AT526664A4 - Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine - Google Patents

Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
AT526664A4
AT526664A4 ATA50029/2023A AT500292023A AT526664A4 AT 526664 A4 AT526664 A4 AT 526664A4 AT 500292023 A AT500292023 A AT 500292023A AT 526664 A4 AT526664 A4 AT 526664A4
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
exhaust gas
internal combustion
combustion engine
water
exhaust
Prior art date
Application number
ATA50029/2023A
Other languages
English (en)
Other versions
AT526664B1 (de
Inventor
Kapus Dr Paul
Heindl Dipl -Ing Dr Rene
Antonio DINIZ NETTO Nilton
Original Assignee
Avl List 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 Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to ATA50029/2023A priority Critical patent/AT526664B1/de
Priority to DE102024101768.6A priority patent/DE102024101768A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT526664A4 publication Critical patent/AT526664A4/de
Publication of AT526664B1 publication Critical patent/AT526664B1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/005—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for draining or otherwise eliminating condensates or moisture accumulating in the apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/0205—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating 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
    • 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
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0222—Water recovery or storage
    • 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
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/028—Adding water into the charge intakes
    • 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
    • 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
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • 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
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • 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
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/22—Water or humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1628—Moisture amount in exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine (1) mit einem Einlasssystem (2) und einem Auslasssystem (3), wobei das Auslasssystem (3) über zumindest ein Abgasrückführleitung (31) mit dem Einlasssystem (2) strömungsverbindbar ist und in der Abgasrückführleitung (31) zumindest ein Abgasrückführventil (32) angeordnet ist, mit zumindest einer in zumindest einem Abgaspfad angeordnete Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) zur Rückgewinnung von Wasser aus dem Abgas des Auslasssystems (3) und zumindest einer Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) um das rückgewonnene Wasser der Verbrennung zuzuführen, wobei die Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) zumindest eine Wärmetauscheranordnung (8) mit zumindest einem Wärmetauscher (9, 10, 33) und zumindest einen Wasserabscheider (11) aufweist, wobei die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch zumindest eine Durchflusssteuereinrichtung (14) steuerbar oder regelbar ist, wobei die Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) und die Durchflusssteuereinrichtung (14) mit zumindest einer elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden sind. Eine effiziente und einfache Abgaswärmenutzung kann erreicht werden, wenn in zumindest einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (1) die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch die Durchflusssteuereinrichtung (14) an einen definierten Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine (1) anpassbar ist, und/oder dass die durch die Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) eingespritzte rückgewonnene Wassermenge an einen definierten Kondensatanfall anpassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine mit einem Einlasssystem und einem Auslasssystem, wobei das Auslasssystem über zumindest ein Abgasrückführleitung mit dem Einlasssystem strömungsverbindbar ist und in der Abgasrückführleitung zumindest ein Abgasrückführventil angeordnet ist, mit zumindest einer in zumindest einem Abgaspfad angeordnete Wasserrückgewinnungseinrichtung zur Rückgewinnung von Wasser aus dem Abgas des Auslasssystems und zumindest einer Wassereinspritzeinrichtung um das rückgewonnene Wasser der Verbrennung zuzuführen, wobei die Wasserrückgewinnungseinrichtung zumindest eine Wärmetauscheranordnung mit zumindest einem Wärmetauscher und zumindest einen Wasserabscheider aufweist, wobei die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch zumindest eine
Durchflusssteuereinrichtung steuerbar oder regelbar ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen
Brennkraftmaschine.
Unter wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschinen sind hier Brennkraftmaschinen zu verstehen, die mit Wasserstoff oder mit Gemischen aus Wasserstoff und weiteren Kraftstoffen wie beispielsweise Erdgas (CNG=compressed natural Gas) oder Methan betrieben werden.
Aus den Veröffentlichungen US 3,983,882 A, EP 1 213 464 A2 sind mit Wasserstoff als Kraftstoff betriebene Brennkraftmaschinen mit jeweils einer Wasserrückgewinnungseinrichtung zur Rückgewinnung von Wasser aus einem Vollstrom oder Teilstrom des Abgases bekannt, wobei das kondensierte Wasser in
das Einlasssystem eingebracht wird.
Die WO 2005/031135 A1 und die WO 2005/012708 A1 offenbart jeweils eine wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine, bei der zur Wirkungsgraderhöhung Wasser durch Kondensation des in dem Abgasstrom der Brennkraftmaschine enthaltenen Wasserdampfes gewonnen, in einem Speicher zwischengespeichert und den Zylinderräumen der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Das Abgas wird dabei in einem ersten Wärmetauscher und einem zweiten Wärmetauscher abgekühlt und
in einem Wasserabscheider kondensiert.
