DE102022107928A1 - Internal combustion engine, especially for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einer dem Brennraum (12) zugeordneten Vorkammerzündkerze (32), welche eine Vorkammer (34) und mehrere Überströmöffnungen (36) aufweist, über welche die Vorkammer (34) mit dem Brennraum (12) fluidisch verbunden ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete Tankeinrichtung (38) aufweist, in welcher Ammoniak (40) aufnehmbar oder aufgenommen ist, die Verbrennungskraftmaschine (10) ein Leitungselement (44) aufweist, mittels welchem das Ammoniak (40) aus der Tankeinrichtung (38) direkt in die Vorkammer (34) einbringbar ist, und die Vorkammerzündkerze (32) eine Zündeinrichtung (46) aufweist, mittels welcher in der Vorkammer (34) wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines zumindest Sauerstoff und das direkt in die Vorkammer (34) eingebrachten Ammoniak (40) umfassenden Gemisches erzeugbar ist.

Figure DE102022107928A1_0000
The invention relates to an internal combustion engine (10), with at least one combustion chamber (12), and with at least one prechamber spark plug (32) assigned to the combustion chamber (12), which has an antechamber (34) and a plurality of overflow openings (36) through which the antechamber (34) is fluidly connected to the combustion chamber (12), the internal combustion engine (10) having a tank device (38) arranged outside the combustion chamber (12) and outside the antechamber (34), in which ammonia (40) can be absorbed or absorbed , the internal combustion engine (10) has a line element (44) by means of which the ammonia (40) from the tank device (38) can be introduced directly into the prechamber (34), and the prechamber spark plug (32) has an ignition device (46), by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber (34) for igniting a mixture comprising at least oxygen and the ammonia (40) introduced directly into the antechamber (34).
Figure DE102022107928A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, 7, 8, 9 beziehungsweise 10.The invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claims 1, 7, 8, 9 or 10.

Der WO 2013/172 141 A1 ist ein Ammoniakmotor als bekannt zu entnehmen, welcher Ammoniakgas als Kraftstoff verwendet.The WO 2013/172 141 A1 An ammonia engine is known to use ammonia gas as fuel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, so dass ein besonders vorteilhafter, insbesondere emissionsarmer, Betrieb realisiert werden kann.The object of the present invention is to create an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, so that a particularly advantageous, in particular low-emission, operation can be realized.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This task is solved by the subject matter of the independent patent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Verbrennungsmotor, Motor oder Brennkraftmaschine bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise für ein insbesondere als Kraftwagen, ganz insbesondere als Personenkraftwagen Nutzfahrzeug oder Lastkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches auch einfach als Fahrzeug bezeichnet wird, verwendet werden kann, so dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweisen und mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden kann. Die Erfindung kann ferner beispielsweise für Agrarfahrzeuge, Baumaschinen, Bahnfarzeuge, schienengebundene Fahrzeuge, Landfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Boote, Stromerzeuger oder andere Anwendungen verwendet werden. Die Erfindung ist nicht auf Fahrzeuganwendungen beschränkt. Die Verbrennungskraftmaschine kann für jedwede Anwendung verwendet werden. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum auf. Beispielsweise ist der Brennraum zumindest teilweise durch einen Motorblock der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere direkt, begrenzt. Der Brennraum ist beispielsweise teilweise durch einen Zylinder gebildet oder begrenzt, wobei der Zylinder beispielsweise durch den zuvor genannten Motorblock, insbesondere direkt, gebildet oder begrenzt sein kann. Beispielsweise ist der Motorblock ein Zylindergehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse. Insbesondere kann die Verbrennungskraftmaschine ein Hubkolbenmotor sein. Die Verbrennungskraftmaschine kann eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle aufweisen, welche um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorblock drehbar ist. Über die Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, bereitstellen. Insbesondere in einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine laufen in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge ab. Bei dem jeweiligen Verbrennungsvorgang wird in dem Brennraum ein auch als Hauptgemisch bezeichnetes Brennraumgemisch verbrannt, wodurch die Abtriebswelle angetrieben wird. Beispielsweise ist der Brennraum auch teilweise durch einen Kolben gebildet oder begrenzt, welcher insbesondere translatorisch bewegbar in dem zuvor genannten Zylinder angeordnet ist. Beispielsweise ist der Kolben über ein Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle gekoppelt. Somit können translatorische Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle umgewandelt werden. Durch den jeweiligen Verbrennungsvorgang wird insbesondere der Kolben angetrieben und dadurch, insbesondere translatorisch relativ zu dem Motorblock in dem Zylinder bewegt, wodurch über das Pleuel die Abtriebswelle von dem Kolben angetrieben und somit um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorblock gedreht wird.A first aspect of the invention relates to an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, motor or internal combustion engine, in particular for a motor vehicle. This means that the internal combustion engine can be used, for example, for a motor vehicle designed in particular as a motor vehicle, in particular as a passenger car, commercial vehicle or truck, which is also simply referred to as a vehicle, so that the motor vehicle in its fully manufactured state has the internal combustion engine and by means of the internal combustion engine can be driven. The invention can also be used, for example, for agricultural vehicles, construction machinery, railway vehicles, rail vehicles, land vehicles, watercraft, aircraft, boats, power generators or other applications. The invention is not limited to vehicle applications. The internal combustion engine can be used for any application. The internal combustion engine has at least one combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber. For example, the combustion chamber is at least partially limited, in particular directly, by an engine block of the internal combustion engine. The combustion chamber is, for example, partially formed or limited by a cylinder, wherein the cylinder can be formed or limited, for example, by the aforementioned engine block, in particular directly. For example, the engine block is a cylinder housing, in particular a cylinder crankcase. In particular, the internal combustion engine can be a reciprocating piston engine. The internal combustion engine can have an output shaft designed, for example, as a crankshaft, which is rotatable about an output shaft rotation axis relative to the engine block. The internal combustion engine can provide torque via the output shaft, in particular for driving the motor vehicle. Particularly when the internal combustion engine is being fired, combustion processes take place in the combustion chamber. During the respective combustion process, a combustion chamber mixture, also known as the main mixture, is burned in the combustion chamber, whereby the output shaft is driven. For example, the combustion chamber is also partially formed or limited by a piston, which is arranged in particular in a translationally movable manner in the aforementioned cylinder. For example, the piston is articulated to the output shaft via a connecting rod. Thus, translational movements of the piston in the cylinder can be converted into a rotational movement of the output shaft. The respective combustion process in particular drives the piston and thereby moves it, in particular translationally, relative to the engine block in the cylinder, whereby the output shaft is driven by the piston via the connecting rod and thus rotated about the output shaft axis of rotation relative to the engine block.

Die Verbrennungskraftmaschine weist eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine Vorkammer und mehrere Überströmöffnungen aufweist, über welche die Vorkammer mit dem Hauptbrennraum (Brennraum) fluidisch verbunden ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Vorkammer mit Ausnahme der auch einfach als Öffnungen bezeichneten und als Durchgangsöffnungen ausgebildeten Überströmöffnungen, das heißt mit Ausnahme jeweiliger, über die Überströmöffnungen realisierter fluidisch Verbindungen zwischen der Vorkammer und dem Brennraum vollständig von dem Brennraum fluidisch getrennt ist. Die Vorkammer ist beispielsweise, insbesondere direkt, durch ein Gehäuse der Vorkammerzündkerze begrenzt, insbesondere durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche des Gehäuses. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Überströmöffnungen in dem Gehäuse ausgebildet sind. Somit ist es insbesondere denkbar, dass die Vorkammer mit Ausnahme der Überströmöffnungen, das heißt mit Ausnahme der jeweiligen, über die jeweiligen Überströmöffnungen realisierten fluidischen Verbindungen zwischen der Vorkammer und dem Brennraum insbesondere durch das Gehäuse vollständig von dem Brennraum fluidisch getrennt ist.The internal combustion engine has a prechamber spark plug assigned to the combustion chamber, which has a prechamber and a plurality of overflow openings, via which the prechamber is fluidly connected to the main combustion chamber (combustion chamber). In particular, it is conceivable that the antechamber is completely fluidically separated from the combustion chamber, with the exception of the overflow openings, which are also simply referred to as openings and are designed as through-openings, that is, with the exception of respective fluidic connections between the antechamber and the combustion chamber that are implemented via the overflow openings. The antechamber is, for example, delimited, in particular directly, by a housing of the prechamber spark plug, in particular by an inner peripheral surface of the housing. It is particularly conceivable that the overflow openings are formed in the housing. It is therefore particularly conceivable that the antechamber is completely fluidically separated from the combustion chamber, in particular by the housing, with the exception of the overflow openings, that is to say with the exception of the respective fluidic connections between the antechamber and the combustion chamber, which are implemented via the respective overflow openings.

Um nun einen besonders vorteilhaften, insbesondere emissionsarmen, Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere wenigstens oder genau, eine außerhalb des Brennraums und außerhalb der Vorkammer angeordnete und dadurch von dem Brennraum und von der Vorkammer unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Tankeinrichtung aufweist, in welcher Ammoniak, insbesondere in Form von NH3, insbesondere beispielsweise in Form von reinem Ammoniak, aufnehmbar oder aufgenommen ist. Unter NH3 beziehungsweise mit, insbesondere reinem, Ammoniak ist die chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Summenformel NH3 zu verstehen. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist unter dem Merkmal, dass in der Tankeinrichtung Ammoniak aufnehmbar oder aufgenommen ist, beispielsweise zu verstehen, dass in der Tankeinrichtung beispielsweise nicht etwa nur ein von Ammoniak, das heißt von NH3 unterschiedlicher Ausgangsstoff gespeichert ist, aus welchem Ammoniak, das heißt NH3 gewonnen wird oder gewonnen werden könnte, sondern in der Tankeinrichtung ist beispielsweise, zumindest oder ausschließlich, insbesondere bis auf technisch unvermeidbare Verunreinigungen, Ammoniak, das heißt NH3, aufnehmbar oder aufgenommen, das heißt zu speichern oder gespeichert. Ferner ist es denkbar, dass alternativ oder zusätzlich ein Ammoniak bindender Inhalt oder ein Ammoniak insbesondere von Form von NH3 bindender Stoff in der Tankeinrichtung aufgenommen ist, so zum Beispiel ein Salz, welches Ammoniak insbesondere in Form von NH3 bindet, wobei das Salz beispielsweise bei einer Erwärmung des Salzes das an oder in dem Salz gebundene Ammoniak abgibt, das heißt bereitstellt, und wobei das Salz an sich jedoch zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, in der Tankeinrichtung verbleibt, sodass die Tankeinrichtung insbesondere dazu ausgebildet ist, Ammoniak, insbesondere in Form von NH3 bereitzustellen. Der Stoff, also beispielsweise das Salz, kann dann sozusagen als ein Teil der Tankeinrichtung angesehen werden. Es ist denkbar, dass die Tankeinrichtung wenigstens eine Tank- oder Gasflasche oder mehrere Tank- oder Gasflaschen umfasst.In order to be able to realize a particularly advantageous, in particular low-emission, operation of the internal combustion engine, it is provided in the first aspect of the invention that the internal combustion engine, in particular at least or precisely, is arranged outside the combustion chamber and outside the antechamber and is thereby separated from the combustion chamber and different from the antechamber, in addition to this hene tank device in which ammonia, in particular in the form of NH 3 , in particular for example in the form of pure ammonia, can be absorbed or absorbed. NH 3 or, in particular pure, ammonia is understood to mean the chemical combination of nitrogen and hydrogen with the molecular formula NH 3 . Expressed again in other words, the feature that ammonia can be absorbed or absorbed in the tank device means, for example, that in the tank device, for example, not only a starting material that is different from ammonia, that is to say NH 3 , is stored, from which ammonia, that is, NH 3 is or could be obtained, but in the tank device, for example, at least or exclusively, in particular except for technically unavoidable impurities, ammonia, that is, NH 3 , can be absorbed or absorbed, that is, stored or stored. Furthermore, it is conceivable that, alternatively or additionally, an ammonia-binding content or an ammonia-binding substance, in particular in the form of NH 3 , is accommodated in the tank device, for example a salt which binds ammonia, in particular in the form of NH 3 , the salt, for example When the salt is heated, the ammonia bound to or in the salt releases, that is, provides, and the salt itself remains at least predominantly, in particular completely, in the tank device, so that the tank device is designed in particular to release ammonia, in particular in the form of NH 3 to provide. The substance, for example the salt, can then be viewed as part of the tank device, so to speak. It is conceivable that the tank device comprises at least one tank or gas bottle or several tank or gas bottles.

Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere wenigstens oder genau, ein, insbesondere direkt in die Vorkammer mündendes, Leitungselement auf, mittels welchem das insbesondere von der Tankeinrichtung bereitgestellte Ammoniak insbesondere in Form von NH3 aus der Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer einbringbar, das heißt einleitbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das in der Tankeinrichtung aufnehmbare oder aufgenommene Ammoniak aus der Tankeinrichtung abführbar und in das Leitungselement einleitbar ist und in der Folge das Leitungselement durchströmen kann und mittels des Leitungselements zu der Vorkammer und direkt in die Vorkammer geführt und somit geleitet wird, so dass das aus der Tankeinrichtung stammende und das Leitungselement durchströmende Ammoniak (NH3) aus dem Leitungselement ausströmen und somit direkt in die Vorkammer einströmen kann, insbesondere unter Umgehung des Hauptbrennraums. Unter dem Merkmal, dass mittels des Leitungselements das Ammoniak aus der Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer unter Umgehung des Hauptbrennraums einleitbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das aus der Tankeinrichtung stammende Ammoniak auf seinem Weg von der Tankeinrichtung über das Leitungselement, das heißt durch das Leitungselement hindurch, in die Vorkammer den Hauptbrennraum umströmt, das heißt, nicht durch den Hauptbrennraum hindurchströmt und somit nicht über den Hauptbrennraum in die Vorkammer gelangt, sondern dass das Leitungselement durchströmende Ammoniak wird mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer eingeleitet.Furthermore, the internal combustion engine has, in particular at least or exactly, a line element, in particular opening directly into the antechamber, by means of which the ammonia provided in particular by the tank device, in particular in the form of NH 3 , can be introduced from the tank device directly into the antechamber, that is to say can be introduced is. This is to be understood in particular as meaning that the ammonia that can be absorbed or absorbed in the tank device can be removed from the tank device and introduced into the line element and can subsequently flow through the line element and is guided to the antechamber and directly into the antechamber by means of the line element and is thus conducted , so that the ammonia (NH 3 ) originating from the tank device and flowing through the line element can flow out of the line element and thus flow directly into the antechamber, in particular bypassing the main combustion chamber. The feature that the ammonia from the tank device can be introduced directly into the antechamber bypassing the main combustion chamber by means of the line element is to be understood in particular as meaning that the ammonia originating from the tank device on its way from the tank device via the line element, i.e. through the Line element flows around the main combustion chamber into the antechamber, that is, it does not flow through the main combustion chamber and therefore does not reach the antechamber via the main combustion chamber, but ammonia flowing through the line element is introduced directly into the antechamber by means of the line element.

Des Weiteren weist die Vorkammerzündkerze eine Zündeinrichtung auf, mittels welcher in der Vorkammer, insbesondere innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine, wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines auch als Kammergemisch oder Vorkammergemisch bezeichneten Gemisches erzeugbar ist, welches zumindest Sauerstoff und das mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer eingebrachte beziehungsweise eingeleitete Ammoniak umfasst. Wenn im Folgenden die Rede von dem Gemisch ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das Vorkammergemisch in der Vorkammer zu verstehen. Ganz insbesondere ist es vorgesehen, dass das Gemisch (Vorkammergemisch) in der Vorkammer mit Ausnahme von Ammoniak keinen weiteren Brennstoff aufweist. Ferner ist denkbar, dass das Gemisch (Vorkammergemisch) mit Ausnahme des Ammoniaks und etwaig vorgesehenem Wasserstoff, keinen anderen, weiteren Brennstoff umfasst.Furthermore, the prechamber spark plug has an ignition device, by means of which at least one ignition spark can be generated in the prechamber, in particular within a respective working cycle of the internal combustion engine, for igniting a mixture, also referred to as a chamber mixture or prechamber mixture, which at least oxygen and that by means of the line element directly into the Prechamber introduced or introduced ammonia includes. When we talk about the mixture below, this is to be understood as meaning the prechamber mixture in the antechamber, unless otherwise stated. In particular, it is provided that the mixture (prechamber mixture) in the prechamber does not contain any other fuel with the exception of ammonia. Furthermore, it is conceivable that the mixture (prechamber mixture) does not contain any other fuel, with the exception of the ammonia and any hydrogen provided.

Die Zündeinrichtung umfasst beispielsweise wenigstens eine insbesondere als Mittelelektrode ausgebildete Elektrode sowie beispielsweise ein mit der Elektrode korrespondierendes Masseelement, wobei zwischen der Elektrode und dem Masseelement der Zündfunke erzeugbar ist. Dabei ist insbesondere unter dem Masseelement zu verstehen, dass das Masseelement ein elektrisches Bezugspotential aufweist beziehungsweise mit einem elektrischen Bezugspotential elektrisch kontaktiert ist, so dass beispielsweise der Zündfunke derart erzeugbar ist, dass eine an der Elektrode anliegende, elektrische Spannung verändert, insbesondere erhöht, wird, während das elektrische Bezugspotential des Masseelements unverändert bleibt.The ignition device comprises, for example, at least one electrode designed in particular as a center electrode and, for example, a mass element corresponding to the electrode, the ignition spark being able to be generated between the electrode and the mass element. In particular, the mass element is to be understood as meaning that the mass element has an electrical reference potential or is electrically contacted with an electrical reference potential, so that, for example, the ignition spark can be generated in such a way that an electrical voltage applied to the electrode is changed, in particular increased, while the electrical reference potential of the mass element remains unchanged.

Das Leitungselement kann einen insbesondere elektrisch betreibbaren Injektor umfassen. Mit anderen Worten kann in dem Leitungselement ein insbesondere elektrisch betreibbarer Injektor angeordnet sein. Der Injektor ist ein insbesondere elektrisch betreibbares Ventilelement, mittels welchen das Ammoniak aus der Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer einbringbar ist, wobei beispielsweise mittels des Injektors beziehungsweise mittels des Ventilelements eine Menge des über das Leitungselement direkt in die Vorkammer einzubringenden Ammoniaks einstellbar, insbesondere zu steuern oder zu regeln, ist. Insbesondere wird beispielsweise das Ammoniak in gasförmigem Zustand über das Leitungselement beziehungsweise mittels des Leitungselements in die Vorkammer eingebracht, insbesondere eingeblasen.The line element can include an injector that can be operated in particular electrically. In other words, an injector that can be operated in particular electrically can be arranged in the line element. The injector is a particularly electrically operable valve element, by means of which the ammonia from the tank device can be introduced directly into the antechamber, for example by means of the injector or by means of the valve element, an amount of ammonia to be introduced directly into the antechamber via the line element can be adjusted, in particular controlled or regulated. In particular, for example, the ammonia is introduced, in particular blown, into the antechamber in a gaseous state via the line element or by means of the line element.

Der Erfindung liegen insbesondere die Erkenntnisse zugrunde, dass Ammoniak insbesondere im Vergleich zu Kraftstoffen wie beispielsweise Benzin beziehungsweise Otto-Kraftstoffen und Diesel-Kraftstoffen eine hohe Zündtemperatur und eine niedrige Brenngeschwindigkeit hat. Dies kann, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind, zu einem ungünstigen Ausbrand des Gemisches führen. Daraus können ein niedriger Wirkungsgrad sowie eine unerwünschte Ammoniakemission resultieren. Die zuvor genannten Nachteile und Probleme können nun durch die Erfindung vermieden werden. Dadurch, dass mittels des Leitungselements das Ammoniak aus der Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer eingebracht wird, ist die Vorkammer eine gespülte Vorkammer. Hierdurch ist ein effizienter und emissionsarmer Betrieb darstellbar.The invention is based in particular on the findings that ammonia has a high ignition temperature and a low burning rate, particularly in comparison to fuels such as gasoline or gasoline fuels and diesel fuels. If no appropriate countermeasures are taken, this can lead to an unfavorable burnout of the mixture. This can result in low efficiency and undesirable ammonia emissions. The disadvantages and problems mentioned above can now be avoided by the invention. Because the ammonia from the tank device is introduced directly into the antechamber by means of the line element, the antechamber is a flushed antechamber. This enables efficient and low-emission operation.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an einer in Strömungsrichtung des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks stromauf der Vorkammer und stromab der Tankeinrichtung angeordneten Verbindungsstelle von dem Leitungselement, welches auch als erstes Leitungselement bezeichnet wird, ein zweites Leitungselement abzweigt, mittels welchem an der Verbindungsstelle zumindest oder ausschließlich ein Teil des das erste Leitungselement durchströmenden Ammoniaks aus dem ersten Leitungselement abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar, das heißt einleitbar ist. Der genannte, mittels des zweiten Leitungselements aus dem ersten Leitungselement abzweigbare Teil des Ammoniaks wird beispielsweise auch als erste Teilmenge bezeichnet.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that a second line element branches off from the line element, which is also referred to as the first line element, at a connection point arranged in the flow direction of the ammonia flowing through the line element upstream of the antechamber and downstream of the tank device, by means of which at the connection point at least or exclusively part of the ammonia flowing through the first line element can be branched off from the first line element and introduced into the combustion chamber, that is to say can be introduced, bypassing the antechamber. The said part of the ammonia that can be branched off from the first line element by means of the second line element is also referred to, for example, as the first subset.

Die erste Teilmenge wird beispielsweise mittels des zweiten Leitungselements aus dem ersten Leitungselement abgezweigt, insbesondere derart, dass eine zweite Teilmenge des Ammoniaks aus der Tankeinrichtung in dem ersten Leitungselement verbleibt und das erste Leitungselement insbesondere über die Verbindungsstelle hinaus weiter durchströmt, wobei beispielsweise stromauf der Verbindungsstelle die erste Teilmenge und die zweite Teilmenge einen Gesamtstrom des des Leitungselements durchströmenden Ammoniaks bilden. An der Verbindungsstelle wird mittels des zweiten Leitungselements die erste Teilmenge aus dem Gesamtstrom abgezweigt, insbesondere derart, dass die zweite Teilmenge im ersten Leitungselement verbleibt und das erste Leitungselement durchströmt, so dass beispielsweise die zweite Teilmenge mittels des ersten Leitungselements direkt in die Vorkammer eingeleitet wird. Die erste Teilmenge wird mittels des zweiten Leitungselements in den Brennraum eingebracht, derart, dass die erste Teilmenge auf ihrem Weg von der Verbindungsstelle über das zweite Leitungselement in den Brennraum die Vorkammer umgeht, mithin nicht die Vorkammer durchströmt und somit nicht über die Vorkammer in den Brennraum eingebracht wird. Dabei ist es denkbar, dass das zweite Leitungselement beispielsweise direkt in den Brennraum mündet, so dass mittels des zweiten Leitungselements die erste Teilmenge des Ammoniaks direkt in den Brennraum einbringbar, insbesondere einleitbar ist, und zwar vorzugsweise in gasförmigem Zustand, so dass beispielsweise die zweite Teilmenge des Ammoniaks insbesondere in gasförmigem Zustand in den Brennraum einleitbar, insbesondere einblasbar, ist. Ferner ist es denkbar, dass alternativ oder zusätzlich das zweite Leitungselement in einen dem Brennraum zugeordneten Einlasskanal mündet, so dass beispielsweise die erste Teilmenge des Ammoniaks mittels des zweiten Leitungselements in den Einlasskanal und in der Folge über den Einlasskanal in den Brennraum eingebracht wird. Auch hierbei umgeht die erste Teilmenge des Ammoniaks auf ihrem Weg von der Verbindungsstelle in den Brennraum die Vorkammer, wobei die erste Teilmenge des Ammoniaks über das zweite Leitungselement und den Einlasskanal in den Brennraum strömt. Über den Einlasskanal wird beispielsweise der zuvor genannte Sauerstoff insbesondere als Bestandteil von Luft in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingeleitet. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass über den Einlasskanal auch als Frischluft bezeichnete Luft in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingeleitet, wird, wobei die Luft den zuvor genannten Sauerstoff umfasst. Diesbezüglich ist unter dem Merkmal, dass beispielsweise die erste Teilmenge des Ammoniaks mittels des zweiten Leitungselements direkt in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingeblasen, wird, zu verstehen, dass die erste Teilmenge des Ammoniaks auf ihrem Weg von der Verbindungsstelle in den Brennraum den Einlasskanal umgeht und somit nicht über den Einlasskanal, sondern direkt in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingeblasen, wird. Somit ist unter dem Einbringen des Ammoniaks in den Brennraum unter Umgehung der Vorkammer zu verstehen, dass das Ammoniak auf seinem Weg von der Verbindungsstelle durch das zweite Leitungselement hindurch in den Brennraum nicht durch die Vorkammer hindurchströmt und dabei entweder direkt in den Brennraum geleitet wird oder direkt in den Einlasskanal oder über den Einlasskanal in den Brennraum geleitet wird.The first subset is branched off from the first line element, for example by means of the second line element, in particular in such a way that a second subset of the ammonia from the tank device remains in the first line element and continues to flow through the first line element, in particular beyond the connection point, for example upstream of the connection point The first subset and the second subset form a total flow of ammonia flowing through the line element. At the connection point, the first subset is branched off from the total flow by means of the second line element, in particular in such a way that the second subset remains in the first line element and flows through the first line element, so that, for example, the second subset is introduced directly into the antechamber by means of the first line element. The first subset is introduced into the combustion chamber by means of the second line element, such that the first subset bypasses the antechamber on its way from the connection point via the second line element into the combustion chamber, and therefore does not flow through the antechamber and therefore does not flow into the combustion chamber via the antechamber is introduced. It is conceivable that the second line element, for example, opens directly into the combustion chamber, so that the first subset of ammonia can be introduced, in particular introduced, directly into the combustion chamber by means of the second line element, preferably in a gaseous state, so that, for example, the second subset the ammonia can be introduced into the combustion chamber, in particular inflated, in particular in a gaseous state. Furthermore, it is conceivable that, alternatively or additionally, the second line element opens into an inlet channel assigned to the combustion chamber, so that, for example, the first subset of ammonia is introduced into the inlet channel by means of the second line element and subsequently into the combustion chamber via the inlet channel. Here too, the first portion of the ammonia bypasses the antechamber on its way from the connection point into the combustion chamber, with the first portion of the ammonia flowing into the combustion chamber via the second line element and the inlet channel. For example, the aforementioned oxygen, in particular as a component of air, is introduced, in particular introduced, into the combustion chamber via the inlet channel. In other words, it is conceivable that air, also referred to as fresh air, is introduced, in particular introduced, into the combustion chamber via the inlet channel, the air comprising the aforementioned oxygen. In this regard, the feature that, for example, the first subset of ammonia is introduced, in particular blown, directly into the combustion chamber by means of the second line element is to be understood as meaning that the first subset of ammonia bypasses the inlet channel on its way from the connection point into the combustion chamber and is therefore not introduced via the inlet channel, but directly into the combustion chamber, in particular blown in. Thus, the introduction of ammonia into the combustion chamber bypassing the antechamber means that the ammonia does not flow through the antechamber on its way from the connection point through the second line element into the combustion chamber and is either conducted directly into the combustion chamber or directly is directed into the inlet channel or via the inlet channel into the combustion chamber.

