WO2019224008A1 - Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen, sowie verfahren zum betreiben einer solchen verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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internal combustion
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combustion chamber
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Wolfgang Kern
Michael Sallmann
Martin Schenk
Philipp Fischer
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • Internal combustion engine for a motor vehicle in particular for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine
  • the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle
  • the invention relates to a method for operating a motor vehicle
  • the internal combustion engine has at least one combustion chamber designed, for example, as a cylinder and an inlet tract through which air can flow, by means of which the engine
  • the internal combustion engine further comprises a first tank for receiving a liquid gasoline fuel, by means of which the internal combustion engine is operable in its fired operation. This means that the gasoline in the combustion chamber with the air can form a fuel-air mixture, which can be burned.
  • the internal combustion engine further includes a second tank for receiving water.
  • a mixing region is provided in which, forming a mixture comprising gasoline from the first tank and water from the second tank, the gasoline from the first tank is to be mixed with the water from the second tank.
  • the internal combustion engine comprises a combustion chamber associated injection valve, by means of which the mixture is injected directly into the combustion chamber or is injected.
  • the mixture may be an emulsion of the gasoline from the first tank and the water from the second tank.
  • DE 10 2009 048 223 A1 discloses a method for operating an internal combustion engine or a nozzle, in which a fuel mixture is produced in situ.
  • the fuel mixture consists of a polar component A, a non-polar fuel component B and an amphiphilic component C and an auxiliary component D and is produced in a high-pressure region of an injection system of the internal combustion engine or the nozzle, not earlier than ten seconds before an injection process, wherein a pressure in the range of 100 to 4000 bar.
  • Object of the present invention is to further develop an internal combustion engine and a method of the type mentioned in such a way that a particularly fuel-efficient operation can be realized.
  • a first aspect of the invention relates to an internal combustion engine for a
  • the internal combustion engine has at least one combustion chamber designed, for example, as a cylinder, and an inlet tract through which air can flow, by means of which the air flowing through the inlet tract is or is directed into the combustion chamber. Furthermore, the internal combustion engine has a first tank for receiving a liquid
  • the petrol is also referred to as gasoline or motor gasoline and is preferably a motor gasoline according to DIN EN 228.
  • gasoline petrol forms with the air in the combustion chamber, a fuel-air mixture, which is burned. This results in exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is, for example, as spark-ignited
  • Internal combustion engine in particular as a gasoline engine, designed so that the fuel-air mixture ignited in the combustion chamber by means of spark ignition and is burned in the sequence.
  • the internal combustion engine further comprises a second tank provided in addition to the first tank and, for example, separate from the first tank for receiving, in particular, liquid water.
  • a mixing area is provided, in which, forming a, liquid gasoline from the first Tank and liquid water from the second tank having mixture to mix the petrol in the first tank with the water from the second tank is mixed or mixed.
  • the internal combustion engine has an injection valve assigned to the combustion chamber, by means of which the mixture can be injected directly into the combustion chamber or is injected.
  • the injection valve by means of which the mixture is injected directly into the combustion chamber, the injection valve, by means of which the mixture is injected directly into the combustion chamber, also referred to as a first injection valve ,
  • Combustion chamber assigned and provided in addition to the first injector second injection valve provided by means of which, based on the water and the gasoline fuel, only the gasoline from the first tank at a in
  • flowing air can be injected.
  • the place is for example in a
  • Combustion chamber associated with intake passage, wherein the intake passage
  • a cylinder head of the internal combustion engine is formed for example by a cylinder head of the internal combustion engine. While, for example, the combustion chamber by a particular designed as a cylinder housing, preferably as a cylinder crankcase engine housing of
  • the intake passage is formed for example by the cylinder head, wherein the cylinder head and the motor housing two separately formed and interconnected housing elements of the
  • the injection of the gasoline that can be effected by means of the second injection valve is also referred to as port injection.
  • an intake module which is also referred to as an air module, intake manifold or intake module
  • the intake module is, for example, a component of the internal combustion engine designed separately from the cylinder head and fastened to the cylinder head.
  • the intake module may be off be formed of a plastic and / or of a metallic material.
  • the cylinder head may be formed from a metallic material and / or a plastic.
  • the intake module is also referred to as intake manifold, so that for example by means of the second injection valve of the gasoline can be injected by at least one so-called intake manifold injection into the intake tract.
  • the injection of the gasoline that can be effected by means of the second injection valve is therefore a port or intake manifold injection.
  • the invention is based on the following finding: Instead of using the first
  • Inject injector pure gasoline or pure gasoline fuel it is inventively provided that by means of the first injection valve, for example, formed as a gasoline-water emulsion mixture is injected directly into the combustion chamber. Compared to the injection of pure gasoline, the increased evaporative cooling of the water fraction that can be used by injecting the mixture can reduce the combustion chamber and exhaust gas temperatures to such an extent that exceeding
  • Component limit temperatures can be safely avoided by the exhaust gas of the internal combustion engine, without requiring an excessive enrichment or even enrichment of the fuel-air mixture is required.
  • a lambda-one operation of the internal combustion engine can be realized even at high loads, so that the fuel consumption and thus the C0 2 emissions of the internal combustion engine can be kept particularly low.
  • the direct injection of the mixture is also referred to as direct gasoline-water mixture injection (DWI) and thus DWI concept or DWI operation. It was found that in a pure DWI concept without the use of a gasoline intake manifold or channel injection, although the volume increase of
  • the total injection quantity can be counterbalanced volumetrically by the reduced fuel consumption, but in total there is an increase in the injection time.
  • the reduced fuel consumption results from a cooling and inert gas-related improvement of
  • gasoline MPI operation or gasoline MPI concept or MPI operation or MPI concept.
  • the invention proposes to use in addition to the DWI concept, the MPI concept and thus by means of the first injection valve, the mixture directly into the combustion chamber and by means of the second injection valve
  • the first injection valve is also referred to as an injector and is for example a high-pressure injector, by means of which the mixture can be injected at high pressure directly into the combustion chamber.
  • the mixture can be injected by means of the first injection valve with a first pressure, wherein the gasoline fuel can be injected by means of the second injection valve with a relation to the first pressure lower second pressure.
  • the high-pressure injector is thus also referred to as a DWI high-pressure injector and is arranged, for example, in a DWI high-pressure injector path, via which the first injection valve can be supplied with the mixture and at the high pressure.
  • the second injection valve is, for example, a low-pressure injector, by means of which the gasoline can be injected into the intake tract.
  • the low-pressure injector is arranged, for example, in an MPI low-pressure path, via which the second injection valve can be supplied with the gasoline having the second pressure.
  • the MPI low-pressure path also referred to simply as the low-pressure path, serves primarily for the introduction of the gasoline fuel, which is a
  • Main fuel for operating the internal combustion engine in the fired operation.
  • the use of the low pressure path primarily for introducing the Main fuel allows to implement a very advantageous operating strategy in gasoline water mixture injection.
  • the static flow rate is also referred to as Q-Stat.
  • the longer injection times limit especially the high speed range, significant optimization possibilities of the injection strategy, in particular with regard to the realization of a multiple injection and the choice of injection timing, which can be felt in unfavorable blow-by rates and unfavorable particle emissions.
  • the injection of the gasoline fuel into the intake tract effected by means of the second injection valve is carried out as at least one or precisely upstream or asynchronous injection, so that the gasoline is injected by means of the second injection valve, for example, while the combustion chamber or one movable in the combustion chamber Piston is located in its intake tract, or that
  • Injection of the gasoline is carried out by means of the second injection valve within the working cycle of the internal combustion engine in front of the intake tract of the combustion chamber or of the piston. This allows a retention of the second injection valve
  • Injection volumes of the first injectors or even their reduction can be extended to a pure gasoline intake manifold injection coupled with a pure DI water injection. This would even result in a significant reduction in the total injection volumes of the first injection valve the nominal load and a significant reduction of the combustion chamber internal particle formation tendencies, since this smaller injection volume, which is injected directly into the combustion chamber, much easier to bring to evaporation for evaporation, without risking excessively large wall film formation.
  • slight cooling efficiency can be lost, since the gasoline injection is partially replaced by the intake manifold or channel gasoline injection, in sum, the consequent increase in water consumption to keep the combustion chamber cooling, negligible. The reason for this is the fact that water has a mass-related evaporation enthalpy higher than that of gasoline by a factor of 6.4. This means that in case of doubt always the fuel with the highest mass-related
  • Evaporative cooling or enthalpy of vaporization is injected directly or must, the other, second fuel, in this case, for example, the gasoline, however, may also be introduced via the intake manifold injection.
  • a combined MPI-DWI operating strategy is thus provided whose further advantages lie in the significantly increased dynamics of the injection strategy.
  • the injection composition and its cooling effect can be changed, for example, by switching from DWI to MPI or vice versa, while with pure DWI, a change in the
  • Fuel composition can be made only when the HD rail volume
  • the MPI-DWI combination provided according to the invention gives the chance of a soot-optimized or particle-optimized catalytic heating strategy, for example by carrying out the gasoline MPI, and an ignition-decoupled one
  • Combustion chamber internal cooling is more than overcompensated by a slight increase in water injection.
  • the internal combustion engine is designed to carry out the injection of the mixture by means of the first injection valve as a multiple injection.
  • the multiple injection comprises a plurality of injections which are temporally successive and spaced from one another and in the context of which a prescribable quantity of the mixture is injected in each case.
  • the internal combustion engine is designed to carry out the injection of the gasoline fuel by means of the second injection valve as a multiple injection. Also the multiple injection of the gasoline fuel by means of the second injection valve as a multiple injection. Also the multiple injection of the gasoline fuel by means of the second injection valve as a multiple injection. Also the multiple injection of the gasoline fuel by means of the second injection valve as a multiple injection.
