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DE102013201177A1 - Internal combustion engine system i.e. petrol engine system, for operating motor car, has pressure tank storing compressed fresh air, and air valve provided in cylinder for introducing fresh air from tank into combustion chamber - Google Patents

Internal combustion engine system i.e. petrol engine system, for operating motor car, has pressure tank storing compressed fresh air, and air valve provided in cylinder for introducing fresh air from tank into combustion chamber Download PDF

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DE102013201177A1
DE102013201177A1 DE201310201177 DE102013201177A DE102013201177A1 DE 102013201177 A1 DE102013201177 A1 DE 102013201177A1 DE 201310201177 DE201310201177 DE 201310201177 DE 102013201177 A DE102013201177 A DE 102013201177A DE 102013201177 A1 DE102013201177 A1 DE 102013201177A1
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DE
Germany
Prior art keywords
pressure vessel
air
engine system
cylinder
fresh air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201310201177
Other languages
German (de)
Inventor
Gilles Compagnon De La Servette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of DE102013201177A1 publication Critical patent/DE102013201177A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The system (1) has a cylinder (3) provided with a combustion chamber (31) for performing combustion of an air/fuel mixture, and a fuel injection valve (6) for injecting fuel. A pressure tank (11) stores compressed fresh air, and an air valve (10) is provided in the cylinder for introducing the compressed fresh air from the pressure tank into the combustion chamber of the cylinder. A compressor (12) fills a pressure tank with the compressed fresh air, and is driven by energy sources e.g. electric motor (13), stirling motor and exhaust gas-driven turbine. The pressure tank is made of metal and/or fiber-glass/composite material.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft Motorsysteme mit Verbrennungsmotoren, insbesondere Maßnahmen zur Zuführung von Frischluft in Brennräume eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to engine systems with internal combustion engines, in particular measures for supplying fresh air into combustion chambers of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren wird Luft über einen Luftzuführungsabschnitt zugeführt. Insbesondere bei Ottomotoren resultiert die in die Brennräume der Zylinder strömende Frischluft aus der Ansaugwirkung, die durch eine Kolbenbewegung in den Zylindern des Verbrennungsmotors hervorgerufen wird. Die Menge der durch die Kolbenbewegung in den Zylindern angesaugten Frischluft wird durch eine im Luftzuführungsabschnitt vorgesehene Drosselklappe gesteuert, so dass die in den Brennräumen der Zylinder für die anstehende Verbrennung vorhandene Luftmenge eingestellt werden kann. In conventional internal combustion engines, air is supplied via an air supply section. Particularly in gasoline engines, the fresh air flowing into the combustion chambers of the cylinders results from the intake effect caused by a piston movement in the cylinders of the internal combustion engine. The amount of fresh air sucked by the piston movement in the cylinders is controlled by a throttle valve provided in the air supply portion, so that the amount of air existing in the combustion chambers of the cylinders for the pending combustion can be adjusted.

Zum Verbessern des dynamischen Ansprechverhaltens von Verbrennungsmotoren werden zusehends abgasgetriebene Aufladeeinrichtungen vorgesehen, die die Förderung von Frischluft in die Brennräume der Zylinder unterstützen.In order to improve the dynamic response of internal combustion engines increasingly exhaust gas driven charging devices are provided, which support the promotion of fresh air into the combustion chambers of the cylinder.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß sind ein Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 vorgesehen.According to the invention, an engine system with an internal combustion engine according to claim 1 are provided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the present invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor vorgesehen. Das Motorsystem umfasst:

  • – mindestens einen Zylinder mit einem Brennraum zum Durchführen einer Verbrennung eines Luft-/Kraftstoffgemischs;
  • – ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff, insbesondere in den Brennraum des Zylinders;
  • – einen Druckbehälter zum Speichern von komprimierter Frischluft;
  • – jeweils mindestens ein Luftventil pro Zylinder zum Einlassen von komprimierter Frischluft aus dem Druckbehälter in den Brennraum des betreffenden Zylinders.
According to a first aspect, an engine system is provided with an internal combustion engine. The engine system includes:
  • - At least one cylinder with a combustion chamber for carrying out combustion of an air / fuel mixture;
  • A fuel injection valve for injecting fuel, in particular into the combustion chamber of the cylinder;
  • A pressure vessel for storing compressed fresh air;
  • - Each at least one air valve per cylinder for admitting compressed fresh air from the pressure vessel into the combustion chamber of the cylinder in question.

Das bisherige Verfahren, den Zylindern eines Verbrennungsmotors Frischluft zuzuführen, weist eine Reihe von Nachteilen auf:The previous method of supplying fresh air to the cylinders of an internal combustion engine has a number of disadvantages:

Die Frischluftzufuhr über das Saugrohr hat im dynamischen Betrieb des Verbrennungsmotors ein relativ langsames dynamisches Verhalten der in die Zylinder eingelassenen Luftmenge zur Folge. The fresh air supply via the intake manifold has in the dynamic operation of the internal combustion engine a relatively slow dynamic behavior of the amount of air admitted into the cylinder.

Weiterhin hat ein herkömmlicher Verbrennungsmotor den Nachteil, dass die in dem Luftzuführungsabschnitt vorhandenen Komponenten Energieverluste bewirken. So erzeugt beispielsweise das Ansaugen der Frischluft durch die Kolbenbewegung in den Brennräumen der Zylinder Ladungswechselverluste und der Betrieb der Nockenwelle für das Ventilspiel erzeugt zusätzliche Reibungsverluste. Furthermore, a conventional internal combustion engine has the disadvantage that the components present in the air supply section cause energy losses. Thus, for example, the intake of fresh air caused by the piston movement in the combustion chambers of the cylinder charge exchange losses and the operation of the camshaft for the valve clearance generates additional friction losses.

Bei Verwenden einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung zum Bereitstellen eines erhöhten Drucks der zuzuführenden Frischluft wird zusätzliche Restenergie des Verbrennungsabgases für den Antrieb der Aufladeeinrichtung verwendet, was zu einem erhöhten Abgasgegendruck führt und somit die Leistung des Verbrennungsmotors ebenfalls reduziert.Using an exhaust gas driven supercharger to provide an increased pressure of the fresh air to be supplied, additional residual energy of the combustion exhaust gas is used to drive the supercharger, resulting in increased exhaust backpressure and thus also reducing the power of the engine.

