FI4026996T3 - Combustion engine and method for operating same - Google Patents

Combustion engine and method for operating same Download PDF

Info

Publication number
FI4026996T3
FI4026996T3 FIEP21212815.1T FI21212815T FI4026996T3 FI 4026996 T3 FI4026996 T3 FI 4026996T3 FI 21212815 T FI21212815 T FI 21212815T FI 4026996 T3 FI4026996 T3 FI 4026996T3
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
inert gas
gas
intake
valve
combustion chamber
Prior art date
Application number
FIEP21212815.1T
Other languages
Finnish (fi)
Inventor
Rüdiger Herdin
Original Assignee
Pges Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pges Gmbh filed Critical Pges Gmbh
Application granted granted Critical
Publication of FI4026996T3 publication Critical patent/FI4026996T3/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0206—Non-hydrocarbon fuels, e.g. hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/10—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air having secondary air added to the fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0644—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0293—Safety devices; Fail-safe measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04—Gas-air mixing apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M23/00—Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/20—Feeding recirculated exhaust gases directly into the combustion chambers or into the intake runners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2700/00—Supplying, feeding or preparing air, fuel, fuel air mixtures or auxiliary fluids for a combustion engine; Use of exhaust gas; Compressors for piston engines
    • F02M2700/43—Arrangements for supplying air, fuel or auxiliary fluids to a combustion space of mixture compressing engines working with liquid fuel
    • F02M2700/4302—Arrangements for supplying air, fuel or auxiliary fluids to a combustion space of mixture compressing engines working with liquid fuel whereby air and fuel are sucked into the mixture conduit
    • F02M2700/4323—Throttling devices (not control systems thereof)
    • F02M2700/4326—Means for preventing back-fire
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Claims (14)

POLTTOMOOTTORI JA MENETELMÄ POLTTOMOOTTORIN KÄYTTÄ- MISEKSICOMBUSTION ENGINE AND METHOD OF OPERATING THE COMBUSTION ENGINE Keksintö koskee polttomoottoria vetyä ja il-The invention relates to an internal combustion engine with hydrogen and air maa sisältävän polttoaineseoksen polttamiseksi otto- syklissä, jossa polttomoottorissa on ainakin yksi sy-for burning a fuel mixture containing earth in the intake cycle, where the internal combustion engine has at least one linteriyksikkö ja siihen liitetty imukanava, jossa sy-linter unit and the suction duct connected to it, where the linteriyksikössä on polttotila, ainakin yksi imuvent-the linter unit has a combustion chamber, at least one suction vent tiili ja ainakin yksi pakoventtiili, ja jossa imukana-brick and at least one exhaust valve, and where the suction vassa on ainakin yksi kaasun sekoitusyksikkö polttoai- neseoksen tuottamiseksi.there is at least one gas mixing unit to produce the fuel mixture. Lisäksi keksintö koskee menetelmää tällaisen polttomoottorin käyttämiseksi.In addition, the invention concerns a method for using such an internal combustion engine. Polttomoottorit, joissa poltetaan polttokaa- su-ilma-seosta, tunnetaan kaasumoottoreina ja niitä kutsutaan yleisesti kaasumoottoreiksi.Combustion engines that burn a fuel gas-air mixture are known as gas engines and are generally called gas engines. Kyseisissä kaasumoottoreissa on imukanava, joka on liitetty sylinteriyksikön polttotilaan imu- venttiilin kautta.The gas engines in question have an intake duct that is connected to the combustion chamber of the cylinder unit via the intake valve. Imukanava käsittää kaasun sekoitus- yksikön, jossa polttokaasu sekoitetaan ilman kanssa,The intake duct comprises a gas mixing unit where fuel gas is mixed with air, kaasumoottorin käyttöön tarvittavan polttoaineseoksen aikaansaamiseksi.in order to create the fuel mixture required for the use of a gas engine. Lisäksi imukanava käsittää yleensä kompressorin, seoksen jäähdyttimen ja kuristusläpän.In addition, the intake duct usually comprises a compressor, a mixture cooler and a throttle valve. Ottosyklin poistotahdista imutahtiin siirryt- täessä esiintyy ajallinen päällekkäisyys, jolloin polttotilan pakoventtiili ei ole vielä kokonaan sul- jettu mutta imuventtiili on jo avattu.When moving from the exhaust stroke of the intake cycle to the intake stroke, there is a temporal overlap, when the exhaust valve of the combustion chamber is not yet completely closed, but the intake valve has already been opened. Tämän niin sa- notun venttiilien limityksen aikana, jolloin sekä pa- koventtiili että imuventtiili ovat ainakin osittain avattuna, kuumat palojäämät, joka ovat vielä polttoti-During this so-called overlapping of the valves, when both the exhaust valve and the intake valve are at least partially opened, the hot combustion residues, which are still combus- lassa ja joita ei vielä poistettu pakoventtiilin kaut- ta, voivat päästä imukanavaan, jossa on syttyvää polt- toaineseosta.lasa and which have not yet been removed through the exhaust valve, can enter the intake duct, which contains a flammable fuel mixture. Perinteisten kaasumoottorien, joissa polte- taan polttokaasuna esimerkiksi maakaasua, imukanavassa tulee kaasun sekoitusyksikön jälkeen olla riittävä johdon pituus (tai suoraan sitä varten järjestetty laite) polttokaasun ja ilman perusteellista sekoittu-In traditional gas engines, where natural gas is burned as fuel gas, for example, in the intake duct after the gas mixing unit, there must be a sufficient length of cable (or a device arranged directly for it) for the thorough mixing of fuel gas and air. mista varten ennen pääsyä polttotilaan.for which before entering the combustion mode. Näin voidaan aikaansaada mahdollisimman tasalaatuinen ja korkealla tehoasteella palava polttokaasu-ilma-seos.In this way, it is possible to achieve a fuel gas-air mixture that is as uniform as possible and burns at a high level of efficiency. Koska täl- laisten polttomoottorien polttokaasu-ilma-seos ei ole erityisen syttymiskelpoista ja se voidaan sytyttää polttotilassakin vasta puristustahdin jälkeen, ei kui- tenkaan esiinny suurta takasyttymisen vaaraa, eli että kuumat palojäämät, jotka voivat päästä imukanavaan venttiilien limityksen aikana, sytyttäisivät polttoai- neseoksen jo imukanavassa.Since the fuel gas-air mixture of such internal combustion engines is not particularly flammable and it can be ignited even in the combustion mode only after the compression stroke, there is however no great danger of back-ignition, i.e. that hot combustion residues that can enter the intake duct during valve overlap would already ignite the fuel mixture in the suction channel. Kaasumoottoreissa, jotka polttavat polttokaa- suna vetyä, on kaasun sekoitusyksikössä tuotetulla ve- dystä ja ilmasta muodostuvalla polttoaineseoksella kuitenkin hyvin leveät syttymisrajat ja se on esipu-In gas engines that burn hydrogen as a fuel gas, the fuel mixture formed from hydrogen and air produced in the gas mixing unit, however, has very wide ignition limits and is pre- ristetussa tilassa erittäin syttymiskelpoista.highly flammable when crossed. Tässä on huomattava takasyttymisen riski, joka voi johtaa moottorin vakaviin vaurioihin.There is a significant risk of backfire here, which can lead to serious engine damage. Tunnetuissa vetypolttomoottoreissa takasytty- misen ongelma ratkaistaan siten, että kaasun sekoitus-In well-known hydrogen combustion engines, the back-ignition problem is solved in such a way that the gas mixing yksikkö on järjestetty vasta välittömästi sylinteriyk- sikön imuventtiilin eteen imukanavaan.the unit is only arranged immediately in front of the intake valve of the cylinder unit in the intake channel. Puristettu vety lisätään tällöin puristettuun ilmaan kaasun sekoitus- yksikön avulla välittömästi imuventtiilin edessä, jot- ta se imukanavan osuus, jossa voi muodostua syttymis-Compressed hydrogen is then added to the compressed air with the help of a gas mixing unit immediately in front of the intake valve, so that the part of the intake duct where ignition can form kelpoista vety-ilma-seosta, on hyvin lyhyt.suitable hydrogen-air mixture, is very short. Yhdistet- tynä sopivaan kaasunohjausyksikön ja imuventtiilin oh- jaukseen, jolla varmistetaan, että imukanavasta huuh- dellaan kaikki vety polttotilaan ennen imuventtiilin sulkemista, voidaan takasyttymisen vaara välttää.Combined with a suitable gas control unit and suction valve control, which ensures that all hydrogen is flushed from the suction channel into the combustion chamber before closing the suction valve, the risk of back-ignition can be avoided. Epä-Un- kohtana tässä — perinteisille vetypolttomoottoreille - tarpeellisessa polttokaasun syötön muodossa on kuiten- kin se, että siinä ei voida aikaansaada polttotilassa tasalaatuista vety-ilma-seosta, koska ei saavuteta polttoaineseoksen optimaaliseen sekoittumiseen vaadit-however, the point here - for traditional hydrogen combustion engines - in the form of fuel gas supply is that it cannot create a hydrogen-air mixture of uniform quality in the combustion chamber, because the requirements for optimal mixing of the fuel mixture are not reached tavaa vähimmäismatkaa, joka polttoaineseoksen on kul- jettava.meets the minimum distance that the fuel mixture must travel. Toinen mahdollinen ratkaisu vetypolttomootto- reita varten olisi svyöttää vety suoraan polttotilaan (samoin kuin Dieselin suoraruiskutusmenetelmässä). Tällaiset polttomoottorit olisivat kuitenkin teknises-Another possible solution for hydrogen combustion engines would be to inject hydrogen directly into the combustion chamber (similar to Diesel's direct injection method). However, such internal combustion engines would technically ti hyvin vaativia ja polttoaineseos polttotilassa oli- si edelleen suhteellisen epätasalaatuista, johtuen tällaisten vetypolttomoottorien lyhyestä tai puuttu- vasta sekoitusmatkasta.ti very demanding and the fuel mixture in the combustion chamber would still be relatively uneven, due to the short or missing mixing distance of such hydrogen combustion engines. Polttomoottori, jossa kaasun sekoitus tapah-An internal combustion engine in which gas mixing takes place tuu vasta välittömästi sylinteriyksikön imuventtiilin edessä imukanavassa, tunnetaan esimerkiksi julkaisuis- ta JP 2010-038003 A, KR 10-2027498 Bl ja JP 2016- 118109 A.only immediately in front of the intake valve of the cylinder unit in the intake duct, known for