  • Gasoline fuel by means of the second injection valve includes, for example, a plurality of successive and spaced-apart injections of respective predetermined quantities of the gasoline, whereby a particular
  • Fuel-efficient operation can be represented.
  • the internal combustion engine has at least one exhaust gas turbocharger.
  • the exhaust-gas turbocharger has a turbine which can be driven by exhaust gas from the combustion chamber and a compressor which is arranged in the intake tract and can be driven by the turbine, by means of which the air flowing through the intake tract can be compressed. This can be contained in the exhaust gas Energy can be used to compress the air, so that a particularly efficient operation can be realized.
  • a second aspect of the invention relates to a method for operating a
  • an internal combustion engine for a motor vehicle.
  • an internal combustion engine according to the invention is operated within the scope of the method according to the invention.
  • the internal combustion engine has at least one combustion chamber designed, for example, as a cylinder and an inlet tract through which air can flow, by means of which the air flowing through the inlet tract is conducted into the combustion chamber.
  • the internal combustion engine has a first tank in which, in particular exclusively, a liquid gasoline fuel is received. By means of the gasoline engine, the internal combustion engine is operable in their fired operation.
  • the internal combustion engine also has a second tank, in which, in particular exclusively, water, in particular pure water, is received.
  • a mixing area is provided, in which to form a
  • the internal combustion engine comprises a first injection valve associated with the combustion chamber, by means of which within at least one working cycle of the internal combustion engine, the mixture directly into the
  • Combustion chamber is injected.
  • the mixture by means of the first
  • Injection valve is injected directly into the combustion chamber.
  • a combustion chamber assigned and provided in addition to the injection valve second injection valve is provided by means of which within the cycle relative to the water and the gasoline
  • Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa. It has proven to be particularly advantageous if the internal combustion engine is operated in a stoichiometric operation within the scope of the method according to the invention, which is referred to as lambda 1 operation. In that
  • This lambda-one operation can also be implemented in high load ranges due to the combination of DWI and MPI, since, for example, the water can be used for component cooling. This means that it is possible to dispense with enriching the gasoline-air mixture for component protection purposes. At the same time a sufficient component cooling can be realized, so that, for example, exceeding of limit temperatures of
  • Components such as the turbine of the exhaust gas turbocharger and a close-coupled catalyst can be avoided.
  • a determined within the working cycle into the combustion chamber total amount of the gasoline is determined, in particular calculated, is. Furthermore, by means of the electronic computing device, the total amount to one by means of the first
  • Injection valve injected directly into the combustion chamber, in particular such that by means of the first injection valve, the mixture is injected directly into the combustion chamber, wherein the first portion is part of the mixture. Furthermore, within the working cycle, the second subset is injected into the inlet tract by means of the second injection valve.
  • the use of the mixture which is also referred to as a mixture, which is injected directly into the combustion chamber by means of the first injection valve, may be optional, that is, the mixture is preferably not in all map areas of the internal combustion engine, but only at or in certain Map ranges used and load / speed specifically adjusted in their mixing ratio. Under the mixing ratio is a respective proportion of the gasoline and the water to understand the mixture.
  • the first subset and / or the second subset may be injected by a respective multiple injection. Furthermore, it is preferably provided that the total quantity is determined as a function of a current operating point of the internal combustion engine and thus as required, in particular calculated.
  • the injection of the mixture by means of the first injection valve is carried out as a multiple injection within the working cycle. This means that within the working cycle by means of the first injection valve at least two or more temporally spaced apart and successive individual injections are carried out in the context of which in each case the mixture or parts of the mixture or the
  • Total amount is injected directly into the combustion chamber or become.
  • the injection of the gasoline fuel by means of the second injection valve is carried out as a multiple injection within the working cycle.
  • the respective multiple injection thus has, within the working cycle, several, temporally successive and spaced-apart injections, which are also referred to as individual injections.
  • a respective amount of the mixture or the gasoline fuel is injected.
  • Exhaust gas turbocharger which is a turbine, the exhaust from the
  • Combustion chamber is driven, and having a compressor disposed in the inlet tract, which is driven by the turbine, whereby the air is compressed by means of the compressor.
  • the internal combustion engine is thus preferably designed as a supercharged internal combustion engine, in particular as a supercharged gasoline engine.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
  • Fig. 2 is a flow chart illustrating an inventive
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a preferably designed as a gasoline engine, spark-ignited internal combustion engine 1 for a motor vehicle, in particular designed for example as a passenger car
  • the internal combustion engine 1 has an example as
  • Cylinder housing in particular as a cylinder crankcase, engine housing 2 formed on, through which a plurality of combustion chambers in the form of cylinders 3 of the
  • the internal combustion engine 1 is designed as a reciprocating engine, so that in the respective cylinder 3, a piston is received translationally movable.
  • the internal combustion engine 1 in this case has an output shaft 4 designed, for example, as a crankshaft, which is rotatable about an axis of rotation relative to the motor housing 2.
  • the pistons are connected via respective connecting rods articulated to the output shaft 4, so that the translational movements of the pistons in the cylinders 3 in a rotational movement of
  • Output shaft 4 are converted.
  • Internal combustion engine 1 for example, designed as a four-stroke engine.
  • a gasoline-air mixture also referred to as fuel-air mixture
  • fuel-air mixture is formed within the respective working cycle in the respective cylinder 3, which is ignited and burnt.
  • the internal combustion engine 1 comprises an exhaust gas tract 5, through which the exhaust gas can flow, by means of which the exhaust gas is discharged from the respective cylinder 3.
  • the internal combustion engine 1 in this case also has an air-flow through and also referred to as intake tract inlet tract 6, by means of which the
  • Intake tract 6 is to be guided by flowing air into the respective cylinder 3
  • the internal combustion engine 1 a designated as a whole with 7 injection system, by means of which designed as a liquid gasoline liquid fuel for operating the
  • Internal combustion engine 1 in the fired operation in the respective cylinder 3 can be introduced or introduced.
  • the air flowing into the respective cylinder 3 via the inlet tract 6 forms with the petrol, which is introduced into the respective cylinder 3 by means of the injection system 7, the respective aforementioned gasoline-air mixture. Since the respective petrol-air mixture is burned within the respective working cycle, and since the fired operation has a plurality of successive cycles, run during the fired operation in the cylinders 3 each from a plurality of combustion processes, by means of which the piston and via this the output shaft. 4 are driven.
  • the internal combustion engine 1 has, for each cylinder 3, a first injection valve 8, also referred to as a first injector or high-pressure injector, so that the respective injection valve 8 is assigned to exactly one of the respective cylinders 3. Furthermore, the internal combustion engine 1, a first tank 9 for exclusively receiving the liquid gasoline, by means of which the
  • a second tank 10 which is provided in addition to the first tank 9 and is separate from the first tank 9, is provided, in which only water can be received or accommodated.
  • 10 pure water is added, for example, in the tank.
  • the first tank 9 is a the
  • Injectors 8 common tank, wherein the second tank 10 a the
  • injectors 8 common tank, if - as will be explained in more detail below - the injectors 8 are supplied with both the gasoline from the tank 9 and with the water from the tank 10.
  • the internal combustion engine 1 has a particularly schematically illustrated in Fig. 1 mixing region 1 1, in which to form a gasoline from the first tank 9 and the water from the second tank 10 having mixture of the gasoline from the first tank 9 with the water the second tank 10 is to mix or is mixed.
  • the mixing region 11 is a mixing area common to the injection valves 8.
  • each injection valve 8 it is conceivable for each injection valve 8 to have its own mixing area for mixing the gasoline from the tank 9 with the water from the tank 10, in which case, for example, the respective mixing area is received in the respective injection valve 8.
  • the gasoline from the tank 9 and the water from the tank 10 is conveyed into the mixing area 11, wherein the conveyor, for example, a first pump for conveying the gasoline from the tank 9 and a second pump for Conveying the water from the tank 10 has.
  • the mixture can flow, for example, to the injection valves 8. It can be seen from FIG. 1 that the mixture can be injected or injected directly into the respective associated cylinder 3 by means of the respective injection valve 8.
  • a distribution element 12 that is common to the injection valves 8 is provided, which is also referred to as a rail or pipe, for example.
  • the mixture flows, for example, first into the distribution element 12 and can be temporarily stored in the distribution element 12.
  • the distribution element 12 the mixture initially received in the distribution element 12 is divided between the injection valves 8, so that the
  • Injectors 8 are supplied by means of the distribution element 12 with the mixture.
  • the mixture By means of the conveyor, the mixture can be brought to a predeterminable first pressure, wherein the mixture can be stored with the first pressure in the distribution element 12.
  • the mixture having the first pressure can be distributed to the injection valves 8, by means of which the mixture with the first pressure is then injected directly into the cylinders 3.
  • the first pressure is for example at least 350 bar.
  • the direct injection of the mixture is also referred to as DWI concept or DWI operation and effected by means of the injectors 8, that is performed.
  • the respective cylinder 3 is assigned a second injection valve 13 provided in addition to the respective injection valve 8, by means of which, based on the water and the gasoline fuel
  • MPI operation or effectable injection of the gasoline at the respective point S is also referred to as MPI operation or MPI concept.
  • a valve device 14 is provided.
  • a total flow of the petrol is first conveyed from the tank 9 to the valve device 14.
  • the valve device 14 the total current is divided, for example, to a first partial flow and to a second partial flow, the first partial flow, for example, to the injection valves 13 and the second partial flow to and in particular in the mixing region 1 1 flows.
  • the second substream may then be mixed with the water from the tank 10, thereby forming the above-described mixture.
  • a second pressure of the gasoline fuel is effected by means of the conveying device, wherein the gasoline fuel with the second pressure by means of the injection valves 13 is injected into the intake tract 6.
  • the internal combustion engine 1 comprises a further distribution element 15 which is common to the injection valves 13 and which is designated, for example, as a rail or pipe.
  • the gasoline flows, for example, from the valve device 14 to and in particular into the distribution element 15 and can be stored in the distribution element 15 at the second pressure.