Weitere Nachteile bei der Verwendung des herkömmlichen Luftzuführungssystems bestehen in der Ungenauigkeit der Beimessung der in die Brennräume der Zylinder strömenden Luftmenge, so dass eine aufwändige Abgasnachbehandlung notwendig wird.Further disadvantages in the use of the conventional air supply system consist in the inaccuracy of Beimessung the flowing into the combustion chambers of the cylinder air flow, so that a complex exhaust aftertreatment is necessary.

Eine Idee des obigen Motorsystems besteht darin, ein Druckluftreservoir vorzusehen, aus dem die zum Betreiben des Verbrennungsmotors benötigte Menge an Frischluft entnommen wird. Dadurch können die bisherigen Nachteile von Verbrennungsmotoren, die mit dem langsamen dynamischen Verhalten des Luftsystems im dynamischen Betrieb des Verbrennungsmotors in Verbindung stehen, vermieden werden.One idea of the above engine system is to provide a compressed air reservoir from which the amount of fresh air needed to operate the internal combustion engine is taken. As a result, the previous disadvantages of internal combustion engines, which are associated with the slow dynamic behavior of the air system in the dynamic operation of the internal combustion engine, can be avoided.

Die Verwendung eines Druckluftspeichers als Quelle der für die Verbrennung benötigten Frischluft hat den Vorteil, dass Frischluft in der benötigten Menge direkt in die Brennräume der Zylinder eingelassen werden kann bzw. einströmen kann. Die Beimessung der Frischluft in die Brennräume der Zylinder kann durch einfache Luftventile erfolgen und Komponenten wie Drosselklappen oder eine Aufladeeinrichtung sind nicht mehr notwendig. Die Menge der injizierten Frischluft kann durch die Öffnungszeit der Luftventile eingestellt werden. The use of a compressed air reservoir as a source of the fresh air required for the combustion has the advantage that fresh air in the required amount can be introduced directly into the combustion chambers of the cylinder or can flow. The Beimessung the fresh air into the combustion chambers of the cylinder can be done by simple air valves and components such as throttle or a charging device are no longer necessary. The amount of injected fresh air can be adjusted by the opening time of the air valves.

Die Dekomprimierung der aus dem Druckbehälter in die Brennräume der Zylinder strömenden Luft führt zu einer Abkühlung, so dass die Brennräume der Zylinder entsprechend gekühlt werden können. Dies verbessert das Klopfverhalten des Verbrennungsmotors. Zudem ist es möglich, die für die Verbrennung in die Brennräume der Zylinder einzuspritzende Luftmenge zylinderindividuell einzustellen, was für einen HCCI-Betrieb (HCCI: Homogeneous Charge Compression Ignition) hilfreich sein kann.The decompression of the air flowing from the pressure vessel into the combustion chambers of the cylinder leads to a cooling, so that the combustion chambers of the cylinders can be cooled accordingly. This improves the knocking behavior of the internal combustion engine. In addition, it is possible for the amount of air to be injected for the combustion in the combustion chambers of the cylinder cylinder-individual What can be useful for HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) operation?

Weiterhin kann durch das obige Motorsystem die Anzahl der zur Ermittlung der in die Brennräume gelangende Frischluft benötigten Sensoren deutlich reduziert werden. So sind die üblicherweise verwendeten Sensoren, nämlich Heißluftmassenmesser, Drosselklappenstellungssensor, Winkelsensor für die Einlassnockenwelle, weitere Druck- und Temperatursensoren und dergleichen bei der Verwendung des Druckbehälters als Frischluftquelle nicht länger notwendig. Stattdessen könnte man für die Ermittlung der exakten Beimessung der Frischluft in die Zylinder mit einem Druck- und einem Temperatursensor für die in dem Druckbehälter komprimierte Frischluft auskommen. Furthermore, by the above engine system, the number of required for determining the reaching into the combustion chambers fresh air sensors can be significantly reduced. Thus, the commonly used sensors, namely hot air mass sensor, throttle position sensor, angle sensor for the intake camshaft, other pressure and temperature sensors and the like when using the pressure vessel as a source of fresh air are no longer necessary. Instead, one could get along for the determination of the exact Beimessung the fresh air into the cylinder with a pressure and a temperature sensor for the fresh air compressed in the pressure vessel.

Weiterhin kann das Volumen des Druckbehälters das 10-fache des gesamten Volumens der Zylinder des Verbrennungsmotors übersteigen. Furthermore, the volume of the pressure vessel may exceed 10 times the total volume of the cylinders of the internal combustion engine.

Gemäß einer Ausführungsform kann ein Kompressor vorgesehen sein, um den Druckbehälter mit komprimierter Frischluft zu befüllen.According to one embodiment, a compressor may be provided to fill the pressure vessel with compressed fresh air.

Insbesondere kann der Kompressor durch mehrere Energiequellen antreibbar sein, insbesondere durch einen Elektromotor und/oder einen Stirlingmotor und/oder eine abgasgetriebene Turbine. In particular, the compressor can be driven by a plurality of energy sources, in particular by an electric motor and / or a Stirling engine and / or an exhaust-driven turbine.

Weiterhin kann der Stirlingmotor einen ersten mit einem Abgasabführungsabschnitt des Verbrennungsmotors gekoppelten Luftzylinder und einen zweiten von dem ersten Luftzylinder thermisch isoliert angeordneten Luftzylinder aufweisen. Furthermore, the Stirling engine may have a first air cylinder coupled to an exhaust discharge section of the internal combustion engine and a second air cylinder thermally insulated from the first air cylinder.

Weiterhin kann ein Klimaanlagenventil vorgesehen sein, um komprimierte Frischluft aus dem Druckbehälter zu entnehmen, zu dekomprimieren und die durch die Dekompression abgekühlte Frischluft zum Kühlen zur Verfügung zu stellen.Furthermore, an air conditioning valve may be provided to extract compressed compressed fresh air from the pressure vessel, to decompress and to provide the decompression cooled fresh air for cooling.

Weiterhin kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, um das Einspritzventil und das Luftventil so anzusteuern, dass vor einem Verbrennungstakt ein Luft-/Kraftstoffgemisch gebildet wird. Furthermore, a control unit may be provided to control the injection valve and the air valve so that an air / fuel mixture is formed before a combustion cycle.