Aus der CN113266494 A ist eine Brennkraftmaschine mit Wassereinspritzung bekannt, wobei Kondenswasser aus Abgas in einem Abgaspfad über eine Wasserrückgewinnungseinrichtung rückgewonnen, in einem Kondensatbehälter gespeichert und über eine Wassereinspritzeinrichtung in das Einlasssystem eingespritzt wird. Dabei wird zur Umgehung der im Abgaspfad angeordneten Wasserrückgewinnungseinrichtung über eine elektronische Steuereinheit ein Bypassventil in Abhängigkeit des Flüssigkeitsniveaus im Kondensatbehälter gesteuert. Die Wasserrückgewinnungseinrichtung weist einen Wärmetauscher und
einen Kondensator auf.
Die DE 10 2014 003 796 A1 beschreibt ein Verfahren zur Rückgewinnung von Wasser aus den Abgasen eines Dieselmotors mit nachfolgendem Wiedereinsatz des Wassers zur Herstellung einer Kraftstoff-Dieselöl/Wasser-Emulsion. Die Abgase werden dabei in einer Kondensationsstrecke abgezweigt, in der der Druck erhöht und die Temperatur in einem Luft/Gas-Kühler gesenkt wird. Dem Luft/Gas-Kühler
ist ein Kondensator nachgeschaltet.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer wasserstoffbetriebenen Brennkraftmaschine zumindest bedarfsweise eine effiziente und einfache Abgaswärmenutzung zu
ermöglichen bzw. ein entsprechendes Verfahren bereit zu stellen.
Ausgehend von einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass in zumindest einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch die Durchflusssteuereinrichtung an einen definierten Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine anpassbar ist, und/oder dass die durch die Wassereinspritzeinrichtung eingespritzte rückgewonnene Wassermenge an einen
definierten Kondensatanfall anpassbar ist.
Unter Kondensatbedarf ist die betriebspunktabhängige Menge an Kondenswasser zu verstehen, welche der Brennkraftmaschine zugeführt werden kann, um eine optimale Verbrennung zu ermöglichen. Vorzugsweise wird der definierte Kondensatbedarf in einem Motorkennfeld betriebspunktabhängig abgelegt und durch die elektronische Steuereinheit aus dem Motorkennfeld abgerufen.
Der definierte Kondensatanfall ist die betriebspunktabhängige Menge an
Kondenswasser, welche durch die Wasserrückgewinnungseinrichtung aus dem
Abgas im Abgaspfad erzeugbar ist. In einer einfachen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der definierte Kondensatanfall mittels eines Füllstandssensors eines mit der Wasserrückgewinnungseinrichtung verbundenen Kondensatbehälters — beispielsweise aus der zeitlichen Änderung des Füllstandes - ermittelt wird. Alternativ dazu kann der definierte Kondensatanfall auch aus einem Motorkennfeld bezogen werden, in welchem der Kondensatanfall betriebspunktabhängig abgelegt ist.
Die Durchflusssteuereinrichtung wird erfindungsgemäß so gesteuert oder geregelt, dass die durch die Wasserrückgewinnungseinrichtung aus dem Abgas rückgewonnene Kondenswassermenge dem jeweiligen Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine entspricht. Alternativ oder zusätzlich wird gemäß der Erfindung die Wassereinspritzeinrichtung durch die elektronische Steuereinheit so gesteuert oder geregelt, dass die - innerhalb der eine optimale Verbrennung ermöglichenden Toleranzgrenzen - eingespritzte Wassermenge der durch die Wasserrückgewinnungseinrichtung aus dem Abgas rückgewonnenen
Kondenswassermenge entspricht.
In beiden Fällen kann der Kondensatbehälter somit relativ klein gehalten werden, da die erzeugte Kondenswassermenge zumindest überwiegend zeitnah verbraucht wird. Die beiden Maßnahmen können - eventuell abhängig vom jeweiligen Betriebspunkt - getrennt, also alternativ durchgeführt oder miteinander kombiniert
werden.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Durchflusssteuereinrichtung durch ein im Abgasrückführpfad bzw. in der Abgasrückführleitung angeordnetes Abgasrückführventil gebildet ist. Erfindungsgemäß ist zumindest ein mindestens eine Wasserrückgewinnungseinrichtung aufweisender Abgaspfad durch den
Abgasrückführpfad gebildet.
Zur Erhöhung der erzeugten Kondensatmenge ist eine „Überkühlung“ des rückgeführten Abgases von Vorteil. Zur Verminderung der Verbrennungstemperaturen und Verringerung der Stickoxidemissionen wird
rückgeführtes Abgas üblicherweise durch einen Abgaskühler geleitet.