  • the injection valves 13 are supplied by means of the distribution element 15 with the second pressure having petrol, so that the injection valves 13 to the second Injecting pressurized gasoline into the intake tract 6.
  • the second pressure is substantially lower than the first pressure, so that the respective injection valve 13 is for example also referred to as Niederbuchinjektor.
  • the injection valves 8, the injection valves 13 and the distribution elements 12 and 15 are components of the injection insert 7, since by means of said components of the gasoline and the water can be injected accordingly.
  • FIG. 2 shows a flowchart for illustrating the aforementioned method for describing the internal combustion engine 1.
  • a first step S1 of the method for example, by means of a in Fig. 1 is particularly schematically
  • the shown electronic computing device 16 of the internal combustion engine 1 determines a within the respective working cycle in the respective cylinder 3 to be introduced total amount of the gasoline, in particular calculated.
  • the total amount by means of the electronic computing device 16, which is also referred to as a control unit, on a means of the respective first injector 8 directly into the respective cylinder 3 to be injected first subset and by means of the respective second injection valve 13 at the divided into the inlet section 6 to be injected second subset, wherein the second subset and the first subset in total result in the total amount.
  • a third step S3 of the method the first subset is injected directly into the respective cylinder 3 within the respective working cycle by means of the respective first injection valve 8.
  • the respective first T eilmenge is part of the respective mixture, which is injected by means of the respective injection valve 8 directly into the respective cylinder 3.
  • the respective second subset is injected into the inlet tract 6 by means of the respective second injection valve 13.
  • the injection of the mixture and / or the injection of the gasoline can be carried out as a multiple injection, which within the respective
  • Working cycle has multiple, temporally consecutive and spaced apart individual injections.
  • a respective single quantity of the mixture or of the gasoline fuel is injected correspondingly by means of the respective injection valve 8 or 13.
  • the respective injection valve 8 or 13 is provided in the context of the procedure that the
  • Internal combustion engine 1 is operated in a lambda-one operation. This means that caused by the means of the respective injection valve 8
  • the respective gasoline-air mixture in the respective cylinder 3 is formed as a stoichiometric fuel-air mixture, so that as lambda (l ) is one during combustion operation. This can avoid enrichment for component cooling, so that the
  • Fuel consumption can be kept in a particularly small frame, especially at high loads of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine 1 has at least one exhaust-gas turbocharger 17, which has a turbine 18 arranged in the exhaust-gas tract 5.
  • the turbine 18 has a turbine wheel 19, which can be driven by the exhaust gas flowing through the exhaust tract 5.
  • the exhaust gas turbocharger 17 comprises a compressor 20 arranged in the intake tract 6 and having a compressor wheel 21 for compressing the air flowing through the intake tract 6.
  • the exhaust gas turbocharger 17 further includes a shaft 22 which is rotatably connected both to the turbine wheel 19 and to the compressor wheel 21.
  • the compressor wheel 21 can be driven by the turbine wheel 19 via the shaft 22.
  • the turbine wheel 19 is driven by the exhaust gas flowing through the exhaust tract 5, the compressor wheel 21 will subsequently be moved via the shaft 22 by the turbine wheel 19
  • the internal combustion engine 1 could have at least one electric compressor for supplying the compressed air to the respective cylinder 3, or the internal combustion engine 1 is designed as a suction motor.
  • At least one exhaust aftertreatment device 23 is arranged in the exhaust tract 5, which is arranged downstream of the turbine 18 in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust tract 5.
  • the exhaust aftertreatment device 23 comprises at least one exhaust gas aftertreatment element, which may be designed, for example, as a catalyst, in particular as a 3-way catalyst. Alternatively or additionally, it is conceivable that an exhaust gas aftertreatment device in the
  • Exhaust tract 5 is arranged upstream of the turbine 18, which is a close to the engine exhaust aftertreatment device acts. Due to the combination of DWI operation with MPI operation which can be seen in FIG. 1 and described above, excessively high temperatures of the exhaust gas aftertreatment device 23 and of the turbine 18 can be avoided without injecting additional fuel for component cooling. In other words, the overrun of
  • Component limit temperatures are also guaranteed in the lambda one operation described above, so that the fuel consumption and thus the CC> 2 emissions of the internal combustion engine 1 can be kept particularly low.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (1), mit einem Brennraum (3), mit einem von Luft durchströmbaren Einlasstrakt (6), mit einem ersten Tank (9) für einen flüssigen Ottokraftstoff, mit einem zweiten Tank (10) für Wasser, mit einem Mischbereich (11), in welchem unter Bildung eines den Ottokraftstoff und das Wasser aufweisenden Gemisches der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) mit dem Wasser aus dem zweiten Tank (10) zu mischen ist, mit einem dem Brennraum (3) zugeordneten Einspritzventil (8), mittels welchem das Gemisch direkt in den Brennraum (3) einspritzbar ist, und mit einem dem Brennraum (3) zugeordneten und zusätzlich zu dem Einspritzventil (8) vorgesehenen zweite Einspritzventil (13), mittels welchem bezogen auf das Wasser und den Ottokraftstoff ausschließlich der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) an einer stromauf des Brennraums (3) angeordneten Stelle (S) in den Einlasstrakt (6) und dadurch in die den Einlasstrakt (6) durchströmenden Luft einspritzbar ist.

Description

Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug,
insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer
Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 5.
Eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein solches
Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine sind beispielsweise bereits aus der DE 10 2006 056 574 A1 bekannt. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum und einen zumindest von Luft durchströmbaren Einlasstrakt auf, mittels welchem die den
Einlasstrakt durchströmende Luft zu dem und insbesondere in den Brennraum zu leiten ist beziehungsweise geleitet wird. Die Verbrennungskraftmaschine weist darüber hinaus einen ersten Tank zum Aufnehmen eines flüssigen Ottokraftstoffes auf, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine in deren befeuerten Betrieb betreibbar ist. Dies bedeutet, dass der Ottokraftstoff in dem Brennraum mit der Luft ein Kraftstoff-Luft-Gemisch bilden kann, welches verbrannt werden kann. Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner einen zweiten Tank zum Aufnehmen von Wasser auf. Außerdem ist ein Mischbereich vorgesehen, in welchem unter Bildung eines, Ottokraftstoff aus dem ersten Tank und Wasser aus dem zweiten Tank aufweisenden Gemisches, der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank mit dem Wasser aus dem zweiten Tank zu mischen ist beziehungsweise gemischt wird. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein dem Brennraum zugeordnetes Einspritzventil, mittels welchem das Gemisch direkt in den Brennraum einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird. Insbesondere kann das Gemisch eine Emulsion aus dem Ottokraftstoff aus dem ersten Tank und dem Wasser aus dem zweiten Tank sein.
Des Weiteren offenbart die DE 10 2009 048 223 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors oder einer Düse, bei welchem in situ eine Kraftstoffmischung hergestellt wird. Die Kraftstoffmischung besteht aus einer polaren Komponente A, einer unpolaren Kraftstoffkomponente B und einer amphiphilen Komponente C sowie einer Hilfskomponente D und wird in einem Hochdruckbereich eines Einspritzsystems des Verbrennungsmotors beziehungsweise der Düse hergestellt, und zwar nicht früher als zehn Sekunden vor einem Einspritzvorgang, wobei ein Druck im Bereich von 100 bis 4000 bar liegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere für einen beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum sowie einen zumindest von Luft durchströmbaren Einlasstrakt auf, mittels welchem die den Einlasstrakt durchströmende Luft in den Brennraum zu leiten ist beziehungsweise geleitet wird. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine einen ersten Tank zum Aufnehmen eines flüssigen
Ottokraftstoffes auf, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine in deren befeuerten Betrieb betreibbar ist. Der Ottokraftstoff wird auch als Benzin oder Motorbenzin bezeichnet und ist vorzugsweise ein Motorbenzin nach DIN EN 228. Zumindest in dem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine bildet der auch als Benzin bezeichnete Ottokraftstoff mit der Luft in dem Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als fremdgezündete
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als Ottomotor, ausgebildet, sodass das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Brennraum mittels Fremdzündung gezündet und in der Folge verbrannt wird.
Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner einen zusätzlich zu dem ersten Tank vorgesehenen und beispielsweise von dem ersten Tank getrennten zweiten Tank zum Aufnehmen von insbesondere flüssigem Wasser auf. Außerdem ist ein Mischbereich vorgesehen, in welchem, unter Bildung eines, flüssigen Ottokraftstoff aus dem ersten Tank und flüssiges Wasser aus dem zweiten Tank aufweisenden Gemisches, der Ottokraftstoff in dem ersten Tank mit dem Wasser aus dem zweiten Tank zu mischen ist beziehungsweise gemischt wird. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine ein dem Brennraum zugeordnetes Einspritzventil auf, mittels welchem das Gemisch direkt in den Brennraum einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird. Um im Folgenden das Einspritzventil, mittels welchem das Gemisch direkt in den Brennraum einspritzbar ist, begrifflich von anderen Bauteilen und Komponenten der Verbrennungskraftmaschine eindeutig unterscheiden zu können, wird das Einspritzventil, mittels welchem das Gemisch in den Brennraum direkt einspritzbar ist, auch als erstes Einspritzventil bezeichnet.
