DE102019211877A1 - Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine, set up to carry out such a method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei Wasserstoff als Brennstoff für die Brennkraftmaschine (1) verwendet wird, wobei Abgaswärme der Brennkraftmaschine (1) verwendet wird, um Wasserstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine (1) aus einer organischen Speicherflüssigkeit freizusetzen, in der Wasserstoff gespeichert ist, wobei Abwärme der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine (1) verwendet wird, um die organische Speicherflüssigkeit vorzuwärmen.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (1), hydrogen being used as fuel for the internal combustion engine (1), exhaust gas heat from the internal combustion engine (1) being used to generate hydrogen for operating the internal combustion engine (1) from an organic storage fluid to release, in which hydrogen is stored, wherein waste heat of the liquid-cooled internal combustion engine (1) is used to preheat the organic storage liquid.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine, die eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine which is set up to carry out such a method.
Im Rahmen eines Verfahrens der hier angesprochenen Art wird eine Brennkraftmaschine mit Wasserstoff als Brennstoff betrieben. Beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens, wobei die genannten Nachteile zumindest teilweise nicht auftreten.The invention is based on the object of creating a method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine which is set up to carry out such a method, the disadvantages mentioned at least partially not occurring.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.The object is achieved in that the present technical teaching is provided, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine geschaffen wird, wobei Wasserstoff als Brennstoff für die Brennkraftmaschine verwendet wird, wobei Abgaswärme der Brennkraftmaschine verwendet wird, um Wasserstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine aus einer organischen Speicherflüssigkeit freizusetzen, in der Wasserstoff gespeichert ist, und wobei Abwärme der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine verwendet wird, um die organische Speicherflüssigkeit vorzuwärmen. Aufgrund der Kombination der Abgaswärme zum Freisetzen des Wasserstoffs aus der organischen Speicherflüssigkeit mit der zum Vorwärmen der organischen Speicherflüssigkeit genutzten Abwärme kann die Brennkraftmaschine selbst - auch in Teillast, Niedriglast oder im Leerlauf, genügend Wärme bereitstellen, um diejenige Wasserstoffmenge aus der organischen Speicherflüssigkeit freizusetzen, die zu ihrem Betrieb benötigt wird. Somit ist ein Zuheizen mittels einer externen Heizeinrichtung nicht erforderlich, diese kann somit entfallen. Dies spart Bauraum und Kosten und ist darüber hinaus energieeffizient. Insbesondere wird der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine vorteilhaft erhöht. Gegebenenfalls kann sogar ein Kühler für die Brennkraftmaschine kleiner dimensioniert werden oder entfallen, da die anfallende Abwärme - zumindest teilweise - von der organischen Speicherflüssigkeit aufgenommen wird. Dabei ist es möglich, dass die Abwärme vollständig von der organischen Speicherflüssigkeit aufgenommen wird, oder dass eine Luftkühlung für einen Motorblock der Brennkraftmaschine zum Abführen der nicht von der organischen Speicherflüssigkeit aufgenommenen Wärme ausreicht.The object is achieved in particular by creating a method for operating an internal combustion engine, hydrogen being used as fuel for the internal combustion engine, exhaust heat from the internal combustion engine being used to release hydrogen for operating the internal combustion engine from an organic storage liquid in which hydrogen is stored is, and wherein waste heat of the liquid-cooled internal combustion engine is used to preheat the organic storage liquid. Due to the combination of the exhaust gas heat for releasing the hydrogen from the organic storage liquid with the waste heat used to preheat the organic storage liquid, the internal combustion engine itself - even in partial load, low load or idling - can provide enough heat to release the amount of hydrogen from the organic storage liquid that is required for their operation. Additional heating by means of an external heating device is therefore not required; this can therefore be omitted. This saves installation space and costs and is also energy efficient. In particular, the efficiency of the internal combustion engine is advantageously increased. If necessary, a cooler for the internal combustion engine can even be made smaller or omitted, since the waste heat that occurs is absorbed - at least partially - by the organic storage fluid. It is possible that the waste heat is completely absorbed by the organic storage fluid, or that air cooling is sufficient for an engine block of the internal combustion engine to dissipate the heat not absorbed by the organic storage fluid.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass die Brennkraftmaschine einen zusätzlichen Kühler aufweist.Of course, it is also possible for the internal combustion engine to have an additional cooler.
Erfindungsgemäß ist insbesondere erkannt worden, dass zumindest nicht in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine die Abgaswärme allein ausreicht, um genügend Wasserstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine aus der organischen Speicherflüssigkeit auszutreiben. Es wird daher vorteilhaft zusätzlich die Abwärme der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine genutzt, um die organische Speicherflüssigkeit vorzuwärmen und so insgesamt eine hinreichend große Wärmemenge zur Freisetzung des Wasserstoffs bereitzustellen.According to the invention, it has been recognized in particular that the exhaust gas heat alone is not sufficient, at least in all operating states of the internal combustion engine, to drive out sufficient hydrogen from the organic storage fluid for the operation of the internal combustion engine. The waste heat from the liquid-cooled internal combustion engine is therefore advantageously also used to preheat the organic storage fluid and thus provide a sufficiently large amount of heat overall to release the hydrogen.
Insbesondere wird die Abgaswärme der Brennkraftmaschine verwendet, um Wasserstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine - als Brennstoff - aus der organischen Speicherflüssigkeit freizusetzen.In particular, the exhaust gas heat from the internal combustion engine is used to release hydrogen from the organic storage fluid for the operation of the internal combustion engine - as fuel.
