiedlichen, zweiten Fluid durchströmbare, zweite Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet, über welche das die zweite Fluidaustrittseinrichtung durchströmende, zweite Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zweiten Fluidstrahls 21 in den Brennraum 4 direkt einbringbar ist, wobei der zweite Fluidstrahl 21 durch das zweite Fluid gebildet wird. Bei dem zweiten Fluid handelt es sich vorzugsweise um Wasser. Alternativ kann das zweite Fluid Luft, insbesondere Druckluft, oder die andere inerte Substanz, insbesondere Stickstoff, sein. Sofern das zweite Fluid flüssig ist, so kann mittels des direkt in den Brennraum 4 eingespritzten zweiten Fluids, insbesondere Wasser, bei einer Verdampfung des zweiten Fluids ein Teil einer Wärme beziehungsweise eines Wärmebetrags des Brennraum 4 Wärme in einen Phasenwechsel von flüssig zu gasförmig des zweiten Fluids übergehen, wodurch ein Kühlungseffekt auf den Brennraum 4 wirkt, wodurch ein besonders reduzierender beziehungsweise besonders bremsender Effekt auf Druck und Temperatur in dem Brennraum 4 wirkt. Dadurch kann eine Dichte eines zu komprimierenden Gemisches in dem Brennraum 4 bei niedrigerer Temperatur erreicht werden als bei einem Verzicht auf die Einspritzung des flüssigen zweiten Fluids. Dadurch kann die Kraftstofftemperatur in dem Brennraum 4, insbesondere in dem zweiten Bereich 14, besonders gering gehalten werden, wobei ein Mehrbedarf an Bauteilen entfällt beziehungsweise besonders gering ist, wodurch Herstellkosten und Bauraum der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können.
In weiterer Ausgestaltung umfasst der Injektor 10 oder die Fluidaustrittseinrichtung die zweite Fluidaustrittseinrichtung. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Injektor die von der Kraftstofföffnung beabstandete und mittels der Wandung des Injektors 10 getrennte, zweite Fluidaustrittseinrichtung auf oder die Fluidaustrittseinrichtung weist die von der Fluidöffnung beabstandete und mittels einer zweiten Wandung der Fluidaustrittseinrichtung getrennte, zweite Fluidaustrittseinrichtung auf. Alternativ kann das zweite Fluid vorgemischt mit dem Fluid und somit zusammen mit dem Fluid über die Fluidaustrittseinrichtung in den Brennraum 4 eingebracht werden.
In einer weiteren nicht in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist die zweite Fluidaustrittseinrichtung ein zusätzlich zu dem Injektor 10 und zusätzlich zu der Fluidaustrittseinrichtung vorgesehener, bezüglich des Injektors 10 und bezüglich der Fluidaustrittseinrichtung externer, dritter Injektor.
In weiterer Ausgestaltung schirmt der zweite Fluidstrahl 21 zumindest einen zweiten Längenbereich des ersten Fluidstrahls 12 von dem Medium, insbesondere dem Gas, ab. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der erste Fluidstrahl 12 von dem zweiten Fluidstrahl 21 umgeben und gegenüber dem Medium, insbesondere dem Gas, abgeschirmt und somit zumindest teilweise isoliert.
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Fluidstrahl 12 in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend von dem zweiten Fluidstrahl 21, insbesondere von einem zweiten Teilstrahl 21 a des zweiten Fluidstrahls 21, ummantelt, was in den 4 und 5 gezeigt ist.
Vorzugsweise verlaufen der zweite Fluidstrahl 21 und der Kraftstoffstrahl 11 koaxial zueinander. Mit anderen Worten ausgedrückt, durchströmt das zweite Fluid die Fluidaustrittseinrichtung in einer dritten Strömungsrichtung 22, wobei der zweite Fluidteilstrahl 21a zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig die dritte Strömungsrichtung 22 aufweist, welche koaxial zur ersten Strömungsrichtung 19 verläuft. Vorzugsweise verlaufen der zweite Fluidstrahl 21 und der erste Fluidstrahl 12 koaxial zueinander. Mit anderen Worten ausgedrückt verläuft die dritte Strömungsrichtung 22 zur zweiten Strömungsrichtung 20 koaxial. Vorzugsweise verlaufen der Kraftstoffstrahl 11, der erste Fluidstrahl 12 und der zweite Fluidstrahl 21 koaxial zueinander. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die erste Strömungsrichtung 19, die zweite Strömungsrichtung 20 und die dritte Strömungsrichtung 22 koaxial zueinander. Dadurch kann der Kraftstoffstrahl 11 mittels des ersten Fluidstrahls 12 und des zweiten Fluidstrahls 21 besonders vorteilhaft von dem ersten Bereich 13 abgeschirmt werden, wodurch der Kraftstoffdruck und die Kraftstofftemperatur in dem Brennraum 4 besonders gering gehalten werden können.