Um nun einen besonders kraftstoffverbrauchsarmen und schadstoffarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist erfindungsgemäß ein dem
Brennraum zugeordnetes und zusätzlich zu dem ersten Einspritzventil vorgesehenes zweites Einspritzventil vorgesehen, mittels welchem, bezogen auf das Wasser und den Ottokraftstoff, ausschließlich der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank an einer in
Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden Luft stromauf des Brennraums angeordneten Stelle in den Einlasstrakt und dadurch in die den Einlasstrakt
durchströmende Luft einspritzbar ist. Die Stelle ist beispielsweise in einem dem
Brennraum zugeordneten Einlasskanal angeordnet, wobei der Einlasskanal
beispielsweise durch einen Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine gebildet ist. Während beispielsweise der Brennraum durch ein insbesondere als Zylindergehäuse, vorzugsweise als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Motorgehäuse der
Verbrennungskraftmaschine gebildet ist, ist der Einlasskanal beispielsweise durch den Zylinderkopf gebildet, wobei der Zylinderkopf und das Motorgehäuse zwei separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Gehäuseelemente der
Verbrennungskraftmaschine sind. Dadurch kann mittels des zweiten Einspritzventils eine sogenannte Kanaleinspritzung durchgeführt werden, mittels welcher der auch als Benzin bezeichnete Ottokraftstoff in den Einlasstrakt eingespritzt werden kann, da mittels des zweiten Einspritzventils der Ottokraftstoff in den Einlasskanal einspritzbar ist
beziehungsweise eingespritzt wird. Somit wird das mittels des zweiten Einspritzventils bewirkbare Einspritzen des Ottokraftstoffes auch als Kanaleinspritzung bezeichnet.
Ferner ist es denkbar, dass die Stelle in einem auch als Luftmodul, Saugrohr oder Saugmodul bezeichneten Ansaugmodul angeordnet ist, wobei das Ansaugmodul beispielsweise ein von dem Zylinderkopf separat ausgebildetes und an dem Zylinderkopf befestigtes Bauteil der Verbrennungskraftmaschine ist. Das Ansaugmodul kann aus einem Kunststoff und/oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Zylinderkopf aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem Kunststoff gebildet sein. Das Ansaugmodul wird auch als Saugrohr bezeichnet, sodass beispielsweise mittels des zweiten Einspritzventils der Ottokraftstoff durch wenigstens eine sogenannte Saugrohreinspritzung in den Einlasstrakt eingespritzt werden kann. Bei dem mittels des zweiten Einspritzventils bewirkbaren Einspritzen des Ottokraftstoffs handelt es sich somit um eine Kanal- beziehungsweise Saugrohreinspritzung.
Der Erfindung liegt die folgende Erkenntnis zugrunde: Anstatt mittels des ersten
Einspritzventils reines Benzin beziehungsweise reinen Ottokraftstoff einzuspritzen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels des ersten Einspritzventils das beispielsweise als Benzin-Wasser-Emulsion ausgebildete Gemisch direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Im Vergleich zum Einspritzen von reinem Benzin kann die durch das Einspritzen des Gemisches nutzbare erhöhte Verdampfungskühlung des Wasseranteils die Brennraum- und Abgastemperaturen so weit reduzieren, dass eine Überschreitung von
Bauteilgrenztemperaturen durch das Abgas der Verbrennungskraftmaschine sicher vermieden werden kann, ohne dass hierzu eine übermäßige Anfettung oder überhaupt eine Anfettung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erforderlich ist. Somit kann beispielsweise ein Lambda-Eins-Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auch bei hohen Lasten realisiert werden, sodass der Kraftstoffverbrauch und somit die C02-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können. Die direkte Einspritzung des Gemisches wird auch als direkte Benzin-Wasser-Mischungseinspritzung (DWI) und somit als DWI-Konzept oder DWI-Betrieb bezeichnet. Es wurde gefunden, dass sich bei einem reinen DWI-Konzept ohne den Einsatz einer Ottokraftstoff-Saugrohr- beziehungsweise -Kanal-Einspritzung zwar die Volumenmehrung der
Gesamteinspritzmenge aufgrund des zusätzlichen DWI-Wasseranteils in Teilen durch den verringerten Kraftstoffverbrauch volumetrisch gegenkompensieren lässt, in Summe bleibt aber eine Mehrung der Einspritzzeit vorhanden. Der verringerte Kraftstoffverbrauch ergibt sich dabei durch eine kühlungs- und inertgasbedingte Verbesserung der
Klopfgrenze und die damit verbundene Verschiebung des Schwerpunkts der Verbrennung in Richtung des thermodynamisch besonders vorteilhaften beziehungsweise optimalen Schwerpunkts, der üblicherweise bei 8 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt (ZOT) liegt.
Diese Volumenmehrung der Gesamteinspritzmenge bei einem reinen DWI-Konzept kann vor allem bei stärkerem Kühlungsbedarf nicht unproblematisch sein, zum einen hinsichtlich einer Wandfilminteraktion des Gemisches, welches beispielsweise als Emulsionsspray in den Brennraum direkt eingespritzt wird, mit einer auch als Liner oder Zylinderliner bezeichneten Zylinderwand des Brennraums, hinsichtlich der notwendigen Verdampfungszeit des Emulsionssprays und zum anderen hinsichtlich der Möglichkeiten, mittels Mehrfacheinspritzung die Gemischbildung zu optimieren. Weiterhin ist der Nennlastbereich trotz der durch den DWI-Betrieb reduzierten Kraftstoffeinspritzmenge nach wie vor stark partikelbelastet.
Die Einspritzung des Ottokraftstoffes in den Einlasstrakt und somit an einer stromauf des Brennraums angeordneten Stelle wird auch als Benzin-MPI-Betrieb beziehungsweise Benzin-MPI-Konzept oder MPI-Betrieb beziehungsweise MPI-Konzept bezeichnet. Ein reiner Benzin-MPI-Betrieb ohne die Verwendung einer DWI hingegen kann die
Partikelbildung deutlich reduzieren, würde jedoch aufgrund unzureichender Ladungs-/ Gemisch-Kühlung deutlich schlechtere Klopfgrenzen aufweisen als ein reiner DWI- Betrieb. Vor diesem Hintergrund schlägt die Erfindung vor, zusätzlich zu dem DWI- Konzept das MPI-Konzept zu nutzen und somit mittels des ersten Einspritzventils das Gemisch direkt in den Brennraum und mittels des zweiten Einspritzventils den
Ottokraftstoff in den Einlasstrakt stromauf des Brennraums einspritzen zu können.
Das erste Einspritzventil wird auch als Injektor bezeichnet und ist beispielsweise ein Hochdruckinjektor, mittels welchem das Gemisch mit einem hohen Druck direkt in den Brennraum eingespritzt werden kann. Insbesondere kann das Gemisch mittels des ersten Einspritzventils mit einem ersten Druck eingespritzt werden, wobei der Ottokraftstoff mittels des zweiten Einspritzventils mit einem gegenüber dem ersten Druck geringeren zweiten Druck eingespritzt werden kann. Der Hochdruckinjektor wird somit auch als DWI- Hochdruckinjektor bezeichnet und ist beispielsweise in einem DWI-Hochdruckinjektorpfad angeordnet, über welchen das erste Einspritzventil mit dem Gemisch und mit dem hohen Druck versorgt werden kann. Da der zweite Druck geringer als der erste Druck ist, ist das zweite Einspritzventil beispielsweise ein Niederdruckinjektor, mittels welchem der Ottokraftstoff in den Einlasstrakt eingespritzt werden kann. Der Niederdruckinjektor ist beispielsweise in einem MPI-Niederdruckpfad angeordnet, über welchen das zweite Einspritzventil mit dem den zweiten Druck aufweisenden Ottokraftstoff versorgt werden kann.
Beispielsweise dient der einfach auch als Niederdruckpfad bezeichnete MPI- Niederdruckpfad primär der Einbringung des Ottokraftstoffs, welcher ein
Hauptbetriebsstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in dem befeuerten Betrieb ist. Die Nutzung des Niederdruckpfads primär zum Einbringen des Hauptbetriebsstoffes erlaubt es, eine sehr vorteilhafte Betriebsstrategie bei der Benzin- Wasser-Mischungseinspritzung umzusetzen. Bei einem reinen DWI-Konzept ohne die Kombination mit einem MPI-Konzept kommt es zu einer Volumenmehrung, die entweder längere Einspritzzeiten oder einen höheren statischen Durchflusswert des Injektors vonnöten macht. Der statische Durchflusswert wird auch als Q-Stat bezeichnet. Die längeren Einspritzzeiten limitieren vor allem den Hochdrehzahlbereich, signifikante Optimierungsmöglichkeiten der Einspritzstrategie insbesondere im Hinblick auf die Realisierung einer Mehrfacheinspritzung und der Wahl des Einspritzzeitpunkts, was sich in ungünstigen Blow-by-Raten und ungünstigen Partikelemissionen bemerkbar machen kann. Höhere Q-Stat-Werte, welche die Einspritzzeiten wiederum verringern könnten, sind dagegen kritisch hinsichtlich Kraftstoff-Kleinstmengen bei Schwachlastbetrieb beziehungsweise bei einem sogenannten Katheizen, in dessen Rahmen wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine während eines Kaltstarts oder Warmlaufs aufgeheizt wird, sofern der auch als Einspritzhochdruck bezeichnete Druck, mit welchem das Gemisch beispielsweise direkt in den Brennraum eingespritzt wird, nicht reduziert werden soll. Vorzugsweise beträgt der Druck, mit welchem das Gemisch mittels des ersten Einspritzventils direkt in den Brennraum eingebracht wird, mindestens 350 bar.