Unter „Überkühlung“ ist eine Unterkühlung des Abgases zu verstehen, welche wesentlich über die zur Reduktion der Stickoxide erforderliche Abgaskühlung hinausgeht. Das durch Überkühlung unterkühlte - also übersättigte - Abgas weist einen instabilen Zustand auf, bei dem die Temperatur so niedrig ist, dass der im Abgas enthaltene Wasserdampf an Kondensationskeimen sehr rasch kondensiert.
Alternativ oder zusätzlich zur Wasserrückgewinnung aus dem rückgeführten Abgas kann vorgesehen sein, dass zumindest ein mindestens eine Wasserrückgewinnungseinrichtung aufweisender Abgaspfad ein zu einem Hauptabgaspfad strömungsmäßig parallel geführter Teilabgaspfad ist, wobei sich Hauptabgaspfad und Teilabgaspfad von einem gemeinsamen Abgasstrang verzweigen und im Hauptabgaspfad und/oder im Teilabgaspfad und/oder im Bereich
der Verzweigung zumindest eine Durchflusssteuereinrichtung angeordnet ist.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine Abgasenergierückgewinnungsstufe stromaufwärts der Wärmetauscheranordnung angeordnet ist, wobei vorzugsweise die mechanische Abgasenergierückgewinnungsstufe durch eine Abgasturbine gebildet ist, welche beispielsweise mit einem Generator antriebsverbunden ist. Günstigerweise ist die Abgasenergierückgewinnungsstufe im gemeinsamen Abgasstrang, vorzugsweise stromaufwärts eines Katalysators, besonders vorzugsweise stromaufwärts eines NH3z erzeugenden Katalysators, angeordnet. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der Abgasenergie und einen ersten Abkühlschritt des Abgases. In dem NH; generierenden Katalysator wird beispielsweise NH3z aus N2 und H; katalytisch synthetisiert: N2 + 3H2 > 2NH;:.
Eine einfache Ausführung der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine Wassereinspritzeinrichtung - vorzugsweise zumindest zwei Wassereinspritzeinrichtungen - in einen Einlasskanal und/oder einen Einlasssammler und/oder in eine Einlassleitung des Einlasssystems mündet/einmünden. Die Wassereinspritzung kann beispielsweise mittels MPI (Multi
Point Injection) in das Saugrohr der Brennkraftmaschine erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei Wassereinspritzeinrichtungen stromaufwärts einer Drosselklappe in die
Einlassleitung des Einlasssystem einmündet/einmünden.
Um die Stickoxidemissionen zu reduzieren, ist es vorteilhaft, wenn das Auslasssystem zumindest eine NHz und NO, reduzierende Vorrichtung aufweist, welche besonders vorzugsweise stromabwärts einer Einmündung des
Teilabgaspfades in den Hauptabgaspfad angeordnet ist.
Die NHz3 und NOx reduzierende Vorrichtung weist beispielsweise zumindest einen passiven SCR-Katalysator auf. Das Funktionsprinzip des SCR-Katalysators besteht darin, dass Ammoniak-Gas (NH3:) an geeigneten katalytischen Oberflächen mit Stickoxiden chemisch reagiert, wobei sowohl die Stickoxide als auch das Ammoniak-Gas abgebaut werden; es entstehen im Wesentlichen Stickstoff und Wasserdampf. Bei einem sogenannten passiven SCR-Katalysator wird bei einer Wasserstoff-Brennkraftmaschine als Reduktionsmittel im Abgas vorhandenes NH; welches etwa durch einen NHz3z generierenden Katalysator erzeugt wird - genutzt, es
ist also keine zusätzliche Verbrauchsflüssigkeit nötig.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mit der Durchflusssteuereinrichtung die Temperatur für den passiven SCR-Katalysator steuerbar oder regelbar ist. Durch Verstellen der Durchflusssteuereinrichtung kann die Temperatur des in den SCRKatalysator einströmenden Abgases gesteuert werden. Dadurch kann das den SCRKatalysator passierende Abgas in dem für die Reduktion günstigen Temperaturbereich zwischen beispielsweise etwa 200° und 500° C gehalten
werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch ein eingangs genanntes Verfahren zum Betreiben einer oben beschriebenen Brennkraftmaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in zumindest einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch die Durchflusssteuereinrichtung an einen definierten Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine angepasst wird und/oder dass die durch die Wassereinspritzeinrichtung eingespritzte rückgewonnene Wassermenge an einen
definierten Kondensatanfall angepasst wird.
Günstigerweise wird dabei der definierte Kondensatbedarf in einem Motorkennfeld betriebspunktabhängig abgelegt.