Unter Abgaswärme wird hier insbesondere Wärme verstanden, die dem Abgas der Brennkraftmaschine entnommen wird, um Wasserstoff freizusetzen. Insoweit ist es möglich, dass Abgas der Brennkraftmaschine unmittelbar durch einen Wärmetauscher geleitet wird, in dem auch die organische Speicherflüssigkeit strömt, sodass Wärme direkt zwischen dem Abgas und der organischen Speicherflüssigkeit ausgetauscht werden kann. Insbesondere kann das Abgas direkt durch einen Freisetzer geleitet werden, der eingerichtet ist, um Wasserstoff freizusetzen. Alternativ ist es möglich, dass die organische Speicherflüssigkeit durch einen Abgasleitungsabschnitt der Brennkraftmaschine durchgeleitet wird, um dem entlang des Abgasleitungsabschnitts strömenden Abgas Wärme zu entziehen. Insbesondere ist es möglich, dass der Freisetzer als Teil der Abgasverrohrung der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.Exhaust heat is understood here to mean, in particular, heat that is taken from the exhaust gas of the internal combustion engine in order to release hydrogen. In this respect, it is possible for exhaust gas from the internal combustion engine to be passed directly through a heat exchanger in which the organic storage fluid also flows, so that heat can be exchanged directly between the exhaust gas and the organic storage fluid. In particular, the exhaust gas can be passed directly through a release device that is set up to release hydrogen. Alternatively, it is possible that the organic storage liquid is passed through an exhaust line section of the internal combustion engine in order to extract heat from the exhaust gas flowing along the exhaust line section. In particular, it is possible for the release device to be designed as part of the exhaust gas piping of the internal combustion engine.
Es ist aber gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung auch möglich, dass die Brennkraftmaschine einen Abgas-Kühlkreislauf aufweist, in dem ein Abgas-Kühlmittel strömt. Der Abgas-Kühlkreislauf umfasst einerseits einen Abgas-Wärmetauscher, in welchem das Abgas-Kühlmittel Wärme aus der Abgasströmung aufnimmt, und andererseits den Freisetzer, wo das Abgas-Kühlmittel Wärme an die organische Speicherflüssigkeit zur Freisetzung des Wasserstoffs abgibt.However, according to a preferred embodiment, it is also possible for the internal combustion engine to have an exhaust gas cooling circuit in which an exhaust gas coolant flows. The exhaust gas cooling circuit comprises, on the one hand, an exhaust gas heat exchanger, in which the exhaust gas coolant absorbs heat from the exhaust gas flow, and, on the other hand, the releaser, where the exhaust gas coolant transfers heat to the organic Releases storage fluid to release the hydrogen.
Unter Abwärme der Brennkraftmaschine wird hier Wärme verstanden, die in einem Motorblock der Brennkraftmaschine anfällt und durch Flüssigkeitskühlung aus dem Motorblock abgeführt wird. Hierfür wird der Motorblock zumindest bereichsweise von einer Kühlflüssigkeit durchströmt. Wie im Folgenden noch erläutert wird, kann diese Kühlflüssigkeit in bevorzugter Ausgestaltung ein Kühlmittel oder die organische Speicherflüssigkeit selbst sein. Insbesondere ist die Abwärme keine Abgaswärme. Vielmehr wird die Abgaswärme dem Motorblock nicht über Flüssigkeitskühlung, sondern durch das entlang der Abgasverrohrung abströmende Abgas entzogen.Waste heat from the internal combustion engine is understood here to mean heat that accumulates in an engine block of the internal combustion engine and is removed from the engine block by means of liquid cooling. For this purpose, a coolant flows through the engine block at least in some areas. As will be explained in the following, this cooling liquid can, in a preferred embodiment, be a coolant or the organic storage liquid itself. In particular, the waste heat is not exhaust heat. Rather, the exhaust gas heat is not extracted from the engine block via liquid cooling, but rather through the exhaust gas flowing out along the exhaust gas piping.
Dass die organische Speicherflüssigkeit vorgewärmt wird, bedeutet insbesondere, dass sie stromaufwärts des Freisetzers, das heißt in Strömungsrichtung der organischen Speicherflüssigkeit vor dem Freisetzer, durch Zufuhr der Abwärme der Brennkraftmaschine in ihrer Temperatur angehoben wird.The fact that the organic storage fluid is preheated means in particular that its temperature is raised upstream of the releaser, that is to say in the flow direction of the organic storage fluid upstream of the releaser, by supplying the waste heat from the internal combustion engine.
Der Prozess des Freisetzens von Wasserstoff erfolgt also insbesondere zweistufig: Zunächst wird die organische Speicherflüssigkeit in einem ersten Schritt mittels der Abwärme der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine vorgewärmt, wobei dann in einem zweiten Schritt in dem Freisetzer der Wasserstoff mittels der Abgaswärme der Brennkraftmaschine aus der organischen Speicherflüssigkeit freigesetzt wird.The process of releasing hydrogen therefore takes place in two stages: First, in a first step, the organic storage fluid is preheated using the waste heat from the liquid-cooled internal combustion engine, with the hydrogen then being released from the organic storage fluid in a second step in the releaser using the exhaust gas heat from the internal combustion engine .
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Kühlmittel eines Flüssigkeitskühlkreislaufs durch einen Wärmetauscher geführt wird, in dem die organische Speicherflüssigkeit strömt, um die organische Speicherflüssigkeit vorzuwärmen. Das Kühlmittel ist in diesem Fall nicht identisch mit der organischen Speicherflüssigkeit, sondern vielmehr eine andere Flüssigkeit. Insbesondere ist es möglich, dass als Kühlmittel Kühlwasser - gegebenenfalls mit Zusätzen, insbesondere Gefrierschutzmittel und dergleichen - verwendet wird. Die Abwärme der Brennkraftmaschine wird bei diesem Ausführungsbeispiel somit der organischen Speicherflüssigkeit indirekt zugeführt, nämlich vermittelt über das Kühlmittel des Flüssigkeitskühlkreislaufs. Es ist möglich, dass der Wärmetauscher der einzige Kühler der Brennkraftmaschine ist, wobei entweder die gesamte Abwärme der Brennkraftmaschine durch die organische Speicherflüssigkeit aufgenommen wird, oder wobei eine noch verbleibende Restwärme als Strahlungswärme oder durch Luftkühlung abgeführt werden kann.According to a development of the invention it is provided that a coolant of a liquid cooling circuit is passed through a heat exchanger in which the organic storage liquid flows in order to preheat the organic storage liquid. In this case, the coolant is not identical to the organic storage liquid, but rather a different liquid. In particular, it is possible to use cooling water - optionally with additives, in particular antifreeze and the like - as the coolant. In this exemplary embodiment, the waste heat from the internal combustion engine is thus indirectly fed to the organic storage liquid, namely conveyed via the coolant of the liquid cooling circuit. It is possible that the heat exchanger is the only cooler of the internal combustion engine, either all of the waste heat from the internal combustion engine being absorbed by the organic storage fluid, or any remaining residual heat being dissipated as radiant heat or by air cooling.