Es kann vorgesehen sein, dass einer oder mehrere Nebendruckbehälter mit dem Druckbehälter gekoppelt sind, um das Speichervolumen für Druckluft zu erhöhen. Insbesondere kann der Nebendruckbehälter ein variables Volumen aufweisen.It can be provided that one or more auxiliary pressure vessels are coupled to the pressure vessel in order to increase the storage volume for compressed air. In particular, the secondary pressure vessel may have a variable volume.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Nebendruckbehälter über ein Einwegventil mit dem Druckbehälter gekoppelt, so dass Druckluft von dem Nebendruckbehälter in den Hauptdruckbehälter fließt, sobald der Druck der Druckluft in dem Nebendruckbehälter höher ist oder um einen bestimmten Betrag höher ist als in dem Hauptdruckbehälter.According to a further aspect, the secondary pressure vessel is coupled to the pressure vessel via a one-way valve so that compressed air from the secondary pressure vessel flows into the main pressure vessel as soon as the pressure of the compressed air in the secondary pressure vessel is higher or higher by a certain amount than in the main pressure vessel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Nebendruckbehälter über ein druckgesteuertes Ventil mit dem Druckbehälter gekoppelt sein, wobei das druckgesteuerte Ventil sich öffnet, sobald der Druck in dem Hauptdruckbehälter einen vorgegebenen absoluten Wert überschreitet.According to a further embodiment, the secondary pressure vessel may be coupled via a pressure-controlled valve to the pressure vessel, wherein the pressure-controlled valve opens as soon as the pressure in the main pressure vessel exceeds a predetermined absolute value.

Es kann vorgesehen sein, dass der Nebendruckbehälter über ein elektronisch steuerbares Ventil mit dem Druckbehälter gekoppelt ist, wobei eine Steuereinheit vorgesehen ist, um das elektronisch steuerbares Ventil so anzusteuern, dass Druckluft von dem Nebendruckbehälter in den Hauptdruckbehälter fließt, sobald der Druck der Druckluft in dem Nebendruckbehälter höher ist oder um einen bestimmten Betrag höher ist als in dem Hauptdruckbehälter, und/oder dass das druckgesteuerte Ventil geöffnet wird, sobald der Druck in dem Hauptdruckbehälter einen vorgegebenen absoluten Wert überschreitet.It can be provided that the secondary pressure vessel is coupled via an electronically controllable valve with the pressure vessel, wherein a control unit is provided to control the electronically controllable valve so that compressed air flows from the secondary pressure vessel in the main pressure vessel as soon as the pressure of the compressed air in the Secondary pressure vessel is higher or higher by a certain amount than in the main pressure vessel, and / or that the pressure-controlled valve is opened when the pressure in the main pressure vessel exceeds a predetermined absolute value.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor, dem Luft über einen Druckbehälter zugeführt wird; 1 a schematic representation of an engine system with an internal combustion engine, the air is supplied via a pressure vessel;

2 eine schematische Darstellung eines weiteren Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor, dem Luft über einen Druckbehälter und einen Nebendruckbehälter zugeführt wird; 2 a schematic representation of another engine system with an internal combustion engine, the air is supplied via a pressure vessel and a secondary pressure vessel;

3 eine schematische Darstellung eines weiteren Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor, dem Luft über einen Druckbehälter und einen Nebendruckbehälter zugeführt wird; 3 a schematic representation of another engine system with an internal combustion engine, the air is supplied via a pressure vessel and a secondary pressure vessel;

4 eine schematische Darstellung eines weiteren Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor, dem Luft über einen Druckbehälter und einen Nebendruckbehälter zugeführt wird. 4 a schematic representation of another engine system with an internal combustion engine, the air is supplied via a pressure vessel and a secondary pressure vessel.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems 1 mit einem Verbrennungsmotor 2 (im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Ottomotor), von dem beispielhaft ein Zylinder 3 dargestellt ist. Das Motorsystem 1 dient beispielsweise zum Betreiben eines (nicht gezeigten) Kraftfahrzeugs. Der Zylinder 3 umfasst einen Brennraum 31, der an einem Ende durch einen beweglichen Kolben 32 abgeschlossen ist. 1 shows a schematic representation of an engine system 1 with an internal combustion engine 2 (In the embodiment shown, a gasoline engine), of which by way of example a cylinder 3 is shown. The engine system 1 serves for example for operating a (not shown) motor vehicle. The cylinder 3 includes a combustion chamber 31 , which at one end by a movable piston 32 is completed.

An einem dem Kolben 32 gegenüberliegenden Zylinderkopf 33 ist eine Zündeinrichtung 5 vorgesehen, um in einem Verbrennungstakt ein in dem Brennraum 31 des Zylinders 3 befindliches Luft-/Kraftstoffgemisch zu zünden und dadurch eine Expansionsbewegung des Kolbens 32 zu bewirken. At one the piston 32 opposite cylinder head 33 is an ignition device 5 provided in a combustion stroke in the combustion chamber 31 of the cylinder 3 Ignite air / fuel mixture located and thereby an expansion movement of the piston 32 to effect.

Weiterhin ist ein Kraftstoffeinspritzventil 6 vorgesehen, um Kraftstoff direkt in den Brennraum 31 des Zylinders 3 einzuspritzen. In einem auf den Verbrennungstakt folgenden Ausstoßtakt wird ein Auslassventil 7 im Zylinderkopf 33 geöffnet und Verbrennungsabgas über einen Abgasabführungsabschnitt 8 ausgestoßen. Furthermore, a fuel injection valve 6 provided to fuel directly into the combustion chamber 31 of the cylinder 3 inject. In an exhaust stroke following the combustion stroke becomes an exhaust valve 7 in the cylinder head 33 opened and combustion exhaust gas via a Abgasabführungsabschnitt 8th pushed out.

Über ein Luftventil 10 wird dem Verbrennungsmotor 2 Frischluft zugeführt, die aus einem Druckbehälter 11 entnommen wird. Der Druckbehälter 11 ist in einem Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, der eine Umgebungstemperatur oder eine Temperatur aufweist, die signifikant niedriger ist als die Temperatur in Motornähe. Der Druckbehälter 11 kann beispielsweise aus Metall und/oder aus einem Glasfiber- und/oder Verbundmaterial ausgebildet sein. Insbesondere Glasfibermaterial hat die Vorteile des geringen Gewichts oder einer hohen Druckbelastbarkeit. Via an air valve 10 becomes the internal combustion engine 2 Fresh air is supplied from a pressure vessel 11 is removed. The pressure vessel 11 is located in an area of the motor vehicle that has an ambient temperature or a temperature that is significantly lower than the temperature near the engine. The pressure vessel 11 may be formed, for example, of metal and / or of a fiberglass and / or composite material. In particular, glass fiber material has the advantages of low weight or high compressive strength.

