DE102021113389A1

DE102021113389A1 - Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102021113389A1
Application number: DE102021113389.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2022-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (1), mit wenigstens einem Kolben (4), und mit wenigstens einem, teilweise durch den Kolben (4) begrenzten Brennraum (5), in welchen wenigstens ein Fluid einleitbar ist, wobei innerhalb des Kolbens (4) wenigstens ein von dem Fluid durchströmbarer Fluidkanal (12) verläuft, über welchen das Fluid in den Brennraum (5) einleitbar ist.The invention relates to an internal combustion engine (1) with at least one piston (4) and with at least one combustion chamber (5) which is partially delimited by the piston (4) and into which at least one fluid can be introduced, with inside the piston (4) at least one fluid channel (12) through which the fluid can flow runs, via which the fluid can be introduced into the combustion chamber (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 11.

Die DE 10 2006 026 084 A1 offenbart einen Zweitakt-Verbrennungsmotor, welcher einen Zylinder mit einer Bohrung, wobei der Zylinder einen Verbrennungsraum, eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweist, und einen ersten Spülkanalweg umfasst, der eine erste Spüleinlassöffnung und eine erste Spülauslassöffnung aufweist, wobei die erste Spülauslassöffnung zur Bohrung des Zylinders offen ist. Der Zweitakt-Verbrennungsmotor umfasst einen zweiten Spülkanalweg, der eine zweite Spüleinlassöffnung und eine zweite Spülauslassöffnung aufweist, wobei die zweite Spülauslassöffnung zur Bohrung des Zylinders offen ist, und eine Außenlufteinlassöffnung zur Einführung von Außenluft in den Verbrennungsraum.the DE 10 2006 026 084 A1 discloses a two-stroke internal combustion engine having a cylinder with a bore, the cylinder having a combustion chamber, an intake port and an exhaust port, and a first scavenging passageway having a first scavenging inlet port and a first scavenging outlet port, the first scavenging outlet port to the bore of the cylinder is open. The two-stroke cycle internal combustion engine includes a second scavenging passageway having a second scavenging inlet port and a second scavenging outlet port, the second scavenging outlet port being open to the bore of the cylinder, and an outside air inlet port for introducing outside air into the combustion chamber.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, so dass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden kann.It is the object of the invention to create an internal combustion engine and a method for operating an internal combustion engine, so that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved according to the invention by an internal combustion engine having the features of patent claim 1 and by a method for operating an internal combustion engine having the features of patent claim 11 . Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent patent claims and the description.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Fahrzeug, welches beispielsweise als Kraftfahrzeug oder als Schienenfahrzeug oder als Wasserfahrzeug, insbesondere als Schiff, oder als Luftfahrzeug, insbesondere als Flugzeug, ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist vorzugsweise über eine Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.A first aspect of the invention relates to an internal combustion engine, in particular for a vehicle which is designed, for example, as a motor vehicle or as a rail vehicle or as a watercraft, in particular as a ship, or as an aircraft, in particular as an airplane. The vehicle can preferably be driven via an output shaft of the internal combustion engine. The motor vehicle is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, utility vehicle or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Kolben und wenigstens einen teilweise durch den Kolben direkt begrenzten Brennraum auf, in welchen wenigstens ein Fluid innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine einleitbar ist. Das Fluid ist vorzugsweise Luft. Alternativ kann das Fluid beispielweise ein Kraftstoff oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch oder ein von der Luft unterschiedlicher den Kraftstoff oxidierbaren Stoff, insbesondere hochkonzentrierter Sauerstoff, oder Wasser oder ein Aerosol sein. Die Verbrennungskraftmaschine kann wenigstens einen Zylinder aufweisen, wobei eine Zylinderwand des Zylinders den Brennraum teilweise direkt begrenzt. Der Kolben kann in dem Zylinder in einer Zylinderhochrichtung translatorisch bewegbar angeordnet sein, wodurch der Kolben in der Zylinderhochrichtung relativ zu der Zylinderwand translatorisch bewegbar sein kann. Die Verbrennungskraftmaschine kann einen Zylinderkopf aufweisen, welcher den Brennraum teilweise direkt begrenzt. Die in den Brennraum einleitbare Luft kann insbesondere als Frischluft bezeichnet werden. In einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine finden in dem Brennraum exotherme chemische Reaktionen statt, bei welchen es sich insbesondere um als Verbrennung bezeichnete Verbrennungsvorgänge handeln kann, bei welchen ein das Fluid umfassende Gemisch, insbesondere ein die Frischluft umfassendes Kraftstoff-Luft-Gemisch, verbrannt wird, woraus ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt auf, über welchen das Abgas aus dem Brennraum abgeführt werden kann.The internal combustion engine has at least one piston and at least one combustion chamber which is directly delimited in part by the piston and into which at least one fluid can be introduced within a respective working cycle of the internal combustion engine. The fluid is preferably air. Alternatively, the fluid can be, for example, a fuel or a fuel-air mixture or a substance that is different from air and that can oxidize the fuel, in particular highly concentrated oxygen, or water or an aerosol. The internal combustion engine can have at least one cylinder, with a cylinder wall of the cylinder partially directly delimiting the combustion chamber. The piston can be arranged in the cylinder such that it can be moved in a translatory manner in a cylinder vertical direction, as a result of which the piston can be movable in a translatory manner in the cylinder vertical direction relative to the cylinder wall. The internal combustion engine can have a cylinder head which partly directly delimits the combustion chamber. The air that can be introduced into the combustion chamber can in particular be referred to as fresh air. In a fired operation of the internal combustion engine, exothermic chemical reactions take place in the combustion chamber, which can in particular be combustion processes referred to as combustion, in which a mixture comprising the fluid, in particular a fuel-air mixture comprising fresh air, is burned. resulting in an exhaust gas from the internal combustion engine. The internal combustion engine has an exhaust gas tract through which the exhaust gas can flow and via which the exhaust gas can be discharged from the combustion chamber.

Der Kraftstoff kann in den Brennraum, insbesondere direkt, eingebracht beziehungsweise eingespritzt werden. Beispielweise kann der Kraftstoff mittels eines Injektors direkt in den Brennraum, insbesondere nahe des Zylinderkopfs, eingebracht werden. Dies kann insbesondere als Direkteinspritzung bezeichnet werden.The fuel can be introduced or injected into the combustion chamber, in particular directly. For example, the fuel can be introduced directly into the combustion chamber, in particular near the cylinder head, by means of an injector. In particular, this can be referred to as direct injection.

Die Verbrennungskraftmaschine weist ein Gehäuseelement auf, wobei die Abtriebswelle um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Gehäuseelement verdrehbar ist. Das Gehäuseelement kann als Kurbelgehäuse ausgebildet sein, in welchem die Abtriebswelle, welche vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildet ist, angeordnet ist. Die Verbrennungskraftmaschine kann als Zweitaktmotor und/oder als Viertaktmotor ausgebildet sein. Unter dem Zweitaktmotor kann insbesondere verstanden werden, dass die Verbrennungskraftmaschine in einem Zweitaktverfahren betrieben wird. Unter dem Viertaktmotor kann insbesondere verstanden werden, dass die Verbrennungskraftmaschine in einem Viertaktverfahren betrieben wird. In dem Zweitaktbetrieb führt die Abtriebswelle in dem jeweiligen Arbeitsspiel genau eine vollständige Drehung um ihre Abtriebswellendrehachse aus. In dem Viertaktbetrieb führt die Abtriebswelle in dem jeweiligen Arbeitsspiel zwei vollständige Drehung um ihre Abtriebswellendrehachse aus.The internal combustion engine has a housing element, the output shaft being rotatable about an output shaft axis of rotation relative to the housing element. The housing element can be designed as a crankcase, in which the output shaft, which is preferably designed as a crankshaft, is arranged. The internal combustion engine can be designed as a two-stroke engine and/or as a four-stroke engine. The two-stroke engine can be understood in particular to mean that the internal combustion engine is operated in a two-stroke process. The four-stroke engine can be understood in particular to mean that the internal combustion engine is operated in a four-stroke process. In two-stroke operation, the output shaft performs exactly one complete rotation about its output shaft axis of rotation in the respective work cycle. In the four-stroke operation, the output shaft performs two complete rotations about its output shaft axis of rotation in the respective work cycle.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, verläuft innerhalb des Kolbens wenigstens ein von dem Fluid durchströmbarer Fluidkanal, über welchen das Fluid, insbesondere die Luft, in den Brennraum einleitbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Fluid über den Fluidkanal durch den Kolben hindurch dem Brennraum zuführbar und dadurch innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine in den Brennraum einleitbar. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der Fluidkanal in seiner Umfangsrichtung vollständig umlaufend von dem Kolben, insbesondere direkt, begrenzt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der Fluidkanal in seiner Umfangsrichtung von einer Kanalwand, insbesondere direkt, begrenzt, welche von dem Kolben oder von einem an dem Kolben angeordneten Anbauteil, welches sich mit dem Kolben mitbewegen kann, gebildet ist. Somit ist der Fluidkanal als Fluideinlass beziehungsweise als Lufteinlass für den Brennraum ausgebildet, wobei der Brennraum über den Fluidkanal durch den Kolben hindurch mit dem Fluid beziehungsweise der Frischluft beladen werden kann.In order to realize a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, at least one fluid channel through which the fluid can flow runs inside the piston, via which the fluid, in particular the air, can be introduced into the combustion chamber. In other words, the fluid can be fed through the piston to the combustion chamber via the fluid channel and can thus be introduced into the combustion chamber within the respective working cycle of the internal combustion engine. Expressed again in other words, the fluid channel is delimited in its circumferential direction completely circumferentially by the piston, in particular directly. To put it another way, the fluid channel is delimited in its circumferential direction, in particular directly, by a channel wall which is formed by the piston or by an attachment which is arranged on the piston and can move with the piston. The fluid channel is thus designed as a fluid inlet or as an air inlet for the combustion chamber, it being possible for the combustion chamber to be charged with the fluid or fresh air through the piston via the fluid channel.

Vorzugsweise wird das in den Brennraum einleitbare Fluid nicht über einen von dem Kurbelgehäuse gebildeten beziehungsweise begrenzten Kurbelraum geführt und somit vorzugsweise nicht durch den Kurbelraum hindurch geführt, worunter insbesondere verstanden werden kann, dass das Kurbelgehäuse beziehungsweise der Kurbelraum frei von dem in den Brennraum einleitbaren Fluid beziehungsweise frei von dem Fluidkanal ist. Mit anderen Worten ausgedrückt liegt vorzugsweise bei der Verbrennungskraftmaschine keine Kurbelkastenspülung vor, das heißt die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise frei von der Kurbelkastenspülung beziehungsweise das Fluid wird dem Fluidkanal vorzugsweise unter Umgehung des Kurbelraums zugeführt.Preferably, the fluid that can be introduced into the combustion chamber is not conducted via a crank chamber formed or delimited by the crankcase and is therefore preferably not conducted through the crank chamber, which can be understood in particular as meaning that the crankcase or the crank chamber is free of the fluid that can be introduced into the combustion chamber or is free from the fluid channel. In other words, there is preferably no crankcase scavenging in the internal combustion engine, ie the internal combustion engine is preferably free of crankcase scavenging or the fluid is fed to the fluid channel, preferably bypassing the crankcase.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Eine Leistungsdichte eines Zweitaktmotors ist üblicherweise höher als eine Leistungsdichte eines Viertaktmotors. Dennoch werden die Viertaktmotoren im Kraftfahrzeugbereich, in einer Schifffahrt und auch in einer Luftfahrt den Zweitaktmotoren häufig vorgezogen, worunter insbesondere verstanden werden kann, dass besonders häufig auf die Viertaktmotoren gesetzt wird.The invention is based in particular on the following findings and considerations: A power density of a two-stroke engine is usually higher than a power density of a four-stroke engine. Nevertheless, four-stroke engines are often preferred to two-stroke engines in the motor vehicle sector, in shipping and also in aviation, which can be understood in particular as meaning that four-stroke engines are used particularly frequently.

Wenn die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine als Zweitaktmotor ausgebildet ist, ergeben sich insbesondere die folgenden Vorteile, insbesondere gegenüber einem konventionellen Zweitaktmotor: Bei einem insbesondere als Gaswechsel bezeichneten Ladungswechsel, bei welchem die Frischluft dem Brennraum zugeführt wird und das Abgas aus dem Brennraum abgeführt wird, kann mittels der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine eine besonders gründliche Spülung und somit ein praktisch vollständiger Gaswechsel erzielt werden, welcher vollständiger sein kann als bei einem konventionellen Viertaktmotor. Dabei kann mittels der insbesondere als Kolbenbewegung bezeichneten Bewegung des Kolbens und mittels der insbesondere als Lufteinblasung bezeichneten in den Brennraum eingeleiteten Frischluft eine Gasbewegungsüberlagerung in dem Brennraum erzielt werden, wodurch ein besonders hoher Fanggrad bewirkt werden kann. Zudem ist der erfindungsgemäße Fluidkanal, insbesondere pneumatisch, einfacher zu konstruieren als die Kurbelkastenspülung, welche bei einem konventionellen Zweitaktmotor für den Gaswechsel eingesetzt werden kann. Zudem können Spülverluste besonders gering gehalten werden, da ein Abgasverbleib im Zylinder, insbesondere gegenüber Querspülungskonzepten, besonders gering gehalten werden kann, wobei der Abgasverbleib in dem Brennraum über eine Einblassteuerung steuerbar sein kann, wodurch eine Abgasrückführung erzielt werden kann. Unter der Einblassteuerung kann insbesondere verstanden werden, dass ein Zeitpunkt, bei welchem in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine die Frischluft in den Brennraum eingeleitet wird, steuerbar und somit anpassbar ist. Beispielsweise kann der Fanggrad, die Abgasrückführung und/oder eine Spülgründlichkeit beispielsweise über Steuerung beziehungsweise Regelung von Ventilöffnungsdauer und/oder Ventilöffnungszeitpunkt und/oder vom Druck der in den Brennraum einströmenden Luft gesteuert beziehungsweise geregelt werden. Insbesondere bei einem hinreichend großen Einblasdruck, mit welchem die Frischluft über den Fluidkanal in den Brennraum einleitbar ist, kann die Frischluft durch den Brennraum hindurch in den Auslasstrakt der Verbrennungskraftmaschine strömen, was insbesondere als Frischgas im Auspuff bezeichnet werden kann. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Kühlwirkung für den Brennraum und/oder den Kolben und/oder den Abgastrakt erzielt werden. Die Kühlwirkung kann darüber hinaus besonders erhöht werden, indem der in den Brennraum eingeleiteten beziehungsweise eingeblasenen Luft, insbesondere Spülluft, beziehungsweise dem eingeblasenen Fluid verdunstbare Stoffe beigemischt werden, beispielsweise Wasser und/oder Kraftstoff. Alternativ oder zusätzlich kann insbesondere die Kühlwirkung auf den Kolben besonders erhöht werden, indem eine Oberfläche des innerhalb des Kolbens verlaufenden Fluidkanals besonders erhöht wird, beispielsweise durch eine Erhöhung seines Durchmessers und/oder einer Anzahl der Fluidkanäle. Infolge der durch den Fluidkanal und somit durch den Kolben hindurchströmenden Frischluft kann eine Temperatur des Kolbens infolge einer Wärmeaufnahme der Frischluft besonders gering gehalten werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn mehr gespült wird als notwendig ist, worunter insbesondere verstanden werden kann, dass mehr Frischluft in den Brennraum eingeleitet wird als in dem jeweiligen Arbeitsspiel in dem Brennraum verbleibt, so dass ein Teil der Frischluft in den Abgastrakt strömt. Zusätzlich zu dem Kolben können der Brennraum, insbesondere vollständig, beziehungsweise die Zylinderwand sowie weitere, insbesondere als Restmotor bezeichnete Teilbereich der Verbrennungskraftmaschine mittels der Frischluft gekühlt werden, wodurch eine thermische Belastung der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere des Kolbens, besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann beispielsweise eine Wärmeausdehnung des Kolbens und damit eine Wärmeausdehnung von Kolbenringen besonders gering gehalten werden, wodurch eine Dichtigkeit des Brennraums, insbesondere des Kolbens gegenüber der Zylinderwand, besonders gering gehalten werden kann. Dadurch können besonders feine Spaltmaße ermöglicht werden und ein Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine kann dadurch durch Einsparung von Energieverlusten besonders erhöht werden. Vorzugsweise umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine Auslassventileinrichtung, über welche das Abgas aus dem Brennraum abgeführt und in den Abgastrakt eingeleitet werden kann. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine den Fluidkanal umfasst und insbesondere dann, wenn die Auslassventileinrichtung als in dem Zylinderkopf angeordnetes Auslassventil ausgebildet ist, können Lufteinlassschlitze eines konventionellen Zweitaktmotors und Abgasauslassschlitze eines konventionellen Zweitaktmotors entfallen, wodurch eine Reihe von Nachteilen eines konventionellen Zweitaktmotors auf ein Niveau eines konventionellen Viertaktmotors verbessert werden kann oder gegebenenfalls sogar darüber hinaus, da der konventionelle Viertaktmotor beispielsweise keine Kolbenkühlung aufweisen kann. So kann eine mechanische Belastung der Kolbenringe besonders reduziert werden, und eine Gemischbildung der Luft mit dem Kraftstoff besonders verbessert werden sowie eine Vermischung von Schmieröl mit einem Brennraumgas, insbesondere Luft und/oder Kraftstoff, besonders gering gehalten werden, wodurch Schadstoffemissionen, insbesondere Rohemissionen, der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können. Insbesondere gegenüber der Kurbelkastenspülung eines konventionellen Zweitaktmotors können Kosten der Verbrennungskraftmaschine infolge einer besonders geringen Konstruktionskomplexität, da beispielsweise eine druckfluidische Trennung einzelner Kurbeltriebe der Verbrennungskraftmaschine entfällt, besonders gering gehalten werden, was insbesondere als Kostenvorteil bezeichnet werden kann. Zudem muss der Kolben im Arbeitstakt nicht gegen einen besonders hohen Druck in dem insbesondere als Kurbelkasten bezeichneten Kurbelgehäuse ankämpfen. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass, wenn der Kolben sich in der Zylinderhochrichtung nach unten und somit weg vom Zylinderkopf bewegt, der Kolben ein in dem Kurbelgehäuse befindliches Gas, insbesondere Luft, verdichtet, wobei der Kolben hierfür Arbeit verrichten muss. Dies kann insbesondere als Luftfedervolumen bezeichnet werden. Insbesondere dann, wenn die Auslassventileinrichtung als das in dem Zylinderkopf angeordnete Auslassventil ausgebildet ist, kann dadurch, dass die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine den in dem Kolben angeordneten Fluidkanal umfasst, ein Hubverlust besonders gering gehalten werden, insbesondere gegenüber des Querspülungskozepts eines konventionellen Zweitaktmotors. Zudem kann eine Bauhöhe der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere gegenüber einem konventionellen Zweitaktmotor, besonders gering gehalten werden und somit beispielsweise auf Niveau eines konventionellen Viertaktmotors reduziert werden.If the internal combustion engine according to the invention is designed as a two-stroke engine, the following advantages in particular result, in particular compared to a conventional two-stroke engine: During a gas exchange, in particular referred to as a gas exchange, in which the fresh air is supplied to the combustion chamber and the exhaust gas is discharged from the combustion chamber, by means of the Internal combustion engine according to the invention a particularly thorough flushing and thus a practically complete gas exchange can be achieved, which can be more complete than in a conventional four-stroke engine. By means of the movement of the piston, referred to in particular as piston movement, and by means of the fresh air introduced into the combustion chamber, referred to in particular as air injection, a gas movement superimposition can be achieved in the combustion chamber, whereby a particularly high degree of capture can be achieved. In addition, the fluid channel according to the invention, in particular pneumatically, is easier to construct than the crankcase scavenging, which can be used in a conventional two-stroke engine for gas exchange. In addition, scavenging losses can be kept particularly low, since the amount of exhaust gas remaining in the cylinder can be kept particularly low, in particular compared to cross-scavenging concepts, and the amount of exhaust gas remaining in the combustion chamber can be controlled via an injection control, as a result of which exhaust gas recirculation can be achieved. Injection control can be understood in particular as meaning that a point in time at which the fresh air is introduced into the combustion chamber in the respective working cycle of the internal combustion engine can be controlled and thus adjusted. For example, the degree of capture, the exhaust gas recirculation and/or thoroughness of flushing can be controlled or regulated, for example, by controlling or regulating the valve opening duration and/or valve opening time and/or the pressure of the air flowing into the combustion chamber. Especially with a sufficiently high injection pressure, with which the fresh air can be introduced into the combustion chamber via the fluid duct, the fresh air can flow through the combustion chamber into the exhaust tract of the internal combustion engine, which can be referred to in particular as fresh gas in the exhaust. As a result, a particularly advantageous cooling effect can be achieved for the combustion chamber and/or the piston and/or the exhaust gas tract. The cooling effect can also be particularly increased by adding vaporizable substances, for example water and/or fuel, to the air introduced or blown into the combustion chamber, in particular scavenging air, or to the fluid blown in. Alternatively or additionally, the cooling effect on the piston can be particularly increased by particularly increasing a surface area of the fluid channel running inside the piston, for example by increasing its diameter and/or a number of fluid channels. As a result of the fresh air flowing through the fluid channel and thus through the piston, a temperature of the piston can be kept particularly low as a result of heat absorption by the fresh air. This is esp This is especially the case when more is flushed than is necessary, which can be understood in particular as meaning that more fresh air is introduced into the combustion chamber than remains in the combustion chamber in the respective working cycle, so that part of the fresh air flows into the exhaust tract. In addition to the piston, the combustion chamber, in particular completely, or the cylinder wall and other partial areas of the internal combustion engine, in particular known as the rest of the engine, can be cooled by means of the fresh air, as a result of which a thermal load on the internal combustion engine, in particular on the piston, can be kept particularly low. As a result, for example, thermal expansion of the piston and thus thermal expansion of piston rings can be kept particularly low, as a result of which tightness of the combustion chamber, in particular of the piston relative to the cylinder wall, can be kept particularly low. As a result, particularly fine gap dimensions can be made possible and the efficiency of the internal combustion engine can be particularly increased as a result of saving energy losses. The internal combustion engine preferably includes at least one outlet valve device, via which the exhaust gas can be discharged from the combustion chamber and introduced into the exhaust tract. Due to the fact that the internal combustion engine according to the invention comprises the fluid channel and in particular when the exhaust valve device is designed as an exhaust valve arranged in the cylinder head, air intake slots of a conventional two-stroke engine and exhaust gas outlet slots of a conventional two-stroke engine can be omitted, which means that a number of disadvantages of a conventional two-stroke engine are reduced to the level of a conventional one Four-stroke engine can be improved or possibly even beyond that, since the conventional four-stroke engine, for example, can have no piston cooling. In this way, mechanical stress on the piston rings can be particularly reduced, and the formation of a mixture between the air and the fuel can be particularly improved, and the mixing of lubricating oil with a combustion chamber gas, in particular air and/or fuel, can be kept particularly low, which means that pollutant emissions, in particular untreated emissions, Internal combustion engine can be kept particularly low. Compared to the crankcase scavenging of a conventional two-stroke engine in particular, the costs of the internal combustion engine can be kept particularly low due to a particularly low design complexity, since, for example, there is no pressure-fluidic separation of individual crank mechanisms of the internal combustion engine, which can be described in particular as a cost advantage. In addition, the piston does not have to fight against a particularly high pressure in the crankcase, which is referred to as the crankcase in particular, during the power stroke. This can be understood in particular as meaning that when the piston moves downwards in the vertical direction of the cylinder and thus away from the cylinder head, the piston compresses a gas, in particular air, located in the crankcase, with the piston having to do work for this. In particular, this can be referred to as the air spring volume. In particular when the outlet valve device is designed as the outlet valve arranged in the cylinder head, the fact that the internal combustion engine according to the invention comprises the fluid channel arranged in the piston means that a stroke loss can be kept particularly low, in particular compared to the cross-scavenging concept of a conventional two-stroke engine. In addition, the overall height of the internal combustion engine can be kept particularly low, in particular compared to a conventional two-stroke engine, and can therefore be reduced to the level of a conventional four-stroke engine, for example.

Wenn die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine als Zweitaktmotor ausgebildet ist, können gegenüber einem konventionellen Viertaktmotor insbesondere die folgenden Vorteile erzielt werden: So kann eine Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine besonders kurz gehalten werden, wodurch insbesondere als Emissionen bezeichnete Schadstoffemissionen, sowie ein Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine, besonders gering gehalten werden können. Unter der Warmlaufphase kann insbesondere ein Kaltstart verstanden werden, bei welchem wenigstens eine Temperatur der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere deutlich, geringer ist als eine Normalbetriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Temperatur bei dem Kaltstart insbesondere einer Umgebungstemperatur einer Umgebung der Verbrennungskraftmaschine entsprechen kann. Infolge des Zweitaktbetriebs kann eine Leistungsdichte der Verbrennungskraftmaschine besonders erhöht werden, und ein Drehzahlniveau einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere der Abtriebswelle, kann besonders gering gehalten werden. Bei dem Drehzahlniveau kann es sich insbesondere um eine Leerlaufdrehzahl handeln, was sich besonders positiv auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt. Dadurch können Volumen und somit Bauraum der Verbrennungskraftmaschine sowie ein Gewicht der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden. Das besonders geringe Gewicht wirkt sich beispielsweise positiv auf Längs- und Querdynamik des Kraftfahrzeugs und auf den Kraftstoffverbrauch aus. Da infolge des durch den Kolben geführten Fluidkanals auf konventionelle Einlassventile im Zylinderkopf verzichtet werden kann, kann somit an dem Zylinderkopf ein Bauraumgewinn erzielt werden. Dadurch kann dem Brennraum genau ein Auslassventil zugeordnet sein, welches koaxial bezogen auf eine Zylinderhochachse des Zylinders angeordnet sein kann, wodurch Strömungsverluste beim Abgasauslass und der Fanggrad beziehungsweise eine Spülqualität verbessert werden können, da die Strömungsverhältnisse im Brennraum beispielsweise achssymmetrisch zur Zylinderhochachse beziehungsweise zur Kolbenbewegung auslegbar sind. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine infolge des Zweitaktbetriebs eine besonders hohe Laufruhe sowie eine besonders gleichmäßige Drehmomentenabgabe auf. Dies äußert sich beispielsweise positiv in einer Auslegung von Motorlager und/oder Drehschwingungsdämpfer, wodurch die Motorlager und/oder die Drehschwingungsdämpfer jeweils besonders preiswert, besonders hart und besonders bauraumsparend ausgebildet werden können. Alternativ oder zusätzlich kann eine Verringerung einer Drehmomentoszillationsbelastung von Komponenten, bezogen auf eine Drehmomentrichtung eines von der Kurbelwelle zu Rädern des Kraftfahrzeugs verlaufenden Drehmomentenflusses, ab Kurbelwelle durch einen gesamten Abtrieb, beispielsweise ein Getriebe, erzielt werden. Zusammengefasst können mittels der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine prinzipbedingte Nachteile des konventionellen Zweitaktmotors ausgeräumt beziehungsweise deutlich verbessert werden. Zudem kann mittels der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ein konventioneller Viertaktmotor um den Zweitaktbetrieb erweitert werden, worunter insbesondere verstanden werden kann, dass die Verbrennungskraftmaschine zeitweise als Viertaktmotor und zeitweise als Zweitaktmotor betrieben werden kann, wodurch Leistung und Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere bei gleichbleibendem Hubraum, besonders erhöht, insbesondere etwa verdoppelt, werden können, vorzugsweise ohne dass der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine, gegenüber einem konventionellen Viertaktmotor, abnimmt. Darüber hinaus kann durch eine situative Umschaltung zwischen dem Viertaktbetrieb und dem Zweitaktbetrieb zwischen jeweiligen Vorteilen gewählt werden. Beispielsweise kann die Wahl einer Betriebsart, insbesondere Zweitaktbetrieb oder Viertaktbetrieb, hinsichtlich eines besseren beziehungsweise besonders guten Verhaltens des Kraftstoffverbrauchs erfolgen. Bei entsprechender Auslegung, insbesondere Konstruktion und Steuerung, kann eine zylinderindividuelle beziehungsweise brennraumindividuelle Umschaltbarkeit zwischen dem Zweitaktbetrieb und dem Viertaktbetrieb möglich beziehungsweise realisierbar sein.If the internal combustion engine according to the invention is designed as a two-stroke engine, the following advantages in particular can be achieved compared to a conventional four-stroke engine: A warm-up phase of the internal combustion engine can be kept particularly short, as a result of which pollutant emissions, in particular referred to as emissions, and fuel consumption of the internal combustion engine can be kept particularly low . The warm-up phase can be understood in particular as a cold start, in which at least one temperature of the internal combustion engine is, in particular significantly, lower than a normal operating temperature of the internal combustion engine, wherein the temperature during the cold start can correspond in particular to an ambient temperature of an area surrounding the internal combustion engine. As a result of the two-stroke operation, a power density of the internal combustion engine can be particularly increased, and a rotational speed level of a rotational speed of the internal combustion engine, in particular of the output shaft, can be kept particularly low. The speed level can in particular be an idle speed, which has a particularly positive effect on fuel consumption. As a result, the volume and thus installation space of the internal combustion engine and the weight of the internal combustion engine can be kept particularly low. The particularly low weight has a positive effect, for example, on the longitudinal and lateral dynamics of the motor vehicle and on fuel consumption. Since, as a result of the fluid channel routed through the piston, conventional intake valves in the cylinder head can be dispensed with, a gain in installation space can thus be achieved on the cylinder head. As a result, exactly one exhaust valve can be assigned to the combustion chamber can be arranged coaxially with respect to a cylinder vertical axis of the cylinder, whereby flow losses at the exhaust gas outlet and the degree of capture or a scavenging quality can be improved, since the flow conditions in the combustion chamber can be designed, for example, axisymmetric to the cylinder vertical axis or to the piston movement. Furthermore, as a result of the two-stroke operation, the internal combustion engine according to the invention has a particularly smooth running and a particularly even torque output. This has a positive effect, for example, in a design of the engine mount and/or torsional vibration damper, as a result of which the engine mounts and/or the torsional vibration dampers can be designed to be particularly inexpensive, particularly hard and particularly space-saving. Alternatively or additionally, a torque oscillation load on components, based on a torque direction of a torque flow running from the crankshaft to the wheels of the motor vehicle, can be reduced from the crankshaft through an entire output, for example a transmission. In summary, principle-related disadvantages of the conventional two-stroke engine can be eliminated or significantly improved by means of the internal combustion engine according to the invention. In addition, by means of the internal combustion engine according to the invention, a conventional four-stroke engine can be expanded to include two-stroke operation, which can be understood in particular as meaning that the internal combustion engine can be operated at times as a four-stroke engine and at times as a two-stroke engine, as a result of which the power and torque of the internal combustion engine, in particular with the same cubic capacity, are particularly increased. in particular approximately doubled, preferably without the efficiency of the internal combustion engine decreasing compared to a conventional four-stroke engine. In addition, it is possible to choose between the respective advantages by switching between four-stroke operation and two-stroke operation depending on the situation. For example, an operating mode, in particular two-stroke operation or four-stroke operation, can be selected with regard to better or particularly good fuel consumption behavior. With an appropriate design, in particular construction and control, a cylinder-specific or combustion chamber-specific switchability between two-stroke operation and four-stroke operation can be possible or realizable.

Beispielsweise kann der Kraftstoff vorgemischt mit der Frischluft über den Fluidkanal in den Brennraum eingebracht werden. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass das Fluid das Kraftstoff-Luft-Gemisch ist und über den Fluidkanal dem Brennraum zugeführt wird.For example, the fuel can be premixed with the fresh air and introduced into the combustion chamber via the fluid channel. This can in particular be understood to mean that the fluid is the fuel-air mixture and is supplied to the combustion chamber via the fluid channel.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Verbrennungskraftmaschine eine separat von dem Kolben ausgebildete und zumindest teilweise in dem Fluidkanal angeordnete und von dem den Fluidkanal durchströmenden Fluid durchströmbare und separat von der Auslassventileinrichtung ausgebildete Ventileinrichtung auf, über welche das Fluid in den Brennraum einleitbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Ventileinrichtung dem Brennraum zugeordnet, wobei das den Fluidkanal durchströmende Fluid über die Ventileinrichtung dem Brennraum zuführbar und dadurch in den Brennraum einleitbar ist, wobei die Ventileinrichtung zumindest in einem Längenbereich der Ventileinrichtung in ihrer Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, von dem Fluidkanal, insbesondere direkt, begrenzt ist. Mittels der Ventileinrichtung kann das in den Brennraum einleitbare Fluid besonders vorteilhaft dem Brennraum zugeführt werden, wobei eine Fluidmenge, insbesondere Luftmenge, beziehungsweise Fluidmasse, insbesondere Luftmasse, des Fluids, welches den Fluidkanal in dem jeweiligen Arbeitsspiel durchströmt und in den Brennraum eingeleitet wird, mittels der Ventileinrichtung besonders vorteilhaft eingestellt werden kann.In a further embodiment of the invention, the internal combustion engine has a valve device which is designed separately from the piston and is at least partially arranged in the fluid channel and through which the fluid flowing through the fluid channel can flow and is designed separately from the outlet valve device, via which the fluid can be introduced into the combustion chamber. In other words, the valve device is assigned to the combustion chamber, with the fluid flowing through the fluid channel being able to be supplied to the combustion chamber via the valve device and thus introduced into the combustion chamber, the valve device being at least partially, in particular completely circumferential, at least in a longitudinal region of the valve device in its circumferential direction. is delimited by the fluid channel, in particular directly. The fluid that can be introduced into the combustion chamber can be fed to the combustion chamber in a particularly advantageous manner by means of the valve device, with a quantity of fluid, in particular quantity of air or fluid mass, in particular mass of air, of the fluid which flows through the fluid channel in the respective working cycle and being introduced into the combustion chamber being introduced by means of the Valve device can be adjusted particularly advantageously.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventileinrichtung ein zumindest teilweise in dem Fluidkanal angeordnetes, von dem Fluid durchströmbares und relativ zu dem Kolben zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbares, erstes Ventilteil auf, welches wenigstens einen von dem Fluid durchströmbaren Durchgangskanal aufweist, über welchen das den Fluidkanal und den Durchgangskanal durchströmende Fluid aus dem Ventilteil abführbar und in den Brennraum einleitbar ist, wobei der Durchgangskanal in einer ersten der Stellungen mittels des Kolbens verschlossen und in der zweiten Stellung zumindest teilweise freigegeben ist. Darunter kann insbesondere Folgendes verstanden werden:

Die Ventileinrichtung umfasst das Ventilteil, welches zumindest in einem Längenbereich des Ventilteils in seiner Umfangsrichtung von dem Fluidkanal, insbesondere vollständig umlaufend, begrenzt ist. Der Durchgangskanal ist in seiner Umfangsrichtung von einer Durchgangskanalwand, insbesondere vollständig umlaufend, begrenzt, wobei das Ventilteil die Durchgangskanalwand aufweist. Der Durchgangskanal umfasst wenigstens eine von dem Fluid durchströmbare Eintrittsöffnung und eine von dem Fluid durchströmbare Austrittsöffnung. Über die Eintrittsöffnung kann dem Durchgangskanal und somit dem Ventilteil das Fluid zugeführt werden. Über die Austrittsöffnung kann das den Durchgangskanal durchströmende Fluid aus dem Ventilteil und somit aus dem Durchgangskanal abgeführt werden und somit in den Brennraum eingeleitet werden. Der Durchgangskanal, insbesondere die Austrittsöffnung, ist in der ersten Stellung mittels des Kolbens verschlossen, worunter insbesondere verstanden werden kann, dass das Fluid nicht über den Durchgangskanal beziehungsweise die Austrittsöffnung in den Brennraum eingeleitet werden kann. In der zweiten Stellung ist der Durchgangskanal, insbesondere die Austrittsöffnung, von dem Kolben zumindest teilweise freigegeben, worunter insbesondere verstanden werden kann, dass das den Durchgangskanal durchströmende Fluid, insbesondere über die Austrittsöffnung, in den Brennraum eingeleitet werden kann. Die erste Stellung kann insbesondere als geschlossene Stellung bezeichnet werden, und die zweite Stellung kann insbesondere als geöffnete Stellung bezeichnet werden. Das erste Ventilteil kann, insbesondere in der Zylinderhochrichtung, relativ zu dem Kolben bewegt werden, wodurch das erste Ventilteil zwischen den Stellungen hin und her bewegbar ist und somit die Stellungen einnehmen kann. Vorzugsweise ist der Durchgangskanal, insbesondere die Austrittsöffnung, in der zweiten Stellung zumindest teilweise in dem Brennraum angeordnet. Mittels des ersten Ventilteils kann das den Fluidkanal durchströmende Fluid besonders vorteilhaft in den Brennraum eingeleitet werden, wobei die Fluidmenge beziehungsweise Fluidmasse des Fluids, welches den Fluidkanal in dem jeweiligen Arbeitsspiel durchströmt und in den Brennraum eingeleitet wird, mittels der Ventileinrichtung, insbesondere des ersten Ventilteils, besonders vorteilhaft eingestellt werden kann.

In a preferred embodiment, the valve device has a first valve part, which is arranged at least partially in the fluid channel, through which the fluid can flow and can be moved between at least two positions relative to the piston, which has at least one through-channel through which the fluid can flow, via which the fluid channel and fluid flowing through the through-channel can be removed from the valve part and introduced into the combustion chamber, the through-channel being closed in a first of the positions by means of the piston and being at least partially opened in the second position. This can be understood to mean the following in particular:

The valve device comprises the valve part, which is delimited at least in a longitudinal region of the valve part in its circumferential direction by the fluid channel, in particular completely circumferentially. The through-channel is delimited in its circumferential direction by a through-channel wall, in particular completely circumferentially, with the valve part having the through-channel wall. The through-channel comprises at least one inlet opening through which the fluid can flow and one outlet opening through which the fluid can flow. The fluid can be supplied to the passage channel and thus to the valve part via the inlet opening. The fluid flowing through the through-channel can be discharged from the valve part and thus out of the through-channel via the outlet opening and thus introduced into the combustion chamber. The through-channel, in particular the outlet opening, is closed in the first position by means of the piston, which can be understood in particular as meaning that the fluid cannot be introduced into the combustion chamber via the through-channel or the outlet opening. In the second position, the through-channel, in particular the outlet opening, is at least partially uncovered by the piston, which means in particular that the fluid flowing through the through-channel can be introduced into the combustion chamber, in particular via the outlet opening. The first position can be specifically referred to as the closed position and the second position can be specifically referred to as the open position. The first valve part can be moved relative to the piston, in particular in the vertical direction of the cylinder, as a result of which the first valve part can be moved back and forth between the positions and can therefore assume the positions. The passage channel, in particular the outlet opening, is preferably arranged at least partially in the combustion chamber in the second position. The fluid flowing through the fluid channel can be introduced particularly advantageously into the combustion chamber by means of the first valve part, with the fluid quantity or fluid mass of the fluid which flows through the fluid channel in the respective working cycle and being introduced into the combustion chamber being introduced into the combustion chamber by means of the valve device, in particular the first valve part, can be adjusted particularly advantageously.

Alternativ zu dem Öffnen beziehungsweise Schließen des Durchgangskanals mittels des Kolbens kann der Durchgangskanal auf andere Weise geöffnet und geschlossen werden, beispielweise mittels beliebigen Techniken, welche darauf basieren eine fluidische Verbindung unter Überdruck gegenüber einer Umgebung herstellen zu können. Darunter kann insbesondere ein Überdruck des Ansaugtrakts beziehungsweise eines Teilbereichs des Ansaugtrakts gegenüber dem Brennraum verstanden werden. Die Techniken können beispielweise auf dem Prinzip eines Schlauchs, insbesondere Gartenschlauchs, einer Pumpe, insbesondere Luftpumpe, oder einer andockenden Raumkapsel basieren.As an alternative to opening or closing the through-channel by means of the piston, the through-channel can be opened and closed in a different way, for example by means of any technique which is based on being able to establish a fluidic connection under overpressure compared to an environment. This can be understood to mean, in particular, an overpressure in the intake tract or in a partial area of the intake tract in relation to the combustion chamber. The techniques can be based, for example, on the principle of a hose, in particular a garden hose, a pump, in particular an air pump, or a docking space capsule.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ventileinrichtung ein separat von dem ersten Ventilteil und separat von dem Kolben ausgebildetes Basiselement und ein separat von dem ersten Ventilteil, separat von dem Kolben und separat von dem Basiselement ausgebildetes, zweites Ventilteil auf, welches an dem Basiselement relativ zu dem Basiselement zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das zweite Ventilteil relativ zu dem Basiselement, insbesondere in der Zylinderhochrichtung, translatorisch bewegbar, wodurch das zweite Ventilteil zwischen der Schließstellung und der Offenstellung hin und her bewegbar ist, wobei das zweite Ventilteil separat von dem Basiselement ausgebildet ist und an dem Basiselement angeordnet ist. Alternativ kann das zweite Ventilteil rotatorisch relativ zu dem Basiselement bewegbar sein. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das zweite Ventilteil eine rotatorische oder sonstwie geformte Relativbewegung relativ zu dem Basiselement ausführen, wodurch das zweite Ventilteil in die Offenstellung oder die Schließstellung bewegt werden kann. Das zweite Ventilteil weist wenigstens einen von dem Fluid durchströmbaren, in Strömungsrichtung des zu dem Brennraum strömenden Fluids zumindest teilweise stromauf des Durchgangskanals angeordneten, zweiten Durchgangskanal auf, über welchen der erste Durchgangskanal mit dem in den Brennraum einzuleitenden Fluid versorgbar ist, wobei der zweite Durchgangskanal in der Schließstellung durch das Basiselement verschlossen und in der Freigabestellung zumindest teilweise freigegeben ist, wodurch in der Freigabestellung das Fluid in den zweiten Durchgangskanal einleitbar ist. Darunter kann insbesondere Folgendes verstanden werden:In a preferred embodiment of the invention, the valve device has a base element, which is formed separately from the first valve part and separately from the piston, and a second valve part, which is formed separately from the first valve part, separately from the piston and separately from the base element, and which is relatively fixed to the base element is movably arranged to the base element between at least one closed position and at least one open position. In other words, the second valve part can be moved in a translatory manner relative to the base element, in particular in the vertical direction of the cylinder, as a result of which the second valve part can be moved back and forth between the closed position and the open position, the second valve part being formed separately from the base element and on the Base element is arranged. Alternatively, the second valve part can be rotationally movable relative to the base member. In other words, the second valve part can perform a rotary or otherwise shaped relative movement relative to the base element, as a result of which the second valve part can be moved into the open position or the closed position. The second valve part has at least one second through-channel through which the fluid can flow and is arranged at least partially upstream of the through-channel in the direction of flow of the fluid flowing to the combustion chamber, via which the first through-channel can be supplied with the fluid to be introduced into the combustion chamber, with the second through-channel in is closed by the base element in the closed position and at least partially released in the release position, as a result of which the fluid can be introduced into the second passage channel in the release position. This can be understood to mean the following in particular:

Der zweite Durchgangskanal ist in seiner Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, von einer zweiten Durchgangskanalwand begrenzt, wobei das zweite Ventilteil die zweite Durchgangskanalwand umfasst. Der zweite Durchgangskanal weist wenigstens eine zweite Eintrittsöffnung auf, über welche das Fluid dem zweiten Durchgangskanal zugeführt werden kann. Der zweite Durchgangskanal weist wenigstens eine zweite Austrittsöffnung auf, über welche das den zweiten Durchgangskanal durchströmbare Fluid aus dem zweiten Durchgangskanal abgeführt werden kann und in den Durchgangskanal eingeleitet werden kann. In der Schließstellung ist der zweite Durchgangskanal, insbesondere die zweite Austrittsöffnung, mittels des Basiselements verschlossen, wodurch das Abführen des Fluids aus dem Durchgangskanal, insbesondere über die zweite Austrittsöffnung, unterbleibt. In der Freigabestellung ist der zweite Durchgangskanal, insbesondere die zweite Austrittsöffnung, zumindest teilweise durch das Basiselement freigegeben, wodurch das Fluid, insbesondere über die zweite Austrittsöffnung, aus dem zweiten Durchgangskanal abführbar ist und dadurch, insbesondere über die Eintrittsöffnung des Durchgangskanals, in den Durchgangskanal einleitbar ist. Mittels der Ventileinrichtung, insbesondere mittels des zweiten Ventilteils und des Basiselements, kann das Fluid besonders vorteilhaft in den Brennraum eingeleitet werden, wobei die Fluidmenge beziehungsweise Fluidmasse, welche den Fluidkanal in dem jeweiligen Arbeitsspiel durchströmt und in den Brennraum eingeleitet wird, mittels der Ventileinrichtung, insbesondere des zweiten Ventilteils, besonders vorteilhaft eingestellt werden kann. Vorzugsweise sind das Basiselement und das zweite Ventilteil in der Zylinderhochrichtung zumindest teilweise unterhalb des ersten Ventilteils angeordnet und dadurch weiter von dem Zylinderkopf beabstandet als das erste Ventilteil.The second through-channel is delimited in its circumferential direction at least partially, in particular completely circumferentially, by a second through-channel wall, with the second valve part encompassing the second through-channel wall. The second through-channel has at least one second inlet opening, via which the fluid can be supplied to the second through-channel. The second through-channel has at least one second outlet opening, via which the fluid that can flow through the second through-channel can be discharged from the second through-channel and introduced into the through-channel. In the closed position, the second through-channel, in particular the second outlet opening, is closed by means of the base element, as a result of which the fluid cannot be discharged from the through-channel, in particular via the second outlet opening. In the release position, the second through-channel, in particular the second outlet opening, is at least partially cleared by the base element, as a result of which the fluid can be discharged from the second through-channel, in particular via the second outlet opening, and can thus be introduced into the through-channel, in particular via the inlet opening of the through-channel is. The fluid can be introduced particularly advantageously into the combustion chamber by means of the valve device, in particular by means of the second valve part and the base element, the fluid quantity or fluid mass, which flows through the fluid channel in the respective working cycle and is introduced into the combustion chamber, can be set particularly advantageously by means of the valve device, in particular the second valve part. Preferably, the base element and the second valve part are arranged at least partially below the first valve part in the vertical direction of the cylinder and are thereby further spaced from the cylinder head than the first valve part.