Der Wärmetauscher ist vorzugsweise - in Strömungsrichtung des Kühlmittels durch den Flüssigkeitskühlkreislauf - stromabwärts des Motorblocks angeordnet und wird somit von heißem, aus dem Motorblock abfließendem Kühlmittel durchströmt. Weist die Brennkraftmaschine zusätzlich zu dem Wärmetauscher einen Kühler, insbesondere einen Außenluftkühler, in dem Flüssigkeitskühlkreislauf auf, der von dem Kühlmittel durchströmt wird, ist der Wärmetauscher bevorzugt stromaufwärts des Kühlers angeordnet. Das Kühlmittel wird in diesem Fall also insbesondere in dem Wärmetauscher vorgekühlt, bevor es dann in dem Kühler, insbesondere in dem Außenluftkühler, weiter abgekühlt wird.The heat exchanger is preferably arranged downstream of the engine block - in the direction of flow of the coolant through the liquid cooling circuit - and hot coolant flowing out of the engine block thus flows through it. If the internal combustion engine has, in addition to the heat exchanger, a cooler, in particular an outside air cooler, in the liquid cooling circuit through which the coolant flows, the heat exchanger is preferably arranged upstream of the cooler. In this case, the coolant is therefore precooled in particular in the heat exchanger before it is then further cooled in the cooler, in particular in the outside air cooler.
Vorzugsweise weist der Flüssigkeitskühlkreislauf einen Wärmetauscher-Bypass auf, über den der Wärmetauscher umgangen werden kann. Insbesondere bei einem Starten der Brennkraftmaschine kann es vorteilhaft sein, den Wärmetauscher zu umgehen, um die Brennkraftmaschine möglichst rasch auf Betriebstemperatur zu bringen und ihr keine Wärme zu entziehen. Bevorzugt kann das Kühlmittel wahlweise entlang des Wärmetauscher-Bypasses unter Umgehung des Wärmetauschers oder über den Wärmetauscher unter Umgehung des Wärmetauscher-Bypasses geführt werden, je nach Betriebssituation oder Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Es ist auch möglich, dass in bestimmten Betriebssituationen oder Betriebszuständen das Kühlmittel teilweise über den Wärmetauscher und teilweise über den Wärmetauscher-Bypass geführt wird.The liquid cooling circuit preferably has a heat exchanger bypass via which the heat exchanger can be bypassed. In particular when starting the internal combustion engine, it can be advantageous to bypass the heat exchanger in order to bring the internal combustion engine up to operating temperature as quickly as possible and not extract any heat from it. Preferably, the coolant can optionally be routed along the heat exchanger bypass, bypassing the heat exchanger or via the heat exchanger, bypassing the heat exchanger bypass, depending on the operating situation or operating state of the internal combustion engine. It is also possible that, in certain operating situations or operating states, the coolant is partly guided via the heat exchanger and partly via the heat exchanger bypass.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die organische Speicherflüssigkeit als Kühlmittel für die flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine verwendet wird. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung dar, bei welcher auf einen zusätzlichen Flüssigkeitskühlkreislauf sowie ein zusätzliches Kühlmittel verzichtet werden kann.According to a development of the invention it is provided that the organic storage liquid is used as a coolant for the liquid-cooled internal combustion engine. This represents a particularly simple embodiment in which an additional liquid cooling circuit and an additional coolant can be dispensed with.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass von Wasserstoff abgereicherte organische Speicherflüssigkeit - im Folgenden kurz abgereicherte Speicherflüssigkeit - von Wasserstoff beladener organischer Speicherflüssigkeit - im Folgenden kurz beladene Speicherflüssigkeit - separiert wird. Somit kann vorteilhaft eine Verdünnung der beladenen Speicherflüssigkeit durch die abgereicherte Speicherflüssigkeit vermieden werden.According to a development of the invention it is provided that organic storage liquid depleted of hydrogen - in the following briefly depleted storage liquid - is separated from hydrogen-laden organic storage liquid - in the following briefly loaded storage liquid. A dilution of the loaded storage fluid by the depleted storage fluid can thus advantageously be avoided.