Um die zuvor genannten Nachteile und Probleme zu vermeiden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, anstelle eines reinen DWI-Konzepts und anstelle eines reinen MPI-Konzepts diese Konzepte zu kombinieren, um dabei beispielsweise mit zunehmender Wasserrate sukzessive die Benzin-Kraftstoffmenge aus der Direkteinspritzung in die Saugrohr- beziehungsweise Kanaleinspritzung zu verlagern, beispielsweise als vorgelagerte oder saugsynchrone Einspritzung. Dies bedeutet beispielsweise, dass das mittels des zweiten Einspritzventils bewirkbare Einspritzen des Ottokraftstoffes in den Einlasstrakt als wenigstens eine oder genau eine vorgelagerte oder saugsynchrone Einspritzung durchgeführt wird, sodass mittels des zweiten Einspritzventils der Ottokraftstoff beispielsweise eingespritzt wird, während sich der Brennraum beziehungsweise ein im Brennraum bewegbarer Kolben in seinem Ansaugtrakt befindet, oder aber das
Einspritzen des Ottokraftstoffes wird mittels des zweiten Einspritzventils innerhalb des Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine vor dem Ansaugtrakt des Brennraums beziehungsweise des Kolbens durchgeführt. Dies erlaubt eine Beibehaltung der
Einspritzvolumina der ersten Einspritzventile beziehungsweise sogar deren Reduzierung. Im Extremfall ist dieser Betrieb bis hin zu einer reinen Benzin-Saugrohreinspritzung gepaart mit einer reinen Dl-Wassereinspritzung ausweitbar. Hierdurch ergäbe sich sogar eine signifikante Reduktion der Gesamteinspritzvolumina des ersten Einspritzventils an der Nennlast und eine maßgebliche Reduktion der brennrauminternen Partikelbildungstendenzen, da dieses kleinere Einspritzvolumen, welches direkt in den Brennraum eingespritzt wird, mischungstechnisch viel einfacher zur Verdampfung zu bringen ist, ohne übermäßig große Wandfilmbildung zu riskieren. Zwar kann geringfügig Kühleffizienz verloren gehen, da die Benzineinspritzung in Teilen durch die Saugrohr- beziehungsweise Kanal-Benzineinspritzung ersetzt wird, in Summe ist die dadurch bedingte Mehrung des Wasserverbrauchs, um die Brennraumkühlung gleichzuhalten, vernachlässigbar klein. Grund hierfür ist die Tatsache, dass Wasser eine um den Faktor 6,4 höhere massenbezogene Verdampfungsenthalpie als Benzin aufweist. Dies bedeutet, dass im Zweifelsfall immer der Betriebsstoff mit der höchsten massenbezogenen
Verdampfungskühlung beziehungsweise Verdampfungsenthalpie direkt eingespritzt wird beziehungsweise werden muss, wobei der andere, zweite Betriebsstoff, vorliegend beispielsweise das Benzin, hingegen auch über die Saugrohreinspritzung eingebracht werden darf.
Erfindungsgemäß ist somit eine kombinierte MPI-DWI-Betriebsstrategie vorgesehen, deren weitere Vorteile in der erheblich erhöhten Dynamik der Einspritzstrategie liegen. So kann von einem Zyklus auf den nächsten die Einspritzzusammensetzung und deren Kühlwirkung geändert werden, indem beispielsweise von DWI auf MPI umgeschaltet wird oder umgekehrt, während bei reinem DWI eine Änderung der
Betriebsstoffzusammensetzung erst erfolgen kann, wenn das HD-Railvolumen
ausgetauscht worden ist. Dies ermöglicht die hochflexible Handhabung dieses Konzepts über den gesamten Drehzahlbereich. So birgt dies erhebliche Vorteile zum Beispiel im schaltungsbedingten Lastabwurf insbesondere hinsichtlich Momentenreserve und
Niedriglaststabilität.
Weiterhin ergibt sich durch die erfindungsgemäß vorgesehene MPI-DWI-Kombination die Chance auf eine ruß- beziehungsweise partikeloptimierte Katheizstrategie, indem beispielsweise die Benzin-MPI durchgeführt wird, und eine zündungsentkoppelte
Einspritzung als die DWI-Einspritzung durchgeführt wird. Außerdem ist eine rußoptimierte zündungsentkoppelte Einspritzung insbesondere als die DWI-Einspritzung zur
Ausweitung der Klopfgrenze am Low-End-Torque realisiert. Durch die reduzierten DWI- Einspritzvolumina kann zudem der Brennstoffeintrag in das Motoröl und somit der Blow- by-Strom erheblich reduziert werden. Eine durch das erfindungsgemäße Konzept bewirkte Erhöhung des Wasserbedarfs, um beispielsweise die Kühlungsverluste durch die MPI auszugleichen, sind - wenn überhaupt vorhanden - nur geringfügig. So würde bei einer 50-prozentigen massenbezogenen Wasserrate infolge der DWI- Volumenkonstanz nur eine Mehrung des Wasserbedarfs von circa 1 ,5 Prozent auftreten, insbesondere vor dem Hintergrund der Annahme, dass 50 Prozent der
Verdampfungskühlung im Einlasstrakt über eine Wandinteraktion als Kühlleistung verloren gehen. Der Grund hierfür ist die bereits zuvor erwähnte stark erhöhte
Verdampfungsenthalpie des Wassers. Wie zuvor erwähnt kann aber auch die gesamte Benzin-Einspritzmenge im DWI-Betrieb via MPI erfolgen, was die Einspritzzeiten an der Nennlast sogar noch reduziert und die Partikelbildung via Direkteinspritzung faktisch ausschaltet. Hierdurch lässt sich eine hocheffiziente, hochdynamische Brennraumkühlung umsetzen, welche maximale Freiheiten der Einspritzgestaltung, des statischen Dl- Injektor-Durchflusses und der Blow-by-Minimierung zulässt. Die Einbringung des Benzins via Saugrohr beziehungsweise Kanaleinspritzung lässt zudem eine deutlich verbesserte Gemisch-Homogenisierung in der Nennlast erwarten. Die bei MPI reduzierte
Brennrauminnenkühlung wird durch eine leichte Anhebung der Wassereinspritzung mehr als überkompensiert.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine dazu ausgebildet ist, das Einspritzen des Gemisches mittels des ersten Einspritzventils als Mehrfacheinspritzung durchzuführen. Hierdurch kann ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb realisiert werden. Die Mehrfacheinspritzung umfasst mehrere, zeitlich aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Einspritzungen, in deren Rahmen jeweils eine vorgebbare Menge des Gemisches eingespritzt wird.
Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine dazu ausgebildet ist, das Einspritzen des Ottokraftstoffes mittels des zweiten Einspritzventils als Mehrfacheinspritzung durchzuführen. Auch die Mehrfacheinspritzung des
Ottokraftstoffes mittels des zweiten Einspritzventils umfasst beispielsweise mehrere, zeitlich aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Einspritzungen jeweiliger vorgebbarer Mengen des Ottokraftstoffes, wodurch ein besonders
kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb dargestellt werden kann.
Um einen besonders effizienten Betrieb zu realisieren und somit den Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Abgasturbolader aufweist. Der Abgasturbolader weist eine von Abgas aus dem Brennraum antreibbare Turbine und einen in dem Einlasstrakt angeordnete und von der Turbine antreibbaren Verdichter auf, mittels welchem die den Einlasstrakt durchströmende Luft verdichtet werden kann. Hierdurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine betrieben. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum sowie einen zumindest von Luft durchströmbaren Einlasstrakt auf, mittels welchem die den Einlasstrakt durchströmende Luft in den Brennraum geleitet wird. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen ersten Tank auf, in welchem, insbesondere ausschließlich, ein flüssiger Ottokraftstoff aufgenommen ist. Mittels des Ottokraftstoffes ist die Verbrennungskraftmaschine in deren befeuerten Betrieb betreibbar.
Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner einen zweiten Tank auf, in welchem, insbesondere ausschließlich, Wasser, insbesondere reines Wasser, aufgenommen ist. Außerdem ist ein Mischbereich vorgesehen, in welchem unter Bildung eines den
Ottokraftstoff aus dem ersten Tank und das Wasser aus dem zweiten Tank aufweisenden Gemisches der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank mit dem Wasser aus dem zweiten Tank gemischt wird. Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein dem Brennraum zugeordnetes erstes Einspritzventil, mittels welchem innerhalb wenigstens eines Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine das Gemisch direkt in den
Brennraum eingespritzt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass innerhalb jeweiliger, zeitlich aufeinanderfolgender Arbeitsspiele das Gemisch mittels des ersten
Einspritzventils direkt in den Brennraum eingespritzt wird.
Um nun den Kraftstoffverbrauch und den Schadstoffausstoß der auch als
Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine besonders gering halten zu können, ist erfindungsgemäß ein dem Brennraum zugeordnetes und zusätzlich zu dem Einspritzventil vorgesehenes zweites Einspritzventil vorgesehen, mittels welchem innerhalb des Arbeitsspiels bezogen auf das Wasser und den Ottokraftstoff
ausschließlich der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank an einer stromauf des Brennraums angeordneten Stelle in den Einlasstrakt und dadurch in die den Einlasstrakt
durchströmende Luft eingespritzt wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem stöchiometrischen Betrieb betrieben wird, welcher aus als Lambda-1 -Betrieb bezeichnet wird. In dem
stöchiometrischen Betrieb beziehungsweise während des stöchiometrischen Betriebs wird durch das jeweilige Einspritzen des Ottokraftstoffes und des Wassers ein bezogen auf die Luft und den Ottokraftstoff stöchiometrisches, die Luft und den Ottokraftstoff
aufweisendes Ottokraftstoff-Luft-Gemisch in dem Brennraum gebildet, sodass das Ottokraftstoff-Luft-Gemisch ein auch als Lambda (l) bezeichnetes
Verbrennungsluftverhältnis von 1 aufweist. Dieser Lambda-Eins-Betrieb kann durch die Kombination aus DWI und MPI auch in hohen Lastbereichen realisiert werden, da beispielsweise das Wasser zur Bauteilkühlung verwendet werden kann. Dies bedeutet, dass auf ein Anfetten des Ottokraftstoff-Luft-Gemisches zu Bauteilschutzzwecken verzichtet werden kann. Gleichzeitig kann eine hinreichende Bauteilkühlung realisiert werden, sodass beispielsweise eine Überschreitung von Grenztemperaturen von
Bauteilen wie beispielsweise der Turbine des Abgasturboladers und eines motornahen Katalysators vermieden werden kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass mittels einer
elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, eine innerhalb des Arbeitsspiels in den Brennraum einzubringende Gesamtmenge des Ottokraftstoffes bestimmt, insbesondere berechnet, wird. Ferner wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Gesamtmenge auf eine mittels des ersten
Einspritzventils direkt in den Brennraum einzuspritzende erste Teilmenge und eine mittels des zweiten Einspritzventils an der Stelle in den Einlasstrakt einzubringende zweite Teilmenge aufgeteilt, wobei die erste Teilmenge und die zweite Teilmenge in Summe die Gesamtmenge ergeben, und wobei die erste Teilmenge Bestandteil des Gemisches ist und somit zusammen mit dem Wasser eingespritzt wird.