In weiterer Ausgestaltung ist der Kolben relativ zu dem Basiselement entlang einer Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar, wodurch das mit dem Kolben mitbewegbare, erste Ventilteil entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem zweiten Ventilteil translatorisch bewegbar ist, wodurch die Ventilteile in zumindest mittelbare, gegenseitige Stützanlage bringbar sind und dadurch fluidisch miteinander verbindbar sind. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Kolben relativ zu dem Basiselement entlang der Bewegungsrichtung, welcher der Zylinderhochrichtung entspricht, translatorisch bewegbar, wobei das an dem Kolben angeordnete erste Ventilteil mit dem Kolben mitbewegbar ist, wodurch das erste Ventilteil entlang der Zylinderhochrichtung relativ zu dem zweiten Ventilteil translatorisch bewegbar ist, wodurch die Ventilteile infolge der Bewegung des Kolbens beziehungsweise des ersten Ventilteils in die zumindest mittelbare, gegenseitige Stützanlage bringbar sind. Unter der Stützanlage kann insbesondere verstanden werden, dass das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil zumindest mittelbar in gegenseitigem Kontakt stehen, wobei zwischen den Ventilteilen wenigstens eine dichtende Komponente, insbesondere ein Dichtungselement, beispielsweise ein Dichtungsring, insbesondere aus einem besonders weichen Material, angeordnet sein kann. Dabei kann das erste Ventilteil beispielsweise in das zweite Ventilteil eingeführt werden, wodurch das erste Ventilteil in dem zweiten Durchgangskanal angeordnet sein kann und dabei insbesondere die zweite Austrittsöffnung durchdringen kann oder das erste Ventilteil wird über das zweite Ventilteil gestülpt, wodurch das zweite Ventilteil in dem ersten Durchgangskanal angeordnet sein kann und dabei insbesondere die Eintrittsöffnung durchdringen kann oder das erste und das zweite Ventilteil sind in einer gemeinsamen Stützebene aneinander abgestützt, wodurch die Eintrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung sich in der Stützebene befinden und unmittelbar, insbesondere in der Zylinderhochrichtung beziehungsweise der Bewegungsrichtung, aneinander angeschlossen sein können. Vorzugsweise wird infolge der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage der Ventilteile eine dichte Verbindung zwischen den beiden Ventilteilen hergestellt. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass das über den zweiten Durchgangskanal in den Durchgangskanal gelangende und anschließend in den Brennraum einbringbare Fluid nicht in das Kurbelgehäuse beziehungsweise den Kurbelraum gelangen kann. Das aus dem zweiten Durchgangskanal, insbesondere über die zweite Austrittsöffnung, abgeführte Fluid beziehungsweise die jeweilige Fluidmenge kann somit in dem jeweiligen Arbeitsspiel dem über den zweiten Durchgangskanal, insbesondere die zweite Austrittsöffnung, in den Durchgangskanal, insbesondere die Eintrittsöffnung, gelangenden Fluid beziehungsweise der jeweiligen Fluidmenge entsprechen.In a further embodiment, the piston can be moved in a translatory manner relative to the base element along a direction of movement, as a result of which the first valve part, which can be moved along with the piston, can be moved in a translatory manner along the direction of movement relative to the second valve part, as a result of which the valve parts can be brought into at least indirect, mutual support contact and thereby are fluidly connected to each other. In other words, the piston can be moved in a translatory fashion relative to the base element along the direction of movement, which corresponds to the vertical direction of the cylinder, with the first valve part arranged on the piston being movable with the piston, as a result of which the first valve part can be moved in translation along the vertical direction of the cylinder relative to the second valve part is movable, whereby the valve parts can be brought into at least indirect mutual support as a result of the movement of the piston or the first valve part. The support system can be understood in particular to mean that the first valve part and the second valve part are in mutual contact at least indirectly, it being possible for at least one sealing component, in particular a sealing element, for example a sealing ring, in particular made of a particularly soft material, to be arranged between the valve parts . The first valve part can be inserted, for example, into the second valve part, as a result of which the first valve part can be arranged in the second through-channel and in particular can penetrate the second outlet opening, or the first valve part is slipped over the second valve part, as a result of which the second valve part is in the first can be arranged and can in particular penetrate the inlet opening, or the first and the second valve part are supported on one another in a common support plane, as a result of which the inlet opening and the second outlet opening are located in the support plane and directly on one another, in particular in the vertical direction of the cylinder or the direction of movement can be connected. A tight connection between the two valve parts is preferably produced as a result of the at least indirect mutual support of the valve parts. This can in particular be understood to mean that the fluid which reaches the through-duct via the second through-duct and can then be introduced into the combustion chamber cannot get into the crankcase or the crankcase. The fluid discharged from the second through-channel, in particular via the second outlet opening, or the respective quantity of fluid, can thus correspond in the respective working cycle to the fluid or the respective quantity of fluid arriving via the second through-channel, in particular the second outlet opening, into the through-channel, in particular the inlet opening .

Um die Ventilteile besonders vorteilhaft zwischen den jeweiligen Stellungen hin- und her bewegen zu können, insbesondere von der zweiten in die erste Stellung beziehungsweise von der Freigabestellung in die Schließstellung, kann die Ventileinrichtung wenigstens ein Federelement umfassen, welches insbesondere als Federdämpferelement ausgebildet sein kann. Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung zwei der Federelemente auf. Das erste Ventilteil kann mittels eines ersten der Federelemente an dem Kolben angeordnet beziehungsweise befestigt sein und das zweite Ventilteil kann mittels eines zweiten der Federelemente an dem Basiselement befestigt beziehungsweise angeordnet sein. Mittels des Federelements beziehungsweise der Federelemente kann beim Einnehmen der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage ein mechanischer Aufschlag des ersten Ventilteils auf das zweite Ventilteil und damit ein mechanischer Schock besonders gering gehalten werden. Dadurch kann ein Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere der Ventileinrichtung, besonders gering gehalten werden. Beispielsweise sind die Federelemente idealerweise derart montiert, sodass sie, wenn sich die Ventilteile nicht in der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage befinden, derart vorgespannt sind, dass ihre Federkraft zu der ersten Stellung beziehungsweise der Schließstellung der Ventilteile führt. Die Vorspannung kann durch einen Formschluss zwischen dem zweiten Ventilteil und dem Basiselement zustande kommen. Je nach Montageart kann entweder eine Zug- oder eine Druckkraftvorspannung ermöglicht sein. In einer Ausführungsform kann wenigstens eines der Federelemente als Torsionsfeder ausgebildet sein.In order to be able to move the valve parts back and forth particularly advantageously between the respective positions, in particular from the second to the first position or from the release position to the closed position, the valve device can comprise at least one spring element, which can be designed in particular as a spring damper element. The valve device preferably has two of the spring elements. The first valve part can be arranged or attached to the piston by means of a first of the spring elements and the second valve part can be attached or arranged to the base element by means of a second of the spring elements. By means of the spring element or the spring elements, a mechanical impact of the first valve part on the second valve part and thus a mechanical shock can be kept particularly low when assuming the at least indirect mutual support. As a result, wear and tear on the internal combustion engine, in particular on the valve device, can be kept particularly low. For example, the spring elements are ideally mounted in such a way that, when the valve parts are not in at least indirect mutual support, they are pretensioned such that their spring force leads to the first position or the closed position of the valve parts. The preload can come about through a form fit between the second valve part and the base element. Depending on the type of installation, either a tensile or a compressive force preload can be enabled. In one embodiment, at least one of the spring elements can be designed as a torsion spring.

Das Basiselement kann beispielweise feststehend ausgeführt sein, das heißt das Basiselement kann mit dem Gehäuseelement, insbesondere starr, verbunden sein und dabei nicht relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar sein. Dadurch kann die Versorgung der Ventileinrichtung, insbesondere des zweiten Ventilteils, mit dem Fluid, besonders einfach erfolgen, insbesondere dadurch, dass für die Zuführung des Fluids zu der Ventileinrichtung, insbesondere dem zweiten Ventilteil, keine beweglichen Teile notwendig sein können. Ein Aufprall der Ventilteile aufeinander kann beispielweise mittels eines Federdämpferelements, beispielweise ein Gummi, besonders vermindert werden. Das Federdämpferelement kann zwischen den Ventilteilen angeordnet sein.The base element can, for example, be designed to be stationary, that is to say the base element can be connected to the housing element, in particular rigidly, and not be movable relative to the housing element. As a result, the valve device, in particular the second valve part, can be supplied with the fluid in a particularly simple manner, in particular because no moving parts may be necessary to supply the fluid to the valve device, in particular the second valve part. An impact of the valve parts each other can be particularly reduced, for example by means of a spring damper element, for example a rubber. The spring damper element can be arranged between the valve parts.

Alternativ kann das Basiselement mit dem Gehäuseelement über wenigstens ein Federelement und/oder wenigstens einem Dämpferelement verbunden sein. Dabei ist das Basiselement vorzugsweise relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar, zumindest soweit, wie es das Federelement beziehungsweise das Dämpferelement erlaubt. Beispielweise kann eine adaptive Steuermöglichkeit einer Fluideinbringmenge in den Brennraum mittels der Ventileinrichtung durch eine Federfußpunktverschiebung des Federelements realisiert werden. Dadurch können Gewicht und Kosten, insbesondere Bauteilkosten und/oder Herstellungskosten und/oder Montagekosten und/oder Wartungskosten, der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden. Dies kann insbesondere dadurch erzielt werden, dass auf bewegte Teile beziehungsweise Verstellelemente, wie beispielweise einen Nockenwellentrieb, verzichtet werden kann. Es kann dadurch möglich sein, die Fluideinbringmenge in dem jeweiligen Arbeitsspiel auf Null zu reduzieren beziehungsweise einzustellen, sodass in dem jeweiligen Arbeitsspiel das Einbringen des Fluids in den Brennraum über die Ventileinrichtung unterbleibt.Alternatively, the base element can be connected to the housing element via at least one spring element and/or at least one damper element. The base element is preferably movable relative to the housing element, at least as far as the spring element or the damper element allows. For example, an adaptive control option for a quantity of fluid introduced into the combustion chamber can be implemented by means of the valve device by shifting the spring base of the spring element. As a result, the weight and costs, in particular component costs and/or manufacturing costs and/or assembly costs and/or maintenance costs, of the internal combustion engine can be kept particularly low. This can be achieved in particular in that moving parts or adjustment elements, such as a camshaft drive, can be dispensed with. It can thereby be possible to reduce or adjust the quantity of fluid introduced in the respective working cycle to zero, so that the fluid is not introduced into the combustion chamber via the valve device in the respective working cycle.

In weiterer Ausgestaltung weist die Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle und eine separat von der Abtriebswelle ausgebildete Welle auf, welche von der Abtriebswelle antreibbar ist, wobei das Basiselement mittels der Welle relativ zu dem ersten Ventilteil entlang der Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar ist, wodurch das mit dem Basiselement mitbewegbare, zweite Ventilteil entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem ersten Ventilteil bewegbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die Abtriebswelle und die zusätzlich zu der Abtriebswelle vorgesehene Welle, insbesondere mechanisch, miteinander gekoppelt, wodurch ein Drehmoment von der Abtriebswelle auf die Welle übertragbar ist, wobei das Basiselement mit der Welle mechanisch gekoppelt ist, wodurch das Basiselement von der Welle somit von der Abtriebswelle antreibbar ist und dabei entlang der Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar ist, wodurch das an dem Basiselement angeordnete zweite Ventilteil mit dem Basiselement mitbewegbar und dadurch entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem ersten Ventilteil translatorisch bewegbar ist. Dabei kann eine bei beziehungsweise kurz vor der gegenseitigen Stützanlage auftretende Relativgeschwindigkeit zwischen den Ventilteilen besonders gering gehalten werden, wodurch der mechanische Schock und somit der Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden kann. Zudem kann ein Andockpunkt, in welchem die Ventilteile die gegenseitige Stützanlage einnehmen, in seiner Höhe beziehungsweise seiner Position bezogen auf die Bewegungsrichtung, insbesondere die Zylinderhochrichtung, verstellt werden, indem das zweite Ventilteil und das Basiselement relativ zu dem ersten Ventilteil beziehungsweise relativ zu dem Gehäuseelement bewegt wird. Dadurch können Steuerzeiten der Verbrennungskraftmaschine besonders vorteilhaft beziehungsweise besonders variabel verstellt werden. Unter den Steuerzeiten können insbesondere, bezogen auf ein jeweiliges Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine, Zeitpunkte verstanden werden, bei welchen das Einleiten des Fluids in den Brennraum erfolgt. Durch Variation der Steuerzeiten können insbesondere Schadstoffemissionen, beispielsweise Rohemissionen, sowie der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden. Zudem kann eine Zylinderabschaltung realisiert werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch besonders gering gehalten werden kann. Unter der Zylinderabschaltung kann insbesondere verstanden werden, dass das Zuführen der Frischluft und/oder des Kraftstoffs in den Brennraum in einem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine unterbleibt, insbesondere unter Verschlossenhalten aller Ventileinrichtungen beziehungsweise Ventilteile, was insbesondere als Luftfederbetrieb bezeichnet werden kann, wodurch die Verbrennungsvorgänge in dem Brennraum in dem jeweiligen Arbeitsspiel unterbleiben. Die Verstellung der Höhe beziehungsweise der Position des Andockpunkts kann somit insbesondere als variabler, insbesondere vollvariabler, Ventiltrieb ausgebildet sein beziehungsweise verstanden werden. Die Verstellung der Höhe kann alternativ analog zu einem variablen, insbesondere vollvariablen, Ventiltrieb an einer Nockenwelle eines konventionellen Viertaktmotors gesteuert werden, bei welchem jeweilige Zeitpunkte für Öffnen und Schließen der angesteuerten Ventile, Ventilhub und gegebenenfalls mehrere Ventilöffnungen pro Arbeitsspiel eingestellt werden können.In a further embodiment, the internal combustion engine has the output shaft and a shaft which is designed separately from the output shaft and can be driven by the output shaft, the base element being able to be moved in a translatory manner relative to the first valve part along the direction of movement by means of the shaft, as a result of which the second valve part is movable along the direction of movement relative to the first valve part. In other words, the output shaft and the shaft provided in addition to the output shaft are coupled to one another, in particular mechanically, as a result of which torque can be transmitted from the output shaft to the shaft, the base element being mechanically coupled to the shaft, whereby the base element is separated from the shaft can thus be driven by the output shaft and can be moved translationally along the direction of movement, whereby the second valve part arranged on the base element can be moved with the base element and can therefore be moved translationally along the direction of movement relative to the first valve part. A relative speed occurring between the valve parts at or shortly before mutual support can be kept particularly low, as a result of which the mechanical shock and thus the wear on the internal combustion engine can be kept particularly low. In addition, a docking point, in which the valve parts assume mutual support, can be adjusted in terms of its height or its position in relation to the direction of movement, in particular the vertical direction of the cylinder, by moving the second valve part and the base element relative to the first valve part or relative to the housing element becomes. As a result, control times of the internal combustion engine can be adjusted in a particularly advantageous or particularly variable manner. In particular, based on a respective working cycle of the internal combustion engine, the control times can be understood as points in time at which the fluid is introduced into the combustion chamber. By varying the control times, pollutant emissions in particular, for example raw emissions, and the fuel consumption of the internal combustion engine can be kept particularly low. In addition, cylinder deactivation can be implemented, which means that fuel consumption can be kept particularly low. Cylinder deactivation can be understood in particular as meaning that fresh air and/or fuel is not fed into the combustion chamber in a respective working cycle of the internal combustion engine, in particular by keeping all valve devices or valve parts closed, which can in particular be referred to as air spring operation, whereby the combustion processes in the Combustion chamber omitted in the respective working cycle. The adjustment of the height or the position of the docking point can thus be designed or understood in particular as a variable, in particular fully variable, valve train. Alternatively, the adjustment of the height can be controlled analogously to a variable, in particular fully variable, valve train on a camshaft of a conventional four-stroke engine, in which the respective times for opening and closing the controlled valves, valve lift and possibly several valve openings per working cycle can be set.

Mittels der mechanischen Kopplung kann ein, insbesondere festes, Drehzahlverhältnis zwischen der Welle und der Abtriebswelle realisiert werden, wodurch die Bewegung, insbesondere eine Frequenz der Bewegung, des Basiselements mit gleicher oder ganzzahligem Vielfachen einer Hubfrequenz beziehungsweise Senkfrequenz des Kolbens erfolgen kann. Es kann regelungstechnisch vorteilhaft sein, situativ von dem festen Drehzahlverhältnis abzuweichen, wodurch somit ein variables Drehzahlverhältnis zwischen der Welle und der Abtriebswelle realisiert werden kann, beispielsweise mittels Veränderung des Lufteinlasszeitpunktes über Drehzahlveränderung beziehungsweise Einstellung beziehungsweise Veränderung eines insbesondere als Drehwinkeloffsets bezeichneten Drehwinkelabstands zwischen der Welle und der Abtriebswelle während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine. The mechanical coupling can be used to implement a, in particular fixed, speed ratio between the shaft and the output shaft, as a result of which the movement, in particular a frequency of the movement, of the base element can take place with the same or an integer multiple of a stroke frequency or lowering frequency of the piston. It can be advantageous in terms of control technology to deviate from the fixed speed ratio depending on the situation, which means that a variable speed ratio between the shaft and the output shaft can be implemented, for example by changing the air inlet time by changing the speed or setting or changing a rotary angle distance between the shaft and the rotary angle offset output shaft during operation of the internal combustion engine.

In einer weiteren Ausführungsform ist das über den Fluidkanal in den Brennraum einleitbare Fluid, insbesondere Luft, als Druckfluid, insbesondere Druckluft, in einem Reservoir der Verbrennungskraftmaschine speicherbar und von dem Reservoir innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine über den Fluidkanal in den Brennraum einleitbar, wobei das Reservoir in der Strömungsrichtung des zu dem Brennraum strömenden Fluids stromauf des Fluidkanals angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst die Verbrennungskraftmaschine das insbesondere als Druckfluidreservoir beziehungsweise als Druckluftreservoir bezeichnete Reservoir, welches in der Strömungsrichtung des zu dem Brennraum strömenden Fluids stromauf des Fluidkanals angeordnet ist, wobei das Fluid, insbesondere die Luft, in dem Reservoir als Druckfluid, insbesondere als Druckluft, gespeichert werden kann. Unter der dem Druckfluid beziehungsweise der Druckluft kann insbesondere verstanden werden, dass das Fluid beziehungsweise die Luft einen besonders hohen Druck aufweist, welcher vorzugsweise deutlich höher als ein Umgebungsdruck in einer Umgebung der Verbrennungskraftmaschine ist. In dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine kann das Reservoir zumindest teilweise entleert werden, wodurch das Druckfluid beziehungsweise die Druckluft über den Fluidkanal dem Brennraum zugeführt werden kann und dadurch in den Brennraum eingeleitet werden kann. Für das Einleiten des Fluids in den Brennraum, was insbesondere als Befüllung des Brennraums beziehungsweise des Zylinders bezeichnet werden kann, kann, insbesondere nahe des unteren Totpunkts, lediglich ein besonders kurzes Zeitfenster zur Verfügung stehen. Um in diesem kleinen Zeitfenster genügend an Fluid beziehungsweise genügend Luft in den Brennraum einzubringen und gegebenenfalls sogar durch den Brennraum hindurch bis in den insbesondere als Abgasstrang bezeichneten Abgastrakt zu spülen, kann der Massenstrom des den Fluidkanal durchströmenden Fluids besonders hoch sein. Hierzu ist es vorteilhaft, das Fluid beziehungsweise die Luft über den Fluidkanal mit besonders hohem Druck einzubringen beziehungsweiseeinzublasen, wobei der besonders hohe Druck über das Druckfluid beziehungsweise die Druckluft beziehungsweise mittels des Reservoirs erzielt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, alle relevanten Geometrien für einen Fluidstrom beziehungsweise das Einleiten des Fluids in dem Brennraum besonders vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich Strömungswiderstand und/oder Qualität der Spülung, zu gestalten.In a further embodiment, the fluid that can be introduced into the combustion chamber via the fluid channel, in particular air, can be stored as pressure fluid, in particular compressed air, in a reservoir of the internal combustion engine and can be introduced from the reservoir into the combustion chamber via the fluid channel within the respective working cycle of the internal combustion engine, with the Reservoir is arranged in the direction of flow of the fluid flowing to the combustion chamber upstream of the fluid channel. In other words, the internal combustion engine comprises the reservoir, referred to in particular as a pressure fluid reservoir or compressed air reservoir, which is arranged upstream of the fluid channel in the flow direction of the fluid flowing to the combustion chamber, the fluid, in particular the air, in the reservoir as pressure fluid, in particular as compressed air , can be saved. The pressurized fluid or the compressed air can in particular be understood to mean that the fluid or the air has a particularly high pressure, which is preferably significantly higher than an ambient pressure in an area surrounding the internal combustion engine. In the respective working cycle of the internal combustion engine, the reservoir can be emptied at least partially, as a result of which the pressure fluid or the compressed air can be supplied to the combustion chamber via the fluid channel and can thus be introduced into the combustion chamber. For introducing the fluid into the combustion chamber, which can in particular be referred to as filling the combustion chamber or the cylinder, only a particularly short time window can be available, in particular near bottom dead center. The mass flow of the fluid flowing through the fluid channel can be particularly high in order to introduce enough fluid or air into the combustion chamber in this small time window and, if necessary, even flush it through the combustion chamber into the exhaust gas tract, which is referred to in particular as the exhaust line. For this purpose, it is advantageous to introduce or blow in the fluid or the air via the fluid channel with a particularly high pressure, with the particularly high pressure being able to be achieved via the pressurized fluid or the compressed air or by means of the reservoir. Alternatively or additionally, it is advantageous to design all relevant geometries for a fluid flow or the introduction of the fluid into the combustion chamber in a particularly advantageous manner, in particular with regard to flow resistance and/or the quality of the scavenging.

Vorzugsweise ist eine Kühlung des in dem Reservoir gespeicherte Druckfluid, insbesondere der Druckluft, vorgesehen. Durch das Einleiten des gekühlten beziehungsweise vorgekühlten Druckfluids, insbesondere Druckluft, über den Fluidkanal in den Brennraum, kann die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere der Kolben, besonders gut gekühlt werden. Zudem kann die Füllung des Brennraums mit dem Druckfluid besonders verbessert werden.Cooling of the pressure fluid stored in the reservoir, in particular the compressed air, is preferably provided. By introducing the cooled or pre-cooled pressure fluid, in particular compressed air, via the fluid channel into the combustion chamber, the internal combustion engine, in particular the piston, can be cooled particularly well. In addition, the filling of the combustion chamber with the pressure fluid can be particularly improved.

Beispielsweise kann dem Fluidkanal das Fluid, insbesondere von dem Reservoir, über ein von dem Fluid durchströmbares Leitungselement, insbesondere einen Schlauch, zugeführt werden, wobei das Leitungselement durch das Kurbelgehäuse und den Kurbelraum hindurchgeführt sein kann. Dabei kann der Kurbelraum das Leitungselement, insbesondere direkt, begrenzen. Das Schlauchelement kann unmittelbar mit dem Fluidkanal fluidisch verbunden sein.For example, the fluid can be supplied to the fluid channel, in particular from the reservoir, via a line element through which the fluid can flow, in particular a hose, wherein the line element can be guided through the crankcase and the crankcase. In this case, the crankcase can delimit the line element, in particular directly. The hose element can be fluidically connected directly to the fluid channel.

Alternativ kann das Zuführen direkt durch das Kurbelgehäuse und nicht durch den Kurbelraum hindurch über das Basiselement zum Ventilelement erfolgen. Mit anderen Worten ausgedrückt kann ein von dem Fluid durchströmbares Leitungselement durch das Kurbelgehäuse hindurch unter Umgehung des Kurbelraums geführt sein. Dabei sind vorzugsweise keine zusätzlich zur Ventileinrichtung vorgesehenen beweglichen Teile vorgesehen.Alternatively, the feeding can be done directly through the crankcase and not through the crankcase via the base member to the valve member. In other words, a line element through which the fluid can flow can be routed through the crankcase, bypassing the crankcase. Preferably no moving parts are provided in addition to the valve device.

In weiterer Ausgestaltung ist das über den Fluidkanal in den Brennraum einleitbare Fluid die Luft, wobei die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen in Strömungsrichtung der zu dem Brennraum strömenden Luft stromauf des Reservoirs angeordneten Verdichter aufweist, mittels welchem die Luft in das Reservoir hineinförderbar und dadurch in dem Reservoir als Druckluft zu speichern ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist in dem Einlasstrakt der Verdichter stromauf des Reservoirs angeordnet, wobei die den Einlasstrakt durchströmbare Luft mittels des Verdichters verdichtbar und dadurch in das Reservoir einleitbar ist, wodurch die Luft in dem Reservoir als die Druckluft und somit unter Druck gespeichert werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt stellt der Verdichter die Druckluft bereit, welche in dem Reservoir gespeichert wird. Mittels des Verdichters kann die in dem Reservoir gespeicherte Druckluft besonders vorteilhaft generiert werden. Die Verdichtung, insbesondere zumindest annähernd isentrope Verdichtung, der Luft mittels des Verdichters, kann eine Temperatur der Luft, insbesondere der Druckluft, besonders erhöhen, sodass vorzugsweise die, insbesondere isobare, Kühlung der in dem Reservoir gespeicherten Druckluft erfolgt.In a further embodiment, the fluid that can be introduced into the combustion chamber via the fluid duct is the air, with the internal combustion engine having at least one compressor arranged upstream of the reservoir in the direction of flow of the air flowing to the combustion chamber, by means of which the air can be conveyed into the reservoir and thereby in the reservoir as compressed air is to be stored. In other words, the compressor is arranged in the intake tract upstream of the reservoir, with the air that can flow through the intake tract being compressible by means of the compressor and thus being able to be introduced into the reservoir, as a result of which the air in the reservoir can be stored as compressed air and thus under pressure. In other words, the compressor provides the compressed air, which is stored in the reservoir. The compressed air stored in the reservoir can be generated particularly advantageously by means of the compressor. The compression, in particular at least approximately isentropic compression, of the air by means of the compressor can particularly increase a temperature of the air, in particular of the compressed air, so that preferably the, in particular isobaric, cooling of the compressed air stored in the reservoir takes place.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine in Strömungsrichtung des zu dem Brennraum strömenden Fluids stromauf des Reservoirs angeordnete Pumpe auf, mittels welcher das Fluid in das Reservoir hineinförderbar und dadurch in dem Reservoir als Druckfluid zu speichern ist.In a further embodiment, the internal combustion engine has at least one in the flow direction of the flow to the combustion chamber Fluids arranged upstream of the reservoir pump, by means of which the fluid can be conveyed into the reservoir and thereby stored in the reservoir as pressure fluid.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Verdichter und/oder die Pumpe wenigstens eine zumindest teilweise durch einen ersten Teilbereich eines Verdichtergehäuses beziehungsweise eines Pumpengehäuses des Verdichters beziehungsweise der Pumpe gebildete beziehungsweise begrenzte, erste Kammer, in welcher ein separat von dem Kolben ausgebildetes, erstes Kolbenelement translatorisch bewegbar angeordnet ist, und wenigstens einen teilweise durch die erste Kammer und das erste Kolbenelement begrenzten, ersten Kompressionsraum auf. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das erste Kolbenelement translatorisch relativ zu dem ersten Teilbereich des Verdichtergehäuses beziehungsweise des Pumpengehäuses zwischen zwei Totpunkten hin- und herbewegbar in der ersten Kammer aufgenommen, wobei der erste Kompressionsraum zumindest teilweise durch die erste Kammer beziehungsweise den ersten Teilbereich und das erste Kolbenelement begrenzt ist. Der Verdichter beziehungsweise die Pumpe weist wenigstens eine zumindest teilweise durch einen von dem ersten Teilbereich unterschiedlichen, zweiten Teilbereich des Verdichtergehäuses beziehungsweise des Pumpengehäuses gebildete beziehungsweise begrenzte zweite Kammer, in welcher ein separat von dem Kolben und dem ersten Kolbenelement ausgebildetes, zweites Kolbenelement translatorisch bewegbar angeordnet ist, und wenigstens einen teilweise durch die zweite Kammer und das zweite Kolbenelement begrenzten, zweiten Kompressionsraum auf. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das zweite Kolbenelement translatorisch relativ zu dem zweiten Teilbereich des Verdichtergehäuses beziehungsweise des Pumpengehäuses zwischen zwei Totpunkten hin- und herbewegbar in der zweiten Kammer aufgenommen, wobei der zweite Kompressionsraum zumindest teilweise durch die zweite Kammer beziehungsweise den zweiten Teilbereich und das zweite Kolbenelement begrenzt ist. Der Verdichter beziehungsweise die Pumpe weist eine relativ zu dem Verdichtergehäuse verdrehbare Verdichterkurbelwelle beziehungsweise Pumpenkurbelwelle auf, welche derart gelenkig mit den Kolbenelementen verbunden ist, sodass während mittels des ersten Kolbenelements eine Volumenvergrößerung des ersten Kompressionsraums bewirkbar ist, mittels des zweiten Kolbenelements eine Volumenverkleinerung des zweiten Kompressionsraums bewirkbar ist und umgekehrt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist in einem jeweiligen ersten Totpunkt des jeweiligen Kolbenelements ein jeweiliges Volumen des jeweiligen Kompressionsraums kleiner als in dem jeweiligen zweiten Totpunkt des jeweiligen Kolbenelements, wobei infolge der jeweiligen gelenkigen Verbindung der Kolbenelemente mit der Verdichterkurbelwelle beziehungsweise der Pumpenkurbelwelle vorzugsweise bei der Drehung der Verdichterkurbelwelle beziehungsweise der Pumpenkurbelwelle das erste Kolbenelement in Richtung seines ersten Totpunkts bewegbar ist, während das zweite Kolbenelement in Richtung seines zweiten Totpunkts bewegbar ist und umgekehrt. Der Verdichter kann insbesondere als pneumatischer Kolbenverdichter bezeichnet werden. Die Pumpe kann insbesondere als hydraulische Kolbenpumpe bezeichnet werden.In a further embodiment, the compressor and/or the pump has at least one first chamber which is at least partially formed or delimited by a first partial region of a compressor housing or a pump housing of the compressor or the pump, in which chamber a first piston element, which is formed separately from the piston, can be moved in a translatory manner is arranged, and at least one partially delimited by the first chamber and the first piston element, first compression space. In other words, the first piston element is accommodated in the first chamber so that it can move back and forth between two dead centers in a translatory manner relative to the first partial area of the compressor housing or the pump housing, with the first compression chamber being at least partially enclosed by the first chamber or the first partial area and the first piston element is limited. The compressor or the pump has at least one second chamber which is at least partially formed or delimited by a second partial area of the compressor housing or the pump housing that differs from the first partial area, in which chamber a second piston element, which is designed separately from the piston and the first piston element, is arranged so that it can move in a translatory manner , and at least one second compression space partially delimited by the second chamber and the second piston element. In other words, the second piston element is accommodated in the second chamber so that it can move back and forth between two dead centers in a translatory manner relative to the second partial area of the compressor housing or the pump housing, the second compression space being at least partially enclosed by the second chamber or the second partial area and the second piston element is limited. The compressor or the pump has a compressor crankshaft or pump crankshaft that can be rotated relative to the compressor housing and is articulated to the piston elements in such a way that, while the first piston element can be used to increase the volume of the first compression chamber, the second piston element can be used to reduce the volume of the second compression chamber is and vice versa. In other words, at a respective first dead center of the respective piston element, a respective volume of the respective compression chamber is smaller than at the respective second dead center of the respective piston element, with due to the respective articulated connection of the piston elements with the compressor crankshaft or the pump crankshaft preferably during the rotation of the compressor crankshaft or the pump crankshaft, the first piston element can be moved in the direction of its first dead center, while the second piston element can be moved in the direction of its second dead center and vice versa. The compressor can be referred to in particular as a pneumatic piston compressor. The pump can in particular be referred to as a hydraulic piston pump.

Beispielweise kann ein Arbeitsfluid, insbesondere ein Gas, beispielweise das Abgas der Verbrennungskraftmaschine, oder eine Flüssigkeit in die erste Kammer beziehungsweise in den ersten Kompressionsraum eingeleitet werden und mittels des ersten Kolbenelements durch dessen Bewegung, insbesondere von seinem ersten in seinen zweiten Totpunkt, expandiert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das erste Kolbenelement mittels des Arbeitsfluids, insbesondere des Abgases, angetrieben werden. Dabei kann ein Gas, insbesondere die Frischluft, oder eine Flüssigkeit in die zweite Kammer beziehungsweise in den zweiten Kompressionsraum eingeleitet werden und mittels des zweiten Kolbenelements durch dessen Bewegung, insbesondere von seinem zweiten in seinen ersten Totpunkt, verdichtet werden. Anschließend kann die verdichtete Luft, insbesondere die Druckluft oder die Flüssigkeit, aus dem zweiten Kompressionsraum abgeführt und in das Reservoir und/oder in den Brennraum eingeleitet werden.For example, a working fluid, in particular a gas, for example the exhaust gas of the internal combustion engine, or a liquid can be introduced into the first chamber or into the first compression chamber and expanded by means of the first piston element by its movement, in particular from its first to its second dead center. In other words, the first piston element can be driven by means of the working fluid, in particular the exhaust gas. A gas, in particular the fresh air, or a liquid can be introduced into the second chamber or into the second compression chamber and compressed by the movement of the second piston element, in particular from its second to its first dead center. The compressed air, in particular the compressed air or the liquid, can then be discharged from the second compression chamber and introduced into the reservoir and/or into the combustion chamber.

Die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle kann separat von der Abtriebswelle ausgebildet sein oder die Abtriebswelle kann die Verdichterkurbelwelle beziehunsghweise die Pumpenkurbelwelle umfassen. Die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle kann mit der Abtriebswelle drehmomentenübertragend verbindbar beziehungsweise verbunden sein. Beispielsweise kann die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle mittels eines insbesondere von der Abtriebswelle bereitgestellten Drehmoments angetrieben werden, wobei dabei in beiden Kompressionsräumen die Frischluft verdichtet werden kann. Alternativ kann in beiden Kompressionsräumen das Abgas expandiert werden, wodurch die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle von dem Abgas aus beiden Kompressionsräumen angetrieben werden kann. Der pneumatische Kolbenverdichter beziehungsweise die hydraulische Kolbenpumpe kann insbesondere, wenn in wenigstens einer der Kompressionsräume beim Verdichten ein als Gegendruck bezeichneter Druck in der jeweiligen Kammer besonders hoch ist, stehen bleiben. Dabei kann der pneumatische Kolbenverdichter beziehunsweise die hydraulische Kolbenpumpe, insbesondere die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle, seine beziehungsweise ihre Drehrichtung umkehren.The compressor crankshaft or the pump crankshaft can be formed separately from the output shaft or the output shaft can comprise the compressor crankshaft or the pump crankshaft. The compressor crankshaft or the pump crankshaft can be or can be connected to the output shaft in a torque-transmitting manner. For example, the compressor crankshaft or the pump crankshaft can be driven by means of a torque provided in particular by the output shaft, with the fresh air being able to be compressed in both compression chambers. Alternatively, the exhaust gas can be expanded in both compression chambers, as a result of which the compressor crankshaft or the pump crankshaft can be driven by the exhaust gas from both compression chambers. The pneumatic piston compressor or the hydraulic piston pump can stop particularly if in at least one of the compression chambers during compression a pressure referred to as back pressure is particularly high in the respective chamber. The pneumatic piston compressor can be related As the hydraulic piston pump, in particular the compressor crankshaft or the pump crankshaft, reverse its or their direction of rotation.

Der pneumatische Kolbenverdichter beziehungsweise die hydraulische Kolbenpumpe kann als Arbeitsmaschine oder als Kraftmaschine betrieben werden. Unter dem pneumatischen Kolbenverdichter beziehungsweise der hydraulischen Kolbenpumpe kann insbesondere ein power-split-Getriebe verstanden werden. Dabei kann eine Summe von Leistungen der Kolbenelemente und einer Leistung der Verdichterkurbelwelle beziehungsweise der Pumpenkurbelwelle Null sein, wobei Vorzeichen beziehungsweise Wirkrichtungen der Leistungen beliebig und somit alle denkbaren Kombinationsmöglichkeiten abdecken können. Wenigstens eine der Leistungen kann positiv und/oder wenigstens eine der Leistungen kann negativ sein und/oder wenigstens eine der Leistungen kann Null sein. Beispielsweise kann in einem jeweiligen Verdichterarbeitsspiel beziehungsweise Pumpenarbeitsspiel in einer der Kompressionsräume das Arbeitsfluid, insbesondere das Abgas, mittels des jeweiligen Kolbenelements expandiert werden, wodurch das Arbeitsfluid Verdichterarbeit zur Verdichtung des Gases, insbesondere der Luft, in dem anderen Kompressionsraum mittels des jeweiligen Kolbenelements leisten kann, wobei insbesondere die Drehrichtungsumkehr beziehungsweise eine Leistungsumkehr stattfinden kann. Dabei kann beispielsweise mechanische Arbeit über die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle von dem pneumatischen Kolbenverdichter beziehungsweise der hydraulischen Kolbenpumpe abgeführt werden. Alternativ kann der Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle die mechanische Leistung zugeführt werden beziehungsweise die Verdichterkurbelwelle beziehungsweise die Pumpenkurbelwelle kann angetrieben werden, sodass in dem jeweiligen Verdichterarbeitsspiel beziehungsweise Pumpenarbeitsspiel in wenigstens einem der Kompressionsräume, insbesondere in allen Kompressionsräumen, das Gas beziehungsweise die Flüssigkeit mittels des jeweiligen Kolbenelements verdichtet beziehungsweise unter Druck gesetzt wird, wobei die Drehrichtungsumkehr und die Leistungsumkehr stattfinden kann. Unter dem Verdichterarbeitsspiel beziehungsweise dem Pumpenarbeitsspiel kann insbesondere eine vollständige Umdrehung der Verdichterkurbelwelle beziehungsweise der Pumpenkurbelwelle verstanden werden.The pneumatic piston compressor or the hydraulic piston pump can be operated as a working machine or as a prime mover. The pneumatic piston compressor or the hydraulic piston pump can in particular be understood to mean a power-split transmission. A sum of power of the piston elements and power of the compressor crankshaft or the pump crankshaft can be zero, with signs or directions of action of the powers being arbitrary and thus covering all conceivable possible combinations. At least one of the powers can be positive and/or at least one of the powers can be negative and/or at least one of the powers can be zero. For example, in a respective compressor cycle or pump cycle in one of the compression chambers, the working fluid, in particular the exhaust gas, can be expanded by means of the respective piston element, as a result of which the working fluid can perform compressor work for compressing the gas, in particular the air, in the other compression chamber by means of the respective piston element. wherein in particular the reversal of the direction of rotation or a power reversal can take place. In this case, for example, mechanical work can be dissipated via the compressor crankshaft or the pump crankshaft from the pneumatic piston compressor or the hydraulic piston pump. Alternatively, the mechanical power can be supplied to the compressor crankshaft or the pump crankshaft or the compressor crankshaft or the pump crankshaft can be driven, so that in the respective compressor working cycle or pump working cycle the gas or the liquid is compressed by means of the respective piston element in at least one of the compression chambers, in particular in all compression chambers or is pressurized, whereby the reversal of the direction of rotation and the power reversal can take place. The compressor work cycle or the pump work cycle can be understood in particular as a complete revolution of the compressor crankshaft or the pump crankshaft.

In weiterer Ausgestaltung weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen den Kolben umgehenden, zweiten Fluidkanal auf, über welchen das Fluid, insbesondere die Luft oder der Kraftstoff, unter Umgehung des Kolbens in den Brennraum einleitbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst die Verbrennungskraftmaschine den zweiten Fluidkanal, welcher von dem Fluidkanal beabstandet ist, wobei das Fluid unter Umgehung des Kolbens, insbesondere des ersten Fluidkanals, dem Brennraum zuführbar und dadurch in den Brennraum einleitbar ist. Der zweite Fluidkanal ist vorzugsweise durch den Zylinderkopf hindurchgeführt. Dadurch, dass die Verbrennungskraftmaschine den zweiten Fluidkanal aufweist, kann die Verbrennungskraftmaschine in einem Wechselbetrieb betrieben werden, in welchem zwischen dem Zweitaktbetrieb und im Viertaktbetrieb umgeschaltet werden kann. In dem Viertaktbetrieb wird in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine die Frischluft vorzugsweise nur über den zweiten Fluidkanal in den Brennraum eingeleitet und vorzugsweise nicht über den Fluidkanal. In dem Zweitaktbetrieb wird die Luft über den Fluidkanal in den Brennraum eingeleitet und vorzugsweise nicht über den zweiten Fluidkanal. Alternativ kann in dem Zweitaktbetrieb die Luft über den Fluidkanal und über den zweiten Fluidkanal in den Brennraum eingeleitet werden, wodurch eine Befüllung des Zylinders mit der Frischluft verbessert werden kann. Dadurch, dass die Verbrennungskraftmaschine in dem Wechselbetrieb betrieben werden kann, können sowohl Vorteile des Viertaktbetriebs, beispielsweise der besonders geringe Kraftstoffverbrauch, als auch Vorteilte des Zweitaktbetriebs, beispielsweise besonders gutes Warmlaufverhalten, wodurch die Schadstoffemissionen besonders gering gehalten werden können, erzielt werden. Vorzugsweise ist in dem zweiten Fluidkanal wenigstens eine separat von der Ventileinrichtung und der Auslassventileinrichtung ausgebildete Einlassventileinrichtung angeordnet. Über die Einlassventileinrichtung kann das den zweiten Fluidkanal durchströmende Fluid dem Brennraum zugeführt werden.In a further refinement, the internal combustion engine has at least one second fluid channel which bypasses the piston and via which the fluid, in particular the air or the fuel, can be introduced into the combustion chamber while bypassing the piston. In other words, the internal combustion engine comprises the second fluid channel, which is spaced apart from the fluid channel, wherein the fluid can be fed to the combustion chamber, bypassing the piston, in particular the first fluid channel, and can thereby be introduced into the combustion chamber. The second fluid channel is preferably passed through the cylinder head. Because the internal combustion engine has the second fluid channel, the internal combustion engine can be operated in alternating operation, in which it is possible to switch between two-stroke operation and four-stroke operation. In four-stroke operation, the fresh air is preferably introduced into the combustion chamber only via the second fluid channel and preferably not via the fluid channel in the respective working cycle of the internal combustion engine. In two-stroke operation, the air is introduced into the combustion chamber via the fluid passage and preferably not via the second fluid passage. Alternatively, in two-stroke operation, the air can be introduced into the combustion chamber via the fluid duct and via the second fluid duct, as a result of which filling of the cylinder with the fresh air can be improved. Because the internal combustion engine can be operated in alternating operation, both the advantages of four-stroke operation, such as particularly low fuel consumption, and the advantages of two-stroke operation, such as particularly good warm-up behavior, which means that pollutant emissions can be kept particularly low, can be achieved. Preferably, at least one inlet valve device configured separately from the valve device and the outlet valve device is arranged in the second fluid channel. The fluid flowing through the second fluid channel can be supplied to the combustion chamber via the inlet valve device.

Alternativ ist es möglich, dass in dem Viertaktbetrieb die Frischluft über den Fluidkanal in den Brennraum eingeleitet wird und das Einleiten der Frischluft über den zweiten Fluidkanal in den Brennraum unterbleibt. Hierbei könnte der sich in Richtung seines unteren Totpunkts bewegende Kolben einen Unterdruck im Brennraum erzeugen, bei gleichzeitig geschlossener Auslassventileinrichtung, und dadurch einen Differenzdruck, insbesondere zwischen dem Ansaugtrakt und dem Brennraum, für das Einblasen der Frischluft besonders erhöhen. Alternativ dazu könnte die Auslassventileinrichtung, insbesondere direkt im Anschluss an einen Ausschiebetakt der Verbrennungskraftmaschine, weiterhin geöffnet bleiben. Dadurch würde ein Teil des Abgases aus dem Abgastrakt zurück in den Brennraum gesaugt werden, dieses Abgas kann am unteren Totpunkt infolge der dort geöffneten Auslassventileinrichtung wieder ausgespült werden. Arbeitstakt, Verdichtungstakt und Ausschiebetakt können identisch beziehungsweise äquivalent zu einem konventionellen Viertaktmotor gestaltet sein. Dadurch wäre der Viertaktaktbetrieb insbesondere ohne den zweiten Fluidkanal möglich. Dies kann am Zylinderkopf besonders viel Bauraum sparen sowie Kosten der Verbrennungskraftmaschine besonders gering halten. Zudem könnte die Anordnung des Auslassventils achssymmetrisch zur Zylinderhochachse mit nur genau einem koaxial zur Zylinderhochachse angeordneten Auslassventil erfolgen. Dies wäre teilhaft für eine Optimierung der Strömungsverhältnisse beim Ausschieben beziehungsweise Zurücksaugen des Abgases aus beziehungsweise in den Brennraum und damit auch vorteilhaft für eine Qualität der Spülung. Damit wären Strömungsverluste durch das Zurücksaugen von Abgas sowie beim herkömmlichen Ausschieben minimiert.Alternatively, it is possible that in four-stroke operation the fresh air is introduced into the combustion chamber via the fluid duct and the fresh air is not introduced into the combustion chamber via the second fluid duct. In this case, the piston moving towards its bottom dead center could generate a negative pressure in the combustion chamber while the outlet valve device is closed at the same time, and thereby particularly increase a differential pressure, in particular between the intake tract and the combustion chamber, for blowing in the fresh air. As an alternative to this, the outlet valve device could remain open, in particular directly after an exhaust stroke of the internal combustion engine. As a result, part of the exhaust gas from the exhaust gas tract would be sucked back into the combustion chamber; this exhaust gas can be flushed out again at bottom dead center as a result of the exhaust valve device being open there. Power stroke, compression stroke and exhaust stroke can be identical or equivalent to a conventional four-stroke engine. This would be the four-stroke operation is possible in particular without the second fluid channel. This can save a particularly large amount of installation space on the cylinder head and keep the costs of the internal combustion engine particularly low. In addition, the exhaust valve could be arranged axially symmetrically to the vertical axis of the cylinder with only exactly one exhaust valve arranged coaxially to the vertical axis of the cylinder. This would help to optimize the flow conditions when the exhaust gas is pushed out or sucked back into the combustion chamber and is therefore also advantageous for the quality of the scavenging. This minimizes flow losses caused by exhaust gas being sucked back and by conventional pushing out.

Bei dem Viertaktbetrieb kann im Arbeitstakt ein Expansionsweg des Kolbens höher sein als bei dem Zweitaktbetrieb. Dies kann insbesondere der Fall sein, da bei dem Zweitaktbetrieb aufgrund der Lufteinblasung direkt nach dem Arbeitstakt nahe des unteren Totpunkts des Kolbens aufgrund des Öffnens der Ventileinrichtung der Expansionsweg gegenüber dem Viertaktbetrieb vermindert sein kann. Mit dem Öffnen der Ventileinrichtung kann insbesondere ein früheres beziehungsweise besonders frühes Öffnen der Auslassventileinrichtung verbunden sein. Der höhere beziehungsweise besonders hohe Expansionsweg des Kolbens kann sich in dem Viertaktbetrieb positiv auf den Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine auswirken.In four-stroke operation, an expansion path of the piston can be greater in the power stroke than in two-stroke operation. This can be the case in particular because in two-stroke operation due to the air injection directly after the power stroke near bottom dead center of the piston due to the opening of the valve device, the expansion path can be reduced compared to four-stroke operation. The opening of the valve device can in particular be associated with an earlier or particularly early opening of the outlet valve device. The higher or particularly high expansion path of the piston can have a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine in four-stroke operation.

Das genau eine Auslassventil kann besonders groß sein, insbesondere hinsichtlich seines Durchmessers, welcher in einer Größenordnung eines als Zylinderbohrung bezeichneten Durchmessers des Zylinders sein kann. Es wäre sowohl hinsichtlich Bauraumvorteile als auch strömungsmechanisch vorteilhaft, das Auslassventil mit einem zusätzlichen, inneren Hohlkanal, welcher koaxial zur Zylinderhochachse verlaufen kann, auszugestalten. Der Hohlkanal kann durch einen Auslassventilhub des Auslassventils geöffnet und geschlossen werden, sodass das Abgas über zwei parallele und achsparallele Auslasskanäle in den Abgastrakt eingeleitet werden kann. Unter den zwei Auslasskanälen kann ein erster der Auslasskanäle, welcher zwischen Ventilaußenwand des Auslassventils und einer Zylinderkopfwand des Zylinderkopfs verläuft, und der zweite der Auslasskanäle verstanden werden, welcher zumindest teilweise durch den Hohlkanal gebildet ist und somit durch das Auslassventil hindurchgeführt ist.Exactly one outlet valve can be particularly large, in particular with regard to its diameter, which can be of the order of a diameter of the cylinder referred to as the cylinder bore. It would be advantageous, both in terms of installation space advantages and in terms of flow mechanics, to design the outlet valve with an additional, inner hollow channel, which can run coaxially with the vertical axis of the cylinder. The hollow channel can be opened and closed by an outlet valve lift of the outlet valve, so that the exhaust gas can be introduced into the exhaust tract via two parallel and axially parallel outlet channels. The two outlet channels can be understood to mean a first of the outlet channels, which runs between the outer valve wall of the outlet valve and a cylinder head wall of the cylinder head, and the second of the outlet channels, which is at least partially formed by the hollow channel and is therefore guided through the outlet valve.