Die Brennkraftmaschine weist vorzugsweise einen Speicherflüssigkeits-Wärmetauscher auf, der einerseits von der zu dem Freisetzer strömenden beladenen Speicherflüssigkeit und andererseits von der von dem Freisetzer abfließenden abgereicherten Speicherflüssigkeit durchströmt wird. Dabei wird Wärme von der abgereicherten Speicherflüssigkeit auf die beladene Speicherflüssigkeit übertragen. Die beladene Speicherflüssigkeit wird damit zusätzlich vorgewärmt, und die Energieeffizienz und der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine werden weiter erhöht, da insbesondere die Restwärme der in dem Freisetzer zum Freisetzen des Wasserstoffs verwendeten Abgaswärme nicht ungenutzt mit der abgereicherten Speicherflüssigkeit abgeführt wird, sondern vielmehr verwendet wird, um die beladene Speicherflüssigkeit weiter vorzuwärmen.The internal combustion engine preferably has a storage fluid heat exchanger through which, on the one hand, the charged storage fluid flowing to the releaser and, on the other hand, the depleted storage fluid flowing out of the releaser flow. Here, heat is transferred from the depleted storage fluid to the loaded storage fluid. The loaded storage fluid is thus additionally preheated, and the energy efficiency and the efficiency of the internal combustion engine increase increased, since in particular the residual heat of the exhaust gas heat used in the releaser to release the hydrogen is not dissipated unused with the depleted storage liquid, but rather is used to further preheat the loaded storage liquid.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine Kühlung der Brennkraftmaschine von der beladenen Speicherflüssigkeit auf die abgereicherte Speicherflüssigkeit umgeschaltet, wenn eine Restmenge der beladenen Speicherflüssigkeit nicht mehr zur Kühlung der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine ausreicht. Es wird also bevorzugt zunächst, insbesondere nach einem Beladungs- oder Betankungsvorgang mit Wasserstoff, die beladene Speicherflüssigkeit als Kühlmittel für die flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine verwendet. Mit fortschreitender Betriebsdauer nimmt der Anteil der beladenen Speicherflüssigkeit ab, und der Anteil der abgereicherten Speicherflüssigkeit nimmt zu, wobei irgendwann im Laufe des Betriebs der Brennkraftmaschine eine verbleibende Restmenge der beladenen Speicherflüssigkeit nicht mehr zur Kühlung der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine ausreicht. In diesem Fall wird vorteilhaft umgeschaltet auf eine Verwendung der abgereicherten Speicherflüssigkeit als Kühlmittel für die flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, sodass die Kühlung weiterhin gewährleistet bleibt, ohne dass auf ein zusätzliches Kühlmittel zurückgegriffen werden muss.According to a preferred embodiment, cooling of the internal combustion engine is switched from the loaded storage fluid to the depleted storage fluid when a residual amount of the loaded storage fluid is no longer sufficient to cool the liquid-cooled internal combustion engine. It is therefore preferred initially, in particular after a loading or refueling process with hydrogen, to use the loaded storage liquid as a coolant for the liquid-cooled internal combustion engine. As the operating time progresses, the proportion of the loaded storage fluid decreases and the proportion of the depleted storage fluid increases, and at some point during the operation of the internal combustion engine, a remaining amount of the charged storage fluid is no longer sufficient to cool the liquid-cooled internal combustion engine. In this case, it is advantageous to switch to using the depleted storage liquid as a coolant for the liquid-cooled internal combustion engine, so that cooling continues to be guaranteed without having to resort to an additional coolant.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest zeitweise Abwärme der Brennkraftmaschine - zusätzlich zu der Kühlung über die organische Speicherflüssigkeit - über einen Kühler abgeführt wird. Somit können insbesondere Abwärmespitzen abgefangen werden, wenn diese nicht vollständig durch die organische Speicherflüssigkeit aufgenommen werden können. Dies ist sowohl bei direkter Kühlung der Brennkraftmaschine durch die organische Speicherflüssigkeit, insbesondere bei deren Verwendung als Kühlmittel, möglich, als auch bei indirekter Kühlung der Brennkraftmaschine über die organische Speicherflüssigkeit, das heißt insbesondere bei Zufuhr der Abwärme zu der organischen Speicherflüssigkeit über ein anderes Kühlmittel in einem Flüssigkeitskühlkreislauf. Der Kühler kann entsprechend insbesondere entweder durch das andere Kühlmittel oder - zumindest zeitweise - durch die organische Speicherflüssigkeit durchströmt sein. Insbesondere kann der Kühler zugeschaltet werden, wenn nicht die komplette Abwärme der Brennkraftmaschine von der organischen Speicherflüssigkeit aufgenommen werden kann.According to a further development of the invention, it is provided that at least temporarily waste heat from the internal combustion engine - in addition to cooling via the organic storage fluid - is dissipated via a cooler. In this way, waste heat peaks in particular can be intercepted if they cannot be completely absorbed by the organic storage fluid. This is possible both with direct cooling of the internal combustion engine by the organic storage fluid, especially when it is used as a coolant, and with indirect cooling of the internal combustion engine via the organic storage fluid, i.e. especially when the waste heat is supplied to the organic storage fluid via another coolant a liquid cooling circuit. The cooler can correspondingly in particular either be flowed through by the other coolant or - at least temporarily - by the organic storage liquid. In particular, the cooler can be switched on if the entire waste heat from the internal combustion engine cannot be absorbed by the organic storage fluid.
Insbesondere ist es möglich, dass die Brennkraftmaschine einen Kühlerbypass aufweist, der eingerichtet ist, um den Kühler bedarfsweise zu umgehen. Dabei wird der Kühler bevorzugt umgangen, wenn die gesamte Abwärme der Brennkraftmaschine von der organischen Speicherflüssigkeit aufgenommen werden kann. Der Kühler wird dagegen durchströmt, wenn nicht die gesamte Abwärme der Brennkraftmaschine durch die organische Speicherflüssigkeit aufgenommen werden kann. Es ist bevorzugt auch möglich, dass zu einem Teil der Kühler und zu einem anderen Teil der Kühler-Bypass durchströmt wird, sodass der Kühler teilweise zugeschaltet ist.In particular, it is possible for the internal combustion engine to have a cooler bypass which is set up to bypass the cooler if necessary. The cooler is preferably bypassed if the entire waste heat from the internal combustion engine can be absorbed by the organic storage fluid. On the other hand, there is a flow through the cooler if the organic storage liquid cannot absorb all of the waste heat from the internal combustion engine. It is preferably also possible for the flow to flow through part of the cooler and another part of the cooler bypass so that the cooler is partially switched on.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem ersten Betriebszustand, bei einem Start der Brennkraftmaschine, die organische Speicherflüssigkeit unter Umgehung des Freisetzers und unter Umgehung eines Vorratsbehälters für die organische Speicherflüssigkeit, das heißt insbesondere eines Vorratsbehälters für die beladene organische Speicherflüssigkeit, in einem Speicherflüssigkeits-Kreislauf durch einen Motorblock der Brennkraftmaschine geführt wird. In diesem ersten Betriebszustand wird zum einen der Brennkraftmaschine höchstens eine geringe Wärmemenge entzogen, die von der im Speicherflüssigkeits-Kreislauf geführten Speicherflüssigkeit aufgenommen wird, wobei zugleich die Brennkraftmaschine und auch die Speicherflüssigkeit in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf aufgewärmt werden. Bevorzugt weist der Speicherflüssigkeits-Kreislauf keinen Kühler auf; hierdurch ergibt sich ein besonders rasches und effizientes Aufwärmen sowohl der Brennkraftmaschine als auch der Speicherflüssigkeit. Da die organische Speicherflüssigkeit unter Umgehung des Freisetzers in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf geführt wird, kann in dem ersten Betriebszustand kein Wasserstoff freigesetzt werden.According to a development of the invention, it is provided that in a first operating state, when the internal combustion engine is started, the organic storage fluid, bypassing the releaser and bypassing a storage container for the organic storage liquid, that is to say in particular a storage container for the loaded organic storage liquid, in a Storage fluid circuit is passed through an engine block of the internal combustion engine. In this first operating state, on the one hand, at most a small amount of heat is withdrawn from the internal combustion engine, which is absorbed by the storage fluid carried in the storage fluid circuit, with the internal combustion engine and also the storage fluid being warmed up in the storage fluid circuit. The storage fluid circuit preferably does not have a cooler; This results in particularly rapid and efficient warming up of both the internal combustion engine and the storage fluid. Since the organic storage liquid is guided in the storage liquid circuit, bypassing the releaser, no hydrogen can be released in the first operating state.