example from publications JP 2010-038003 A, KR 10-2027498 Bl and JP 2016-118109 A. Keksinnön tavoitteena on näistä lähtökohdista tuoda esiin polttomoottori vetyä ja ilmaa sisältävän polttoaineseoksen polttamiseksi alussa mainittuun la- jityyppiin kuuluvassa ottosyklissä ja menetelmä täl- laisen polttomoottorin käyttämiseksi, joissa vältetään mahdollisimman pitkälle edellä mainitut ongelmat.The aim of the invention is, from these starting points, to bring out an internal combustion engine for burning a fuel mixture containing hydrogen and air in an intake cycle belonging to the type mentioned at the beginning, and a method for using such an internal combustion engine, which avoids the aforementioned problems as far as possible. Eri- tyisesti tavoitteena on aikaansaada polttomoottori ja menetelmä polttomoottorin käyttämiseksi, joissa voi- daan polttaa tasalaatuista vety-ilma-seosta ilman ta- kasyttymisen vaaraa.In particular, the aim is to provide an internal combustion engine and a method for using the internal combustion engine, which can burn a hydrogen-air mixture of uniform quality without the risk of back-ignition. Tavoite saavutetaan keksinnön mukaisesti polttomoottorilla, joka täyttää patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkit.The goal is achieved according to the invention with an internal combustion engine that meets the characteristics of claim 1. Lisäksi tavoite saavutetaan menetelmällä, jo- ka täyttää patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkit.In addition, the goal is achieved by a method that meets the characteristics of claim 7. Keksinnön sopivat ja edulliset suoritusmuodot tuodaan esiin alipatenttivaatimuksissa.Suitable and advantageous embodiments of the invention are brought out in sub-patent claims. Keksinnön mukaisesti järjestetään, että imu- kanavaan, jossa on kaasun sekoitusyksikön ja polttoti- lan välissä seoksen jäähdytin ja kuristusläppä, on sy- linteriyksikön polttotilan eteen järjestetty inertti-According to the invention, it is arranged that in the intake duct, where there is a mixture cooler and a throttle valve between the gas mixing unit and the combustion chamber, an inert kaasujohdon suuaukko.gas line mouth opening. Inerttikaasujohdon kautta imuka- navaan on syötettävissä inerttikaasua, jonka avulla polttotilan viereiseen imukanavan osuuteen on muodos-Inert gas can be fed into the intake duct through the inert gas line, which allows the part of the intake duct adjacent to the combustion chamber to form tettavissa syttymätön kaasusulku.non-flammable gas shut-off. Suuaukko on siksi järjestetty polttokanavan viereiseen imukanavan osaan.The mouth opening is therefore arranged in the part of the suction channel next to the combustion channel. Kaasusulku järjestetään tai muodostetaan joka tapauksessa ottosyklin ensimmäisen ajanjakson aikana,The gas shut-off is arranged or formed in any case during the first period of the intake cycle, kun pakoventtiili ei ole vielä kokonaan suljettu ja imuventtiili on jo avattu, eli olennaisesti venttii- lien limityksen aikana, välittömästi polttotilan eteen imukanavaan (eli tulokanavaan, joka muodostaa imukana- van viimeisen osuuden ennen polttotilaa). Inerttikaa-when the exhaust valve is not yet completely closed and the intake valve is already opened, i.e. essentially during the overlap of the valves, immediately in front of the combustion chamber in the intake channel (i.e. in the inlet channel, which forms the last section of the intake channel before the combustion chamber). Inertia- sua syötetään siis keksinnön puitteissa imukanavaan.sua is therefore fed into the suction channel within the scope of the invention. Polttotilasta tulevat palojäämät, jotka mahdollisesti pääsevät imukanavaan ensimmäisen ajanjakson aikana, tulevat siis kontaktiin vain syttymättömän kaasusulun kanssa mutta eivät helposti syttyvän polttoaineseoksen kanssa.Fire residues from the combustion chamber, which may enter the intake duct during the first period, therefore only come into contact with the non-flammable gas barrier, but not with the easily flammable fuel mixture. Takasyttymistä ei näin ollen tapahdu.Re-ignition therefore does not occur. Fräässä keksinnön suoritusmuodossa inertti- kaasujohto tulee imukanavaan polttotilan eteen ja kaa- sun sekoitusyksikön jälkeen.In the first embodiment of the invention, the inert gas line enters the suction channel in front of the combustion chamber and after the gas mixing unit. Keksinnön mukaisessa polttomoottorissa, jossa on useampia kuin yksi sylinteriyksikkö, imukanava on liitetty kuhunkin sylinteriyksikköön, edullisesti erillisen tulokanavan kautta.In the internal combustion engine according to the invention, which has more than one cylinder unit, the intake duct is connected to each cylinder unit, preferably via a separate inlet duct. Keksinnön mukaisessa polttomoottorissa, jossa on useita sylinteriyksiköitä, on kunkin sylinteriyksikön polttotilan edessä, erityi-In the combustion engine according to the invention, which has several cylinder units, in front of the combustion chamber of each cylinder unit, especially sesti sylinteriyksikölle osoitetussa tulokanavassa, vastaavasti vastaavan inerttikaasujohdon suuaukko.sesti in the inlet channel assigned to the cylinder unit, respectively the mouth opening of the corresponding inert gas line. Kun jatkossa selitetään tarkemmin sylinteriyksikön, suu- aukon tai inerttikaasujohdon edullisia tunnuspiirtei- tä, se on ymmärrettävä keksinnön puutteissa niin, että keksinnön mukaisessa polttomoottorissa, jossa on use- ampia kuin yksi sylinteriyksikkö, jokaisella sylinte- riyksiköllä, suuaukolla tai inerttikaasujohdolla voi olla nämä tunnuspiirteet.When the favorable characteristics of the cylinder unit, mouth opening or inert gas line are explained in more detail in the future, it must be understood in terms of the shortcomings of the invention that in an internal combustion engine according to the invention, which has more than one cylinder unit, each cylinder unit, mouth opening or inert gas line can have these characteristics. Edullisia ovat suoritusmuodot, joissa suuauk-Preferred are embodiments in which the opening ko on järjestetty imuventtiilin alueelle eli inertti- kaasu syötetään imuventtiilin alueelle.ko is arranged in the area of the suction valve, i.e. inert gas is fed into the area of the suction valve. Kyseinen alue on imukanavassa ja siksi joka tapauksessa sylinteriyk-The area in question is in the intake duct and therefore in any case the cylinder sikön polttotilan ulkopuolella.outside the pig's combustion chamber. Kun suuaukko järjeste- tään imuventtiilin alueelle, kaasusulku ulottuu vain hyvin lyhyellä imukanavan osuudella.When the mouth opening is arranged in the area of the suction valve, the Gas Shut-off only extends along a very short section of the suction channel. Koska tällaista kaasusulkua varten inerttikaasua tarvitaan vain pieni 5 määrä, inerttikaasun lisääminen ei olennaisesti vaiku- ta polttoaineseoksen tehoasteeseen polttotilassa, kun polttoaineseos ”huuhtoo” inerttikaasua polttotilaan imuventtiilin ollessa avattuna.Since only a small amount of inert gas is needed for this kind of gas shut-off, adding inert gas does not essentially affect the efficiency of the fuel mixture in the combustion chamber, when the fuel mixture "flushes" inert gas into the combustion chamber with the intake valve open. Erityisesti keksinnön puitteissa on edullinen eräs suoritusmuoto, jossa inerttikaasu on syötettävis- sä välittömästi ylävirtaan tai yläpuolelle imuventtii- lin venttiilin istukkarenkaasta eli suuaukko on jär- jestetty välittömästi ylävirtaan tai yläpuolelle vent- tiilin istukkarenkaasta.Especially within the framework of the invention, an embodiment is advantageous in which the inert gas can be fed immediately upstream or above the valve seat ring of the intake valve, i.e. the mouth opening is arranged immediately upstream or above the valve seat ring. Käsitteillä ”ylävirtaan” jaWith the concepts "upstream" and ”yläpuolelle” tarkoitetaan tässä yhteydessä sijaintia, joka on suoraan venttiilin istukkarenkaan polttotilas- ta pois päin olevalla puolella.In this context, "above" means the location that is directly on the side facing away from the combustion chamber of the seat ring of the valve. Suuaukon tällaisessa järjestelyssä, välittömästi polttotilan edessä, inert- tikaasua tarvitaan äärimmäisen pieni määrä kaasusulun muodostamiseksi ja siispä polttotilaan huuhtoutuu inerttikaasua hyvin vähän.In such an arrangement of the mouth opening, immediately in front of the combustion chamber, an extremely small amount of inert gas is needed to form a gas barrier, and therefore very little inert gas is washed into the combustion chamber. Suuaukossa on edullisesti aukkona ainakin yk- si yhtäjaksoinen tai katkaistu rengasvälys tai ainakin yksi, edullisesti useampia kuin yksi, pääsyreikä imu-The mouth opening preferably has at least one continuous or interrupted ring gap or at least one, preferably more than one, access hole for suction kanavaan.to the channel. Inerttikaasujohto ja/tai aukko tai jokai- nen/moni aukoista voi/voivat olla suljettavissa oh- jausventtiilillä, joka on suoraan aukon/aukkojen vie- ressä tai järjestetty etäisyydelle siitä/niistä ja jo-The inert gas line and/or opening or each/many of the openings can/can be closed by a control valve, which is directly next to the opening/openings or arranged at a distance from it/them and already ka avaa/sulkee inerttikaasujohdon.ka opens/closes the inert gas line. Suuaukon tai sen aukon/aukkojen sopivalla muodolla ja suuntauksella voidaan inerttikaasun syöttäminen imukanavaan optimoi- da virtausteknisesti.With the suitable shape and orientation of the mouth opening or its opening/openings, the inert gas supply to the suction channel can be optimized in terms of flow technology. Keksinnön puitteissa on myös mahdollista, et-Within the scope of the invention, it is also possible to tä suuaukko on järjestetty suoraan venttiilin istukka- renkaaseen, jolloin inerttikaasua voidaan syöttää myös tässä tapauksessa yhden tai useamman aukon kautta,this mouth opening is arranged directly in the seat ring of the valve, so that inert gas can also be supplied in this case through one or more openings, jotka ovat reiän tai reikien tai välyksen tai välysten muodossa venttiilin istukkarenkaassa.which are in the form of a hole or holes or clearance or clearances in the valve seat ring. Venttiilin is- tukkarengas nähdään tällöin myös imukanavan rakenne- osana.The seat ring of the valve is then also seen as a structural part of the intake duct. Keksinnön mukaisen polttomoottorin suoritus- muodossa, jossa on useita, erityisesti kaksi tai use- ampia kuin kaksi imukanavaan