Das zuvor genannte Gemisch (Vorkammergemisch) wird beispielsweise derart gebildet, dass der Sauerstoff beziehungsweise die Luft, die insbesondere über den Einlasskanal in den Brennraum geleitet wird, von dem Brennraum durch die Überströmöffnungen hindurchströmen und somit über die Überströmöffnungen in die Vorkammer einströmen kann. Hierbei wird beispielsweise der Sauerstoff beziehungsweise die Luft aus dem Brennraum mittels des zuvor genannten Kolbens insbesondere auf dessen Weg von einem unteren Totpunkt in Richtung seines oberen Totpunkts durch die Überströmöffnungen hindurch gefördert, insbesondere hindurch gedrückt oder gepresst, so dass zumindest ein Teil der Luft beziehungsweise zumindest ein Teil des Sauerstoffs aus dem Brennraum über die Überströmöffnungen in die Vorkammer strömen kann. In der Vorkammer kann dann das Gemisch aus dem Sauerstoff beziehungsweise aus der Luft und dem insbesondere direkt in die Vorkammer eingebrachten Ammoniak entstehen beziehungsweise gebildet werden.The aforementioned mixture (prechamber mixture) is formed, for example, in such a way that the oxygen or air, which is passed into the combustion chamber in particular via the inlet channel, can flow from the combustion chamber through the overflow openings and can thus flow into the antechamber via the overflow openings. Here, for example, the oxygen or the air is conveyed from the combustion chamber by means of the aforementioned piston, in particular on its way from a bottom dead center towards its top dead center, through the overflow openings, in particular pushed or pressed through, so that at least part of the air or at least Part of the oxygen can flow from the combustion chamber into the antechamber via the overflow openings. The mixture of the oxygen or the air and the ammonia, in particular introduced directly into the antechamber, can then arise or be formed in the antechamber.

Das auch als Hauptgemisch bezeichnete Brennraumgemisch kann in dem Brennraum gebildet werden, insbesondere dadurch, dass ein Teil des in den Brennraum eingebrachten Sauerstoffs beziehungsweise der Luft nicht in die Vorkammer überströmt, sondern in dem Brennraum verbleibt und dort mit dem Ammoniak, das unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum eingebracht wurde, und/oder mit Wasserstoff das Hauptgemisch bildet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Hauptgemisch mit Ausnahme des in den Brennraum eingebrachten Ammoniaks keinen anderen, weiteren Brennstoff umfasst. Ferner ist es denkbar, dass das Hauptgemisch mit Ausnahme des in den Brennraum eingebrachten Ammoniaks und mit Ausnahme von etwaig vorgesehenem Wasserstoff keinen anderen, weiteren Brennstoff umfasst.The combustion chamber mixture, also referred to as the main mixture, can be formed in the combustion chamber, in particular in that part of the oxygen or air introduced into the combustion chamber does not flow over into the antechamber, but remains in the combustion chamber and there with the ammonia, bypassing the antechamber was introduced into the combustion chamber and/or forms the main mixture with hydrogen. It is preferably provided that the main mixture does not contain any other fuel, with the exception of the ammonia introduced into the combustion chamber. Furthermore, it is conceivable that the main mixture does not contain any other fuel, with the exception of the ammonia introduced into the combustion chamber and with the exception of any hydrogen provided.

Dadurch, dass das Gemisch in der Vorkammer gezündet wird, wird das Gemisch in der Vorkammer verbrannt. In der Folge können auch als brennende Fackeln bezeichnete Flammen, das heißt das brennende Gemisch aus der Vorkammer die Überströmöffnungen durchströmen und somit in den Brennraum einströmen und dort das Hauptgemisch zünden, wodurch beispielsweise der zuvor genannte Kolben angetrieben wird.Because the mixture is ignited in the antechamber, the mixture in the antechamber is burned. As a result, flames also known as burning flares, i.e. the burning mixture from the antechamber, can flow through the overflow openings and thus flow into the combustion chamber and ignite the main mixture there, whereby, for example, the aforementioned piston is driven.

Um eine besonders vorteilhafte Verbrennung und somit einen besonders effizienten und emissionsarmen Betrieb realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem Leitungselement, insbesondere stromab der Tankeinrichtung und stromauf der Vorkammer, ein, insbesondere chemischer Reaktor angeordnet ist, welcher dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks in, insbesondere reinen, Wasserstoff, das heißt in H2 zu zersetzen, das heißt aufzuspalten, und einen zweiten Teil des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks, insbesondere unzersetzt oder unbeeinflusst, durch sich hindurch zu lassen, so dass mittels des Leitungselements das durchgelassene Ammoniak und der Wasserstoff direkt in die Vorkammer einleitbar sind, in welcher das das durchgelassene Ammoniak und den Wasserstoff umfassende Gemisch (Vorkammergemisch) mittels des Zündfunkens gezündet werden kann. Unter dem durchgelassenen Ammoniak ist der zweite Teil des Ammoniaks zu verstehen, wobei der zweite Teil des Ammoniaks durch den Reaktor hindurchströmt, jedoch nicht mittels des Reaktors in Wasserstoff oder in einen von Ammoniak unterschiedlichen Stoff umgewandelt oder zersetzt wird.In order to be able to realize a particularly advantageous combustion and thus a particularly efficient and low-emission operation, it is provided in a further embodiment of the invention that a chemical reactor, in particular a chemical reactor, is arranged in the line element, in particular downstream of the tank device and upstream of the antechamber, which does this is designed to decompose, that is to split, a first part of the ammonia flowing through the line element into, in particular pure, hydrogen, that is to say into H 2 , and to allow a second part of the ammonia flowing through the line element, in particular undecomposed or unaffected, to pass through , so that by means of the line element, the ammonia and hydrogen passed through can be introduced directly into the antechamber, in which the mixture comprising the ammonia and hydrogen passed through (prechamber mixture) can be ignited by means of the ignition spark. The ammonia passed through is to be understood as meaning the second part of the ammonia, whereby the second part of the ammonia flows through the reactor but is not converted or decomposed by means of the reactor into hydrogen or into a substance other than ammonia.

Beispielsweise unterstützt und/oder bewirkt der Reaktor, insbesondere katalytisch, eine insbesondere chemische Zersetzung und somit Umwandlung des Ammoniaks, das heißt des ersten Teils des Ammoniaks in Wasserstoff. Insbesondere ist es denkbar, dass der Reaktor ein Katalysator ist. Der Reaktor ist jedoch insbesondere hinsichtlich seiner Fähigkeit, Ammoniak in Wasserstoff zu zersetzen oder aufzuspalten, derart ausgebildet, insbesondere im Hinblick auf einen beispielsweise durch den ersten Teil und durch den zweiten Teil gebildeten Gesamtstrom des Ammoniaks, dass der Reaktor nicht den gesamten Gesamtstrom, sondern nur den ersten Teil des Ammoniaks in Wasserstoff umwandelt, das heißt zersetzt, und den zweiten Teil des Ammoniaks unzersetzt durchlässt, so dass der zweite Teil des Ammoniaks sowohl stromauf des Reaktor als auch stromab des Reaktors das Leitungselement durchströmt, mithin von dem Reaktor durchgelassen wird. Somit wird der zweite Teil des Ammoniaks auch als das durchgelassene Ammoniak bezeichnet.For example, the reactor supports and/or effects, in particular catalytically, a particularly chemical decomposition and thus conversion of the ammonia, that is to say the first part of the ammonia, into hydrogen. In particular, it is conceivable that the reactor is a catalyst. However, the reactor is designed in such a way, particularly with regard to its ability to decompose or split ammonia into hydrogen, in particular with regard to a total stream of ammonia formed, for example, by the first part and by the second part, that the reactor does not contain the entire total stream, but only converts the first part of the ammonia into hydrogen, that is, decomposes it, and allows the second part of the ammonia to pass through undecomposed, so that the second part of the ammonia flows through the line element both upstream of the reactor and downstream of the reactor, and is therefore passed through by the reactor. Thus, the second part of the ammonia is also referred to as the ammonia that passes through.

Da der Reaktor den ersten Teil des Ammoniaks in Wasserstoff (H2) zersetzt, das heißt umwandelt, umfasst das Vorkammergemisch den Sauerstoff, das durchgelassene Ammoniak, mithin den zweiten Teil des Ammoniaks, und den Wasserstoff, der aus dem ersten Teil des Ammoniaks gewonnen wurde. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Vorkammergemisch mit Ausnahme des Ammoniaks und mit Ausnahme des Wasserstoffes keinen anderen, weiteren Brennstoff umfasst. Da das Gemisch das Ammoniak und den Wasserstoff umfasst, kann eine besonders vorteilhafte Verbrennung realisiert werden.Since the reactor decomposes, i.e. converts, the first part of the ammonia into hydrogen (H 2 ), the prechamber mixture includes the oxygen, the ammonia passed through, thus the second part of the ammonia, and the hydrogen that was obtained from the first part of the ammonia . It is preferably provided that the prechamber mixture does not contain any other fuel with the exception of the ammonia and the hydrogen. Since the mixture includes the ammonia and the hydrogen, a particularly advantageous combustion can be achieved.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungsstelle stromauf des Reaktors angeordnet ist. Dadurch kann auf einfache Weise eine hinreichende Menge des Ammoniaks unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum eingeleitet werden, so dass ein besonders vorteilhafter Betrieb darstellbar ist.A further embodiment is characterized in that the connection point is arranged upstream of the reactor. This allows a sufficient amount of ammonia to easily enter the combustion chamber, bypassing the antechamber Space can be initiated so that a particularly advantageous operation can be achieved.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass von dem Reaktor, insbesondere direkt, eine Abzweigleitung abzweigt, mittels welcher ein Teil des durchgelassenen Ammoniaks und ein Teil des Wasserstoffs, welcher mittels des Reaktors aus dem aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniak gewonnen wurde, insbesondere direkt, aus dem chemischen Reaktor abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar, insbesondere einleitbar, ist. Beispielsweise können der abgezweigte Wasserstoff und das abgezweigte Ammoniak aus dem Reaktor mittels der Abzweigleitung direkt in den Brennraum oder aber in den Einlasskanal geleitet und so über den Einlasskanal in den Brennraum geführt werden. Diese Ausführungsform ermöglicht auch eine Einbringung des Wasserstoffs in den Brennraum unter Umgehung der Vorkammer, so dass eine besonders vorteilhafte Verbrennung auch in dem Brennraum gewährleistet werden kann. Dadurch können ein effizienter und emissionsarmer Betrieb dargestellt werden.A further embodiment is characterized in that a branch line branches off from the reactor, in particular directly, by means of which part of the ammonia passed through and part of the hydrogen, which was obtained by means of the reactor from the ammonia originating from the tank device, in particular directly, can be branched off from the chemical reactor and introduced, in particular introduced, into the combustion chamber bypassing the antechamber. For example, the branched hydrogen and the branched ammonia from the reactor can be fed directly into the combustion chamber or into the inlet channel by means of the branch line and thus guided into the combustion chamber via the inlet channel. This embodiment also enables the hydrogen to be introduced into the combustion chamber bypassing the antechamber, so that particularly advantageous combustion can also be ensured in the combustion chamber. This allows efficient and low-emission operation to be achieved.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass von dem ersten Leitungselement in Strömungsrichtung des das erste Leitungselement durchströmenden Ammoniaks an einer stromab des Reaktors und stromauf der Vorkammer angeordneten Abzweigstelle eine Führungsleitung abzweigt, mittels welcher an der Abzweigstelle ein Teil des das erste Leitungselement durchströmenden, durchgelassenen Ammoniaks und ein Teil des das erste Leitungselement durchströmenden Wasserstoffs aus dem ersten Leitungselement abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar sind. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise der Wasserstoff auch in den Brennraum eingebracht werden, so dass eine effiziente und emissionsarme Verbrennung gewährleistet werden kann.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that a guide line branches off from the first line element in the flow direction of the ammonia flowing through the first line element at a branch point arranged downstream of the reactor and upstream of the antechamber, by means of which a part of the the The ammonia flowing through the first line element and a portion of the hydrogen flowing through the first line element can be branched off from the first line element and introduced into the combustion chamber bypassing the antechamber. In this way, the hydrogen can also be introduced into the combustion chamber in a particularly simple manner, so that efficient and low-emission combustion can be guaranteed.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, welche wenigstens einen Brennraum und wenigstens eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze aufweist. Die Vorkammerzündkerze weist eine Vorkammer und mehrere Überströmöffnungen auf, über welche die Vorkammer mit dem Brennraum fluidisch verbunden ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Aspekt der Erfindung können auch ohne weiteres auf den zweiten Aspekt der Erfindung übertragen werden und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to an internal combustion engine which has at least one combustion chamber and at least one prechamber spark plug assigned to the combustion chamber. The prechamber spark plug has a prechamber and a plurality of overflow openings, via which the prechamber is fluidly connected to the combustion chamber. The previous and following statements on the first aspect of the invention can also easily be transferred to the second aspect of the invention and vice versa.