Vorzugsweise wird der definierte Kondensatanfall mittels eines Füllstandssensors in einem Kondensatbehälter ermittelt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Darin zeigen schematisch:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer ersten
Ausführungsvariante,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer zweiten
Ausführungsvariante,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer dritten
Ausführungsvariante,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer vierten
Ausführungsvariante, und
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer fünften
Ausführungsvariante.
Fig. 1 bis 5 zeigen jeweils eine wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine 1 mit einem Einlasssystem 2 und einem Auslasssystem 3, sowie mit einem zumindest eine Abgasrückführleitung 31 aufweisenden Abgasrückführsystem 30 zur Rückführung von Abgasen aus dem Auslasssystem 3 in das Einlasssystem 2. Die Abgasrückführleitung 31 mündet stromaufwärts einer Drosselklappe 29 und stromaufwärts eines Ladeluftkühlers 34 und eines Verdichters 35 einer hier beispielsweise durch einen Abgasturbolader gebildeten Abgasenergierückgewinnungsstufe 24 in die Einlassleitung 36 des Einlasssystems 2 ein. Zur Steuerung des rückgeführten Abgases ist in der Abgasrückführleitung 31 ein Abgasrückführventil 32 angeordnet.
Als Verdichter 35 können mechanisch, elektrisch und/oder gasdynamisch angetriebene Kompressoren oder Mischformen davon verwendet werden. Insbesondere kann der Verdichter 35 ein Roots-Gebläse oder -Verdichter, ein Schrauben-Gebläse oder -Verdichter oder ein Zentrifugal-Gebläse oder -Verdichter
sein.
Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Auslasssystem 3 jeweils einen Abgasstrang 4 auf, der sich in einen Hauptabgaspfad 5 und einen strömungsmäßig parallel geführten Teilabgaspfad 6 verzweigt.
In dem Teilabgaspfad 6 ist eine Wasserrückgewinnungseinrichtung 7 angeordnet, welche eine Wärmetauscheranordnung 8 mit zumindest einem Wärmetauscher 33 - optional zumindest zwei Wärmetauschern - sowie einen Wasserabscheider 11 aufweist. In der gezeigten Ausführung sind der Wärmetauscher 9 und der
Wasserabscheider 11 kombiniert, also in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Stromabwärts der Wärmetauscheranordnung 8 und des Wasserabscheiders 11 sind der Teilabgaspfad 6 und der Hauptabgaspfad 5 wieder zusammengeführt. Der Bereich der Verzweigung ist mit Bezugszeichen 12, der Bereich der Zusammenführung mit Bezugszeichen 13 bezeichnet. Im Hauptabgaspfad 5 oder im Bereich der Verzweigung 12 ist eine Durchflusssteuereinrichtung 14 angeordnet, welche beispielsweise durch eine Klappe gebildet sein kann. Neben einer Drosselung des Hauptabgaspfades 5 zum Zweck der Durchflusssteuerung der Wasserrückgewinnungseinrichtung 7 kann die Durchflusssteuereinrichtung 14 auch so ausgebildet sein, dass sie den abzweigenden Teilabgaspfad 6 weitestgehend
oder vollständig verschließt und dabei den Hauptabgaspfad 5 entsprechend freigibt.
In einer nicht weiter dargestellten Ausführungsvariante weist die Wärmetauscheranordnung 8 einen ersten Wärmetauscher und einen stromabwärts des ersten Wärmetauschers im Teilabgaspfad 6 angeordneten zweiten Wärmetauscher auf. Der erste Wärmetauscher der Wärmetauscheranordnung 8 ist beispielsweise mit der Fahrzeuginnenraumheizung verbunden. Der zweite Wärmetauscher der Wärmetauscheranordnung 8 kann zum Beispiel durch einen Niedertemperaturkreis gekühlt werden. Der Niedertemperaturkreis kann beispielsweise einen Ladeluftkühler, Batteriekühler oder E-Motorenkühler beinhalten. Weiters kann ein Wärmetauscher der Wärmetauscheranordnung 8, beispielsweise der zweite Wärmetauscher, als Wärmequelle für eine endotherme Reaktion fungieren und insbesondere mit einer Kraftstoffleitung verbunden sein. Somit kann die Abgaswärme zur Aufbereitung des Kraftstoffes, insbesondere zum Herauslösen von Hz aus vertankten Trägermedien wie flüssigen organischen Wasserstoffträgern (LOHC=liquid organic hydrogen carriers) in ein entsprechendes
Tanksystem genutzt werden. Als Zwischenspeicher für Wasserstoff können
bekannte LOHC-Materialien wie beispielsweise Toluol/Methylcyclohexan,
N-Ethylcarbazol, Dibenzyltoluol, Benzyltoluol oder dergleichen verwendet werden.
Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung sind der erste Wärmetauscher und/oder, der zweite Wärmetauscher und/oder der Wasserabscheider 11 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei beispielsweise der erste Wärmetauscher, der zweite Wärmetauscher und der Wasserabscheider 11 als Kühl- und Kondensationseinheit ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine effektive Kühlung des Abgases und eine effiziente
Wasserabscheidung auf kleinstem Raum.
Eine besonders effektive Kühlung des Abgases lässt sich erzielen, wenn ein in die Wärmetauscheranordnung eintretender Abgasstrom durch einen aus der Wärmetauscheranordnung austretenden Abgasstrom im Kreuzstrom gekühlt wird,
wobei der austretende Abgasstrom kühler ist als der eintretende Abgasstrom.
Eine als MPI (Multi Point Injection) ausgebildete Wassereinspritzeinrichtung 18 mündet in den Einlasssammler 19 oder in die zu den einzelnen Zylindern Z der
Brennkraftmaschine 1 führenden Einlasskanäle 20.
Das Auslasssystem 3 weist zumindest eine NHz und NOx reduzierende Vorrichtung 21 auf, welche stromabwärts der Zusammenführung des Teilabgaspfades 6 und des Hauptabgaspfad 5 angeordnet ist. Die NHz3s und NOx reduzierende Vorrichtung 21 ist beispielsweise als passiver SCR-Katalysator 22 ausgebildet (SCR=selective catalytic reduction). Bei dem passiven SCR-Katalysator 22 wird bei einer WasserstoffBrennkraftmaschine 1 im stöchiometrischen Betrieb als Reduktionsmittel im Abgas vorhandenes NH; genutzt, es ist also keine zusätzliche Verbrauchsflüssigkeit nötig. Das Ammoniak-Gas im Abgas kann durch einen NH3z generierenden Katalysator 23 erzeugt werden, welcher im gemeinsamen Abgasstrang 4 stromaufwärts oder stromabwärts der Verzweigung 12 angeordnet ist. In dem NH; generierenden Katalysator 23 wird beispielsweise NHz aus N, und H-; katalytisch synthetisiert:
Nz2 + 3H2 > 2NH:.
Stromaufwärts der Wärmetauscheranordnung 8 ist im gemeinsamen Abgasstrang 4 eine Abgasenergierückgewinnungsstufe 24 angeordnet, welche sowohl ein klassischer Turbolader für die Motoraufladung als auch durch eine mit einem Generator antriebsverbundene Abgasturbine 26 gebildet sein kann. Die
Abgasturbine 26 ist im gemeinsamen Abgasstrang 4 stromaufwärts des NH; erzeugenden Katalysators 23 angeordnet. Durch die Abgasenergierückgewinnungsstufe 24 wird die Brennkraftmaschine 1 aufgeladen und/oder Strom erzeugt. In jedem Fall erfolgt dabei eine erste Abkühlung des heißen Abgases.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist die Verzweigung 12 zwischen dem NH; erzeugenden Katalysators 23 und dem passiven SCR-Katalysator 22 angeordnet. Die Ausführung in Fig. 2 unterscheidet sich davon, dass die Verzweigung 12 stromabwärts der Abgasturbine 26 und stromaufwärts des NH3z erzeugenden Katalysators 23 angeordnet ist.
Bei der Brennkraftmaschine 1 wird mit Niederdruck, zum Beispiel mit 30 bis 40 bar, Wasserstoff direkt in die Zylinder Z eingeblasen. Die Wassereinspritzung erfolgt in den Einlasssammler 19 oder die Einlasskanäle 20. Die Brennkraftmaschine 1 wird stöchiometrisch mit einem Luft-/Kraftstoffverhältnis A=1 betrieben. Die Ansaugluft wird beispielsweise über einen Abgasturbolader aufgeladen, der Betrieb der Brennkraftmaschine 1 erfolgt nach dem Miller-Kreisprozess mit frühem
Einlassschluss.
Durch die Wasserrückgewinnungseinrichtung 7 kommt es zu einer Rekondensation des Wassers aus der H2-Verbrennung (bei A=1: 256g/kg Abgas bzw. ca. 9kg H2O/kg H2) und aus der Wassereinspritzung (bis ca. 2kg/kgH2). Bei einer H; Verbrennung mit Wassereinspritzung ergibt sich durch den hohen Wassergehalt ein relativ hoher Taupunkt im Bereich von 80°C. Daher braucht nur ein Teilstrom des Abgases für die Wasserrückgewinnung herangezogen werden.
Das rekondensierte Wasser wird in einem Kondensatbehälter 27 zwischengespeichert und über eine Pumpe 28 der Wassereinspritzeinrichtung 18
zugeführt.