Insbesondere bei zumindest etwa symmetrischem Ventilspiel der Ventileinrichtung und/oder der Einlassventile und/oder der Einlassventileinrichtung und/oder der Auslassventileinrichtung bezogen auf den Kurbelwellenwinkel kann die Verbrennungskraftmaschine in dem Zweitaktbetrieb vorwärts oder rückwärts, das heißt in beide Drehrichtungen der Abtriebswelle betrieben werden. Dies kann insbesondere als Drehrichtungsumkehr bezeichnet werden. Unter dem symmetrischen Ventilspiel kann insbesondere verstanden werden, dass der Ventilhub ausgehend von einem Referenzkurbelwinkel in beide Drehrichtungen jeweils symmetrisch zueinander verläuft. Der Ventilhub ist somit unabhängig von der Drehrichtung beziehungsweise vom Vorzeichen der Drehzahl. Bei dem Referenzkurbelwinkel kann es sich beispielweise um den oberen oder den unteren Totpunkt des Kolbens handeln. Eine Befähigung beziehungsweise Nutzung der Drehrichtungsumkehr würde einen Rückwärtsgang in einem Schaltgetriebe komplett einsparen, das heißt der Rückwärtsgang könnte entfallen. Alle Vorwärtsgänge könnten dann auch zur Rückwärtsfahrt genutzt werden. Eine dynamische Drehrichtungsumkehr, insbesondere beim Schalten in den Rückwärtsgang von positiver zu negativer Motordrehzahl, kann durch einen elastischen Stoß einer Motordrehträgheit mittels eines Federelement gegen einen fahrzeugfesten Punkt oder gegen eine, insbesondere gleichwertige, Gegendrehträgheit, welche bezogen auf die insbesondere als Motorwelle oder Antriebswelle bezeichnete Abtriebswelle mit umgekehrter Drehzahl läuft, realisiert werden. Das Federelement kann beispielweise als Torsionsfeder ausgebildet sein. Die Gegenträgheit kann beispielsweise ein Schwungrad sein beziehungsweise kann von dem Schwungrad zumindest teilweise gebildet werden. Bei dem Viertaktmotor kann eine Änderung der Drehrichtung zwingend mit einem funktionalen Austausch der Ventile verbunden sein. Dabei könnte das Einlassventil als Auslassventil betrieben werden und das Auslassventil könnte als Einlassventil betrieben werden. Daraus kann ein konstruktiver Mehraufwand resultieren, da beispielweise ein Wechsel beziehungsweise eine Umschaltung jeweiliger Anschlüsse des Ansaugtrakts und des Abgastraktes an das jeweilige Ventil beziehungsweise Ventilpaar vorzusehen ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Kolben und wenigstens einen teilweise durch den Kolben direkt begrenzten Brennraum aufweist, in welchen wenigstens ein Fluid, beispielweise Luft oder ein Kraftstoff, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine eingeleitet wird.In particular, if the valve clearance of the valve device and/or the intake valves and/or the intake valve device and/or the exhaust valve device is at least approximately symmetrical in relation to the crankshaft angle, the internal combustion engine can be operated forwards or backwards in two-stroke operation, i.e. in both directions of rotation of the output shaft. This can in particular be referred to as a reversal of the direction of rotation. The symmetrical valve clearance can in particular be understood to mean that the valve lift runs symmetrically to one another in both directions of rotation, starting from a reference crank angle. The valve lift is therefore independent of the direction of rotation or the sign of the speed. The reference crank angle can be, for example, the top or bottom dead center of the piston. Enabling or using the reversal of the direction of rotation would completely save a reverse gear in a manual transmission, i.e. the reverse gear could be omitted. All forward gears could then also be used for reversing. A dynamic reversal of the direction of rotation, in particular when shifting into reverse gear from positive to negative engine speed, can be achieved by means of an elastic impact of an engine's rotational inertia by means of a spring element against a point fixed on the vehicle or against an, in particular equivalent, counter-rotational inertia, which is related to the output shaft, which is referred to in particular as the engine shaft or drive shaft running at reverse speed can be realized. The spring element can be designed as a torsion spring, for example. The counter-inertia can be a flywheel, for example, or can be at least partially formed by the flywheel. In the case of the four-stroke engine, a change in the direction of rotation can necessarily be associated with a functional exchange of the valves. In this case, the inlet valve could be operated as an outlet valve and the outlet valve could be operated as an inlet valve. This can result in an additional design effort, since, for example, a change or a switchover of the respective connections of the intake tract and the exhaust tract to the respective valve or valve pair must be provided.
A second aspect of the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular according to the first aspect of the invention, the internal combustion engine having at least one piston and at least one combustion chamber, which is partially directly delimited by the piston and in which at least one fluid, for example air or a fuel , is initiated within a respective working cycle of the internal combustion engine.

Die Verbrennungskraftmaschine kann wenigstens einen Zylinder aufweisen, wobei eine Zylinderwand des Zylinders den Brennraum teilweise direkt begrenzt. Der Kolben kann in dem Zylinder in einer Zylinderhochrichtung translatorisch bewegbar angeordnet sein, wodurch der Kolben in der Zylinderhochrichtung relativ zu der Zylinderwand translatorisch bewegbar sein kann. Die Verbrennungskraftmaschine kann einen Zylinderkopf aufweisen, welcher den Brennraum teilweise direkt begrenzt. In einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine finden in dem Brennraum exotherme chemische Reaktionen statt, bei welchen es sich insbesondere um als Verbrennung bezeichnete Verbrennungsvorgänge handeln kann, bei welchen ein das Fluid umfassende Gemisch, insbesondere ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, verbrannt werden kann, woraus ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert.The internal combustion engine can have at least one cylinder, with a cylinder wall of the cylinder partially directly delimiting the combustion chamber. The piston can be arranged in the cylinder such that it can be moved in a translatory manner in a cylinder vertical direction, as a result of which the piston can be movable in a translatory manner in the cylinder vertical direction relative to the cylinder wall. The power of combustion engine can have a cylinder head, which partly directly delimits the combustion chamber. In a fired operation of the internal combustion engine, exothermic chemical reactions take place in the combustion chamber Exhaust gas of the internal combustion engine results.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, verläuft innerhalb des Kolbens wenigstens ein von dem Fluid durchströmter Fluidkanal, über welchen das Fluid in dem jeweiligen Arbeitsspiel in den Brennraum eingeleitet wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird das Fluid über den Fluidkanal durch den Kolben hindurch dem Brennraum zugeführt und dadurch innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine in den Brennraum eingeleitet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der Fluidkanal in seiner Umfangsrichtung vollständig umlaufend von dem Kolben, insbesondere direkt, begrenzt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to realize a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, at least one fluid channel through which the fluid flows runs inside the piston, via which the fluid is introduced into the combustion chamber in the respective working cycle. In other words, the fluid is fed through the piston to the combustion chamber via the fluid channel and is thereby introduced into the combustion chamber within the respective working cycle of the internal combustion engine. Expressed again in other words, the fluid channel is delimited in its circumferential direction completely circumferentially by the piston, in particular directly. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine zumindest teilweise in dem Fluidkanal angeordnete Ventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel geöffnet und über die geöffnete Ventileinrichtung das Fluid in dem jeweiligen Arbeitsspiel in den Brennraum eingeleitet, während eine separat von der Ventileinrichtung ausgebildete und zumindest teilweise in einem innerhalb des Kolbens verlaufenden, von dem Fluid durchströmbaren und von dem Fluidkanal beabstandeten, dritten Fluidkanal angeordnete, zweite Ventileinrichtung weniger weit geöffnet ist als die Ventileinrichtung, wodurch über den dritten Fluidkanal in dem jeweiligen Arbeitsspiel eine geringere Fluidmenge des Fluids in den Brennraum eingeleitet wird als über den Fluidkanal. Alternativ wird die Ventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel geöffnet und über die geöffnete Ventileinrichtung das Fluid in dem jeweiligen Arbeitsspiel in den Brennraum eingeleitet, während die zweite Ventileinrichtung geschlossen ist, wodurch das Einleiten des Fluids über den dritten Fluidkanal in den Brennraum unterbleibt. Darunter kann insbesondere folgendes verstanden werden:

Das Fluid ist über den von dem Fluidkanal zumindest teilweise beabstandeten, dritten Fluidkanal durch den Kolben hindurch dem Brennraum zuführbar und dadurch innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine in den Brennraum einleitbar. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der dritte Fluidkanal in seiner Umfangsrichtung vollständig umlaufend von dem Kolben, insbesondere direkt, begrenzt. Die Ventileinrichtungen sind dem Brennraum zugeordnet, wobei das den Fluidkanal durchströmende Fluid über die Ventileinrichtung dem Brennraum zugeführt und dadurch in dem jeweiligen Arbeitsspiel in den Brennraum eingeleitet werden kann. Das den dritten Fluidkanal durchströmende Fluid kann über die zweite Ventileinrichtung dem Brennraum zugeführt werden und dadurch in dem jeweiligen Arbeitsspiel in den Brennraum eingeleitet werden. Die Ventileinrichtungen sind zumindest in einem jeweiligen Längenbereich der jeweiligen Ventileinrichtung in ihrer jeweiligen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, von dem jeweiligen Fluidkanal, insbesondere direkt, begrenzt. Während eine der Ventileinrichtungen in dem jeweiligen Arbeitsspiel zumindest teilweise geöffnet wird beziehungsweise ist, wodurch die geöffnete Ventileinrichtung den jeweiligen Fluidkanal zumindest teilweise freigibt, sodass das Fluid die geöffnete Ventileinrichtung beziehungsweise den jeweiligen Fluidkanal durchströmt und dadurch in den Brennraum eingeleitet wird, ist die andere Ventileinrichtung weniger weit geöffnet ist als die Ventileinrichtung oder vollständig geschlossen.

In a further embodiment, a valve device arranged at least partially in the fluid channel is opened in the respective working cycle and the fluid is introduced into the combustion chamber via the open valve device in the respective working cycle, while a valve device configured separately from the valve device and at least partially running in one inside the piston , third fluid channel through which the fluid can flow and spaced apart from the fluid channel, the second valve device is opened less wide than the valve device, whereby a smaller fluid quantity of the fluid is introduced into the combustion chamber via the third fluid channel in the respective working cycle than via the fluid channel. Alternatively, the valve device is opened in the respective working cycle and the fluid is introduced into the combustion chamber via the open valve device in the respective working cycle, while the second valve device is closed, as a result of which the fluid is not introduced into the combustion chamber via the third fluid channel. This can be understood to mean the following in particular:

The fluid can be fed through the piston to the combustion chamber via the third fluid passage, which is at least partially spaced apart from the fluid passage, and can thus be introduced into the combustion chamber within the respective working cycle of the internal combustion engine. In other words, the third fluid channel is delimited in its circumferential direction by the piston, in particular directly, all the way around. The valve devices are assigned to the combustion chamber, with the fluid flowing through the fluid channel being supplied to the combustion chamber via the valve device and thus being introduced into the combustion chamber in the respective working cycle. The fluid flowing through the third fluid channel can be supplied to the combustion chamber via the second valve device and can thereby be introduced into the combustion chamber in the respective working cycle. The valve devices are delimited at least partially, in particular completely circumferentially, by the respective fluid channel, in particular directly, at least in a respective length region of the respective valve device in their respective circumferential direction. While one of the valve devices is or is at least partially open in the respective working cycle, as a result of which the open valve device at least partially releases the respective fluid channel, so that the fluid flows through the open valve device or the respective fluid channel and is thus introduced into the combustion chamber, the other valve device is less is wide open than the valve means or fully closed.

Die geschlossene Ventileinrichtung versperrt den jeweiligen Fluidkanal vollständig, sodass das Fluid die geschlossene Ventileinrichtung beziehungsweise den jeweiligen Fluidkanal nicht durchströmen kann, wodurch das Einleiten des Fluids über den jeweiligen Fluidkanal unterbleibt. Dadurch, dass lediglich über eine der Ventileinrichtungen beziehungsweise über eine der Fluidkanäle das Einleiten des Fluids in den Brennraum erfolgt, findet ein Einströmvorgang in den Brennraum, insbesondere bezogen auf eine in Zylinderhochrichtung verlaufende Mittelebene des Zylinders, asymmetrisch statt, wodurch sich in dem Brennraum wenigstens eine Wirbelstruktur einer insbesondere als Zylinderinnenströmung bezeichneten Strömung ausbilden kann.The closed valve device blocks the respective fluid channel completely, so that the fluid cannot flow through the closed valve device or the respective fluid channel, as a result of which the fluid is not introduced via the respective fluid channel. Since the fluid is only introduced into the combustion chamber via one of the valve devices or via one of the fluid channels, an inflow process into the combustion chamber takes place asymmetrically, in particular with respect to a central plane of the cylinder running in the vertical direction of the cylinder, as a result of which at least one Can form vortex structure of a flow referred to in particular as in-cylinder flow.

Die weniger weit geöffnete Ventileinrichtung gibt den jeweiligen Fluidkanal weniger weit frei als die andere, weiter geöffnete Ventileinrichtung. Das heißt der jeweilige Fluidkanal, welchem die weniger weit geöffnete Ventileinrichtung zugeordnet ist, ist dann weiter versperrt als der jeweilige Fluidkanal, welchem die weiter geöffnete Ventileinrichtung zugeordnet ist. Vorzugsweise ist bei der weiter geöffneten Ventileinrichtung ein Ventilhub beziehungsweise ein effektiver Strömungsquerschnitt infolge der weiteren Öffnung größer als bei der anderen, weniger weit geöffneten Ventileinrichtung. Dadurch können sich ein jeweiliger Massenstrom und/oder eine Einströmgeschwindigkeit des Fluids der jeweiligen Ventileinrichtungen voneinander unterscheiden. Über die weiter geöffnete Ventileinrichtung kann in dem jeweiligen Arbeitsspiel eine größere Fluidmenge des Fluids in den Brennraum eingeleitet werden als über die weniger weit geöffnete Ventileinrichtung. Dadurch findet der Einströmvorgang in den Brennraum, insbesondere bezogen auf die Mittelebene des Zylinders, asymmetrisch statt, wodurch sich in dem Brennraum wenigstens eine Wirbelstruktur der insbesondere als Zylinderinnenströmung bezeichneten Strömung ausbilden kann.The less open valve device releases the respective fluid channel to a lesser extent than the other, more open valve device. This means that the respective fluid channel to which the less widely opened valve device is assigned is then more blocked than the respective fluid channel to which the more widely opened valve device is assigned. A valve lift or an effective flow cross-section is preferably greater in the valve device that is opened further as a result of the wider opening than in the other valve device that is opened less widely. As a result, a respective mass flow and / or an inflow speed of the fluid of the respective valve devices differ from each other. In the respective working cycle, a greater fluid quantity of the fluid can be introduced into the combustion chamber via the more open valve device than via the valve device that is less open. As a result, the inflow process into the combustion chamber takes place asymmetrically, in particular in relation to the center plane of the cylinder, as a result of which at least one eddy structure of the flow referred to in particular as in-cylinder flow can form in the combustion chamber.

Infolge der Wirbelstruktur kann eine Vermischung von Gasen, insbesondere das Fluid und das Abgas, in dem Brennraum begünstigt werden. Mittels Steuerung beziehungsweise Einstellung von Öffnungs- und Schließzeitpunkten der jeweiligen Ventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine, kann die Vermischung beziehungsweise ein Grad der Vermischung gezielt gesteuert beziehungsweise eingestellt werden.As a result of the vortex structure, mixing of gases, in particular the fluid and the exhaust gas, can be promoted in the combustion chamber. By controlling or setting the opening and closing times of the respective valve device in the respective working cycle of the internal combustion engine, the mixing or a degree of mixing can be controlled or set in a targeted manner.

Alternativ oder zusätzlich kann der asymmetrische Einströmvorgang beziehungsweise die asymmetrische Einströmung konstruktiv realisiert beziehungsweise erzwungen werden. Beispielweise kann ein Durchmesser beziehungsweise Strömungsquerschnitt des Fluidkanals unterschiedlich von einem Durchmesser beziehungsweise Strömungsquerschnitt des dritten Fluidkanals sein und/oder ein Durchmesser beziehungsweise Strömungsquerschnitt der Ventileinrichtung kann unterschiedlich von einem Durchmesser beziehungsweise Strömungsquerschnitt der zweiten Ventileinrichtung sein.As an alternative or in addition, the asymmetrical inflow process or the asymmetrical inflow can be implemented or forced by design. For example, a diameter or flow cross section of the fluid channel can be different from a diameter or flow cross section of the third fluid channel and/or a diameter or flow cross section of the valve device can be different from a diameter or flow cross section of the second valve device.

In weiterer Ausgestaltung wird eine dem Brennraum zugeordnete erste Auslassventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel geöffnet und über die geöffnete erste Auslassventileinrichtung wird das Abgas und vorzugsweise das Fluid der Verbrennungskraftmaschine aus dem Brennraum abgeführt, während eine dem Brennraum zugeordnete und von der ersten Auslassventileinrichtung beabstandete, zweite Auslassventileinrichtung weniger weit geöffnet ist als die erste Auslassventileinrichtung, wodurch über die zweite Auslassventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel eine geringere Abgasmenge des Abgases und vorzugsweise eine geringere Fluidmenge des Fluids aus dem Brennraum abgeführt wird als über die erste Auslassventileinrichtung. Alternativ wird die erste Auslassventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel geöffnet und über die geöffnete erste Auslassventileinrichtung wird das Abgas und vorzugsweise das Fluid der Verbrennungskraftmaschine aus dem Brennraum abgeführt, während die zweite Auslassventileinrichtung geschlossen ist, wodurch das Abführen des Abgases und des Fluids aus dem Brennraum über die zweite Auslassventileinrichtung unterbleibt. Darunter kann insbesondere folgendes verstanden werden:

Die Verbrennungskraftmaschine umfasst die voneinander beabstandeten Auslassventileinrichtungen. Vorzugsweise sind die Auslassventileinrichtungen in dem Zylinderkopf angeordnet. Vorzugsweise sind die Auslassventileinrichtungen von einer Zylinderhochachse des Zylinders beabstandet. Während eine der Auslassventileinrichtungen in dem jeweiligen Arbeitsspiel zumindest teilweise geöffnet wird beziehungsweise ist, wodurch das Abgas und vorzugsweise das Fluid über die geöffnete Auslassventileinrichtung aus dem Brennraum abgeführt und in einen Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine eingeleitet werden, ist die andere Auslassventileinrichtung weniger weit geöffnet als die eine Auslassventileinrichtung oder vollständig geschlossen.

In a further embodiment, a first exhaust valve device assigned to the combustion chamber is opened in the respective working cycle and the exhaust gas and preferably the fluid of the internal combustion engine is discharged from the combustion chamber via the opened first exhaust valve device, while a second exhaust valve device assigned to the combustion chamber and spaced apart from the first exhaust valve device is less is wide open than the first exhaust valve device, whereby a smaller amount of exhaust gas and preferably a smaller amount of fluid is discharged from the combustion chamber via the second exhaust valve device in the respective working cycle than via the first exhaust valve device. Alternatively, the first exhaust valve device is opened in the respective working cycle and the exhaust gas and preferably the fluid of the internal combustion engine is discharged from the combustion chamber via the opened first exhaust valve device, while the second exhaust valve device is closed, whereby the exhaust gas and the fluid are discharged from the combustion chamber via the second outlet valve device is omitted. This can be understood to mean the following in particular:

The internal combustion engine includes the spaced apart exhaust valve assemblies. Preferably the exhaust valve means are located in the cylinder head. The outlet valve devices are preferably spaced apart from a cylinder vertical axis of the cylinder. While one of the outlet valve devices is or is at least partially open in the respective working cycle, as a result of which the exhaust gas and preferably the fluid are discharged from the combustion chamber via the open outlet valve device and introduced into an exhaust gas tract of the internal combustion engine, the other outlet valve device is opened less widely than one outlet valve device or completely closed.

Bei der geschlossenen Auslassventileinrichtung unterbleibt das Abführen des Abgases und des Fluids über die jeweilige geschlossene Auslassventileinrichtung. Dadurch, dass lediglich über eine der Auslassventileinrichtungen das Abführen des Abgases und vorzugsweise des Fluids aus dem Brennraum erfolgt, findet ein Ausströmvorgang aus den Brennraum, insbesondere bezogen auf die in Zylinderhochrichtung verlaufende Mittelebene des Zylinders, asymmetrisch statt, wodurch sich in dem Brennraum wenigstens eine Wirbelstruktur der Zylinderinnenströmung ausbilden kann.When the outlet valve device is closed, the exhaust gas and the fluid are not discharged via the respective closed outlet valve device. Because the exhaust gas and preferably the fluid is discharged from the combustion chamber only via one of the outlet valve devices, an outflow process from the combustion chamber takes place asymmetrically, in particular in relation to the center plane of the cylinder running in the vertical direction of the cylinder, as a result of which at least one vortex structure is formed in the combustion chamber of the in-cylinder flow can form.

Über die weniger weit geöffnete Auslassventileinrichtung wird in dem jeweiligen Arbeitsspiel weniger Abgas und vorzugsweise eine geringere Fluidmenge des Fluids aus dem Brennraum abgeführt als über die weiter geöffnete Auslassventileinrichtung. Vorzugsweise ist bei der weiter geöffneten Auslassventileinrichtung ein Ventilhub beziehungsweise ein effektiver Strömungsquerschnitt infolge der weiteren Öffnung größer als bei der anderen, weniger weit geöffneten Auslassventileinrichtung. Dadurch können sich ein jeweiliger Massenstrom und/oder eine Ausströmgeschwindigkeit des Abgases und vorzugsweise des Fluids der jeweiligen Ventileinrichtungen voneinander unterscheiden. Dadurch findet der Ausströmvorgang aus dem Brennraum, insbesondere bezogen auf die Mittelebene des Zylinders, asymmetrisch statt, wodurch sich in dem Brennraum wenigstens eine Wirbelstruktur der Zylinderinnenströmung ausbilden kann.In the respective working cycle, less exhaust gas and preferably a smaller quantity of fluid is discharged from the combustion chamber via the outlet valve device that is less open than via the outlet valve device that is opened further. In the more open outlet valve device, a valve lift or an effective flow cross section is preferably greater as a result of the wider opening than in the other, less open outlet valve device. As a result, a respective mass flow and/or an outflow speed of the exhaust gas and preferably of the fluid of the respective valve devices can differ from one another. As a result, the outflow process from the combustion chamber takes place asymmetrically, in particular in relation to the central plane of the cylinder, as a result of which at least one vortex structure of the inner-cylinder flow can form in the combustion chamber.

Mittels Steuerung beziehungsweise Einstellung von Öffnungs- und Schließzeitpunkten der jeweiligen Auslassventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine, kann die Vermischung der Gase, insbesondere des Fluids mit dem Abgas, beziehungsweise ein Grad der Vermischung gezielt gesteuert beziehungsweise eingestellt werden. Zudem kann ein insbesondere als Restgasgehalt bezeichneter Anteil des Abgases an dem Gas in dem Brennraum, insbesondere in dem jeweiligen Arbeitsspiel zu einem Zeitpunkt, bei welchem die Auslassventileinrichtungen geschlossen sind, mittels der Öffnungs- und/oder der Schließzeitpunkte der jeweiligen Auslassventileinrichtung eingestellt beziehungsweise gesteuert werden. Somit kann mittels Einstellen der Ventilhübe zwischen der zumindest annähernd symmetrischen Strömung und der asymmetrischen Strömung im Brennraum beim Ausspülen hin und her geschaltet werden. Dadurch können Fanggrad und Verwirbelungen gesteuert beziehungsweise eingestellt werden, wodurch insbesondere eine Qualität der Gemischbildung, gesteuert beziehungsweise eingestellt werden kann.By controlling or setting the opening and closing times of the respective exhaust valve device in the respective working cycle of the internal combustion engine, the mixing of the gases, in particular the fluid with the exhaust gas, or a degree of mixing can be specifically controlled or turned on be provided. In addition, a proportion of the exhaust gas referred to in particular as the residual gas content of the gas in the combustion chamber, in particular in the respective working cycle at a time at which the exhaust valve devices are closed, can be set or controlled by means of the opening and/or closing times of the respective exhaust valve device. It is thus possible to switch back and forth between the at least approximately symmetrical flow and the asymmetrical flow in the combustion chamber during scavenging by adjusting the valve lifts. As a result, the degree of capture and turbulence can be controlled or adjusted, as a result of which, in particular, the quality of the mixture formation can be controlled or adjusted.

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.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine; und
2 schematische Teilschnittansichten einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels; und
3 schematische Teilschnittansichten einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine zur Veranschaulichung einer Ventileinrichtung und ihrer beispielhaften Konstruktion und Funktionsweise; und
4 schematische Teilschnittansichten einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels; und
5 schematische Teilschnittansichten einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels; und
6 schematische Teilschnittansichten eines Verdichters einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine.

The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. Show it:

1 a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention; and
2 schematic partial sectional views of an internal combustion engine according to the invention at different points in time within a respective work cycle; and
3 schematic partial sectional views of an internal combustion engine according to the invention to illustrate a valve device and its exemplary construction and mode of operation; and
4 schematic partial sectional views of an internal combustion engine according to the invention according to a further embodiment at different points in time within a respective work cycle; and
5 schematic partial sectional views of an internal combustion engine according to the invention according to a further embodiment at different points in time within a respective work cycle; and
6 schematic partial sectional views of a compressor of an internal combustion engine according to the invention.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine als Hubkolbenmotor beziehungsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 1. Die Verbrennungskraftmaschine 1 kann gegebenenfalls, das heißt beispielsweise beziehungsweise optional, in einem oder für ein Kraftfahrzeug, insbesondere in einem oder für einen Kraftwagen, verwendet werden, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. Das Kraftfahrzeug kann gegebenenfalls, das heißt möglicherweise beziehungsweise optional, als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Die vorigen und folgenden Ausführungsformen sind auf diese Anwendungsbeispiele aber nicht beschränkt, sondern auch auf andere Anwendungsfälle übertragbar. Die Verbrennungskraftmaschine 1 könnte somit jedoch auch für andere Anwendungen genutzt werden. Im vorliegenden Fall umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine 1 und ist mittels der Verbrennungskraftmaschine 1 zumindest teilweise antreibbar. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgebildet sein, wodurch das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine 1 und/oder mittels einer elektrischen Maschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist ein beispielsweise als Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Gehäuseelement 2 auf, welches insbesondere als Kurbelgehäuse bezeichnet werden kann, wobei das Gehäuseelement 2 mehrere Zylinder 3 bildet beziehungsweise begrenzt. Anzahl und Anordnung der Zylinder 3 kann beliebig variiert werden. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Verbrennungskraftmaschine drei Zylinder 3. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 1 designed as a reciprocating piston engine or as a reciprocating piston machine. The internal combustion engine 1 can optionally, i.e. for example or optionally, be used in or for a motor vehicle, in particular in or for a motor vehicle, in order to drive the motor vehicle. The motor vehicle can optionally, that is possibly or optionally, be designed as a passenger car. However, the previous and following embodiments are not limited to these application examples, but can also be transferred to other applications. The internal combustion engine 1 could therefore also be used for other applications. In the present case, the motor vehicle includes the internal combustion engine 1 in its fully manufactured state and can be at least partially driven by the internal combustion engine 1 . For example, the motor vehicle can be designed as a hybrid vehicle, as a result of which the motor vehicle can be driven by means of the internal combustion engine 1 and/or by means of an electric machine. The internal combustion engine 1 has a housing element 2 embodied, for example, as a cylinder housing, in particular as a cylinder crankcase, which can be referred to in particular as a crankcase, with the housing element 2 forming or delimiting a plurality of cylinders 3 . The number and arrangement of the cylinders 3 can be varied as desired. In the exemplary embodiment, the internal combustion engine has three cylinders 3.

2 zeigt schematische Teilschnittansichten der Verbrennungskraftmaschine 1 zu verschiedenen Zeitpunkten T1 bis T8 innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1. Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst wenigstens einen Kolben 4 und wenigstens einen teilweise durch den Kolben 4 direkt begrenzten Brennraum 5, wobei die Verbrennungskraftmaschine 1 in dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel drei Kolben 4 und drei Brennräume 5 aufweist. Eine Zylinderwand 6 der Zylinder 3 begrenzt den dem jeweiligen Zylinder 3 zugeordneten Brennraum 5 teilweise. Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst einen Zylinderkopf, welcher die Brennräume 5 teilweise begrenzt. In dem jeweiligen Zylinder 3 ist der jeweilige Kolben 4 translatorisch bewegbar aufgenommen, so dass sich der Kolben 4 entlang einer Zylinderhochrichtung 7 des Zylinders 3 relativ zu dem Gehäuseelement 2 in dem jeweiligen Zylinder 3 translatorisch bewegen kann. Der jeweilige Kolben 4 ist über ein jeweiliges Pleuel 8 gelenkig mit einer Abtriebswelle 9, welche vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildet ist, verbunden. Über die Abtriebswelle 9 kann die Verbrennungskraftmaschine 1 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Die Abtriebswelle 9 ist um eine Abtriebswellendrehachse 9b relativ zu dem Gehäuseelement 2 drehbar an dem Gehäuseelement 2 gelagert, was mittels eines ersten Pfeils 9a veranschaulicht ist. 2 shows schematic partial sectional views of the internal combustion engine 1 at different points in time T1 to T8 within a respective working cycle of the internal combustion engine 1. The internal combustion engine 1 comprises at least one piston 4 and at least one combustion chamber 5, which is partially directly delimited by the piston 4, the internal combustion engine 1 in the 1 embodiment shown has three pistons 4 and three combustion chambers 5 . A cylinder wall 6 of the cylinder 3 partially delimits the combustion chamber 5 assigned to the respective cylinder 3 . The internal combustion engine 1 includes a cylinder head which partially delimits the combustion chambers 5 . The respective piston 4 is received in the respective cylinder 3 so that it can move in a translatory manner, so that the piston 4 can move in a translatory manner along a cylinder vertical direction 7 of the cylinder 3 relative to the housing element 2 in the respective cylinder 3 . The respective piston 4 is articulated via a respective connecting rod 8 with a Output shaft 9, which is preferably designed as a crankshaft, connected. The internal combustion engine 1 can provide torque for driving the motor vehicle via the output shaft 9 . The output shaft 9 is mounted on the housing element 2 such that it can rotate about an output shaft axis of rotation 9b relative to the housing element 2, which is illustrated by a first arrow 9a.

Aus der 1 ist zudem erkennbar, dass ein die Verbrennungskraftmaschine 1 umfassender Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs eine auch mit K0 bezeichnete und beispielsweise als Reibkupplung ausgebildete Kupplung 10 umfassen kann, über welche beispielsweise das jeweilige von der Verbrennungskraftmaschine 1 über ihre Abtriebswelle 9 bereitgestellte Drehmoment in ein in der 1 nicht dargestelltes Getriebe des Antriebsstrangs eingeleitet werden kann. Das Pleuel 8 ist beispielsweise einerseits gelenkig mit dem Kolben 4 und andererseits mit der Abtriebswelle 9 gelenkig verbunden, insbesondere derart, dass das Pleuel 8 um eine Pleueldrehachse relativ zu einem Hubzapfen der Abtriebswelle 9 drehbar an dem Hubzapfen gelagert ist.From the 1 It can also be seen that a drive train of the motor vehicle that includes internal combustion engine 1 can also include a clutch 10, also designated K0 and designed, for example, as a friction clutch, via which, for example, the respective torque provided by internal combustion engine 1 via its output shaft 9 is converted into a 1 not shown transmission of the drive train can be initiated. The connecting rod 8 is, for example, articulated on the one hand to the piston 4 and on the other hand to the output shaft 9, in particular in such a way that the connecting rod 8 is mounted on the crank pin so that it can rotate about a connecting rod axis of rotation relative to a crank pin of the output shaft 9.

Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 1 läuft innerhalb eines jeweiligen, während oder innerhalb des befeuerten Betriebs stattfindenden Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1 in dem jeweiligen Brennraum 5 ein Verbrennungsvorgang ab, in dessen Rahmen ein zumindest einen Kraftstoff und wenigstens ein Oxidationsmittel, beispielsweise Frischluft oder hochkonzentrierter Sauerstoff, umfassendes Gemisch gezündet und verbrannt wird, wobei mindestens ein Prozess, welcher einen Druck in dem Brennraum besonders erhöht und beispielsweise eine exotherme chemische Reaktion sein kann, stattfinden kann. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftstoff um einen flüssigen Kraftstoff, welcher innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in den Brennraum 5 eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt, wird. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist dabei einen von der Frischluft durchströmbaren und auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakt 11a auf, mittels welchem die Frischluft zu dem jeweiligen Brennraum 5 geführt und innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem jeweiligen Brennraum 5 eingebracht beziehungsweise eingeleitet wird. Aus dem Verbrennen des Gemischs resultiert ein Abgas beziehungsweise ein Reaktionsprodukt der Verbrennungskraftmaschine. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 1 einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 11b auf. Über den Abgastrakt 11b kann das Abgas aus dem Brennraum 5 abgeführt werden, wobei das Abgas über wenigstens eine dem jeweiligen Brennraum 5 zugeordnete Auslassventileinrichtung 17 aus dem jeweiligen Brennraum 5 abgeführt und in den Abgastrakt 11b eingeleitet werden kann. Vorzugsweise ist das die Auslassventileinrichtung 17 als in dem Zylinderkopf angeordnetes Auslassventil ausgebildet. Das Auslassventil kann beispielsweise mittels wenigstens eines an einer Nockenwelle angeordneten Nockens betätigt werden.During a fired operation of the internal combustion engine 1, a combustion process takes place within a respective working cycle of the internal combustion engine 1 taking place during or within the fired operation in the respective combustion chamber 5, in the context of which at least one fuel and at least one oxidizing agent, for example fresh air or highly concentrated oxygen, comprehensive mixture is ignited and burned, at least one process which particularly increases a pressure in the combustion chamber and can be, for example, an exothermic chemical reaction, can take place. The fuel is preferably a liquid fuel which is introduced into the combustion chamber 5 within the respective working cycle, in particular injected directly. The internal combustion engine 1 has an intake tract 11a through which the fresh air can flow and is also referred to as the intake tract, by means of which the fresh air is guided to the respective combustion chamber 5 and introduced or introduced into the respective combustion chamber 5 within the respective working cycle. Combustion of the mixture results in an exhaust gas or a reaction product of the internal combustion engine. The internal combustion engine 1 has an exhaust gas section 11b through which the exhaust gas can flow. The exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 5 via the exhaust tract 11b, wherein the exhaust gas can be discharged from the respective combustion chamber 5 via at least one outlet valve device 17 assigned to the respective combustion chamber 5 and introduced into the exhaust tract 11b. The outlet valve device 17 is preferably designed as an outlet valve arranged in the cylinder head. The outlet valve can be actuated, for example, by means of at least one cam arranged on a camshaft.

In dem Abgastrakt 11b kann wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet sein, welche insbesondere als abgasreinigende Komponente bezeichnet werden kann und beispielsweise als Partikelfilter und/oder als Katalysator ausgebildet sein kann. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung kann auf eine Performance, insbesondere eine Leistung, der Verbrennungskraftmaschine 1 Einfluss haben. Anzahl und/oder Verteilung und/oder Platzierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise mehrerer Abgasnachbehandlungseinrichtungen im Abgastrakt 11b ist eine Ausdetaillierung, die im Umfang eines Entwicklungsprozesses der Verbrennungskraftmaschine 1 beziehungsweise einer Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 1 zu erfolgen hat.At least one exhaust gas aftertreatment device can be arranged in the exhaust tract 11b, which can be referred to in particular as an exhaust gas cleaning component and can be embodied, for example, as a particle filter and/or as a catalytic converter. The exhaust gas aftertreatment device can influence a performance, in particular a power, of the internal combustion engine 1 . The number and/or distribution and/or placement of the exhaust gas aftertreatment device or multiple exhaust gas aftertreatment devices in the exhaust tract 11b is a detail that has to be provided within the scope of a development process of the internal combustion engine 1 or an embodiment of the internal combustion engine 1.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 realisieren zu können, verläuft innerhalb des Kolbens 4 wenigstens ein von einem Fluid durchströmbarer Fluidkanal 12, über welchen das Fluid in den Brennraum 5 einleitbar ist. In dem Ausführungsbeispiel ist das Fluid die Luft, wodurch der Fluidkanal 12 insbesondere als Luftkanal 12 bezeichnet werden kann. Der Luftkanal 12 ist somit ein Teilbereich des Ansaugtrakts 11a. Um das Einleiten der den Luftkanal 12 durchströmenden Luft in den Brennraum 5 besonders vorteilhaft einstellen zu können, umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 eine separat von dem Kolben 4 ausgebildete und zumindest teilweise in dem Luftkanal 12 angeordnete und von der den Luftkanal 12 durchströmenden Luft durchströmbare Ventileinrichtung 13, über welche die Luft in den Brennraum 5 einleitbar ist. Die Ventileinrichtung 13 ist separat von der Auslassventileinrichtung 17 ausgebildet.In order to be able to operate the internal combustion engine 1 in a particularly advantageous manner, at least one fluid channel 12 through which a fluid can flow runs within the piston 4 and via which the fluid can be introduced into the combustion chamber 5 . In the exemplary embodiment, the fluid is the air, as a result of which the fluid channel 12 can be referred to as an air channel 12 in particular. The air duct 12 is thus a part of the intake tract 11a. In order to be able to adjust the introduction of the air flowing through the air duct 12 into the combustion chamber 5 in a particularly advantageous manner, the internal combustion engine 1 comprises a valve device 13 which is formed separately from the piston 4 and is at least partially arranged in the air duct 12 and through which the air flowing through the air duct 12 can flow. via which the air can be introduced into the combustion chamber 5 . The valve device 13 is designed separately from the outlet valve device 17 .

In dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Verbrennungskraftmaschine 1 als Zweitaktmotor und somit in einem Zweitaktbetrieb betrieben. In dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine 1 führt die Abtriebswelle 9 in dem Zweitaktbetrieb eine vollständige Drehung um ihre Abtriebswellendrehachse 9b aus, das heißt die Abtriebswelle dreht sich um 360° Kurbelwinkel. Zu einem ersten in der 2 gezeigten Zeitpunkt T1 befindet sich der Kolben 4 in seinem oberen Totpunkt (OT). Während der Kolben 4 sich in dem oberen Totpunkt befindet, kann der Kraftstoff mittels eines Injektors 15 eingespritzt beziehungsweise eingebracht werden, was mittels zweiten Pfeilen 14 veranschaulicht ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Einspritzung des Kraftstoffs vor dem oberen Totpunkt oder nach dem oberen Totpunkt stattfinden. Anschließend kann eine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches stattfinden, wodurch der Verbrennungsvorgang eingeleitet wird, wodurch der Brennraum 5 von einer Flammenfront 16 erfasst wird. Nach dem Erreichen des oberen Totpunkts bewegt sich der Kolben in eine erste Richtung 19 in Richtung seines unteren Totpunkts, was bei einem zweiten Zeitpunkt T2 skizziert ist, welcher sich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels nach dem ersten Zeitpunkt T1 befindet. Die erste Richtung 19 verläuft entlang der Zylinderhochrichtung 7. Bei einem sich in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem zweiten Zeitpunkt stattfindenden, dritten Zeitpunkt T3 befindet sich der Kolben 4 in dem Ausführungsbeispiel kurz vor seinem unteren Totpunkt (UT). Über die Auslassventileinrichtung 17, welche in dem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine 1 angeordnet ist, kann das Abgas aus dem Brennraum 5 abgeführt werden und in den Abgastrakt 11b eingeleitet werden, wobei das Abgas insbesondere aufgrund eines in dem Brennraum 5 herrschenden restdrucks teilentweichen kann. Zu dem dritten Zeitpunkt T3 ist die Auslassventileinrichtung 17 zumindest teilweise geöffnet. Zu den ersten und den zweiten Zeitpunkten T1, T2 ist die Auslassventileinrichtung 17 vorzugsweise geschlossen. Die Auslassventileinrichtung 17 umfasst vorzugsweise zwei Auslassventile. Das über die Auslassventileinrichtung 17 den Brennraum 5 verlassende und in den Abgastrakt 11b einströmende Abgas ist mittels dritter Pfeile 18 veranschaulicht. Bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem dritten Zeitpunkt T3 stattfindenden, vierten Zeitpunkt T4 befindet sich der Kolben 4 in dem Ausführungsbeispiel kurz vor oder in seinem unteren Totpunkt. Bei dem vierten Zeitpunkt T4 ist die Ventileinrichtung 13 geöffnet, wodurch die Luft über den Luftkanal 12 in den Brennraum 5 eingeleitet werden kann. Dies ist mittels vierten Pfeilen 13a veranschaulicht. Zu dem vierten Zeitpunkt T4 ist die Auslassventileinrichtung 17 geöffnet. Mittels der in den Brennraum 5 eingeleiteten Luft kann eine Ausspülung des sich in dem Brennraum 5 befindenden restlichen Abgas erfolgen. Bei in dem jeweiligen Arbeitsspiel einem zeitlich nach dem vierten Zeitpunkt T4 stattfindenden, fünften Zeitpunkt T5 befindet sich der Kolben in dem Ausführungsbeispiel in seinem unteren Totpunkt. Die Ventileinrichtung 13 und die Auslassventileinrichtung 17 sind weiterhin geöffnet. Optional kann eine Durchspülung der über den Luftkanal 12 in den Brennraum 5 eingeleiteten Frischluft bis in den Abgastrakt 11b erfolgen, wodurch eine Luftkühlung des Zylinderkopfs durch die Frischluft erzielt werden kann und eine besonders vollständige Spülung des Brennraums 5 erzielt werden kann. Durch die Luftkühlung kann die Kühlung von Kolben 4 und Zylinderwand 6 besonders erhöht werden. Die über die Auslassventileinrichtung 17 den Brennraum 5 verlassende und in den Abgastrakt 11b einströmende und insbesondere als Spülluft bezeichnete Frischluft ist zu dem fünften Zeitpunkt T5 mittels der dritten Pfeile 18 veranschaulicht. Bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitlich nach dem fünften Zeitpunkt T5 angeordneten, sechsten Zeitpunkt T6 befindet sich der Kolben 4 in dem Ausführungsbeispiel kurz, insbesondere unmittelbar kurz, nach seinem oberen Totpunkt und beginnt somit seinen Weg zu dem oberen Totpunkt. Die Ventileinrichtung 13 ist weiterhin geöffnet. Die Auslassventileinrichtung 17 ist vollständig geschlossen, wodurch das Abführen des Abgases aus dem Brennraum 5 in den Abgastrakt unterbleibt. Bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitlich nach dem sechsten Zeitpunkt T6 stattfindenden, siebten Zeitpunkt T7 ist die Ventileinrichtung 13 vollständig geschlossen, wodurch das Einleiten der Luft über den Luftkanal 12 in den Brennraum 5 unterbleibt. Bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitlich nach dem siebten Zeitpunkt T7 stattfindenden, achten Zeitpunkt T8 sind die Ventileinrichtung 13 und die Auslassventileinrichtung 17 weiterhin geschlossen, und der Kolben 4 befindet sich weiterhin auf seinem Weg zu dem oberen Totpunkt, wodurch sich in dem Brennraum 5 befindendes Gas, insbesondere Luft, verdichtet wird. Die Bewegung des Kolbens 4 in Richtung seines oberen Totpunkts erfolgt in eine der ersten Richtung 19 entgegengesetzte, zweite Richtung 20, welche entlang der Zylinderhochrichtung 7 verläuft.In the in the 2 shown embodiment, the internal combustion engine 1 is operated as a two-stroke engine and thus in a two-stroke operation. In the respective working cycle of the internal combustion engine 1, the output shaft 9 performs a complete rotation about its output shaft axis of rotation 9b in two-stroke operation, ie the output shaft rotates through a 360° crank angle. To a first in the 2 shown time T1 is the piston 4 at its top dead center (TDC). While the piston 4 is in top dead center, the fuel can be injected or introduced by means of an injector 15, which is illustrated by means of second arrows 14. Alternatively or additionally, the Injection of the fuel take place before top dead center or after top dead center. The fuel-air mixture can then be ignited, as a result of which the combustion process is initiated, as a result of which the combustion chamber 5 is caught by a flame front 16 . After reaching top dead center, the piston moves in a first direction 19 in the direction of its bottom dead center, which is sketched at a second point in time T2, which is within the respective working cycle after the first point in time T1. The first direction 19 runs along the cylinder vertical direction 7. At a third point in time T3, which takes place in the respective working cycle after the second point in time, the piston 4 in the exemplary embodiment is just before its bottom dead center (BDC). The exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 5 and introduced into the exhaust tract 11b via the outlet valve device 17, which is arranged in the cylinder head of the internal combustion engine 1, with the exhaust gas being able to partially escape, in particular due to a residual pressure prevailing in the combustion chamber 5. At the third point in time T3, the outlet valve device 17 is at least partially open. The outlet valve device 17 is preferably closed at the first and the second points in time T1, T2. The outlet valve device 17 preferably comprises two outlet valves. The exhaust gas leaving the combustion chamber 5 via the outlet valve device 17 and flowing into the exhaust tract 11b is illustrated by means of third arrows 18 . At a fourth point in time T4 occurring in the respective working cycle after the third point in time T3, the piston 4 in the exemplary embodiment is just before or at its bottom dead center. At the fourth point in time T4, the valve device 13 is open, as a result of which the air can be introduced into the combustion chamber 5 via the air duct 12. This is illustrated by fourth arrows 13a. At the fourth point in time T4, the outlet valve device 17 is open. The remaining exhaust gas located in the combustion chamber 5 can be flushed out by means of the air introduced into the combustion chamber 5 . At a fifth point in time T5 occurring after the fourth point in time T4 in the respective working cycle, the piston in the exemplary embodiment is at its bottom dead center. The valve device 13 and the outlet valve device 17 are still open. Optionally, the fresh air introduced into the combustion chamber 5 via the air duct 12 can be flushed through to the exhaust gas tract 11b, as a result of which the cylinder head can be air-cooled by the fresh air and the combustion chamber 5 can be flushed particularly completely. The cooling of the piston 4 and the cylinder wall 6 can be particularly increased by the air cooling. The fresh air leaving the combustion chamber 5 via the outlet valve device 17 and flowing into the exhaust tract 11b and referred to in particular as scavenging air is illustrated at the fifth point in time T5 by means of the third arrows 18 . At a sixth point in time T6 arranged in the respective working cycle after the fifth point in time T5, the piston 4 in the exemplary embodiment is located shortly, in particular immediately shortly, after its top dead center and thus begins its path to the top dead center. The valve device 13 is still open. The outlet valve device 17 is completely closed, as a result of which the exhaust gas is not discharged from the combustion chamber 5 into the exhaust tract. At a seventh point in time T7 occurring after the sixth point in time T6 in the respective working cycle, the valve device 13 is completely closed, as a result of which the introduction of air via the air duct 12 into the combustion chamber 5 is prevented. At an eighth point in time T8 occurring after the seventh point in time T7 in the respective working cycle, the valve device 13 and the outlet valve device 17 are still closed, and the piston 4 is still on its way to top dead center, as a result of which there is Gas, especially air, is compressed. The movement of the piston 4 in the direction of its top dead center takes place in a second direction 20 which is opposite to the first direction 19 and runs along the vertical direction 7 of the cylinder.

Der dritte Zeitpunkt T3 und der vierte Zeitpunkt T4 beziehungsweise jeweilige Vorgänge, die zu dem dritten Zeitpunkt T3 beziehungsweise vierten Zeitpunkt T4 ablaufen, sind optional zueinander, da in beiden Abgas aus dem Brennraum 5 abgeführt wird. Das heißt, einer der beiden Zeitpunkte T3, T4 beziehungsweise einer der jeweiligen zu den Zeitpunkten T3, T4 stattfindenden Vorgänge kann entfallen. Analog sind der vierte Zeitpunkt T4, der fünfte Zeitpunkt T5 und der sechste Zeitpunkt T6 zueinander optional, das heißt, einer oder zwei der drei Zeitpunkte T4, T5, T6 beziehungsweise einer oder zwei zu den Zeitpunkten T4, T5, T6 stattfindenden jeweiligen Vorgänge kann entfallen. Es ist also eine beliebige Kombination aus einer Schnittmenge von T3 und/oder T4 mit T4 und/oder T5 und/oder T6 möglich. Eine Wahl der Kombination dieser Zeitpunkte T3, T4, T5, T6 beziehungsweise Takte ist beispielsweise über Steuerung von Ventilhüben der Ventileinrichtung 13 und/oder der Auslassventileinrichtung 17 situativ möglich.The third point in time T3 and the fourth point in time T4 or respective processes that take place at the third point in time T3 or fourth point in time T4 are optional with respect to one another since exhaust gas is discharged from the combustion chamber 5 in both. This means that one of the two points in time T3, T4 or one of the processes taking place at the points in time T3, T4 can be omitted. Similarly, the fourth point in time T4, the fifth point in time T5 and the sixth point in time T6 are optional with respect to one another, i.e. one or two of the three points in time T4, T5, T6 or one or two respective processes taking place at the points in time T4, T5, T6 can be omitted . Any combination of an intersection of T3 and/or T4 with T4 and/or T5 and/or T6 is therefore possible. The combination of these points in time T3, T4, T5, T6 or clocks can be selected depending on the situation, for example by controlling valve lifts of the valve device 13 and/or the outlet valve device 17.