Um nun einen besonders vorteilhaften, insbesondere besonders effizienten und emissionsarmen, Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere wenigstens, eine außerhalb des Brennraums und außerhalb der Vorkammer angeordnete und dadurch insbesondere von dem Brennraum und von der Vorkammer unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Tankeinrichtung aufweist, in welche Ammoniak insbesondere Form von NH3 aufnehmbar oder aufgenommen ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem, insbesondere wenigstens oder genau, ein von dem Ammoniak insbesondere in Form von NH3 aus der Tankeinrichtung durchströmbares und direkt in die Vorkammer mündendes Leitungselement auf, in welchem, insbesondere wenigstens, ein von dem Ammoniak aus der Tankeinrichtung durchströmbarer Reaktor, insbesondere chemischer Reaktor, angeordnet ist. Mittels des Reaktors ist zumindest ein Teil des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks in Wasserstoff (H2) zersetzbar, das heißt umwandelbar, welcher mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer einbringbar und somit einleitbar ist. Hierunter ist somit zu verstehen, dass der Wasserstoff, welcher mittels des Reaktors aus dem aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniak gewonnen wird oder wurde, unter Umgehung des Brennraums in die Vorkammer einbringbar ist, so dass der Wasserstoff, welcher mittels des Reaktors aus dem aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniak gewonnen wird oder wurde, auf seinem Weg von den Reaktor in die Vorkammer nicht den Brennraum durchströmt.In order to be able to realize a particularly advantageous, in particular particularly efficient and low-emission, operation of the internal combustion engine, it is provided in the second aspect of the invention that the internal combustion engine, in particular at least, is arranged outside the combustion chamber and outside the antechamber and thereby in particular from the Combustion chamber and different from the antechamber, additionally provided tank device, in which ammonia, in particular in the form of NH 3 , can be absorbed or absorbed. The internal combustion engine also has, in particular at least or precisely, a line element through which the ammonia, in particular in the form of NH 3 , can flow from the tank device and which opens directly into the antechamber, in which, in particular at least, a reactor through which the ammonia can flow from the tank device, in particular chemical reactor is arranged. By means of the reactor, at least part of the ammonia flowing through the line element can be decomposed, that is, converted, into hydrogen (H 2 ), which can be introduced directly into the antechamber by means of the line element and can therefore be introduced. This therefore means that the hydrogen, which is or was obtained by means of the reactor from the ammonia coming from the tank device, can be introduced into the antechamber bypassing the combustion chamber, so that the hydrogen, which is obtained by means of the reactor from the ammonia coming from the tank device The ammonia obtained from the ammonia does not flow through the combustion chamber on its way from the reactor into the antechamber.

Die Vorkammerzündkerze weist dabei eine insbesondere zumindest teilweise in der Vorkammer angeordnete Zündeinrichtung auf, mittels welcher in der Vorkammer wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines zumindest Sauerstoff und den direkt in die Vorkammer eingebrachten Wasserstoff umfassenden, auch als Vorkammergemisch bezeichneten Gemisches erzeugbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekt der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Der zweite Aspekt der Erfindung nützt Ammoniak, um zumindest aus einem Teil des Ammoniaks mit Hilfe des Reaktors Wasserstoff insbesondere in Form von H2 zu gewinnen. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Verbrennung des Vorkammergemisches realisiert werden, so dass ein effizienter und emissionsarmer Betrieb darstellbar ist.The prechamber spark plug has an ignition device, in particular at least partially arranged in the antechamber, by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber for igniting a mixture comprising at least oxygen and the hydrogen introduced directly into the antechamber, also referred to as a prechamber mixture. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa. The second aspect of the invention uses ammonia to obtain hydrogen, in particular in the form of H 2 , from at least part of the ammonia using the reactor. In this way, a particularly advantageous combustion of the prechamber mixture can be achieved, so that efficient and low-emission operation can be achieved.

Das Leitungselement bei dem zweiten Aspekt der Erfindung kann einen insbesondere elektrisch betreibbaren Injektor, das heißt ein insbesondere elektrisch betreibbares Ventilelement aufweisen, mittels welchem beispielsweise der Wasserstoff direkt in die Vorkammer einbringbar ist. Insbesondere kann mittels des Injektors eine Menge des in die Vorkammer direkt einzubringenden Wasserstoffs eingestellt, das heißt gesteuert oder geregelt, werden.The line element in the second aspect of the invention can have an injector that can be operated in particular electrically, that is to say a valve element that can be operated in particular electrically, by means of which, for example, the hydrogen can be introduced directly into the antechamber. In particular, the injector can be used to introduce a quantity of what is to be introduced directly into the antechamber Serstoffs adjusted, that is controlled or regulated.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Motor, Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung weist wenigstens einen Brennraum sowie wenigstens eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine Vorkammer und mehrere Überströmöffnungen aufweist, über welche die Vorkammer mit dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum fluidisch verbunden ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Aspekt und zum zweiten Aspekt der Erfindung sind ohne weiteres auch auf den dritten Aspekt der Erfindung übertragbar und umgekehrt.A third aspect of the invention relates to an internal combustion engine, also referred to as a motor, internal combustion engine or internal combustion engine, in particular for a motor vehicle. The internal combustion engine according to the third aspect of the invention has at least one combustion chamber and at least one prechamber spark plug assigned to the combustion chamber, which has an antechamber and a plurality of overflow openings, via which the prechamber is fluidly connected to the combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber. The previous and following statements on the first aspect and the second aspect of the invention can easily be transferred to the third aspect of the invention and vice versa.

Um nun einen besonders vorteilhaften, insbesondere auch einen besonders effizienten und emissionsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine außerhalb des Brennraums und außerhalb der Vorkammer angeordnete und dadurch von dem Brennraum und von der Vorkammer unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene erste Tankeinrichtung aufweist, in welcher Wasserstoff insbesondere in Form von H2, beispielsweise insbesondere in Form von insbesondere reinem Wasserstoff, aufnehmbar oder aufgenommen ist. Somit ist mittels der ersten Tankeinrichtung Wasserstoff in Form von H2 bereitstellbar. Unter dem Merkmal, dass in der ersten Tankeinrichtung Wasserstoff in Form von H2 aufnehmbar oder aufgenommen ist, ist zu verstehen, dass in der ersten Tankeinrichtung die chemische Verbindung von Wasserstoff mit der Summenformel H2 aufnehmbar oder aufgenommen ist. Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung weist des Weiteren, insbesondere wenigstens oder genau, ein insbesondere direkt in die Vorkammer mündendes Leitungselement auf, mittels welchem der insbesondere von der ersten Tankeinrichtung bereitgestellte Wasserstoff in Form von H2, insbesondere in Form von insbesondere reinem Wasserstoff, aus der ersten Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer einbringbar, das heißt einleitbar ist, insbesondere unter Umgehung des Brennraums. Dies bedeutet, dass der aus der Tankeinrichtung stammende Wasserstoff auf seinem Weg von der ersten Tankeinrichtung über das Leitungselement beziehungsweise durch das Leitungselement hindurch in die Vorkammer den auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum umgeht, mithin nicht durch den Brennraum strömt. Dies bedeutet, dass der aus der ersten Tankeinrichtung stammende Wasserstoff auf seinem Weg aus der ersten Tankeinrichtung in die Vorkammer nicht durch den Brennraum hindurch, das heißt nicht über den Brennraum in die Vorkammer strömt, sondern der aus der ersten Tankeinrichtung stammende Wasserstoff strömt aus der Tankeinrichtung über das Leitungselement direkt in die Vorkammer, ohne dabei durch den Brennraum hindurch zu strömen. Insbesondere ist beziehungsweise wird der aus der aus der ersten Tankeinrichtung stammende Wasserstoff in gasförmigem Zustand des Wasserstoffs mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer einbringbar beziehungsweise eingebracht insbesondere einblasbar beziehungsweise eingeblasen.In order to be able to realize a particularly advantageous, in particular also a particularly efficient and low-emission operation of the internal combustion engine, it is provided in the third aspect of the invention that the internal combustion engine has at least one arranged outside the combustion chamber and outside the antechamber and thereby from the combustion chamber and from the antechamber has different, additionally provided first tank device, in which hydrogen, in particular in the form of H 2 , for example in particular in the form of, in particular, pure hydrogen, can be absorbed or absorbed. Hydrogen in the form of H 2 can thus be provided by means of the first tank device. The feature that hydrogen can be absorbed or absorbed in the form of H 2 in the first tank device is understood to mean that the chemical compound of hydrogen with the molecular formula H 2 can be absorbed or absorbed in the first tank device. The internal combustion engine according to the third aspect of the invention furthermore has, in particular at least or precisely, a line element which in particular opens directly into the antechamber, by means of which the hydrogen provided in particular by the first tank device is in the form of H 2 , in particular in the form of in particular pure hydrogen , can be introduced from the first tank device directly into the antechamber, that is, can be introduced, in particular bypassing the combustion chamber. This means that the hydrogen originating from the tank device on its way from the first tank device via the line element or through the line element into the antechamber bypasses the combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber, and therefore does not flow through the combustion chamber. This means that the hydrogen originating from the first tank device does not flow through the combustion chamber on its way from the first tank device into the antechamber, that is, does not flow into the antechamber via the combustion chamber, but rather the hydrogen originating from the first tank device flows out of the tank device via the line element directly into the antechamber without flowing through the combustion chamber. In particular, the hydrogen originating from the first tank device can be introduced or introduced in the gaseous state of the hydrogen directly into the antechamber by means of the line element, in particular inflated or blown in.

Die Vorkammerzündkerze weist eine insbesondere zumindest teilweise in der Vorkammer angeordnete Zündeinrichtung auf, mittels welcher in der Vorkammer wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines zumindest Sauerstoff und den direkt in die Vorkammer eingebrachten und aus der Tankeinrichtung stammenden Wasserstoff umfassenden, auch als Vorkammergemisch bezeichneten Gemisches erzeugbar ist. The prechamber spark plug has an ignition device, in particular at least partially arranged in the antechamber, by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber for igniting a mixture comprising at least oxygen and the hydrogen coming directly into the antechamber and originating from the tank device, also referred to as a prechamber mixture.