Der Betrieb der Brennkraftmaschine erfolgt in diesem Fall bevorzugt aus einem Wasserstoff-Pufferspeicher, der - entlang einer strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Freisetzer und dem Motorblock zur Zuführung von Wasserstoff von dem Freisetzer zu dem Motorblock - zur Zwischenspeicherung von Wasserstoff und insbesondere zum Ausgleich von Schwankungen in der Wasserstofffreisetzung vorgesehen ist.In this case, the internal combustion engine is preferably operated from a hydrogen buffer store, which - along a fluidic connection between the releaser and the engine block for supplying hydrogen from the releaser to the engine block - for intermediate storage of hydrogen and in particular to compensate for fluctuations in the Hydrogen release is provided.
Der erste Betriebszustand wird bevorzugt beibehalten, bis die Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht hat oder bis eine in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf gemessene Temperatur, insbesondere eine Temperatur der in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf strömenden Speicherflüssigkeit, einen ersten vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet.The first operating state is preferably maintained until the internal combustion engine has reached a predetermined operating temperature or until a temperature measured in the storage fluid circuit, in particular a temperature of the storage fluid flowing in the storage fluid circuit, reaches or exceeds a first predetermined limit value.
Der Speicherflüssigkeits-Kreislauf ist bevorzugt dadurch definiert und insbesondere von anderen strömungstechnischen Pfaden, entlang denen Speicherflüssigkeit strömen kann, abgegrenzt, dass er den Motorblock umfasst; entlang des Speicherflüssigkeits-Kreislaufs wird also Speicherflüssigkeit durch den Motorblock geleitet.The storage fluid circuit is preferably defined and in particular delimited from other fluidic paths along which storage fluid can flow that it includes the engine block; along the Storage fluid circuit is therefore passed through the engine block.
In einem zweiten Betriebszustand wird bevorzugt dem Freisetzer aus dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf organische Speicherflüssigkeit zugeführt, wobei aus dem Vorratsbehälter so viel organische Speicherflüssigkeit entnommen und dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf zugeführt wird, wie dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf für den Freisetzer entnommen wird. Es erfolgt also weiterhin eine Kühlung des Motorblocks primär durch Aufnahme der Abwärme in den Speicherflüssigkeits-Kreislauf, wobei allerdings nun - im Unterschied zu dem ersten Betriebszustand - Speicherflüssigkeit aus dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf zu dem Freisetzer hin abgezweigt wird, wobei das insoweit aus dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf abfließende Volumen aus dem Vorratsbehälter ersetzt wird. Dadurch wird zugleich auch dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf Wärme entzogen.In a second operating state, organic storage fluid is preferably fed to the releaser from the storage fluid circuit, with as much organic storage fluid being removed from the storage container and supplied to the storage fluid circuit as is withdrawn from the storage fluid circuit for the releasing device. The engine block is therefore still primarily cooled by absorbing the waste heat into the storage fluid circuit, although now - in contrast to the first operating state - storage fluid is branched off from the storage fluid circuit to the releaser. Circulation volume flowing out of the reservoir is replaced. As a result, heat is also withdrawn from the storage fluid circuit.
Zugleich wird aus dem Freisetzer abströmende, abgereicherte Speicherflüssigkeit bevorzugt einem Sammelbehälter zugeführt. Der Sammelbehälter ist insbesondere vorgesehen zur Aufnahme der abgereicherten Speicherflüssigkeit.At the same time, depleted storage fluid flowing out of the releaser is preferably fed to a collecting container. The collecting container is provided in particular to receive the depleted storage liquid.
Bei einem Beladen der Speicherflüssigkeit mit Wasserstoff wird vorzugsweise die abgereicherte Speicherflüssigkeit aus dem Sammelbehälter entnommen, mit Wasserstoff angereichert, und als beladene Speicherflüssigkeit dem Vorratsbehälter wieder zugeführt. Somit wird letztlich die Speicherflüssigkeit nicht verbraucht und kann wiederverwendet werden.When the storage liquid is loaded with hydrogen, the depleted storage liquid is preferably removed from the collecting container, enriched with hydrogen, and fed back to the storage container as loaded storage liquid. Ultimately, the storage liquid is not used up and can be reused.