3 zeigt schematische Teilschnittansichten der Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere der Ventileinrichtung 13, zu verschiedenen beispielhaften Zeitpunkten T9 bis T15 innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels. Die Ventileinrichtung 13 weist wenigstens ein zumindest teilweise in dem Luftkanal 12 angeordnetes, von der Luft durchströmbares und relativ zu dem Kolben 4 zwischen wenigstens zwei Stellungen S1, S2 bewegbares, Ventilteil 21 auf. Das Ventilteil 21 kann insbesondere als erstes Ventilteil 21 oder als Kolbenventil bezeichnet werden. Das erste Ventilteil 21 weist wenigstens einen von der Luft durchströmbaren Durchgangskanal 22 auf, über welchen die den Luftkanal 12 und den Durchgangskanal 22 durchströmende Luft aus dem Ventilteil 21 abführbar und in den Brennraum 5 einleitbar ist, wobei der Durchgangskanal 22 in einer ersten der Stellungen S1 mittels des Kolbens 4 verschlossen und in der zweiten Stellung S2 zumindest teilweise freigegeben ist. Der Durchgangskanal 22 ist von einer Durchgangskanalwand 23 in einer Umfangsrichtung des Durchgangskanals 22 vollständig umlaufend begrenzt. Der Durchgangskanal 22 weist wenigstens eine von Luft durchströmbare Eintrittsöffnung 24 und wenigstens eine von der Luft durchströmbare Austrittsöffnung 25 auf. Über die Eintrittsöffnung 24 kann dem Durchgangskanal 22 die Luft zugeführt werden, und über die Austrittsöffnung 25 kann die den Durchgangskanal durchströmende Luft aus dem Durchgangskanal 22 abgeführt werden und in den Brennraum 5 eingeleitet werden. Zu einem neunten Zeitpunkt T9 ist der Durchgangskanal 22, insbesondere die Austrittsöffnung 25, mittels des Kolbens 4 verschlossen, da sich das erste Ventilteil 21 in der ersten Stellung S1 befindet. 3 shows schematic partial sectional views of the internal combustion engine 1, in particular the valve device 13, at various exemplary times T9 to T15 within the respective work cycle. The valve device 13 has at least one at least partially arranged in the air channel 12 through which the air can flow and relative to the piston 4 between at least two Positions S1, S2 movable valve part 21 on. The valve part 21 can in particular be referred to as the first valve part 21 or as a piston valve. The first valve part 21 has at least one passage 22 through which the air can flow, via which the air flowing through the air duct 12 and the passage 22 can be removed from the valve part 21 and introduced into the combustion chamber 5, with the passage 22 in a first of the positions S1 closed by means of the piston 4 and is at least partially released in the second position S2. The through-channel 22 is completely delimited by a through-channel wall 23 in a circumferential direction of the through-channel 22 . The through-channel 22 has at least one inlet opening 24 through which air can flow and at least one outlet opening 25 through which the air can flow. The air can be supplied to the through-channel 22 via the inlet opening 24 , and the air flowing through the through-channel can be discharged from the through-channel 22 via the outlet opening 25 and introduced into the combustion chamber 5 . At a ninth point in time T9, the through-channel 22, in particular the outlet opening 25, is closed by means of the piston 4, since the first valve part 21 is in the first position S1.

In weiterer Ausgestaltung weist die Ventileinrichtung 13 ein separat von dem ersten Ventilteil 21 und separat von dem Kolben 4 ausgebildetes Basiselement 26 und ein separat von dem ersten Ventilteil 21, separat von dem Kolben 4 und separat von dem Basiselement 26 ausgebildetes, zweites Ventilteil 27 auf, welches an dem Basiselement 26 relativ zu dem Basiselement 26 zwischen wenigstens einer Schließstellung S3 und wenigstens einer Offenstellung S4, insbesondere in der Zylinderhochrichtung 7, bewegbar angeordnet ist. Das Basiselement 26 kann insbesondere als Ventilblock oder als Ventilbank bezeichnet werden. Das zweite Ventilteil 27 weist einen von der Luft durchströmbaren, in Strömungsrichtung der zu dem Brennraum 5 strömenden Luft zumindest teilweise stromauf des Durchgangskanals 22 angeordneten, zweiten Durchgangskanal 28 auf, über welchen der erste Durchgangskanal 22 mit der in den Brennraum 5 einzuleitenden Luft versorgbar ist, wobei der zweite Durchgangskanal 28 in der Schließstellung S3 durch das Basiselement 26 verschlossen und in der Freigabestellung S4 zumindest teilweise freigegeben ist, wodurch in der Freigabestellung S4 Luft in den zweiten Durchgangskanal 28 einleitbar ist. Der zweite Durchgangskanal 28 ist in seiner Umfangsrichtung von wenigstens einer zweiten Durchgangskanalwand 29 vollständig umlaufend begrenzt, wobei das zweite Ventilteil 27 die zweite Durchgangskanalwand 29 aufweist. Der zweite Durchgangskanal 28 weist wenigstens eine von Luft durchströmbare, zweite Eintrittsöffnung 30 auf. Über die zweite Eintrittsöffnung 30 kann die Luft dem zweiten Durchgangskanal 28 zugeführt werden. Der zweite Durchgangskanal 28 weist wenigstens eine zweite Austrittsöffnung 31 auf, über welche die den zweiten Durchgangskanal 28 durchströmende Luft aus dem zweiten Durchgangskanal 28 abgeführt werden kann.In a further embodiment, the valve device 13 has a base element 26 which is formed separately from the first valve part 21 and separately from the piston 4 and a second valve part 27 which is formed separately from the first valve part 21, separately from the piston 4 and separately from the base element 26. which is movably arranged on the base element 26 relative to the base element 26 between at least one closed position S3 and at least one open position S4, in particular in the vertical direction 7 of the cylinder. The base element 26 can in particular be referred to as a valve block or as a valve bank. The second valve part 27 has a second through-duct 28 through which the air can flow and is arranged at least partially upstream of the through-duct 22 in the flow direction of the air flowing to the combustion chamber 5, via which the first through-duct 22 can be supplied with the air to be introduced into the combustion chamber 5. the second passage 28 being closed by the base element 26 in the closed position S3 and being at least partially released in the release position S4, as a result of which air can be introduced into the second passage 28 in the release position S4. The second through-channel 28 is completely delimited in its circumferential direction by at least one second through-channel wall 29 , the second valve part 27 having the second through-channel wall 29 . The second through-channel 28 has at least one second inlet opening 30 through which air can flow. The air can be supplied to the second passage channel 28 via the second inlet opening 30 . The second through-channel 28 has at least one second outlet opening 31 via which the air flowing through the second through-channel 28 can be discharged from the second through-channel 28 .

Das Basiselement 26 kann von der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft durchströmbar und somit Teil des Ansaugtrakts 11a sein. Die das Basiselement 26 durchströmende Luft kann beispielsweise über das Kurbelgehäuse beziehungsweise über einen von dem Kurbelgehäuse gebildeten Kurbelraum dem Basiselement 26 zugeführt werden, das heißt sich in dem Kurbelraum befindende Luft kann zu dem Basiselement 26 geführt beziehungsweise in das Basiselement 26 eingeleitet werden. Alternativ und bevorzugt kann die das Basiselement 26 durchströmende Luft über ein von der Luft durchströmbares Leitungselement, insbesondere unter Umgehung des Kurbelraums beziehungsweise des Kurbelgehäuses, in das Basiselement 26 eingeleitet werden. Dabei kann das Leitungselement zwar durch das Kurbelgehäuse hindurchgeführt sein, allerdings kann das Leitungselement beziehungsweise das Basiselement 26 derart gegenüber dem Kurbelgehäuse abgedichtet sein, sodass die das Leitungselement beziehungsweise das Basiselement 26 durchströmende Luft nicht in Kontakt mit sich außerhalb des Leitungselements beziehungsweise des Basiselements 26 befindender Luft kommt, welche sich in dem Kurbelraum befindet. Dadurch muss der Kolben 4 im Arbeitstakt nicht gegen einen besonders erhöhten Luftdruck in dem Kurbelgehäuse beziehungsweise dem Kurbelraum anfahren. Das Leitungselement kann insbesondere als feste beziehungsweise starre Rohrleitung ausgebildet sein.The air flowing through the intake tract can flow through the base element 26 and thus be part of the intake tract 11a. The air flowing through the base element 26 can be supplied to the base element 26, for example, via the crankcase or via a crank chamber formed by the crankcase, i.e. air in the crank chamber can be guided to the base element 26 or introduced into the base element 26. Alternatively and preferably, the air flowing through the base element 26 can be introduced into the base element 26 via a line element through which the air can flow, in particular bypassing the crank chamber or the crankcase. Although the line element can be passed through the crankcase, the line element or the base element 26 can be sealed off from the crankcase in such a way that the air flowing through the line element or the base element 26 does not come into contact with the air outside the line element or the base element 26 comes, which is located in the crankcase. As a result, the piston 4 does not have to move against a particularly high air pressure in the crankcase or the crankcase in the power stroke. The line element can in particular be designed as a fixed or rigid pipeline.

Zu dem neunten Zeitpunkt T9 befindet sich das zweite Ventilteil 27 in der Schließstellung S3, wodurch der zweite Durchgangskanal 28, insbesondere die zweite Eintrittsöffnung 30, mittels des Basiselements 26 verschlossen ist. Zu dem neunten Zeitpunkt T9 sind die Ventilteile 21, 27, insbesondere die Eintrittsöffnung 24 und die zweite Austrittsöffnung 31, voneinander beabstandet.At the ninth point in time T9, the second valve part 27 is in the closed position S3, as a result of which the second through-channel 28, in particular the second inlet opening 30, is closed by means of the base element 26. At the ninth point in time T9, the valve parts 21, 27, in particular the inlet opening 24 and the second outlet opening 31, are spaced apart from one another.

Der Kolben 4 ist relativ zu dem Basiselement 26 entlang einer Bewegungsrichtung 32 translatorisch bewegbar, wodurch das mit dem Kolben 4 mitbewegbare, erste Ventilteil 21 entlang der Bewegungsrichtung 32 relativ zu dem zweiten Ventilteil 27 translatorisch bewegbar ist, wodurch die Ventilteile 21, 27 in zumindest mittelbare, gegenseitige Stützanlage 33 bringbar sind und dadurch fluidisch miteinander verbindbar sind. Zu dem neunten Zeitpunkt T9 bewegt sich das erste Ventilteil 21 infolge der Kolbenbewegung zu dem zweiten Ventilteil 27 hin. Bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine 1 zeitlich nach dem neunten Zeitpunkt T9 stattfindenden, zehnten Zeitpunkt T10 hat sich der Kolben 4, bezogen auf den neunten Zeitpunkt T9, weiter nach unten in Richtung seines unteren Totpunkts bewegt, wodurch ein Abstand zwischen dem Kolben 4 und dem Basiselement 26 geringer ist als bei dem neunten Zeitpunkt T9. Dadurch, dass sich das erste Ventilteil 21 mit dem Kolben 4 mitbewegen kann, ist das erste Ventilteil 21 zu dem zehnten Zeitpunkt T10 mit dem zweiten Ventilteil 27 kollidiert, wodurch sich die Ventilteile 21, 27 in der gegenseitigen Stützanlage 33 befinden. Zu dem zehnten Zeitpunkt T10 befindet sich das erste Ventilteil in der ersten Stellung S1 und das zweite Ventilteil 27 in der Schließstellung S3. Bei der gegenseitigen Stützanlage 33 durchdringt das zweite Ventilteil 27 die Eintrittsöffnung 24 des ersten Ventilteils 21, wodurch das zweite Ventilteil 27, insbesondere der zweite Durchgangskanal 28, zumindest teilweise innerhalb des ersten Ventilteils 21, insbesondere des Durchgangskanals 22, angeordnet ist.The piston 4 can be moved in a translatory manner relative to the base element 26 along a direction of movement 32, as a result of which the first valve part 21, which can be moved along with the piston 4, can be moved in a translatory manner along the direction of movement 32 relative to the second valve part 27, as a result of which the valve parts 21, 27 can be moved at least indirectly , Mutual support system 33 can be brought and thereby fluidly connected to each other. At the ninth point in time T9, the first valve part 21 moves towards the second valve part 27 as a result of the piston movement. In a time in the respective working cycle of the internal combustion engine 1 after the nine At the tenth point in time T10 occurring at the tenth point in time T9, the piston 4 has moved further down towards its bottom dead center in relation to the ninth point in time T9, as a result of which a distance between the piston 4 and the base element 26 is smaller than at the ninth point in time T9 . Because the first valve part 21 can move with the piston 4, the first valve part 21 collides with the second valve part 27 at the tenth point in time T10, as a result of which the valve parts 21, 27 are in mutual support 33. At the tenth point in time T10, the first valve part is in the first position S1 and the second valve part 27 is in the closed position S3. When there is mutual support 33, the second valve part 27 penetrates the inlet opening 24 of the first valve part 21, as a result of which the second valve part 27, in particular the second through-channel 28, is arranged at least partially within the first valve part 21, in particular the through-channel 22.

Alternativ kann das erste Ventilteil 21 die zweite Austrittsöffnung 31 des zweiten Ventilteils 27 durchdringen, wodurch das erste Ventilteil 21, insbesondere der Durchgangskanal 22, zumindest teilweise innerhalb des zweiten Ventilteils 27, insbesondere des zweiten Durchgangskanals 28, angeordnet ist. Alternativ können das erste und das zweite Ventilteil 21, 27 in einer gemeinsamen Stützebene aneinander abgestützt sein, wodurch die Eintrittsöffnung 24 und die zweite Austrittsöffnung 31 sich in der Stützebene befinden und unmittelbar aneinander angeschlossen sein können, wobei die Eintrittsöffnung 24 und die zweite Austrittsöffnung 31 denselben Durchmesser aufweisen können.Alternatively, the first valve part 21 can penetrate the second outlet opening 31 of the second valve part 27, as a result of which the first valve part 21, in particular the through-channel 22, is arranged at least partially within the second valve part 27, in particular the second through-channel 28. Alternatively, the first and second valve parts 21, 27 can be supported on one another in a common support plane, as a result of which the inlet opening 24 and the second outlet opening 31 are located in the support plane and can be directly connected to one another, with the inlet opening 24 and the second outlet opening 31 sharing the same may have diameter.

Um die Ventilteile 21, 27 besonders vorteilhaft zwischen den jeweiligen Stellungen S1-S4 hin- und her bewegen zu können, insbesondere von der zweiten in die erste Stellung S2, S1 beziehungsweise von der Freigabestellung S4 in die Schließstellung S3, kann die Ventileinrichtung 13 wenigstens zwei Federelemente 34, 35 umfassen. Dabei ist das erste Ventilteil 21 mittels eines ersten der Federelemente 34 an dem Kolben 4 angeordnet beziehungsweise befestigt, und das zweite Ventilteil 27 ist dabei mittels eines zweiten der Federelemente 35 an dem Basiselement 26 angeordnet beziehungsweise befestigt.In order to be able to move the valve parts 21, 27 back and forth particularly advantageously between the respective positions S1-S4, in particular from the second to the first position S2, S1 or from the release position S4 to the closed position S3, the valve device 13 can have at least two Spring elements 34, 35 include. The first valve part 21 is arranged or fastened on the piston 4 by means of a first of the spring elements 34 , and the second valve part 27 is arranged or fastened on the base element 26 by means of a second of the spring elements 35 .

Dadurch, dass sich die beiden Ventilteile 21, 27 in der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage 33 befinden, sind die beiden Ventilteile 21, 27 derart kinematisch miteinander gekoppelt, sodass bei der Bewegung des Kolbens 4 entlang der Bewegungsrichtung 32 das erste Ventilteil 21 relativ zu dem Kolben 4 entlang der Bewegungsrichtung 32 translatorisch bewegbar ist, wodurch das erste Ventilteil 21 zwischen der ersten Stellung S1 und der zweiten Stellung S2 hin und her bewegbar ist, und das zweite Ventilteil 27 entlang der Bewegungsrichtung 32 relativ zu dem Basiselement 26 translatorisch bewegbar ist, wodurch das zweite Ventilteil 27 zwischen der Schließstellung S3 und der Freigabestellung S4 hin und her bewegbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt können die Ventilteile 21, 27 mittels mechanischem Kontakt, welchen die Ventilteile 21, 27 zueinander einnehmen, geöffnet werden. Dies wird im Folgenden näher erläutert: Because the two valve parts 21, 27 are in at least indirect mutual support 33, the two valve parts 21, 27 are kinematically coupled to one another in such a way that when the piston 4 moves in the direction of movement 32, the first valve part 21 moves relative to the piston 4 is translationally movable along the direction of movement 32, whereby the first valve part 21 is movable back and forth between the first position S1 and the second position S2, and the second valve part 27 is translationally movable along the direction of movement 32 relative to the base element 26, whereby the second valve part 27 can be moved back and forth between the closed position S3 and the release position S4. In other words, the valve parts 21, 27 can be opened by means of mechanical contact, which the valve parts 21, 27 make with one another. This is explained in more detail below:

In der 3 ist ein in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem zehnten Zeitpunkt T10 stattfindender, elfter Zeitpunkt T11 dargestellt, bei welchem sich der Kolben 4 weiter in Richtung seines unteren Totpunkts bewegt hat als bei dem zehnten Zeitpunkt T10. Dadurch, dass sich die beiden Ventilteile 21, 27 in der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage 33 befinden, wirkt beim Bewegen des Kolbens 4 in Richtung seines unteren Totpunkts eine erste Kraft auf das erste Ventilteil 21, wobei die erste Kraft der Bewegungsrichtung 32 des Kolbens 4 entgegengerichtet ist und somit in die zweite Richtung 20 wirkt, und auf das zweite Ventilteil 27 wirkt eine der ersten Kraft entgegengesetzte, zweite Kraft, welche in der Bewegungsrichtung 32 des Kolbens 4 und somit in die erste Richtung 19 wirkt. Die erste und die zweite Kraft können insbesondere als Kontaktkraft bezeichnet werden. Die zweite Kraft kann zumindest teilweise durch das zweite Federelement 35 zustande kommen und/oder durch einen Luftdruckunterschied stromab und stromauf des zweiten Ventilteils 27 und/oder durch beschleunigungsbedingte Massenkräfte der insbesondere als Kontaktpartner bezeichneten Ventilteile 21, 27. Infolge der zweiten Kraft bewegt sich das zweite Ventilteil 27 relativ zu dem Basiselement 26 translatorisch entlang der Bewegungsrichtung 32 des Kolbens 4 in die erste Richtung 19. Dadurch bewegt sich das zweite Ventilteil 27 von der Schließstellung S3 in die Freigabestellung S4, in welcher der zweite Durchgangskanal 28, insbesondere die zweite Eintrittsöffnung 30, zumindest teilweise geöffnet ist, sodass die das Basiselement 26 durchströmende Luft dem zweiten Durchgangskanal 28 zugeführt werden kann, was mittels fünfte Pfeile 28a veranschaulicht ist. Dies ist in der 3 bei dem elften Zeitpunkt T11 dargestellt. Infolge der ersten Kraft bewegt sich das erste Ventilteil 21 relativ zu dem Kolben 4 translatorisch entlang der Bewegungsrichtung 32 des Kolbens 4 in die zweite Richtung 20. Zu dem elften Zeitpunkt T11 hat das erste Ventilteil 21 in dem Ausführungsbeispiel die zweite Stellung S2 noch nicht erreicht, wodurch das erste Ventilteil 21 sich weiterhin in der ersten Stellung S1 befindet. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein erster Weg, welchen das erste Ventilteile 21 zurückzulegen hat, um von der ersten Stellung S 1 in die zweite Stellung S 2 zu gelangen größer sein kann, als ein zweiter Weg, welchen das zweite Ventilteile 27 zurückzulegen hat, um von der Schließstellung S3 in die Freigabestellung S4 zu gelangen. Alternativ oder zusätzlich kann die Ventileinrichtung 13 derart ausgebildet werden, dass das Bewegen des ersten Ventilteils 21 relativ zu dem Kolben mehr Kraft erfordert, als das Bewegen des zweiten Ventilteils 27 relativ zu dem Basiselement 26. Dies kann beispielsweise mittels der Federelemente 34, 35 realisiert werden. Das erste Federelement 34 kann beispielweise eine höhere Federkonstante aufweisen als das zweite Federelement 35. Alternativ kann das erste Ventilteil 21 in die zweite Stellung S2 gelangen bevor das zweite Ventilteil 27 die Freigabestellung S4 einnimmt, insbesondere dann, wenn das erste Federelement 34 hinreichend weich gegenüber dem zweiten Federelement 35 ausgeführt ist, oder die Ventilteile 21, 27 nehmen zeitgleich die zweite Stellung S2 beziehungsweise die Freigabestellung S4 ein.In the 3 an eleventh point in time T11 that takes place after the tenth point in time T10 in the respective working cycle is shown, at which point the piston 4 has moved further in the direction of its bottom dead center than at the tenth point in time T10. Because the two valve parts 21, 27 are in at least indirect mutual support 33, a first force acts on the first valve part 21 when the piston 4 is moved in the direction of its bottom dead center, with the first force being in the opposite direction to the direction of movement 32 of the piston 4 and thus acts in the second direction 20, and a second force, which is opposite to the first force and acts in the direction of movement 32 of the piston 4 and thus in the first direction 19, acts on the second valve part 27. The first and the second force can in particular be referred to as a contact force. The second force can be caused at least in part by the second spring element 35 and/or by an air pressure difference downstream and upstream of the second valve part 27 and/or by acceleration-related inertia forces of the valve parts 21, 27, which are referred to in particular as contact partners. As a result of the second force, the second part moves Valve part 27 relative to the base element 26 in a translatory manner along the direction of movement 32 of the piston 4 in the first direction 19. As a result, the second valve part 27 moves from the closed position S3 into the release position S4, in which the second through-channel 28, in particular the second inlet opening 30, is at least partially open, so that the air flowing through the base element 26 can be supplied to the second through-channel 28, which is illustrated by fifth arrows 28a. This is in the 3 at the eleventh point in time T11. As a result of the first force, the first valve part 21 moves relative to the piston 4 in a translatory manner along the direction of movement 32 of the piston 4 in the second direction 20. At the eleventh point in time T11, the first valve part 21 in the exemplary embodiment has not yet reached the second position S2. whereby the first valve member 21 remains in the first position S1. This can be realized, for example, in that a first path that the first valve part 21 has to travel to get from the first position S 1 to the second position S 2 can be greater than a second path that the second valve part 27 has to travel has to move from the closed position S3 to the To reach release position S4. Alternatively or additionally, the valve device 13 can be designed in such a way that moving the first valve part 21 relative to the piston requires more force than moving the second valve part 27 relative to the base element 26. This can be realized, for example, by means of the spring elements 34, 35 . The first spring element 34 can, for example, have a higher spring constant than the second spring element 35. Alternatively, the first valve part 21 can reach the second position S2 before the second valve part 27 assumes the release position S4, in particular when the first spring element 34 is sufficiently soft compared to the second spring element 35 is executed, or the valve parts 21, 27 simultaneously assume the second position S2 or the release position S4.

In der 3 sind die Ventilteile 21, 27 derart schematisch gezeigt, dass eine jeweilige relative Stellung des ersten Ventilteils 21 zu dem Kolben 4 zu dem zehnten Zeitpunkt T10 identisch skizziert ist wie zu dem elften Zeitpunkt T11. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das erste Federelement 34 zu dem elften Zeitpunkt T11 nicht eingedrückt beziehungsweise genauso weit eingedrückt gezeichnet wie zu dem zehnten Zeitpunkt T10, wohingegen das zweite Federelement 35 zu dem elften Zweitpunkt T11 gegenüber dem zehnten Zeitpunkt T10 bereits eingedrückt gezeichnet ist. Es ist infolge der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage 33 möglich, dass zu dem elften Zeitpunkt T11 das erste Ventilteil 21 sich relativ zu dem Kolben 4 weiter in die erste Richtung 19 bewegt hat als zu dem zehnten Zeitpunkt T10. Beispielweise können beiden Federelemente 34, 35 synchron einfedern. In dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine insbesondere als Härte bezeichnete Federhärte des ersten Federelements 34 härter als eine Federhärte des zweiten Federelements 35. Dadurch nimmt das zweite Ventilteil 27 die Freigabestellung S4 in dem jeweiligen Arbeitsspiel früher ein als das erste Ventilteil 21 die zweite Stellung S2. Dadurch liegt insbesondere zu dem elften Zeitpunkt T11 an beziehungsweise in dem ersten Ventilteil 21 bereits ein Luftdruck an, welcher das Öffnen des ersten Ventilteils 21, insbesondere zu dem zwölften Zeitpunkt T12, unterstützten beziehungsweise besonders verfrühen kann. Es ist ebenso möglich, dass in dem jeweiligen Arbeitsspiel das erste Ventilteil 21 vor dem zweiten Ventilteil 27 öffnet. Dann kann der Luftdruck dem Öffnen des zweiten Ventilteils 27 entgegenwirken beziehungsweise das Öffnen des zweiten Ventilteils 27 besonders verlangsamen. Mittels des Luftdrucks kann also ein Einbringzeitpunkt, insbesondere Einblaszeitpunkt, in dem jeweiligen Arbeitsspiel, insbesondere zumindest teilweise, eingestellt beziehungsweise gesteuert werden. Insbesondere kann mittels der Auslegung der Federsteifigkeiten festgelegt werden, inwiefern steigender Luftdruck den Einbringzeitpunkt verfrüht oder verzögert.In the 3 the valve parts 21, 27 are shown schematically in such a way that a respective relative position of the first valve part 21 to the piston 4 at the tenth point in time T10 is sketched identically as at the eleventh point in time T11. In other words, the first spring element 34 is not pressed in at the eleventh point in time T11 or is shown pressed in just as far as it was at the tenth point in time T10, whereas the second spring element 35 is already shown pressed in at the eleventh second point T11 compared to the tenth point in time T10. It is possible as a result of the at least indirect mutual support system 33 that at the eleventh point in time T11 the first valve part 21 has moved further relative to the piston 4 in the first direction 19 than at the tenth point in time T10. For example, both spring elements 34, 35 can compress synchronously. In the in the 3 In the exemplary embodiment shown, a spring hardness, referred to in particular as hardness, of the first spring element 34 is harder than a spring hardness of the second spring element 35. As a result, the second valve part 27 assumes the release position S4 earlier in the respective working cycle than the first valve part 21 assumes the second position S2. As a result, in particular at the eleventh point in time T11 or in the first valve part 21 there is already an air pressure which can support or particularly advance the opening of the first valve part 21, in particular at the twelfth point in time T12. It is also possible that the first valve part 21 opens before the second valve part 27 in the respective working cycle. The air pressure can then counteract the opening of the second valve part 27 or particularly slow down the opening of the second valve part 27 . The air pressure can therefore be used to set or control an introduction time, in particular an injection time, in the respective work cycle, in particular at least partially. In particular, the design of the spring stiffness can be used to determine the extent to which increasing air pressure advances or delays the insertion time.

Bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem elften Zeitpunkt T11 stattfindenden, zwölften Zeitpunkt T12 hat sich das zweite Ventilteil 27 infolge der weiteren Bewegung des Kolbens 4 in Richtung seines unteren Totpunkts beziehungsweise infolge der zweiten Kraft weiter relativ zu dem Kolben 4 in die erste Richtung 19 bewegt als in dem elften Zeitpunkt T11. Dadurch befindet sich das zweite Ventilteil 27 weiterhin in der Freigabestellung S4, allerdings ist der zweite Durchgangskanal 28, insbesondere die zweite Eintrittsöffnung 30, weiter durch das Basiselement 26 freigegeben als zu dem elften Zeitpunkt T11. Dadurch kann eine höhere Luftmenge von dem Basiselement 26 in den zweiten Durchgangskanal 28 strömen als zu dem elften Zeitpunkt. Zu dem zwölften Zeitpunkt T12 hat sich das erste Ventilteil 21 infolge der Bewegung des Kolbens 4 in Richtung seines unteren Totpunkts beziehungsweise infolge der ersten Kraft von der ersten Stellung S1 in die zweite Stellung S2 bewegt, wodurch der erste Durchgangskanal 22, insbesondere die Austrittsöffnung 25, zumindest teilweise durch den Kolben 4 freigegeben ist. Dadurch kann die das Basiselement 26 durchströmende Luft über den zweiten Durchgangskanal 20, insbesondere die zweite Eintrittsöffnung 30 und über den Durchgangskanal 22, insbesondere die Austrittsöffnung 25, in den Brennraum 5 eingeleitet werden und somit durch den Kolben 4 hindurch in den Brennraum 5 strömen, wobei die in den Brennraum 5 eingeleitete Luft mittels sechster Pfeile 36 veranschaulicht ist. Vorzugsweise sind erste und die zweite Kraft zu dem zwölften Zeitpunkt T12 jeweils größer als zu dem elften Zeitpunkt T11. Wenn sich das erste Ventilteil 21 in der zweiten Stellung S2 und sich das zweite Ventilteil 27 in der Freigabestellung befinden, dann ist die Ventileinrichtung 13 geöffnet. Wenn sich das erste Ventilteil 21 in der ersten Stellung S1 befindet und/oder sich das zweite Ventilteil 27 in der Schließstellung befindet, dann ist die Ventileinrichtung 13 geschlossen.At a twelfth point in time T12 occurring in the respective working cycle after the eleventh point in time T11, the second valve part 27 has moved further relative to the piston 4 in the first direction 19 as a result of the further movement of the piston 4 in the direction of its bottom dead center or as a result of the second force moved than the eleventh time point T11. As a result, the second valve part 27 is still in the release position S4, but the second through-channel 28, in particular the second inlet opening 30, is released further through the base element 26 than at the eleventh point in time T11. As a result, a higher quantity of air can flow from the base element 26 into the second passage duct 28 than at the eleventh point in time. At the twelfth point in time T12, the first valve part 21 has moved from the first position S1 to the second position S2 as a result of the movement of the piston 4 in the direction of its bottom dead center or as a result of the first force, as a result of which the first through-channel 22, in particular the outlet opening 25, is at least partially released by the piston 4. As a result, the air flowing through the base element 26 can be introduced into the combustion chamber 5 via the second through-channel 20, in particular the second inlet opening 30 and through the through-channel 22, in particular the outlet opening 25, and thus flow through the piston 4 into the combustion chamber 5, with the air introduced into the combustion chamber 5 is illustrated by means of sixth arrows 36 . The first and the second force are preferably each greater at the twelfth point in time T12 than at the eleventh point in time T11. When the first valve part 21 is in the second position S2 and the second valve part 27 is in the release position, the valve device 13 is open. If the first valve part 21 is in the first position S1 and/or the second valve part 27 is in the closed position, then the valve device 13 is closed.

Alternativ oder zusätzlich zu der infolge der gegenseitigen Stützanlage 33 wirkenden ersten Kraft kann das erste Ventilteil 21 von der ersten Stellung S1 in die zweite Stellung S2 infolge eines Luftdrucks der Luft in dem ersten Durchgangskanal 22 beziehungsweise in dem Brennraum 5 bewegt werden. Hierunter kann insbesondere bestanden werden, dass ein erster Luftdruck der Luft in dem ersten Durchgangskanal 22 größer sein kann als ein zweiter Luftdruck der Luft in den Brennraum 5, wodurch auf das erste Ventilteil 21, insbesondere auf einen Wandbereich 37 der Durchgangskanalwand 23 eine dritte Kraft wirken kann, welche vorzugsweise in die zweite Richtung 20 wirkt. Vorzugsweise ist der Wandbereich 37 in dem Brennraum 5 angeordnet und begrenzt den Durchgangskanal 22 gegenüber dem Brennraum 5 in der zweiten Richtung 20. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das erste Ventilteil 21 mittels des Luftdrucks der Luft in dem ersten Durchgangskanal 22 geöffnet werden.Alternatively or in addition to the first force acting as a result of the mutual support system 33, the first valve part 21 can be moved from the first position S1 to the second position S2 as a result of an air pressure of the air in the first passage 22 or in the combustion chamber 5. In particular, this can include the fact that a first air pressure of the air in the first through-duct 22 can be greater than a second air pressure of the air in the combustion chamber 5, as a result of which a third force acts on the first valve part 21, in particular on a wall region 37 of the through-duct wall 23 can, which preferably acts in the second direction 20. The wall area 37 is preferably arranged in the combustion chamber 5 and delimits the passage channel 22 opposite the combustion chamber 5 in the second direction 20. In other words, the first valve part 21 can be opened by means of the air pressure of the air in the first passage 22.

Zu dem zwölften Zeitpunkt T12 befindet sich der Kolben 4 beispielsweise in seinem unteren Totpunkt. Nach dem Erreichen seines unteren Totpunkts bewegt sich der Kolben 4 entlang der Bewegungsrichtung 32 in die zweite Richtung 20 und somit in Richtung seines oberen Totpunktes. Dadurch kann beispielsweise bei einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitlich nach dem zwölften Zeitpunkt T12 stattfindenden dreizehnten Zeitpunkt T13 infolge der Bewegung des Kolbens 4 in Richtung seines oberen Totpunkts sich das erste Ventilteil 21 in der ersten Stellung S1 befinden, da sich das erste Ventilteil 21 zwischen dem zwölften Zeitpunkt T12 und dem dreizehnten Zeitpunkt T13 relativ zu dem Kolben 4 in der zweiten Richtung 20 bewegt hat. Dabei befinden sich zu dem dreizehnten Zeitpunkt T13 die beiden Ventilteile 21, 27 weiterhin in der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage 33. Das zweite Ventilteil 27 kann sich zu dem dreizehnten Zeitpunkt T13 weiterhin in der Freigabestellung S4 befinden. Bei einem zeitlich in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem dreizehnten Zeitpunkt T13 stattfindenden vierzehnten Zeitpunkt T14 hat sich das zweite Ventilteil 27 infolge der Bewegung des Kolbens 4 in Richtung seines oberen Torpunkts zu dem Basiselement 26 in die zweite Richtung 20 bewegt, sodass sich das zweite Ventilteil 27 in der Schließstellung S3 befindet. Dabei befinden sich zu dem vierzehnten Zeitpunkt T14 die beiden Ventilteile 21, 27 weiterhin in der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage 33. Zu dem vierzehnten Zeitpunkt T14 kann sich die gegenseitige Stützanlage 33 beziehungsweise der Kontakt zwischen den Ventilteilen 21, 27 lösen. Zu einem in den jeweiligen Arbeitsstil zeitlich nach dem vierzehnten Zeitpunkt T14 stattfindenden fünfzehnten Zeitpunkt T15 hat sich das erste Ventilteil 21 mit dem Kolben 4 bei dessen Bewegung in Richtung des oberen Totpunkts soweit von dem zweiten Ventilteil 27 entfernt, sodass sich die beiden Ventilteile 21, 27 nicht mehr in der zumindest mittelbaren gegenseitigen Stützanlage 33 befinden.At the twelfth point in time T12, the piston 4 is at its bottom dead center, for example. After reaching its bottom dead center, the piston 4 moves along the direction of movement 32 in the second direction 20 and thus in the direction of its top dead center. As a result, for example, at a thirteenth point in time T13 occurring after the twelfth point in time T12 in the respective working cycle as a result of the movement of the piston 4 in the direction of its top dead center, the first valve part 21 can be in the first position S1, since the first valve part 21 is between the twelfth point in time T12 and the thirteenth point in time T13 has moved relative to the piston 4 in the second direction 20 . At the thirteenth point in time T13, the two valve parts 21, 27 are still in the at least indirect mutual support system 33. The second valve part 27 can still be in the release position S4 at the thirteenth point in time T13. At a fourteenth point in time T14 occurring in the respective working cycle after the thirteenth point in time T13, the second valve part 27 has moved in the second direction 20 as a result of the movement of the piston 4 in the direction of its upper dead point towards the base element 26, so that the second valve part 27 is in the closed position S3. At the fourteenth time T14, the two valve parts 21, 27 are still in at least indirect mutual support 33. At the fourteenth time T14, the mutual support 33 or the contact between the valve parts 21, 27 can loosen. At a fifteenth point in time T15 occurring in the respective working style after the fourteenth point in time T14, the first valve part 21 with the piston 4 has moved so far away from the second valve part 27 as it moves in the direction of top dead center, so that the two valve parts 21, 27 are no longer in the at least indirect mutual support system 33.

Vorgänge bei den erläuterten Zeitpunkte T9 bis T15 sind lediglich beispielhaft zu verstehen, sodass die beiden Ventilteile 21, 27 die erste und/oder die zweite Stellung S1, S2 beziehungsweise die Schließstellung S3 und/oder die Freigabestellung S4 zu beliebigen Zeitpunkten innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels einnehmen können. Dies bedeutet, dass das Einleiten der Frischluft in den Brennraum 5 zu beliebigen Zeitpunkten innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels stattfinden kann, wobei die Frischluft vorzugsweise in dem unteren Totpunkt des Kolbens 4 beziehungsweise in zeitlicher Nähe des unteren Totpunkts in den Brennraum 5 eingeleitet wird. Es kann vorgesehen sein, dass in dem jeweiligen Arbeitsspiel das erste Ventilteil 21 die zweite Stellung S2 einnimmt, also von der ersten in die zweite Stellung S1, S2 bewegt wird, bevor, nachdem oder während das zweite Ventilteil 27 die Freigabestellung S4 einnimmt, also von der Schließstellung S3 in die Freigabestellung S4 bewegt wird. Es kann vorgesehen sein, dass in dem jeweiligen Arbeitsspiel das erste Ventilteil 21 die erste Stellung S1 einnimmt, also von der zweiten Stellung S2 in die erste Stellung S1 bewegt wird, bevor, nachdem oder während das zweite Ventilteil 27 die Schließstellung S3 einnimmt, also von der Freigabestellung S4 in die Schließstellung S3 bewegt wird.Processes at the points in time T9 to T15 explained are only to be understood as examples, so that the two valve parts 21, 27 assume the first and/or the second position S1, S2 or the closed position S3 and/or the release position S4 at any point in time within the respective work cycle be able. This means that the introduction of the fresh air into the combustion chamber 5 can take place at any time within the respective working cycle, the fresh air preferably being introduced into the combustion chamber 5 at the bottom dead center of the piston 4 or in the temporal vicinity of the bottom dead center. Provision can be made for the first valve part 21 to assume the second position S2 in the respective working cycle, i.e. to be moved from the first to the second position S1, S2, before, after or while the second valve part 27 assumes the release position S4, i.e. from the closed position S3 is moved into the release position S4. Provision can be made for the first valve part 21 to assume the first position S1 in the respective working cycle, i.e. to be moved from the second position S2 to the first position S1, before, after or while the second valve part 27 assumes the closed position S3, i.e. from the release position S4 is moved into the closed position S3.

Bei dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein besonders vorteilhafter, insbesondere besonders einfacher und besonders kostengünstiger, Aufbau der Ventileinrichtung 13 realisiert werden, insbesondere dadurch, dass Dichtflächen konisch geformt sind und die Ventilteile 21, 27 entlang ihrer Bewegungsrichtung gefedert sind. Beispielsweise ist das zweite Ventilteil 27 gegenüber dem Basiselement 26 gefedert gelagert. Alternativ zu der in der 3 gezeigten Ausführungsform können die Ventilteile 21, 27 samt Kontaktmechanismus in beliebig anderer Bauform ausgestaltet sein.At the in the 3 In the exemplary embodiment shown, a particularly advantageous, in particular particularly simple and particularly cost-effective design of the valve device 13 can be implemented, in particular in that the sealing surfaces are conically shaped and the valve parts 21, 27 are spring-loaded along their direction of movement. For example, the second valve part 27 is spring-mounted relative to the base element 26 . As an alternative to the one in the 3 shown embodiment, the valve parts 21, 27 together with the contact mechanism can be designed in any other design.

Beispielweise können die Dichtflächen radial und die Ventilteile 21, 27 zylindrisch geformt sein. Bei einer axial dichtenden Dichtfläche, wie beispielweise bei einem, insbesondere starren, Tellerventil, kann das jeweilige Ventilteil 21, 27 bei minimalem jeweiligen Hub bereits offen sein. Insbesondere dann kann eine klare beziehungsweise gezielte Auslegung von jeweiligen Federhärten der jeweiligen Federelemente 34, 35 sinnvoll sein, um ein in dem jeweiligen Arbeitsspiel zeitweise auftretendes Flattern der Ventilteile 21, 27, insbesondere deren Hübe, zu vermeiden. Unter dem Flattern kann insbesondere verstanden werden, dass das jeweilige Ventilteil 21, 27 in einem besonders kurzen Zeitraum, insbesondere oszillierend, zwischen der ersten und der zweiten Stellung S1, S2 beziehungsweise der Schließstellung S3 und der Offenstellung S4 hin- und herwechseln kann. Das Flattern der Ventilteile 21, 27 kann gleichgerichtet oder gegengerichtet erfolgen.For example, the sealing surfaces can be radial and the valve parts 21, 27 can be cylindrical. In the case of an axially sealing sealing surface, such as, for example, in the case of an in particular rigid poppet valve, the respective valve part 21, 27 can already be open when the respective stroke is minimal. In particular, a clear or targeted design of the respective spring hardnesses of the respective spring elements 34, 35 can be useful in order to avoid fluttering of the valve parts 21, 27 occurring at times in the respective working cycle, in particular their strokes. Fluttering can be understood in particular as meaning that the respective valve part 21, 27 can switch back and forth between the first and second position S1, S2 or the closed position S3 and the open position S4, in particular in an oscillating manner, in a particularly short period of time. The flapping of the valve parts 21, 27 can take place in the same direction or in opposite directions.

In einer Ausführungsform ist das Basiselement 26 mit dem Gehäuseelement 2 starr verbunden, wodurch das Basiselement 26 nicht relativ zu dem Gehäuseelement 2 bewegbar ist. Dies kann insbesondere als gehäusefeste Ventilbank bzw. gehäusefestes Basiselement 26 bezeichnet werden. Dadurch ist ein Andockpunkt 33a beziehungsweise ein Andockzeitpunkt bezogen auf das jeweilige Arbeitsspiel nicht veränderlich. Der Andockpunkt 33a ist ein Kontaktpunkt der Ventilteile 21, 27. Eine Andockhöhe ist eine beispielsweise auf eine Stellung des Kolbens 4 bezogene Höhe, bei welcher die beiden Ventilteile 21, 27 die gegenseitige Stützanlage 33 einnehmen beziehungsweise ein Beginn der gegenseitigen Stützanlage 33. Der Andockzeitpunkt ist ein Zeitpunkt, bei welchem in dem jeweiligen Arbeitsspiel die beiden Ventilteile 21, 27 die gegenseitige Stützanlage 33 einnehmen beziehungsweise ein Beginn, bei welchem die beiden Ventilteile 21, 27 die zumindest mittelbare gegenseitige Stützanlage 33 einnehmen. Somit wird der Andockzeitpunkt beziehungsweise ein Startzeitpunkt, bei welchem das Einleiten der Frischluft über den Luftkanal 12, insbesondere die Ventileinrichtung 13, in den Brennraum 5 erfolgt über die Abtriebswelle 9, insbesondere Kurbelwelle, beziehungsweise die Kolbenbewegung kinematisch gesteuert, wobei der Startzeitpunkt, bezogen auf das jeweilige Arbeitsspiel, zeitlich nicht veränderbar ist. Ein Endzeitpunkt, bei welchem das Einleiten der Frischluft über den Luftkanal 12, insbesondere die Ventileinrichtung 13, in dem jeweiligen Arbeitsspiel endet, kann in dem jeweiligen Arbeitsspiel je früher sein, je höher ein Druck, insbesondere Totaldruck, stromauf des zweiten Ventilteils 27 ist. Dies kann bei besonders geringem Ventilhub des zweiten Ventilteils 27 beziehungsweise bei besonders gering geöffnetem zweiten Durchgangskanal 28 besonders ausgeprägt sein, da eine Strömungsgeschwindigkeit dabei in dem zweiten Durchgangskanal 28, insbesondere in der als Engstelle bezeichneten zweiten Eintrittsöffnung 30, besonders hoch sein kann, wodurch ein statischer Druck in dem zweiten Durchgangskanal 28 besonders gering sein kann. Mit anderen Worten ausgedrückt ist ein Zeitraum, bei welchem das Einleiten der Frischluft über den Luftkanal 12, insbesondere die Ventileinrichtung 13, in den Brennraum 5 in dem jeweiligen Arbeitsspiel erfolgt näherungsweise, insbesondere bei besonders hartem zweiten Federelement 35, zeitlich nicht veränderlich. Also kann ein Lufteinlass, insbesondere in dem unteren Totpunkt, der über den Luftkanal 12 in den Brennraum 5 eingeleiteten Frischluft in dem jeweiligen Arbeitsspiel immer aktiviert sein, sofern ein Luftdruckgradient vorliegt. Dadurch kann die Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere die Ventileinrichtung 13, besonders einfach und somit besonders kostengünstig hergestellt werden.In one embodiment, the base element 26 is rigidly connected to the housing element 2, as a result of which the base element 26 cannot be moved relative to the housing element 2. This can in particular be referred to as a valve bank or base element 26 fixed to the housing. As a result, a docking point 33a or a docking time based on the respective work cycle cannot be changed. The docking point 33a is a contact point of the valve parts 21, 27. A docking height is a height, for example, based on a position of the piston 4, at which the at the valve parts 21, 27 assume the mutual support 33 or a start of the mutual support 33. The docking time is a point in time at which in the respective working cycle the two valve parts 21, 27 assume the mutual support 33 or a start at which the two valve parts 21, 27 occupy the at least indirect mutual support system 33. The docking time or a starting time at which the fresh air is introduced into the combustion chamber 5 via the air duct 12, in particular the valve device 13, is kinematically controlled via the output shaft 9, in particular the crankshaft, or the piston movement, with the starting time, based on the respective working cycle, cannot be changed over time. An end point in time at which the introduction of fresh air via the air duct 12, in particular the valve device 13, ends in the respective working cycle can be earlier in the respective working cycle, the higher the pressure, in particular total pressure, upstream of the second valve part 27. This can be particularly pronounced when the valve lift of the second valve part 27 is particularly small or when the second through-channel 28 is opened particularly slightly, since a flow velocity in the second through-channel 28, in particular in the second inlet opening 30, which is referred to as the constriction, can be particularly high, resulting in a static Pressure in the second through-channel 28 can be particularly low. In other words, a period of time during which the introduction of fresh air via the air duct 12, in particular the valve device 13, into the combustion chamber 5 in the respective working cycle takes place approximately, in particular with a particularly hard second spring element 35, does not change over time. Thus, an air inlet, in particular at the bottom dead center, of the fresh air introduced into the combustion chamber 5 via the air duct 12 can always be activated in the respective working cycle, provided that there is an air pressure gradient. As a result, the internal combustion engine 1, in particular the valve device 13, can be manufactured in a particularly simple and therefore particularly cost-effective manner.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Verbrennungskraftmaschine 1 eine separat von der Abtriebswelle 9 ausgebildete Welle 38 auf, welche in dieser Ausführungsform von der Abtriebswelle 9 antreibbar ist, und dadurch um eine Wellendrehachse 38a der Welle 38 relativ zu dem Gehäuseelement 2 verdrehbar ist, wobei das Basiselement 26 mittels der Welle 38 beziehungsweise der Drehung der Welle 38 relativ zu dem ersten Ventilteil 21 entlang der Bewegungsrichtung 32 translatorisch bewegbar ist, wodurch das mit dem Basiselement 26 mitbewegbare, zweite Ventilteil 27 entlang der Bewegungsrichtung 32 relativ zu dem ersten Ventilteil 21 bewegbar ist. Die Drehung der Welle 38 ist mittels eines siebten Pfeils 38b veranschaulicht. Somit ist das Basiselement 26 im Gegensatz zu der gehäusefesten Ausführungsform relativ zu dem Gehäuseelement 2 bewegbar.In a further embodiment, the internal combustion engine 1 has a shaft 38 which is formed separately from the output shaft 9 and which in this embodiment can be driven by the output shaft 9 and can therefore be rotated about a shaft axis of rotation 38a of the shaft 38 relative to the housing element 2, the base element 26 by means of the shaft 38 or by rotating the shaft 38 relative to the first valve part 21 along the direction of movement 32, whereby the second valve part 27, which can be moved along with the base element 26, can be moved along the direction of movement 32 relative to the first valve part 21. The rotation of the shaft 38 is illustrated by a seventh arrow 38b. Thus, in contrast to the embodiment fixed to the housing, the base element 26 can be moved relative to the housing element 2 .