Insbesondere ist mittels des Leitungselements der Wasserstoff in Form von H2, also in Form von insbesondere reinem Wasserstoff, aus der ersten Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer einbringbar. Dies bedeutet, dass der Wasserstoff, welcher mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer eingeleitet wird, aus der ersten Tankeinrichtung stammt und nicht oder nicht nur aus einem von Wasserstoff unterschiedlichen Stoff erzeugt wird, indem der Stoff in Wasserstoff umgewandelt wird.In particular, the hydrogen in the form of H 2 , in particular in the form of pure hydrogen, can be introduced from the first tank device directly into the antechamber by means of the line element. This means that the hydrogen, which is introduced directly into the antechamber by means of the line element, comes from the first tank device and is not or is not only produced from a substance different from hydrogen by converting the substance into hydrogen.

Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem, insbesondere wenigstens, eine außerhalb des Brennraums und außerhalb der Vorkammer angeordnete und dadurch von dem Brennraum und von der Vorkammer unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene, zweite Tankeinrichtung auf, welche insbesondere zusätzlich zu der ersten Tankeinrichtung vorgesehen sein kann. Insbesondere ist in der ersten Tankeinrichtung insbesondere mit Ausnahme von technisch unvermeidbaren Verunreinigungen ausschließlich der Wasserstoff, insbesondere reiner Wasserstoff, aufgenommen.The internal combustion engine also has, in particular at least, a second tank device which is arranged outside the combustion chamber and outside the antechamber and is therefore different from the combustion chamber and from the antechamber and which can in particular be provided in addition to the first tank device. In particular, only hydrogen, in particular pure hydrogen, is contained in the first tank device, with the exception of technically unavoidable impurities.

In der zweiten Tankeinrichtung ist Ammoniak, insbesondere in Form von NH3, insbesondere in Form von insbesondere reinem Ammoniak aufgenommen. Mit dem in der zweiten Tankeinrichtung aufnehmbaren oder aufgenommenen Ammoniak ist die chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Summenformel NH3 zu verstehen. Somit ist beispielsweise in der zweiten Tankeinrichtung insbesondere mit Ausnahme von technisch unvermeidbaren Verunreinigungen ausschließlich Ammoniak, insbesondere reines Ammoniak aufnehmbar oder aufgenommen.Ammonia, in particular in the form of NH 3 , in particular in the form of, in particular, pure ammonia, is accommodated in the second tank device. The ammonia that can be absorbed or absorbed in the second tank device is to be understood as the chemical combination of nitrogen and hydrogen with the molecular formula NH 3 . Thus, for example, only ammonia, in particular pure ammonia, can be absorbed or absorbed in the second tank device, in particular with the exception of technically unavoidable impurities.

Die Verbrennungskraftmaschine weist des Weiteren eine Leitungseinrichtung auf, welche insbesondere zusätzlich zu dem Leitungselement vorgesehen ist. Mittels der Leitungseinrichtung ist das insbesondere von der zweiten Tankeinrichtung bereitgestellte oder bereitstellbare Ammoniak insbesondere in Form von NH3, insbesondere in Form von insbesondere reinem Ammoniak, aus der zweiten Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer und/oder unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar und somit einleitbar, insbesondere einblasbar. Beispielsweise ist mittels der Leitungseinrichtung der aus der zweiten Tankeinrichtung stammende Ammoniak in gasförmigem Zustand des Ammoniaks direkt in die Vorkammer und/oder unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar und somit einblasbar. Unter dem Merkmal, dass das aus der zweiten Tankeinrichtung stammende Ammoniak mittels der Leitungseinrichtung direkt in die Vorkammer einleitbar und somit einbringbar ist, insbesondere unter Umgehung des Brennraums, ist, wie zuvor bereits in Bezug auf den aus der ersten Tankeinrichtung stammende Wasserstoff beschrieben, zu verstehen, dass das Ammoniak auf seinem Weg aus der zweiten Tankeinrichtung durch die Leitungseinrichtung beziehungsweise über die Leitungseinrichtung in die Vorkammer den Brennraum umgeht und somit nicht durch den Brennraum beziehungsweise über den Brennraum in die Vorkammer einströmt, sondern das aus der zweiten Tankeinrichtung stammende Ammoniak strömt auf seinem Weg durch die Leitungseinrichtung hindurch in die Vorkammer, ohne hierbei durch den Brennraum hindurch zu strömen. Unter dem Merkmal, dass alternativ oder zusätzlich das aus der zweiten Tankeinrichtung stammende Ammoniak mittels der Leitungseinrichtung unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar ist, ist zu verstehen, dass beispielsweise das Ammoniak auf seinem Weg aus der zweiten Tankeinrichtung durch die Leitungseinrichtung hindurch, das heißt über die Leitungseinrichtung in den Brennraum die Vorkammer umgeht, mithin nicht durch die Vorkammer hindurch strömt. Dabei ist es denkbar, dass beispielsweise die Leitungseinrichtung direkt in den Brennraum mündet, so dass das aus der zweiten Tankeinrichtung stammende und die Leitungseinrichtung durchströmende Ammoniak direkt in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingeblasen, wird, ohne dabei über den zuvor genannten Einlasskanal in den Brennraum einzuströmen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das aus der zweiten Tankeinrichtung stammende Ammoniak mittels der Leitungseinrichtung direkt in den Einlasskanal eingeleitet beziehungsweise eingeblasen, wird, und in der Folge über den Einlasskanal in den Brennraum eingeleitet wird, wobei das aus der zweiten Tankeinrichtung stammende Ammoniak auch hierbei die Vorkammer umströmt, mithin nicht über die Vorkammer in den Brennraum strömt. Beispielsweise ist in dem Leitungselement ein insbesondere elektrisch betreibbarer Injektor, das heißt ein insbesondere elektrisch betreibbares, betätigbares oder bewegbares, erstes Ventilelement angeordnet, mittels welchem eine Menge des direkt in die Vorkammer einzubringenden Wasserstoffs einstellbar, insbesondere zu regeln oder zu steuern, ist. Alternativ oder zusätzlich kann in der Leitungseinrichtung ein insbesondere elektrisch betreibbarer, zweiter Injektor, das heißt ein insbesondere elektrisch betreibbares zweites Ventilelement angeordnet sein, mittels welchem eine Menge des direkt in die Vorkammer und/oder unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einzubringenden Ammoniaks einstellbar, insbesondere zu regeln oder zu steuern, ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung, des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Dadurch, dass bei dem dritten Aspekt der Erfindung der aus der ersten Tankeinrichtung stammende Wasserstoff direkt in die Vorkammer eingeleitet wird, so dass das Vorkammergemisch den Wasserstoff und den Sauerstoff sowie beispielsweise auch das Ammoniak insbesondere aus der zweiten Tankeinrichtung umfasst, kann eine besonders vorteilhafte Verbrennung gewährleistet werden, so dass ein besonders effizienter und emissionsarmer Betrieb darstellbar ist. Es ist denkbar, dass das Vorkammergemisch mit Ausnahme des aus der ersten Tankeinrichtung stammenden Wasserstoffs keinen anderen, weiteren Brennstoff aufweist oder das Vorkammergemisch weist außer dem aus der ersten Tankeinrichtung stammenden Wasserstoff und außer dem aus der zweiten Tankeinrichtung stammenden Ammoniak keinen anderen, weiteren Brennstoff auf.The internal combustion engine further has a line device, which is provided in particular in addition to the line element. By means of the line device, the ammonia which is provided or can be provided by the second tank device, in particular in the form of NH 3 , in particular in the form of in particular pure ammonia, can be introduced from the second tank device directly into the antechamber and/or into the combustion chamber bypassing the antechamber and thus can be introduced, in particular inflatable. For example, by means of the line device, the ammonia originating from the second tank device can be introduced in the gaseous state of the ammonia directly into the antechamber and/or bypassing the antechamber into the combustion chamber and can therefore be blown in. The feature that the ammonia coming from the second tank device can be introduced directly into the antechamber by means of the line device and can therefore be introduced, in particular bypassing the combustion chamber, is to be understood as already described above with regard to the hydrogen coming from the first tank device that the ammonia bypasses the combustion chamber on its way out of the second tank device through the line device or via the line device into the antechamber and therefore does not flow into the antechamber through the combustion chamber or via the combustion chamber, but rather the ammonia originating from the second tank device flows on its Path through the line device into the antechamber without flowing through the combustion chamber. The feature that alternatively or additionally the ammonia originating from the second tank device can be introduced into the combustion chamber by means of the line device, bypassing the antechamber, is to be understood as meaning that, for example, the ammonia passes through the line device on its way out of the second tank device, that is to say bypasses the antechamber via the line device into the combustion chamber, and therefore does not flow through the antechamber. It is conceivable that, for example, the line device opens directly into the combustion chamber, so that the ammonia originating from the second tank device and flowing through the line device is introduced, in particular blown, directly into the combustion chamber, without flowing into the combustion chamber via the aforementioned inlet channel . Alternatively or additionally, it is conceivable that the ammonia originating from the second tank device is introduced or blown directly into the inlet channel by means of the line device, and is subsequently introduced into the combustion chamber via the inlet channel, with the ammonia originating from the second tank device also being introduced The flow flows around the antechamber and therefore does not flow via the antechamber into the combustion chamber. For example, an injector that is in particular electrically operable, that is to say a first valve element that is in particular electrically operable, actuable or movable, is arranged in the line element, by means of which an amount of the hydrogen to be introduced directly into the antechamber can be adjusted, in particular regulated or controlled. Alternatively or additionally, an in particular electrically operable, second injector, that is to say a particularly electrically operable second valve element, can be arranged in the line device, by means of which an amount of the ammonia to be introduced directly into the antechamber and/or bypassing the antechamber into the combustion chamber can be adjusted, in particular to regulate or control. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention, the second aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the third aspect of the invention and vice versa. The fact that, in the third aspect of the invention, the hydrogen coming from the first tank device is introduced directly into the antechamber, so that the prechamber mixture includes the hydrogen and the oxygen as well as, for example, the ammonia, in particular from the second tank device, a particularly advantageous combustion can be ensured so that particularly efficient and low-emission operation can be achieved. It is conceivable that the prechamber mixture does not have any other fuel other than the hydrogen coming from the first tank device, or the prechamber mixture has no other fuel other than the hydrogen coming from the first tank device and the ammonia coming from the second tank device.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Verbrennungsmotor, Motor oder Brennkraftmaschine bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist wenigstens einen auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum sowie wenigstens eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine Vorkammer und mehrere Überströmöffnungen aufweist, über welche die Vorkammer mit dem Brennraum fluidisch verbunden ist. Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist auch eine insbesondere zumindest teilweise in der Vorkammer angeordnete Zündeinrichtung auf, mittels welcher in der Vorkammer wenigstens ein Zündfunke zum Zünden eines insbesondere in der Vorkammer aufnehmbaren oder aufgenommenen Gemisches erzeugbar ist.A fourth aspect of the invention relates to an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, motor or internal combustion engine, in particular for a motor vehicle. The internal combustion engine according to the fourth aspect of the invention has at least one combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber, and at least one prechamber spark plug assigned to the combustion chamber, which has an antechamber and a plurality of overflow openings, via which the antechamber is fluidly connected to the combustion chamber. The internal combustion engine according to the fourth aspect of the invention also has an ignition device, in particular at least partially arranged in the antechamber, by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber for igniting a mixture that can be accommodated or received in particular in the antechamber.

Das Gemisch wird auch als Vorkammergemisch bezeichnet. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten, zweiten und dritten Aspekt der Erfindung sind ohne weiteres auch auf den vierten Aspekt der Erfindung übertragbar und umgekehrt.The mixture is also referred to as a pre-chamber mixture. The previous and following statements on the first, second and third aspects of the invention are also readily available on the four th aspect of the invention can be transferred and vice versa.

Um nun einen besonders vorteilhaften, insbesondere einen besonders emissionsarmen und effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist bei dem vierten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere wenigstens, eine außerhalb des Brennraums und außerhalb der Vorkammer angeordnete und dadurch von dem Brennraum und von der Vorkammer unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Tankeinrichtung aufweist, in welcher Ammoniak insbesondere in Form von NH3, also in Form von insbesondere reinem Ammoniak aufnehmbar oder aufgenommen ist. Unter dem insbesondere in Form von NH3 in der Tankeinrichtung aufgenommenen oder aufnehmbaren Ammoniak ist somit die chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Summenformel NH3 zu verstehen. Dies bedeutet insbesondere, dass in der Tankeinrichtung bereits Ammoniak (NH3) und nicht oder nicht nur ein von Ammoniak unterschiedlicher Stoff aufnehmbar oder aufgenommen ist, aus welchem beispielsweise durch Zersetzen und/oder Umwandeln des Stoffes Ammoniak in Form von NH3 erzeugt, das heißt gewonnen wird.In order to be able to realize a particularly advantageous, in particular a particularly low-emission and efficient operation of the internal combustion engine, it is provided in the fourth aspect of the invention that the internal combustion engine, in particular at least one, is arranged outside the combustion chamber and outside the antechamber and is thereby separated from the combustion chamber and has a tank device that is different from the antechamber and is additionally provided, in which ammonia can be absorbed or absorbed, in particular in the form of NH 3 , i.e. in the form of in particular pure ammonia. The ammonia absorbed or absorbable in the tank device, particularly in the form of NH 3 , is therefore understood to mean the chemical combination of nitrogen and hydrogen with the molecular formula NH 3 . This means in particular that ammonia (NH 3 ) and not or not only a substance different from ammonia can already be absorbed or absorbed in the tank device, from which ammonia is produced in the form of NH 3 , for example by decomposing and / or converting the substance, that is is won.

Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist des Weiteren, insbesondere wenigstens oder genau, ein von dem Ammoniak aus der auch als Tank bezeichneten Tankeinrichtung insbesondere in Form von NH3 durchströmbares Leitungselement auf, in welchem ein, insbesondere chemischer, Reaktor angeordnet ist, welcher dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks in Wasserstoff (H2) zu zersetzen, das heißt umzuwandeln und einen zweiten Teil des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks insbesondere unzersetzt beziehungsweise nicht umgewandelt durchzulassen, so dass mittels des Leitungselements das durchgelassene Ammoniak und der Wasserstoff, der mittels des Reaktors aus dem aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniak dadurch gewonnen beziehungsweise erzeugt wurde, dass mittels des Reaktors das aus der Tankeinrichtung stammende Ammoniak in Wasserstoff umgewandelt, das heißt zersetzt wurde, unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar, das heißt einleitbar ist. Insbesondere können der Wasserstoff und das durchgelassene Ammoniak mittels des Leitungselements unter Umgehung der Vorkammer in gasförmigem Zustand des Wasserstoffes und des Ammoniaks in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingeblasen, werden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung, des zweiten Aspekts der Erfindung und des dritten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile oder vorteilhafte Ausgestaltungen des vierten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.The internal combustion engine according to the fourth aspect of the invention furthermore has, in particular at least or exactly, a line element through which the ammonia from the tank device, also referred to as a tank, can flow, in particular in the form of NH 3 , in which a, in particular chemical, reactor is arranged, which is designed to decompose, i.e. convert, a first part of the ammonia flowing through the line element into hydrogen (H 2 ) and to allow a second part of the ammonia flowing through the line element to pass through, in particular undecomposed or not converted, so that the ammonia and the ammonia passed through by means of the line element Hydrogen, which was obtained or generated by means of the reactor from the ammonia coming from the tank device by converting the ammonia coming from the tank device into hydrogen, that is to say decomposed, by means of the reactor, which can be introduced into the combustion chamber, that is, can be introduced, bypassing the antechamber is. In particular, the hydrogen and the ammonia passed through can be introduced, in particular blown, into the combustion chamber by means of the line element, bypassing the antechamber in the gaseous state of the hydrogen and the ammonia. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention, the second aspect of the invention and the third aspect of the invention are to be viewed as advantages or advantageous embodiments of the fourth aspect of the invention and vice versa.

Unter dem Merkmal, dass das durchgelassene Ammoniak und der Wasserstoff mittels des Leitungselements unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar sind, ist zu verstehen, dass das aus der Tankeinrichtung stammende Ammoniak auf seinem Weg aus der Tankeinrichtung durch das Leitungselement hindurch in den Brennraum und der aus dem Ammoniak erzeugte Wasserstoff auf seinem Weg von dem Reaktor über das Leitungselement in den Brennraum nicht die Vorkammer durchströmen, das heißt, nicht über die Vorkammer in den Brennraum einströmen, sondern die Vorkammer umgehen. Beispielsweise werden Wasserstoff und das Ammoniak mittels des Leitungselements direkt in den Brennraum eingeblasen, insbesondere eingebracht, insbesondere unter Umgehung des zuvor beschriebenen Einlasskanals. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Wasserstoff und das Ammoniak mittels des Leitungselements direkt in den zuvor genannten Einlasskanal eingebracht, insbesondere eingeblasen, werden und somit über den Einlasskanal in den Brennraum eingeleitet werden, wobei auch hier das Ammoniak und der Wasserstoff die Vorkammer umgehen, mithin nicht über die Vorkammer in den Brennraum einströmen. Durch Einbringen des Wasserstoffs und des Ammoniaks in den Brennraum kann ein auch als Hauptgemisch bezeichnetes Brennraumgemisch erzeugt werden, welches das in den Brennraum unter Umgehung der Vorkammer eingeleitete Ammoniak und den in den Brennraum unter Umgehung der Vorkammer eingeleiteten Wasserstoff sowie beispielsweise Sauerstoff umfasst. Insbesondere umfasst das Brennraumgemisch Luft, welche den genannten Sauerstoff umfasst. Der Sauerstoff beziehungsweise die Luft wird beispielsweise über den Einlasskanal in den Brennraum eingeleitet. Zumindest ein Teil des Brennraumgemisches strömt über die Überströmöffnungen aus dem Brennraum in die Vorkammer, wobei der Teil des Brennraumgemisches dann das zuvor genannte, auch als Vorkammergemisch bezeichnete Gemisch, welches in der Vorkammer aufnehmbar oder aufgenommen ist, bildet oder ist. Mittels des Zündfunkens kann dann das Vorkammergemisch in der Vorkammer entzündet werden. Hierdurch wird das Vorkammergemisch verbrannt. Daraus resultieren auch als brennende Fackeln bezeichnete Flammen, die die Überströmöffnungen durchströmen und somit über die Überströmöffnungen in den Brennraum strömen. In dem Brennraum zünden die Flammen das in dem Brennraum verbliebene Brennraumgemisch, das in der Folge verbrannt wird. Durch Verwendung sowohl des Ammoniaks als auch des Wasserstoffes kann eine besonders vorteilhafte Verbrennung realisiert werden, so dass ein besonders effizienter und emissionsarmer Betrieb dargestellt werden kann.The feature that the passed ammonia and the hydrogen can be introduced into the combustion chamber by means of the line element, bypassing the antechamber, is to be understood as meaning that the ammonia originating from the tank device passes through the line element into the combustion chamber on its way out of the tank device Hydrogen generated from the ammonia does not flow through the antechamber on its way from the reactor via the line element into the combustion chamber, that is, it does not flow into the combustion chamber via the antechamber, but rather bypasses the antechamber. For example, hydrogen and the ammonia are blown, in particular introduced, directly into the combustion chamber by means of the line element, in particular bypassing the previously described inlet channel. Alternatively or additionally, it is conceivable that the hydrogen and the ammonia are introduced, in particular blown, directly into the aforementioned inlet channel by means of the line element and are thus introduced into the combustion chamber via the inlet channel, with the ammonia and the hydrogen here also bypassing the antechamber , and therefore do not flow into the combustion chamber via the antechamber. By introducing the hydrogen and ammonia into the combustion chamber, a combustion chamber mixture, also referred to as the main mixture, can be produced, which comprises the ammonia introduced into the combustion chamber bypassing the antechamber and the hydrogen introduced into the combustion chamber bypassing the antechamber, as well as, for example, oxygen. In particular, the combustion chamber mixture includes air, which includes the mentioned oxygen. The oxygen or air is introduced into the combustion chamber via the inlet channel, for example. At least part of the combustion chamber mixture flows from the combustion chamber into the antechamber via the overflow openings, with the part of the combustion chamber mixture then forming or being the previously mentioned mixture, also referred to as the prechamber mixture, which can be accommodated or accommodated in the antechamber. The prechamber mixture can then be ignited in the prechamber using the ignition spark. This causes the prechamber mixture to be burned. This results in flames, also known as burning flares, which flow through the overflow openings and thus flow into the combustion chamber via the overflow openings. In the combustion chamber, the flames ignite the combustion chamber mixture remaining in the combustion chamber, which is subsequently burned. By using both ammonia and hydrogen, a particularly advantageous combustion can be achieved, so that particularly efficient and low-emission operation can be achieved.

Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Brennkraftmaschine, Verbrennungsmotor oder Motor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung weist wenigstens einen Brennraum sowie wenigstens eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine Vorkammer und mehrere Überströmöffnungen umfasst. Über die Überströmöffnungen ist die Vorkammer mit dem Brennraum, welcher auch als Hauptbrennraum bezeichnet wird, fluidisch verbunden. Bei dem fünften Aspekt der Erfindung ist außerdem eine insbesondere zumindest teilweise in der Vorkammer angeordnete Zündeinrichtung vorgesehen, mittels welcher in der Vorkammer wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines auch als Vorkammergemisch bezeichneten, in der Vorkammer aufnehmbaren oder aufgenommenen Gemisches erzeugbar ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Aspekt, zum zweiten Aspekt, zum dritten Aspekt und zum vierten Aspekt der Erfindung sind ohne weiteres auch auf den fünften Aspekt der Erfindung übertragbar und umgekehrt. Um nun einen besonders vorteilhaften, insbesondere einen besonders effizienten und emissionsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist bei dem fünften Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere wenigstens, eine außerhalb des Brennraums und außerhalb der Vorkammer angeordnete und dadurch von dem Brennraum und von der Vorkammer unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Tankeinrichtung aufweist, in welcher Ammoniak insbesondere in Form von NH3, insbesondere in Form von insbesondere reinem Ammoniak, aufnehmbar oder aufgenommen ist. Mit dem in der Tankeinrichtung aufgenommenen oder aufnehmbaren Ammoniak ist die chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Summenformel NH3 gemeint.A fifth aspect of the invention relates to an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, internal combustion engine or motor, in particular for a motor vehicle. The internal combustion engine according to the fifth aspect of the invention has at least one combustion chamber and at least one prechamber spark plug assigned to the combustion chamber, which includes an antechamber and a plurality of overflow openings. The antechamber is fluidly connected to the combustion chamber, which is also referred to as the main combustion chamber, via the overflow openings. In the fifth aspect of the invention, an ignition device is also provided, in particular at least partially arranged in the antechamber, by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber for igniting a mixture, also referred to as a prechamber mixture, which can be accommodated or received in the antechamber. The previous and following statements on the first aspect, the second aspect, the third aspect and the fourth aspect of the invention can easily be transferred to the fifth aspect of the invention and vice versa. In order to be able to realize a particularly advantageous, in particular a particularly efficient and low-emission operation of the internal combustion engine, it is provided in the fifth aspect of the invention that the internal combustion engine, in particular at least, is arranged outside the combustion chamber and outside the antechamber and is thereby separated from the combustion chamber and has a tank device that is different from the antechamber and is additionally provided, in which ammonia, in particular in the form of NH 3 , in particular in the form of, in particular, pure ammonia, can be absorbed or absorbed. The ammonia absorbed or absorbable in the tank device refers to the chemical combination of nitrogen and hydrogen with the molecular formula NH 3 .

Bei dem fünften Aspekt der Erfindung weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens oder genau, ein von dem Ammoniak aus der auch als Tank bezeichneten Tankeinrichtung, mithin von der Tankeinrichtung bereitgestellten Ammoniak insbesondere in Form von NH3, insbesondere in Form von insbesondere reinem Ammoniak, durchströmbares Leitungselement auf, in welchem ein insbesondere chemischer Reaktor angeordnet ist. Der Reaktor ist dazu ausgebildet, zumindest einen Teil des das Leitungselement durchströmenden und aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniaks in Wasserstoff zu zersetzen, das heißt umzuwandeln, so dass mittels Leitungselements der Wasserstoff direkt in die Vorkammer und/oder unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Wasserstoff, welcher aus dem aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniak dadurch gewonnen beziehungsweise erzeugt wurde, dass zumindest ein Teil des aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniaks mittels des Reaktors in Wasserstoff umgewandelt wird, mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer und somit unter Umgehung des Brennraums einbringbar und somit einleitbar ist, insbesondere beispielsweise in gasförmiger Form, das heißt in gasförmigen Zustand des Wasserstoffs, so dass der Wasserstoff mittels des Leitungselements direkt in die Vorkammer eingeblasen werden kann. Unter dem Merkmal, dass der auf die beschriebene Weise erzeugte Wasserstoff direkt in die Vorkammer und somit unter Umgehung des Brennraums in die Vorkammer einbringbar, insbesondere einblasbar, ist, ist zu verstehen, dass der Wasserstoff auf seinem Weg von dem Reaktor durch das Leitungselement hindurch, das heißt über das Leitungselement in die Vorkammer den Brennraum umgeht, das heißt nicht über den Brennraum in die Vorkammer strömt.In the fifth aspect of the invention, the internal combustion engine has at least or precisely a line element through which the ammonia from the tank device, also referred to as a tank, and therefore ammonia provided by the tank device, in particular in the form of NH 3 , in particular in the form of in particular pure ammonia, can flow, in which a chemical reactor in particular is arranged. The reactor is designed to decompose, that is to convert, at least part of the ammonia flowing through the line element and originating from the tank device into hydrogen, so that the hydrogen can be introduced directly into the antechamber and/or into the combustion chamber bypassing the antechamber by means of the line element . This is to be understood in particular as meaning that the hydrogen, which was obtained or generated from the ammonia originating from the tank device by converting at least part of the ammonia originating from the tank device into hydrogen by means of the reactor, is fed directly into the antechamber by means of the line element can therefore be introduced bypassing the combustion chamber and can therefore be introduced, in particular, for example, in gaseous form, that is to say in the gaseous state of the hydrogen, so that the hydrogen can be blown directly into the antechamber by means of the line element. The feature that the hydrogen produced in the manner described can be introduced, in particular blown, directly into the antechamber and thus bypassing the combustion chamber, means that the hydrogen passes through the line element on its way from the reactor, that is, it bypasses the combustion chamber via the line element into the antechamber, that is, it does not flow into the antechamber via the combustion chamber.

Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise der aus dem aus der Tankeinrichtung stammende Ammoniak gewonnene Wasserstoff mittels des Leitungselements direkt in den Brennraum eingebracht werden, und zwar unter Umgehung der Vorkammer, wobei der Wasserstoff in gasförmigem Zustand des Wasserstoffs direkt in den Brennraum einbringbar und somit einblasbar sein kann. Dies bedeutet, dass beispielsweise der Wasserstoff auf seinem Weg von dem Reaktor durch das Leitungselement hindurch in den Brennraum die Vorkammer umgeht, mithin nicht die Vorkammer durchströmt und somit unter Umgehung der Vorkammer direkt in den Brennraum eingeleitet wird, insbesondere auch unter Umgehung des zuvor genannten Einlasskanals. Alternativ oder zusätzlich wird beispielsweise der Wasserstoff mittels des Leitungselements direkt in den Einlasskanal eingebracht, insbesondere eingeblasen, insbesondere in gasförmigen Zustand des Wasserstoffs, so dass beispielsweise der Wasserstoff auf seinem Weg aus dem Reaktor durch das Leitungselement hindurch in den Einlasskanal die Vorkammer umgeht und dabei über den Einlasskanal in den Brennraum eingebracht beziehungsweise eingeleitet, wird. Wieder in anderen Worten ist es denkbar, dass mittels des Leitungselements der Wasserstoff unter Umgehung der Vorkammer in den Einlasskanal oder über den Einlasskanal in den Brennraum einbringbar ist, wodurch der Wasserstoff mittels des Leitungselements, insbesondere direkt in den Brennraum einbringbar ist, insbesondere in gasförmigem Zustand des Wasserstoffs.Alternatively or additionally, for example, the hydrogen obtained from the ammonia coming from the tank device can be introduced directly into the combustion chamber by means of the line element, bypassing the antechamber, whereby the hydrogen in the gaseous state of the hydrogen can be introduced directly into the combustion chamber and can therefore be blown in . This means that, for example, the hydrogen on its way from the reactor through the line element into the combustion chamber bypasses the antechamber, therefore does not flow through the antechamber and is therefore introduced directly into the combustion chamber, bypassing the antechamber, in particular also bypassing the aforementioned inlet channel . Alternatively or additionally, for example, the hydrogen is introduced directly into the inlet channel by means of the line element, in particular blown in, in particular in the gaseous state of the hydrogen, so that, for example, the hydrogen on its way out of the reactor through the line element into the inlet channel bypasses the antechamber and thereby passes over introduced or introduced into the inlet channel into the combustion chamber. Again, in other words, it is conceivable that the hydrogen can be introduced into the inlet channel by means of the line element, bypassing the antechamber, or into the combustion chamber via the inlet channel, whereby the hydrogen can be introduced into the combustion chamber by means of the line element, in particular directly, in particular in the gaseous state of hydrogen.

Bei dem fünften Aspekt der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine eine Umgehungsleitung aufweist, die an einer ersten Verbindungsstelle und an einer von der ersten Verbindungsstelle beabstandeten, zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Leitungselement verbunden ist. In Strömungsrichtung des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks ist die erste Verbindungsstelle stromauf des Reaktors angeordnet. Die Strömungsrichtung des das Leitungselement durchströmenden Ammoniaks und des das Leitungselement durchströmenden Wasserstoffs ist die zweite Verbindungsstelle stromab des Reaktors und insbesondere stromauf der Vorkammer und/oder des Brennraum und/oder des Einlasskanals angeordnet. Insbesondere ist die erste Verbindungsstelle stromab der Tankeinrichtung angeordnet. Mittels der Umgehungsleitung kann zumindest ein Teil des das Leitungselement durchströmenden und aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniaks an der ersten Verbindungsstelle aus dem Leitungselement abgezweigt und in die Umgehungsleitung eingeleitet werden. Das an der Verbindungsstelle aus dem Leitungselement abgezweigte und in die Umgehungsleitung eingeleitete Ammoniak kann die Umgehungsleitung durchströmen und wird mittels der Umgehungsleitung unter Umgehung des Reaktors, das heißt ohne durch den Reaktor hindurch zu strömen und somit ohne mittels des Reaktors in Wasserstoff umgewandelt zu werden, zu der zweiten Verbindungsstelle geführt werden und an der zweiten Verbindungsstelle in das Leitungselement (wieder) eingeleitet werden. Vorzugsweise ist die Umgehungsleitung frei von einem Reaktor, welcher dazu ausgebildet ist, das die Umgehungsleitung durchströmende Ammoniak gezielt in Wasserstoff umzuwandeln, das heißt zu zersetzen. Somit wird vermieden, dass das die Umgehungsleitung durchströmende Ammoniak in Wasserstoff zersetzt wird. Somit kann beispielsweise stromab des Reaktors in dem Leitungselement ein besonders vorteilhaftes Brennstoffgemisch gebildet werden, welches den Wasserstoff umfasst, der mittels des Reaktors aus dem aus der Tankeinrichtung stammenden Ammoniak erzeugt wird. Ferner umfasst das Brennstoffgemisch die Umgehungsleitung durchströmende und somit den Reaktor umgehende Ammoniak. In der Folge kann auf besonders einfache Weise ein besonders vorteilhafter, insbesondere ein besonders effizienter und emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden. Insbesondere durch Verwendung des Wasserstoffs kann eine besonders vorteilhafte Verbrennung gewährleistet werden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts, des zweiten Aspekts, des dritten Aspekts und des vierten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des fünften Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In the fifth aspect of the invention it is further provided that the internal combustion engine has a bypass line which is fluidly connected to the line element at a first connection point and at a second connection point spaced apart from the first connection point. In the direction of flow of the Lei Ammonia flowing through the device element, the first connection point is arranged upstream of the reactor. The flow direction of the ammonia flowing through the line element and the hydrogen flowing through the line element is the second connection point downstream of the reactor and in particular upstream of the antechamber and / or the combustion chamber and / or the inlet channel. In particular, the first connection point is arranged downstream of the tank device. By means of the bypass line, at least part of the ammonia flowing through the line element and originating from the tank device can be branched off from the line element at the first connection point and introduced into the bypass line. The ammonia branched off from the line element at the connection point and introduced into the bypass line can flow through the bypass line and is converted into hydrogen by means of the bypass line, bypassing the reactor, that is to say without flowing through the reactor and thus without being converted into hydrogen by means of the reactor the second connection point are guided and are (re)introduced into the line element at the second connection point. The bypass line is preferably free of a reactor which is designed to specifically convert the ammonia flowing through the bypass line into hydrogen, that is to say to decompose it. This prevents the ammonia flowing through the bypass line from being decomposed into hydrogen. Thus, for example, a particularly advantageous fuel mixture can be formed in the line element downstream of the reactor, which comprises the hydrogen which is generated by means of the reactor from the ammonia originating from the tank device. Furthermore, the fuel mixture includes ammonia flowing through the bypass line and thus bypassing the reactor. As a result, particularly advantageous, particularly efficient and low-emission operation of the internal combustion engine can be achieved in a particularly simple manner. Particularly by using hydrogen, particularly advantageous combustion can be ensured. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect, the second aspect, the third aspect and the fourth aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the fifth aspect of the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer dritten der Verbrennungskraftmaschine;
  • 4 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer vierten der Verbrennungskraftmaschine; und
  • 5 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Leitungsbereichs der Verbrennungskraftmaschine; und
  • 6 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Leitungsbereichs.
The drawing shows in:
  • 1 a detail of a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle;
  • 2 a detail of a schematic representation of a second embodiment of the internal combustion engine;
  • 3 a detail of a schematic representation of a third internal combustion engine;
  • 4 a detail of a schematic representation of a fourth internal combustion engine; and
  • 5 a detail of a schematic representation of a first embodiment of a line area of the internal combustion engine; and
  • 6 a partial schematic representation of a second embodiment of the line area.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer auch als Verbrennungsmotor, Brennkraftmaschine oder Motor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das insbesondere als Kraftwagen, ganz insbesondere als Personenkraftwagen, oder aber als Nutzfahrzeug, insbesondere als Lastkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine 10 aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist wenigstens einen Brennraum 12 auf, welcher teilweise durch einen Zylinder 14 und teilweise durch einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder 14 aufgenommenen Kolben 16 gebildet oder begrenzt ist. Der Zylinder 14 ist, insbesondere direkt, durch einen als Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildeten Motorblock 18 der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere direkt, gebildet oder begrenzt. Begrenzt ist der Brennraum 12 auch teilweise durch ein Brennraumdach 20. Das Brennraumdach ist beispielsweise durch einen Zylinderkopf 22 der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet. Der Zylinderkopf 22 ist ein vorzugsweise separat von dem Motorblock 18 ausgebildetes oder mit dem Motorblock verbundenes Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine 10. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 laufen in dem Brennraum 12 Verbrennungsvorgänge ab. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere genau, einer der Verbrennungsvorgänge abläuft. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist beispielsweise als 4-Takt-Motor ausgebildet. Ein 2-Takt-Motor wäre selbstverständlich auch möglich. Bei dem jeweiligen Verbrennungsvorgang wird in dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum 12 ein auch als Hauptgemisch bezeichnetes Brennraumgemisch verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert. 1 shows a section of a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine 10, also referred to as an internal combustion engine, internal combustion engine or motor, in particular of a motor vehicle. This means that the motor vehicle, which is designed in particular as a motor vehicle, in particular as a passenger car, or as a commercial vehicle, in particular as a truck, has the internal combustion engine 10 in its completely manufactured state and can be driven by means of the internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 has at least one combustion chamber 12, which is formed or limited partly by a cylinder 14 and partly by a piston 16 accommodated in the cylinder 14 in a translationally movable manner. The cylinder 14 is formed or limited, in particular directly, by an engine block 18 of the internal combustion engine 10 designed as a cylinder housing, in particular as a cylinder crankcase. The combustion chamber 12 is also partially limited by a combustion chamber roof 20. The combustion chamber roof is, for example, by a cylinder head 22 of the internal combustion engine 10 educated. The cylinder head 22 is a housing element of the internal combustion engine 10, which is preferably designed separately from the engine block 18 or is connected to the engine block. During a fired operation of the internal combustion engine 10, combustion processes take place in the combustion chamber 12. In particular, it is provided that one of the combustion processes takes place, in particular precisely, within a respective working cycle of the internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is designed, for example, as a 4-stroke engine. A 2-stroke engine would of course also be possible. During the respective combustion process, a combustion chamber mixture, also referred to as the main mixture, is burned in the combustion chamber 12, also referred to as the main combustion chamber, resulting in exhaust gas from the internal combustion engine 10.

Der Kolben 16 ist über ein in 1 nicht dargestelltes Pleuel gelenkig mit einer beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 10 gekoppelt. Durch das Verbrennen des Brennraumgemisches wird der Kolben 16 angetrieben und dadurch relativ zu dem Motorblock 18 translatorisch bewegt, wodurch über das Pleuel die Abtriebswelle angetrieben und in der Folge um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorblock 18 gedreht wird. Über die Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine 10 Drehmomente, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, bereitstellen. Vorzugsweise umfasst das jeweilige Arbeitsspiel genau zwei vollständige Umdrehungen der Abtriebswelle und somit insbesondere genau 720 Grad Kurbelwinkel.The piston 16 is over an in 1 connecting rod, not shown, is articulated to an output shaft of the internal combustion engine 10, designed for example as a crankshaft. By burning the combustion chamber mixture, the piston 16 is driven and thereby moved in translation relative to the engine block 18, whereby the output shaft is driven via the connecting rod and is subsequently rotated about an output shaft rotation axis relative to the engine block 18. The internal combustion engine 10 can provide torque via the output shaft, in particular for driving the motor vehicle. Preferably, the respective working cycle comprises exactly two complete revolutions of the output shaft and therefore in particular exactly 720 degrees of crank angle.