Die Kühlleistung ergibt sich aus der Abkühlung des Abgases im Teilabgaspfad 6 unter den Taupunkt und der Kondensationsleistung für die notwendige Wassermenge und beträgt beispielsweise 10-20% der gesamten Motorleistung der Brennkraftmaschine 1. Die Kühlleistung kann durch eine im Folgenden beschriebene
„rückkoppelnde“ Wärmetauscheranordnung 8 deutlich reduziert werden.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante zweigt die Abgasrückführleitung 31 stromaufwärts eines NHz generierenden Katalysators 23 und stromabwärts einer Abgasturbine 26 einer Abgasenergierückgewinnungsstufe 24 vom Abgasstrang 4 ab. Im durch die Abgasrückführleitung 31 gebildeten Abgaspfad ist stromabwärts des Abgasrückführventils 32 eine Wärmetauscheranordnung 8 mit zumindest einem durch einen Abgasrückführkühler gebildeten Wärmetauscher 33 zur Kühlung des rückgeführten Abgases angeordnet. Weiters ist in der Abgasrückführleitung 31
stromabwärts des Wärmetauschers 33 ein Wasserabscheider 11 angeordnet.
Das Abgasrückführventil 32 bildet eine Durchflusssteuereinrichtung 14 zur Steuerung der durch den Abgasstrang geleiteten Abgase.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsvarianten, bei denen zusätzlich zu den in den Einlasssammler 19 oder in die Einlasskanäle 20 mündenden Wassereinspritzeinrichtungen 18 noch weitere Wassereinspritzeinrichtungen 180 vorgesehen sind, welche stromaufwärts der Drosselklappe 29 in die Einlassleitung 36 des Einlasssystems 2 münden. Dadurch kann der Ladeluftkühler 34 kleiner ausgelegt werden oder sogar entfallen.
In Fig. 4 ist dabei eine weitere Wassereinspritzeinrichtung 180 zwischen dem Ladeluftkühler 34 und der Drosselklappe 29 angeordnet. In Fig. 5 sind zwei in die Einlassleitung 36 einmündende weitere Wassereinspritzeinrichtungen 180 stromaufwärts der Drosselklappe 29 und stromabwärts des Verdichters 35 angeordnet, wodurch der Ladeluftkühler 34 entfallen kann.
Mittels der Durchflusssteuereinrichtung 14 kann die Temperatur des Abgases für den passiven SCR-Katalysator 22 gesteuert oder geregelt werden. Durch Öffnen oder Schließen der Durchflusssteuereinrichtung 14 kann die Temperatur des in den SCR-Katalysator 22 einströmenden Abgases abhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 gesteuert und in dem für die Reduktion des NHz und NOx günstigen Temperaturbereich zwischen beispielsweise etwa 200° und 500° C gehalten werden.
Bei allen Ausführungsvarianten sind die Durchflusssteuereinrichtung 14 und die Wassereinspritzeinrichtungen 18 mit einer elektronischen Steuereinheit ECU verbunden. Dadurch kann in zumindest einem Betriebspunkt der
Brennkraftmaschine die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch die
Durchflusssteuereinrichtung 14 an einen definierten Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine 1 und/oder die durch die Wassereinspritzeinrichtungen 18 eingespritzte rückgewonnene Wassermenge an einen definierten Kondensatanfall
angepasst werden.
Der Kondensatbedarf und/oder Kondensatanfall ist beispielsweise betriebspunktabhängig in einem Motorkennfeld abgelegt. Der Kondensatanfall kann auch beispielsweise mittels eines Füllstandssensors im Kondensatbehälter 27
ermittelt werden.
Durch die elektronische Steuereinheit ECU wird für den jeweiligen Betriebspunkt der definierte Kondensatbedarf abgerufen und die Durchflusssteuereinrichtung 14 innerhalb der für den optimalen Motorbetrieb vorgegebenen Grenzen so gesteuert bzw. geregelt, dass die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge und damit die aus dem Abgas gewonnene Kondensatmenge an den abgerufenen Kondensatbedarf angepasst wird.