In einem dritten Betriebszustand wird bevorzugt der Vorratsbehälter in den Speicherflüssigkeits-Kreislauf zumindest teilweise einbezogen. Dies bedeutet, dass nun Speicherflüssigkeit aus dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf nicht nur in Richtung des Freisetzers abströmt, sondern auch in den Vorratsbehälter zurückfließt, wobei insgesamt die einerseits in den Freisetzer und andererseits in den Vorratsbehälter abströmende Speicherflüssigkeitsmenge, insbesondere das Speicherflüssigkeitsvolumen, aus dem Vorratsbehälter ersetzt, also dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf wieder zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Vorratsbehälter zusätzlich als Wärmesenke in den Speicherflüssigkeits-Kreislauf einbezogen wird. Reicht also die Wärmeabfuhr aus dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf in den Freisetzer nicht mehr aus, um die Abwärme der Brennkraftmaschine aufzunehmen, kann zusätzlich Wärme über den Vorratsbehälter abgeführt werden. Dabei ist es insbesondere möglich, dass ein gesamter Volumenstrom der Speicherflüssigkeit, der entlang des Speicherflüssigkeits-Kreislaufs strömt und nicht für den Freisetzer abgezweigt wird, über den Vorratsbehälter geführt wird.In a third operating state, the storage container is preferably at least partially included in the storage fluid circuit. This means that storage liquid now flows out of the storage liquid circuit not only in the direction of the releaser, but also flows back into the storage container, whereby overall the amount of storage liquid flowing out into the releaser and, on the other hand, into the storage container, in particular the storage liquid volume, replaces from the storage container, is thus fed back to the storage fluid circuit. This has the advantage that the storage container is also included as a heat sink in the storage fluid circuit. If the heat dissipation from the storage fluid circuit into the releaser is no longer sufficient to absorb the waste heat from the internal combustion engine, additional heat can be dissipated via the storage container. In this case, it is in particular possible that an entire volume flow of the storage liquid, which flows along the storage liquid circuit and is not branched off for the releaser, is guided via the storage container.
In einem vierten Betriebszustand wird bevorzugt der Sammelbehälter - insbesondere anstelle des Vorratsbehälters - in den Speicherflüssigkeits-Kreislauf einbezogen, wobei der Vorratsbehälter und der Freisetzer von dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf umgangen werden. Zugleich wird dabei der aus dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf ausgeschlossene Freisetzer aus dem Vorratsbehälter mit beladener Speicherflüssigkeit gespeist. Die Kühlung der Brennkraftmaschine wird nun in dem vierten Betriebszustand nicht mehr mit beladener Speicherflüssigkeit, sondern vielmehr mit abgereicherter Speicherflüssigkeit durchgeführt, indem die abgereicherte Speicherflüssigkeit entlang des Speicherflüssigkeits-Kreislaufs und damit durch den Motorblock geleitet wird. Dieser vierte Betriebszustand wird insbesondere angenommen, wenn eine Restmenge der beladenen Speicherflüssigkeit nicht mehr zur Kühlung der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine ausreicht. In dem vierten Betriebszustand dient insbesondere der Sammelbehälter als Wärmesenke für den Speicherflüssigkeits-Kreislauf.In a fourth operating state, the collecting container - in particular instead of the storage container - is preferably included in the storage liquid circuit, the storage container and the releaser being bypassed by the storage liquid circuit. At the same time, the releaser excluded from the storage fluid circuit is fed with loaded storage fluid from the storage container. In the fourth operating state, the internal combustion engine is no longer cooled with charged storage fluid, but rather with depleted storage fluid, in that the depleted storage fluid is passed along the storage fluid circuit and thus through the engine block. This fourth operating state is assumed in particular when a residual amount of the charged storage fluid is no longer sufficient to cool the liquid-cooled internal combustion engine. In the fourth operating state, the collecting container in particular serves as a heat sink for the storage fluid circuit.
Insbesondere in dem vierten Betriebszustand ist es möglich, dass zusätzlich ein Kühler in den Speicherflüssigkeits-Kreislauf mit einbezogen wird. Dies kann gegebenenfalls nötig sein, wenn der Sammelbehälter als Wärmesenke nicht ausreicht, um die Abwärme des Motorblocks abzuführen, insbesondere da in dem vierten Betriebszustand keine Wärme aus dem Motorblock mehr in den Freisetzer abgeführt wird.In the fourth operating state in particular, it is possible that a cooler is also included in the storage fluid circuit. This may be necessary if the collecting container is not sufficient as a heat sink to dissipate the waste heat from the engine block, in particular since no more heat is dissipated from the engine block into the release unit in the fourth operating state.
Zwischen den verschiedenen Betriebszuständen wird bevorzugt temperaturgesteuert umgeschaltet, insbesondere abhängig von einer Temperatur der Speicherflüssigkeit in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf. Insbesondere wird bevorzugt von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand geschaltet, wenn die Temperatur der Speicherflüssigkeit erstmals den ersten vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet. Von dem zweiten Betriebszustand wird bevorzugt in den dritten Betriebszustand geschaltet, wenn die Speicherflüssigkeit den ersten vorbestimmten Grenzwert erneut erreicht oder überschreitet, oder wenn die Speicherflüssigkeit einen zweiten vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet, der vorzugsweise höher oder niedriger als der erste vorbestimmte Grenzwert, insbesondere höher als der erste vorbestimmte Grenzwert, gewählt sein kann. Von dem dritten Betriebszustand wird bevorzugt in den vierten Betriebszustand geschaltet, wenn die Speicherflüssigkeit in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf den ersten oder zweiten vorbestimmten Grenzwert erneut erreicht oder überschreitet, oder wenn sie einen dritten vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet. Diese Grenzwertüberschreitung zeigt dann an, dass die in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf strömende, beladene Speicherflüssigkeit nicht mehr ausreicht, um die Abwärme der Brennkraftmaschine abzuführen. Die Temperatur der Speicherflüssigkeit wird bevorzugt stromaufwärts des Motorblocks, insbesondere unmittelbar stromaufwärts eines Einlasses für die Speicherflüssigkeit in dem Motorblock, gemessen. Nach einer Neubeladung der Speicherflüssigkeit mit Wasserstoff kann dann - insbesondere temperaturabhängig - wieder in den ersten, den zweiten oder den dritten Betriebszustand geschaltet werden.Switching between the various operating states is preferably temperature-controlled, in particular as a function of a temperature of the storage fluid in the storage fluid circuit. In particular, it is preferred to switch from the first operating state to the second operating state when the temperature of the storage liquid reaches or exceeds the first predetermined limit value for the first time. The second operating state