Ferner wird innerhalb des Arbeitsspiels die erste Teilmenge mittels des ersten
Einspritzventils direkt in den Brennraum eingespritzt, insbesondere derart, dass mittels des ersten Einspritzventils das Gemisch direkt in den Brennraum eingespritzt wird, wobei die erste Teilmenge Bestandteil des Gemisches ist. Des Weiteren wird innerhalb des Arbeitsspiels die zweite Teilmenge mittels des zweiten Einspritzventils in den Einlasstrakt eingespritzt. Generell kann die Verwendung des auch als Mischung bezeichneten Gemisches, welches mittels des ersten Einspritzventils direkt in den Brennraum eingespritzt wird, optional sein, das heißt die Mischung wird vorzugsweise nicht in allen Kennfeldbereichen der Verbrennungskraftmaschine, sondern nur bei oder in bestimmten Kennfeldbereichen verwendet und Last/Drehzahl spezifisch in ihrem Mischungsverhältnis angepasst. Unter dem Mischungsverhältnis ist ein jeweiliger Anteil des Ottokraftstoffes und des Wassers an dem Gemisch zu verstehen.
Wie zuvor beschrieben kann die erste Teilmenge und/oder die zweite Teilmenge durch eine jeweilige Mehrfacheinspritzung eingespritzt werden. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Gesamtmenge in Abhängigkeit von einem aktuellen Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine und somit bedarfsgerecht bestimmt, insbesondere berechnet, wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Einspritzen des Gemisches mittels des ersten Einspritzventils als Mehrfacheinspritzung innerhalb des Arbeitsspiels durchgeführt. Dies bedeutet, dass innerhalb des Arbeitsspiels mittels des ersten Einspritzventils wenigstens zwei oder demgegenüber mehr zeitlich voneinander beabstandete und aufeinanderfolgende Einzeleinspritzungen durchgeführt werden, in deren Rahmen jeweils das Gemisch beziehungsweise Teile des Gemisches beziehungsweise der
Gesamtmenge direkt in den Brennraum eingespritzt wird beziehungsweise werden.
Alternativ oder zusätzlich wird das Einspritzen des Ottokraftstoffes mittels des zweiten Einspritzventils als Mehrfacheinspritzung innerhalb des Arbeitsspiels durchgeführt. Die jeweilige Mehrfacheinspritzung weist somit innerhalb des Arbeitsspiels mehrere, zeitlich aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Einspritzungen auf, welche auch als Einzeleinspritzungen bezeichnet werden. Durch die jeweilige Einzeleinspritzung wird eine jeweilige Menge des Gemisches beziehungsweise des Ottokraftstoffes eingespritzt.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein
Abgasturbolader vorgesehen ist, welcher eine Turbine, die von Abgas aus dem
Brennraum angetrieben wird, und einen in dem Einlasstrakt angeordneten Verdichter aufweist, welcher von der Turbine angetrieben wird, wodurch mittels des Verdichters die Luft verdichtet wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist somit vorzugsweise als aufgeladene Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als aufgeladener Ottomotor, ausgebildet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Verbrennungskraftmaschine; und
Fig. 2 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine vorzugsweise als Ottomotor ausgebildete, fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten
Kraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist ein beispielsweise als
Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Motorgehäuse 2 auf, durch welches mehrere Brennräume in Form von Zylindern 3 der
Verbrennungskraftmaschine 1 gebildet sind. Die Verbrennungskraftmaschine 1 ist dabei als Hubkolbenmaschine ausgebildet, sodass im jeweiligen Zylinder 3 ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen ist. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist dabei eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 4 auf, welche um eine Drehachse relativ zu dem Motorgehäuse 2 drehbar ist. Die Kolben sind dabei über jeweilige Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle 4 verbunden, sodass die translatorischen Bewegungen der Kolben in den Zylindern 3 in eine rotatorische Bewegung der
Abtriebswelle 4 umgewandelt werden. Im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 1 wird die Verbrennungskraftmaschine 1 in einem
befeuerten Betrieb betrieben, welcher mehrere, zeitlich aufeinanderfolgende Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst. Das jeweilige Arbeitsspiel umfasst dabei genau zwei vollständige Umdrehungen der Abtriebswelle 4, wobei die
Verbrennungskraftmaschine 1 beispielsweise als Vier-Takt-Motor ausgebildet ist.
Während des befeuerten Betriebs wird innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem jeweiligen Zylinder 3 ein auch als Kraftstoff-Luft-Gemisch bezeichnetes Ottokraftstoff- Luft-Gemisch gebildet, welches fremdgezündet und verbrannt wird. Dadurch entsteht im jeweiligen Zylinder 3 ein Abgas, welches aus dem jeweiligen Zylinder 3 ausströmen kann. Hierzu umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 5, mittels welchem das Abgas aus dem jeweiligen Zylinder 3 abgeführt wird.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist dabei ferner einen von Luft durchströmbaren und auch als Ansaugtrakt bezeichneten Einlasstrakt 6 auf, mittels welchem die den
Einlasstrakt 6 durchströmende Luft in den jeweiligen Zylinder 3 zu leiten ist
beziehungsweise geleitet wird. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine 1 eine im Ganzen mit 7 bezeichnete Einspritzanlage auf, mittels welcher ein als flüssiger Ottokraftstoff ausgebildeter flüssiger Kraftstoff zum Betreiben der
Verbrennungskraftmaschine 1 in dem befeuerten Betrieb in den jeweiligen Zylinder 3 einbringbar ist beziehungsweise eingebracht wird. Die über den Einlasstrakt 6 in den jeweiligen Zylinder 3 einströmende Luft bildet mit dem Ottokraftstoff, der mittels der Einspritzanlage 7 in den jeweiligen Zylinder 3 eingebracht wird, das jeweilige, zuvor genannte Ottokraftstoff-Luft-Gemisch. Da innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels das jeweilige Ottokraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, und da der befeuerte Betrieb mehrere, aufeinanderfolgende Arbeitsspiele aufweist, laufen während des befeuerten Betriebs in den Zylindern 3 jeweils mehrere Verbrennungsvorgänge ab, mittels welchen die Kolben und über diese die Abtriebswelle 4 angetrieben werden.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist je Zylinder 3 ein auch als erster Injektor oder Hochdruckinjektor bezeichnetes erstes Einspritzventil 8 auf, sodass das jeweilige Einspritzventil 8 genau einem jeweiligen der Zylinder 3 zugeordnet ist. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine 1 einen ersten Tank 9 zum ausschließlichen Aufnehmen des flüssigen Ottokraftstoffes auf, mittels welchem die
Verbrennungskraftmaschine 1 in deren befeuerten Betrieb betreibbar ist. Mit anderen Worten ist im Rahmen des zuvor genannten Verfahrens in dem ersten Tank 9
ausschließlich der Ottokraftstoff aufgenommen.
Außerdem ist ein zusätzlich zu dem ersten Tank 9 vorgesehener und von dem ersten Tank 9 getrennter zweiter Tank 10 vorgesehen, in welchem ausschließlich Wasser aufnehmbar ist beziehungsweise aufgenommen ist. Insbesondere ist beispielsweise in dem Tank 10 reines Wasser aufgenommen. Der erste Tank 9 ist dabei ein den
Einspritzventilen 8 gemeinsamer Tank, wobei auch der zweite Tank 10 ein den
Einspritzventilen 8 gemeinsamer Tank ist, wenn - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - die Einspritzventile 8 sowohl mit dem Ottokraftstoff aus dem Tank 9 als auch mit dem Wasser aus dem Tank 10 versorgt werden.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist einen in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten Mischbereich 1 1 auf, in welchem unter Bildung eines den Ottokraftstoff aus dem ersten Tank 9 und das Wasser aus dem zweiten Tank 10 aufweisenden Gemisches der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank 9 mit dem Wasser aus dem zweiten Tank 10 zu mischen ist beziehungsweise gemischt wird. In Strömungsrichtung des Ottokraftstoffes aus dem Tank 9 in Richtung der Einspritzventile 8 beziehungsweise in Strömungsrichtung des Wassers aus dem Tank 10 in Richtung der Einspritzventile 8 ist der Mischbereich 11 beispielsweise stromab des jeweiligen Tanks 9 beziehungsweise 10 und stromauf der Einspritzventile 8 angeordnet. Dabei ist der Mischbereich 11 ein den Einspritzventilen 8 gemeinsamer Mischbereich. Alternativ ist es denkbar, dass je Einspritzventil 8 ein eigener Mischbereich zum Mischen des Ottokraftstoffes aus dem Tank 9 mit dem Wasser aus dem Tank 10 vorgesehen ist, wobei dann beispielsweise der jeweilige Mischbereich in dem jeweiligen Einspritzventil 8 aufgenommen ist.
Beispielsweise mittels einer in Fig. 1 nicht dargestellten Fördereinrichtung wird der Ottokraftstoff aus dem Tank 9 und das Wasser aus dem Tank 10 in den Mischbereich 11 gefördert, wobei die Fördereinrichtung beispielsweise eine erste Pumpe zum Fördern des Ottokraftstoffes aus dem Tank 9 und eine zweite Pumpe zum Fördern des Wassers aus dem Tank 10 aufweist. Von dem Mischbereich 1 1 kann das Gemisch beispielsweise zu den Einspritzventilen 8 strömen. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass das Gemisch mittels des jeweiligen Einspritzventils 8 direkt in den jeweils zugeordneten Zylinder 3 einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird.
Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein den Einspritzventilen 8 gemeinsames Verteilungselement 12 vorgesehen, welches beispielsweise auch als Rail oder Rohr bezeichnet wird. Das Gemisch strömt dabei beispielsweise zunächst in das Verteilungselement 12 und kann in dem Verteilungselement 12 zwischengespeichert werden. Mittels des Verteilungselements 12 wird das zunächst in dem Verteilungselement 12 aufgenommene Gemisch auf die Einspritzventile 8 aufgeteilt, sodass die
Einspritzventile 8 mittels des Verteilungselements 12 mit dem Gemisch versorgbar sind. Mittels der Fördereinrichtung kann das Gemisch auf einen vorgebbaren ersten Druck gebracht werden, wobei das Gemisch mit dem ersten Druck in dem Verteilungselement 12 gespeichert werden kann. Mittels des Verteilungselements 12 kann das den ersten Druck aufweisende Gemisch auf die Einspritzventile 8 aufgeteilt werden, mittels welchen dann das Gemisch mit dem ersten Druck direkt in die Zylinder 3 eingespritzt wird. Der erste Druck beträgt beispielsweise mindestens 350 bar. Das direkte Einspritzen des Gemisches wird auch als DWI-Konzept oder DWI-Betrieb bezeichnet und mittels der Einspritzventile 8 bewirkt, das heißt durchgeführt.
Um nun einen kraftstoffverbrauchsarmen und schadstoffarmen Betrieb der
Verbrennungskraftmaschine 1 realisieren zu können, ist dem jeweiligen Zylinder 3 ein zusätzlich zu dem jeweiligen Einspritzventil 8 vorgesehenes zweites Einspritzventil 13 zugeordnet, mittels welchem bezogen auf das Wasser und den Ottokraftstoff
ausschließlich der auch als Benzin bezeichnete Ottokraftstoff aus dem ersten Tank 9 an einer jeweiligen Stelle S in den Einlasstrakt 6 und dadurch in die den Einlasstrakt 6 durchströmende Luft einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die jeweilige Stelle S in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 6 durchströmenden Luft stromauf der Zylinder 3 angeordnet ist, sodass das jeweilige, mittels des jeweiligen zweiten Einspritzventils 13 bewirkbare oder bewirkte Einspritzen des Ottokraftstoffes an der jeweiligen Stelle S eine Saugrohr- beziehungsweise
Kanaleinspritzung ist. Demgegenüber ist das jeweilige, mittels des jeweiligen ersten Einspritzventils 8 bewirkte oder bewirkbare Einspritzen des Gemisches eine
Direkteinspritzung. Das mittels des jeweiligen Einspritzventils 13 bewirkte
beziehungsweise bewirkbare Einspritzen des Ottokraftstoffes an der jeweiligen Stelle S wird auch als MPI-Betrieb oder als MPI-Konzept bezeichnet.
Mittels der Fördereinrichtung wird beispielsweise bezogen auf das in dem Tank 10 aufgenommene Wasser und bezogen auf den in dem Tank 9 aufgenommenen
Ottokraftstoff ausschließlich der in dem Tank 9 aufgenommene Ottokraftstoff von dem Tank 9 zu den Einspritzventilen 13 gefördert, sodass mittels der Einspritzventile 13 ausschließlich der Ottokraftstoff in den Einlasstrakt 6 eingespritzt wird. Um beispielsweise sowohl die Einspritzventile 8 als auch die Einspritzventile 13 mit dem Ottokraftstoff aus dem Tank 9 versorgen zu könne, ist eine Ventileinrichtung 14 vorgesehen. Mittels der Fördereinrichtung, insbesondere mittels der zweiten Pumpe wird beispielsweise ein Gesamtstrom des Ottokraftstoffes von dem Tank 9 zunächst zu der Ventileinrichtung 14 gefördert. Mittels der Ventileinrichtung 14 wird der Gesamtstrom beispielsweise auf einen ersten Teilstrom und auf einen zweiten Teilstrom aufgeteilt, wobei der erste Teilstrom beispielsweise zu den Einspritzventilen 13 und der zweite Teilstrom zu dem und insbesondere in den Mischbereich 1 1 strömt. Der zweite Teilstrom kann dann mit dem Wasser aus dem Tank 10 gemischt werden, wodurch das zuvor beschriebene Gemisch gebildet wird.
Insbesondere wird mittels der Fördereinrichtung ein zweiter Druck des Ottokraftstoffes bewirkt, wobei der Ottokraftstoff mit dem zweiten Druck mittels der Einspritzventile 13 in den Einlasstrakt 6 eingespritzt wird. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 ein den Einspritzventilen 13 gemeinsames weiteres Verteilungselement 15, welches beispielsweise als Rail oder Rohr bezeichnet wird. Der Ottokraftstoff fließt beispielsweise von der Ventileinrichtung 14 zu dem und insbesondere in das Verteilungselement 15 und kann in dem Verteilungselement 15 mit dem zweiten Druck gespeichert werden. Die Einspritzventile 13 werden mittels des Verteilungselements 15 mit dem den zweiten Druck aufweisenden Ottokraftstoff versorgt, sodass die Einspritzventile 13 den den zweiten Druck aufweisenden Ottokraftstoff in den Einlasstrakt 6 einspritzen. Dabei ist der zweite Druck wesentlich geringer als der erste Druck, sodass das jeweilige Einspritzventil 13 beispielsweise auch als Niederdruckinjektor bezeichnet wird. Ferner ist erkennbar, dass die Einspritzventile 8, die Einspritzventile 13 und die Verteilungselemente 12 und 15 Bestandteile der Einspritzeinlage 7 sind, da mittels der genannten Bestandteile der Ottokraftstoff und das Wasser entsprechend eingespritzt werden können.
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des zuvor genannten Verfahrens zum Beschreiben der Verbrennungskraftmaschine 1. Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird beispielsweise mittels einer in Fig. 1 besonders schematisch
dargestellten elektronischen Recheneinrichtung 16 der Verbrennungskraftmaschine 1 eine innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in den jeweiligen Zylinder 3 einzubringende Gesamtmenge des Ottokraftstoffes bestimmt, insbesondere berechnet. Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird die Gesamtmenge mittels der elektronischen Recheneinrichtung 16, welche auch als Steuergerät bezeichnet wird, auf eine mittels des jeweiligen ersten Einspritzventils 8 direkt in den jeweiligen Zylinder 3 einzuspritzende erste Teilmenge und eine mittels des jeweiligen zweiten Einspritzventils 13 an der jeweiligen Stelle S in den Einlasstrakt 6 einzuspritzende zweite Teilmenge aufgeteilt, wobei die zweite Teilmenge und die erste Teilmenge in Summe die Gesamtmenge ergeben.
Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die erste Teilmenge mittels des jeweiligen ersten Einspritzventils 8 direkt in den jeweiligen Zylinder 3 eingespritzt. Dabei ist die jeweilige erste T eilmenge Bestandteil des jeweiligen Gemisches, welches mittels des jeweiligen Einspritzventils 8 direkt in den jeweiligen Zylinder 3 eingespritzt wird. Außerdem wird bei dem dritten Schritt S3 die jeweilige zweite Teilmenge mittels des jeweiligen zweiten Einspritzventils 13 in den Einlasstrakt 6 eingespritzt.
Das Einspritzen des Gemisches und/oder das Einspritzen des Ottokraftstoffes kann als eine Mehrfacheinspritzung durchgeführt werden, welche innerhalb des jeweiligen
Arbeitsspiels mehrere, zeitlich aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Einzeleinspritzungen aufweist. Bei der jeweiligen Einzeleinspritzung wird eine jeweilige Einzelmenge des Gemisches beziehungsweise des Ottokraftstoffes mittels des jeweiligen Einspritzventils 8 beziehungsweise 13 entsprechend eingespritzt. Insbesondere ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass die
Verbrennungskraftmaschine 1 in einem Lambda-Eins-Betrieb betrieben wird. Dies bedeutet, dass durch das mittels des jeweiligen Einspritzventils 8 bewirkte
beziehungsweise bewirkbare Einspritzen des Gemisches und durch das jeweilige, mittels des jeweiligen Einspritzventils 13 bewirkte beziehungsweise bewirkbare Einspritzen des Ottokraftstoffes das jeweilige Ottokraftstoff-Luft-Gemisch in dem jeweiligen Zylinder 3 als stöchiometrisches Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird, sodass das auch als Lambda (l) bezeichnete Verbrennungsluftverhältnis während des befeuerten Betriebs eins beträgt. Hierdurch kann eine Anfettung zur Bauteilkühlung vermieden, sodass der
Kraftstoffverbrauch in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann, insbesondere auch bei hohen Lasten der Verbrennungskraftmaschine 1.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, weist die Verbrennungskraftmaschine 1 wenigstens einen Abgasturbolader 17 auf, welcher eine in dem Abgastrakt 5 angeordnete Turbine 18 aufweist. Die Turbine 18 weist ein Turbinenrad 19, welches von dem den Abgastrakt 5 durchströmende Abgas antreibbar ist. Außerdem umfasst der Abgasturbolader 17 einen in dem Einlasstrakt 6 angeordneten Verdichter 20, welcher ein Verdichterrad 21 zum Verdichten der den Einlasstrakt 6 durchströmenden Luft aufweist. Der Abgasturbolader 17 umfasst darüber hinaus eine Welle 22, welche drehfest sowohl mit dem Turbinenrad 19 als auch mit dem Verdichterrad 21 verbunden ist. Dadurch ist das Verdichterrad 21 über die Welle 22 von dem Turbinenrad 19 antreibbar. Mit anderen Worten, wird das Turbinenrad 19 von dem den Abgastrakt 5 durchströmenden Abgas angetrieben, so wird in der Folge das Verdichterrad 21 über die Welle 22 von dem Turbinenrad 19
angetrieben, wodurch die den Einlasstrakt 6 durchströmende Luft verdichtet wird.