Alternativ oder zusätzlich wird durch die elektronische Steuereinheit ECU für den jeweiligen Betriebspunkt der definierte Kondensatanfall abgerufen und die Wassereinspritzeinrichtungen 18 innerhalb der für den optimalen Motorbetrieb vorgegebenen Grenzen so gesteuert bzw. geregelt, dass die eingespritzte Wassermenge an den abgerufenen oder gemessenen Kondensatanfall angepasst
wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine (1) mit einem Einlasssystem (2) und einem Auslasssystem (3), wobei das Auslasssystem (3) über zumindest ein Abgasrückführleitung (31) mit dem Einlasssystem (2) strömungsverbindbar ist und in der Abgasrückführleitung (31) zumindest ein Abgasrückführventil (32) angeordnet ist, mit zumindest einer in zumindest einem Abgaspfad angeordneten Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) zur Rückgewinnung von Wasser aus dem Abgas des Auslasssystems (3) und zumindest einer Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) um das rückgewonnene Wasser der Verbrennung zuzuführen, wobei die Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) zumindest eine Wärmetauscheranordnung (8) mit zumindest einem Wärmetauscher (9, 10) und zumindest einen Wasserabscheider (11) aufweist, wobei die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch zumindest eine Durchflusssteuereinrichtung (14) steuerbar oder regelbar ist, wobei die Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) und die Durchflusssteuereinrichtung (14) mit zumindest einer elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (1) die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch die Durchflusssteuereinrichtung (14) an einen definierten Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine (1) anpassbar ist, und/oder dass die durch die Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) eingespritzte rückgewonnene Wassermenge an einen definierten Kondensatanfall anpassbar ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Kondensatbedarf in einem Motorkennfeld betriebspunktabhängig
    abgelegt ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Kondensatanfall mittels eines Füllstandssensors eines mit der Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) verbundenen Kondensatbehälter (27) ermittelbar ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Durchflusssteuereinrichtung (14)
    13
    durch das in der der Abgasrückführleitung (31) angeordnete Abgasrückführventil (32) gebildet ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mindestens eine Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) aufweisender Abgaspfad durch die Abgasrückführleitung (31) gebildet ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mindestens eine Wasserrückgewinnungseinrichtung (7) aufweisender Abgaspfad ein zu einem Hauptabgaspfad (5) strömungsmäßig parallel geführter Teilabgaspfad (6) ist, wobei sich Hauptabgaspfad (5) und Teilabgaspfad (6) von einem gemeinsamen Abgasstrang (4) verzweigen und im Hauptabgaspfad (5) und/oder im Teilabgaspfad (6) und/oder im Bereich der Verzweigung (12) zumindest eine Durchflusssteuereinrichtung (14) angeordnet ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abgasenergierückgewinnungsstufe
    (24) stromaufwärts der Wärmetauscheranordnung (8) angeordnet ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasenergierückgewinnungsstufe (24) durch eine Abgasturbine (26) gebildet ist, welche vorzugsweise mit einem Generator (25) antriebsverbunden ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasenergierückgewinnungsstufe (24) im gemeinsamen Abgasstrang (4), vorzugsweise stromaufwärts eines Katalysators, besonders vorzugsweise stromaufwärts eines NH3z erzeugenden Katalysators (23),
    angeordnet ist.
    Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine -vorzugsweise zumindest zwei Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) in einen Einlasskanal (20) und/oder in einen Einlasssammler (19) und/oder in eine Einlassleitung (36) des
    Einlasssystems (2) mündet/münden.
    11. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine -vorzugsweise zumindest zwei Wassereinspritzeinrichtung(en) (180) stromaufwärts einer Drosselklappe (29)
    in die Einlassleitung (36) des Einlasssystems (2) mündet/münden.
    12. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslasssystem (3) zumindest eine NHz und NOx reduzierende Vorrichtung (21) aufweist, welche vorzugsweise stromabwärts einer Zusammenführung (13) des Teilabgaspfades (6) und des
    Hauptabgaspfades (5) angeordnet ist.
    13. Verfahren zum Betreiben einer wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (1) die durch den Abgaspfad strömende Abgasmenge durch die Durchflusssteuereinrichtung (14) an einen definierten Kondensatbedarf der Brennkraftmaschine (1) angepasst wird und/oder dass die durch die Wassereinspritzeinrichtung (18, 180) eingespritzte rückgewonnene Wassermenge an einen definierten
    Kondensatanfall angepasst wird.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Kondensatbedarf in einem Motorkennfeld betriebspunktabhängig abgelegt
    wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Kondensatanfall mittels eines Füllstandssensors in einem
    Kondensatbehälter (27) ermittelt wird.