Beispielweise kann die Welle 38 als Kurbelwelle ausgebildet sein und insbesondere als sekundäre Kurbelwelle bezeichnet werden. Dies ist in 4 gezeigt, wobei in der 4 schematische Teilschnittansichten der Verbrennungskraftmaschine 1 zu verschiedenen Zeitpunkten T16-T19 innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels dargestellt sind. Unter der sekundären Kurbelwelle kann insbesondere verstanden werden, dass die Welle 38 wenigstens einen Hubzapfen 39 aufweist, über welchen die Welle 38 mit dem Basiselement 26 verbunden und dadurch mechanisch gekoppelt ist. Dadurch kann das Basiselement 26 durch die Drehung der Welle 38 relativ zu dem ersten Ventilteil 21 beziehungsweise dem Kolben 4 translatorisch zwischen einem oberen Totpunkt des Basiselements 26 und einem unteren Totpunkt des Basiselement 26, insbesondere formschlüssig, bewegt werden, wobei ein Weg, den das Basiselement 26 zwischen seinem oberen und seinem unteren Totpunkt zurücklegen kann, von einem Kurbelradius der Welle 38 abhängt. Beispielsweise ist die Abtriebswelle 9 über wenigstens ein, zwischen der Abtriebswelle 9 und der Welle 38 angeordnetes Stirnrad 40 mechanisch gekoppelt, sodass ein Drehmoment zum Antreiben der Welle 38 von der Abtriebswelle 9 über das Stirnrad 40 auf die Welle 38 übertragen wird. Beispielsweise befindet sich in einem in der 4 gezeigten sechzehnten Zeitpunkt T16 innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Kolben 4 in seinem oberen Totpunkt und das Basiselement 26 in seinem unteren Totpunkt. Bei dem sechzehnten Zeitpunkt T16 kann beispielsweise der Kraftstoff in den Brennraum 5 eingebracht werden und/oder die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs kann erfolgen und/oder der Verbrennungsvorgang kann bereits mittels der Zündung eingeleitete worden sein. In einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem sechzehnten Zeitpunkt T16 stattfindenden, siebzehnten Zeitpunkt T17 befindet sich der Kolben 4 auf dem Weg in Richtung seines unteren Totpunkts und das Basiselement 26 befindet sich in beziehungsweise nahe seines oberen Totpunkts. Zu dem siebzehnten Zeitpunkt T17 ist die Ventileinrichtung 13 geschlossen, allerdings befinden sich die Ventilteile 21, 27 bereits in der gegenseitigen Stützanlage 33 und stehen somit in Kontakt zueinander. Demnach kann zu dem siebzehnten Zeitpunkt T17 das Öffnen der Ventileinrichtung 13 beginnen. Zu einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem siebzehnten Zeitpunkt T17 stattfindenden, achtzehnten Zeitpunkt T18 befindet sich der Kolben 4 in seinem unteren Totpunkt und das Basiselement 26 befindet sich in seinem unteren Totpunkt. Zu dem achtzehnten Zeitpunkt T18 ist die Ventileinrichtung 13 geöffnet, sodass die den Luftkanal 12 durchströmende Luft in den Brennraum 5 eingeleitet wird. Der Brennraum 5 wird somit gespült und mit der Luft befüllt. Zu einem in dem jeweiligen Arbeitsspiel nach dem achtzehnten Zeitpunkt T18 stattfindenden, neunzehnten Zeitpunkt T19 befindet sich der Kolben 4 auf dem Weg in seinen oberen Totpunkt, wodurch sich in dem Brennraum 5 befindende Gase, insbesondere die Luft, verdichtet wird, und das Basiselement 26 befindet sich in seinem oberen Totpunkt. Zu dem neunzehnten Zeitpunkt T19 ist die Ventileinrichtung 13 geschlossen. Die Abtriebswelle 9 und die Welle 38 können zueinander eine Übersetzung aufweisen, welche beispielsweise 0,5 betragen kann, sodass eine Wellendrehzahl, mit welcher die Welle 38 rotiert, doppelt so hoch sein wie die Drehzahl der Abtriebswelle 9.For example, the shaft 38 can be designed as a crankshaft and in particular can be referred to as a secondary crankshaft. this is in 4 shown where in the 4 schematic partial sectional views of the internal combustion engine 1 are shown at different points in time T16-T19 within the respective work cycle. The secondary crankshaft can be understood in particular to mean that the shaft 38 has at least one crank pin 39, via which the shaft 38 is connected to the base element 26 and is thereby mechanically coupled. As a result, the base element 26 can be moved in a translatory manner by the rotation of the shaft 38 relative to the first valve part 21 or the piston 4 between a top dead center of the base element 26 and a bottom dead center of the base element 26, in particular in a form-fitting manner, with a path that the base element 26 can travel between its top dead center and its bottom dead center, depends on a crank radius of the shaft 38 . For example, the output shaft 9 is mechanically coupled via at least one spur gear 40 arranged between the output shaft 9 and the shaft 38 , so that a torque for driving the shaft 38 is transmitted from the output shaft 9 via the spur gear 40 to the shaft 38 . For example, there is one in the 4 shown sixteenth point in time T16 within the respective working cycle of the piston 4 in its top dead center and the base element 26 in its bottom dead center. At the sixteenth point in time T16, for example, the fuel can be introduced into the combustion chamber 5 and/or the fuel/air mixture can be ignited and/or the combustion process can already have been initiated by means of the ignition. At a seventeenth point in time T17 occurring in the respective working cycle after the sixteenth point in time T16, the piston 4 is on the way towards its bottom dead center and the base element 26 is in or near its top dead center. At the seventeenth point in time T17, the valve device 13 is closed, but the valve parts 21, 27 are already in mutual support 33 and are therefore in contact with one another. Accordingly, the opening of the valve device 13 can begin at the seventeenth point in time T17. At an eighteenth point in time T18 occurring after the seventeenth point in time T17 in the respective working cycle, the piston 4 is in its bottom dead center and the base element 26 is in its bottom dead center. At the eighteenth point in time T18, the valve device 13 is open, so that the air flowing through the air duct 12 is introduced into the combustion chamber 5 . The combustion chamber 5 is thus flushed and filled with air. At a nineteenth point in time T19 occurring in the respective working cycle after the eighteenth point in time T18, the piston 4 is on the way to its top dead center, as a result of which gases in the combustion chamber 5, in particular the air, are compressed and the base element 26 is located itself at its top dead center. The valve device 13 is closed at the nineteenth point in time T19. The output shaft 9 and the shaft 38 can have a gear ratio to one another, which can be 0.5, for example, so that a shaft speed at which the shaft 38 rotates is twice as high as the speed of the output shaft 9.

Um den Andockpunkt 33a in seiner insbesondere als die Andockhöhe bezeichneten Höhe entlang der Bewegungsrichtung 32 beweglich und somit höhenverstellbar zu gestalten, wodurch der Andockzeitpunkt bezogen auf das jeweilige Arbeitsspiel veränderbar ist, kann der Hubzapfen 39, insbesondere radial, verstellbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Hubzapfen 39 hydraulisch oder über eine durch Luftdruck angetriebene und gesteuerte, gefedert gegen die Welle 38 und fest an dem Hubzapfen 39 gelagerte Düse verstellt werden, wobei die Düse innerhalb des Luftkanals 12 angeordnet sein kann, sodass bei Erhöhung des Luftdrucks in dem Luftkanal 12 der Hubzapfen 39 radial nach außen geschoben beziehungsweise bei Verminderung des Luftdrucks eine Feder die Düse samt Hubzapfen radial nach innen bewegt. Alternativ kann die kinematische Kopplung zwischen der Abtriebswelle 9 und der Welle 38 zeitweise aufgehoben werden, wobei die Welle 38 dabei beispielsweise mittels einer elektrischen Maschine angetrieben werden kann. Alternativ kann die kinematische Kopplung zwischen der Abtriebswelle 9 und der Welle 38 zumindest relativiert beziehungsweise vermindert werden, beispielsweise mittels eines im Drehmomentenfluss zwischen der Abtriebswelle 9 und der Welle 38 angeordneten Drehzahlüberlagerungsgetriebes, um einen Phasenwinkel zwischen der Abtriebswelle 9 und der Welle 38 einzustellen. Das Drehzahlüberlagerungsgetriebe ist beispielsweise von einer elektrischen Maschine antreibbar beziehungsweise steuerbar. Alternativ kann die Wellendrehachse 38a entlang einer in der 4 dargestellten y-Achse y verschiebbar gestaltet sein.In order to make the docking point 33a movable and thus height-adjustable in its height, referred to in particular as the docking height, along the direction of movement 32, whereby the docking time can be changed in relation to the respective working cycle, the crank pin 39 can be designed to be adjustable, in particular radially. For example, the crank pin 39 can be adjusted hydraulically or by means of a nozzle which is driven and controlled by air pressure, spring-loaded against the shaft 38 and fixedly mounted on the crank pin 39, wherein the nozzle can be arranged inside the air duct 12 so that when the air pressure in the air duct increases 12 the crank pin 39 is pushed radially outwards or, when the air pressure is reduced, a spring moves the nozzle together with the crank pin radially inwards. Alternatively, the kinematic coupling between the output shaft 9 and the shaft 38 can be canceled temporarily, with the shaft 38 being able to be driven by an electric machine, for example. Alternatively, the kinematic coupling between the output shaft 9 and the shaft 38 can at least be put into perspective or reduced, for example by means of a speed modulation gear arranged in the torque flow between the output shaft 9 and the shaft 38, in order to set a phase angle between the output shaft 9 and the shaft 38. The speed overriding gear can be driven or controlled, for example, by an electric machine. Alternatively, the shaft axis of rotation 38a along a in the 4 y-axis y shown can be designed to be displaceable.

Dadurch kann der Startzeitpunkt beziehungsweise der Endzeitpunkt bezogen auf das Arbeitsspiel besonders vorteilhaft in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere in Abhängigkeit von einer Last beziehungsweise einem Drehmoment und/oder einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 1, eingestellt werden. Zudem kann eine Zylinderabschaltung realisiert werden, welche insbesondere als deaktivierter Lufteinlass bezeichnet werden kann. Dadurch kann der Andockpunkt 33a beziehungsweise das Basiselement 26 mittels der Welle 38 bzw. mittels eines Stellelements so weit in die erste Richtung 19 verschoben werden, dass die beiden Ventilteile 21, 27 die zumindest mittelbare gegenseitige Stützanlage 33 in dem jeweiligen Arbeitsspiel nicht mehr einnehmen können, da beispielsweise sogar in dem unteren Totpunkt des Kolben 4 ein Abstand zwischen den beiden Ventilteilen 21, 27 vorliegen kann. Mit anderen Worten ausgedrückt wird das Basiselement 26 mittels der Welle 38 beziehungsweise mittels des Stellelements weit genug unten gehalten, wodurch das erste Ventilteil 21 in der ersten Stellung S1 und das zweite Ventilteil 27 in der Schließstellung S3 verbleibt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann insbesondere dann, wenn das erste Ventilteil 21 mittels des mechanischen Kontakts geöffnet wird, eine Deaktivierung des Luftkanals 12 beziehungsweise der Ventileinrichtung 13 erreicht werden, indem das Basiselement 26 höhenverstellbar gestaltet ist. Die Zylinderabschaltung kann beispielsweise in einem insbesondere als Motor-aus-Segeln bezeichneten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 verwendet werden. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering gehalten werden.As a result, the start time or the end time in relation to the work cycle can be set particularly advantageously as a function of an operating point of internal combustion engine 1, in particular as a function of a load or a torque and/or a speed of internal combustion engine 1. In addition, cylinder deactivation can be implemented, which can be referred to in particular as a deactivated air intake. As a result, the docking point 33a or the base element 26 can be displaced so far in the first direction 19 by means of the shaft 38 or by means of an actuating element that the two valve parts 21, 27 can no longer assume the at least indirect mutual support system 33 in the respective working cycle. since, for example, even at the bottom dead center of the piston 4 there can be a distance between the two valve parts 21, 27. In other words, the base element 26 is held far enough down by means of the shaft 38 or by means of the actuating element, as a result of which the first valve part 21 remains in the first position S1 and the second valve part 27 remains in the closed position S3. To put it another way, in particular when the first valve part 21 is opened by means of the mechanical contact, the air duct 12 or the valve device 13 can be deactivated by the base element 26 being designed to be adjustable in height. The cylinder deactivation can be used, for example, in an operating state of the internal combustion engine 1 that is referred to in particular as engine coasting. As a result, the fuel consumption of the internal combustion engine 1 can be kept particularly low.

Des Weiteren kann bei der Bewegung des Kolbens 4 in Richtung seines unteren Totpunkts das Basiselement 26 und damit das zweite Ventilteil 27 entlang der Bewegungsrichtung 32 in die erste Richtung 19 bewegt werden, wodurch eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten Ventilteil 21 und dem zweiten Ventilteil 27 besonders gering gehalten werden kann, sodass zu dem Andockzeitpunkt die Relativgeschwindigkeit null ist oder zumindest besonders gering ist. Mit anderen Worten ausgedrückt kann eine, insbesondere vertikale, Bewegung des Andockpunkts 33a in dem jeweiligen Arbeitsspiel mittels der Welle 38 derart gesteuert werden, dass bei mechanischem Kontakt der beiden Ventilteile 21, 27 die Relativgeschwindigkeit besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann ein mechanischer Schock, insbesondere während des Andockzeitpunkts, bei einer Kollision zwischen dem ersten Ventilteil 21 und dem zweiten Ventilteil 27 besonders gering gehalten werden, wodurch Verschleißmechanismen und somit ein Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere der Ventileinrichtung 13 beziehungsweise einer Kontaktstelle zwischen dem ersten Ventilteil 21 und dem zweiten Ventilteil 27, besonders gering gehalten werden kann, wodurch eine Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders hoch sein kann. Beispielsweise kann die Bewegung des Kolbens 4 mit der Gleichung yk = Ak * sin(wk*t), beispielweise eine Geschwindigkeit des Kolbens 4 mit der Gleichung vk = Ak * wk * cos(wk*t), beispielweise die Bewegung des Basiselements 26 mit der Gleichung yb = Ab * sin(wb*t + phi) - h und beispielweise eine Geschwindigkeit des Basiselements 26 mit der Gleichung vb = Ab * wb * cos(wb*t + phi) beschrieben werden. Aus einer beispielhaften Wahl von Ak = 1, wk = 1 und wb = 4*wk = 4 ergibt sich beispielhaft Ab = 0,087, h = 0,92, phi = 1,52 rad bzw. 87,1 Grad.Furthermore, when the piston 4 moves in the direction of its bottom dead center, the base element 26 and thus the second valve part 27 can be moved along the direction of movement 32 in the first direction 19, as a result of which a relative speed between the first valve part 21 and the second valve part 27 is particularly low can be maintained, so that the relative speed is zero or at least particularly low at the docking time. In other words, a particularly vertical movement of the docking point 33a in the respective working cycle can be controlled by means of the shaft 38 such that the relative speed can be kept particularly low when the two valve parts 21, 27 come into mechanical contact. As a result, a mechanical shock, in particular during the docking time, in the event of a collision between the first valve part 21 and the second valve part 27 can be kept particularly low, thereby reducing wear mechanisms and thus wear on the internal combustion engine 1, in particular the valve device 13 or a contact point between the first valve part 21 and the second valve part 27, can be kept particularly low, as a result of which the service life of the internal combustion engine 1 can be particularly long. For example, the movement of the piston 4 with the equation yk=Ak*sin(wk*t), for example a speed of the piston 4 with the equation vk = Ak * wk * cos(wk*t), for example the movement of the base element 26 with the equation yb = Ab * sin(wb*t + phi) - h and for example a speed of the base element 26 with the equation vb = Ab * wb * cos(wb*t + phi) can be described. From an exemplary choice of Ak = 1, wk = 1 and wb = 4*wk = 4, Ab = 0.087, h = 0.92, phi = 1.52 rad or 87.1 degrees, for example.

Insbesondere dann, wenn das erste Ventilteil 21 mittels des Luftdrucks der Luft in dem ersten Durchgangskanal 22 geöffnet wird, kann die Deaktivierung des Luftkanals 12 beziehungsweise der Ventileinrichtung 13 und somit die Zylinderabschaltung und/oder Variation des Startzeitpunkts und/oder des Endzeitpunkts in dem jeweiligen Arbeitsspiel erfolgen, indem der Luftdruck, insbesondere in dem Durchgangskanal 22, geregelt beziehungsweise eingestellt wird. Für die Zylinderabschaltung kann der Luftdruck beispielsweise derart reduziert werden, dass das erste Ventilteil 21 nicht von der ersten in die zweite Stellung S1, S2 bewegt wird. Hierfür kann beispielsweise eine Unterbrechung einer Luftzufuhr beziehungsweise Luftdruckzufuhr zu dem ersten Ventilteil 21 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Höhenverstellung des Basiselements 26 erfolgen, wodurch die Ventilteile 21, 27 die zumindest teilweise gegenseitige Stützanalage 33 nicht einnehmen können, sodass die Ventileinrichtung 13, insbesondere die Ventilteile 21, 27 nicht geöffnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine mechanische Arretierung des ersten Ventilteils 21 in der ersten Stellung S1, wodurch das erste Ventilteil 21 in dem jeweiligen Arbeitsspiel in der ersten Stellung S1 verbleibt, und/oder eine mechanische Arretierung des zweiten Ventilteils 27 in der Schließstellung S3 realisiert werden, wodurch das zweite Ventilteil 27 in dem jeweiligen Arbeitsspiel in der Schließstellung S3 verbleibt. Alternativ oder zusätzlich kann zur Realisierung der Zylinderabschaltung in dem jeweiligen Arbeitsspiel das Einbringen des Kraftstoffs in den jeweiligen Brennraum 5 unterbleiben, wobei das Öffnen beziehungsweise Schließen der Ventileinrichtung 13 und/oder der Auslassventileinrichtung 17 in dem jeweiligen Arbeitsspiel stattfinden oder unterbleiben kann.In particular, when the first valve part 21 is opened by means of the air pressure of the air in the first passage duct 22, the deactivation of the air duct 12 or the valve device 13 and thus the cylinder deactivation and/or variation of the start time and/or the end time in the respective work cycle take place in that the air pressure, in particular in the through-channel 22, is regulated or adjusted. For cylinder deactivation, the air pressure can be reduced, for example, in such a way that the first valve part 21 is not moved from the first to the second position S1, S2. For this purpose, for example, an air supply or air pressure supply to the first valve part 21 can be interrupted. Alternatively or additionally, the height of the base element 26 can be adjusted so that the valve parts 21, 27 cannot take up the at least partially mutual support system 33, so that the valve device 13, in particular the valve parts 21, 27, are not opened. Alternatively or additionally, a mechanical locking of the first valve part 21 in the first position S1, whereby the first valve part 21 remains in the respective working cycle in the first position S1, and/or a mechanical locking of the second valve part 27 in the closed position S3 can be implemented, whereby the second valve part 27 remains in the closed position S3 in the respective working cycle. Alternatively or additionally, in order to implement cylinder deactivation in the respective working cycle, the introduction of fuel into the respective combustion chamber 5 can be omitted, in which case the opening or closing of the valve device 13 and/or the outlet valve device 17 can take place or not take place in the respective working cycle.

Beispielweise kann die Welle 38 wenigstens einen Nocken 41 aufweisen, über welchen die Welle 38 mit dem Basiselement 26 mechanisch gekoppelt ist, was in 5 gezeigt ist, wobei in der 5 schematische Teilschnittansichten der Verbrennungskraftmaschine 1 zu den verschiedenen Zeitpunkten T16-T19 innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels dargestellt sind. Dadurch kann das Basiselement 26 durch die Drehung der insbesondere als weitere Nockenwelle bezeichneten Welle 38 relativ zu dem ersten Ventilteil 21 beziehungsweise dem Kolben 4 translatorisch zwischen dem oberen Totpunkt des Basiselements 26 und dem unteren Totpunkt des Basiselements 26 bewegt werden. Der Nocken 41 und damit die Welle 38 drückt das Basiselement 26 in harmonischer Frequenz in die erste Richtung 19, sodass bei dem Kontakt der Ventilteile 21, 27 die besonders geringe Relativgeschwindigkeit zwischen den Ventilteilen 21, 27 besteht. Eine Übersetzung zwischen der Abtriebswelle 9 der Welle 38 kann Eins oder kleiner als Eins oder größer als Eins sein, wobei die Übersetzung vorzugsweise ein harmonisches Verhältnis beziehungsweise Übersetzungsverhältnis ist. Vorzugsweise ist eine Geometrie der Nocke 41 derart ausgestaltet, dass eine Andockkinematik, insbesondere der Ventilteile 21, 27, passend beziehungsweise besonders sanft und/oder besonders verschleißarm und/oder besonders stoßarm ist. Rotiert die Welle 38 beispielsweise mit halber Drehzahl gegenüber der Abtriebswelle 9, dann können an der Welle 38 wenigstens zwei Nocken 41 beziehungsweise wenigstens zwei Nockenhübe in Umfangsrichtung der Welle 38 um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet sein. Beispielsweise kann die Übersetzung zwischen der Abtriebswelle 9 und der Welle 38 derart ausgestaltet sein, sodass die Welle 38, insbesondere gegenüber der Abtriebswelle 9, besonders langsam läuft, wodurch Reibungsverluste und damit verbundene Verschleißmechanismen im Nockentrieb beziehungsweise im mechanischen Kontakt zwischen Nocken 41 und Basiselement 26 besonders minimiert werden können.For example, the shaft 38 can have at least one cam 41, via which the shaft 38 is mechanically coupled to the base element 26, as shown in FIG 5 is shown, where in the 5 schematic partial sectional views of the internal combustion engine 1 are shown at the different points in time T16-T19 within the respective work cycle. As a result, the base element 26 can be moved in a translatory manner between the top dead center of the base element 26 and the bottom dead center of the base element 26 by the rotation of the shaft 38, which is referred to in particular as a further camshaft, relative to the first valve part 21 or the piston 4. The cam 41 and thus the shaft 38 presses the base element 26 in the first direction 19 at a harmonic frequency, so that when the valve parts 21 , 27 come into contact, there is a particularly low relative speed between the valve parts 21 , 27 . A gear ratio between the output shaft 9 of the shaft 38 can be one or less than one or greater than one, the gear ratio preferably being a harmonic ratio or gear ratio. A geometry of the cam 41 is preferably designed in such a way that docking kinematics, in particular of the valve parts 21, 27, are suitable or particularly gentle and/or particularly low-wear and/or particularly low-impact. If the shaft 38 rotates, for example, at half the speed compared to the output shaft 9, then at least two cams 41 or at least two cam strokes in the circumferential direction of the shaft 38 can be arranged offset from one another by 180 degrees. For example, the gear ratio between the output shaft 9 and the shaft 38 can be designed in such a way that the shaft 38 runs particularly slowly, in particular in relation to the output shaft 9, which reduces friction losses and associated wear mechanisms in the cam drive or in the mechanical contact between the cam 41 and the base element 26 in particular can be minimized.

Beispielsweise ist die Abtriebswelle 9 über wenigstens ein Trum 42 mechanisch gekoppelt, wodurch die Abtriebswelle 9 und die Welle 38 über das Trum 42 drehmomentenübertragend verbunden sind, sodass das Drehmoment zum Antreiben der Welle 38 von der Abtriebswelle 9 über das Trum 42 zu der Welle 38 verläuft. Das Trum 42 kann insbesondere als Kette oder als Riemen ausgebildet sein. In der 5 sind entsprechend der 4 die Zeitpunkte T16 bis T19 dargestellt. Zu dem sechzehnten Zeitpunkt T16 und dem achtzehnten Zeitpunkt T18 wird das Basiselement 26 mittels des Nockens 41 beziehungsweise mittels eines zwischen dem Nocken 41 und dem Basiselement 26 bestehenden Kontakts in dem unteren Totpunkt gehalten. Um das Basiselement besonders vorteilhaft zwischen seinen Totpunkten hin- und her bewegen zu können, insbesondere von seinem unteren Totpunkt zu seinem oberen Totpunkt, umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 eine Federeinrichtung 43, mittels welcher das Basiselement 26 mit dem Gehäuseelement 2 verbunden ist. Alternativ ist es möglich, dass anstelle des Trums 42 die Welle 38 von der Abtriebswelle 9 auf anderem Wege angetrieben werden kann, beispielsweise über ein Stirnrad beziehungsweise ein Stirnradgetriebe.For example, the output shaft 9 is mechanically coupled via at least one strand 42, whereby the output shaft 9 and the shaft 38 are connected in a torque-transmitting manner via the strand 42, so that the torque for driving the shaft 38 runs from the output shaft 9 via the strand 42 to the shaft 38 . The run 42 can in particular be designed as a chain or as a belt. In the 5 are according to the 4 the times T16 to T19 are shown. At the sixteenth time T16 and the eighteenth time T18, the base member 26 is held at the bottom dead center by the cam 41 and by contact between the cam 41 and the base member 26, respectively. In order to be able to move the base element back and forth between its dead centers in a particularly advantageous manner, in particular from its bottom dead center to its top dead center, the internal combustion engine 1 comprises a spring device 43 by means of which the base element 26 is connected to the housing element 2 . Alternatively, it is possible that, instead of the strand 42, the shaft 38 can be driven by the output shaft 9 in a different way, for example via a spur gear or a spur gear.

Bei dem in der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann gezielt, insbesondere stufenlose und/oder besonders schnell, die Höhenverstellbarkeit des Andockpunktes erfolgen. Hierbei kann beispielweise eine Nockengeometrie des Nockens 41 entlang der Wellendrehachse 38a unterschiedlich gestaltet sein, das heißt die Nockengeometrie kann sich, insbesondere kontinuierlich, entlang der Wellendrehachse 38 ändern, wobei die Welle 38 in Richtung ihrer Wellendrehachse 38a verschiebbar ist beziehungsweise gezielt je nach Betriebspunkt verschoben wird. Dadurch können besonders viele Freiheitsgrade dargestellt werden. So kann beispielsweise der Andockpunkt 33a und/oder ein Abdockpunkt, insbesondere ein Phasenversatz und/oder ein Lufteinlasszeitraum, verändert werden. Zudem können Ventilhübe der Ventilteile 21, 27 eingestellt werden, insbesondere kann das Einleiten der Frischluft in die Brennräume unterbleiben. Wenn dem jeweiligen Brennraum 5 mehrere Ventileinrichtungen 13, insbesondere Basiselemente 26, mit jeweils voneinander separat ausgebildeten und unabhängigen Nockenwellen zugeordnet sind, so kann eine Strömungskinematik der in den jeweiligen Brennraum 5 eingeblasenen Luft eingestellt werden. Beispielsweise können alle dem jeweiligen Brennraum 5 zugeordneten Ventileinrichtungen 13, beispielsweise vier, geöffnet werden, wodurch quasi-symmetrische Strömungsverhältnisse im jeweiligen Brennraum 5 erzielt werden können. Alternativ können beispielsweise nicht alle, insbesondere die Hälfte, also beispielsweise zwei der vier Ventileinrichtungen 13 geöffnet werden beziehungsweise weiter geöffnet werden als die restlichen Ventileinrichtungen 13, insbesondere die andere Hälfte, sodass die Strömungsverhältnisse im Brennraum 5 asymmetrisch sein können, wodurch besonders größere Wirbel gebildet werden können. In analoger Weise kann ein solcher Einfluss auf die Strömungsverhältnisse auch mittels der Auslassventileinrichtung 17 nahe des Zylinderkopfes erzielt werden.At the in the 5 shown embodiment can be targeted, especially stepless and/or particularly quickly, the height adjustability of the docking point. For example, a cam geometry of cam 41 can be designed differently along shaft axis of rotation 38a, i.e. the cam geometry can change, in particular continuously, along shaft axis of rotation 38, with shaft 38 being displaceable in the direction of its shaft axis of rotation 38a or being displaced in a targeted manner depending on the operating point . As a result, a particularly large number of degrees of freedom can be represented. For example, the docking point 33a and/or an undocking point, in particular a phase offset and/or an air inlet period, can be changed. In addition, the valve lifts of the valve parts 21, 27 can be adjusted, in particular the introduction of fresh air into the combustion chambers can be omitted. If the respective combustion chamber 5 is assigned a plurality of valve devices 13, in particular base elements 26, each with separate and independent camshafts, the flow kinematics of the air blown into the respective combustion chamber 5 can be adjusted. For example, all of the valve devices 13 assigned to the respective combustion chamber 5, for example four, can be opened, as a result of which quasi-symmetrical flow conditions can be achieved in the respective combustion chamber 5. Alternatively, for example, not all, in particular half, i.e. for example two, of the four valve devices 13 can be opened or opened more than the remaining valve devices 13, in particular the other half, so that the flow conditions in the combustion chamber 5 can be asymmetrical, which means that particularly larger vortices are formed be able. In an analogous manner, such an influence on the flow conditions can also be achieved by means of the outlet valve device 17 near the cylinder head.

Um verschiedene Andockzeitpunkte und somit verschiedene Lufteinblaszeitpunkte bezogen auf das jeweilige Arbeitsspiel realisieren zu können, kann ähnlich wie bei einem konventionellen Ventiltrieb einer konventionellen Verbrennungskraftmaschine vollvariable Ventiltriebs-Technologie (VVT-Technologie) eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Welle 38, mittels eines Stellelements, relativ zu der Abtriebswelle 9 verdrehbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Welle 38 verschiedene Nockengeometrien aufweisen, zwischen welchen, insbesondere diskret, umgeschaltet werden kann. Beispielsweise kann eine der Nockengeometrien eine kreisrunde Nocke umfassen, wobei infolge eines genügend großen Durchmessers der kreisrunden Nocke die Ventilteile 21, 27 die gegenseitige Stützanlage 33 nicht einnehmen können, was insbesondere als komplett abgeschalteter Einlassventilhub bezeichnet werden kann. Dadurch kann die Zylinderabschaltung realisiert werden.In order to be able to realize different docking times and thus different air injection times related to the respective work cycle, fully variable valve train technology (VVT technology) can be used, similar to a conventional valve train of a conventional internal combustion engine. For example, the shaft 38 can be rotated relative to the output shaft 9 by means of an adjusting element. Alternatively or additionally, the shaft 38 can have different cam geometries between which it is possible to switch, in particular discretely. For example, one of the cam geometries can include a circular cam, with the valve parts 21, 27 not being able to take up the mutual support system 33 as a result of a sufficiently large diameter of the circular cam, which can in particular be referred to as a completely switched-off intake valve lift. This allows cylinder deactivation to be implemented.

Für einen stoßfreien beziehungsweise besonders stoßarmen Kontakt der Ventilteile 21, 27 kann eine gleichgerichtete Geschwindigkeit, insbesondere eine Geschwindigkeitsgleichheit am Kontaktpunkt beziehungsweise Kontaktzeitpunkt, von dem Kolben 4 beziehungsweise dem ersten Ventilteil 21 und dem Basiselement 26 beziehungsweise dem zweiten Ventilteil 27 vorteilhaft sein. Wenn sich der Kontaktzeitpunkt vor dem unteren Totpunkt befindet, können sich der Kolben 4 und das Basiselement 26 bevor der Kolben 4 den unteren Totpunkt erreicht in die erste Richtung 19 bewegen. Am Kontaktzeitpunkt liegt vorzugsweise Geschwindigkeitsgleichheit und Ortsgleichheit, also Kontakt der Ventilteile 21, 27 vor. Um die Ventilteile 21, 27 zu öffnen und diese somit in die zweite Stellung S2 beziehungsweise die Freigabestellung S4 zu bewegen, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Kolben 4, insbesondere unmittelbar, nach dem Kontaktzeitpunkt eine höhere Geschwindigkeit in die erste Richtung 19 als das Basiselement 26 aufweist. Daraus folgt, dass jeweilige Beschleunigungen des Kolbens 4 und des ersten Ventilteils 21 entlang der ersten Richtung 19 am und/oder nach dem Kontaktzeitpunkt beziehungsweise dem Kontaktpunkt unterschiedlich zu dem Basiselement 26 und dem zweiten Ventilteil 27 sein können, insbesondere größer. Insbesondere dadurch, dass der Kolben 4 sich schneller als das Basiselement 26 bewegen kann, kann der Kontakt zwischen den Ventilteilen 21, 27 hergestellt beziehungsweise beibehalten werden. Wenn sich der Kontaktzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt befindet, können der Kolben 4 und das Basiselement 26 während sich der Kolben 4 in dem unteren Totpunkt befindet jeweils eine Geschwindigkeit von 0 aufweisen und der Kolben 4 und das Basiselement 26 können sich nachdem der Kolben 4 den unteren Totpunkt erreicht hat in die zweite Richtung 20 bewegen, wobei der Kolben 4 sich langsamer als das Basiselement 26 bewegen kann, wodurch der Kontakt zwischen den Ventilteilen 21, 27 hergestellt beziehungsweise beibehalten werden kann. Der Kontaktpunkt beziehungsweise der Kontaktzeitpunkt kann sich vor und nach dem unteren Totpunkt des Kolbens 4 befinden, wodurch sich das Einleiten der Frischluft über den Luftkanal 12 in den Brennraum 5 über den unteren Totpunkt hinweg erstrecken kann. Alternativ kann sich der Kontaktpunkt beziehungsweise der Kontaktzeitpunkt vollständig vor oder nach dem unteren Totpunkt des Kolbens 4 befinden. Alternativ kann es vorgesehen sein, die Verbrennungskraftmaschine 1 derart auszulegen, dass die Ventilteile 21, 27 mit Relativgeschwindigkeit zueinander in Kontakt treten. Dann kann die Gleichrichtung der Geschwindigkeiten der Ventilteile 21, 27 unterlassen werden.For a shock-free or particularly low-impact contact of the valve parts 21, 27, it can be advantageous for the piston 4 or the first valve part 21 and the base element 26 or the second valve part 27 to have a speed in the same direction, in particular an equal speed at the point of contact or the time of contact. When the contact timing is before the bottom dead center, the piston 4 and the base member 26 can move in the first direction 19 before the piston 4 reaches the bottom dead center. At the time of contact, the speeds and locations are preferably the same, ie the valve parts 21, 27 are in contact. In order to open the valve parts 21, 27 and thus move them into the second position S2 or the release position S4, it is preferably provided that the piston 4, in particular immediately after the point of contact, has a higher speed in the first direction 19 than the base element 26 has. It follows that respective accelerations of the piston 4 and the first valve part 21 along the first direction 19 at and/or after the contact time or the contact point can be different from the base element 26 and the second valve part 27, in particular greater. In particular, because the piston 4 can move faster than the base element 26, the contact between the valve parts 21, 27 can be established or maintained. When the contact timing is after the bottom dead center, the piston 4 and the base member 26 can each have a speed of 0 while the piston 4 is at the bottom dead center, and the piston 4 and the base member 26 can move after the piston 4 reaches the bottom dead center Has reached dead center move in the second direction 20, wherein the piston 4 can move more slowly than the base element 26, whereby the contact between the valve parts 21, 27 can be made or maintained. The point of contact or the point in time of contact can be located before and after the bottom dead center of the piston 4, as a result of which the introduction of fresh air via the air duct 12 into the combustion chamber 5 can extend past the bottom dead center. Alternatively, the contact point or the contact time can be located completely before or after the bottom dead center of the piston 4 . Alternatively, provision can be made for the internal combustion engine 1 to be designed in such a way that the valve parts 21, 27 come into contact with one another at relative speed. Then the rectification of the speeds of the valve members 21, 27 can be omitted.

In den 4 und 5 ist ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, welches eine x-Achse x, eine y-Achse y und eine z-Achse z umfasst. Die Bewegungsrichtung 32 verläuft entlang der y-Achse y. In dem in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen verlaufen die Wellendrehachse 38a der Welle 38 und die Abtriebswellendrehachse 9b der Abtriebswelle 9 jeweils entlang der z-Achse z. Dadurch kann die Welle 38 für mehrere, insbesondere zumindest alle Zylinder 3 einer Zylinderbank, genutzt werden, das heißt die Welle 38 kann die Basiselemente 26 mehrerer, insbesondere aller, Zylinder 3 antreiben.In the 4 and 5 a Cartesian coordinate system is shown, which comprises an x-axis x, a y-axis y and a z-axis z. The direction of movement 32 runs along the y-axis y. In the in the 4 and 5 In the exemplary embodiments shown, the axis of rotation 38a of the shaft 38 and the axis of rotation 9b of the output shaft of the output shaft 9 each run along the z-axis z. As a result, the shaft 38 can be used for several, in particular at least all, cylinders 3 of a cylinder bank, ie the shaft 38 can drive the base elements 26 of several, in particular all, cylinders 3 .

Alternativ kann die Wellendrehachse 38a der Welle 38 entlang der x-Achse x verlaufen, wodurch Bauraum und/oder Kostenvorteile erzielt werden können, da beispielsweise ein Kollisionskonflikt zwischen dem Pleuel 8 und der Ventileinrichtung 13, insbesondere den Ventilteilen 21, 27, vermieden werden kann. Allerdings wäre dann für jeden der Zylinder 3 eine eigene Welle 38 vorzusehen, das heißt es sind mehrere der Wellen 38 vorgesehen, wobei jedem der Zylinder 3 eine der Wellen 38 zugeordnet ist. Dabei kann die Abtriebswellendrehachse 9b entlang der z-Achse z verlaufen, wodurch eine Antriebsbewegung, welche von der Abtriebswelle 9 auf die in Richtung der x-Achse x verlaufenden Welle 38 übertragen wird, um 90 Grad zu drehen ist. Wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 als V-Motor ausgebildet ist, kann jeweils eine der Wellen 38 zwei gegenüberliegenden und auf unterschiedlichen Bänken angeordneten Zylindern 3 zugeordnet sein, wobei vorzugsweise ein Bankwinkel bei dem Nockentrieb auszugleichen ist, beispielsweise indem der Nocken 41 als kegelförmig ausgebildet ist.Alternatively, the shaft axis of rotation 38a of the shaft 38 can run along the x-axis x, whereby installation space and/or cost advantages can be achieved since, for example, a collision conflict between the connecting rod 8 and the valve device 13, in particular the valve parts 21, 27, can be avoided. However, a separate shaft 38 would then have to be provided for each of the cylinders 3, that is to say several of the shafts 38 are provided, with each of the cylinders 3 being assigned one of the shafts 38. The output shaft axis of rotation 9b can run along the z-axis z, as a result of which a drive movement, which is transmitted from the output shaft 9 to the shaft 38 running in the direction of the x-axis x, can be rotated by 90 degrees. If the internal combustion engine 1 is designed as a V-engine, one of the shafts 38 can be assigned to two opposite cylinders 3 arranged on different banks, with a bank angle in the cam drive preferably having to be compensated for, for example by the cam 41 being designed as a cone.

Alternativ kann um den Kollisionskonflikt zu vermeiden, das Pleuel 8 als geteiltes Pleuel 8 ausgeführt werden, wobei das Pleuel 8 beispielsweise in einer Mitte des Pleuels 8 geteilt sein kann. Beispielweise kann das Pleuel 8 eine obere Hälfte umfassen, welche fest mit dem Kolben 4 verbunden sein kann und sich dabei rein in Richtung der y-Achse y bewegen kann, und das Pleuel 8 kann eine separat von der oberen Hälfte ausgebildete und gelenkig mit der oberen Hälfte gelenkig verbundene, untere Hälfte umfassen, wobei die untere Hälfte des Pleuels 8 gelenkig mit der Kurbelwelle verbunden sein kann. Es kann von Vorteil sein, Kippmomente, welche die obere Hälfte auf die untere Hälfte des Pleuels 8 ausübt, insbesondere um die z-Achse z, mittels einer Lagerung abzustützen beziehungsweise abzufangen. Beispielsweise kann die obere Hälfte des Pleuels 8 in Richtung der x-Achse x gegenüber beziehungsweise an dem Basiselement 26 gelagert sein, welches selbst wiederum in derselben Richtung gegenüber beziehungsweise an dem Kurbelgehäuse gelagert sein kann.Alternatively, in order to avoid the collision conflict, the connecting rod 8 can be designed as a split connecting rod 8, in which case the connecting rod 8 can be split in a middle of the connecting rod 8, for example. For example, the connecting rod 8 may comprise an upper half which may be rigidly connected to the piston 4 while being able to move purely in the direction of the y-axis y, and the connecting rod 8 may have an upper half formed separately and articulated with the upper Half articulated, lower half include, wherein the lower half of the connecting rod 8 may be articulated to the crankshaft. It can be advantageous to support or intercept tilting moments, which the upper half exerts on the lower half of the connecting rod 8, in particular about the z-axis z, by means of a bearing. For example, the upper half of the connecting rod 8 can be mounted opposite or on the base element 26 in the direction of the x-axis x, which in turn can itself be mounted opposite or on the crankcase in the same direction.

In einer weiteren, nicht in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform, in welcher die Verbrennungskraftmaschine insbesondere als V-Motor oder als W-Motor oder als Sternmotor ausgebildet ist, weist die Verbrennungskraftmaschine mehrere Zylinderbänke und wenigstens einen separat von der Abtriebswelle 9 ausgebildeten Nockenring auf. Der Nockenring ist vorzugsweise von der Abtriebswelle 9 antreibbar und dadurch um eine Drehachse des Nockenrings relativ zu dem Gehäuseelement 2 verdrehbar. Über jeweilige Nocken des Nockenrings ist der Nockenring mit jeweiligen Basiselementen der jeweiligen Zylinderbank mechanisch gekoppelt. Dadurch kann das jeweilige Basiselement 26 durch die Drehung des Nockenrings relativ zu dem jeweiligen ersten Ventilteil 21 beziehungsweise dem jeweiligen Kolben 4 translatorisch zwischen dem oberen Totpunkt des jeweiligen Basiselements 26 und dem unteren Totpunkt des jeweiligen Basiselements 26 bewegt werden. Vorzugsweise ist der Nockenring in Richtung seiner Drehachse beziehungsweise seiner Symmetrieachse verschieblich ausgeführt, wodurch vollvariabler Ventiltrieb (VVT) und Umschalten in den Viertaktbetrieb realisiert werden können. Alternativ oder zusätzlich kann eine jeweilige Nockengeometrie der jeweiligen Nocken des Nockenrings in Richtung der Drehachse beziehungsweise der Symmetrieachse unterschiedlich sein, das heißt, die Nockengeoemetrie ändert sich entlang der Drehachse beziehungsweise der Symmetrieachse. Der Nockenring umfasst beispielsweise ein um die Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement 2 verdrehbares Ringelement mit einer Durchgangsöffnung, wobei die Nocken an dem Ringelement innenliegend oder außenliegend oder in Achsrichtung zeigend oder in einer Mischform angeordnet sein können.In another, not in the 1 until 6 In the embodiment shown, in which the internal combustion engine is designed in particular as a V engine or as a W engine or as a radial engine, the internal combustion engine has a plurality of cylinder banks and at least one cam ring that is designed separately from the output shaft 9 . The cam ring can preferably be driven by the output shaft 9 and can therefore be rotated about an axis of rotation of the cam ring relative to the housing element 2 . The cam ring is mechanically coupled to the respective base elements of the respective cylinder bank via respective cams of the cam ring. As a result, the respective base element 26 can be moved translationally between the top dead center of the respective base element 26 and the bottom dead center of the respective base element 26 by the rotation of the cam ring relative to the respective first valve part 21 or the respective piston 4 . The cam ring is preferably designed to be displaceable in the direction of its axis of rotation or its axis of symmetry, as a result of which a fully variable valve train (VVT) and switching to four-stroke operation can be implemented. Alternatively or additionally, a respective cam geometry of the respective cams of the cam ring can be different in the direction of the axis of rotation or the axis of symmetry, ie the cam geometry changes along the axis of rotation or the axis of symmetry. The cam ring comprises, for example, a ring element which can be rotated about the axis of rotation relative to the housing element 2 and has a through-opening, the cams on the ring element being able to be arranged on the inside or outside or pointing in the axial direction or in a mixed form.

In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 ein Reservoir 44, in welchem die über die Luftkanäle 12 in die Brennräume 5 einleitbare Luft als Druckluft in dem Reservoir 44 speicherbar ist, welches in der Strömungsrichtung der zu den Brennräumen 5 strömenden Luft in dem Ansaugtrakt 11a stromauf der Luftkanäle 12 angeordnet ist, wodurch von dem Reservoir 44 innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1 die Druckluft über die Luftkanäle 12 in den Brennraum 5 einleitbar ist. Für die Befüllung der Zylinder 3 beziehungsweise der Brennräume 5 mit der Luft, insbesondere in dem jeweiligen Arbeitsspiel nahe des unteren Totpunkts des Kolbens 4, steht ein besonders kurzes Zeitfenster zur Verfügung. Um in diesem kleinen Zeitfenster genügend Luft in den Zylinder 3 beziehungsweise den Brennraum 5 einzubringen und gegebenenfalls sogar bis in den Abgasstrang zu spülen, muss der insbesondere als Luftmassenstrom bezeichnete Massenstrom der in die Brennräume 5 strömenden Luft relativ hoch sein. Hierfür kann die Luft mittels besonders hohem Druck und somit als Druckluft in die Brennräume 5 eingeblasen werden, was mittels des Reservoirs 44 bewirkt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, den Durchgangskanal 22, insbesondere die Austrittsöffnung 25, mit einem besonders großen von der Luft durchströmbaren Querschnitt zu gestalten, welcher in der zweiten Stellung S2 durch den Kolben 4 freigegeben ist. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, alle relevanten Geometrien für den Luftmassenstrom besonders vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich Strömungswiderstand und Qualität der Spülung, zu gestalten. Vorzugsweise ist eine Kühlung des Reservoirs 44 vorgesehen, mittels welcher insbesondere als Abwärme 45 bezeichnete Wärme der in dem Reservoir 44 gespeicherten Druckluft an eine Umgebung des Reservoirs 44 abgeführt wird. Beispielweise kann das Abführen der Wärme an die Umgebung mittels Wärmeleitung und/oder Konvektion, insbesondere freie oder erzwungene Konvektion, und/oder Wärmestrahlung erfolgen. Beispielsweise kann das Abführen der Wärme an die Umgebung passiv und/oder aktiv gesteuert erfolgen. Beispielsweise die Wärme der in dem Reservoir 44 gespeicherten Druckluft in einen Kühlkreislauf des Fahrzeugs übertragen beziehungsweise abgegeben werden und vorzugsweise anschließend von dem Kühlkreislauf an die Umgebung abgeführt werden. Beispielweise kann die Umgebung eine Außenluft außerhalb des Fahrzeugs sein oder umfassen. Mittels der Kühlung des Reservoirs 44 kann der eingeblasene Luftmassenstrom besonders erhöht und somit kann das Einblasen der Luft besonders erleichtert werden, wodurch beispielsweise eine insbesondere als Motorkühlung bezeichnete Kühlung der Verbrennungskraftmaschine besonders verbessert werden kann. Vorzugsweise ist in einem ersten von der Luft durchströmbaren Längenbereich 46 des Ansaugtrakts 11a, wobei der erste Längenbereich zwischen dem Reservoir 44 und den Luftkanälen 12 verläuft, wenigstens ein erstes Ventil 46a angeordnet, mittels welchem die von dem Reservoir 44 zu dem Luftkanal 12 strömende Luft beziehungsweise der Luftmassenstrom einstellbar ist.In the in the 1 In the exemplary embodiment shown, the internal combustion engine 1 comprises a reservoir 44 in which the air that can be introduced into the combustion chambers 5 via the air ducts 12 can be stored as compressed air in the reservoir 44, which is in the flow direction of the air flowing to the combustion chambers 5 in the intake tract 11a upstream of the air ducts 12 is arranged, as a result of which the compressed air can be introduced into the combustion chamber 5 via the air ducts 12 from the reservoir 44 within the respective working cycle of the internal combustion engine 1 . A particularly short time window is available for filling the cylinders 3 or the combustion chambers 5 with air, in particular in the respective working cycle near the bottom dead center of the piston 4 . In order to introduce enough air into the cylinder 3 or the combustion chamber 5 in this small time window and possibly even flush it into the exhaust system, the mass flow of the air flowing into the combustion chambers 5, referred to in particular as the air mass flow, must be relatively high. For this purpose, the air can be blown into the combustion chambers 5 by means of particularly high pressure and thus as compressed air, which can be effected by means of the reservoir 44 . Alternatively or additionally, it is advantageous to use the transit box nal 22, in particular the outlet opening 25, with a particularly large cross-section through which the air can flow, which is released by the piston 4 in the second position S2. Alternatively or additionally, it is advantageous to design all relevant geometries for the air mass flow particularly advantageously, in particular with regard to flow resistance and the quality of the scavenging. Cooling of the reservoir 44 is preferably provided, by means of which heat, referred to in particular as waste heat 45 , of the compressed air stored in the reservoir 44 is dissipated to an environment of the reservoir 44 . For example, the heat can be dissipated to the environment by means of thermal conduction and/or convection, in particular free or forced convection, and/or thermal radiation. For example, the heat can be dissipated to the environment in a passively and/or actively controlled manner. For example, the heat of the compressed air stored in the reservoir 44 can be transferred or released into a cooling circuit of the vehicle and preferably then discharged from the cooling circuit to the environment. For example, the environment may be or may include outside air outside of the vehicle. By means of the cooling of the reservoir 44, the air mass flow blown in can be particularly increased and the blowing in of the air can thus be particularly facilitated, as a result of which, for example, cooling of the internal combustion engine, referred to in particular as engine cooling, can be particularly improved. At least one first valve 46a is preferably arranged in a first longitudinal region 46 through which the air can flow, of the intake tract 11a, with the first longitudinal region running between the reservoir 44 and the air ducts 12, by means of which the air or the air mass flow is adjustable.