liitettyä sylinteriyksik- köä, on edullisesti jokaisen sylinteriyksikön poltto- tilan eteen järjestetty vastaavasti suuaukko inertti-In the embodiment of the combustion engine according to the invention, in which there are several, especially two or more than two cylinder units connected to the intake duct, there is preferably a correspondingly arranged mouth opening in front of the combustion space of each cylinder unit inert kaasujohdolle.for the gas line. Edullisesti tällaisessa suoritusmuodos- sa useat, erityisesti kaikki, inerttikaasujohdot on liitetty yhteiseen svyöttöjohtoon.Advantageously, in such an embodiment, several, especially all, inert gas lines are connected to a common winding line. Yhteistä syöttöjoh- toa voidaan käyttää esimerkiksi polttomoottoreissa, joissa inerttikaasua syötetään kaikkien sylinteriyksi-A common supply line can be used, for example, in internal combustion engines where inert gas is supplied to all cylinder units köiden polttotilojen eteen jatkuvasti kaikissa työtah- deissa.work in front of the combustion facilities continuously at all working speeds. Inerttikaasuna käytetään edullisesti ilmaa.Air is preferably used as an inert gas. Keksinnön puitteissa inerttikaasuna voidaan käyttää myös mitä tahansa muuta heikosti syttyvää kaasua, esi-Within the scope of the invention, any other weakly flammable gas can also be used as an inert gas, pre- merkiksi jäähdytettyä pakokaasua tai kaasua, joka polttoaineseoksen kanssa sekoitettuna aikaansaa hei- kosti syttyvän kaasuseoksen.as a sign of cooled exhaust gas or gas which, when mixed with the fuel mixture, creates a weakly flammable gas mixture. Imukanavassa on keksinnön mukaisesti kaasun sekoitusyksikön ja polttotilan välissä seoksen jäähdy-According to the invention, in the suction duct, between the gas mixing unit and the combustion chamber, there is a mixture cooling tin ja kuristusläppä.tin and throttle valve. Ilmansyöttöön on edullisesti järjestetty kaa- sun sekoitusyksikön eteen kompressori, erityisesti turbokompressori.A compressor, especially a turbo compressor, is preferably arranged in front of the gas mixing unit for the air supply. Kompressori voi myös olla keksinnön puitteissa järjestetty kaasun sekoitusyksikön jälkeen.Within the framework of the invention, the compressor can also be arranged after the gas mixing unit. Suoritusmuodoissa, joissa kompressori on järjestetty kaasun sekoitusyksikön eteen, voi kompressorin ja kaa- sun sekoitusyksikön välinen imukanavan osuus olla lii- tetty, edullisesti ohjausventtiilillä, poistojohtoon kompressoidun kaasun osamäärän poisjohtamiseksi.In embodiments where the compressor is arranged in front of the gas mixing unit, the part of the suction channel between the compressor and the gas mixing unit can be connected, preferably with a control valve, to the discharge line to drain off the portion of the compressed gas. Pako-Getaway- kaasujohto on tällaisissa suoritusmuodoissa liitetty inerttikaasujohtoon, niin, että pois johdettua ilmaa käytetään inerttikaasuna suuaukkoa varten.in such embodiments, the gas line is connected to an inert gas line, so that the discharged air is used as an inert gas for the mouth opening. Koska ku-Because the ristusläppä johtaa väistämättä painehäviöihin poltto- aineseoksessa, on paine-ero kuristusläpän edestä ote- tun, puristetun ilman ja kuristusläpän kautta pienem- pipaineisen polttoaineseoksen välillä riittävän kor- kea, jotta mahdollistetaan puristetun ilman johtaminen inerttikaasuksi ilman että on tarpeen nostaa puriste- tun ilman painetta edelleen.the throttle valve inevitably leads to pressure losses in the fuel mixture, the pressure difference between the compressed air taken in front of the throttle valve and the fuel mixture with a lower pressure through the throttle valve is high enough to enable the compressed air to be converted into an inert gas without the need to increase the pressure of the compressed air further . Tämän lisäksi tai tämän sijasta inerttikaasu- johdossa voi olla erillinen kompressori tai ainakin yksi toinen ohjausventtiili ja/tai välipuskuri tai inerttikaasun säiliö.In addition to this or instead of this, the inert gas line can have a separate compressor or at least one other control valve and/or an intermediate buffer or an inert gas tank. Suuaukko on edullisesti muodostettu sel- laiseksi, että moottorin ollessa sammutettu tai ot- tosyklin päättyessä ennen kuin moottori sammutetaan,The mouth opening is preferably formed in such a way that when the engine is turned off or at the end of the intake cycle before the engine is turned off, ainakin osa imukanavasta on huuhdeltavissa inerttikaa- sulla.at least part of the suction channel can be flushed with inert gas. Edullisesti imukanava on huuhdeltavissa ainakin kaasun sekoitusyksikköön asti.Advantageously, the suction channel can be flushed at least up to the gas mixing unit. Tämä aikaansaadaan syöttömäärän, syöttösuunnan ja syöttönopeuden sopival- la mitoituksella.This is achieved by suitable dimensioning of the feed quantity, feed direction and feed speed. Moottorin ollessa sammutettu, imuka-With the engine off, the intake navaan ei jää ulkoisesta vaikutuksesta syttyvää polt- toaineseosta.no fuel mixture ignited by external influence remains in the hub. Suoritusmuodoissa, joissa on useita sy- linteriyksiköitä, huuhdeltavissa ovat edullisesti imu- kanavan kaikki osuudet, jotka ovat sylinteriyksiköiden polttotilojen vieressä, eli tulokanavat, erityisesti koko imukanava kaasun sekoitusyksikköön asti.In embodiments with several cylinder units, preferably all sections of the intake duct that are next to the cylinder units' combustion chambers, i.e. the inlet ducts, especially the entire intake duct up to the gas mixing unit, can be flushed. Keksinnön mukaisen polttomoottorin inertti- kaasujohdossa on edullisesti toinen ohjausventtiili, jonka avulla inerttikaasujohto voidaan avata tai sul- kea, kuten edellä jo mainittu, inerttikaasun svyöttä-The inert gas line of the combustion engine according to the invention preferably has another control valve, which can be used to open or close the inert gas line, as already mentioned above, miseksi suuaukon kautta imukanavaan tai inerttikaasun syötön imukanavaan keskeyttämiseksi.through the mouth opening to the suction channel or to interrupt the supply of inert gas to the suction channel. Edullisessa suoritusmuodossa polttomoottoris- sa on tehollinen keskipaine, joka on vähintään 12 bar, edullisesti vähintään 15 bar.In a preferred embodiment, the internal combustion engine has an effective central pressure that is at least 12 bar, preferably at least 15 bar. Tehollinen keskipaine Pme lasketaan tällöin kaavallaThe effective mean pressure Pme is then calculated using the formula W _ Eee Dme = TTT o jossa M on nimellisvääntömomentti, i on työsyklien lukumäärä kierrosta kohti ja vn on poltto- moottorin sylinteritilavuus.W _ Eee Dme = TTT o where M is the nominal torque, i is the number of working cycles per revolution and vn is the cylinder volume of the internal combustion engine. Keksintö koskee lisäksi menetelmää vetyä ja ilmaa sisältävän polttoaineseoksen polttamiseksi ot- tosyklissä polttomoottorissa, jossa on ainakin vyksi sylinteriyksikkö ja siihen liitetty imukanava.The invention also concerns a method for burning a fuel mixture containing hydrogen and air in an intake cycle in an internal combustion engine with at least one cylinder unit and an intake duct connected to it. Sylin- teriyksikössä on polttotila, ainakin yksi imuventtiili ja ainakin yksi pakoventtiili.The cylinder unit has a combustion chamber, at least one intake valve and at least one exhaust valve. Imukanavassa on ainakin yksi kaasun sekoitusyksikkö polttoaineseoksen tuotta- miseksi.The intake duct has at least one gas mixing unit to produce the fuel mixture. Keksinnön mukaisessa menetelmässä imukanavaan syötetään sylinteriyksikön polttotilan eteen ainakin väliaikaisesti inerttikaasua, jotta polttotilan vie- reiseen imukanavan osuuteen muodostuu kaasusulku syt- tymättömästä kaasusta.In the method according to the invention, inert gas is fed into the intake duct in front of the combustion chamber of the cylinder unit, at least temporarily, so that a gas seal of non-ignitable gas is formed in the section of the intake duct next to the combustion chamber. Kaasusulku muodostetaan erityi- sesti ottosyklin ensimmäisen ajanjakson aikana, jol- loin sekä pakoventtiili että imuventtiili ovat ainakin osittain avattuna, eli olennaisesti venttiilien limi- tyksen aikana.The gas shut-off is especially formed during the first period of the intake cycle, when both the exhaust valve and the intake valve are at least partially open, i.e. essentially during valve limit. Ensimmäinen ajanjakso alkaa ennen pois- totahdin päättymistä ja päättyy vähän imutahdin alka- misen jälkeen.The first period starts before the end of the exhaust stroke and ends shortly after the start of the suction stroke. Olennaisesti inerttikaasua svötetään koko ensimmäisen ajanjakson ajan, jolloin ensimmäinen ajanjakso voi päättyä myös hieman ennen pakoventtiilin sulkemista kokonaan, kunhan varmistetaan, että imuka- nava on suojattu kaasusululla siihen asti, että palo- jäämät on kokonaan poistettu polttotilasta.Essentially, the inert gas is ignited during the entire first period, in which case the first period can also end a little before the exhaust valve is completely closed, as long as it is ensured that the intake duct is protected with a gas seal until the fire residues have been completely removed from the combustion chamber. Keksinnön ydin on, että imukanavassa imuvent-The essence of the invention is that in the suction channel the suction vent- tiilin ollessa suljettuna suoraan imuventtiilin eteen syntyy tai muodostuu inerttikaasusta tai inerttikaasun ja Ppolttoaineseoksen heikosti syttyvästä seoksesta kaasusulku, joka huuhtoutuu imuventtiilin ollessa avattuna perässä virtaavan polttoaineseoksen takia polttotilaan.when the brick is closed directly in front of the intake valve, a gas lock is created or formed from inert gas or a weakly flammable mixture of inert gas and Pfuel mixture, which is washed into the combustion chamber due to the fuel mixture flowing behind when the intake valve is open. Kaasusulkuun tarvittava määrä inertti-The amount of inert gas required for gas kaasua on suhteessa kaasun määrään, joka polttotilassa poltetaan yhdessä työtahdissa, niin vähäinen, ettei sillä ole juurikaan vaikutusta polttoaineseoksen palo- ominaisuuksiin polttotilassa.of gas is so small in relation to the amount of gas that is burned in the combustion chamber in one working stroke that it has little effect on the combustion properties of the fuel mixture in the combustion chamber. Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorit- taa myös polttomoottorissa tai polttomoottorilla, jos- sa on useita sylinteriyksiköitä, jolloin tässä tapauk- sessa jokaisen sylinterin polttotilan eteen imukana- vaan syötetään ainakin väliaikaisesti inerttikaasua ja tuotetaan kaasusulku.The method according to the invention can also be performed in an internal combustion engine or an internal combustion engine with several cylinder units, in which case in this case inert gas is at least temporarily fed into the intake channel in front of the combustion chamber of each cylinder and a gas seal is produced. Sikäli kun edellä ja jatkossa kuvatut menetelmän tunnuspiirteet tai vaiheet viittaa- vat vain yhteen yksittäiseen sylinteriyksikköön, mene- telmän tunnusmerkit tai vaiheet toteutuvat tai ne suo- ritetaan keksinnön puitteissa jokaisessa sylinteriyk-Insofar as the characteristic features or steps of the method described above and in the following refer to only one individual cylinder unit, the characteristic features or steps of the method are realized or are carried out within the scope of the invention in each cylinder unit. sikössä, kun menetelmän suoritusmuodossa on useita sy- linteriyksiköitä - vastaavasti kuin keksinnön mukai- sessa polttomoottorissa, jossa on useita sylinteriyk- siköitä.in the pig, when the embodiment of the method has several cylinder units - similarly to the internal combustion engine according to the invention, which has several cylinder units. Keksinnön mukaisen menetelmän puitteissa inerttikaasuna syötetään edullisesti ilmaa.Within the scope of the method according to the invention, air is preferably supplied as an inert gas. Inertti- kaasuna voidaan kuitenkin syöttää myös muita heikosti syttyviä kaasuja.However, other low-flammability gases can also be supplied as inert gas. Tässä viitataan keksinnön mukaisen polttomoottorin selitykseen.Here, reference is made to the explanation of the combustion engine according to the invention. Frityisen edullisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä polttoaineseosta varten tarvittu ilma pu- ristetaan ennen kaasun sekoitusyksikköä kompressoril- la, edullisesti turbokompressorilla, ja puristetun il- man osamäärä johdetaan pois tai haaroitetaan kompres- sorin ja kaasun sekoitusyksikön välistä.Preferably, in Fritien's method according to the invention, the air needed for the fuel mixture is compressed before the gas mixing unit with a compressor, preferably with a turbo compressor, and the portion of the compressed air is led away or branched off between the compressor and the gas mixing unit. Tämä pois johdettu puristetun ilman osamäärä syötetään jälleen imukanavaan inerttikaasuna.This part of the compressed air that is led away is again fed into the suction channel as an inert gas. Tällaisen menetelmäkulun etu selostettiin jo keksinnön mukaisen polttomoottorin vastaavan suoritusmuodon yhteydessä.The advantage of such a method flow was already explained in connection with the corresponding embodiment of the combustion engine according to the invention. Keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa suoritusmuodossa järjestetään, että inerttikaasua syö- tetään ottosyklissä toisen ajanjakson ajan, joka alkaa imuventtiilin sulkemisen jälkeen ja päättyy ensimmäi-In the advantageous embodiment of the method according to the invention, it is arranged that inert gas is supplied in the intake cycle for a second period, which begins after closing the suction valve and ends first sen ajanjakson päättymisen jälkeen.after the expiry of that period. Tällaisessa inert- tikaasun syötön ohjauksessa polttotilaan pääsee inert- tikaasua vain suhteellisen vähän, jotta sillä ei juu- rikaan ole vaikutusta polttoaineseoksen palo- ominaisuuksiin.In this kind of inert gas supply control, only a relatively small amount of inert gas gets into the combustion chamber, so that it has little effect on the combustion properties of the fuel mixture. Menetelmän vaihtoehtoisessa, myös edullisessa suoritusmuodossa inerttikaasua svötetään ottosyklissä kolmannen ajanjakson ajan, joka alkaa imuventtiilin sulkemisen aikana, erityisesti ottosyklin imutahdin päättyessä, ja päättyy ensimmäisen ajanjakson päätty- misen jälkeen.In an alternative, also advantageous embodiment of the method, the inert gas is ignited in the intake cycle for a third period, which begins during the closing of the intake valve, especially at the end of the intake cycle's suction stroke, and ends after the end of the first period. Tällaisella inerttikaasun syötön oh- jauksella voidaan varmistaa, että polttoaineseosta ei jää suuaukon ja venttiilin väliin imuventtiilin sulke- misen jälkeen.With this kind of inert gas supply control, it can be ensured that the fuel mixture does not remain between the mouth opening and the valve after closing the intake valve. Menetelmän toisessa vaihtoehtoisessa suori- tusmuodossa inerttikaasua syötetään koko ottosyklin ajan.In another alternative embodiment of the method, inert gas is supplied throughout the intake cycle. Tällaisessa suoritusmuodossa inerttikaasun syöt- töä ohjataan tai säädetään inerttikaasun paineella ja/tai suuaukon mitoittamisella niin, että - kuten edellä jo kuvattu - imuventtiilin ollessa suljettuna syntyy heikosti syttyvä kaasusulku, mutta imuventtii- lin ollessa avattuna polttotilaan virtaava inerttikaa- sun määrä (eli sekä kaasusulun sisältämä määrä että lisäksi polttoaineseoksen mukana virtaava määrä) on mahdollisimman pieni, jotta polttotilan sisältämä polttoaineseos on edelleen helposti syttyvää ja palo- ominaisuuksiltaan pitkälti muuttumaton.In such an embodiment, the supply of inert gas is controlled or adjusted by the pressure of the inert gas and/or the dimensioning of the mouth opening so that - as already described above - when the suction valve is closed, a low-flammable gas lock is created, but when the suction valve is open, the amount of inert gas flowing into the combustion chamber (i.e. the amount contained in the gas lock amount and also the amount flowing with the fuel mixture) is as small as possible, so that the fuel mixture contained in the combustion chamber is still easily flammable and its fire properties are largely unchanged. Kaasusulku koostuu edullisesti olennaisesti inerttikaasusta.The gas barrier preferably consists essentially of an inert gas. Koska inerttikaasu ei ole syttyvää,Since inert gas is not flammable, siitä voidaan erityisen yksinkertaisesti muodostaa varma kaasusulku.a secure gas seal can be formed from it in a particularly simple manner. Keksinnön puitteissa kaasusulku voi koostua myös heikosti syttyvästä tai syttymättömästä polttoai- neseoksen ja inerttikaasun seoksesta.Within the framework of the invention, the Gas Lock can also consist of a weakly flammable or non-flammable mixture of fuel mixture and inert gas. Tällaisen kaasu-Such a gas sulun muodostamisessa polttotilaan huuhtoutuu vain hy- vin pieni määrä inerttikaasua, joten polttoaineseoksen palo-ominaisuudet polttotilassa eivät juuri muutu.only a very small amount of inert gas is washed into the combustion chamber when the seal is formed, so the combustion properties of the fuel mixture in the combustion chamber do not change at all. Keksinnön mukaisen menetelmän puitteissa voi- daan ainakin osa imukanavasta huuhdella inerttikaasul- la moottorin ollessa sammutettuna tai ottosyklin päät- tymisen jälkeen moottorin sammuttamisen yhteydessä.Within the scope of the method according to the invention, at least part of the intake channel can be flushed with inert gas when the engine is switched off or after the end of the intake cycle when the engine is switched off. Näin voidaan varmistaa, että moottorin ollessa sammu- tettuna imukanavasta on poistettu kaikki vety-ilma- seoksen jäämät, jottei imukanavaan helposti syttyvää polttoaineseosta jää.In this way, it can be ensured that, when the engine is switched off, all traces of the hydrogen-air mixture have been removed from the intake duct, so that no easily flammable fuel mixture remains in the intake duct. Keksinnön muita yksityiskohtia, tunnuspiir-Other details of the invention, characteristic teitä ja etuja tuodaan esiin seuraavassa kuvauksessa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa esitetään edulliset suoritusmuodot.methods and advantages will be brought out in the following description with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments. Piirustuksissa:In the drawings: Kuvio 1 kaaviomainen näkymä tekniikan tasossa tunne-Figure 1 schematic view in the state of the art of emotional tusta kaasumoottorista, jossa on sylinteriyk- sikkö ja imukanava,from a gas engine with a cylinder unit and an intake duct, Kuvio 2 kaaviomainen näkymä tekniikan tasossa tunne- tusta vetypolttomoottorista, jossa on sylin- teriyksikkö ja imukanava,Figure 2 is a diagrammatic view of a hydrogen combustion engine known in the prior art, with a cylinder unit and an intake duct, Kuvio 3 kaaviomainen näkymä keksinnön mukaisesta polttomoottorista, jossa on sylinteriyksikkö ja imukanava ensimmäisen suoritusmuodon mu- kaisesti,Figure 3 is a schematic view of the internal combustion engine according to the invention, which has a cylinder unit and an intake duct according to the first embodiment, Kuvio 4 kaaviomainen näkymä keksinnön mukaisesta polttomoottorista, jossa on sylinteriyksikkö ja imukanava toisen suoritusmuodon mukaises- ti,Figure 4 is a schematic view of an internal combustion engine according to the invention with a cylinder unit and an intake duct according to another embodiment, Kuvio 5 venttiilien ja inerttikaasujohdon avaamisen ajallinen kulku keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti,Fig. 5 the time course of the opening of the valves and the inert gas line according to the first embodiment of the method according to the invention, Kuvio 6 venttiilien ja inerttikaasujohdon avaamisen ajallinen kulku keksinnön mukaisen menetelmän toisen suoritusmuodon mukaisesti, jaFigure 6 the time course of opening the valves and the inert gas line according to the second embodiment of the method according to the invention, and Kuvio 7 venttiilien ja inerttikaasujohdon avaamisen ajallinen kulku keksinnön mukaisen menetelmän vielä erään suoritusmuodon mukaisesti.Fig. 7 time course of opening the valves and the inert gas line according to yet another embodiment of the method according to the invention. Kuvioissa 1 ja 2 esitetään kummassakin tek- niikan tasosta tunnettu polttomoottori, jossa on sy- linteriyksikkö 1 ja imukanava, vahvasti yksinkertais- tettuna tai kaaviomaisena esityksenä.Figures 1 and 2 each show a combustion engine known from the state of the art, with a cylinder unit 1 and an intake duct, in a