Dadurch wird im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt, sodass ein besonders kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb dargestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich könnte die Verbrennungskraftmaschine 1 wenigstens einen elektrischen Verdichter zum Versorgen des jeweiligen Zylinders 3 mit verdichteter Luft aufweisen, oder die Verbrennungskraftmaschine 1 ist als ein Saugmotor ausgebildet.
Außerdem ist in dem Abgastrakt 5 wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 23 angeordnet, welche in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 5 durchströmenden Abgases stromab der Turbine 18 angeordnet ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 23 umfasst wenigstens ein Abgasnachbehandlungselement, welches beispielsweise als Katalysator, insbesondere als 3-Wege-Katalysator, ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass eine Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem
Abgastrakt 5 stromauf der Turbine 18 angeordnet ist, wobei es sich dabei um eine motornahe Abgasnachbehandlungseinrichtung handelt. Durch die in Fig. 1 erkennbare und zuvor beschriebene Kombination des DWI-Betriebs mit dem MPI-Betrieb können übermäßig hohe Temperaturen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 23 sowie der Turbine 18 vermieden werden, ohne dass zusätzlicher Kraftstoff zur Bauteilkühlung eingespritzt wird. Mit anderen Worten kann die Überschreitung von
Bauteilgrenztemperaturen auch in dem zuvor beschriebenen Lambda-Eins-Betrieb gewährleistet werden, sodass der Kraftstoffverbrauch und somit die CC>2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders gering gehalten werden können.
Bezugszeichenliste
Verbrennungskraftmaschine
Motorgehäuse
Zylinder
Abtriebswelle
Abgastrakt
Einlasstrakt
Einspritzanlage
erstes Einspritzventil
erster Tank
zweiter Tank
Mischbereich
Verteilungselement
zweites Einspritzventil
Ventileinrichtung
Verteilungselement
elektronische Recheneinrichtung
Abgasturbolader
Turbine
Turbinenrad
Verdichter
Verdichterrad
Welle
Abgasnachbehandlungseinrichtung
Stelle
erster Schritt
zweiter Schritt
dritter Schritt

Claims

Patentansprüche
1. Verbrennungskraftmaschine (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem
Brennraum (3), mit einem zumindest von Luft durchströmbaren Einlasstrakt (6), mittels welchem die den Einlasstrakt (6) durchströmende Luft in den Brennraum (3) zu leiten ist, mit einem ersten Tank (9) zum Aufnehmen eines flüssigen
Ottokraftstoffes, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine (1 ) in deren befeuerten Betrieb betreibbar ist, mit einem zweiten Tank (10) zum Aufnehmen von Wasser, mit einem Mischbereich (1 1 ), in welchem unter Bildung eines den
Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) und das Wasser aus dem zweiten Tank (10) aufweisenden Gemisches der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) mit dem Wasser aus dem zweiten Tank (10) zu mischen ist, und mit einem dem Brennraum (3) zugeordneten Einspritzventil (8), mittels welchem das Gemisch direkt in den Brennraum (3) einspritzbar ist,
gekennzeichnet durch
ein dem Brennraum (3) zugeordnetes und zusätzlich zu dem Einspritzventil (8) vorgesehenes zweite Einspritzventil (13), mittels welchem bezogen auf das Wasser und den Ottokraftstoff ausschließlich der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) an einer stromauf des Brennraums (3) angeordneten Stelle (S) in den Einlasstrakt (6) und dadurch in die den Einlasstrakt (6) durchströmenden Luft einspritzbar ist.
2. Verbrennungskraftmaschine (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbrennungskraftmaschine (1 ) dazu ausgebildet ist, das Einspritzen des Gemisches mittels des ersten Einspritzventils (8) als Mehrfacheinspritzung durchzuführen.
3. Verbrennungskraftmaschine (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbrennungskraftmaschine (1 ) dazu ausgebildet ist, das Einspritzen des Ottokraftstoffes mittels des zweiten Einspritzventils (13) als Mehrfacheinspritzung durchzuführen.
4. Verbrennungskraftmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Abgasturbolader (17) vorgesehen ist, welcher eine von Abgas aus dem Brennraum (3) antreibbare Turbine (18) und einen in dem Einlasstrakt (6) angeordneten und von der Turbine (19) antreibbaren Verdichter (20) zum
Verdichten der Luft aufweist.
5. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (1 ) für ein
Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum (3), mit einem zumindest von Luft durchströmbaren Einlasstrakt (6), mittels welchem die den Einlasstrakt (6) durchströmende Luft in den Brennraum (3) geleitet wird, mit einem ersten Tank (9), in welchem ein flüssiger Ottokraftstoff aufgenommen ist, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine (1 ) in deren befeuerten Betrieb betreibbar ist, mit einem zweiten Tank (10), in welchem Wasser aufgenommen ist, mit einem
Mischbereich (11 ), in welchem unter Bildung eines den Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) und das Wasser aus dem zweiten Tank (10) aufweisenden
Gemisches der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) mit dem Wasser aus dem zweiten Tank (10) gemischt wird, und mit einem dem Brennraum (3) zugeordneten Einspritzventil (8), mittels welchem innerhalb wenigstens eines Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (1 ) das Gemisch direkt in den Brennraum (3) eingespritzt wird,
gekennzeichnet durch
ein dem Brennraum (3) zugeordnetes und zusätzlich zu dem Einspritzventil (8) vorgesehenes zweite Einspritzventil (13), mittels welchem innerhalb des
Arbeitsspiels bezogen auf das Wasser und den Ottokraftstoff ausschließlich der Ottokraftstoff aus dem ersten Tank (9) an einer stromauf des Brennraums (3) angeordneten Stelle (S) in den Einlasstrakt (6) und dadurch in die den Einlasstrakt (6) durchströmende Luft eingespritzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbrennungskraftmaschine (1 ) in einem stöchiometrischen Betrieb betrieben wird, in welchem durch das jeweilige Einspritzen des Ottokraftstoffes und des Wassers ein bezogen auf die Luft und den Ottokraftstoff stöchiometrisches, die Luft und den Ottokraftstoff aufweisendes Ottokraftstoff-Luft-Gemisch in dem Brennraum (3) gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (16):
o Bestimmen einer innerhalb des Arbeitsspiels in den Brennraum (3)
einzubringenden Gesamtmenge des Ottokraftstoffes (Schritt S1 ); o Aufteilen der Gesamtmenge auf eine mittels des ersten Einspritzventils (8) direkt in den Brennraum (3) einzuspritzende erste Teilmenge und eine mittels des zweiten Einspritzventils (13) an der Stelle (S) in den Einlasstrakt (6) einzubringende zweiten Teilmenge, wobei die erste Teilmenge und die zweiten Teilmenge in Summe die Gesamtmenge ergeben (Schritt S2);
- innerhalb Arbeitsspiels:
o Einspritzen der ersten Teilmenge mittels des ersten Einspritzventil (8) direkt in den Brennraum (3, Schritt S3); und
o Einspritzen der zweiten Teilmenge mittels des zweiten Einspritzventils (13) in den Einlasstrakt (6, Schritt S3).
8. Verbrennungskraftmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Einspritzen des Gemisches mittels des ersten Einspritzventils (8) als
Mehrfacheinspritzung innerhalb des Arbeitsspiels durchgeführt wird.
9. Verbrennungskraftmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Einspritzen des Ottokraftstoffes mittels des zweiten Einspritzventils (13) als Mehrfacheinspritzung innerhalb des Arbeitsspiels durchgeführt wird.
10. Verbrennungskraftmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Abgasturbolader (17) vorgesehen ist, welcher eine Turbine (18), die von Abgas aus dem Brennraum (3) angetrieben wird, und einen in dem
Einlasstrakt (6) angeordneten Verdichter (20) aufweist, welcher von der Turbine (18) angetrieben wird, wodurch mittels des Verdichters (20) die Luft verdichtet wird.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020133313A1 (de) * 2020-12-14 2022-06-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Wassereinspritzen für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgasrückführsystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056574A1 (de) 2005-11-30 2007-05-31 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Warmlaufstrategie für Ethanoldirekteinspritzung plus Benzin-Kanalkraftstoffeinspritzung
US20070215069A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Leone Thomas G Control for knock suppression fluid separator in a motor vehicle
DE102009048223A1 (de) 2009-10-05 2011-06-16 Fachhochschule Trier Verfahren zur In-Situ-Herstellung von Treibstoff-Wasser-Gemischen in Verbrennungsmotoren
DE102016003126A1 (de) * 2016-03-15 2016-11-03 Daimler Ag Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029935B4 (de) * 2010-06-10 2023-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor
DE102012006342A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
US9303577B2 (en) * 2012-12-19 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine cold start and hot start control
DE102013206102A1 (de) * 2013-04-08 2014-10-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System und Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine
CN106321269A (zh) * 2016-08-22 2017-01-11 天津大学 高可燃性燃料微引燃控制稀释或稀薄燃烧及着火的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056574A1 (de) 2005-11-30 2007-05-31 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Warmlaufstrategie für Ethanoldirekteinspritzung plus Benzin-Kanalkraftstoffeinspritzung
US20070215069A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Leone Thomas G Control for knock suppression fluid separator in a motor vehicle
DE102009048223A1 (de) 2009-10-05 2011-06-16 Fachhochschule Trier Verfahren zur In-Situ-Herstellung von Treibstoff-Wasser-Gemischen in Verbrennungsmotoren
DE102016003126A1 (de) * 2016-03-15 2016-11-03 Daimler Ag Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen

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