Wenn das Basiselement 26 beweglich relativ zu dem Gehäuseelement 2 ausgeführt ist, kann eine Versorgung des Basiselements 26 mit der Luft, insbesondere aus dem Reservoir 44, beispielsweise folgendermaßen erfolgen: Das Reservoir 44 kann mit dem jeweiligen Basiselement 26 mittels wenigstens eines von der Luft durchströmbaren Schlauchs fluidisch verbunden sein. Der Schlauch kann sich dabei, insbesondere an einem Ende des Schlauchs, an welchem der Schlauch mit dem Basiselement 26 verbunden ist, mit dem Basiselement 26 mitbewegen. Auf Dichtungselemente zwischen dem Schlauch und dem Basiselement 26, insbesondere Anbringpunkten des Schlauchs an dem Basiselement 26, kann verzichtet werden, da die Schläuche an beiden Enden, insbesondere mit dem Basiselement 26 und/oder dem Reservoir 44, materialschlüssig gefügt werden können, da genau an den Enden keine Relativbewegung, insbesondere zu dem Basiselement 26, erforderlich sein kann. Das Mitbewegen des Schlauchs mit dem Basiselement 26 beziehungsweise eine Relativbewegungsfreiheit kann durch eine Verformbarkeit des Schlauchs gewährleistet sein.If the base element 26 is designed to be movable relative to the housing element 2, the base element 26 can be supplied with air, in particular from the reservoir 44, for example as follows: The reservoir 44 can be connected to the respective base element 26 by means of at least one hose through which the air can flow be fluidly connected. The tube can move with the base element 26 , in particular at one end of the tube at which the tube is connected to the base element 26 . There is no need for sealing elements between the hose and the base element 26, in particular attachment points of the hose to the base element 26, since the hoses can be joined at both ends, in particular to the base element 26 and/or the reservoir 44, in a material-locking manner, since the exact no relative movement, in particular to the base element 26, may be required at the ends. The hose can be moved along with the base element 26 or relative freedom of movement can be ensured by deformability of the hose.

Alternativ kann das Basiselement 26 über ein mit dem Basiselement 26 verbundenes und von der Luft durchströmbares Leitungselement, welches sich mit dem Basiselement 26, bezogen auf die Bewegungsrichtung des Basiselements 26, koaxial, translatorisch mitbewegen kann, fluidisch mit dem Reservoir 44 verbunden sein, wobei das Leitungselement an wenigstens einem ersten Punkt mit dem Basiselement 26 und an einem zweiten Punkt zumindest mittelbar mit dem Reservoir 44 mechanisch verbunden ist. Das Leitungselement kann beispielsweise als von der Luft durchströmbare Hohlfeder ausgebildet sein. Unter der Hohlfeder kann dabei eine, insbesondere weiche Feder, verstanden werden, wobei die Hohlfeder eine Relativbewegung der beiden Punkte zueinander entlang der Bewegungsrichtung des Basiselements 26 ermöglicht. Die Feder ist hohl ausgebildet, wobei innerhalb der Hohlfeder ein von der Luft durchströmbarer Kanal verläuft, über welchen das Basiselement 26 beziehungsweise das zweite Ventilteil 27 fluidisch mit dem Reservoir 44 verbunden ist, wodurch das Basiselement 26 beziehungsweise das zweite Ventilteil 27 mit der Druckluft versorgt werden können. Dabei kann vorzugsweise auf ein zusätzliches Dichtungselement verzichtet werden, da die beiden insbesondere als Endpunkte bezeichneten Punkte der Hohlfeder materialschlüssig an das Basiselement 26 beziehungsweise die Reservoirwandung gefügt, beispielsweise geschweißt, werden können. Das Leitungselement kann als Teleskopstab ausgebildet sein, wodurch sich der erste Punkt relativ zu dem zweiten Punkt bewegen kann, wobei analog zur Hohlfeder in dem Teleskopstab ein von der Luft durchströmbarer Kanal verläuft, über welchen das Basiselement 26 beziehungsweise das zweite Ventilteil 27 fluidisch mit dem Reservoir 44 verbunden ist, wodurch das Basiselement 26 beziehungsweise das zweite Ventilteil 27 mit der Druckluft versorgt werden kann. Als Alternative zu dem Teleskopstab kann das Leitungselement als translatorisch verformbarer Faltenbalg ausgebildet sein, insbesondere analog zu einem Luftfederbalg. Das Leitungselement kann als Rohr ausgebildet sein, welches durch das Gehäuseelement 2 hindurchgeführt ist. Das Rohr kann an einem ersten Ende mit dem Basiselement 26 fluidisch verbunden sein und an einem zweiten Ende in einen Raum münden, welcher mit der Luft beziehungsweise der Druckluft beaufschlagbar ist. Das Rohr kann sich mit dem Basiselement 26 mitbewegen, wodurch das Rohr, insbesondere das zweite Ende, relativ zu einer den Raum teilweise begrenzenden Raumwandung bewegbar ist. Das Rohr beziehungsweise ein Wirkprinzip des Rohrs kann insbesondere als Rohrdurchreiche bezeichnet werden. Bei dem als Teleskopstange und bei dem als das Rohr ausgebildeten Leitungselement ist vorzugsweise ein Dichtelement vorgesehen, welches translatorisch verschiebbare Elemente des Leitungselements, beispielsweise das zweite Ende, abdichtet, wobei das Dichtelement beispielsweise als Dichtring oder als Faltenbalg ausgebildet sein kann.Alternatively, the base element 26 can be fluidically connected to the reservoir 44 via a line element which is connected to the base element 26 and through which the air can flow and which can move coaxially with the base element 26 in a translatory manner in relation to the direction of movement of the base element 26, with the Line element is mechanically connected at least indirectly to the reservoir 44 at least at a first point with the base element 26 and at a second point. The line element can be designed, for example, as a hollow spring through which the air can flow. The hollow spring can be understood to mean a spring, in particular a soft spring, with the hollow spring enabling a relative movement of the two points to one another along the direction of movement of the base element 26 . The spring is hollow, with a channel through which air can flow running inside the hollow spring, via which the base element 26 or the second valve part 27 is fluidly connected to the reservoir 44, whereby the base element 26 or the second valve part 27 is supplied with compressed air be able. In this case, an additional sealing element can preferably be dispensed with, since the two points of the hollow spring, referred to in particular as end points, can be joined, for example welded, to the base element 26 or the reservoir wall in a material-locking manner. The line element can be designed as a telescopic rod, whereby the first point can move relative to the second point, with a channel through which the air can flow running analogous to the hollow spring in the telescopic rod, via which the base element 26 or the second valve part 27 is fluidly connected to the reservoir 44 is connected, whereby the base element 26 or the second valve part 27 can be supplied with the compressed air. As an alternative to the telescopic rod, the line element can be designed as a translatory deformable bellows, in particular analogously to an air spring bellows. The line element can be designed as a tube which is passed through the housing element 2 . The tube can be fluidically connected to the base element 26 at a first end and can open out at a second end into a space which can be acted upon by air or compressed air. The tube can move with the base element 26, as a result of which the tube, in particular the second end, can be moved relative to a room wall that partially delimits the room. The tube or an active principle of the tube can in particular special be referred to as pipe pass-through. In the line element designed as a telescopic rod and in the line element designed as the tube, a sealing element is preferably provided which seals translationally displaceable elements of the line element, for example the second end, wherein the sealing element can be designed for example as a sealing ring or as a bellows.

Alternativ kann wenigstens eine, insbesondere als Hubkolbenpumpe oder als Balgpumpe ausgebildete, von der Luft durchströmbare Pumpe vorgesehen sein, welche dem jeweiligen Kolben 4 zugeordnet ist und von der translatorischen Bewegung des Basiselements 26 antreibbar ist oder zumindest teilweise von dem Basiselement 26 gebildet ist. Eine Primärseite der Pumpe kann ein, insbesondere fahrzeugfester, Punkt sein, welcher mit Umgebungsdruck oder vorverdichteter Luft beaufschlagt sein kann. Das Basiselement 26 kann eine Sekundärseite der Pumpe sein. Über die Primärseite wird die Luft der Pumpe zugeführt, die Pumpe verdichtet die Luft zumindest mittelbar mittels der translatorischen Bewegung des Basiselements 26 beziehungsweise mittels Relativbewegung der Primärseite und der Sekundärseite zueinander, wobei eine Annäherung des Basiselements an ein Pumpenteil der Pumpe eine Volumenverringerung innerhalb der Pumpe bewirken kann, wodurch ein insbesondere als Luftdruck bezeichneter Druck erzeugbar ist, welcher, insbesondere direkt, in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 11a durchströmenden Luft vor dem zweiten Ventilteil 27 anliegt und mit einer Bewegungsfrequenz der Bewegung des Basiselements 26 oszilliert. Dadurch muss der Luftdruck nicht über Nebenaggregate, beispielsweise einen Verdichter, erzeugt und in dem Reservoir 44 gespeichert werden, sondern kann kolbennah und kolbenindividuell erzeugt werden, wodurch der Aufwand der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering gehalten werden kann. Somit kann das Reservoir 44 in dieser Ausführungsform entfallen. Das Pumpenteil kann beispielsweise zumindest teilweise von dem Gehäuseelement 2 gebildet sein. Die Pumpe kann teilweise oder vollständig innerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet sein. Ein Dichtungsaufwand kann derselbe wie für eine konventionelle Hubpumpe, insbesondere Hubkolbenpumpe sein, wodurch Kolbenringe als Dichtungselemente verwendet werden können oder der Dichtungsaufwand kann dem einer konventionellen Balgpumpe entsprechen, wodurch keine beweglichen Dichtungselemente notwendig sein können. Der Luftdruck beziehungsweise der Einblasdruck, mit welchem die Luft in die jeweiligen Brennräume 5 eingeblasen wird, und/oder die Luftmenge kann dann beispielsweise durch ein Druckniveau auf der Primärseite der Pumpe und/oder mittels Verstellung einer Pumpkinematik der Pumpe gesteuert werden. Die Pumpenkinematik kann beispielsweise eine adaptive Verstellung des insbesondere als Pumpvolumens bezeichneten Volumens der Pumpe sein. Beispielsweise kann ein Hub einer solchen Hubpumpe über eine Verstellung eines Hubes auf der Sekundärseite also der Verstellung einer Amplitude der Oszillationsbewegung des Basiselements 26 verändert werden. Demnach wäre der Hub der Pumpe und somit das Volumen der Pumpe mittelbar von der Abtriebswelle 9 beziehungsweise der Welle 38, welche die Bewegung des Basiselements steuern kann, vorgebbar beziehunsgweise steuerbar. Mittels der Pumpe kann eine Luftzuführung zum Basiselement bereits bei besonders niedrigem Druck realisiert werden, insbesondere dadurch, dass die Verdichtung auf Einblassdruck erst im Basiselement 27 erfolgt. Beispielweise kann ein Nachströmen von Frischluft in den zweiten Durchgangskanal 28 über ein passives Ventil erfolgen, insbesondere ein Druckventil oder ein Rückschlagventil.Alternatively, at least one pump, designed in particular as a reciprocating piston pump or as a bellows pump, through which air can flow, can be provided, which is assigned to the respective piston 4 and can be driven by the translational movement of the base element 26 or is at least partially formed by the base element 26. A primary side of the pump can be a point, in particular a point fixed to the vehicle, to which ambient pressure or precompressed air can be applied. The base member 26 may be a secondary side of the pump. The air is supplied to the pump via the primary side, and the pump compresses the air at least indirectly by means of the translational movement of the base element 26 or by means of a relative movement of the primary side and the secondary side to one another, with an approach of the base element to a pump part of the pump causing a volume reduction within the pump can, whereby a pressure referred to in particular as air pressure can be generated, which is applied, in particular directly, in the flow direction of the air flowing through the intake tract 11a in front of the second valve part 27 and oscillates with a movement frequency of the movement of the base element 26. As a result, the air pressure does not have to be generated via ancillary units, for example a compressor, and stored in the reservoir 44, but can be generated close to the piston and individually for each piston, as a result of which the complexity of the internal combustion engine 1 can be kept particularly low. Thus, the reservoir 44 can be omitted in this embodiment. The pump part can be formed at least partially by the housing element 2, for example. The pump may be partially or fully located within the crankcase. A sealing effort can be the same as for a conventional lift pump, in particular a reciprocating piston pump, whereby piston rings can be used as sealing elements, or the sealing effort can correspond to that of a conventional bellows pump, whereby no moving sealing elements can be necessary. The air pressure or the injection pressure with which the air is injected into the respective combustion chambers 5 and/or the air volume can then be controlled, for example, by a pressure level on the primary side of the pump and/or by adjusting pump kinematics of the pump. The pump kinematics can be, for example, an adaptive adjustment of the volume of the pump, referred to in particular as the pump volume. For example, a stroke of such a lift pump can be changed by adjusting a stroke on the secondary side, that is, by adjusting an amplitude of the oscillating movement of the base element 26 . Accordingly, the stroke of the pump and thus the volume of the pump could be predetermined or controlled indirectly by the output shaft 9 or the shaft 38, which can control the movement of the base element. By means of the pump, air can be supplied to the base element even at a particularly low pressure, in particular because the compression to the injection pressure only takes place in the base element 27 . For example, fresh air can flow into the second passage duct 28 via a passive valve, in particular a pressure valve or a check valve.

Alternativ kann innerhalb der Welle 38 ein von Luft durchströmbarer Wellenkanal verlaufen, über welchen das Basiselement 26 fluidisch mit dem Reservoir 44 verbindbar ist, wodurch eine Luftversorgung des Basiselements 26 durch die Welle 38 hindurch ermöglicht werden kann. Beispielsweise kann die Luft von dem Reservoir 44 dem Wellenkanal von außen koaxial zur Wellendrehachse 38a zugeführt werden. Die Luft kann über den Wellenkanal durch die Welle 38 hindurch und durch den, insbesondere materialschlüssig gefügten, Hubzapfen 39 hindurch und von dort in das Basiselement 26 eingeleitet werden beziehungsweise in einen zumindest teilweise durch das Basiselement 26 und zweite Ventilteil 27 begrenzten Raum. Vorzugsweise ist hierfür ein Dichtungselement zwischen der Welle 38 und dem Reservoir 44 und ein Dichtungselement zwischen dem Hubzapfen 39 und dem Basiselement 26 vorzusehen, wobei die Dichtungselemente beispielsweise als Radialdichtungen für besonders hohe Drücke, beispielsweise Gleitringdichtungen, ausgebildet sein können.Alternatively, a shaft channel through which air can flow can run inside the shaft 38 , via which the base element 26 can be fluidically connected to the reservoir 44 , as a result of which air can be supplied to the base element 26 through the shaft 38 . For example, the air from the reservoir 44 can be supplied to the shaft channel from the outside coaxially to the shaft axis of rotation 38a. The air can be introduced via the shaft channel through the shaft 38 and through the crank pin 39, which is in particular joined in a material-locking manner, and from there into the base element 26 or into a space at least partially delimited by the base element 26 and the second valve part 27. A sealing element between the shaft 38 and the reservoir 44 and a sealing element between the crank pin 39 and the base element 26 should preferably be provided for this purpose, with the sealing elements being able to be designed, for example, as radial seals for particularly high pressures, for example mechanical seals.

Bei einer Undichtigkeit der Luftzuführung zu dem Luftkanal kann beispielsweise ein Druck in dem Kurbelraum besonders erhöht sein beziehungsweise werden. Dies kann mittels einer Ventileinrichtung oder mittels Abpumpen der Luft aus dem Kurbelraum in das Reservoir verhindert werden.If there is a leak in the air supply to the air duct, for example, a pressure in the crank chamber can be or will be particularly high. This can be prevented by means of a valve device or by pumping the air out of the crankcase into the reservoir.

In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen Abgasturbolader 47, welcher eine Turbine 48 und zwei Verdichter 49, 50 aufweist. Ein Turbinenrad 48a der Turbine 48 ist in dem Abgastrakt 11b angeordnet und dadurch von dem den Abgastrakt 11b durchströmenden Abgas antreibbar. Ein erstes Verdichterrad 49a eines ersten der Verdichter 49 ist in dem Ansaugtrakt 11a angeordnet wobei die den Ansaugtrakt 11a durchströmende Luft mittels des ersten Verdichterrads 49a verdichtbar und durch den Ansaugtrakt 11a hindurchförderbar ist. Ein zweites Verdichterrad 50a eines zweiten der Verdichter 50 ist in dem Ansaugtrakt 11a in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 11a durchströmenden Luft stromab des ersten Verdichterrads 49a angeordnet, wobei die den Ansaugtrakt 11a durchströmende Luft mittels des zweiten Verdichterrads 50a verdichtbar und durch den Ansaugtrakt 11a hindurchförderbar ist. Der erste und der zweite Verdichter 49, 50 sind somit strömungsmechanisch in Reihe geschaltet beziehungsweise schaltbar. Das Turbinenrad 48a und das erste und das zweite Verdichterrad 49a, 50a sind auf einer gemeinsamen Abgasturboladerwelle 51 des Abgasturboladers 47 angeordnet und dabei drehmomentenübertragend mit der Abgasturboladerwelle 51 verbunden. Dadurch können das erste und das zweite Verdichterrad 49a, 50a von dem Turbinenrad angetrieben werden. Vorzugsweise ist das erste und/oder das zweite Verdichterrad 49a, 50a über einen jeweiligen Freilauf mit der Abgasturboladerwelle 51 verbunden, damit sie sich über die Abgasturboladerwelle 47 nicht gegenseitig abbremsen können, wodurch von der Turbine 48 nur antreibende und keine bremsenden Drehmomente auf den jeweiligen Verdichter 49, 50 beziehungsweise das jeweilige Verdichterrad 49a, 50a übertragbar sind. In dem Abgastrakt 11b ist in dem Ausführungsbeispiel zwischen dem Turbinenrad 48a und den Brennräumen 5 ein zweites Ventil 52 angeordnet, mittels welchem ein von den Brennräumen 5 über das zweite Ventil 52 durch die Turbine 48 strömender, erster Abgasmassenstrom des Abgases einstellbar ist.In the in the 1 shown embodiment, the internal combustion engine includes an exhaust gas turbocharger 47, which has a turbine 48 and two compressors 49, 50. A turbine wheel 48a of the turbine 48 is arranged in the exhaust gas section 11b and can therefore be driven by the exhaust gas flowing through the exhaust gas section 11b. A first compressor wheel 49a of a first of the compressors 49 is arranged in the intake tract 11a, with the air flowing through the intake tract 11a being first compressor wheel 49a can be compressed and conveyed through the intake tract 11a. A second compressor wheel 50a of a second of the compressors 50 is arranged in the intake tract 11a in the flow direction of the air flowing through the intake tract 11a downstream of the first compressor wheel 49a, wherein the air flowing through the intake tract 11a can be compressed by the second compressor wheel 50a and can be conveyed through the intake tract 11a. The first and the second compressor 49, 50 are thus connected or can be connected in series in terms of flow mechanics. The turbine wheel 48a and the first and the second compressor wheel 49a, 50a are arranged on a common exhaust gas turbocharger shaft 51 of the exhaust gas turbocharger 47 and are connected to the exhaust gas turbocharger shaft 51 in a torque-transmitting manner. As a result, the first and the second compressor wheel 49a, 50a can be driven by the turbine wheel. The first and/or the second compressor wheel 49a, 50a is preferably connected to the exhaust gas turbocharger shaft 51 via a respective freewheel, so that they cannot brake one another via the exhaust gas turbocharger shaft 47, as a result of which only driving and no braking torques are transmitted from the turbine 48 to the respective compressor 49, 50 or the respective compressor wheel 49a, 50a can be transmitted. In the exemplary embodiment, a second valve 52 is arranged in the exhaust tract 11b between the turbine wheel 48a and the combustion chambers 5, by means of which a first exhaust gas mass flow of the exhaust gas flowing from the combustion chambers 5 via the second valve 52 through the turbine 48 can be adjusted.

In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Verbrennungskraftmaschine 1 einen separat von dem ersten und dem zweiten Verdichter 49, 50 ausgebildeten, dritten Verdichter 53 auf. Ein drittes Verdichterrad 53a des dritten Verdichters 53 ist in dem Ansaugtrakt 11a in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromab des zweiten Verdichterrads 50a angeordnet, wobei die den Ansaugtrakt 11a durchströmende Luft mittels des dritten Verdichterrads 50a verdichtbar und durch den Ansaugtrakt 11a hindurchförderbar ist. Der erste und der zweite und der dritte Verdichter 49, 50 sind somit strömungsmechanisch in Reihe geschaltet beziehungsweise schaltbar. Das dritte Verdichterrad 53a ist auf der Abtriebswelle 9 angeordnet und dabei drehmomentenübertragend mit der Abtriebswelle 9 verbunden, wodurch das dritte Verdichterrad 53a von der Abtriebswelle 9 antreibbar ist.In the in the 1 In the exemplary embodiment shown, the internal combustion engine 1 has a third compressor 53 that is configured separately from the first and second compressors 49 , 50 . A third compressor wheel 53a of the third compressor 53 is arranged in the intake tract 11a in the flow direction of the air flowing through the intake tract downstream of the second compressor wheel 50a, wherein the air flowing through the intake tract 11a can be compressed by the third compressor wheel 50a and can be conveyed through the intake tract 11a. The first and the second and the third compressor 49, 50 are thus connected or can be connected in series in terms of flow mechanics. The third compressor wheel 53a is arranged on the output shaft 9 and is connected to the output shaft 9 in a torque-transmitting manner, as a result of which the third compressor wheel 53a can be driven by the output shaft 9 .

In weiterer Ausgestaltung ist in dem Ansaugtrakt 11 a ein separat von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Verdichter 49, 50, 53 ausgebildeter, vierter Verdichter 54 angeordnet, mittels welchem die den Ansaugtrakt 11a durchströmende Luft verdichtbar und durch den Ansaugtrakt 11a hindurchförderbar ist. In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der vierte Verdichter 54 strömungsmechanisch parallel zu dem ersten, dem zweiten und dem dritten Verdichter 49, 50, 53 geschaltet beziehungsweise schaltbar. Das heißt, der erste, der zweite und der dritte Verdichter 49, 50, 53 sind in einem ersten Zweig 55 des Ansaugtrakts 11a angeordnet und der vierte Verdichter 54 ist in einem strömungsmechanisch parallel zu dem ersten Zweig 55 geschalteten, zweiten Zweig 56 des Ansaugtrakts 11a angeordnet. Die den Ansaugtrakt 11a durchströmende Luft ist an einer ersten Verzweigungsstelle 55a jeweils auf den ersten Zweig 55 und den zweiten Zweig 56, insbesondere in einem beliebigen Verhältnis zueinander, aufteilbar, wobei hierfür ein Ventil vorgesehen sein kann. Vorzugsweise ist ein den ersten Zweig 55 durchströmender Luftmassenstrom größer als ein den zweiten Zweig 56 durchströmender Luftmassenstrom. Alternativ kann vierte Verdichter 54 strömungsmechanisch in Reihe zu dem ersten, dem zweiten und dem dritten Verdichter 49, 50, 53 geschaltet beziehungsweise schaltbar sein. Die Verdichter 49, 50, 53, 54 sind in Strömungsrichtung der zu den Brennräumen 5 strömenden Luft stromauf des Reservoirs 44 angeordnet, wobei die den Ansaugtrakt 11a durchströmende Luft mittels der Verdichter 49, 50, 53, 54 in das Reservoir 44 hineinförderbar und dadurch in dem Reservoir 44 als Druckluft zu speichern ist. In dem ersten Zweig 55 ist vorzugsweise ein in Strömungsrichtung der den ersten Zweig 55 durchströmenden Luft stromab des dritten Verdichters 53 angeordnetes, drittes Ventil 57 angeordnet, mittels welchem ein Luftmassenstrom der den ersten Zweig 55 durchströmenden Luft einstellbar ist, wodurch eine Luftmenge der aus dem ersten Zweig 55 in das Reservoir 44 hineingeförderten Luft einstellbar ist. In dem zweiten Zweig 56 ist vorzugsweise ein in Strömungsrichtung der den zweiten Zweig 56 durchströmenden Luft stromab des vierten Verdichters 54 angeordnetes, viertes Ventil 58 angeordnet, mittels welchem ein Luftmassenstrom der den zweiten Zweig 56 durchströmenden Luft einstellbar ist, wodurch eine Luftmenge der aus dem zweiten Zweig 56 in das Reservoir 44 hineingeförderten Luft einstellbar ist. Das dritte Ventil 57 und/oder das vierte Ventil 58 können beispielsweise als, insbesondere passives, Rückstauventil ausgebildet sein.In a further embodiment, a fourth compressor 54, designed separately from the first, second and third compressors 49, 50, 53, is arranged in the intake tract 11a, by means of which the air flowing through the intake tract 11a can be compressed and conveyed through the intake tract 11a. In the in the 1 In the exemplary embodiment shown, the fourth compressor 54 is connected or can be connected fluidically in parallel with the first, the second and the third compressor 49, 50, 53. That is, the first, the second and the third compressor 49, 50, 53 are arranged in a first branch 55 of the intake tract 11a and the fourth compressor 54 is connected in a flow-mechanically parallel to the first branch 55, second branch 56 of the intake tract 11a arranged. The air flowing through the intake tract 11a can be divided at a first branch point 55a into the first branch 55 and the second branch 56, in particular in any ratio to one another, a valve being able to be provided for this purpose. An air mass flow flowing through the first branch 55 is preferably greater than an air mass flow flowing through the second branch 56 . Alternatively, the fourth compressor 54 can be connected or can be connected in series with the first, the second and the third compressor 49, 50, 53 in terms of flow mechanics. The compressors 49, 50, 53, 54 are arranged upstream of the reservoir 44 in the flow direction of the air flowing to the combustion chambers 5, with the air flowing through the intake tract 11a being able to be conveyed into the reservoir 44 by means of the compressors 49, 50, 53, 54 and thereby in is to be stored in the reservoir 44 as compressed air. In the first branch 55, a third valve 57 is preferably arranged downstream of the third compressor 53 in the flow direction of the air flowing through the first branch 55, by means of which an air mass flow of the air flowing through the first branch 55 can be adjusted, whereby an air volume of the air flowing through the first Branch 55 into the reservoir 44 pumped air is adjustable. In the second branch 56, a fourth valve 58 is preferably arranged downstream of the fourth compressor 54 in the direction of flow of the air flowing through the second branch 56, by means of which an air mass flow of the air flowing through the second branch 56 can be adjusted, whereby an air quantity of the air flowing through the second Branch 56 into the reservoir 44 pumped air is adjustable. The third valve 57 and/or the fourth valve 58 can, for example, be in the form of a non-return valve, in particular a passive one.

Der vierte Verdichter 54 ist vorzugsweise als insbesondere als Hubkolbenverdichter bezeichneter pneumatischer Kolbenverdichter ausgebildet. Eine beispielhafte Ausführungsform des pneumatischen Kolbenverdichters ist in 6 in einer schematischen Teilschnittansicht zu zwei Zeitpunkten T20, T21 gezeigt und wird im Folgenden erläutert: Der pneumatische Kolbenverdichter umfasst wenigstens zwei separat voneinander ausgebildete Kammern 59a, 59b, wobei eine erste der Kammern 59a zumindest teilweise durch einen ersten Teilbereich 60a eines Verdichtergehäuses 60 des vierten Verdichters 54 gebildet beziehungsweise begrenzt ist und eine zweite der Kammern 59b zumindest teilweise durch einen von dem ersten Teilbereich 60a unterschiedlichen, zweiten Teilbereich 60b des Verdichtergehäuses 60 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Der zweite Teilbereich 60b kann sich zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an den ersten Teilbereich 60a anschließen. Vorzugsweise sind die Kammern zylinderförmig ausgebildet. Die erste Kammer 59a kann insbesondere als Primärseite bezeichnet werden und die zweite Kammer 59b kann insbesondere als Sekundärseite bezeichnet werden. In der ersten Kammer 59a ist ein separat von dem Kolben 4 ausgebildetes, erstes Kolbenelement 61 relativ zu dem ersten Teilbereich 60a translatorisch bewegbar angeordnet. In der zweiten Kammer 59b ist ein separat von dem Kolben 4 und dem ersten Kolbenelement 61 ausgebildetes, zweites Kolbenelement 62 relativ zu dem zweiten Teilbereich 60b translatorisch bewegbar angeordnet. Das erste Kolbenelement 61 und die erste Kammer 59a beziehungsweise der erste Teilbereich 60a begrenzen einen ersten Kompressionsraum 59c zumindest teilweise und das zweite Kolbenelement 62 und die zweite Kammer 59b beziehungsweise der zweite Teilbereich 60b begrenzen einen zweiten Kompressionsraum 59d zumindest teilweise. Die Kolbenelemente 61, 62 sind jeweils über jeweilige Pleuelelemente 61a, 62a gelenkig mit einer als Kurbelwelle ausgebildeten Verdichterkurbelwelle 63 an jeweiligen Verbindungsstellen V1, V2 verbunden, wobei das erste Kolbenelement 61 über ein erstes der Pleuelelemente 61a an einer ersten der Verbindungsstellen V1 und das zweite Kolbenelement 62 über das zweite Pleuelelement 62a an der zweiten Verbindungsstelle V2 mit der Verdichterkurbelwelle 63 verbunden ist. Dabei können die jeweiligen Pleuelelemente 61a, 62a über die jeweiligen Verbindungsstellen V1, V2 an einem gemeinsamen Hubzapfen der Verdichterkurbelwelle 63 angeordnet sein oder das erste Pleuelelement 61a ist an der ersten Verbindungsstelle V1 mit einem ersten Hubzapfen mit der Verdichterkurbelwelle verbunden und das zweite Pleuelelement 62a ist an der zweiten Verbindungsstelle V2 mit einem separat von dem ersten Hupzapfen ausgebildeten, zweiten Hubzapfen der Verdichterkurbelwelle 63 verbunden.The fourth compressor 54 is preferably designed as a pneumatic piston compressor, referred to in particular as a reciprocating piston compressor. An exemplary embodiment of the pneumatic piston compressor is in 6 shown in a schematic partial sectional view at two points in time T20, T21 and is explained below: The pneumatic piston compressor comprises at least two separately formed chambers 59a, 59b, with a first of the chambers 59a at least at least partially formed or delimited by a first partial area 60a of a compressor housing 60 of fourth compressor 54 and a second of the chambers 59b is at least partially formed or delimited by a second partial area 60b of compressor housing 60 that differs from first partial area 60a. The second partial area 60b can at least indirectly, in particular directly, adjoin the first partial area 60a. Preferably, the chambers are cylindrical. The first chamber 59a can be referred to in particular as the primary side and the second chamber 59b can be referred to in particular as the secondary side. In the first chamber 59a, a first piston element 61, which is formed separately from the piston 4, is arranged such that it can move in a translatory manner relative to the first partial region 60a. In the second chamber 59b, a second piston element 62, which is formed separately from the piston 4 and the first piston element 61, is arranged such that it can be moved in a translatory manner relative to the second partial region 60b. The first piston element 61 and the first chamber 59a or the first partial area 60a at least partially delimit a first compression space 59c and the second piston element 62 and the second chamber 59b or the second partial area 60b at least partially delimit a second compression space 59d. The piston elements 61, 62 are each connected in an articulated manner via respective connecting rod elements 61a, 62a to a compressor crankshaft 63 designed as a crankshaft at respective connection points V1, V2, the first piston element 61 being connected via a first of the connecting rod elements 61a at a first of the connection points V1 and the second piston element 62 is connected to the compressor crankshaft 63 via the second connecting rod element 62a at the second connection point V2. The respective connecting rod elements 61a, 62a can be arranged on a common crank pin of the compressor crankshaft 63 via the respective connection points V1, V2, or the first connecting rod element 61a is connected to the compressor crankshaft at the first connection point V1 with a first crank pin and the second connecting rod element 62a is on the second connection point V2 is connected to a second crank pin of the compressor crankshaft 63, which is formed separately from the first crank pin.

Die Verdichterkurbelwelle 63 ist vorzugsweise separat von der Abtriebswelle 9 ausgebildet und vorzugsweise nicht mit der Abtriebswelle 9 verbunden. Alternativ kann die Verdichterkurbelwelle 63 mechanisch mit der Abtriebswelle gekoppelt beziehungsweise koppelbar sein. Insbesondere kann die Verdichterkurbelwelle 63 nicht separat von der Abtriebswelle 9 ausgebildet sein und somit mit der Abtriebswelle 9 identisch sein.The compressor crankshaft 63 is preferably formed separately from the output shaft 9 and is preferably not connected to the output shaft 9 . Alternatively, the compressor crankshaft 63 can be mechanically coupled or can be coupled to the output shaft. In particular, the compressor crankshaft 63 cannot be formed separately from the output shaft 9 and can therefore be identical to the output shaft 9 .

Die Verdichterkurbelwelle 63 ist um eine Verdichterkurbelwellendrehachse 63a relativ zu dem Gehäuseelement 2 beziehungsweise zu dem Verdichtergehäuse 60 verdrehbar, was mittels eines achten Pfeils 63b veranschaulicht ist. Die Verdichterkurbelwelle 63 ist derart gelenkig mit den Kolbenelementen 61, 62 verbunden, sodass vorzugsweise während mittels des ersten Kolbenelements 61 eine Volumenvergrößerung des ersten Kompressionsraums 59c bewirkbar ist, mittels des zweiten Kolbenelements 62 eine Volumenverkleinerung des zweiten Kompressionsraums 59d bewirkbar ist und umgekehrt. Das jeweilige Kolbenelement 61, 62 ist in der jeweiligen Kammer 59a, b zwischen zwei jeweiligen Totpunkten des jeweiligen Kolbenelements 61, 62 hin- und herbewegbar, wobei bei einem jeweiligen ersten der Totpunkte des jeweiligen Kolbenelements 61, 62 ein Volumen des jeweiligen Kompressionsraums 59c, d vorzugsweise minimal ist und bei dem jeweiligen zweiten Totpunkt des jeweiligen Kolbenelements 61, 62 das Volumen des jeweiligen Kompressionsraums 59c, d vorzugsweise maximal ist.The compressor crankshaft 63 can be rotated about a compressor crankshaft axis of rotation 63a relative to the housing element 2 or to the compressor housing 60, which is illustrated by an eighth arrow 63b. Compressor crankshaft 63 is articulated to piston elements 61, 62 in such a way that while the first piston element 61 can be used to increase the volume of the first compression chamber 59c, the second piston element 62 can be used to reduce the volume of the second compression chamber 59d, and vice versa. The respective piston element 61, 62 can be moved back and forth in the respective chamber 59a, b between two respective dead centers of the respective piston element 61, 62, wherein at a respective first of the dead centers of the respective piston element 61, 62 a volume of the respective compression space 59c, i is preferably minimal and at the respective second dead center of the respective piston element 61, 62 the volume of the respective compression chamber 59c, d is preferably maximum.

In dem in der 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsstellen V1 und V2 am selben Verdichterkurbelwellenwinkel der Verdichterkurbelwelle 63 verortet beziehungsweise angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die Verbindungsstellen V1 und V2 in der 6 in Umfangsrichtung der Verdichterkurbelwelle 63 nicht relativ zueinander versetzt an der Verdichterkurbelwelle 63 angeordnet. Dadurch können sich beide Kolbenelemente 61 und 62 synchron hin und herbewegen. Um einen besonders guten Massenausgleich realisieren zu können, kann alternativ ein Versatz von beispielweise 180° der beiden Verbindindungsstellen V1 und V2 relativ zueinander vorgesehen werden. Dadurch können sich die Kolbenelemente 61 und 62 gegengleich zueinander bewegen. Dadurch können Massenträgheiten beziehungsweise Motorschwingungen der Verbrennungskraftmaschine 1 beziehungsweise des pneumatischen Kolbenverdichters besonders gering gehalten werden.
Die erste Kammer 59a ist in dem Ausführungsbeispiel in einem von dem Abgas durchströmbaren dritten Zweig 64 des Abgastrakts 11b angeordnet, wobei der dritte Zweig 64 in dem Ausführungsbeispiel strömungsmechanisch parallel zu einem von dem Abgas durchströmbaren und separat von dem dritten Zweig ausgebildeten, vierten Zweig 65 des Abgastrakts 11b geschaltet ist, wobei das Turbinenrad 48a der Turbine 48 und das zweite Ventil 52 in dem vierten Zweig 65 angeordnet sind. An einer in dem Abgastrakt 11b angeordneten, zweiten Verzweigungsstelle 65a ist das den Abgastrakt 11b durchströmende Abgas auf den dritten und den vierten Zweig 64, 65 aufteilbar. Die erste Kammer 59a weist wenigstens eine erste von dem Abgas durchströmbare Kammereinlassventileinrichtung 66 auf, über welche das einen zweiten Längenbereich 64a des dritten Zweigs 64 durchströmende Abgas in die erste Kammer 59a beziehungsweise den ersten Kompressionsraum 59c einleitbar ist. Die erste Kammer 59a weist wenigstens eine erste Kammerauslassventileinrichtung 67 auf, über welche das Abgas aus der ersten Kammer 59a beziehungsweise dem ersten Kompressionsraum 59c abführbar und in einen stromab des zweiten Längenbereichs 64a angeordneten, dritten Längenbereich 64b des dritten Zweigs einleitbar ist. Die zweite Kammer 59b weist wenigstens eine von Luft durchströmbare, zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 auf, über welche die den Ansaugtrakt in einem von der Luft durchströmbaren, vierten Längenbereich 56a des zweiten Zweigs 56 durchströmende Luft in die zweite Kammer 59b beziehungsweise den zweiten Kompressionsraum 59d einleitbar ist. Die zweite Kammer 59b weist wenigstens eine zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 auf, über welche die Luft aus der zweiten Kammer 59b beziehungsweise dem zweiten Kompressionsraum 59d abführbar und in einen in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 11a durchströmenden Luft stromab des vierten Längenbereichs 56a angeordneten, fünften Längenbereich 56b des zweiten Zweigs 56 einleitbar ist.In the in the 6 shown embodiment, the connection points V1 and V2 are located or arranged at the same compressor crankshaft angle of the compressor crankshaft 63. In other words, the connection points V1 and V2 in the 6 in the circumferential direction of the compressor crankshaft 63 is not offset relative to one another on the compressor crankshaft 63 . As a result, both piston elements 61 and 62 can move back and forth synchronously. In order to be able to achieve a particularly good mass balance, an offset of, for example, 180° of the two connection points V1 and V2 relative to one another can alternatively be provided. As a result, the piston elements 61 and 62 can move in opposite directions to one another. As a result, inertia or engine vibrations of the internal combustion engine 1 or the pneumatic piston compressor can be kept particularly low.
In the exemplary embodiment, the first chamber 59a is arranged in a third branch 64 of the exhaust tract 11b through which the exhaust gas can flow, with the third branch 64 in the exemplary embodiment being flow-mechanically parallel to a fourth branch 65 of the Exhaust tract is connected 11b, wherein the turbine wheel 48a of the turbine 48 and the second valve 52 in the fourth branch 65 are arranged. The exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 11b can be divided into the third and the fourth branch 64, 65 at a second branch point 65a arranged in the exhaust gas tract 11b. The first chamber 59a has at least a first chamber inlet valve device 66 through which the exhaust gas can flow, via which the exhaust gas flowing through a second longitudinal region 64a of the third branch 64 can be introduced into the first chamber 59a or the first compression space 59c. The first chamber 59a has at least one first chamber outlet valve device 67, via which the exhaust gas can be discharged from the first chamber 59a or the first compression chamber 59c and introduced into a third longitudinal region 64b of the third branch, which is arranged downstream of the second longitudinal region 64a. The second chamber 59b has at least one second chamber inlet valve device 68 through which air can flow, via which the air flowing through the intake tract in a fourth longitudinal region 56a of the second branch 56 through which the air can flow can be introduced into the second chamber 59b or the second compression space 59d. The second chamber 59b has at least one second chamber outlet valve device 69, via which the air can be discharged from the second chamber 59b or the second compression space 59d and into a fifth length region 56b of the second Branch 56 can be initiated.

Wenn die Verdichterkurbelwelle 63 und die Abtriebswelle 9 identisch sind, kann der Kolben 4 über das Pleuel 8, das erste Kolbenelement 61 über das erste Pleuelelement 61a und das zweite Kolbenelement 62 über das zweite Pleuelelement 62a jeweils auf demselben Hubzapfen an der Verdichterkurbelwelle 63 angebunden sein. Eine solche feste kinematische Verschränkung kann zwar einen Gleichlauf jeweiliger Kolbenbewegungen oder zumindest ein festes Verhältnis jeweiliger mittlerer Kolbengeschwindigkeiten erzwingen, allerdings kann dadurch ein Massenausgleich der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders verbessert werden. Insbesondere dadurch, da bei beispielweise drei der Kolben 4, drei der ersten Kolbenelemente 61 und drei der zweiten Kolbenelemente 62 eine kinematisch gekoppelte Gesamtanordnung von in Summe neun Kolben 4 und Kolbenelementen 61, 62 beziehungsweise Zylindern und Kammern 59a, b entsteht, wodurch eine mechanische Laufruhe der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders erhöht werden kann, insbesondere gegenüber lediglich den drei Kolben 4.If the compressor crankshaft 63 and the output shaft 9 are identical, the piston 4 can be connected to the compressor crankshaft 63 via the connecting rod 8, the first piston element 61 via the first connecting rod element 61a and the second piston element 62 via the second connecting rod element 62a. Although such a fixed kinematic interleaving can force a synchronism of the respective piston movements or at least a fixed ratio of the respective mean piston speeds, it can, however, thereby particularly improve a mass balance of the internal combustion engine 1 . In particular because with, for example, three of the pistons 4, three of the first piston elements 61 and three of the second piston elements 62, a kinematically coupled overall arrangement of a total of nine pistons 4 and piston elements 61, 62 or cylinders and chambers 59a, b is created, resulting in smooth mechanical running of the internal combustion engine 1 can be particularly increased, in particular compared to only the three pistons 4.

Zu einem zwanzigsten Zeitpunkt T20, welcher bezogen auf ein insbesondere als jeweiliges Verdichterarbeitsspiel bezeichnetes jeweiliges Arbeitsspiel des pneumatischen Kolbenverdichters ist, strömt Abgas aus dem ersten Längenbereich 64a des dritten Zweigs 64 des Abgastrakt 11b über die geöffnete erste Kammereinlassventileinrichtung 66 in die erste Kammer 59a beziehungsweise den ersten Kompressionsraum 59c, was mittels eines neunten Pfeils 70a veranschaulicht ist, wobei die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 geschlossen ist, sodass eine Abfuhr des Abgases aus der ersten Kammer 59a beziehungsweise dem ersten Kompressionsraum 59c über die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 unterbleibt. Das Abgas beziehungsweise ein Druck des Abgases in der ersten Kammer 59a beziehungsweise dem ersten Kompressionsraum 59c bewirkt eine translatorische Bewegung des ersten Kolbenelements 61 relativ zu dem ersten Teilbereich 60a in eine dritte Richtung 71 in Richtung des zweiten Totpunkts, in welchem das Volumen des ersten Kompressionsraums 59c vorzugsweise maximal ist, des ersten Kolbenelements 61. Dadurch wird die Verdichterkurbelwelle 63 angetrieben, welche das zweite Kolbenelement 62 antreibt, wodurch sich das zweite Kolbenelement 62 relativ zu dem zweiten Teilbereich 60b translatorisch in der dritten Richtung 71 in Richtung seines ersten Totpunkts bewegt, in welchem das Volumen des zweiten Kompressionsraums 59d vorzugsweise minimal ist. Dadurch wird die sich in der zweiten Kammer 59b beziehungsweise dem zweiten Kompressionsraum 59d befindende Luft mittels des zweiten Kolbenelements 62 verdichtet. Das unter Druck in die erste Kammer 59a beziehungsweise den ersten Kompressionsraum 59c einströmende Abgas dient also als Energiequelle des als pneumatischen Kolbenverdichters ausgebildeten vierten Verdichters 54 und ist ein Arbeitsfluid des pneumatischen Kolbenverdichters. Über die geöffnete zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 wird die verdichtete Luft aus der zweiten Kammer 59b beziehungsweise dem zweiten Kompressionsraum 59d abgeführt und in den fünften Längenbereich 56b des zweiten Zweig 56 eingeleitet, was mittels einem zehnten Pfeils 72a veranschaulicht ist. Zu dem zwanzigsten Zeitpunkt T20 ist die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 geschlossen, sodass das Einleiten der Luft über die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 in die zweite Kammer 59b beziehungsweise in den zweiten Kompressionsraum 59d unterbleibt.At a twentieth point in time T20, which is related to a respective working cycle of the pneumatic piston compressor, referred to in particular as a respective compressor working cycle, exhaust gas flows from the first longitudinal region 64a of the third branch 64 of the exhaust gas tract 11b via the opened first chamber inlet valve device 66 into the first chamber 59a or the first Compression chamber 59c, which is illustrated by a ninth arrow 70a, the first chamber outlet valve device 67 being closed, so that the exhaust gas is not discharged from the first chamber 59a or the first compression chamber 59c via the first chamber outlet valve device 67. The exhaust gas or a pressure of the exhaust gas in the first chamber 59a or the first compression chamber 59c causes a translatory movement of the first piston element 61 relative to the first partial area 60a in a third direction 71 in the direction of the second dead center, in which the volume of the first compression chamber 59c is preferably maximum, of the first piston element 61. This drives the compressor crankshaft 63, which drives the second piston element 62, as a result of which the second piston element 62 moves translationally in the third direction 71 relative to the second partial region 60b in the direction of its first dead center, in which the volume of the second compression space 59d is preferably minimal. As a result, the air located in the second chamber 59b or the second compression space 59d is compressed by means of the second piston element 62 . The exhaust gas flowing under pressure into the first chamber 59a or the first compression chamber 59c thus serves as an energy source for the fourth compressor 54 designed as a pneumatic piston compressor and is a working fluid of the pneumatic piston compressor. The compressed air is discharged from the second chamber 59b or the second compression space 59d via the opened second chamber outlet valve device 69 and introduced into the fifth longitudinal region 56b of the second branch 56, which is illustrated by a tenth arrow 72a. At the twentieth point in time T20, the second chamber inlet valve device 68 is closed, so that the introduction of air via the second chamber inlet valve device 68 into the second chamber 59b or into the second compression space 59d does not take place.