Aufgrund des Druckunterschieds zwischen dem Druckbehälter 11 und dem Brennraum 31 des Zylinders 3 strömt die Luft bei Öffnen des Luftventils 10 in den Brennraum 31 und entspannt sich hierbei. Dadurch wird der Zylinder 3 gekühlt, da sich die expandierende Luft abkühlt. Due to the pressure difference between the pressure vessel 11 and the combustion chamber 31 of the cylinder 3 the air flows when opening the air valve 10 in the combustion chamber 31 and relaxes here. This will make the cylinder 3 cooled as the expanding air cools.

Die Ansteuerung des Luftventils 10, der Zündeinrichtung 5, des Kraftstoffeinspritzventils 6 und des Auslassventils 7 wird von einer Steuereinheit 15 gesteuert. Die Steuerung des Verbrennungsmotors 2 ähnelt im Wesentlichen der Steuerung eines herkömmlichen Verbrennungsmotors, wobei lediglich das Öffnen des Luftventils 10 zum Einlassen einer bestimmten Luftmenge so vorgenommen wird, dass eine vorgegebene, z. B. eine möglichst stöchiometrische, Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischs im Brennraum 31 des Zylinders 3 erfolgen kann.The control of the air valve 10 , the ignition device 5 , the fuel injection valve 6 and the exhaust valve 7 is from a control unit 15 controlled. The control of the internal combustion engine 2 is essentially similar to the control of a conventional internal combustion engine, with only the opening of the air valve 10 for admitting a certain amount of air is made so that a predetermined, z. B. a possible stoichiometric, combustion of the air / fuel mixture in the combustion chamber 31 of the cylinder 3 can be done.

Die Abmessung der Menge an in den Brennraum zu injizierende Frischluft kann durch Vorgeben von Öffnungszeiten für die Luftventile 10 vorgenommen werden, wobei die Steuereinheit 15 über einen an dem Druckbehälter 11 angeordneten Druck- und Temperatursensor 9 entsprechende Zustandsgrößen in dem Druckbehälter 11 erfassen kann und daraus die entsprechenden Öffnungszeiten der Luftventile 10 bestimmen kann. The dimension of the amount of fresh air to be injected into the combustion chamber can be determined by providing opening times for the air valves 10 be made, the control unit 15 about one on the pressure vessel 11 arranged pressure and temperature sensor 9 corresponding state variables in the pressure vessel 11 and from this the corresponding opening times of the air valves 10 can determine.

Die Beladung des Druckbehälters 11 mit komprimierter Luft erfolgt über einen Kompressor 12, der entweder elektromotorisch mithilfe eines Elektromotors 13 oder über eine sonstige Energiequelle angetrieben werden kann. Der Kompressor 12 saugt Frischluft über einen Luftfilter 16 an, verdichtet diese und leitet die komprimierte Frischluft über eine Kühleinrichtung 17 zum Kühlen der komprimierten Frischluft in den Druckbehälter 11.The loading of the pressure vessel 11 with compressed air via a compressor 12 which is either electric motorized by means of an electric motor 13 or can be driven by another source of energy. The compressor 12 sucks fresh air through an air filter 16 on, compresses them and passes the compressed fresh air through a cooling device 17 for cooling the compressed fresh air into the pressure vessel 11 ,

Um die durch die Kompression der Frischluft in dem Druckbehälter 11 entstehende Kompressionswärme abzuführen, kann der Druckbehälter 11 weiterhin mit einer Kühlvorrichtung, z.B. mit Kühllamellen versehen sein. Dadurch wird die dort entstehende Wärme in die Umgebung abgeführt. By the compression of the fresh air in the pressure vessel 11 remove the resulting compression heat, the pressure vessel 11 continue to be provided with a cooling device, eg with cooling fins. As a result, the heat generated there is dissipated into the environment.

Je nach Größe des Druckbehälters 11 kann eine Zusatznutzung für eine Klimaanlage vorgesehen sein, da sich die über ein Klimaanlagenventil 18 aus dem Druckbehälter 11 ausgelassene Luft aufgrund ihrer Expansion abkühlt und damit zum Kühlen des Fahrgastinnenraums eines Kraftfahrzeugs geeignet wäre.Depending on the size of the pressure vessel 11 An additional use for an air conditioner can be provided, since the over an air conditioning valve 18 from the pressure vessel 11 Exhausted air cools due to their expansion and thus would be suitable for cooling the passenger compartment of a motor vehicle.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kompressor 12 weiterhin über einen Stirlingmotor 19 betrieben, der die Temperaturdifferenz zwischen der Abgasseite des Verbrennungsmotors 2 und der Umgebung nutzt, um einen mechanischen Antrieb des Kompressors 12 zu erreichen.In the present embodiment, the compressor 12 continue via a Stirling engine 19 operated, the temperature difference between the exhaust side of the engine 2 and the environment uses a mechanical drive of the compressor 12 to reach.

Der Stirlingmotor 19 umfasst zwei Luftzylinder, die jeweils über eine Pleuelstange mit einem Antriebsrad 20 verbunden sind. Ein erster Luftzylinder 22 ist nahe dem Abgasabführungsabschnitt 8 angeordnet, um dort die Wärme des Verbrennungsabgases aufzunehmen. Die Wärme des Verbrennungsabgases wird vorzugsweise über Kühllamellen 21 in dem Abgasabführungsabschnitt 8 dem Verbrennungsabgas entzogen und dem ersten Luftzylinder 22 des Stirlingmotors 19 zugeführt. The Stirling engine 19 Includes two air cylinders, each using a connecting rod with a drive wheel 20 are connected. A first air cylinder 22 is near the exhaust removal section 8th arranged there to absorb the heat of the combustion exhaust gas. The heat of the combustion exhaust gas is preferably via cooling fins 21 in the exhaust discharge portion 8th extracted from the combustion exhaust gas and the first air cylinder 22 of the Stirling engine 19 fed.

Durch die dem Verbrennungsabgas entnommene Wärme dehnt sich das in dem ersten Luftzylinder 22 befindliche Luftvolumen aus und bewirkt eine Kraft auf eine erste Pleuelstange 25, wodurch das Antriebsrad 20 angetrieben wird. Bei einer Kompressionsbewegung des Kolbens in dem ersten Luftzylinder 22 wird die erwärmte Luft über einen Regenerator 23 in einen zweiten Luftzylinder 24 gedrückt, der motorfern angeordnet ist und sich somit in einer Umgebung mit Umgebungstemperatur befindet. By the heat removed from the combustion exhaust gas expands in the first air cylinder 22 located air volume and causes a force on a first connecting rod 25 , causing the drive wheel 20 is driven. During a compression movement of the piston in the first air cylinder 22 is the heated air through a regenerator 23 in a second air cylinder 24 pressed, which is remote from the motor and is thus in an environment with ambient temperature.