is preferably switched to the third operating state if the storage liquid again reaches or exceeds the first predetermined limit value, or if the storage liquid reaches or exceeds a second predetermined limit value, which is preferably higher or lower than the first predetermined limit value, in particular higher than the first predetermined limit value can be selected. The third operating state is preferably switched to the fourth operating state when the storage fluid in the storage fluid circuit again reaches or exceeds the first or second predetermined limit value, or when it reaches or exceeds a third predetermined limit value. This exceeding of the limit value then indicates that the charged storage fluid flowing in the storage fluid circuit is no longer sufficient to dissipate the waste heat from the internal combustion engine. The temperature of the storage liquid is preferably measured upstream of the engine block, in particular immediately upstream of an inlet for the storage liquid in the engine block. After the storage liquid has been reloaded with hydrogen, it is then possible to switch back to the first, second or third operating state, in particular depending on the temperature.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Vorwärmen der organischen Speicherflüssigkeit zusätzliche Abwärme einer Brennstoffzelle verwendet wird. Die Brennstoffzelle kann insbesondere anstelle einer Lichtmaschine oder eines Generators vorgesehen sein, die/der von der Brennkraftmaschine, insbesondere einem Nebenabtrieb der Brennkraftmaschine, ansonsten angetrieben wird, um Nebenaggregate der Brennkraftmaschine mit elektrischer Leistung zu versorgen. Dabei weist die Brennstoffzelle einen höheren Wirkungsgrad auf als die Brennkraftmaschine in Kombination mit einer solchen Lichtmaschine oder einem entsprechenden Generator, wobei die Brennstoffzelle vorteilhaft mit dem ohnehin zur Verfügung stehenden Wasserstoff betrieben werden kann. Die Abwärme der Brennstoffzelle kann dabei vorteilhaft zusätzlich zum Vorwärmen und damit auch zum Freisetzen von Wasserstoff verwendet werden, was besonders wirtschaftlich ist und den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine insgesamt - insbesondere auch einschließlich der Brennstoffzelle - erhöht. Weiterhin kann vorteilhaft mittels der zusätzlich zur Verfügung stehenden Abwärme der Brennstoffzelle zusätzlicher Wasserstoff freigesetzt werden, der dann wiederum zum Betrieb der Brennstoffzelle verwendet wird.According to a development of the invention, it is provided that additional waste heat from a fuel cell is used to preheat the organic storage liquid. The fuel cell can in particular be provided instead of an alternator or a generator that is otherwise driven by the internal combustion engine, in particular a power take-off of the internal combustion engine, in order to supply auxiliary units of the internal combustion engine with electrical power. The fuel cell has a higher degree of efficiency than the internal combustion engine in combination with such an alternator or a corresponding generator, the fuel cell advantageously being able to be operated with the hydrogen that is already available. The waste heat from the fuel cell can advantageously also be used for preheating and thus also for releasing hydrogen, which is particularly economical and increases the overall efficiency of the internal combustion engine - in particular including the fuel cell. Furthermore, additional hydrogen can advantageously be released by means of the additionally available waste heat from the fuel cell, which in turn is used to operate the fuel cell.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine wasserstoffbetriebene Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche einen Freisetzer aufweist, der eingerichtet ist, um Abgaswärme der Brennkraftmaschine zu nutzen, um Wasserstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine - als Brennstoff - aus einer organischen Speicherflüssigkeit freizusetzen, in der Wasserstoff gespeichert ist. Die Brennkraftmaschine ist außerdem eingerichtet, um Abwärme der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine zu verwenden, um die organische Speicherflüssigkeit vorzuwärmen. Insbesondere ist die Brennkraftmaschine eingerichtet zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine, oder einer der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.The object is finally also achieved by creating a hydrogen-powered internal combustion engine which has a releaser which is designed to use exhaust heat from the internal combustion engine in order to release hydrogen for operating the internal combustion engine - as fuel - from an organic storage fluid in which hydrogen is stored. The internal combustion engine is also designed to use waste heat from the liquid-cooled internal combustion engine in order to preheat the organic storage liquid. In particular, the internal combustion engine is set up to carry out a method according to the invention for operating the internal combustion engine, or one of the previously described preferred embodiments of the method for operating the internal combustion engine. In connection with the internal combustion engine, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method.
Der Freisetzer weist bevorzugt wenigstens einen Katalysator oder wenigstens ein katalytisches Material auf, insbesondere einen metallhaltigen Katalysator, wobei der Katalysator eingerichtet ist zur Katalyse einer Dehydrierungsreaktion zum Dehydrieren der organischen Speicherflüssigkeit. Der Katalysator weist bevorzugt wenigstens ein Metall auf, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus: Palladium, Nickel, Platin, Iridium, Ruthenium, Cobalt, Rhodium, Kupfer, Gold, Rhenium, und Eisen, wobei das Metall insbesondere in feinverteilter Form auf einem porösen, unpolaren Träger vorliegen kann.The releaser preferably has at least one catalyst or at least one catalytic material, in particular a metal-containing catalyst, the catalyst being set up to catalyze a dehydrogenation reaction for dehydrogenating the organic storage liquid. The catalyst preferably has at least one metal selected from a group consisting of: palladium, nickel, platinum, iridium, ruthenium, cobalt, rhodium, copper, gold, rhenium and iron, the metal in particular in finely divided form on a porous, non-polar carrier can be present.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine einen Wasserstoff-Pufferspeicher für freigesetzten Wasserstoff aufweist. Auf diese Weise können vorteilhaft insbesondere Fluktuationen in der Wasserstofffreisetzung ausgeglichen werden. Insbesondere kann die Brennkraftmaschine bei einem Start sowie bis zum Erreichen ihrer Betriebstemperatur oder einer vorbestimmten Temperatur in dem Speicherflüssigkeits-Kreislauf mit Wasserstoff betrieben werden, der dem Wasserstoff-Pufferspeicher entnommen wird.According to a further development of the invention, it is provided that the internal combustion engine has a hydrogen buffer store for released hydrogen. In this way, fluctuations in the hydrogen release in particular can advantageously be compensated for. In particular, the internal combustion engine can be operated with hydrogen when it is started and until it reaches its operating temperature or a predetermined temperature in the storage fluid circuit, which hydrogen is taken from the hydrogen buffer store.