highly simplified or diagrammatic representation. Sylinteriyksikkö 1 käsittää sylinterin 2, jossa on polttotila 3, jossa on poltettavissa ilmasta ja polttokaasusta muodostuvaa polttoaineseosta.The cylinder unit 1 comprises a cylinder 2 with a combustion chamber 3 in which a fuel mixture consisting of air and fuel gas can be burned. Kuvion 1 mukaista polttomoottoria ei ole kuitenkaan järjes- tetty vedyn käyttämiseksi polttokaasuna.However, the internal combustion engine according to Figure 1 is not arranged to use hydrogen as a fuel gas. Polttomoottorin imukanava 4 on liitetty sy- linteriyksikön 1 sylinterin 2 polttotilaan 3 imuvent- tiili 5 kautta.The intake duct 4 of the internal combustion engine is connected to the combustion chamber 3 of the cylinder 2 of the cylinder unit 1 via the intake valve 5. Polttoaineseos johdetaan polttotilaan 3 imukanavan 4 kautta.The fuel mixture is led into the combustion chamber 3 through the intake channel 4. Sylinteriin 2 on järjestetty mäntä 10.A piston 10 is arranged in the cylinder 2. Poistokanava 6 pakokaasun eli palojäämien poistamiseksi polttotilasta 3 on liitetty polttotilaan pakoventtiilin 7 kautta.The exhaust duct 6 for removing exhaust gas, i.e. fire residues, from the combustion chamber 3 is connected to the combustion chamber through the exhaust valve 7. Imukanava 4 käsittää kaasun sekoitusyksikön 8, jossa ilman svyöttöjohdosta 9 tuleva ilma sekoite-The intake channel 4 comprises a gas mixing unit 8, where the air coming from the air intake line 9 is mixed taan polttokaasujohdosta 11 tulevaan polttokaasuun polttoaineseoksen tuottamiseksi.to the fuel gas coming from the fuel gas line 11 to produce the fuel mixture. Kaasun sekoitusyksik- kö 8 voidaan keksinnön puitteissa järjestää imukana- vaan 4 liitetyksi tai imukanavan 4 rakenneosaksi.Within the framework of the invention, the gas mixing unit 8 can be arranged as connected to the suction channel 4 or as a structural part of the suction channel 4. Imukanavassa 4 on alavirtaan kaasun sekoitus-Downstream in suction channel 4 is a gas mixing yksiköstä 8 kompressori 12, erityisesti turbokompres- sori, jolla polttoaineseos puristetaan.from unit 8, compressor 12, especially the turbocompressor, with which the fuel mixture is compressed. Kompressori 12 on erityisesti pakokaasuturboahdin, jota käytetään poistokanavan 6 pakokaasulla.The compressor 12 is especially an exhaust gas turbocharger, which is used with the exhaust gas of the outlet channel 6. Kompressori 12 voi myös olla järjestetty ylävirtaan kaasun sekoitusyksikön 8 eteen ja se voi puristaa vain syötettyä ilmaa.The compressor 12 can also be arranged upstream in front of the gas mixing unit 8 and it can compress only the supplied air. Kompressorin 12 jälkeen imukanavaan 4 on jär- jestetty seoksen jäähdytin 13 ja kuristusläppä 14. Ku- ristusläpän 14 kautta polttoaineseokseen syntyy pai- nehäviöitä.After the compressor 12, a mixture cooler 13 and a throttle valve 14 are arranged in the intake channel 4. Through the throttle valve 14, pressure losses occur in the fuel mixture. Kuviossa 1 esitetyssä polttomoottorissa kaa- sun sekoitusyksikössä 8 tuotetaan polttokaasusta ja ilmasta muodostuva polttoaineseos, joka sitten puris-In the internal combustion engine shown in Figure 1, a fuel mixture consisting of fuel gas and air is produced in the gas mixing unit 8, which is then compressed tetaan, jäähdytetään ja kuristetaan.is made, cooled and strangled. Ilman ja poltto- kaasun välinen sekoitusaste kasvaa imukanavaa 4 pit- kin, jolloin sekoitusaste on olennaisesti suoraan ver- rannollinen matkaan, jonka polttoaineseos kulkee imu- kanavassa 4. Näin sekoitettu polttoaineseos on poltet- tavissa hyvin tasalaatuisesti ja korkealla tehoasteel- la ja pienillä päästöillä.The degree of mixing between air and fuel gas increases along the intake duct 4, whereby the degree of mixing is essentially directly proportional to the distance the fuel mixture travels in the intake duct 4. The fuel mixture mixed in this way can be burned very evenly and with high efficiency and low emissions. Polttoaineseos voi virrata imuventtiilin 5 aukon kautta polttotilaan, jossa se puristetaan ja sen jälkeen poltetaan.The fuel mixture can flow through the opening of the intake valve 5 into the combustion chamber, where it is compressed and then burned. Pakokaasu tai palojäämät poistetaan polttotilasta 3 poistokanavaan 6 pakoventtiilin 7 ol- lessa avattuna.Exhaust gas or fire residues are removed from the combustion chamber 3 to the exhaust duct 6 when the exhaust valve 7 is open. Kuvion 2 mukainen polttomoottori on järjes- tetty vedyn polttamiseen.The internal combustion engine according to Figure 2 is arranged to burn hydrogen. Toisin kuin kuviossa 1 esi- tetyssä polttomoottorissa, kuvion 2 vetypolttomootto- rissa kaasun sekoitusyksikkö 6 on järjestetty imukana- vassa 4 vasta välittömästi polttotilan 3 eteen eli imuventtiilin 5 viereiseen imukanavan 4 osuuteen.Unlike in the internal combustion engine shown in Figure 1, in the hydrogen internal combustion engine in Figure 2, the gas mixing unit 6 is arranged in the intake channel 4 only immediately in front of the combustion chamber 3, i.e. in the section of the intake channel 4 next to the intake valve 5. Kos- ka kaasun sekoitusyksikön 8 ja polttotilan 3 välinen imukanavan 4 osuus on niin lyhyt, ettei siihen voi ke- rääntyä mainittavia määriä polttoaineseosta, ei täl- laisessa rakenteessa ole takasyttymisen vaaraa.Since the portion of the suction channel 4 between the gas mixing unit 8 and the combustion chamber 3 is so short that no significant amounts of fuel mixture can accumulate there, there is no risk of backfire in this type of structure. Fpäkohtana kuviossa 2 esitetyssä, tekniikan tasossa tunnetussa vetypolttomoottorissa on se, että polttotilaan 3 syötetty vedystä ja ilmasta muodostuva polttoaineseos on hyvin epätasalaatuista, sillä polt- toaineseoksen imukanavassa 4 kulkema matka on hyvin lyhyt.The main point in the hydrogen combustion engine shown in figure 2, which is known in the state of the art, is that the fuel mixture consisting of hydrogen and air fed into the combustion chamber 3 is very uneven, because the distance traveled by the fuel mixture in the suction channel 4 is very short. Fdellä kuvatut tekniikan tason mukaisten polttomoottorien ominaisuudet ja tunnuspiirteet koske- vat myös seuraavaksi kuvattuja, keksinnön mukaisia polttomoottoreita, ellei niitä korvata tai täydennetä muilla tai lisäksi tulevilla tunnuspiirteillä.The properties and characteristics of state-of-the-art combustion engines described in F also apply to the next described combustion engines according to the invention, unless they are replaced or supplemented by other or additional future characteristics. Kuvioissa 3 ja 4 esitetään - vahvasti vyksin- kertaistettuna - keksinnön mukaisen polttomoottorin kaksi erilaista suoritusmuotoa, joissa kummassakin on sylinteriyksikkö 1 ja imukanava 4.Figures 3 and 4 show - greatly simplified - two different embodiments of the combustion engine according to the invention, each of which has a cylinder unit 1 and an intake duct 4. Molemmissa polttomoottorin suoritusmuodoissa sylinteriyksikön 1 polttotila 3 on liitetty imukana- vaan 4 imuventtiilin 5 kautta.In both embodiments of the internal combustion engine, the combustion chamber 3 of the cylinder unit 1 is connected to the intake channel 4 via the intake valve 5. Imukanavassa 4 on vastaavasti kaasun sekoi-In the suction channel 4, there is correspondingly a gas mixing tusyksikkö 8, jossa ilman syöttöjohdosta 9 tuleva ilma sekoitetaan polttokaasujohdosta 11 tulevan vedyn kans- sa, kompressori 12, seoksen jäähdytin 13 ja kuristus- läppä 14.compression unit 8, where the air coming from the air supply line 9 is mixed with the hydrogen coming from the fuel gas line 11, the compressor 12, the mixture cooler 13 and the throttle valve 14. Toisin kuin tekniikan tasossa tunnetuissa ve-In contrast to the prior art ve- typolttomoottoreissa, on keksinnön mukaisessa vety- polttomoottorissa kaasun sekoitusyksikkö 8 järjestetty jo seoksen jäähdyttimen 13 ja kuristusläpän 14 eteen, jotta polttoaineseos kulkee imukanavassa 4 riittävän pitkän matkan ja jotta saavutetaan polttoaineseoksen korkea sekoitusaste sen saapuessa polttotilaan 3.in internal combustion engines, in the hydrogen combustion engine according to the invention, the gas mixing unit 8 is already arranged in front of the mixture cooler 13 and the throttle valve 14, so that the fuel mixture travels a sufficiently long distance in the intake channel 4 and in order to achieve a high degree of mixing of the fuel mixture when it arrives in the combustion chamber 3. Jotta keksinnön mukaisessa polttomoottorissa ei voisi tapahtua takasyttymistä, siinä on edullisesti välittömästi polttotilan 3 edessä inerttikaasujohdon 21 suuaukko 15, jonka kautta inerttikaasua voidaan pu-So that back-ignition cannot occur in the combustion engine according to the invention, it preferably has a mouth opening 15 of the inert gas line 21 immediately in front of the combustion chamber 3, through which the inert gas can be haltaa imukanavaan 4. Näin imukanavan välittömästi polttotilan 3 edessä olevaan osuuteen muodostuu kaasu- sulku heikosti tai ei ollenkaan syttyvästä kaasusta.into the intake duct 4. This way, a gas seal is formed in the section of the intake duct immediately in front of the combustion chamber 3, with little or no flammable gas. Kuviossa 3 esitetyssä suoritusmuodossa Komp- ressori 12 on järjestetty imukanavassa 4 kaasun sekoi-In the embodiment shown in Figure 3, the Compressor 12 is arranged in the suction channel 4 to mix the gas tusyksikön 8 eteen eli ilman svyöttöjohtoon 9, joten ilma puristetaan jo ennen sen sekoittamista vetyyn.in front of the compression unit 8, i.e. to the air intake line 9, so the air is compressed even before it is mixed with hydrogen. Kompressorin 12 ja kaasun sekoitusyksikön 8 välinen imukanavan 4 osuus on liitetty poistojohtoon 16, jonka kautta puristetun ilman osamäärä haaroitetaan pois.The part of the suction channel 4 between the compressor 12 and the gas mixing unit 8 is connected to the outlet line 16, through which the portion of the compressed air is branched off. Poistojohdossa 16 voi olla haaroitetun ilmamäärän sää- tämiseksi ohjausventtiili 17.The discharge line 16 can have a control valve 17 to adjust the amount of branched air. Suuaukko 15 on kuviossa 3 esitetyssä suori- tusmuodossa järjestetty välittömästi imuventtiilin 5 edessä olevaan imukanavan 4 osuuteen eli vähän ennen polttotilaa 3. Lisäksi inerttikaasujohto 21 on liitet- ty poistojohtoon 16. Inerttikaasujohto 21 voidaan ava- ta ja sulkea toisella ohjausventtiilillä 18.In the embodiment shown in