Da die Betriebsdrehzahlen eines Stirlingmotors 19 im Vergleich zu der von dem Kompressor 12 zur Kompression von Frischluft benötigten Drehzahl gering ist, muss eine geeignete Übersetzung vorgesehen sein, um die von dem Stirlingmotor 19 bereitgestellte Drehzahl zu erhöhen.As the operating speeds of a Stirling engine 19 compared to that of the compressor 12 For the compression of fresh air required speed is low, a suitable translation must be provided to those of the Stirling engine 19 increase the speed provided.

Die von dem ersten Luftzylinder 22 in den zweiten Luftzylinder 24 beförderte Luft weist eine hohe Temperatur auf und wird in dem zweiten Luftzylinder 24, der entsprechend mit Kühllamellen versehen sein kann, gekühlt, wodurch sich der Druck in dem Zylinderraum verringert und eine entsprechende Bewegung des Kolbens des zweiten Luftzylinders 24 hervorruft. Diese Bewegung wird über eine zweite Pleuelstange 27 an das Antriebsrad 20 weitergeleitet. The one from the first air cylinder 22 in the second air cylinder 24 transported air has a high temperature and is in the second air cylinder 24 , which may be provided in accordance with cooling fins, cooled, whereby the pressure in the cylinder chamber decreases and a corresponding movement of the piston of the second air cylinder 24 causes. This movement is via a second connecting rod 27 to the drive wheel 20 forwarded.

Im Wesentlichen wird zum Betrieb des Stirlingmotors 19 auf den Stand der Technik verwiesen und es wird hierin auf eine ausführlichere Beschreibung verzichtet. In essence, the operation of the Stirling engine 19 Reference is made to the prior art and will be omitted herein for a more detailed description.

Die Nutzung der Temperatur des Verbrennungsabgases führt zu keinem erhöhten Abgasgegendruck und somit nicht zu einem Wirkungsgradverlust beim Betrieb des Verbrennungsmotors 2. The use of the temperature of the combustion exhaust gas leads to no increased exhaust backpressure and thus not to a loss of efficiency during operation of the internal combustion engine 2 ,

Sollte die Kompressionsleistung, die von dem Stirlingmotor 19 bereitgestellt wird, nicht zum Aufrechterhalten eines Drucks in dem Druckbehälter 11 ausreichen, so kann der Elektromotor 13 zugeschaltet werden. Dies gilt auch für den Warmlaufbetrieb des Verbrennungsmotors 2, bei dem kein ausreichender Temperaturunterschied zum Betrieb des Stirlingmotors 19 zur Verfügung steht.Should have the compression performance of the Stirling engine 19 is not provided to maintain a pressure in the pressure vessel 11 sufficient, so can the electric motor 13 be switched on. This also applies to the warm-up operation of the internal combustion engine 2 in which there is insufficient temperature difference to the operation of the Stirling engine 19 is available.

Der Druckbehälter 11 stellt ein Reservoir für alle Zylinder 3 des Verbrennungsmotors 2 dar. Das Volumen des Druckbehälters 11 ist vorzugsweise im Verhältnis zu dem Brennraumvolumen der Zylinder 3 des Verbrennungsmotors 2 groß gewählt. Vorzugsweise sollte das Volumen des Druckbehälters 11 mindestens das 10-fache des gesamten maximalen Brennraumvolumens aller Zylinder 3 betragen. Der Luftdruck im Inneren des Druckbehälters 11 sollte im Betrieb des Verbrennungsmotors 2 mindestens 10 bar, vorzugsweise 20 bar betragen, um ein ausreichend schnelles Einlassen von Frischluft in den Zylinder 3 zu erreichen. Es kann vorgesehen sein, je nach angeforderter Last den Luftdruck im Druckbehälter 11 anzupassen.The pressure vessel 11 represents a reservoir for all cylinders 3 of the internal combustion engine 2 dar. The volume of the pressure vessel 11 is preferably in proportion to the combustion chamber volume of the cylinder 3 of the internal combustion engine 2 chosen big. Preferably, the volume of the pressure vessel should be 11 at least 10 times the total maximum combustion chamber volume of all cylinders 3 be. The air pressure inside the pressure vessel 11 should be during operation of the internal combustion engine 2 at least 10 bar, preferably 20 bar, to allow a sufficiently fast intake of fresh air into the cylinder 3 to reach. It can be provided, depending on the requested load, the air pressure in the pressure vessel 11 adapt.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Stirlingmotor 19 können auch andere Antriebsenergiequellen für den Kompressor 12 verwendet werden, wie beispielsweise eine Turbine zum Umsetzen der Abgasenthalpie des Verbrennungsabgases, wie sie beispielsweise in einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung (Turbolader) verwendet wird.Alternatively or in addition to the Stirling engine 19 can also drive other power sources for the compressor 12 can be used, such as a turbine for converting the exhaust gas enthalpy of the combustion exhaust gas, as used for example in an exhaust gas driven supercharger (turbocharger).

Der erste Luftzylinder 22 des Stirlingmotors 19 ist an den Abgasabführungsabschnitt 8 gekoppelt, wobei Wärmeleitungslamellen im Abgasabführungsabschnitt 8 vorgesehen sind, um die Wärme des Verbrennungsabgases aufzunehmen und dem ersten Luftzylinder 22 zuzuleiten. Durch geeignete Formgebung der Wärmeleitungslamellen und durch eine katalysatorische Beschichtung kann die Funktion des Katalysators mit der Funktion der Wärmeübertragung zu dem ersten Luftzylinder 22 des Stirlingmotors 19 kombiniert werden. The first air cylinder 22 of the Stirling engine 19 is to the Abgasabführungsabschnitt 8th coupled, wherein heat conduction fins in Abgasabführungsabschnitt 8th are provided to receive the heat of the combustion exhaust gas and the first air cylinder 22 be forwarded. By suitable shaping of the heat conduction fins and by a catalytic coating, the function of the catalyst with the function of heat transfer to the first air cylinder 22 of the Stirling engine 19 be combined.

Zwischen dem Druckbehälter 11 und dem zweiten Luftzylinder 24 des Stirlingmotors 19 und dem Verbrennungsmotor 2 und dem ersten Luftzylinder 22 des Stirlingmotors 19 kann eine thermische Isolierung 28 vorgesehen sein, um zu gewährleisten, dass der Druckbehälter 11 und der zweite Luftzylinder 24 des Stirlingmotors 19 nicht durch die Abwärme des Verbrennungsmotors 2 erwärmt werden.Between the pressure vessel 11 and the second air cylinder 24 of the Stirling engine 19 and the internal combustion engine 2 and the first air cylinder 22 of the Stirling engine 19 can be a thermal insulation 28 be provided to ensure that the pressure vessel 11 and the second air cylinder 24 of the Stirling engine 19 not by the waste heat of the internal combustion engine 2 to be heated.