Der Wasserstoff-Pufferspeicher ist bevorzugt strömungstechnisch - in einer strömungstechnischen Verbindung zur Durchleitung von Wasserstoff - zwischen dem Freisetzer einerseits und einem Motorblock der Brennkraftmaschine andererseits angeordnet.The hydrogen buffer store is preferably fluidically arranged - in a fluidic connection for the passage of hydrogen - between the release device on the one hand and an engine block of the internal combustion engine on the other hand.
Die organische Speicherflüssigkeit ist bevorzugt eine Flüssigkeit, wie sie in einem der Dokumente
Die Freisetzung von Wasserstoff aus der organischen Speicherflüssigkeit erfolgt bevorzugt in einem Temperaturbereich von 280 °C bis 320 °C. Nimmt man an, dass die organische Speicherflüssigkeit von 25 °C auf 300 °C vorgewärmt werden muss, damit die Dehydrierungsreaktion ablaufen kann, werden hierfür ungefähr 3 kWh/kg freizusetzendem Wasserstoff an Wärme benötigt; weiter werden zum Freisetzen des Wasserstoffs 9 kWh/kg freizusetzendem Wasserstoff an Reaktionswärme benötigt.The release of hydrogen from the organic storage liquid takes place preferably in a temperature range from 280 ° C to 320 ° C. Assuming that the organic storage fluid has to be preheated from 25 ° C to 300 ° C so that the dehydrogenation reaction can take place, around 3 kWh / kg of hydrogen to be released are required for heat; furthermore, 9 kWh / kg of hydrogen to be released of reaction heat are required to release the hydrogen.
Wasserstoff hat eine Verbrennungsenthalpie von 33 kWh/kg Wasserstoff. Man kann überschlägig davon ausgehen, dass bei einer Brennkraftmaschine ein Drittel der zugeführten Energie als Abgaswärme anfällt. Somit ergibt eine einfache Rechnung, dass für das Freisetzen des Wasserstoffs pro kg freigesetztem Wasserstoff 12 kWh an Wärme erforderlich sind, wobei jedoch lediglich 11 kWh/kg Wasserstoff als Abgaswärme beim Betrieb der Brennkraftmaschine anfallen. Somit kann sicher davon ausgegangen werden, dass die Abgaswärme alleine zumindest nicht in allen Betriebspunkten und unter Berücksichtigung der in der Realität auftretenden Verluste ausreicht, um hinreichend Wasserstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine freizusetzen.Hydrogen has an enthalpy of combustion of 33 kWh / kg hydrogen. One can roughly assume that in an internal combustion engine one third of the energy supplied is generated as exhaust gas heat. Thus, a simple calculation shows that for the release of hydrogen per kg Released hydrogen 12 kWh of heat are required, but only 11 kWh / kg of hydrogen are produced as exhaust gas heat when the internal combustion engine is operated. It can thus be safely assumed that the exhaust gas heat alone is not sufficient, at least at all operating points and taking into account the losses that occur in reality, to release sufficient hydrogen for the operation of the internal combustion engine.
Daher wird bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren vorteilhaft die Abwärme der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine zusätzlich genutzt, um die organische Speicherflüssigkeit vorzuheizen, wobei die Abwärme in Kombination mit der Abgaswärme ausreicht, um eine hinreichende Wasserstoffmenge aus der organischen Speicherflüssigkeit für den Betrieb der Brennkraftmaschine freizusetzen.Therefore, in the method proposed here, the waste heat from the liquid-cooled internal combustion engine is additionally used to preheat the organic storage fluid, the waste heat in combination with the exhaust gas heat being sufficient to release a sufficient amount of hydrogen from the organic storage fluid for the operation of the internal combustion engine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine zur Durchführung einer ersten Ausführungsform eines Betriebsverfahrens für die Brennkraftmaschine, und -
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des B etriebsv erfahrens.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine for performing a first embodiment of an operating method for the internal combustion engine, and -
2 a schematic representation of a second embodiment of an internal combustion engine for performing a second embodiment of the operating method.
Die Brennkraftmaschine
Die Brennkraftmaschine
Es ist auch möglich, dass entlang des Abgas-Kühlkreislaufs
Die Brennkraftmaschine
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine
Das Kühlmittel ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein von der organischen Speicherflüssigkeit verschiedener Stoff oder Stoffgemisch, insbesondere Kühlwasser, gegebenenfalls mit Zusätzen.In this exemplary embodiment, the coolant is a substance or mixture of substances that is different from the organic storage liquid, in particular cooling water, optionally with additives.
Dabei ist hier ein Wärmetauscher-Bypass
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Flüssigkeitskühlkreislauf
Der Flüssigkeitskühlkreislauf
Optional ist der Brennkraftmaschine
Der Freisetzer
Dabei wird hier die abgereicherte Speicherflüssigkeit in einen Sammelbehälter
Insbesondere ist hierzu ein Speicherflüssigkeits-Kreislauf
Das zweite Wegeventil
Das dritte Wegeventil
Das vierte Wegeventil
In einem ersten Betriebszustand der Brennkraftmaschine
Insbesondere beim Start der Brennkraftmaschine
In einem zweiten Betriebszustand werden die Wegeventile
In einem dritten Betriebszustand sind die Wegeventile
In einem vierten Betriebszustand sind die Wegeventile
Zur Verwirklichung der entsprechenden Speicherflüssigkeitsströmung entlang des Speicherflüssigkeits-Kreislaufs
Um den Freisetzer
Bevorzugt wird so eine Kühlung der Brennkraftmaschine
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- EP 2925669 B1 [0002, 0039]EP 2925669 B1 [0002, 0039]
- WO 2006/009630 A2 [0039]WO 2006/009630 A2 [0039]
- EP 1475349 A2 [0039]EP 1475349 A2 [0039]
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