Figure 3, the mouth opening 15 is arranged in the section of the suction channel 4 immediately in front of the suction valve 5, i.e. shortly before the combustion chamber 3. In addition, the inert gas line 21 is connected to the outlet line 16. The inert gas line 21 can be opened and closed with another control valve 18. Keksinnön mukaisen polttomoottorin kuviossa 3 esitetyssä suoritusmuodossa kaasun sekoitusyksikön 8 edestä otettu, puristettu ilma syötetään näin inertti- kaasujohdon 21 suuaukon 15 kautta imukanavaan 4.In the embodiment shown in Fig. 3 of the combustion engine according to the invention, the compressed air taken from the front of the gas mixing unit 8 is thus fed into the intake channel 4 through the mouth opening 15 of the inert gas line 21. Inerttikaasun avulla muodostuva kaasusulku muodostetaan imukanavan 4 erittäin lyhyeen osuuteen suuaukon 15 ja imuventtiilin 5 välille.The Gas Seal formed with the help of inert gas is formed in a very short section of the suction channel 4 between the mouth opening 15 and the suction valve 5. Se estää il- masta ja vedystä muodostuvan helposti syttyvän poltto- aineseoksen takasyttymisen imukanavassa 4, kun sekä imuventtiili 5 että pakoventtiili 7 avataan yhtaikaa.It prevents back-ignition of the easily flammable fuel mixture formed from air and hydrogen in the intake duct 4 when both the intake valve 5 and the exhaust valve 7 are opened at the same time. Kaasusulku voi myös ulottua imukanavassa 4 ylävirtaan eli imukanavan 4 siihen osuuteen asti, joka on ylävir- ran suunnassa suuaukon 15 yläpuolella.The gas seal can also extend upstream in the suction channel 4, i.e. up to the part of the suction channel 4 that is above the mouth opening 15 in the upstream direction. Koska polttoaineseos menettää painettaan vir-As the fuel mixture loses its pressure in the ratessaan kuristusläpän 14 kautta, kuristusläpän 14 edestä otetun, inerttikaasuna käytetyn puristetun il- man ja polttoaineseoksen välinen paine-ero kuristuslä- pän 14 jälkeen on riittävän suuri, jotta kaasusulku voidaan muodostaa, ilman että jo kertaalleen puristet-passing through the throttle valve 14, the pressure difference between the compressed air taken in front of the throttle valve 14, used as an inert gas, and the fuel mixture after the throttle valve 14 is large enough so that the Gas Shut-off can be formed, without tua ilmaa pitäisi uudelleen puristaa.that air should be compressed again. Polttomoottorin kuviossa 3 esitetyssä suori- tusmuodossa poistojohto 16 voi olla liitetty imukana- van 4 sijasta myös poistokanavaan 6, edullisesti pako- kaasuturboahtimen eteen (mikäli sellaista kompressoriaIn the embodiment shown in Fig. 3 of the internal combustion engine, the discharge line 16 can be connected instead of the suction duct 4 to the discharge duct 6, preferably in front of the exhaust gas turbocharger (if such a compressor 12 käytetään). Tällaisessa suoritusmuodossa polttoti- lasta 3 poistettu pakokaasu on syötettävissä inertti- kaasuna imukanavaan inerttikaasujohdon 21 suuaukon 15 kautta.12 is used). In such an embodiment, the exhaust gas removed from the combustion chamber 3 can be fed as an inert gas into the suction duct through the mouth opening 15 of the inert gas line 21. Tarvittaessa poistojohdossa 16 tai inerttikaa- sujohdossa 21 on tässä tapauksessa vielä lisäkompres-If necessary, in the discharge line 16 or inert gas line 21, in this case, there is still additional compression sori inerttikaasuna käytetyn pakokaasun nostamiseksi korkeammalle painetasolle.sori to raise the exhaust gas used as an inert gas to a higher pressure level. Polttomoottorin kuviossa 4 esitetyssä suori- tusmuodossa suuaukko 15 on järjestetty suoraan imu- venttiilin 5 venttiilin istukkarenkaan 19 kohdalle eli ylävirran suunnassa välittömästi venttiilin istukka- renkaan 19 yläpuolelle.In the embodiment shown in Fig. 4 of the internal combustion engine, the mouth opening 15 is arranged directly at the valve seat ring 19 of the intake valve 5, i.e. in the upstream direction immediately above the valve seat ring 19. Tässä suoritusmuodossa kaasu- sulku muodostuu suoraan eli välittömästi polttotilan 3 eteen, jolloin myös tässä suoritusmuodossa kaasusulku voi ulottua ylävirtaan imukanavaan 4. Inerttikaasujohto 21 on liitetty inerttikaa- sun säiliöön ja se voidaan avata ja sulkea ohjausvent- tiilillä 18. Edullisesti inerttikaasun säiliön kautta aikaansaadulla inerttikaasulla on jo korkeampi paine kuin polttoaineseoksella imukanavan 4 siinä osuudessa, johon inerttikaasua syötetään suuaukon 15 kautta, inerttikaasun säiliöstä tulevan inerttikaasun painetta voidaan kuitenkin nostaa myös vasta inerttikaasujoh- dossa 21 toisella kompressorilla. Lisäksi polttomoottorin kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa kompressori 12 on järjestetty vasta kaasun sekoitusyksikön 8 jälkeen, jolloin ei puristeta pelkkää ilmaa vaan ilman ja vedyn muodostamaa poltto- aineseosta. Kompressori 12 voidaan järjestää tällai- sessa suoritusmuodossa, jossa inerttikaasujohto 21 on liitetty inerttikaasun säiliöön, myös kaasun sekoitus- yksikön 8 eteen ilman syöttöjohtoon 9. Kuvioissa 3 ja 4 esitettyjen suoritusmuotojen edellä kuvattuja tunnuspiirteitä voidaan keksinnön puitteissa yhdistää halutulla tavalla toisiinsa. Esi- merkiksi suuaukko 15 voi myös keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa, jossa inerttikaasuna käytetään imu- kanavasta 4 otettua puristettua ilmaa, olla järjestet- ty suoraan venttiilin istukkarenkaan 19 kohdalle (tai venttiilin istukkarenkaaseen). Lisäksi suoritusmuodoissa, joissa inerttikaa- suna toimii imukanavasta 4 otettu puristettu ilma, voidaan käyttää lisäkompressoria, joka nostaa inertti- kaasun painetta poistojohtoon 16 liitetyssä inertti- kaasujohdossa. Kuvioissa 5-7 esitetään diagrammeja, joissa esitetään kaaviomaisesti imuventtiilin 5 avaamisen E, pakoventtiilin 7 avaamisen A ja inerttikaasujohdon 21 avaamisen Z käyrän muotoinen kulku neljässä tahdissaIn this embodiment, the gas seal is formed directly, i.e. immediately in front of the combustion chamber 3, so that also in this embodiment the gas seal can extend upstream into the suction channel 4. The inert gas line 21 is connected to the inert gas tank and can be opened and closed with the control valve 18. Preferably, the inert gas provided through the inert gas tank has already a higher pressure than with the fuel mixture in the part of the suction channel 4 to which the inert gas is fed through the mouth opening 15, the pressure of the inert gas coming from the inert gas tank can, however, also be increased only in the inert gas line 21 with a second compressor. Furthermore, in the embodiment shown in Figure 4 of the internal combustion engine, the compressor 12 is arranged only after the gas mixing unit 8, in which case not only air is compressed, but the fuel mixture formed by air and hydrogen. The compressor 12 can be arranged in such an embodiment, where the inert gas line 21 is connected to the inert gas tank, also to the air supply line 9 in front of the gas mixing unit 8. The characteristics described above of the embodiments shown in Figures 3 and 4 can be combined as desired within the scope of the invention. For example, the mouth opening 15 can also, in the embodiment according to the invention, where compressed air taken from the suction channel 4 is used as inert gas, be arranged directly at the seat ring 19 of the valve (or in the seat ring of the valve). In addition, in embodiments where compressed air taken from the suction channel 4 serves as the inert gas, an additional compressor can be used, which increases the pressure of the inert gas in the inert gas line connected to the outlet line 16. Figures 5-7 show diagrams schematically showing the curve-shaped progress of the opening E of the intake valve 5, the opening A of the exhaust valve 7 and the opening Z of the inert gas line 21 in four steps I., II., III., IV. keksinnön mukaisen menetelmän pe-I., II., III., IV. of the method according to the invention rustana olevassa ottosyklissä.in the cartilaginous intake cycle. Diagrammien x-akselilla esitetään aika eli ottokiertoprosessin tahdit.The x-axis of the diagrams shows time, i.e. the paces of the intake cycle process. Keksinnön suoritusmuodoissa polttomoottoris- sa, jossa on useampia kuin yksi sylinteriyksikkö 1 voidaan tietenkin kussakin sylinteriyksikössä 1 polt- taa imukanavasta 4 johdettua polttoaineseosta ottosyk- lissä.In embodiments of the invention, in an internal combustion engine with more than one cylinder unit 1, the fuel mixture led from the intake channel 4 can of course be burned in each cylinder unit 1 in the intake cycle. Kuvioissa 5-7 esitetyt diagrammit koskevat sii- nä tapauksessa jokaista sylinteriyksikköä 1. Sylinte- riyksiköiden ottosyklit kulkevat tässä menetelmän suo-In that case, the diagrams shown in Figures 5-7 apply to each cylinder unit 1. In this case, the intake cycles of the cylinder units run according to the ritusmuodossa tunnetulla tavalla ajallisesti toisis- taan poikkeavasti.in the rite form, in a way that is known, temporally different from each other. Inerttikaasujohdon 21 avaamisen Z kulku on kussakin kuvioiden 5-7 diagrammeista erilainen, koska kukin diagrammi kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän erilaista suoritusmuotoa.The course Z of opening the inert gas line 21 is different in each of the diagrams in figures 5-7, because each diagram describes a different embodiment of the method according to the invention. Imuventtiilin 5 avaamisen E kulku ja pakoventtiilin 7 avaamisen A kulku on kaikis- sa suoritusmuodoissa ja kaikissa diagrammeissa saman- lainen.The process of opening E of the intake valve 5 and the process of opening A of the exhaust valve 7 is the same in all embodiments and in all diagrams. Kuvioiden 5-7 diagrammeissa esitetty inertti-The inert- kaasujohdon 21 avaamisen 7 kulku esittää yksinkertais- tetussa muodossa, milloin ottosyklin aikana inertti- kaasujohto 21 on avattuna eli milloin inerttikaasujoh- dosta 21 syötetään inerttikaasua suuaukon 15 kautta imukanavaan 4 (johon sisältyy myös imuventtiilin 5 alue), ja milloin inerttikaasujohto 21 on suljettu eli inerttikaasua ei syötetä suuaukon 15 kautta imukana- vaan 4. Inerttikaasujohdon 21 avaaminen Z voidaan kä- sittää erityisesti toisen ohjausventtiilin 18 avaami- sena, mikäli sellainen toinen ohjausventtiili 18 on olemassa.the flow 7 of opening the gas line 21 shows in a simplified form when the inert gas line 21 is open during the intake cycle, i.e. when inert gas is fed from the inert gas line 21 through the mouth opening 15 into the suction channel 4 (which also includes the area of the suction valve 5), and when the inert gas line 21 is