    23.01.2023 FU/iv
ATA50029/2023A 2023-01-23 2023-01-23 Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine AT526664B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50029/2023A AT526664B1 (de) 2023-01-23 2023-01-23 Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine
DE102024101768.6A DE102024101768A1 (de) 2023-01-23 2024-01-22 Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50029/2023A AT526664B1 (de) 2023-01-23 2023-01-23 Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT526664A4 true AT526664A4 (de) 2024-06-15
AT526664B1 AT526664B1 (de) 2024-06-15

Family

ID=91432268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50029/2023A AT526664B1 (de) 2023-01-23 2023-01-23 Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT526664B1 (de)
DE (1) DE102024101768A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4671523A1 (de) * 2024-06-26 2025-12-31 Volvo Truck Corporation Verbrennungsmotorsystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016205666A1 (de) * 2016-04-06 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Brennkraftmaschine mit integrierter Wassergewinnung
CN112377300A (zh) * 2020-12-01 2021-02-19 广西玉柴机器股份有限公司 一种抑制天然气发动机爆震燃烧的方法及系统
CN113266494A (zh) * 2021-05-28 2021-08-17 大连理工大学 一种回收发动机废气中水分再注入进气的系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3983882A (en) 1973-08-03 1976-10-05 Billings Energy Research Corporation Method and apparatus for hydrogen fueled internal combustion engines
DE10060788A1 (de) 2000-12-07 2002-06-27 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Anordnung zur Bereitstellung eines zündfähigen Arbeitsgases aus einem Kryo-Kraftstoff
DE10335799A1 (de) 2003-08-05 2005-03-03 Linde Ag Wirkungsgraderhöhung von mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotoren
DE10344832A1 (de) 2003-09-26 2005-04-14 Linde Ag Wirkungsgraderhöhung von mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotoren
DE102014003796B4 (de) 2014-03-14 2016-04-21 Adrian Verstallen Apparat und Verfahren zur Wasserrückgewinnung aus den Abgasen eines Fahrzeug-Dieselmotors mit Wiedereinsatz des Wassers zur Herstellung einer Diesel/Wasser-Emulsion an Bord des Fahrzeugs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016205666A1 (de) * 2016-04-06 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Brennkraftmaschine mit integrierter Wassergewinnung
CN112377300A (zh) * 2020-12-01 2021-02-19 广西玉柴机器股份有限公司 一种抑制天然气发动机爆震燃烧的方法及系统
CN113266494A (zh) * 2021-05-28 2021-08-17 大连理工大学 一种回收发动机废气中水分再注入进气的系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4671523A1 (de) * 2024-06-26 2025-12-31 Volvo Truck Corporation Verbrennungsmotorsystem

Also Published As

Publication number Publication date
AT526664B1 (de) 2024-06-15
DE102024101768A1 (de) 2024-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4240239C2 (de) Verbrennungskraftmaschine
WO2019020647A1 (de) Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein kraftfahrzeug, sowie verfahren zum betreiben einer solchen verbrennungskraftmaschine
DE102008007784A1 (de) Parallel-sequentielles Turboladen für verbesserte Abgastemperatursteuerung
DE102009004418A1 (de) Verfahren zur Nachbehandlung eines Abgasstroms einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges sowie Abgasnachbehandlungsvorrichtung
DE102008043487A1 (de) Brennkraftmaschine mit Turbolader und Oxidationskatalysator
DE102009027639A1 (de) Abgasanlage mit Abgasrückführung
AT526664B1 (de) Wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine
DE102018111698A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit Abgasrückführung und Wasserabscheidung
DE102017106164A1 (de) Abgasturbolader
DE102016204142A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung und Brennkraftmaschineneinrichtung
AT526089B1 (de) Wasserstoffbetriebene brennkraftmaschine
EP1843033B1 (de) Abgasanlage einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit Abgasrückführung
DE102015217394B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Partikelfilters und Kraftfahrzeug
DE102013008827A1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine
DE202015106082U1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Niederdruck-AGR
DE102018123871B4 (de) Mehrstufig aufgeladene Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitseinspritzung in den Frischgasstrang zwischen zwei Verdichtern
EP3428439A1 (de) Abgasrückführungsanordnung eines kraftfahrzeuges und verfahren zum betrieb einer abgasrückführungsanordnung
DE102020208987A1 (de) Brennkraftmaschine mit zwei Abgasrückführleitungen und einem Abgas-Abgas-Wärmetauscher
DE102018219866B4 (de) Verbrennungsmotorensystem
DE102020208986A1 (de) Brennkraftmaschine mit Niederdruck-Abgasrückführleitung, zwei Teilsträngen des Frischgasstrangs und Frischgas-Abgas-Wärmetauscher
DE102021102240A1 (de) Abgasnachbehandlung bei einer Brennkraftmaschine
EP4083399B1 (de) Brennkraftmaschine mit elektrischer abgasturbine und abgasnachbehandlungseinrichtung stromauf der abgasturbine
DE102016204139B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung und Brennkraftmaschineneinrichtung
DE102019120234B4 (de) Abgasrückführungsanordnung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Abgasrückführungsanordnung
DE102020208868A1 (de) Für einen Betrieb mittels eines Dedicated-EGR-Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine mit zwei Brennraumbänken