Bei der Wahl des Volumens des Druckbehälters 11 ist zu berücksichtigen, dass bei einem geringeren Volumen die Regelung des Höchstdrucks im Druckbehälter 11 schneller möglich ist. Weiterhin wird für die erste Ladung vor dem Motorstart weniger Energie benötigt, um den Druckbehälter 11 auf einen Betriebsdruck aufzufüllen. Weiterhin ist in einem kleineren Druckbehälter 11 weniger Energie in Form von Druckluft gespeichert, so dass Auswirkungen einer etwaigen Explosion bei einer Beschädigung des Drucksystems gemindert sind.When choosing the volume of the pressure vessel 11 It should be borne in mind that with a lower volume, the regulation of the maximum pressure in the pressure vessel 11 faster is possible. Furthermore, less energy is needed for the first charge before engine start to the pressure vessel 11 to replenish to an operating pressure. Furthermore, in a smaller pressure vessel 11 less energy stored in the form of compressed air, so that effects of any explosion in case of damage to the printing system are reduced.

Dagegen sollte der Druckbehälter 11 ein ausreichend großes Volumen aufweisen, um eine möglichst lange Entladungszeit zur Verfügung zu stellen, ohne dass zusätzliche Druckluft bereitgestellt wird. Dadurch ist es möglich, die Verdichtung kurzzeitig zu stoppen. Weiterhin ermöglicht ein größerer Druckbehälter 11 die Anpassung an die längeren Zeitkonstanten, wenn die Energie für den Kompressor 12 aus thermischen Rückgewinnungssystemen erhalten wird.By contrast, the pressure vessel should 11 have a sufficiently large volume to provide the longest possible discharge time, without additional compressed air is provided. This makes it possible to stop the compression for a short time. Furthermore, allows a larger pressure vessel 11 the adaptation to the longer time constant when the energy for the compressor 12 obtained from thermal recovery systems.

Die obige Konfiguration sieht einen Druckbehälter 11 vor, dessen Volumen so gewählt ist, dass die oben genannten Aspekte berücksichtigt werden.The above configuration sees a pressure vessel 11 whose volume is chosen so as to take into account the above-mentioned aspects.

In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Druckbehälter zweiteilig aufgebaut. Der Druckbehälter 11 stellt dabei einen Hauptdruckbehälter dar. Neben dem Hauptdruckbehälter 11 ist ein Nebendruckbehälter 41 vorgesehen, der ebenfalls zum Speichern von Druckluft ausgelegt ist. Der Nebendruckbehälter 41 ist mit dem Hauptdruckbehälter 11 über eine Verbindungsleitung 45 verbunden, in der ein Strömungsbegrenzer 46 vorgesehen ist. In the in 2 illustrated embodiment, the pressure vessel is constructed in two parts. The pressure vessel 11 represents a main pressure vessel. Next to the main pressure vessel 11 is a secondary pressure vessel 41 provided, which is also designed for storing compressed air. The secondary pressure tank 41 is with the main pressure vessel 11 over a connecting line 45 connected in which a flow restrictor 46 is provided.

In dem Nebendruckbehälter 41 ist ein Zylinderteller 42 verschiebbar vorgesehen, der das Innenvolumen des Nebendruckbehälters 41 nahezu hermetisch abschließt und das Innenvolumen in dem Nebendruckbehälter 41 variabel anpassen kann. Der Zylinderteller 42 ist durch eine Feder 43 beaufschlagt, so dass auf den Zylinderteller 42 eine nahezu konstante Kraft in Richtung einer Verringerung des Volumens des Nebendruckbehälters 41 wirkt. In the secondary pressure tank 41 is a cylinder plate 42 slidably provided, the internal volume of the pressure vessel 41 almost hermetically seals and the internal volume in the pressure vessel 41 can adapt variably. The cylinder plate 42 is by a spring 43 acted upon, so on the cylinder plate 42 a nearly constant force in the direction of a reduction of the volume of the pressure vessel 41 acts.

Der Strömungsbegrenzer 46 limitiert den Energietransfer im Fall eines starken Druckabfalls in einem der Druckbehälter 11, 41. Weiterhin bewirkt der mit der Feder 43 beaufschlagte Zylinderteller 42, dass Druckluft in den Nebendruckbehälter 41 strömt, sobald ein bestimmter Luftdruck im Hauptdruckbehälter 11 vorliegt, der in der Lage ist, das Innenvolumen des Nebendruckbehälters 41 auszudehnen. Das Volumen, in dem die gespeicherte Druckluft gespeichert ist, passt sich in diesem Fall automatisch an die Menge der zur Verfügung stehenden Druckluft an. The flow limiter 46 limits the energy transfer in case of a strong pressure drop in one of the pressure vessels 11 . 41 , Furthermore, the effect of the spring 43 applied cylinder plate 42 that compressed air into the secondary pressure tank 41 flows as soon as a certain air pressure in the main pressure vessel 11 present, which is capable of the inner volume of the pressure vessel 41 expand. The volume in which the stored compressed air is stored, in this case automatically adapts to the amount of available compressed air.

An dem Nebendruckbehälter 41 kann ein Positionssensor 47 vorgesehen sein, der in geeigneter Weise die Position des Zylindertellers 42 detektiert und somit feststellen kann, welche Luftmenge im Volumen des Nebendruckbehälters 41 gespeichert ist.At the secondary pressure tank 41 can be a position sensor 47 be provided, which suitably the position of the cylinder plate 42 detected and thus can determine what amount of air in the volume of the pressure vessel 41 is stored.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Im Unterschied zur Ausführungsform der 2 ist ein weiterer Nebendruckbehälter 51 vorgesehen, der ohne Feder und Zylinderteller ausgebildet ist. Zusätzlich zu dem Strömungsbegrenzer 46 ist ein Einwegventil 47 und ein druckgesteuertes Ventil 48 in der Verbindungsleitung 45 vorgesehen sind. Das Einwegventil 47 und das druckgesteuerte Ventil 48 sind parallel zueinander angeordnet. Das Einwegventil 47 ist ausgebildet, um die Druckluft von dem Nebendruckbehälter 41 in den Hauptdruckbehälter 11 fließen zu lassen, sobald der Druck der Druckluft in dem Nebendruckbehälter 41 höher ist oder um einen bestimmten Betrag höher ist als in dem Hauptdruckbehälter 11.In 3 another embodiment is shown. In contrast to the embodiment of 2 is another secondary pressure vessel 51 provided, which is formed without a spring and cylinder plate. In addition to the flow limiter 46 is a one-way valve 47 and a pressure-controlled valve 48 in the connection line 45 are provided. The one-way valve 47 and the pressure-controlled valve 48 are arranged parallel to each other. The one-way valve 47 is adapted to the compressed air from the pressure vessel 41 in the main pressure vessel 11 to flow as soon as the pressure of the compressed air in the pressure vessel 41 is higher or higher by a certain amount than in the main pressure vessel 11 ,