closed, i.e. inert gas is not fed into the suction channel 4 through the mouth opening 15. The opening of the inert gas line 21 Z can be understood in particular as the opening of the second control valve 18, if such a second control valve 18 exists. Käyrät alkavat diagrammeissa männän 10 ylä- kuolokohdan OT ja alakuolokohdan UT välillä kulkevassa ottosyklin työtahdissa I.In the diagrams, the curves start in stroke I of the intake cycle, which runs between top dead center OT and bottom dead center UT of piston 10. Työtahtia I. seuraavassa poistotahdissa II.Work pace I. in the next removal pace II. polttoaineseoksen poltossa syntyvä pakokaasu poiste- taan palojäämien kanssa poistokanavaan 6. Sitä varten pakoventtiili 7 avataan jo työtahdissa I. ja suljetaan olennaisesti poistotahdin II. päättyessä. Poistotahtia II seuraavassa imutahdissa III. ilman ja vedyn muodostamaa polttoaineseosta imetään imukanavasta 4 polttotilaan 3. Polttoaineseoksen ime- miseksi imuventtiili 5 avataan. Imutahdin III. jälkeen seuraa puristustahtithe exhaust gas produced during the combustion of the fuel mixture is removed together with the combustion residues into the exhaust channel 6. For this purpose, the exhaust valve 7 is already opened in work stroke I. and essentially closed in exhaust stroke II. ending. Exhaust stroke II in the following suction stroke III. the fuel mixture formed by air and hydrogen is sucked from the suction channel 4 into the combustion chamber 3. To suck the fuel mixture, the suction valve 5 is opened. Suction stroke III. followed by compression pace IV., jossa polttoaineseos puristetaan polttotilassa 3. Imuventtiili 5 avataan yleensä jo vähän ennen imutahdin III. alkua, joten pienen ajanjakson ajan se- kä pakoventtiili 7 että imuventtiili 5 ovat yhtaikaa auki. Tätä ajanjaksoa kutsutaan venttiilien limi- tykseksi. Koska polttotilan sisältöä ei ole vielä ko- konaan poistettu, venttiilien limityksen aikana polt- totilassa 3 voi vielä olla kuumia palojäämiä. Keksinnön mukaisen menetelmän kuviossa 5 esi- tetyn suoritusmuodon mukaisesti inerttikaasujohto 21 suljetaan ensimmäisen ajanjakson V päättymisen jäl- keen, jolloin sekä pakoventtiili 7 että imuventtiili 5 ovat avattuna. Ensimmäinen ajanjakso V ulottuu olen- naisesti venttiilien limityksen kestolle, mutta se voi myös päättyä hieman ennen kuin pakoventtiili 7 on sul- jettu kokonaan, joten inerttikaasujohto 21 suljetaan jo hieman ennen kuin pakoventtiili 7 on kokonaan sul- jettu. Sen jälkeen, kun imuventtiili 5 on kokonaan suljettu, inerttikaasujohto 21 avataan taas. Keksinnön mukaisen menetelmän kuviossa 6 esi- tetyn toisen suoritusmuodon mukaisesti inerttikaasu- johto 21 suljetaan ensimmäisen ajanjakson V päättyes-IV., where the fuel mixture is compressed in the combustion chamber 3. The intake valve 5 is usually opened a little before the intake stroke III. beginning, so for a short period of time both the exhaust valve 7 and the intake valve 5 are open at the same time. This period is called valve limitation. Since the contents of the combustion chamber have not yet been completely removed, there may still be hot fire residues in the combustion chamber 3 during the overlapping of the valves. According to the embodiment shown in Fig. 5 of the method according to the invention, the inert gas line 21 is closed after the end of the first period V, when both the exhaust valve 7 and the suction valve 5 are open. The first period V essentially extends to the duration of the overlapping of the valves, but it can also end a little before the exhaust valve 7 is completely closed, so the inert gas line 21 is already closed a little before the exhaust valve 7 is completely closed. After the suction valve 5 is completely closed, the inert gas line 21 is opened again. According to the second embodiment of the method according to the invention shown in Fig. 6, the inert gas line 21 is closed at the end of the first period V sä. Tässä tapauksessa inerttikaasujohto 21 kuitenkin avataan taas jo ennen kuin imuventtiili 5 suljetaan kokonaan, olennaisesti vähän imutahdin III. päättymi- sen jälkeen. Keksinnön mukaisen menetelmän kuviossa 7 esi- tetyssä suoritusmuodossa inerttikaasujohto 21 on auki yhtäjaksoisesti eli koko ottosyklin ajan, joten suu-you. In this case, however, the inert gas line 21 is opened again even before the suction valve 5 is completely closed, essentially a little bit during the suction stroke III. after completion. In the embodiment shown in Fig. 7 of the method according to the invention, the inert gas line 21 is open continuously, i.e. throughout the intake cycle, so that aukon 15 kautta syötetään yhtäjaksoisesti tietty tila-through opening 15, a certain state is continuously fed vuusvirta inerttikaasua.flow of inert gas. Esitetyissä suoritusmuodoissa imuventtiilin 5 avaamisen E kulkua esittävällä käyrällä on sinimuoto imuventtiilin 5 ollessa avattuna, ja se kulkee tasai- sesti x-akselia pitkin imuventtiilin 5 ollessa suljet- tuna.In the presented embodiments, the curve showing the course of the opening E of the suction valve 5 has a sinusoidal shape when the suction valve 5 is open, and it runs smoothly along the x-axis when the suction valve 5 is closed. Sama koskee pakoventtiilin 7 ajallisesti poik- keavaa avaamista A esittävää käyrää.The same applies to the curve showing the time-varying opening A of exhaust valve 7. Ajanjaksoina, joina venttiilit 5, 7 ovat avattuna, käyrillä, jotka esittävät imuventtiilin 5 avaamisen E ja pakoventtii- lin 7 avaamisen A kulkua, voi myös olla sinikayraa vastaava muoto tai sinikäyrästä poikkeava muoto.During the periods when the valves 5, 7 are open, the curves showing the opening E of the intake valve 5 and the opening A of the exhaust valve 7 can also have a shape corresponding to the sine curve or a shape different from the sine curve. Inerttikaasujohdon 21 ollessa avattuna eli kun inerttikaasua toimitetaan inerttikaasujohdon 21 kautta suuaukkoon 15 ja puhalletaan siitä kaasusulun muodostamiseksi kaasun sekoitusyksikön 8 ja polttoti- laan 3 välille, inerttikaasujohdon 21 avaamisen 7 käy- rä kulkee korkeammalla, etäisyydellä x-akselista ole- valla tasolla, ja inerttikaasujohdon 21 ollessa sul-When the inert gas line 21 is open, i.e. when inert gas is delivered through the inert gas line 21 to the mouth opening 15 and blown from it to form a gas barrier between the gas mixing unit 8 and the combustion chamber 3, the opening curve 7 of the inert gas line 21 runs at a higher level, at a distance from the x-axis, and the inert gas line 21 being closed jettuna x-akselia pitkin.along the x-axis. Viitenumeroluettelo 1 Sylinteriyksikkö 2 Sylinteri 3 Polttotila 4 Imukanava 5 Imuventtiili 6 Poistokanava 7 Pakoventtiili 8 Kaasun sekoitusyksikkö 9 Ilman syöttöjohto 10 Mäntä 11 Polttokaasujohto 12 Kompressori 13 Seoksen jäähdytin 14 Kuristusläppä 15 suuaukko 16 Poistojohto 17 Ohjausventtiili 18 Toinen ohjausventtiili 19 Venttiilin istukkarengas 20 --- 21 Inerttikaasujohto A Pakoventtiilin 7 avaamisen kulku E Imuventtiilin 5 avaamisen kulku Z Inerttikaasujohdon 21 avaamisen kulku Vv Venttiilien limitysList of reference numbers 1 Cylinder unit 2 Cylinder 3 Combustion chamber 4 Intake duct 5 Intake valve 6 Exhaust duct 7 Exhaust valve 8 Gas mixing unit 9 Air supply line 10 Piston 11 Fuel gas line 12 Compressor 13 Mixture cooler 14 Throttle flap 15 Mouth opening 16 Exhaust line 17 Control valve 18 Second control valve 19 Valve seat ring 2 0 --- 21 Inert gas line A Opening sequence of exhaust valve 7 E Opening sequence of intake valve 5 Z Opening sequence of inert gas line 21 Vv Overlap of valves I. TyötahtiI. Work pace II. PoistotahtiII. Removal pace ITT. ImutahtiITT. Suction rate IV. Puristustahti UT Alakuolokohta OT YläkuolokohtaIV. Compression stroke UT Bottom dead center OT Top dead center PATENTTIVAATIMUKSETPATENT CLAIMS 1. Polttomoottori vetyä ja ilmaa sisältävän polttoaineseoksen polttamiseksi ottosyklissä, jossa polttomoottorissa on ainakin yksi sylinteriyksikkö (1) ja siihen liitetty imukanava (4), jossa sylinteri- yksikössä (1) on polttotila (3), ainakin yksi imuvent- tiili (5) ja ainakin yksi pakoventtiili (7), ja jossa imukanavassa (4) on ainakin yksi kaasun sekoitusyksik- kö (8) polttoaineseoksen tuottamiseksi, tunnettu siitä, että imukanavassa (4), jossa on kaasun sekoi- tusyksikön (8) ja polttotilan (3) välissä seoksen jäähdytin (13) ja kuristusläppä (14), on sylinteriyk- sikön (1) polttotilan (3) edessä inerttikaasujohdon (21) suuaukko (15).1. An internal combustion engine for burning a fuel mixture containing hydrogen and air in an intake cycle, where the internal combustion engine has at least one cylinder unit (1) and an intake duct (4) connected to it, where the cylinder unit (1) has a combustion chamber (3), at least one intake valve (5) and at least one exhaust valve (7), and in which the intake channel (4) has at least one gas mixing unit (8) for producing a fuel mixture, characterized in that in the intake channel (4) which has between the gas mixing unit (8) and the combustion chamber (3) mixture cooler (13) and throttle flap (14), is the mouth opening (15) of the inert gas line (21) in front of the combustion chamber (3) of the cylinder unit (1). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttomoot- tori, tunnettu siitä, että suuaukko (15) on jär- jestetty imuventtiilin (5) alueelle ja/tai että suu- aukko (15) on järjestetty välittömästi ylävirtaan imu- venttiilin (5) venttiilin istukkarenkaasta (19) ja/tai että suuaukossa (15) on ainakin yksi yhtäjaksoinen tai katkaistu rengasvälys tai ainakin yksi, edullisesti useampia kuin yksi, pääsyreikä imukanavaan (4).2. An internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the orifice (15) is arranged in the area of the intake valve (5) and/or that the orifice (15) is arranged immediately upstream of the valve seat ring (19) of the intake valve (5) ) and/or that the mouth opening (15) has at least one continuous or interrupted ring gap or at least one, preferably more than one, access hole to the suction channel (4). 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polt- tomoottori, tunnettu siitä, että siinä on kaksi tai useampia kuin kaksi imukanavaan (4) liitettyä sy- linteriyksikköä (1), että imukanavaan (4) on kunkin sylinteriyksikön (1) polttotilan (3) eteen järjestetty vastaavasti suuaukko (15) vastaavalle inerttikaasujoh- dolle (21), ja että kaksi tai useampia inerttikaasu- johtoja (21), erityisesti kaikki inerttikaasujohdot (21), on liitetty yhteiseen syöttöjohtoon inerttikaa- sua varten.3. An internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that it has two or more than two cylinder units (1) connected to the intake duct (4), that the intake duct (4) has a combustion chamber (3) of each cylinder unit (1) in front of correspondingly arranged mouth opening (15) for the corresponding inert gas line (21), and that two or more inert gas lines (21), especially all inert gas lines (21), are connected to a common supply line for inert gas. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen polttomoottori, tunnettu siitä, että inerttikaa- suna on syötettävissä ilmaa.4. An internal combustion engine according to one of claims 1-3, characterized in that air can be supplied as an inert gas. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen polttomoottori, tunnettu siitä, että ilman syöt-5. An internal combustion engine according to one of claims 1-4, characterized in that the air supply töjohtoon (9) on järjestetty kaasun sekoitusyksikön (8) eteen kompressori (12), edullisesti turbokompres- sori, että kompressorin (12) ja kaasun sekoitusyksikön (8) välinen imukanavan (4) osuus on liitetty, edulli- sesti ohjausventtiilillä (17), poistojohtoon (16) pu- ristetun ilman osamäärän haaroittamiseksi, ja että inerttikaasujohto (21) on liitetty poistojohtoon (16).a compressor (12), preferably a turbocompressor, is arranged in the working line (9) in front of the gas mixing unit (8), so that the part of the suction duct (4) between the compressor (12) and the gas mixing unit (8) is connected, preferably with a control valve (17), to the outlet line (16) in order to branch the portion of compressed air, and that the inert gas line (21) is connected to the outlet line (16). 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen polttomoottori, tunnettu siitä, että siinä on te- hollinen keskipaine (Pm), joka on vähintään 12 bar edullisesti vähintään 15 bar.6. An internal combustion engine according to one of claims 1-5, characterized in that it has an effective mean pressure (Pm) which is at least 12 bar, preferably at least 15 bar. 7. Menetelmä vetyä ja ilmaa sisältävän polt- toaineseoksen polttamiseksi ottosyklissä polttomootto- rissa, jossa on ainakin yksi sylinteriyksikkö (1) ja siihen liitetty imukanava (4), jossa sylinteri- yksikössä (1) on polttotila (3), ainakin yksi imuvent- tiili (5) ja ainakin yksi pakoventtiili (7), ja jossa imukanavassa (4) on ainakin yksi kaasun sekoitusyksik- kö (8) polttoaineseoksen tuottamiseksi, tunnettu siitä, että imukanavaan (4), jossa on kaasun sekoitus- yksikön (8) ja polttotilan (3) välissä seoksen jäähdy- tin (13) ja kuristusläppä (14), syötetään polttotilan (3) eteen ainakin väliaikaisesti inerttikaasua, edul- lisesti ilmaa, niin, että polttotilan (3) viereiseen imukanavan (4) osuuteen muodostuu kaasusulku syttymät- tömästä kaasusta.7. A method for burning a fuel mixture containing hydrogen and air in an intake cycle in an internal combustion engine with at least one cylinder unit (1) and an intake duct (4) connected to it, where the cylinder unit (1) has a combustion chamber (3), at least one intake valve (5) and at least one exhaust valve (7), and in which the intake duct (4) has at least one gas mixing unit (8) for producing a fuel mixture, characterized in that the intake duct (4) which has the gas mixing unit (8) and the combustion chamber (3) between the mixture cooler (13) and the throttle valve (14), inert gas, preferably air, is fed in front of the combustion chamber (3) at least temporarily, so that a gas seal is formed in the part of the suction duct (4) next to the combustion chamber (3) of gas. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaineseosta varten tar- vittava ilma puristetaan ennen kaasun sekoitusyksikköä (8) kompressorilla (12), edullisesti turbokompresso- rilla, että puristetun ilman osamäärä johdetaan pois kompressorin (12) ja kaasun sekoitusyksikön (8) välis- tä, ja että ilman pois johdettu osamäärä syötetään imukanavaan (4) inerttikaasuna.8. The method according to claim 7, characterized in that the air required for the fuel mixture is compressed before the gas mixing unit (8) with a compressor (12), preferably with a turbocompressor, so that a portion of the compressed air is led away from the compressor (12) and the gas mixing unit (8) between, and that the portion of air led away is fed into the suction channel (4) as an inert gas. 9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen mene- telmä, tunnettu siitä, että ottosyklin ensimmäi- sen ajanjakson (V) aikana sekä pakoventtiili (7) että imuventtiili ovat ainakin osittain avattuna, ja että inerttikaasua syötetään olennaisesti koko ajanjakson (V) ajan, niin, että kaasusulku muodostetaan olennai- sesti koko ajanjakson (V) aikana.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that during the first time period (V) of the intake cycle, both the exhaust valve (7) and the intake valve are at least partially opened, and that inert gas is supplied essentially throughout the time period (V), so, that the Gas Shut-off is essentially formed during the entire period (V). 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että inerttikaasua syötetään ot- tosyklissä toisen ajanjakson ajan, joka alkaa imuvent- tiilin (5) sulkemisen jälkeen ja päättyy ensimmäisen ajanjakson (V) päättymisen jälkeen, tai että inertti- kaasua syötetään ottosyklissä kolmannen ajanjakson ajan, joka alkaa imuventtiilin (5) sulkemisen aikana, erityisesti ottosyklin imutahdin (III.) päättyessä, ja päättyy ensimmäisen ajanjakson (V) päättymisen jäl- keen.10. The method according to claim 9, characterized in that inert gas is supplied in the intake cycle for a second period, which begins after the suction valve (5) is closed and ends after the end of the first period (V), or that inert gas is supplied in the intake cycle for a third period , which starts during the closing of the suction valve (5), especially at the end of the suction stroke (III.) of the intake cycle, and ends after the end of the first period (V). 11. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen me- netelmä, tunnettu siitä, että inerttikaasua svyö- tetään koko ottosyklin ajan.11. The method according to claim 7 or 8, characterized in that inert gas is fed throughout the entire intake cycle. 12. Jonkin patenttivaatimuksista 7-11 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että ottosyklin päättyessä tai päättymisen jälkeen ainakin osa imuka- navasta (4) huuhdellaan inerttikaasulla.12. The method according to one of claims 7-11, characterized in that at the end of the intake cycle or after the end, at least part of the suction channel (4) is flushed with inert gas. 13. Jonkin patenttivaatimuksista 7-12 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusulku koostuu polttoaineseoksen ja inerttikaasun heikosti syttyvästä tai syttymättömästä seoksesta, tai että kaasusulku koostuu olennaisesti sekoittumattomasta inerttikaasusta.13. The method according to one of claims 7-12, characterized in that the Gas Barrier consists of a weakly flammable or non-flammable mixture of fuel mixture and inert gas, or that the Gas Barrier consists of an essentially immiscible inert gas. 14. Jonkin patenttivaatimuksista 7-13 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että polttomootto- ria käytetään tehollisella keskipaineella (Pm), joka on vähintään 12 bar, edullisesti vähintään 15 bar.14. The method according to one of claims 7-13, characterized in that the internal combustion engine is used with an effective mean pressure (Pm) of at least 12 bar, preferably at least 15 bar.
FIEP21212815.1T 2021-01-07 2021-12-07 Combustion engine and method for operating same FI4026996T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50004/2021A AT524226B1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Internal combustion engine and method of operating an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI4026996T3 true FI4026996T3 (en) 2023-10-20

Family

ID=78824686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FIEP21212815.1T FI4026996T3 (en) 2021-01-07 2021-12-07 Combustion engine and method for operating same

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4026996B1 (en)
AT (1) AT524226B1 (en)
ES (1) ES2967928T3 (en)
FI (1) FI4026996T3 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4251321B2 (en) * 2003-01-28 2009-04-08 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine and method of operating internal combustion engine
JP5072765B2 (en) * 2008-08-04 2012-11-14 ヤマハ発動機株式会社 Spark ignition gas fuel internal combustion engine
JP2016118109A (en) * 2014-12-18 2016-06-30 トヨタ自動車株式会社 Hydrogen engine system
KR102027498B1 (en) * 2018-03-14 2019-10-01 한국기계연구원 Hydrogen engine for preventing pre-ignition
DE102019106722A1 (en) * 2019-03-17 2020-09-17 Martin Steiner Internal combustion engine and method for operating this internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
ES2967928T3 (en) 2024-05-06
AT524226B1 (en) 2022-04-15
AT524226A4 (en) 2022-04-15
EP4026996A1 (en) 2022-07-13
EP4026996B1 (en) 2023-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101385248B1 (en) Two cycle internal combustion engine and method for the engine
KR101251231B1 (en) Method of controlling scavenging of the burnt gas of an indirect-injection engine, notably a supercharged engine, and engine using such a method
CN102966469A (en) Egr venturi diesel injection
US6314940B1 (en) Fuel feed system for a spark-ignition internal combustion engine and a method of operating such an internal combustion engine
RU2010118716A (en) AXIAL PISTON ENGINE AND METHOD FOR OPERATING AXIAL PISTON ENGINE
WO2011055629A1 (en) Intake apparatus of engine
EA028553B8 (en) System and method of operating an internal combustion engine
CN105556100A (en) Operation of a quantity-controlled internal combustion engine having cylinder deactivation
US20060011165A1 (en) Method of operating a spark-ignition internal combustion engine
RU2016123338A (en) METHOD (OPTIONS) AND SYSTEM FOR CONTROL OF TEMPERATURE OF ENGINE EXHAUST SYSTEM
KR20200134246A (en) Ship propulsion system and ship propulsion system modification method
ID29682A (en) BURNING MACHINE IN 4 STEPS WITH AT LEAST 2 VALVES OF ENTERING
JP2001164998A (en) Method for operating four-stroke diesel engine
FI4026996T3 (en) Combustion engine and method for operating same
JP2019060340A (en) Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine
JPH11148351A (en) Reciprocting engine
US9488081B2 (en) Exhaust manifold assembly and system
KR101912910B1 (en) Reciprocating engine
JP7036823B2 (en) Internal combustion engine and how to operate an internal combustion engine
KR100993744B1 (en) EGR system of the diesel engine
SU1390400A1 (en) Two-stroke internal combustion engine
JP2023103690A (en) engine
SU691588A1 (en) Internal combustion engine
JP2008128083A (en) Internal combustion engine
JPH10331643A (en) Piston structure of cylinder injection type internal combustion engine