In dem Ausführungsbeispiel ummantelt der Kraftstoffstrahl 11 zumindest einen dritten Längenbereich eines dritten Fluidteilstrahls 12b des ersten Fluidstrahls 12 in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig umlaufend. Vorzugsweise verlaufen der dritte Fluidteilstrahl 12b und der Kraftstoffstrahl 11 und/oder der erste Fluidteilstrahl 12a und/oder der zweite Fluidteilstrahl 21b koaxial zueinander. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der dritte Fluidteilstrahl 12b die Fluidaustrittseinrichtung in einer vierten Strömungsrichtung 24 durchströmt, wobei der dritte Fluidteilstrahl 12b zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die vierte Strömungsrichtung 24 aufweist, welche koaxial zur ersten Strömungsrichtung 19 und/oder zur zweiten Strömungsrichtung 20 und/oder zur dritten Strömungsrichtung 24 verläuft. Mittels des dritten Fluidteilstrahls 12b kann der Kraftstoffstrahl 11 besonders vorteilhaft von dem ersten Bereich 13 abgeschirmt werden, wodurch der Kraftstoffdruck und die Kraftstofftemperatur in dem Brennraum 4 besonders gering gehalten werden können.
In dem Ausführungsbeispiel ist ein vierter Fluidteilstrahl 21b des zweiten Fluidstrahls 21 in wenigstens einem vierten Längenbereich des vierten Fluidteilstrahls 21b in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend von dem dritten Fluidteilstrahl 12b ummantelt. Vorzugsweise verläuft der vierte Fluidteilstrahl 21b koaxial zum Kraftstoffstrahl 11 und/oder zum ersten Fluidteilstrahl 12a und/oder zum zweiten Fluidteilstrahl 21a und/oder zum dritten Fluidteilstrahl 12b. Mit anderen Worten ausgedrückt durchströmt das zweite Fluid die zweite Fluidaustrittseinrichtung in einer fünften Strömungsrichtung 26, wobei der vierte Fluidteilstrahl 21b zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, die fünfte Strömungsrichtung 26 aufweist, welche koaxial zur ersten Strömungsrichtung 19 und/oder zur zweiten Strömungsrichtung 20 und/oder zur dritten Strömungsrichtung 22 und/oder zur vierten Strömungsrichtung 24 verläuft. Mittels des vierten Fluidteilstrahls 21b kann der Kraftstoffstrahl 11 besonders vorteilhaft von dem ersten Bereich 13 abgeschirmt werden, wodurch der Kraftstoffdruck und die Kraftstofftemperatur in dem Brennraum 4 besonders gering gehalten werden können.