Zu einem in dem jeweiligen Verdichterarbeitsspiel nach dem zwanzigsten Zeitpunkt T20 stattfindenden, einundzwanzigsten Zeitpunkt T21 ist die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 geschlossen, sodass die Abfuhr der Luft aus der zweiten Kammer 59b beziehungsweise dem zweiten Kompressionsraum 59d über die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 unterbleibt. Zu dem einundzwanzigsten Zeitpunkt T21 ist die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 geöffnet und das zweite Kolbenelement 62 bewegt sich relativ zu dem zweiten Teilbereich 60b translatorisch in eine der dritten Richtung 71 entgegengesetzte, vierte Richtung 73 in Richtung seines zweiten Totpunkts, wodurch die den vierten Längenbereich 56a des zweiten Zweigs 56 durchströmende Luft angesaugt wird und über die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 in die zweite Kammer 59b beziehungsweise den zweiten Kompressionsraum 59d eingeleitet wird, was mittels eines elften Pfeils 72b veranschaulicht ist. Das erste Kolbenelement 61 bewegt sich zu dem einundzwanzigsten Zeitpunkt T21 relativ zu dem ersten Teilbereich 60a in die vierte Richtung 73 in Richtung seines ersten Totpunkts und die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 ist geöffnet, wodurch das Abgas aus der ersten Kammer 59a beziehungsweise dem ersten Kompressionsraum 59c von dem ersten Kolbenelement 61 über die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 ausgeschoben und dadurch abgeführt wird, was mittels eines zwölften Pfeils 70b veranschaulicht ist. Dabei ist die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 zu dem einundzwanzigsten Zeitpunkt T21 geschlossen, sodass das Einleiten des Abgases in die erste Kammer 59a beziehungsweise den ersten Kompressionsraum 59c unterbleibt.At a twenty-first point in time T21 occurring after the twentieth point in time T20 in the respective compressor working cycle, the second chamber outlet valve device 69 is closed, so that the air is not discharged from the second chamber 59b or the second compression chamber 59d via the second chamber outlet valve device 69. At the twenty-first point in time T21, the second chamber inlet valve device 68 is open and the second piston element 62 moves relative to the second partial area 60b in a translatory manner in a fourth direction 73 opposite the third direction 71 towards its second dead center, whereby the fourth longitudinal area 56a of the second Branch 56 sucked through flowing air and is introduced via the second chamber inlet valve device 68 into the second chamber 59b or the second compression space 59d, which is illustrated by an eleventh arrow 72b. At the twenty-first point in time T21, the first piston element 61 moves relative to the first partial area 60a in the fourth direction 73 in the direction of its first dead center and the first chamber outlet valve device 67 is opened, as a result of which the exhaust gas from the first chamber 59a or the first compression space 59c of the first piston element 61 is pushed out via the first chamber outlet valve device 67 and thereby discharged, which is illustrated by a twelfth arrow 70b. The first chamber inlet valve device 66 is closed at the twenty-first point in time T21, so that the exhaust gas is not introduced into the first chamber 59a or the first compression chamber 59c.

Alternativ zu den Vorgängen bei den in der 6 gezeigten Zeitpunkten (T20, T21) kann der pneumatische Kolbenverdichter umgekehrt funktionieren beziehungsweise betrieben werden. Darunter kann insbesondere Folgendes verstanden werden: Insbesondere dann, wenn beispielweise zu dem zwanzigsten Zeitpunkt T20 der insbesondere als Gegendruck bezeichnete Druck in dem zweiten Kompressionsraum 59d besonders hoch beziehungsweise zu hoch ist, dann kann der pneumatische Kolbenverdichter, insbesondere die Verdichterkurbelwelle 63 und die Kolbenelemente 61, 62, stehen bleiben. Zusätzlich kann es passieren, dass der pneumatische Kolbenverdichter dadurch rückwärts und somit entgegengesetzt zu dem Betrieb bei den in der 6 gezeigten Zeitpunkten (T20, T21) läuft. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn auf die Verdichterkurbelwelle 63 kein oder ein einer Drehrichtung der Verdichterkurbelwelle 63 um die Verdichterkurbelwellendrehachse entgegenwirkendes, bezogen auf den pneumatischen Kolbenverdichter, externes Drehmoment wirkt, das heißt, kein zusätzliches Drehmoment, welches zusätzlich zu von den Kolbenelementen 61, 62 bewirkten Drehmomenten auf die Verdichterkurbelwelle 63 wirkt. Beispielsweise kann dann bei dem zwanzigsten Zeitpunkt T20 in dem zweiten Kompressionsraum 59d die Luft als Arbeitsfluid das zweite Kolbenelement in Richtung seines zweiten Totpunkts bewegen, wodurch das Abgas in dem ersten Kompressionsraum 59c verdichtet und somit entgegen einer mittels des neunten Pfeils 70a skizzierten Richtung gefördert wird. Bei dem einundzwanzigsten Zeitpunkt T21 kann dann das Abgas angesaugt und dadurch in den ersten Kompressionsraum 59c eingeleitet werden, da sich das ersten Kolbenelement 61 in die dritte Richtung 71 bewegt, wobei die Luft als das Arbeitsfluid entgegen der mittels des Pfeils 72b skizzierten Richtung mittels des zweiten Kolbenelements 62 aus dem zweiten Kompressionsraum 59d ausgeschoben wird.As an alternative to the processes in the 6 At the times shown (T20, T21), the pneumatic piston compressor can function or be operated in reverse. This can be understood in particular as follows: In particular, if, for example, at the twentieth point in time T20 the pressure in the second compression chamber 59d, referred to in particular as back pressure, is particularly high or too high, then the pneumatic piston compressor, in particular the compressor crankshaft 63 and the piston elements 61, 62, stop. In addition, it can happen that the pneumatic piston compressor backwards and thus opposite to the operation in the 6 times shown (T20, T21) is running. This can be the case, in particular, when no external torque acts on the compressor crankshaft 63 or an external torque counteracting a direction of rotation of the compressor crankshaft 63 about the compressor crankshaft axis of rotation, in relation to the pneumatic piston compressor, i.e. no additional torque which is generated in addition to that by the piston elements 61 , 62 caused torques on the compressor crankshaft 63 acts. For example, at the twentieth point in time T20 in the second compression chamber 59d, the air as the working fluid can move the second piston element in the direction of its second dead center, as a result of which the exhaust gas in the first compression chamber 59c is compressed and thus conveyed in the opposite direction indicated by the ninth arrow 70a. At the twenty-first point in time T21, the exhaust gas can then be sucked in and thus introduced into the first compression chamber 59c, since the first piston element 61 moves in the third direction 71, with the air as the working fluid being displaced by the second Piston element 62 is pushed out of the second compression chamber 59d.

Vorzugsweise ist die Verdichterkurbelwelle 63 derart ausgebildet, dass ein besonders guter Rundlauf der Verdichterkurbelwelle 63 erzielt werden kann. Vorzugsweise ist ein erster Hebelarm zwischen der ersten Verbindungsstelle V1 und der Verdichterkurbelwellendrehachse 63a kleiner als ein zweiter Hebelarm zwischen der zweiten Verbindungsstelle V2 und der Verdichterkurbelwellendrehachse 63a. Die Hebelarme können insbesondere als Kurbelwellenarme bezeichnet werden. Vorzugsweise ist eine erste, den ersten Kompressionsraum 59c teilweise begrenzende Fläche 61b des ersten Kolbenelements 61 größer als eine zweite, den zweiten Kompressionsraum 59d teilweise begrenzende Fläche 62b des zweiten Kolbenelements 62. Ein Differenzdruck zwischen den Kompressionsräumen 59c, d und eine Volumenlieferung, insbesondere an verdichteter Luft, pro Hub der Kolbenelemente 61, 62 hängen von einem Flächenverhältnis von Flächeneinhalten der ersten Fläche 61b zu der zweiten Fläche 62b und von einem Verhältnis der Hebelarme ab. Somit kann die Druckdifferenz mittels des Flächenverhältnis und des Verhältnisses der Hebelarme eingestellt werden.The compressor crankshaft 63 is preferably designed in such a way that a particularly good concentricity of the compressor crankshaft 63 can be achieved. Preferably, a first lever arm between the first connection point V1 and the compressor crankshaft axis of rotation 63a is smaller than a second lever arm between the second connection point V2 and the compressor crankshaft axis of rotation 63a. In particular, the lever arms can be referred to as crankshaft arms. A first surface 61b of the first piston element 61, partially delimiting the first compression space 59c, is preferably larger than a second surface 62b of the second piston element 62, partially delimiting the second compression space 59d Air, per stroke of the piston elements 61, 62 depend on an area ratio of areas of the first surface 61b to the second surface 62b and on a ratio of the lever arms. Thus, the pressure difference can be adjusted by means of the area ratio and the ratio of the lever arms.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der pneumatische Kolbenverdichter jeweils drei der ersten und der zweiten Kammern 59a, b auf. Das heißt, es können zusätzlich zu der ersten Kammer 59a noch zwei weitere der ersten Kammern 59a vorgesehen sein, welche sich hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder ihrer Kinematik voneinander unterscheiden können, und zusätzlich zu der zweiten Kammer 59b noch zwei weitere der zweiten Kammern 59b vorgesehen sein, welche sich hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder ihrer Kinematik voneinander unterscheiden können. Ein einer zweiten der ersten Kammern zugeordnetes, Pleuelelement kann an einer dritten Verbindungsstelle V3 mit der Verdichterkurbelwelle 63 gelenkig verbunden sein. Ein einer zweiten der zweiten Kammern zugeordnetes, Pleuelelement kann einer vierten Verbindungsstelle V4 mit der Verdichterkurbelwelle 63 gelenkig verbunden sein. Ein der dritten der ersten Kammern zugeordnetes, Pleuelelement kann an einer fünften Verbindungsstelle V5 mit der Verdichterkurbelwelle 63 gelenkig verbunden sein. Ein der dritten der zweiten Kammern zugeordnetes, Pleuelelement kann an einer sechsten Verbindungsstelle V6 mit der Verdichterkurbelwelle 63 gelenkig verbunden sein. Dabei sind die erste, die dritte und die fünfte Verbindungsstelle V1, V3, V5 vorzugsweise in Umfangsrichtung der Verdichterkurbelwelle 63 jeweils gleichverteilt auf der Verdichterkurbelwelle 63 angeordnet. Dabei sind die zweite, die vierte und die sechste Verbindungsstelle V2, V4, V6 vorzugsweise in Umfangsrichtung der Verdichterkurbelwelle 63 jeweils gleichverteilt auf der Verdichterkurbelwelle 63 angeordnet. Die erste und die zweite Verbindungsstelle V1, V2 befinden sich auf einer gedachten, ersten Geraden, welche ausgehend von der Verdichterkurbelwellendrehachse 63a in radialer Richtung der Verdichterkurbelwelle 63 nach außen verläuft. Die dritte und die vierte Verbindungsstelle V3, V4 befinden sich auf einer gedachten, schräg zu der ersten Geraden verlaufenden, zweiten Geraden welche ausgehend von der Verdichterkurbelwellendrehachse 63a in radialer Richtung der Verdichterkurbelwelle 63 nach außen verläuft. Die fünfte und die sechste Verbindungsstelle V5, V6 befinden sich auf einer gedachten, schräg zu der zweiten Geraden verlaufenden, dritten Geraden welche ausgehend von der Verdichterkurbelwellendrehachse 63a in radialer Richtung der Verdichterkurbelwelle 63 nach außen verläuft. Bei dieser Ausführungsform kann der als pneumatischer Kolbenverdichter ausgebildete vierte Verdichter 54 auch von selbst anlaufen beziehungsweise starten, solange nur auf der Primärseite genügend Druck anliegt, da sich in dem jeweiligen Verdichterarbeitsspiel niemals alle Kolbenelemente zeitgleich in ihrem jeweiligen ersten Totpunkt befinden können.In a preferred embodiment, the pneumatic piston compressor has three each of the first and the second chambers 59a,b. This means that in addition to the first chamber 59a, two more of the first chambers 59a can be provided, which can differ from one another in terms of their geometry and/or their kinematics, and two more of the second chambers 59b can be provided in addition to the second chamber 59b be, which can differ from each other in terms of their geometry and / or their kinematics. A connecting rod element assigned to a second of the first chambers can be articulated to the compressor crankshaft 63 at a third connection point V3. A connecting rod element assigned to a second of the second chambers can be connected in an articulated manner to the compressor crankshaft 63 at a fourth connection point V4. A connecting rod element assigned to the third of the first chambers can be articulated to the compressor crankshaft 63 at a fifth connection point V5. A connecting rod element assigned to the third of the second chambers can be articulated to the compressor crankshaft 63 at a sixth connection point V6. The first, the third and the fifth connection points V1, V3, V5 are preferably arranged equally distributed on the compressor crankshaft 63 in the circumferential direction of the compressor crankshaft 63. The second, fourth and sixth connection points V2, V4, V6 are preferably equally distributed in the circumferential direction of the compressor crankshaft 63 the compressor crankshaft 63 is arranged. The first and the second connection points V1, V2 are located on an imaginary, first straight line, which runs outwards in the radial direction of the compressor crankshaft 63, starting from the axis of rotation 63a of the compressor crankshaft. The third and the fourth connection points V3, V4 are located on an imaginary second straight line which runs obliquely to the first straight line and which runs outwards in the radial direction of the compressor crankshaft 63 starting from the compressor crankshaft axis of rotation 63a. The fifth and the sixth connection points V5, V6 are located on an imaginary third straight line which runs obliquely to the second straight line and which runs outwards in the radial direction of the compressor crankshaft 63 starting from the compressor crankshaft axis of rotation 63a. In this embodiment, the fourth compressor 54, which is designed as a pneumatic piston compressor, can also start up or start by itself as long as there is sufficient pressure on the primary side, since all piston elements can never be in their respective first dead center at the same time in the respective compressor working cycle.

Vorzugsweise wird die der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete jeweilige Kammereinlassventileinrichtung 66, 68 geöffnet, wenn sich das der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete Kolbenelement 61, 62 in seinem ersten Totpunkt befindet. Vorzugsweise wird die der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete jeweilige Kammereinlassventileinrichtung 66, 68 geschlossen, wenn sich das der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete Kolbenelement 61, 62 in seinem zweiten Totpunkt befindet. Vorzugsweise wird die der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete jeweilige Kammerauslassventileinrichtung 67, 69 geöffnet, wenn sich das der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete Kolbenelement 61, 62 in seinem zweiten Totpunkt befindet. Vorzugsweise wird die der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete jeweilige Kammerauslassventileinrichtung 67, 69 geschlossen, wenn sich das der jeweiligen Kammer 59a, b zugeordnete Kolbenelement 61, 62 in seinem ersten Totpunkt befindet. Das bedeutet, dass die Kammerventileinrichtungen 66-69 in dem jeweiligen Verdichterarbeitsspiel jeweils über einen 180° Winkel der Verdichterkurbelwelle 63 geöffnet beziehungsweise geschlossen sind. Die erste und die zweite Kammer 59a, b bilden gemeinsam ein erstes Zylinderpaar. Die zweite der ersten Kammern und die zweite der zweiten Kammern bilden gemeinsam ein zweites Zylinderpaar. Die dritte der ersten Kammern und die dritte der zweiten Kammern bilden gemeinsam ein drittes Zylinderpaar. Die jeweiligen Zylinderpaare können aber müssen nicht zwingend geometrisch identisch ausgebildet sein. Beispielsweise können jeweilige Hubzapfenradien, welche jeweils der ersten, der dritten und der fünften Verbindungsstelle V1, V3, V5 zugeordnet sind, aber müssen nicht unbedingt identisch sein und jeweilige Hubzapfenradien, welche jeweils der zweiten, der vierten und der sechsten Verbindungsstelle V2, V4, V6 zugeordnet sind, können aber müssen nicht unbedingt identisch sein. Dadurch kann beispielsweise ein Zielkonflikt hinsichtlich Ansprechverhalten und Performance, insbesondere hinsichtlich besonders hohem Massenstroms und besonders hohem Verdichtungsdrucks, vermieden werden.The respective chamber inlet valve device 66, 68 assigned to the respective chamber 59a, b is preferably opened when the piston element 61, 62 assigned to the respective chamber 59a, b is in its first dead center. The respective chamber inlet valve device 66, 68 assigned to the respective chamber 59a, b is preferably closed when the piston element 61, 62 assigned to the respective chamber 59a, b is in its second dead center. Preferably, the respective chamber outlet valve device 67, 69 assigned to the respective chamber 59a, b is opened when the piston element 61, 62 assigned to the respective chamber 59a, b is in its second dead center. The respective chamber outlet valve device 67, 69 assigned to the respective chamber 59a, b is preferably closed when the piston element 61, 62 assigned to the respective chamber 59a, b is in its first dead center. This means that the chamber valve devices 66-69 are opened or closed over a 180° angle of the compressor crankshaft 63 in the respective compressor working cycle. The first and second chambers 59a,b together form a first pair of cylinders. The second of the first chambers and the second of the second chambers together form a second pair of cylinders. The third of the first chambers and the third of the second chambers together form a third pair of cylinders. The respective pairs of cylinders can, but do not necessarily have to, be designed to be geometrically identical. For example, respective crank pin radii associated with the first, third and fifth connection points V1, V3, V5 may, but need not be, identical and respective crank pin radii associated with the second, fourth and sixth connection points V2, V4, V6 associated, but need not necessarily be identical. As a result, for example, a conflict of objectives with regard to response behavior and performance, in particular with regard to particularly high mass flow and particularly high compression pressure, can be avoided.

Der pneumatische Kolbenverdichter kann je nach Auslegung sowohl ein besonders großes Luftvolumen über ein besonders kleines Druckdelta verdichten als auch umgekehrt ein bereits besonders hoch verdichtetes Luftvolumen noch stärker verdichten. Um Rotationsträgheiten besonders gering und damit ein Ansprechverhalten möglichst gut auszulegen, kann das Verdichten des bereits besonders hoch verdichteten Luftvolumens besonders gut geeignet sein, wobei vorzugsweise auf der Sekundärseite besonders geringe Kolbendurchmesser, insbesondere geringere Kolbendurchmesser als auf der Primärseite, eingesetzt werden. Prinzipiell kann jeder der Verdichter 49, 50, 53, 54 als pneumatischer Kolbenverdichter ausgebildet sein, wenn die jeweiligen Verdichter 49, 50, 53, 54 hierfür mit dem Abgas, insbesondere aus dem zweiten Längenbereich 64a, versorgt werden. Um seine jeweilige Verdichterkurbelwellendrehzahl in einem vorhersehbaren Drehzahlbereich zu halten, kann die jeweilige Verdichterkurbelwelle 63 mechanisch an die Abtriebswelle 9 gekoppelt werden und/oder dritte Verdichter 53 kann als pneumatischen Kolbenverdichter ausgebildet sein.Depending on the design, the pneumatic piston compressor can both compress a particularly large volume of air via a particularly small pressure delta and, conversely, compress an already particularly highly compressed volume of air even more. In order to design particularly low rotational inertia and thus a response behavior that is as good as possible, the compression of the already particularly highly compressed air volume can be particularly well suited, with particularly small piston diameters preferably being used on the secondary side, in particular smaller piston diameters than on the primary side. In principle, each of the compressors 49, 50, 53, 54 can be designed as a pneumatic piston compressor if the respective compressors 49, 50, 53, 54 are supplied with the exhaust gas for this purpose, in particular from the second length region 64a. In order to keep its respective compressor crankshaft speed within a foreseeable speed range, the respective compressor crankshaft 63 can be mechanically coupled to the output shaft 9 and/or the third compressor 53 can be designed as a pneumatic piston compressor.

In einer weiteren Ausführungsform des pneumatischen Kolbenverdichters soll die Verdichtung jeweils immer nur in dieselbe Richtung erfolgen, sodass eine Drehrichtungsumkehr unterbunden wird beziehungsweise nicht durchgeführt wird. Dies wäre beispielsweise derart realisierbar, indem an der Verdichterkurbelwelle 63 ein Freilauf, insbesondere ein Klinkenfreilauf, gegenüber dem Verdichtergehäuse 60 vorgesehen ist. Alternativ dazu kann ein Rückstauventil stromab der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 vorgesehen werden.In a further embodiment of the pneumatic piston compressor, the compression should always take place in the same direction, so that a reversal of the direction of rotation is prevented or is not carried out. This could be realized, for example, in that a freewheel, in particular a ratchet freewheel, is provided on the compressor crankshaft 63 in relation to the compressor housing 60 . As an alternative to this, a back pressure valve can be provided downstream of the first chamber inlet valve device 66 .

In einer weiteren Ausführungsform des vierten Verdichters 54 ist ein mittels des vierten Verdichters 54 geförderter Volumenstrom besonders hoch bei gleichzeitig besonders geringer insbesondere als Druckdelta bezeichneten Druckdifferenz, insbesondere in dem Ansaugtrakt 11a, stromauf und stromab des vierten Verdichters 54. Hierfür kann eine jeweilige Geometrie der Kolbenelemente 61, 62 derart ausgebildet sein, dass sich die jeweiligen Kolbendurchmesser der Kolbenelemente 61, 62 auf Primär- und Sekundärseite nicht stark unterscheiden und damit zumindest ähnlich groß sind. Zudem kann ein besonders großer Kolbenhub der Kolbenelemente 61, 62 vorteilhaft sein.In a further embodiment of fourth compressor 54, a volume flow delivered by means of fourth compressor 54 is particularly high with a simultaneously particularly low pressure difference, referred to in particular as pressure delta, particularly in intake tract 11a, upstream and downstream of fourth compressor 54. A respective geometry of the piston elements can do this 61, 62 be designed in such a way that the respective piston diameters of the piston elements 61, 62 on the primary and secondary side do not differ greatly and are therefore at least of a similar size. In addition, can a particularly large piston stroke of the piston elements 61, 62 can be advantageous.

In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die förderbare beziehungsweise einstellbare Druckdifferenz besonders groß ist. Hierfür können mehrere Zylinderpaare beziehungsweise Kammerpaare vorgesehen sein. Beispielsweise kann bei drei Kammerpaaren ein erstes Kammerpaar hinsichtlich des besonders hohen Volumenstroms bei besonders kleinem Druckdifferenz ausgelegt werden. Beispielweise kann ein zweites der Kammerpaare derart ausgelegt werden, dass die Druckdifferenz besonders ist. Beispielsweise kann ein drittes der Kammerpaare als Zwischenauslegung realisiert werden, das heißt als Kompromiss aus dem besonders großen Volumenstrom bei besonders geringer Druckdifferenz und der besonders großen Druckdifferenz. Dadurch kann beispielsweise bei steigendem Druck auf der Sekundärseite das erste Kammerpaar seine Förderfähigkeit, insbesondere zuerst, verliert, gefolgt vom zweiten Kammerpaar und das dritte Kammerpaar zuletzt. Daher wäre es denkbar, die Verdichterkurbelwelle 63, insbesondere in Schrittweite hinsichtlich einer geometrischen Abstaffelung der Zylinderpaare, in Teilstücke zu unterteilen, beispielweise zu dritteln, und zwischen den Teilstücken Freiläufe anzuordnen. Dadurch kann ein besonders früh auftretendes Negativdrehmoment an einem Kammerpaar, beispielweise am ersten Kammerpaar, eine Förderfähigkeit der anderen Kammerpaare, beispielsweise das zweite und das dritte Kammerpaar, die Verdichterkurbelwelle 63 nicht bremsen, da der Freilauf zwischen den Teilstücken der Verdichterkurbelwelle 63 nur antreibende Drehmomentübertrag zulassen kann.In a further embodiment, it is provided that the pumpable or adjustable pressure difference is particularly large. Several pairs of cylinders or pairs of chambers can be provided for this purpose. For example, with three pairs of chambers, a first pair of chambers can be designed with regard to the particularly high volume flow with a particularly small pressure difference. For example, a second of the pairs of chambers can be designed in such a way that the pressure difference is special. For example, a third of the chamber pairs can be implemented as an intermediate design, ie as a compromise between the particularly large volume flow at a particularly low pressure difference and the particularly large pressure difference. As a result, for example, when the pressure on the secondary side increases, the first pair of chambers loses its conveyability, in particular first, followed by the second pair of chambers and the third pair of chambers last. It would therefore be conceivable to subdivide the compressor crankshaft 63 into sections, for example into thirds, in particular in increments with regard to a geometric staggering of the pairs of cylinders, and to arrange freewheels between the sections. As a result, a negative torque that occurs particularly early on a pair of chambers, for example on the first pair of chambers, cannot brake the conveyability of the other pairs of chambers, for example the second and the third pair of chambers, the compressor crankshaft 63, since the freewheeling between the sections of the compressor crankshaft 63 can only allow driving torque transmission .

Beispielsweise können die jeweiligen Kammerpaare fluidmechanisch parallelgeschaltet werden. Dadurch können die geförderten und die jeweilige zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 durchströmenden Volumenströme der jeweiligen Kammerpaare in dem fünften Längenbereich 56b zu einem Gesamtvolumenstrom addiert werden. Die maximale Verdichtung zwischen dem fünften Längenbereich 56b und dem zweiten Längenbereich 64a ist dann das Maximum der Verdichtungen der jeweiligen Kammerpaare. Beispielweise können bei drei Kammerpaaren jeweilige Verdichtungsverhältnisse 2:1, 5:1 und 10:1 sein. Dann könnte die maximale Verdichtung 10:1 betragen. Bei der Parallelschaltung können bei den jeweiligen Kammerpaaren die jeweilige erste Kammereinlassventileinrichtung 66 mit dem zweiten Längenbereich 64a, die jeweilige erste Kammerauslassventileinrichtung 67 mit dem dritten Längenbereich 64b, die jeweilige zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 mit dem vierten Längenbereich 56a und die jeweilige zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 mit dem fünften Längenbereich 56b fluidisch verbunden beziehungsweise verbindbar sein.For example, the respective pairs of chambers can be fluid-mechanically connected in parallel. As a result, the pumped volume flows and the volume flows flowing through the respective second chamber outlet valve device 69 of the respective chamber pairs in the fifth length region 56b can be added to form a total volume flow. The maximum compression between the fifth longitudinal area 56b and the second longitudinal area 64a is then the maximum of the compressions of the respective pairs of chambers. For example, with three pairs of chambers, respective compression ratios can be 2:1, 5:1 and 10:1. Then the maximum compression could be 10:1. In the case of the parallel connection, the respective first chamber inlet valve device 66 with the second length range 64a, the respective first chamber outlet valve device 67 with the third length range 64b, the respective second chamber inlet valve device 68 with the fourth length range 56a and the respective second chamber outlet valve device 69 with the fifth length range 56b be fluidically connected or connectable.

Eine weitere Ausführungsform ist eine fluidmechanische Reihenschaltung der Kammerpaare. Dabei kann die maximale Verdichtung dem Produkt aller jeweiligen Verdichtungsverhältnisse der jeweiligen Kammerpaare entsprechen. Bei beispielweise drei Kammerpaaren mit den jeweiligen Verdichtungsverhältnissen von 2:1, 5:1 und 10:1 könnte ein gesamtes Verdichtungsverhältnis beziehungsweise die maximale Verdichtung zwischen dem fünften Längenbereich 56b und dem zweiten Längenbereich 64a dann 100:1 betragen.A further embodiment is a fluid-mechanical series connection of the pairs of chambers. In this case, the maximum compression can correspond to the product of all the respective compression ratios of the respective pairs of chambers. In the case of, for example, three pairs of chambers with the respective compression ratios of 2:1, 5:1 and 10:1, an overall compression ratio or the maximum compression between the fifth length region 56b and the second length region 64a could then be 100:1.

Bei der Reihenschaltung können beispielsweise bei einem ersten der jeweiligen Kammerpaare folgende fluidische Verbindungen bestehen beziehungsweise bewirkbar sein:

• die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des ersten Kammerpaars kann mit dem zweiten Längenbereich 64a und/oder
• die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 des ersten Kammerpaars kann mit dem dritten Längenbereich 64b und/oder
• die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 des ersten Kammerpaars kann mit dem vierten Längenbereich 56a und/oder
• die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 des ersten Kammerpaars kann mit der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 einer zweiten der Kammerpaare und der zweiten Kammereinlassventileinrichtung 68 des zweiten Kammerpaars fluidisch verbunden beziehungsweise verbindbar sein.

With the series connection, for example, the following fluidic connections can exist or can be effected in a first of the respective chamber pairs:

• The first chamber inlet valve device 66 of the first pair of chambers can be connected to the second length region 64a and/or
• The first chamber outlet valve device 67 of the first pair of chambers can be connected to the third length region 64b and/or
• The second chamber inlet valve device 68 of the first pair of chambers can be connected to the fourth length region 56a and/or
• the second chamber outlet valve device 69 of the first chamber pair can be fluidically connected or connectable to the first chamber inlet valve device 66 of a second of the chamber pairs and the second chamber inlet valve device 68 of the second chamber pair.

Bei der Reihenschaltung können beispielsweise bei dem zweiten Kammerpaar folgende fluidische Verbindungen bestehen beziehungsweise bewirkbar sein:

• die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des zweiten Kammerpaars kann mit der zweiten Kammereinlassventileinrichtung 68 des zweiten Kammerpaars und mit der zweiten Kammerauslassventileinrichtung 69 des ersten Kammerpaars und/oder
• die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 des zweiten Kammerpaars kann mit dem zweiten Längenbereich 64a und mit der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 des ersten Kammerpaars und/oder
• die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 des zweiten Kammerpaars kann mit der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 des zweiten Kammerpaars und mit der zweiten Kammerauslassventileinrichtung 69 des ersten Kammerpaars und/oder
• die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 des zweiten Kammerpaars kann mit der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 eines dritten der Kammerpaare und der zweiten Kammereinlassventileinrichtung 68 des dritten Kammerpaars fluidisch verbunden beziehungsweise verbindbar sein.

With the series connection, for example, the following fluidic connections can exist or can be effected in the second pair of chambers:

• the first chamber inlet valve device 66 of the second pair of chambers can be connected to the second chamber inlet valve device 68 of the second pair of chambers and to the second chamber outlet valve device 69 of the first pair of chambers and/or
• the first chamber outlet valve device 67 of the second pair of chambers can be connected to the second longitudinal region 64a and to the first chamber inlet valve device 66 of the first pair of chambers and/or
• the second chamber inlet valve device 68 of the second pair of chambers can be connected to the first chamber inlet valve device 66 of the second pair of chambers and to the second chamber outlet valve device 69 of the first pair of chambers and/or
• the second chamber outlet valve device 69 of the second pair of chambers can be fluidically connected or connectable to the first chamber inlet valve device 66 of a third of the chamber pairs and the second chamber inlet valve device 68 of the third chamber pair.

Bei der Reihenschaltung können beispielsweise bei dem dritten Kammerpaar folgende fluidische Verbindungen bestehen beziehungsweise bewirkbar sein:

• die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des dritten Kammerpaars kann mit der zweiten Kammereinlassventileinrichtung 68 des dritten Kammerpaars und mit der zweiten Kammerauslassventileinrichtung 69 des zweiten Kammerpaars und/oder
• die erste Kammerauslassventileinrichtung 67 des dritten Kammerpaars kann mit der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 des zweiten Kammerpaars und/oder
• die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 des dritten Kammerpaars kann mit der ersten Kammereinlassventileinrichtung 66 des dritten Kammerpaars und mit der zweiten Kammerauslassventileinrichtung 69 des zweiten Kammerpaars und/oder
• die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 des dritten Kammerpaars kann mit dem fünften Längenbereich 56b fluidisch verbunden beziehungsweise verbindbar sein.

With the series connection, for example, the following fluidic connections can exist or can be effected in the third pair of chambers:

• the first chamber inlet valve device 66 of the third pair of chambers can be connected to the second chamber inlet valve device 68 of the third pair of chambers and to the second chamber outlet valve device 69 of the second pair of chambers and/or
• The first chamber outlet valve device 67 of the third pair of chambers can be connected to the first chamber inlet valve device 66 of the second pair of chambers and/or
• the second chamber inlet valve device 68 of the third pair of chambers can be connected to the first chamber inlet valve device 66 of the third pair of chambers and to the second chamber outlet valve device 69 of the second pair of chambers and/or
• the second chamber outlet valve device 69 of the third chamber pair can be fluidically connected or connectable to the fifth length region 56b.

Vorzugsweise sind ab dem zweiten Kammerpaar, das heißt, beispielweise bei dem zweiten und dem dritten Kammerpaar die jeweilige erste Kammereinlassventileinrichtung 66 und die jeweilige zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 des jeweiligen Kammerpaars fluidisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar. Dabei sind die jeweiligen ersten Kammereinlassventileinrichtungen 66 und die jeweiligen zweiten Kammereinlassventileinrichtungen 68 allerdings vorzugsweise nicht gleichzeitig geöffnet, sodass die jeweiligen ersten und zweiten Kompressionsräume 59c, 59d nicht fluidisch miteinander verbunden sind.Preferably, starting from the second pair of chambers, that is, for example in the second and the third pair of chambers, the respective first chamber inlet valve device 66 and the respective second chamber inlet valve device 68 of the respective pair of chambers are or can be fluidly connected to one another. However, the respective first chamber inlet valve devices 66 and the respective second chamber inlet valve devices 68 are preferably not opened at the same time, so that the respective first and second compression chambers 59c, 59d are not fluidically connected to one another.

Für eine Umschaltbarkeit zwischen der Reihenschaltung und Parallelschaltung können ab dem zweiten Kammerpaar folgende fluidische Verbindungen vorgesehen beziehungsweise bewirkbar gemacht werden, welche mit schaltbaren Durchgangsventilen versehen werden können, wodurch die Verbindungen jeweils offen oder geschlossen gehalten werden können. Dies ist exemplarisch für das zweite und das dritte Kammerpaar gezeigt:

Zweites Kammerpaar:
- • die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des zweiten Kammerpaars kann mit dem zweiten Längenbereich 64a und/oder
- • die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des zweiten Kammerpaars kann mit der zweiten Kammerauslassventileinrichtung 69 des ersten Kammerpaars und/oder
- • die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 des zweiten Kammerpaars kann mit dem vierten Längenbereich 56a und/oder
- • die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 des zweiten Kammerpaars kann mit dem fünften Längenbereich 56b fluidisch verbunden beziehungsweise verbindbar sein.
Drittes Kammerpaar:
- • die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des dritten Kammerpaars kann mit dem zweiten Längenbereich 64a und/oder
- • die erste Kammereinlassventileinrichtung 66 des dritten Kammerpaars kann mit der zweiten Kammerauslassventileinrichtung 69 des zweiten Kammerpaars und/oder
- • die zweite Kammereinlassventileinrichtung 68 des dritten Kammerpaars kann mit dem vierten Längenbereich 56a und/oder
- • die zweite Kammerauslassventileinrichtung 69 des dritten Kammerpaars kann mit dem fünften Längenbereich 56b fluidisch verbunden beziehungsweise verbindbar sein.

For switchability between series connection and parallel connection, the following fluidic connections can be provided or made effective from the second pair of chambers, which can be provided with switchable straight-through valves, whereby the connections can be kept open or closed. This is shown as an example for the second and third pair of chambers:

Second pair of chambers:
- • The first chamber inlet valve device 66 of the second pair of chambers can be connected to the second length region 64a and/or
- • The first chamber inlet valve device 66 of the second pair of chambers can be connected to the second chamber outlet valve device 69 of the first pair of chambers and/or
- • the second chamber inlet valve device 68 of the second pair of chambers can be connected to the fourth length region 56a and/or
- • the second chamber outlet valve device 69 of the second pair of chambers can be fluidically connected or connectable to the fifth length region 56b.
Third pair of chambers:
- • The first chamber inlet valve device 66 of the third chamber pair can be connected to the second length region 64a and/or
- • The first chamber inlet valve device 66 of the third pair of chambers can be connected to the second chamber outlet valve device 69 of the second pair of chambers and/or
- • The second chamber inlet valve device 68 of the third pair of chambers can be connected to the fourth length region 56a and/or
- • the second chamber outlet valve device 69 of the third chamber pair can be fluidically connected or connectable to the fifth length region 56b.

Vorzugsweise sind ab dem zweiten Kammerpaar je Kammerpaar vier der Durchgangsventile vorgesehen. Insbesondere dadurch, dass das Umschalten der Durchgangsventile synchron erfolgen kann, kann ein einziger Aktuator zur Betätigung aller Durchgangsventile vorgesehen sein.Preferably, four of the through valves are provided from the second pair of chambers per pair of chambers. In particular, because the two-way valves can be switched over synchronously, a single actuator can be provided to actuate all the two-way valves.

Damit abgeschaltete Zylinderpaare nicht exakt in einem ihrer Totpunkte zur Ruhe kommen können und von selbst nicht mehr anlaufen würden, kann ein situativer oder regelmäßiger Drehimpulsübertrag bereits rotierender Teilstücke der Verdichterkurbelwelle 63 auf stillstehende Teilstücke der Verdichterkurbelwelle 63 vorgesehen sein. Insbesondere der situative Drehmomentenübertrag kann beispielweise mittels wenigstens einem zwischen den Teilstücken angeordneten Kupplungselements realisiert werden, welches zum Drehimpulsübertrag geschlossen wird, sodass ein Drehmoment von einem der Teilstücke über das Kupplungselement auf ein anderes der Teilstücke übertragen werden kann. Insbesondere der regelmäßige Drehmomentenübertrag kann dadurch realisiert werden, dass die Freiläufe, insbesondere Klinkenfreiläufe, in Freilaufrichtung nicht ideal beziehunsgweise vollständig drehmomentenfrei sind.So that switched-off pairs of cylinders cannot come to rest exactly in one of their dead centers and would no longer start up by themselves, a situational or regular angular momentum transfer from already rotating parts of the compressor crankshaft 63 to stationary parts of the compressor crankshaft 63 can be provided. In particular, the situational torque transfer can be realized, for example, by means of at least one arranged between the sections clutch element, which is closed for angular momentum transfer, so that a torque can be transmitted from one of the sections via the clutch element to another of the sections. In particular, the regular transfer of torque can be realized in that the freewheels, in particular ratchet freewheels, are not ideal or completely torque-free in the freewheeling direction.

Eine solche Abstaffelung von Fördervolumina und -Drücken innerhalb derselben Antriebskomponente beziehungsweise Ansaugtraktkomponente könnte auch die in 1 dargestellte Reihenschaltung inklusive Verwendung beziehungsweise Verbau mehrerer, insbesondere rotatorischer, Verdichter (49, 50, 53) funktional ersetzen. Dadurch kann der den Ansaugtrakt 11b besonders einfach und/oder besonders kompakt ausgeführt werden.Such a staggering of delivery volumes and pressures within the same drive component or intake tract component could also 1 functionally replace the illustrated series connection including the use or installation of several, in particular rotary, compressors (49, 50, 53). As a result, the intake tract 11b can be designed in a particularly simple and/or particularly compact manner.

In dem Ausführungsbeispiel ist in dem dritten Zweig 64 des Abgastrakts 11b ein in Strömungsrichtung des den dritten Zweig 64 durchströmenden Abgas stromauf des vierten Verdichters 54 angeordnetes, fünftes Ventil 74 angeordnet, mittels welchem ein zweiter Abgasmassenstrom des den dritten Zweig 64, insbesondere den vierten Verdichter 54, durchströmenden Abgases einstellbar ist. Vorzugsweise ist der erste Abgasmassenstrom größer als der zweite Abgasmassenstrom, sodass eine größere Menge des Abgases durch die Turbine 48 strömt als durch den vierten Verdichter 54. In dem Ausführungsbeispiel werden der zweite Längenbereich 64a und der vierte Zweig 65 in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 11b durchströmenden Abgases stromab des Turbinenrads 48a zusammengeführt. Das zusammengeführte Abgas durchströmt einen Strömungspfad 83 des Abgastrakts 11b.In the exemplary embodiment, a fifth valve 74 is arranged in the third branch 64 of the exhaust tract 11b in the flow direction of the exhaust gas flowing through the third branch 64, upstream of the fourth compressor 54, by means of which a second exhaust gas mass flow of the third branch 64, in particular the fourth compressor 54 , through-flowing exhaust gas is adjustable. The first exhaust gas mass flow is preferably greater than the second exhaust gas mass flow, so that a larger quantity of the exhaust gas flows through the turbine 48 than through the fourth compressor 54. In the exemplary embodiment, the second length region 64a and the fourth branch 65 are in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust tract 11b merged downstream of the turbine wheel 48a. The combined exhaust gas flows through a flow path 83 of the exhaust tract 11b.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Ansaugtrakt 11a wenigstens einen den Kolben 4 umgehenden, zweiten Luftkanal 75, über welchen die Luft unter Umgehung des Kolbens 4 in den Brennraum 5 einleitbar ist, wobei in dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Luft über drei zweite Luftkanäle 75 in die drei Brennräume 5 einleitbar ist. Dabei ist die von den zweiten Luftkanälen 75 in die Brennräume 5 einleitbare Luft über separat von der Ventileinrichtung 13 ausgebildete, Einlassventileinrichtungen den Brennräumen 5 unter Umgehung der Ventileinrichtung 13 zuführbar, wobei jeweils jedem der Brennräume 5 wenigsten eine der Einlassventileinrichtungen zugeordnet ist. Die Einlassventileinrichtungen können als Einlassventile ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Einlassventileinrichtungen und die zweiten Luftkanäle 75 zumindest teilweise in dem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine 1 angeordnet.In a further embodiment, the intake tract 11a comprises at least one second air duct 75 surrounding the piston 4, via which the air can be introduced into the combustion chamber 5, bypassing the piston 4 1 shown embodiment, the air via three second air ducts 75 in the three combustion chambers 5 can be introduced. The air that can be introduced from the second air ducts 75 into the combustion chambers 5 can be fed to the combustion chambers 5 via inlet valve devices configured separately from the valve device 13, bypassing the valve device 13, with each of the combustion chambers 5 being assigned at least one of the inlet valve devices. The inlet valve devices can be designed as inlet valves. The intake valve devices and the second air channels 75 are preferably arranged at least partially in the cylinder head of the internal combustion engine 1 .

In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Ansaugtrakt 11a einen von der Luft durchströmbaren, sechsten Längenbereich 76 auf, über welchen die in die Brennräume 5 über die zweiten Luftkanäle 75 einleitbare Luft den zweiten Luftkanälen 75 zuführbar ist. Hierfür ist in dem ersten Zweig 55 des Ansaugtrakts 11a in Strömungsrichtung der den ersten Zweig 55 durchströmenden Luft stromab des ersten Verdichters 49 eine dritte Verzweigungsstelle 77 angeordnet, an welcher wenigstens ein Teil der den ersten Zweig 55 durchströmenden Luft aus dem ersten Zweig 55 entnehmbar ist und in den sechsten Längenbereich 76 einleitbar ist. Dabei ist in dem sechsten Längenbereich 76 ein sechstes Ventil 76a angeordnet, mittels welchem die den sechsten Längenbereich 76 durchströmende Luft und somit eine zu den zweiten Luftkanälen 75 zuzuführende Luftmenge einstellbar ist. Zudem weist der Ansaugtrakt 11a in dem Ausführungsbeispiel einen von der Luft durchströmbaren, siebten Längenbereich 78 auf, wobei zwischen dem Reservoir 44 und den ersten Luftkanälen 12 in dem ersten Längenbereich 46 eine vierte Verzweigungsstelle 79 angeordnet, über welche zumindest ein Teil der den ersten Längenbereich 46 durchströmenden Luft aus dem ersten Längenbereich 46 entnehmbar und in den siebten Längenbereich 78 einleitbar ist. Die den siebten Längenbereich 78 durchströmende Luft ist in die zweiten Luftkanäle 75 einleitbar. Somit kann über den siebten Längenbereich 78 wenigstens ein Teil der in dem Reservoir 44 gespeicherten Druckluft über die zweiten Luftkanäle 75 unter Umgehung der Luftkanäle 12 in die Brennräume 5 eingeleitet werden. In dem siebten Längenbereich 78 ist ein siebtes Ventil 80 angeordnet, mittels welchem ein Massenstrom der den siebten Längenbereich 78 durchströmende Luft, insbesondere Druckluft, eingestellt werden kann. In the in the 1 In the exemplary embodiment shown, the intake tract 11a has a sixth longitudinal region 76 through which the air can flow, via which the air that can be introduced into the combustion chambers 5 via the second air ducts 75 can be fed to the second air ducts 75 . For this purpose, a third branch point 77 is arranged in the first branch 55 of the intake tract 11a in the direction of flow of the air flowing through the first branch 55, downstream of the first compressor 49, at which point at least part of the air flowing through the first branch 55 can be removed from the first branch 55 and can be introduced into the sixth longitudinal region 76. A sixth valve 76a is arranged in the sixth longitudinal area 76, by means of which the air flowing through the sixth longitudinal area 76 and thus an amount of air to be supplied to the second air ducts 75 can be adjusted. In addition, the intake tract 11a in the exemplary embodiment has a seventh longitudinal region 78 through which the air can flow, with a fourth branch point 79 being arranged between the reservoir 44 and the first air ducts 12 in the first longitudinal region 46, via which at least part of the first longitudinal region 46 air flowing through can be removed from the first longitudinal region 46 and introduced into the seventh longitudinal region 78 . The air flowing through the seventh length region 78 can be introduced into the second air ducts 75 . At least part of the compressed air stored in the reservoir 44 can thus be introduced into the combustion chambers 5 via the second air ducts 75 , bypassing the air ducts 12 , via the seventh longitudinal region 78 . A seventh valve 80 is arranged in the seventh longitudinal region 78, by means of which a mass flow of the air, in particular compressed air, flowing through the seventh longitudinal region 78 can be adjusted.

Insbesondere dadurch, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 die Luftkanäle 12 und die zweiten Luftkanäle 75 aufweist, ist die Verbrennungskraftmaschine als Zweitaktmotor und als Viertaktmotor betreibbar und somit zwischen dem Zweitaktbetrieb und einem Viertaktbetrieb umschaltbar, was insbesondere als Wechselbetrieb bezeichnet werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt kann, wenn man einen konventionellen Viertaktmotor um die Lufteinblasung durch den Kolben 4 hindurch mittels der Luftkanäle 12 erweitert, die Verbrennungskraftmaschine 1 zwischen dem Zwei- und dem Viertaktbetrieb umgeschaltet werden. In dem jeweiligen Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine 1 führt die Abtriebswelle 9 in dem Viertaktbetrieb zwei vollständige Drehung um ihre Abtriebswellendrehachse 9b aus, das heißt die Abtriebswelle dreht sich um 720° Kurbelwinkel.In particular because the internal combustion engine 1 has the air ducts 12 and the second air ducts 75, the internal combustion engine can be operated as a two-stroke engine and as a four-stroke engine and can therefore be switched between two-stroke operation and four-stroke operation, which can in particular be referred to as alternating operation. In other words, by adding air injection through the piston 4 by means of the air passages 12 to a conventional four-stroke engine, the internal combustion engine 1 can be switched between two-stroke and four-stroke operation. In the respective working cycle of the internal combustion engine 1, the output shaft 9 performs two complete rotations about its output shaft axis of rotation 9b in four-stroke operation, ie the output shaft rotates through a crank angle of 720°.