Das druckgesteuerte Ventil 48 ist ausgebildet, um sich zu öffnen, sobald der Druck in dem Hauptdruckbehälter 11 einen bestimmten absoluten Wert überschreitet. Damit erreicht die Druckluft in dem Hauptdruckbehälter 11 schnell ihren Arbeitsdruck, der durch den Druckschwellenwert des druckgesteuerten Ventil 48 vorgegeben ist, und füllt anschließend den Nebendruckbehälter 41. Diese Konfiguration hat den Vorteil, dass der Nebendruckbehälter 41 durch den Wegfall von Feder und Zylinderteller einfacher und leichter auszubilden ist. Daher kann der Nebendruckbehälter 41, insbesondere dessen Innenvolumen, eine beliebige Form annehmen und sich daher gut in ein bestehendes Motorsystem integrieren lassen.The pressure-controlled valve 48 is designed to open as soon as the pressure in the main pressure vessel 11 exceeds a certain absolute value. Thus, the compressed air reaches the main pressure vessel 11 quickly their working pressure, due to the pressure threshold of the pressure-controlled valve 48 is predetermined, and then fills the pressure vessel 41 , This configuration has the advantage that the secondary pressure vessel 41 is easier and easier to train by eliminating the spring and cylinder plate. Therefore, the secondary pressure tank 41 , in particular its internal volume, assume any shape and can therefore be easily integrated into an existing engine system.

Eine weitere Ausführungsform ist in 4 dargestellt. Der weitere Nebendruckbehälter 51 der 3 ist nicht über das Einwegventil 47 und das druckgesteuerte Ventil 48 sondern mit einem elektronisch steuerbaren Ventil 49 mit dem Hauptdruckbehälter 11 verbunden. Dieses elektronisch gesteuerte Ventil 49 wird von der Steuereinheit 15 gesteuert. Die Luftmenge in dem weiteren Nebendruckbehälter 51 kann somit abhängig von dem mithilfe des Druck- und Temperatursensors 9 gemessenen Druck in dem Hauptdruckbehälter 11 gesteuert werden.Another embodiment is in 4 shown. The additional secondary pressure tank 51 of the 3 is not about the one-way valve 47 and the pressure-controlled valve 48 but with an electronically controllable valve 49 with the main pressure vessel 11 connected. This electronically controlled valve 49 is from the control unit 15 controlled. The amount of air in the additional pressure tank 51 thus, depending on the pressure and temperature sensor 9 measured pressure in the main pressure vessel 11 to be controlled.

Bezüglich der Ausführungsformen der 2 bis 4 kann das Klimaanlagenventil 18 auch direkt mit dem Nebendruckbehälter 41 verbunden sein, damit bei Nutzung der Klimaanlage nicht der Druck der Druckluft in dem Druckbehälter 11 reduziert wird, sondern lediglich der Druck in dem Nebendruckbehälter 41.Regarding the embodiments of the 2 to 4 can the air conditioning valve 18 also directly with the pressure vessel 41 connected so that when using the air conditioner not the pressure of the compressed air in the pressure vessel 11 is reduced, but only the pressure in the pressure vessel 41 ,

Selbstverständlich können zusätzlich zu den oben beschriebenen Nebendruckbehältern 41, 51 auch weitere in jeweils entsprechender Weise an den Druckbehälter 11 und/oder an den betreffenden Nebendruckbehälter 41, 51 gekoppelt sein. Of course, in addition to the above-described secondary pressure vessels 41 . 51 also further in each case corresponding to the pressure vessel 11 and / or to the respective secondary pressure vessel 41 . 51 be coupled.

Der Aufbau, die Druckluft in mehreren Druckbehältern zu speichern, bietet den Vorteil, dass beim Motorstart oder bei einer Wiederaufnahme von Druckluft bei leeren Druckbehältern schnell ein hoher und damit nutzbarer Druck im Druckbehälter 11 aufgebaut werden kann, wenn das Beladen der Nebendruckbehälter 41, 51 mit Druckluft unterbunden oder verzögert wird.The design of storing the compressed air in several pressure vessels has the advantage that when the engine is started or when compressed air resumes with empty pressure vessels, the pressure in the pressure vessel quickly becomes high and thus usable 11 can be constructed when loading the pressure vessel 41 . 51 With compressed air is suppressed or delayed.

Die thermischen Rückgewinnungssysteme, wie z.B. unter Verwendung des obigen Stirlingmotors 19, haben typischerweise sehr hohe Zeitkonstanten. Bei einem Lastwegfall oder beim Bremsen kann daher der Fall auftreten, dass von dem Kompressor 12 mehr Druckluft bereitgestellt wird, als dem Verbrennungsmotor zugeführt werden kann. Umgekehrt kommt es bei einer Lasterhöhung zu einem höheren Druckluftbedarf, der aufgrund der Trägheit eines thermischen Rückgewinnungssystems nur verzögert bereitgestellt werden kann. Zur Pufferung der Trägheit der Druckluftbereitstellung ist ein größeres Speichervolumen für die Druckluft zweckmäßig. The thermal recovery systems, such as using the above Stirling engine 19 , typically have very high time constants. In case of load fall or braking, therefore, the case may occur that of the compressor 12 More compressed air is provided than can be supplied to the internal combustion engine. Conversely, when there is a load increase, there is a greater need for compressed air, which can only be provided with a delay because of the inertia of a thermal recovery system. To buffer the inertia of Druckluftbereitstellung a larger storage volume for the compressed air is appropriate.