Beispielsweise kann es sich bei dem zweiten Fluidteilstrahl 21a und bei dem vierten Fluidteilstrahl 21b um Wasser handeln und bei dem ersten Fluidteilstrahl 12a und bei dem dritten Fluidteilstrahl 12b um Luft handeln. In einer nicht in den Fig. dargestellten Ausführungsform können die Fluidteilstrahlen 12a, b, 21a, b zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus verschiedenen Stoffen, insbesondere Fluiden und/oder Gasgemischen und/oder Aerosolen, gebildet sein. So kann es sich beispielsweise bei dem vierten Fluidteilstrahl 21b um Stickstoff, bei dem dritten Fluidteilstrahl 12b um, insbesondere reinen, Sauerstoff, bei dem ersten Fluidteilstrahl 12a um Luft und bei dem zweiten Fluidteilstrahl 21a um Wasser handeln. Der erste Fluidteilstrahl 12a und/oder der dritte Fluidteilstrahl 12b kann ein Gemisch umfassen, welches zumindest teilweise aus Kraftstoff besteht und somit einen Kraftstoffanteil aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungskraftmaschine
2: Kolben
3: Zylinder
3a: Zylinderkopf
4: Brennraum
5: Einlassventil
5a: zweite Pfeile
6: Auslassventil
6a: fünfte Pfeile
7: erster Pfeil
9: dritter Pfeil
10: Injektor
11: Kraftstoffstrahl
12: erster Fluidstrahl
12a: erster Fluidteilstrahl
12b: dritter Fluidteilstrahl
13: erster Bereich
14: zweiter Bereich
15: dritter Bereich
16: verbrannte Zone
17: Flammenfront
19: erste Strömungsrichtung
20: zweite Strömungsrichtung
21: zweiter Fluidstrahl
21a: zweiter Fluidteilstrahl
21b: vierter Fluidteilstrahl
22: dritte Strömungsrichtung
24: vierte Strömungsrichtung
26: fünfte Strömungsrichtung

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

DE 19513715 A1 [0002]

Claims

Antriebseinrichtung (1), mit wenigstens einem Brennraum (4), und mit wenigstens einem dem Brennraum (4) zugeordneten Injektor (10), welcher wenigstens eine von Kraftstoff durchströmbare Kraftstofföffnung aufweist, über welche mittels des Injektors (10) der die Kraftstofföffnung durchströmende Kraftstoff unter Ausbildung wenigstens eines Kraftstoffstrahls (11) direkt in den Brennraum (4) einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brennraum (4) wenigstens eine von einem von dem Kraftstoff unterschiedlichen Fluid durchströmbare Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet ist, über welche das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zumindest einen Längenbereich des Kraftstoffstrahls (11) von einem im Brennraum (4) aufgenommenen Medium abschirmenden Fluidstrahls (12) in den Brennraum (4) direkt einbringbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (10) die Fluidaustrittseinrichtung umfasst.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidaustrittseinrichtung ein zusätzlich zu dem Injektor (10) vorgesehener, bezüglich des Injektors (10) externer, zweiter Injektor ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Fluidaustrittseinrichtung das die Fluidaustrittseinrichtung durchströmende Fluid unter Ausbildung des wenigstens einen, zumindest den Längenbereich des Kraftstoffstrahls ummantelnden Fluidstrahls in den Brennraum (4) direkt einbringbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrahl (12) und der Kraftstoffstrahl (11) koaxial zueinander verlaufen.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Startzeitpunkt, zu welchem ein Einbringen des Fluids beginnt, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Antriebseinrichtung (1) zeitlich vor einem zweiten Startzeitpunkt befindet, zu welchem ein Einspritzen des Kraftstoffs beginnt.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brennraum (4) wenigstens eine von einem von dem Kraftstoff und von dem Fluid unterschiedlichen, zweiten Fluid durchströmbare, zweite Fluidaustrittseinrichtung zugeordnet ist, über welche das die zweite Fluidaustrittseinrichtung durchströmende, zweite Fluid unter Ausbildung wenigstens eines zweiten Fluidstrahls (21) in den Brennraum (4) direkt einbringbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (10) oder die erste Fluidaustrittseinrichtung die zweite Fluidaustrittseinrichtung umfasst.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fluidaustrittseinrichtung ein zusätzlich zu dem Injektor (10) und zusätzlich zu der ersten Fluidaustrittseinrichtung vorgesehener, bezüglich des Injektors (10) und bezüglich der ersten Fluidaustrittseinrichtung externer, dritter Injektor ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fluidstrahl (21) zumindest einen zweiten Längenbereich des ersten Fluidstrahls von dem Medium abschirmt.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidstrahl (12) von dem zweiten Fluidstrahl (21) zumindest überwiegend ummantelt ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fluidstrahl (21) und der Kraftstoffstrahl (11) koaxial zueinander verlaufen.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fluidstrahl (21) und der Fluidstrahl (12) koaxial zueinander verlaufen.
Vorrichtung, mit einer Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.