Bei dem Zweitaktbetrieb wird die in die Brennräume 5 eigeleitete Luft den Brennräumen 5 über die Luftkanäle 12 durch die Kolben 4 hindurch zugeführt. Dabei werden die jeweils einem Brennraum 5 zugeordnete Ventileinrichtung 13 und die jeweils einem Brennraum 5 zugeordnete Auslassventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel jeweils einmal geöffnet und somit bei zwei vollständigen Umdrehungen der Abtriebswelle 9, das heißt pro 720° Kurbelwellenwinkel, jeweils zweimal geöffnet. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweiten Luftkanäle 75 in dem Zweitaktbetrieb nicht von der Luft durchströmt werden und somit abgeschaltet beziehungsweise deaktiviert sind, wobei die Einlassventileinrichtung beispielsweise per vollvariablem Ventiltrieb abschaltbar und in dem jeweiligen Arbeitsspiel somit dauerhaft geschlossen sein kann beziehungsweise muss. Mit anderen Worten ausgedrückt nehmen die zweiten Luftkanäle 75 in dem Zweitaktbetrieb vorzugsweise nicht am Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 teil. Es kann vorgesehen sein, dass in dem Zweitaktbetrieb die zweiten Luftkanäle 75 zumindest bedingt an dem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 teilnehmen und somit in dem jeweiligen Arbeitsspiel von der Luft durchströmt werden, beispielweise sofern an der Einlassventileinrichtung, insbesondere an den Einlassventilen am Zylinderkopf, genügend Luftdruck anliegt beziehungsweise man dies befähigt. Hierfür kann die Frischluft mittels des insbesondere als ATL-Verdichters bezeichneten ersten Verdichters 49 über den sechsten Längenbereich 76 und/oder mittels des Reservoirs 44 über den siebten Längenbereich 78 in die zweiten Luftkanäle 75 eingeleitet werden, wobei die die zweiten Luftkanäle 75 durchströmende Luftmenge mittels des sechsten Ventils 76a und/oder des siebten Ventils 80 eingestellt werden kann. Dadurch kann eine Befüllung der Zylinder 3 beziehungsweise der Brennräume 5 mit Frischluft im Zweitaktbetrieb unterstützt werden, was aufgrund eines besonders kleinen Lufteinblaszeitfenster in dem jeweiligen Arbeitsspiel vor allem bei besonders hohen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine 1 sinnvoll und/oder notwendig sein kann, um das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 1 nicht absinken zu lassen, sondern besonders hochhalten zu können. Idealerweise sollte die Einlassventileinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsspiel nicht an einem Zeitpunkt geöffnet werden, an dem die Spülung des Brennraums 5 noch nicht abgeschlossen ist. Hierzu muss die insbesondere als Einlass-VVT bezeichnete Einlassventileinrichtung entsprechend ausgelegt sein, beispielsweise sollte eine Hubfrequenz der Einlassventile in dem 2-Takt-Betrieb doppelt so hoch sein wie in dem Viertaktbetrieb, und Ventilfedern der Einlassventile können besonders hart vorgespannt sein, um dem einlassseitig an den Einlassventilen anliegenden Luftdruck besonders gut standhalten zu können, damit die Einlassventile in ihrer geschlossenen Position verbleiben und nicht allein durch den anliegenden Luftdruck geöffnet werden können.In two-stroke operation, the air introduced into the combustion chambers 5 is fed to the combustion chambers 5 via the air ducts 12 through the pistons 4 . The valve device 13 assigned to a combustion chamber 5 and the exhaust valve device assigned to a combustion chamber 5 are each opened once in the respective working cycle and thus opened twice for two complete revolutions of the output shaft 9, i.e. per 720° crankshaft angle. It is preferably provided that the second air ducts 75 are not flowed through by the air in the two-stroke operation and are therefore closed off are switched on or deactivated, with the intake valve device being switched off, for example, by a fully variable valve train and thus being permanently closed in the respective working cycle, or must be so. In other words, the second air ducts 75 preferably do not participate in the operation of the internal combustion engine 1 in the two-stroke operation. Provision can be made for the second air ducts 75 to participate at least to a limited extent in the operation of the internal combustion engine 1 in the two-stroke operation and for the air to flow through them in the respective working cycle, for example if there is sufficient air pressure at the inlet valve device, in particular at the inlet valves on the cylinder head or one enables this. For this purpose, the fresh air can be introduced into the second air ducts 75 by means of the first compressor 49, referred to in particular as an ATL compressor, via the sixth longitudinal area 76 and/or by means of the reservoir 44 via the seventh longitudinal area 78, with the amount of air flowing through the second air ducts 75 being fed by means of the sixth valve 76a and/or the seventh valve 80 can be adjusted. As a result, filling of the cylinders 3 or the combustion chambers 5 with fresh air in two-stroke operation can be supported, which can be useful and/or necessary due to a particularly small air injection time window in the respective working cycle, especially at particularly high speeds of the internal combustion engine 1, in order to increase the torque of the internal combustion engine 1 not to sink, but to be able to hold it particularly high. Ideally, the inlet valve device should not be opened in the respective working cycle at a point in time at which the scavenging of the combustion chamber 5 has not yet been completed. For this purpose, the intake valve device, which is referred to in particular as an intake VVT, must be designed accordingly, for example, a stroke frequency of the intake valves in 2-stroke operation should be twice as high as in four-stroke operation, and valve springs of the intake valves can be prestressed particularly hard in order to adapt to the intake side to be able to withstand the air pressure applied to the intake valves particularly well, so that the intake valves remain in their closed position and cannot be opened solely by the air pressure applied.

Bei dem Viertaktbetrieb wird die in die Brennräume 5 eigeleitete Luft den Brennräumen 5 über die zweiten Luftkanäle 75 zugeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt bleibt die insbesondere als konventionelle Einlassventile am Zylinderkopf bezeichnete Einlassventileinrichtung, insbesondere für den Viertaktbetrieb, erhalten. Dabei werden in dem Viertaktbetrieb die den Brennräumen 5 zugeordneten Einlassventileinrichtungen und die den Brennräumen 5 zugeordneten Auslassventileinrichtungen in dem jeweiligen Arbeitsspiel jeweils einmal geöffnet und somit bei zwei vollständigen Umdrehungen der Abtriebswelle 9, das heißt pro 720° Kurbelwellenwinkel, jeweils einmal geöffnet. Dabei werden in dem Viertaktbetrieb die Luftkanäle 12 vorzugsweise nicht von der Luft durchströmt. Die Luftkanäle 12 sind somit also vorzugsweise abgeschaltet beziehungsweise deaktiviert, wobei die Ventileinrichtung 13 hierfür abschaltbar und in dem jeweiligen Arbeitsspiel somit vorzugsweise dauerhaft geschlossen ist.In four-stroke operation, the air introduced into the combustion chambers 5 is fed to the combustion chambers 5 via the second air ducts 75 . In other words, the intake valve device, referred to in particular as conventional intake valves on the cylinder head, is retained, in particular for four-stroke operation. In the four-stroke operation, the intake valve devices assigned to the combustion chambers 5 and the exhaust valve devices assigned to the combustion chambers 5 are each opened once in the respective working cycle and thus opened once for two complete revolutions of the output shaft 9, i.e. per 720° crankshaft angle. In this case, the air ducts 12 are preferably not flowed through by the air in the four-stroke operation. The air ducts 12 are thus preferably switched off or deactivated, with the valve device 13 being able to be switched off for this purpose and thus preferably being permanently closed in the respective working cycle.

Es kann vorgesehen sein, dass in dem Viertaktbetrieb die Luft über beide Luftkanäle 12, 75 in den jeweiligen Brennraum 5 eingeleitet wird, wodurch mittels des Luftkanals 12 beziehungsweise der Ventileinrichtung 13, insbesondere im Übergang von Ansaugen zu verdichten, die Füllung des jeweiligen Brennraums 5 mit der Frischluft besonders erhöht werden kann. Das kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn der jeweilige Brennraum 5 zu einem Zeitpunkt in dem jeweiligen Arbeitsspiel weniger Luft hat als gewünscht. Dies wiederum könnte beispielweise der Fall sein, wenn ein Einlassventilhub des Einlassventils oder ein Zeitfenster, bei welchem das Einlassventil in dem jeweiligen Arbeitsspiel geöffnet ist, zu klein ist für genügend Luftbefüllung, beispielweise infolge von Bauraumrestriktionen und/oder besonders hoher Drehzahl, und/oder wenn ein Luftdruck der den zweiten Luftkanal 75 durchströmenden Luft zu niedrig ist, den jeweiligen Brennraum 5 adäquat zu befüllen. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn keine Luft über den siebten Längenbereich 78 den zweiten Luftkanälen 75 zuführbar ist und die durch den sechsten Längenbereich 76 durchströmende Luft zu wenig verdichtet ist, weil beispielsweise entweder der erste Verdichter 49 nicht stark genug verdichtet beziehungsweise verdichten kann, beispielweise bei besonders niedriger Drehzahl, was insbesondere als Turboloch bezeichnet werden kann, oder der erste Verdichter 49 gar nicht vorhanden ist.Provision can be made for the air to be introduced into the respective combustion chamber 5 via both air ducts 12, 75 in four-stroke operation, whereby the filling of the respective combustion chamber 5 with of the fresh air can be particularly increased. This can be useful in particular when the respective combustion chamber 5 has less air than desired at a point in time in the respective working cycle. This in turn could be the case, for example, if an intake valve lift of the intake valve or a time window in which the intake valve is open in the respective working cycle is too small for sufficient air filling, for example as a result of space restrictions and/or particularly high engine speeds, and/or if an air pressure of the air flowing through the second air channel 75 is too low to adequately fill the respective combustion chamber 5 . This would be the case, for example, if no air could be fed to the second air ducts 75 via the seventh longitudinal region 78 and the air flowing through the sixth longitudinal region 76 was not compressed enough because, for example, the first compressor 49 was not compressing or cannot compress sufficiently, for example at a particularly low speed, which can in particular be referred to as turbo lag, or the first compressor 49 is not present at all.

Dementsprechend ist es möglich, sowohl den Zweitaktbetrieb als auch den Viertaktbetrieb beide in einem Motor kombiniert zu verwenden beziehungsweise zu realisieren, insbesondere bei Entfall des Abgasturboladers 47, insbesondere der Turbine 48, des ersten Verdichters 49 und des zweiten Verdichters 50, und/oder des siebten Längenbereichs 78 samt des siebten Ventils 80. Dadurch können Bauraum und Kosten besonders gering gehalten werden. Trotz Auslegung als Saugmotor insbesondere im Ansaugtrakt 11a im Bereich des zweiten Luftkanals 75 und des sechsten Längenbereichs 76 beziehungsweise im Bereich eines Fluidwegs von einer Außenluft in einer Umgebung der Verbrennungskraftmaschine 1 bis hin zum zweien Luftkanal 75 kann der jeweilige Brennraum 5 genauso gut befüllbar sei wie bei einem Turbomotor, ohne über den Abgasturbolader 47 zu verfügen. Auf eine Vorkühlung der zu dem zweiten Luftkanal 75 zugeführten Frischluft kann dann verzichtet werden, da diese nicht verdichtet wird und da die Kühlung des Reservoirs 44 effizienter möglich ist, weil dort die Druckluft besonders hoch beziehungsweise höher verdichtet sein kann als bei einem konventionellen Turbomotor und damit eine besonders hohe Temperatur hat, deren Abwärme 45 leichter abführbar ist als Wärme aus einem Medium geringerer Temperatur. Ein Luftdruck in dem ersten Längenbereich 46 kann dann mittelbar über das zweite Ventil 52 und/oder das fünfte Ventil 74 gesteuert werden. Dabei kann es möglich sein, dass der dritte Verdichter 53 und/oder der vierte Verdichter 54 entfallen kann, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 wenigstens einen der Verdichter 49, 50, 53, 54 aufweist.Accordingly, it is possible to use or implement both two-stroke operation and four-stroke operation combined in one engine, in particular if exhaust gas turbocharger 47, in particular turbine 48, first compressor 49 and second compressor 50, and/or the seventh, is omitted Length range 78 together with the seventh valve 80. As a result, space and costs can be kept particularly low. Despite being designed as a naturally aspirated engine, in particular in the intake tract 11a in the area of the second air duct 75 and the sixth longitudinal area 76 or in the area of a fluid path from outside air in an area surrounding the internal combustion engine 1 to the second air duct 75, the respective combustion chamber 5 can be filled just as easily as in a turbo engine without having the exhaust gas turbocharger 47. On a pre Cooling of the fresh air fed to the second air duct 75 can then be dispensed with, since this is not compressed and since the cooling of the reservoir 44 is possible more efficiently, because the compressed air there can be particularly highly or more highly compressed than in a conventional turbo engine and thus a special has high temperature, the waste heat 45 is easier to dissipate than heat from a medium at a lower temperature. An air pressure in the first longitudinal area 46 can then be controlled indirectly via the second valve 52 and/or the fifth valve 74 . It may be possible that the third compressor 53 and/or the fourth compressor 54 can be omitted, it being preferably provided that the internal combustion engine 1 has at least one of the compressors 49, 50, 53, 54.

Es kann vorgesehen sein, dass der dritte Verdichter 53 zumindest teilweise mittels einer elektrischen Maschine antreibbar ist. Das dritte Verdichterrad 53a kann beispielsweise mittels einer Trennkupplung mit der Abtriebswelle 9 gekoppelt werden und von der Abtriebswelle 9 entkoppelt, wobei die Trennkopplung zwischen dem Verdichterrad 53a und der Abtriebswelle 9 angeordnet sein kann, sodass ein von der Abtriebswelle 9 zu dem Verdichterrad 53a verlaufender Drehmomentenfluss über die Trennkupplung verläuft. Es sind beliebige Mischvarianten des Antriebs des dritten Verdichterrads 53a möglich, beispielweise eine Drehmomentüberlagerung von der Abtriebswelle 9 und der elektrischen Maschine. Dabei kann eine Drehzahlüberlagerung der Drehzahl der Abtriebswelle 9 und einer Drehzahl der elektrischen Maschine vorgesehen sein, wobei eine Übersetzung zwischen dem Antrieb des Verdichterrads 53a, insbesondere der Abtriebswelle 9 und/oder der elektrischen Maschine, größer als Eins, kleiner als Eins oder gleich Eins sein kann.It can be provided that the third compressor 53 can be driven at least partially by means of an electrical machine. The third compressor wheel 53a can, for example, be coupled to the output shaft 9 by means of a separating clutch and decoupled from the output shaft 9, in which case the separating coupling can be arranged between the compressor wheel 53a and the output shaft 9, so that a torque flow running from the output shaft 9 to the compressor wheel 53a the separating clutch runs. Any mixed variants of the drive of the third compressor wheel 53a are possible, for example a torque superimposition from the output shaft 9 and the electric machine. A speed superimposition of the speed of the output shaft 9 and a speed of the electric machine can be provided, with a gear ratio between the drive of the compressor wheel 53a, in particular the output shaft 9 and/or the electric machine, being greater than one, less than one or equal to one can.

Durch die Umschaltung vom Viertaktbetrieb in den Zweitaktbetrieb werden die Zündungen pro Kurbelwellenumdrehung verdoppelt, das heißt in dem Viertaktbetrieb findet pro 720° Umdrehung der Abtriebswelle 9 eine Zündung in dem jeweiligen Brennraum 5 statt und in dem Zweitaktbetrieb finden pro 720° Umdrehung der Abtriebswelle 9 zwei Zündungen in dem jeweiligen Brennraum 5 statt. Dadurch kann eine Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine 1 in dem Zweitaktbetrieb besonders gering gehalten werden und somit gegenüber dem Viertaktbetrieb sinken. Unter der Leerlaufdrehzahl kann insbesondere eine Drehzahl verstanden werden, welche die Abtriebswelle 9 während einem Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 aufweist. Zudem kann das insbesondere als Motordrehmoment bezeichnete Drehmoment in dem Zweitaktbetrieb gegenüber dem Viertaktbetrieb, insbesondere in sehr kurzer Zeit, nahezu verdoppelt werden, wodurch ein Quotient aus Drehmoment und Massenträgheitsmoment der Verbrennungskraftmaschine 1 sowie damit eine Geschwindigkeit eines freien Hochdrehens der Verbrennungskraftmaschine 1 sowie ein effektives Antriebsdrehmoment bei, insbesondere besonders hoher, Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise bei besonders geringen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden kann, wobei unter dem effektiven Antriebsdrehmoment insbesondere ein Drehmoment am Getriebeeingang des Getriebes verstanden werden kann. Gleiches gilt, wenn bei dem Umschalten von dem Viertaktbetrieb auf den Zweitaktbetrieb die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 1 konstant gehalten wird, auch für eine Leistung der Verbrennungskraftmaschine 1. Dadurch kann bei dem Kraftfahrzeug wenigstens ein Gang des Getriebes, insbesondere besonders kleine beziehungsweise kurze Gänge entfallen, wodurch Kosten des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden können. Zudem kann eine insbesondere als Motorpeakleistung bezeichnete Maximalleistung beziehungsweise ein insbesondere als Motorpeakdrehmoment bezeichnetes Maximaldrehmoment der Verbrennungskraftmaschine des Viertaktbetriebs in dem Zweitaktbetrieb bereits bei etwa halbem Hubraum im Vergleich zu dem Viertaktbetrieb erzielt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der Hubraum der Verbrennungskraftmaschine besonders vermindert werden, da in dem Zweitaktbetrieb in etwa die Maximalleistung beziehungsweise das Maximaldrehmoment erzielt werden können, wie es in dem Viertaktbetrieb ohne die Verminderung des Hubraums der Fall wäre. Dadurch kann ein Downsizing der Verbrennungskraftmaschine 1 realisiert werden, wodurch ein Bauraumbedarf und ein Gewicht der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering gehalten werden können. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering gehalten werden und/oder eine Auslegung des Kraftfahrzeugs kann derart erfolgen, dass ein Crashverhalten des Kraftfahrzeugs besonders verbessert werden kann, und/oder ein Verwendungszweck der Verbrennungskraftmaschine 1 kann besonders breit sein. Beispielweise kann die Verbrennungskraftmaschine 1 als Range-Extender verwendet werden. Beispielweis kann dabei eine Batterie eines Hybridfahrzeugs besonders klein sein und dadurch ein besonders geringes Gewicht aufweisen, wobei mittels des Range-Extenders, welcher eine besonders hohe Energiedichte des verbrennungsmotorischen Antriebs bewirkt, Heavy-Duty-Zulassungen nicht erforderlich sein können und somit vermieden werden können. Das besonders geringe Gewicht und somit eine Gewichtseinsparung der Verbrennungskraftmaschine 1 kann insbesondere für eine Anwendung der Verbrennungskraftmaschine 1 in einer Luftfahrt, beispielsweise zum Antrieb eines Flugzeugs, besonders wichtig sein.By switching from four-stroke operation to two-stroke operation, the ignitions per crankshaft revolution are doubled, i.e. in four-stroke operation there is one ignition in the respective combustion chamber 5 per 720° revolution of the output shaft 9 and in two-stroke operation there are two ignitions per 720° revolution of the output shaft 9 in the respective combustion chamber 5 instead. As a result, an idling speed of internal combustion engine 1 can be kept particularly low in two-stroke operation and can therefore be lower than in four-stroke operation. The idling speed can be understood in particular as a speed which the output shaft 9 has during idling operation of the internal combustion engine 1 . In addition, the torque, which is referred to in particular as engine torque, can be almost doubled in two-stroke operation compared to four-stroke operation, in particular in a very short time, resulting in a quotient of torque and mass moment of inertia of internal combustion engine 1 and thus a speed of free revving of internal combustion engine 1 and an effective drive torque , In particular particularly high, longitudinal acceleration of the motor vehicle, for example at particularly low speeds of the motor vehicle can be particularly increased, with the effective drive torque in particular a torque at the transmission input of the transmission can be understood. The same applies if the speed of internal combustion engine 1 is kept constant when switching from four-stroke operation to two-stroke operation, also for a power output of internal combustion engine 1. This means that at least one gear of the transmission, in particular particularly small or short gears, can be omitted in the motor vehicle, which means that Costs of the motor vehicle can be kept particularly low. In addition, maximum power, referred to in particular as engine peak power, or maximum torque, referred to in particular as engine peak torque, of the internal combustion engine in four-stroke operation can already be achieved in two-stroke operation with approximately half the displacement compared to four-stroke operation. In other words, the displacement of the internal combustion engine can be particularly reduced because in two-stroke operation approximately the maximum power or maximum torque can be achieved as would be the case in four-stroke operation without reducing the displacement. As a result, the internal combustion engine 1 can be downsized, as a result of which the installation space required and the weight of the internal combustion engine 1 can be kept particularly low. As a result, the fuel consumption of the internal combustion engine 1 can be kept particularly low and/or the motor vehicle can be designed in such a way that the crash behavior of the motor vehicle can be particularly improved, and/or the internal combustion engine 1 can be used particularly widely. For example, the internal combustion engine 1 can be used as a range extender. For example, a battery of a hybrid vehicle can be particularly small and thus have a particularly low weight, with the range extender, which causes a particularly high energy density of the internal combustion engine drive, not requiring heavy-duty approvals and thus avoiding them. The particularly low weight and thus weight saving of the internal combustion engine 1 can be particularly important for an application of the internal combustion engine 1 in aviation, for example to drive an airplane.

Für den Viertaktaktbetrieb ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ventileinrichtung 13 variabel gestaltet ist, sodass mittels der Ventileinrichtung 13 in dem jeweiligen Arbeitsspiel der Luftkanal 12 deaktivierbar ist und die Ventileinrichtung 13 in dem jeweiligen Arbeitsspiel somit dauerhaft geschlossen sein kann, was beispielsweise über eine Verstellung beziehungsweise Verschiebung des Basiselements 26 relativ zu dem ersten Ventilteil 21 mittels der Welle 38, insbesondere mittels Nockenwellenverstellung, erreicht werden kann.For four-stroke operation, it is particularly advantageous if the valve device 13 is designed to be variable, so that the valve device 13 can be used to deactivate the air duct 12 in the respective working cycle and the valve device 13 can therefore be permanently closed in the respective working cycle, which can be done, for example, by means of an adjustment or Displacement of the base element 26 relative to the first valve part 21 by means of the shaft 38, in particular by means of camshaft adjustment, can be achieved.

Wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 mehrere Zylinderbänke aufweist und somit beispielsweise als Boxermotor, V-Motor oder W-Motor ausgebildet ist, so kann es vorgesehen sein, die Luftkanäle 12 und/oder die zweiten Luftkanäle 75 zylinderbankindividuell zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren, was insbesondere als bankindividueller VVT bezeichnet werden kann, wodurch zeitgleiche situationsgesteuerte Mischbetriebe aus Zweitaktbetrieb und Viertaktbetrieb möglich sind. Darunter kann insbesondere folgendes verstanden werden. Eine erste Gruppe an Zylindern 3 ist einer ersten der Zylinderbänke (Bank A) zugeordnet und eine von der ersten Gruppe unterschiedliche, zweite Gruppe der Zylinder 3 ist der zweiten Bank (Bank B) zugeordnet. Beispielsweise wird die erste Zylinderbank in dem Zweitaktbetrieb betrieben und die zweite Zylinderbank wird zeitgleich in dem Viertaktbetrieb betrieben. Das heißt, in die der ersten Zylinderbank zugeordneten Brennräume 5 wird die Luft über die Luftkanäle 12 in die jeweiligen Brennräume 5 eingeleitet, wobei es optional vorgesehen sein kann, dass zusätzlich die Luft über die zweiten Luftkanäle 75 in die jeweiligen Brennräume 5 eingeleitet wird, und in die der zweiten Zylinderbank zugeordneten Brennräume 5 wird die Luft jeweils über die zweiten Luftkanäle 75 eingeleitet, wobei das Einleiten der Luft in die jeweiligen Brennräume 5 über die Luftkanäle 12 in der zweiten Zylinderbank unterbleibt. Wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 als Sternmotoren ausgebildet ist, wäre eine Taktart, also Zweitaktbetrieb und/oder Viertaktbetrieb, zylinderindividuell beziehungsweise brennraumindividuell einstellbarIf the internal combustion engine 1 has a plurality of cylinder banks and is therefore designed, for example, as a boxer engine, V engine or W engine, provision can be made for the air ducts 12 and/or the second air ducts 75 to be activated or deactivated for each cylinder bank, in particular as a bank-specific VVT can be referred to, whereby simultaneous situation-controlled mixed operations from two-stroke operation and four-stroke operation are possible. This can in particular be understood to mean the following. A first group of cylinders 3 is assigned to a first of the cylinder banks (Bank A) and a second group of cylinders 3 different from the first group is assigned to the second bank (Bank B). For example, the first cylinder bank is operated in the two-stroke mode and the second cylinder bank is simultaneously operated in the four-stroke mode. This means that the air is introduced into the combustion chambers 5 assigned to the first cylinder bank via the air ducts 12 into the respective combustion chambers 5, it being optionally possible for the air to also be introduced via the second air ducts 75 into the respective combustion chambers 5, and The air is introduced into the combustion chambers 5 assigned to the second cylinder bank via the second air ducts 75, with the introduction of the air into the respective combustion chambers 5 via the air ducts 12 in the second cylinder bank not being carried out. If the internal combustion engine 1 is designed as a radial engine, a cycle type, ie two-stroke operation and/or four-stroke operation, would be adjustable for each individual cylinder or individual combustion chamber

Die Umschaltbarkeit zwischen dem Viertaktbetrieb und dem Zweitaktbetrieb kann sogar eine Kühlaufgabe entschärfen, die Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere die Zylinder 3, adäquat zu kühlen. So können bei besonders hoher Leistung und gegebenenfalls im Schleppbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 die Kolben 4 beziehungsweise ein insbesondere als unterer Bereich bezeichneter kolbennaher Bereich der Brennräume 5, insbesondere im unteren Totpunkt, durch die Frischluft, welche in den Luftkanälen 12 durch den jeweiligen Kolben 4 hindurchströmt und in den jeweiligen Brennraum 5 eingeleitet wird, in dem Zweitaktbetrieb, insbesondere bei besonders hoher Last beziehungsweise besonders hohem Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 1, besonders intensiv gekühlt werden. Bei mittlerer Last beziehungsweise mittlerem Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 1 wird die Verbrennungskraftmaschine 1 vorzugsweise in dem Viertaktbetrieb betrieben, wobei dabei die Kühlaufgabe beziehungsweise eine erforderliche Kühlleistung dieselbe wie für einen konventionellen Viertaktmotor sein kann, wodurch die Verbrennungskraftmaschine 1 trotz Erhöhung einer Leistungsdichte ausreichend gekühlt werden kann.The ability to switch between four-stroke operation and two-stroke operation can even mitigate a cooling task of adequately cooling internal combustion engine 1, in particular cylinders 3. For example, at particularly high power and possibly when the internal combustion engine 1 is in overrun mode, the pistons 4 or a region of the combustion chambers 5 close to the pistons, which is referred to in particular as the lower region, can be pushed, in particular at bottom dead center, by the fresh air which flows through the respective piston 4 in the air ducts 12 and is introduced into the respective combustion chamber 5, are particularly intensively cooled in the two-stroke operation, in particular at a particularly high load or particularly high torque of the internal combustion engine 1. At medium load or medium torque of the internal combustion engine 1, the internal combustion engine 1 is preferably operated in four-stroke mode, in which case the cooling task or a required cooling capacity can be the same as for a conventional four-stroke engine, whereby the internal combustion engine 1 can be sufficiently cooled despite an increase in power density.

Bei der in der 2 gezeigten Ausführungsform weist die Verbrennungskraftmaschine 1 einen zumindest teilweise innerhalb des Kolbens 4 verlaufenden, von dem Luftkanal 12 beabstandeten und Luft durchströmbaren, dritten Luftkanal 81 auf, in welchem eine separat von der Ventileinrichtung 13 und der Einlassventileinrichtung ausgebildete und von der Luft durchströmbare zweite Ventileinrichtung 82 angeordnet ist, über welche die Luft in den Brennraum 5 einleitbar ist. Das Einleiten der Frischluft in den Brennraum 5 über den dritten Luftkanal 81 beziehungsweise über die zweite Ventileinrichtung 82 ist mittels eines dreizehnten Pfeils 82a veranschaulicht. Bei der in der 2 gezeigten Ausführungsform weist die Verbrennungskraftmaschine 1 zwei der dem Brennraum 5 zugeordneten Auslassventileinrichtungen 17 auf, wobei eine erste der Auslassventileinrichtungen 17a insbesondere als linke Auslassventileinrichtung 17a bezeichnet werden kann und die zweite der Auslassventileinrichtungen 17b insbesondere als rechte Auslassventileinrichtung 17b bezeichnet werden kann.At the in the 2 In the embodiment shown, internal combustion engine 1 has a third air duct 81, which runs at least partially inside piston 4, is spaced apart from air duct 12 and through which air can flow, and in which a second valve device 82, which is configured separately from valve device 13 and the intake valve device and through which air can flow, is arranged is, via which the air can be introduced into the combustion chamber 5. The introduction of the fresh air into the combustion chamber 5 via the third air duct 81 or via the second valve device 82 is illustrated by a thirteenth arrow 82a. At the in the 2 In the embodiment shown, the internal combustion engine 1 has two of the exhaust valve devices 17 assigned to the combustion chamber 5, wherein a first of the exhaust valve devices 17a can be referred to in particular as the left exhaust valve device 17a and the second of the exhaust valve devices 17b can be referred to in particular as the right exhaust valve device 17b.

Bei einem nicht in der 2 dargestellten Verfahren wird in dem jeweiligen Arbeitsspiel die erste Auslassventileinrichtung 17a geöffnet und über die geöffnete erste Auslassventileinrichtung 17a das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 aus dem Brennraum 5 abgeführt, während die zweite Auslassventileinrichtung 17b weniger weit geöffnet ist als die erste Auslassventileinrichtung 17a oder geschlossen ist, wodurch in dem jeweiligen Arbeitsspiel über die zweite Auslassventileinrichtung 17b weniger Abgas aus dem Brennraum 5 abgeführt wird als über die erste Auslassventileinrichtung 17a oder das Abführen des Abgases aus dem Brennraum 5 über die zweite Auslassventileinrichtung 17b unterbleibt. Alternativ oder zusätzlich wird in dem jeweiligen Arbeitsspiel die Ventileinrichtung 13 geöffnet und über die geöffnete Ventileinrichtung 13 die Luft in den Brennraum 5 eingeleitet, während die zweite Ventileinrichtung 82 weniger weit geöffnet ist als die Ventileinrichtung 13 oder geschlossen ist, wodurch in dem jeweiligen Arbeitsspiel über den dritten Fluidkanal 81 eine geringere Luftmenge der Luft in den Brennraum 5 eingeleitet wird als über den Fluidkanal 12 oder das Einleiten der Luft über den dritten Fluidkanal 81 in den Brennraum 5 unterbleibt. Beispielweise können zu dem vierten Zeitpunkt T4 und/oder dem fünften Zeitpunkt T5 nicht beide Auslassventileinrichtungen 17a, b geöffnet werden, sondern eine der Auslassventileinrichtungen 17a, b. Dadurch kann eine gewollt unvollständige Spülung bei gleichzeitig besonders guter Vermischung von Abgas und Frischluft ermöglicht werden, was insbesondere als heiße Abgasrückführung bezeichnet werden kann. Beispielsweise bleibt die rechte Auslassventileinrichtung 17b in dem jeweiligen Arbeitsspiel geschlossen und die linke Auslassventileinrichtung 17a wird geöffnet. Dadurch wird das Abgas in einer insbesondere als linken Seite bezeichneten linken Brennraumhälfte aus dem Brennraum 5 ausgespült und die Frischluft gegebenenfalls in den Abgastrakt 11b durchgespült, während Abgas auf einer insbesondere als rechten Seite bezeichneten rechten Brennraumhälfte, insbesondere nahe der rechten Auslassventileinrichtung 17a, einen, insbesondere rechtsdrehenden, Gaswirbel, welcher insbesondere als Wirbelstruktur bezeichnet werden kann, in der rechten Brennraumhälfte erzeugen kann. Zur weiteren Vermischung kann nach dem Schließen der linken Auslassventileinrichtung 17a ein die Frischluft und das Abgas umfassendes Gasgemisch inhomogen sein, wobei das Gasgemisch auf der linken Seite frischluftlastig und auf der rechten Seite abgaslastig beziehungsweise inert sein kann. In dem jeweiligen Arbeitsspiel kann danach beispielweise die Ventileinrichtung 13 geschlossen werden, welche in dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel in der linken Brennraumhälfte angeordnet ist, wodurch die Frischluft über die geöffnete zweite Ventileinrichtung 82, welche in dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel in der rechten Brennraumhälfte angeordnet ist, in den Brennraum 5 eingeleitet werden beziehungsweise einströmen kann. Dadurch kann die vorliegende Gemischinhomogenität beseitigt werden, indem infolge des Einströmens der Frischluft über den dritten Fluidkanal 81 beziehungsweise die geöffnete zweite Ventileinrichtung 82 ein linksdrehender Gaswirbel im Brennraum 5 erzeugt werden kann.With one not in the 2 In the method illustrated, the first exhaust valve device 17a is opened in the respective working cycle and the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is discharged from the combustion chamber 5 via the opened first exhaust valve device 17a, while the second exhaust valve device 17b is opened less than the first exhaust valve device 17a or is closed, as a result of which in less exhaust gas is discharged from the combustion chamber 5 during the respective working cycle via the second exhaust valve device 17b than via the first exhaust valve device 17a or the exhaust gas is not discharged from the combustion chamber 5 via the second exhaust valve device 17b. Alternatively or additionally, valve device 13 is opened in the respective working cycle and the air is introduced into combustion chamber 5 via the opened valve device 13, while the second valve device 82 is opened less than valve device 13 or is closed, as a result of which in the respective working cycle over the third fluid channel 81 a smaller quantity of air is introduced into the combustion chamber 5 than via the fluid channel 12 or the introduction of the air via the third fluid channel 81 into the combustion chamber 5 is omitted. example wise, not both outlet valve devices 17a, b can be opened at the fourth point in time T4 and/or the fifth point in time T5, but one of the outlet valve devices 17a, b. As a result, an intentionally incomplete scavenging can be made possible with a particularly good mixing of exhaust gas and fresh air at the same time, which can be referred to in particular as hot exhaust gas recirculation. For example, the right-hand outlet valve device 17b remains closed in the respective working cycle and the left-hand outlet valve device 17a is opened. As a result, the exhaust gas is flushed out of combustion chamber 5 in a left-hand half of the combustion chamber, referred to in particular as the left-hand side, and the fresh air is possibly flushed through into the exhaust-gas tract 11b, while exhaust gas on a right-hand half of the combustion chamber, referred to in particular as the right-hand side, in particular near the right-hand outlet valve device 17a, clockwise rotating gas vortex, which can be referred to as a vortex structure in particular, can generate in the right half of the combustion chamber. For further mixing, a gas mixture comprising the fresh air and the exhaust gas can be inhomogeneous after closing the left outlet valve device 17a, wherein the gas mixture on the left side can be fresh air-heavy and on the right side exhaust-gas-heavy or inert. In the respective work cycle, for example, the valve device 13 can then be closed, which in the in the 2 shown embodiment is arranged in the left half of the combustion chamber, whereby the fresh air via the open second valve device 82, which in the in the 2 shown embodiment is arranged in the right half of the combustion chamber, can be initiated or flow into the combustion chamber 5. As a result, the present mixture inhomogeneity can be eliminated in that a counterclockwise gas vortex can be generated in the combustion chamber 5 as a result of the inflow of fresh air via the third fluid channel 81 or the opened second valve device 82 .

Über ein jeweiliges Ventilspiel und/oder eine Asymmetrie und/oder Absolutwerte jeweiliger Ventilhübe auf Einlass- und Auslassseite und/oder über jeweilige Ventilöffnungszeiten kann eine Wirbelstärke und eine Wirbeldauer des Gaswirbels gesteuert beziehungsweise eingestellt werden. Dadurch kann neben einer Gesamtmenge des zu verdichtenden Gases beziehungsweise der Luft auch Spülung und/oder Fanggrad und/oder eine Zusammensetzung des Gases, insbesondere hinsichtlich Frischluft zu Abgas, sowie die Gemischbildung beeinflusst werden. Über diese mittelbaren Stellhebel ist demnach auch eine Einflussnahme auf eine Entstehung unterschiedlicher Arten von Rohemissionen, insbesondere durch einen Oxidationsvorgang und einen Arbeitstakt, möglich.A vortex intensity and duration of the gas vortex can be controlled or adjusted via a respective valve clearance and/or an asymmetry and/or absolute values of respective valve lifts on the intake and exhaust side and/or via respective valve opening times. As a result, in addition to a total quantity of the gas to be compressed or the air, the flushing and/or degree of capture and/or a composition of the gas, in particular with regard to fresh air to exhaust gas, and the mixture formation can also be influenced. It is therefore also possible to use these indirect control levers to influence the formation of different types of raw emissions, in particular as a result of an oxidation process and a working cycle.

BezugszeichenlisteReference List

11: Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
22: Gehäuseelementhousing element
33: Zylindercylinder
44: KolbenPistons
55: Brennraumcombustion chamber
66: Zylinderwandcylinder wall
77: Zylinderhochrichtungcylinder elevation
88th: Pleuelconnecting rod
99: Abtriebswelleoutput shaft
9a9a: erster Pfeilfirst arrow
9b9b: Abtriebswellendrehachseoutput shaft axis of rotation
1010: Kupplungcoupling
11a11a: Ansaugtraktintake tract
11b11b: Abgastraktexhaust tract
1212: Luftkanalair duct
1313: Ventileinrichtungvalve device
13a13a: vierte Pfeilefourth arrows
1414: zweite Pfeilesecond arrows
1515: Injektorinjector
1616: Flammenfrontflame front
1717: Auslassventileinrichtungexhaust valve assembly
17a17a: erste Auslassventileinrichtungfirst exhaust valve means
17b17b: zweite Auslassventileinrichtungsecond exhaust valve means
1818: dritte Pfeilethird arrows
1919: erste Richtungfirst direction
2020: zweite Richtungsecond direction
2121: erstes Ventilteilfirst valve part
2222: Durchgangskanalthrough channel
2323: Durchgangskanalwandthrough channel wall
2424: Eintrittsöffnungentry opening
2525: Austrittsöffnungexit port
2626: Basiselementbase element
2727: zweites Ventilteilsecond valve part
2828: zweiter Durchgangskanalsecond through channel
28a28a: fünfte Pfeilefifth arrows
2929: zweite Durchgangskanalwandsecond passageway wall
3030: zweite Eintrittsöffnungsecond entrance opening
3131: zweite Austrittsöffnungsecond outlet opening
3232: Bewegungsrichtungdirection of movement
3333: Stützanlagesupport system
33a33a: Andockpunktdocking point
3434: erstes Federelementfirst spring element
3535: zweites Federelementsecond spring element
3636: sechste Pfeilesixth arrows
3737: Wandbereichwall area
3838: WelleWave
38a38a: Wellendrehachseshaft axis of rotation
38b38b: siebter Pfeilseventh arrow
3939: Hubzapfencrank pin
4040: Stirnradspur gear
4141: Nockencam
4242: Trumdrum
4343: Federeinrichtungspring device
4444: Reservoirreservoir
4545: Abwärmewaste heat
4646: erster Längenbereichfirst length range
46a46a: erstes Ventilfirst valve
4747: Abgasturboladerexhaust gas turbocharger
4848: Turbineturbine
48a48a: Turbinenradturbine wheel
4949: erster Verdichterfirst compressor
49a49a: erstes Verdichterradfirst compressor wheel
5050: zweiter Verdichtersecond compressor
50a50a: zweites Verdichterradsecond compressor wheel
5151: Abgasturboladerwelleexhaust gas turbocharger shaft
5252: zweites Ventilsecond valve
5353: dritter Verdichterthird compressor
53a53a: drittes Verdichterradthird compressor wheel
5454: vierter Verdichterfourth compressor
5555: erster Zweigfirst branch
55a55a: erste Verzweigungsstellefirst branch point
5656: zweiter Zweigsecond branch
56a56a: vierter Längenbereichfourth length range
56b56b: fünfter Längenbereichfifth length range
5757: drittes Ventilthird valve
5858: viertes Ventilfourth valve
59a59a: erste Kammerfirst chamber
59b59b: zweite Kammersecond chamber
59c59c: erster Kompressionsraumfirst compression room
59d59d: zweiter Kompressionsraumsecond compression room
6060: Verdichtergehäusecompressor housing
60a60a: erster Teilbereichfirst section
60b60b: zweiter Teilbereichsecond section
6161: erstes Kolbenelementfirst piston element
61a61a: erstes Pleuelelementfirst connecting rod element
61b61b: erste Flächefirst face
6262: zweites Kolbenelementsecond piston element
62a62a: zweites Pleuelelementsecond connecting rod element
62b62b: zweite Flächesecond surface
6363: Verdichterkurbelwellecompressor crankshaft
63a63a: VerdichterkurbelwellendrehachseCompressor crankshaft axis of rotation
63b63b: achter Pfeileighth arrow
6464: dritter Zweigthird branch
64a64a: zweiter Längenbereichsecond length range
64b64b: dritter Längenbereichthird length range
6565: vierter Zweigfourth branch
65a65a: zweite Verzweigungsstellesecond branch point
6666: erste Kammereinlassventileinrichtungfirst chamber inlet valve means
6767: erste Kammerauslassventileinrichtungfirst chamber outlet valve means
6868: zweite Kammereinlassventileinrichtungsecond chamber inlet valve means
6969: zweite Kammerauslassventileinrichtungsecond chamber outlet valve means
70a70a: neunter Pfeilninth arrow
70b70b: zwölfter Pfeiltwelfth arrow
7171: dritte Richtungthird direction
72a72a: zehnter Pfeiltenth arrow
72b72b: elfter Pfeileleventh arrow
7373: vierte Richtungfourth direction
7474: fünftes Ventilfifth valve
7575: zweiter Luftkanalsecond air duct
7676: sechster Längenbereichsixth range of length
76a76a: sechstes Ventilsixth valve
7777: dritte Verzweigungsstellethird branch point
7878: siebter Längenbereichseventh length range
7979: vierte Verzweigungsstellefourth branch point
8080: siebtes Ventilseventh valve
8181: dritter Luftkanalthird air channel
8282: zweite Ventileinrichtungsecond valve means
82a82a: dreizehnter Pfeilthirteenth arrow
8383: Strömungspfadflow path
S1S1: erste Stellungfirst position
S2S2: zweite Stellungsecond position
S3S3: Schließstellungclosed position
S4S4: Freigabestellungrelease position
T1T1: erster Zeitpunktfirst time
T2T2: zweiter Zeitpunktsecond point in time
T3T3: dritter Zeitpunktthird point in time
T4T4: vierter Zeitpunktfourth point in time
T5T5: fünfter Zeitpunktfifth point in time
T6T6: sechster Zeitpunktsixth point in time
T7T7: siebter Zeitpunktseventh point in time
T8T8: achter Zeitpunkteighth point in time
T9T9: neunter Zeitpunktninth point in time
T10T10: zehnter Zeitpunkttenth point in time
T11T11: elfter Zeitpunkteleventh point in time
T12T12: zwölfter Zeitpunkttwelfth point in time
T13T13: dreizehnter Zeitpunktthirteenth point in time
T14T14: vierzehnter Zeitpunktfourteenth point in time
T15T15: fünfzehnter Zeitpunktfifteenth point in time
T16T16: sechzehnter Zeitpunktsixteenth point in time
T17T17: siebzehnter Zeitpunktseventeenth time
T18T18: achtzehnter Zeitpunkteighteenth point in time
T19T19: neunzehnter Zeitpunktnineteenth point in time
T20T20: zwanzigster Zeitpunkttwentieth point in time
T21T21: einundzwanzigster Zeitpunkttwenty-first point in time
V1V1: erste Verbindungsstellefirst connection point
V2v2: zweite Verbindungsstellesecond connection point
V3V3: dritte Verbindungsstellethird connection point
V4V4: vierte Verbindungsstellefourth connection point
V5V5: fünfte Verbindungsstellefifth connection point
V6V6: sechste Verbindungsstellesixth connection point
xx: x-AchseX axis
yy: y-Achsey-axis
ze.g: z-Achsez-axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102006026084 A1 [0002]

Claims

Internal combustion engine (1) with at least one piston (4) and with at least one combustion chamber (5) partially delimited by the piston (4) and into which at least one fluid can be introduced, characterized in that within the piston (4) at least a fluid channel (12) through which the fluid can flow runs, via which the fluid can be introduced into the combustion chamber (5).

Internal combustion engine (1) after claim 1 characterized by a valve device (13) which is designed separately from the piston (4) and is at least partially arranged in the fluid channel (12) and through which the fluid flowing through the fluid channel (12) can flow, via which the fluid can be introduced into the combustion chamber (5). .

Internal combustion engine (1) after claim 2 , characterized in that the valve device (13) has a first valve part (21) which is arranged at least partially in the fluid channel (12), through which the fluid can flow and which can be moved between at least two positions (S1, S2) relative to the piston (4). which has at least one through-channel (22) through which the fluid can flow, via which the fluid flowing through the fluid channel (12) and the through-channel (22) can be discharged from the valve part (21) and introduced into the combustion chamber (5), the Through channel (22) is closed in a first of the positions (S1) by means of the piston (4) and in the second position (S2) is at least partially released.

Internal combustion engine (1) after claim 3 , characterized in that the valve device (13) has a base element (26) formed separately from the first valve part (21) and separately from the piston (4) and a base element (26) formed separately from the first valve part (21), separately from the piston (4) and a second valve part (27) which is formed separately from the base element (26) and is arranged on the base element (26) so that it can move relative to the base element (26) between at least one closed position (S3) and at least one open position (S4) and at least has a second through-channel (28) through which the fluid can flow and is arranged at least partially upstream of the through-channel (22) in the flow direction of the fluid flowing to the combustion chamber (5), via which the first through-channel (22) communicates with the fluid to be introduced can be supplied, the second through-channel (28) in the closed position (S3) being closed by the base element (26) and in the release position (S4) at least partially free is entered, whereby in the release position (S4) the fluid can be introduced into the second through-channel (28).

Internal combustion engine (1) after claim 4 , characterized in that the piston (4) can be moved translationally relative to the base element (26) along a direction of movement (32), whereby the first valve part (21) which can be moved along with the piston (4) along the direction of movement (32) relative to the second valve part (27) can be moved in a translatory manner, as a result of which the valve parts (21, 27) can be brought into at least indirect, mutual support (33) and can thus be fluidically connected to one another.

Internal combustion engine (1) after claim 5 , characterized in that the internal combustion engine (1) has an output shaft (9) and a shaft (38) which is formed separately from the output shaft (9) and can be driven by the output shaft (9), the base element (26) being connected by means of the shaft (38) can be moved translationally relative to the first valve part (21) along the direction of movement (32), whereby the second valve part (27) which can be moved along with the base element (26) along the direction of movement (32) relative to the first valve part (21) is movable.

Internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid which can be introduced into the combustion chamber via the fluid channel (12) can be stored as pressure fluid in a reservoir (44) of the internal combustion engine (1), the reservoir (44) being in the Flow direction of the to the combustion chamber (5) flowing fluid is arranged upstream of the fluid channel (12), and from the reservoir (44) via the fluid channel (12) into the combustion chamber (5) can be introduced.

Internal combustion engine (1) after claim 7 , characterized in that the fluid that can be introduced into the combustion chamber (5) via the fluid channel (12) is air, the internal combustion engine (1) having at least one compressor arranged upstream of the reservoir (44) in the flow direction of the air flowing to the combustion chamber (5). (49, 50, 53, 54) by means of which the air can be conveyed into the reservoir (44) and thereby stored in the reservoir (44) as compressed air.

internal combustion engine claim 8 , characterized in that the compressor (54) has at least one first chamber (59a) formed at least partially by a first portion (60a) of a compressor housing (60) of the compressor (54) and in which a chamber formed separately from the piston (4). , First piston element (61) is arranged to be movable in a translatory manner, at least one first compression space (59c) delimited in part by the first chamber (59a) and the first piston element (61), at least one at least at least partially formed by a second partial area (60b) of the compressor housing (60), which is different from the first partial area (60a), in which a second chamber formed separately from the piston (4) and the first piston element (61). Piston element (62) is arranged to be movable in translation, has at least one second compression chamber (59d) partially delimited by the second chamber (59b) and the second piston element (62) and a compressor crankshaft (63) which can be rotated relative to the compressor housing (60), which is articulated to the piston elements (61, 62) in such a way that while the volume of the first compression chamber (59c) can be increased by means of the first piston element (61), the volume of the second compression chamber (59d) can be reduced by means of the second piston element (62). and vice versa.

Internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims, characterized by at least one second fluid channel (75) surrounding the piston (4) and via which the fluid can be introduced into the combustion chamber (5) bypassing the piston (4).

Method for operating an internal combustion engine (1) which has at least one piston (4) and at least one combustion chamber (5) which is partially delimited by the piston (4) and into which at least one fluid is introduced, characterized in that inside the piston ( 4) at least one fluid channel (12) through which the fluid flows runs, via which the fluid is introduced into the combustion chamber (5).

procedure after claim 11 , characterized in that a valve device (13) arranged at least partially in the fluid channel (12) is opened and the fluid is introduced into the combustion chamber (5) via the opened valve device (13), while a valve device (13) is configured separately and at least partially in a third fluid channel (81) running inside the piston (4) and spaced apart from the fluid channel (12), the second valve device (82) is opened less widely than the valve device (13), whereby via the third fluid channel ( 81) a smaller fluid quantity of the fluid is introduced into the combustion chamber than via the fluid channel (12), or is closed, as a result of which the introduction of the fluid via the third fluid channel (81) into the combustion chamber (5) is prevented.

procedure after claim 11 or 12 , characterized in that a first exhaust valve device (17a) assigned to the combustion chamber (5) is opened and an exhaust gas of the internal combustion engine (1) is discharged from the combustion chamber (5) via the opened first exhaust valve device (17a), while a combustion chamber (5th ) assigned and spaced apart from the first exhaust valve device (17a), the second exhaust valve device (17b) is opened less widely than the first exhaust valve device (17a), as a result of which a smaller exhaust gas quantity of the exhaust gas is discharged from the combustion chamber via the second exhaust valve device (17b) than via the first exhaust valve device (17a), or is closed, as a result of which the exhaust gas is not discharged from the combustion chamber (5) via the second exhaust valve device (17b).