Claims (13)

Motorsystem (1) mit einem Verbrennungsmotor (2), umfassend: – mindestens einen Zylinder (3) mit einem Brennraum (31) zum Durchführen einer Verbrennung eines Luft-/Kraftstoffgemischs; – ein Kraftstoffeinspritzventil (6) zum Einspritzen von Kraftstoff; – einen Druckbehälter (11) zum Speichern von komprimierter Frischluft; – jeweils mindestens ein Luftventil (10) pro Zylinder (3) zum Einlassen von komprimierter Frischluft aus dem Druckbehälter (11) in den Brennraum des Zylinders (3).Engine system ( 1 ) with an internal combustion engine ( 2 ), comprising: - at least one cylinder ( 3 ) with a combustion chamber ( 31 ) for performing combustion of an air / fuel mixture; A fuel injection valve ( 6 for injecting fuel; - a pressure vessel ( 11 ) for storing compressed fresh air; - at least one air valve ( 10 ) per cylinder ( 3 ) for introducing compressed fresh air from the pressure vessel ( 11 ) into the combustion chamber of the cylinder ( 3 ). Motorsystem (1) nach Anspruch 1, wobei das Volumen des Druckbehälters (11) das 10-fache des gesamten Volumens der Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (2) übersteigt. Engine system ( 1 ) according to claim 1, wherein the volume of the pressure vessel ( 11 ) 10 times the total volume of the cylinders ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) exceeds. Motorsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Kompressor (12) vorgesehen ist, um den Druckbehälter (11) mit komprimierter Frischluft zu befüllen.Engine system ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein a compressor ( 12 ) is provided to the pressure vessel ( 11 ) with compressed fresh air to fill. Motorsystem (1) nach Anspruch 3, wobei der Kompressor (12) durch mehrere Energiequellen antreibbar ist, insbesondere durch einen Elektromotor (13) und/oder einen Stirlingmotor und/oder eine abgasgetriebene Turbine. Engine system ( 1 ) according to claim 3, wherein the compressor ( 12 ) is drivable by a plurality of energy sources, in particular by an electric motor ( 13 ) and / or a Stirling engine and / or an exhaust-driven turbine. Motorsystem (1) nach Anspruch 4, wobei der Stirlingmotor (19) einen ersten mit einem Abgasabführungsabschnitt (8) des Verbrennungsmotors (2) gekoppelten ersten Luftzylinder (22) und einen zweiten, von dem ersten Luftzylinder (22) thermisch isoliert angeordneten Luftzylinder (24) aufweist. Engine system ( 1 ) according to claim 4, wherein the Stirling engine ( 19 ) a first with a Abgasabführungsabschnitt ( 8th ) of the internal combustion engine ( 2 ) coupled first air cylinder ( 22 ) and a second, from the first air cylinder ( 22 ) thermally insulated arranged air cylinder ( 24 ) having. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Klimaanlagenventil (18) vorgesehen ist, um komprimierte Frischluft aus dem Druckbehälter (11) zu entnehmen, zu dekomprimieren und die durch die Dekompression abgekühlte Frischluft zum Kühlen zur Verfügung zu stellen. Engine system ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein an air conditioning valve ( 18 ) is provided to compressed fresh air from the pressure vessel ( 11 ), and to decompress the fresh air cooled by the decompression for cooling. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Steuereinheit (15) vorgesehen ist, um das Kraftstoffeinspritzventil (6) und das Luftventil (10) so anzusteuern, dass vor einem Verbrennungstakt ein Luft-/Kraftstoffgemisch gebildet wird. Engine system ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, wherein a control unit ( 15 ) is provided to the fuel injection valve ( 6 ) and the air valve ( 10 ) so that an air / fuel mixture is formed before a combustion cycle. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (6) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum (31) des Zylinders (3) vorgesehen ist. Engine system ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the fuel injection valve ( 6 ) for injecting fuel into the combustion chamber ( 31 ) of the cylinder ( 3 ) is provided. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei einer oder mehrere Nebendruckbehälter mit dem Druckbehälter gekoppelt sind, um das Speichervolumen für Druckluft zu erhöhen. Engine system ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, wherein one or more auxiliary pressure vessel are coupled to the pressure vessel to increase the storage volume for compressed air. Motorsystem (1) nach Anspruch 9, wobei der Nebendruckbehälter ein variables Volumen aufweist.Engine system ( 1 ) according to claim 9, wherein the secondary pressure vessel has a variable volume. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 und 10, wobei der Nebendruckbehälter über ein Einwegventil mit dem Druckbehälter gekoppelt ist, so dass Druckluft von dem Nebendruckbehälter in den Hauptdruckbehälter fließt, sobald der Druck der Druckluft in dem Nebendruckbehälter höher ist oder um mindestens einen bestimmten Betrag höher ist als in dem Hauptdruckbehälter.Engine system ( 1 ) according to one of claims 9 and 10, wherein the secondary pressure vessel is coupled via a one-way valve to the pressure vessel, so that compressed air from the secondary pressure vessel flows into the main pressure vessel as soon as the pressure of the compressed air in the secondary pressure vessel is higher or at least a certain amount higher as in the main pressure vessel. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Nebendruckbehälter über ein druckgesteuertes Ventil mit dem Druckbehälter gekoppelt ist, wobei das druckgesteuerte Ventil sich öffnet, sobald der Druck in dem Hauptdruckbehälter einen vorgegebenen absoluten Wert überschreitet.Engine system ( 1 ) according to one of claims 9 to 11, wherein the secondary pressure vessel is coupled via a pressure-controlled valve to the pressure vessel, wherein the pressure-controlled valve opens when the pressure in the main pressure vessel exceeds a predetermined absolute value. Motorsystem (1) nach Anspruch 9, wobei der Nebendruckbehälter über ein elektronisch steuerbares Ventil mit dem Druckbehälter gekoppelt ist, wobei eine Steuereinheit vorgesehen ist, um das elektronisch steuerbares Ventil so anzusteuern, dass Druckluft von dem Nebendruckbehälter in den Hauptdruckbehälter fließt, sobald der Druck der Druckluft in dem Nebendruckbehälter höher ist oder um mindestens einen bestimmten Betrag höher ist als in dem Hauptdruckbehälter, und/oder dass das druckgesteuerte Ventil geöffnet wird, sobald der Druck in dem Hauptdruckbehälter einen vorgegebenen absoluten Wert überschreitet.Engine system ( 1 ) according to claim 9, wherein the secondary pressure vessel is coupled via an electronically controllable valve to the pressure vessel, wherein a control unit is provided to control the electronically controllable valve so that compressed air flows from the secondary pressure vessel into the main pressure vessel as soon as the pressure of the compressed air in the Secondary pressure vessel is higher or at least a certain amount higher than in the main pressure vessel, and / or that the pressure-controlled valve is opened when the pressure in the main pressure vessel exceeds a predetermined absolute value.
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