Dem Brennraum 12 ist wenigstens ein Auslasskanal 24 der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeordnet, wobei der Auslasskanal 24 beispielsweise durch den Zylinderkopf 22 gebildet oder begrenzt ist. Das genannte Abgas kann aus dem Brennraum ausströmen und in den Auslasskanal 24 einströmen und in der Folge den Auslasskanal 24 durchströmen. Dem Auslasskanal 24 ist ein als Tellerventil ausgebildetes, erstes Gaswechselventil in Form eines Auslassventils 26 zugeordnet, welches, insbesondere translatorisch, zwischen einer in 1 gezeigten Schließstellung wenigstens eine offene Stellung relativ zu dem Zylinderkopf 22 bewegbar ist. In der Schließstellung versperrt das Auslassventil 26 den zugehörigen Auslasskanal 24, so dass kein Gas aus dem Brennraum 12 in den Auslasskanal 24 und umgekehrt kein Gas aus dem Auslasskanal 24 in den Brennraum 12 einströmen kann. In der Offenstellung gibt das Auslassventil 26 den Auslasskanal 24 frei, so dass der Auslasskanal 24 fluidisch mit dem Brennraum 12 verbunden ist. In der Folge kann das Abgas aus dem Brennraum 12 ausströmen und in den Auslasskanal 24 einströmen. At least one outlet channel 24 of the internal combustion engine 10 is assigned to the combustion chamber 12, the outlet channel 24 being formed or limited, for example, by the cylinder head 22. The said exhaust gas can flow out of the combustion chamber and flow into the outlet channel 24 and subsequently flow through the outlet channel 24. The outlet channel 24 is assigned a first gas exchange valve designed as a poppet valve in the form of an outlet valve 26, which, in particular translationally, between an in 1 shown closed position at least one open position is movable relative to the cylinder head 22. In the closed position, the outlet valve 26 blocks the associated outlet channel 24, so that no gas can flow from the combustion chamber 12 into the outlet channel 24 and, conversely, no gas can flow from the outlet channel 24 into the combustion chamber 12. In the open position, the outlet valve 26 releases the outlet channel 24, so that the outlet channel 24 is fluidly connected to the combustion chamber 12. As a result, the exhaust gas can flow out of the combustion chamber 12 and flow into the outlet channel 24.

Des Weiteren ist dem Brennraum 12 wenigstens ein Einlasskanal 28 zugeordnet, welcher durch den Zylinderkopf 22 gebildet sein kann. Der Einlasskanal 28 ist von Luft durchströmbar, welche als Frischluft bezeichnet wird. Die Frischluft kann somit über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 eingeleitet werden, wobei das zuvor genannte Brennraumgemisch die Frischluft umfasst, die den Einlasskanal 28 durchströmt und über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 eingeleitet wird. Im Brennraum 12 ist ein als Tellerventil ausgebildetes, zweites Gaswechselventil in Form eines Einlassventils 30 zugeordnet. Das Einlassventil ist, insbesondere translatorisch, zwischen der in 1 gezeigten Schließstellung wenigstens einer Offenstellung relativ zu dem Zylinderkopf bewegbar. In der Schließstellung des Einlassventils 30 versperrt das Einlassventil 30 den Einlasskanal 28, so dass kein Gas aus dem Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 und umgekehrt kein Gas aus dem Brennraum 12 in den Einlasskanal 28 strömen kann. In der Offenstellung des Einlassventils 30 gibt das Einlassventil 30 den Einlasskanal 28 frei, so dass der Einlasskanal 28 fluidisch mit dem Brennraum 12 verbunden ist. Dadurch kann die den Einlasskanal 28 durchströmende Frischluft aus dem Einlasskanal 28 ausströmen, ohne in den Brennraum 21 einzuströmen und wird somit in den Brennraum 12 eingebracht, insbesondere eingeleitet.Furthermore, the combustion chamber 12 is assigned at least one inlet channel 28, which can be formed by the cylinder head 22. Air can flow through the inlet channel 28, which is referred to as fresh air. The fresh air can thus be introduced into the combustion chamber 12 via the inlet channel 28, the aforementioned combustion chamber mixture comprising the fresh air which flows through the inlet channel 28 and is introduced into the combustion chamber 12 via the inlet channel 28. A second gas exchange valve designed as a poppet valve in the form of an inlet valve 30 is assigned to the combustion chamber 12. The inlet valve is, in particular translationally, between the in 1 shown closed position at least one open position movable relative to the cylinder head. In the closed position of the inlet valve 30, the inlet valve 30 blocks the inlet channel 28, so that no gas can flow from the inlet channel 28 into the combustion chamber 12 and, conversely, no gas can flow from the combustion chamber 12 into the inlet channel 28. In the open position of the inlet valve 30, the inlet valve 30 releases the inlet channel 28, so that the inlet channel 28 is fluidly connected to the combustion chamber 12. As a result, the fresh air flowing through the inlet channel 28 can flow out of the inlet channel 28 without flowing into the combustion chamber 21 and is thus introduced, in particular introduced, into the combustion chamber 12.

Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Ammoniakmotor. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist dabei eine dem Brennraum 12 zugeordnete Vorkammerzündkerze 32 auf, welche, insbesondere genau, eine Vorkammer 34 und mehrere Überströmöffnungen 36 aufweist. Über die Überströmöffnungen 36 ist die Vorkammer 34 mit dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum 12 fluidisch verbunden. Mit Ausnahme von jeweiligen, durch die Überströmöffnungen 36 geschaffenen, fluidischen Verbindungen zwischen dem Brennraum 12 und der Vorkammer 34 ist die Vorkammer 34 von dem Brennraum 12 vollständig fluidisch getrennt, insbesondere durch ein Gehäuse 37 der Vorkammerzündkerze 32, dessen Gehäuse 37 die Vorkammer 34, insbesondere direkt, gebildet oder begrenzt ist.As will be explained in more detail below, the internal combustion engine 10 is an ammonia engine. The internal combustion engine 10 has a prechamber spark plug 32 assigned to the combustion chamber 12, which, in particular, has an antechamber 34 and a plurality of overflow openings 36. The antechamber 34 is fluidly connected to the combustion chamber 12, also referred to as the main combustion chamber, via the overflow openings 36. With the exception of respective fluidic connections between the combustion chamber 12 and the antechamber 34 created by the overflow openings 36, the antechamber 34 is completely fluidly separated from the combustion chamber 12, in particular by a housing 37 of the antechamber spark plug 32, the housing 37 of which, in particular, is the antechamber is direct, educated or limited.

Um nun einen besonders vorteilhaften und insbesondere einen besonders effizienten und emissionsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 zu realisieren, weist die Verbrennungskraftmaschine 10 eine außerhalb des Brennraums 12 und außerhalb der Vorkammer 34 angeordnete und dadurch von dem Brennraum 12 und von der Vorkammer 34 unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Tankeinrichtung 38 auf, in welcher Ammoniak 40 in Form von NH3 aufgenommen ist. Ein Pegel des in der Tankeinrichtung 38 aufgenommenen Ammoniaks 40 ist in 1 mit 42 bezeichnet. Es kann vorgesehen sein, dass in der Tankeinrichtung 38 eine gasförmige Phase und eine flüssige Phase des Ammoniaks 40 aufnehmbar oder aufgenommen sind.In order to realize a particularly advantageous and in particular a particularly efficient and low-emission operation of the internal combustion engine 10, the internal combustion engine 10 has an additional one which is arranged outside the combustion chamber 12 and outside the antechamber 34 and is therefore different from the combustion chamber 12 and from the antechamber 34 Tank device 38, in which ammonia 40 is received in the form of NH 3 . A level of the ammonia 40 received in the tank device 38 is in 1 marked 42. It can be provided that in the tank facility tung 38 a gaseous phase and a liquid phase of the ammonia 40 can be recorded or recorded.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem ein Leitungselement 44 auf, welches bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform direkt in die Vorkammer 34 mündet. Mittels des Leitungselements 44 kann das Ammoniak 40 in Form von NH3 aus der Tankeinrichtung 38 direkt in die Vorkammer 34 eingebracht werden, insbesondere unter Umgehung des Brennraums 12 und des Einlasskanals 28 und auch des Auslasskanals 24. Insbesondere wird beispielsweise das aus der Tankeinrichtung 38 stammende Ammoniak in gasförmigem Zustand mittels des Leitungselements 44 direkt in die Vorkammer 34 eingebracht und somit eingeblasen.The internal combustion engine 10 also has a line element 44, which in the in 1 shown first embodiment opens directly into the antechamber 34. By means of the line element 44, the ammonia 40 in the form of NH 3 from the tank device 38 can be introduced directly into the antechamber 34, in particular bypassing the combustion chamber 12 and the inlet channel 28 and also the outlet channel 24. In particular, for example, that coming from the tank device 38 Ammonia in a gaseous state is introduced directly into the antechamber 34 by means of the line element 44 and is thus blown in.

Die Vorkammerzündkerze 32 weist eine Zündeinrichtung 46 auf, welche beispielsweise als eine Zündkerze ausgebildet ist. Aus 1 ist erkennbar, dass die Zündeinrichtung 46 zumindest teilweise in der Vorkammer 34 angeordnet ist. Mittels der Zündeinrichtung 46 ist, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels, in der Vorkammer 34 wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines auch als Vorkammergemisch bezeichneten, in der Vorkammer 34 aufgenommenen und aufnehmbaren Gemisches erzeugbar. Das in der Vorkammer 34 aufnehmbare oder aufgenommene Vorkammergemisch (Gemisch) umfasst das mittels des Leitungselements 44 direkt in die Vorkammer 34 eingebrachte Ammoniak und Sauerstoff. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 eingeleiteten Frischluft die Überströmöffnungen durchströmen und somit über die Überströmöffnungen 36 aus dem Brennraum 12 in die Vorkammer 34 einströmen. Die in die Vorkammer 34 eingeströmte Frischluft umfasst dabei den zuvor genannten Sauerstoff, aus welchem zusammen mit dem direkt in die Vorkammer 34 eingeleiteten Ammoniak das Vorkammergemisch gebildet wird. Durch den Zündfunken wird innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels das Vorkammergemisch gezündet und dadurch verbrannt. Hieraus resultieren auch als brennende Fackeln bezeichnete Flammen 48, die die Überströmöffnungen 36 durchströmen und somit über die Überströmöffnungen 36 in den Brennraum 12 strömen. Mittels der Flammen 48 wird das zuvor genannte, auch als Hauptgemisch bezeichnete Brennraumgemisch gezündet und in der Folge verbrannt, wodurch der Kolben 16 und über das Pleuel die Abtriebswellen angetrieben werden.The prechamber spark plug 32 has an ignition device 46, which is designed, for example, as a spark plug. Out of 1 It can be seen that the ignition device 46 is at least partially arranged in the antechamber 34. By means of the ignition device 46, at least one ignition spark can be generated in the antechamber 34, in particular within the respective working cycle, for igniting a mixture, also referred to as a prechamber mixture, which is accommodated and receivable in the antechamber 34. The prechamber mixture (mixture) that can be accommodated or received in the antechamber 34 includes the ammonia and oxygen introduced directly into the antechamber 34 by means of the line element 44. For example, at least some of the fresh air introduced into the combustion chamber 12 via the inlet channel 28 can flow through the overflow openings and thus flow from the combustion chamber 12 into the antechamber 34 via the overflow openings 36. The fresh air flowing into the antechamber 34 includes the aforementioned oxygen, from which the antechamber mixture is formed together with the ammonia introduced directly into the antechamber 34. The pre-chamber mixture is ignited by the ignition spark within the respective working cycle and thereby burned. This also results in flames 48, referred to as burning torches, which flow through the overflow openings 36 and thus flow into the combustion chamber 12 via the overflow openings 36. By means of the flames 48, the aforementioned combustion chamber mixture, also referred to as the main mixture, is ignited and subsequently burned, whereby the piston 16 and the output shafts are driven via the connecting rod.

Das Brennraumgemisch umfasst die in dem Brennraum 12 verbliebene Frischluft und somit den in der in dem Brennraum 12 verbliebenen Frischluft enthaltenen Sauerstoff sowie das Ammoniak 40 aus der Tankeinrichtung 38, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Brennraumgemisch außerdem aus der Tankeinrichtung 38 stammenden Ammoniak keinen anderen, weiteren Brennstoff umfasst.The combustion chamber mixture includes the fresh air remaining in the combustion chamber 12 and thus the oxygen contained in the fresh air remaining in the combustion chamber 12 as well as the ammonia 40 from the tank device 38, as will be explained in more detail below. It is preferably provided that the combustion chamber mixture does not contain any other fuel other than the ammonia coming from the tank device 38.

Aus 1 ist erkennbar, dass in dem Leitungselement 44 stromab der Tankeinrichtung 38 und stromauf der Vorkammer 34 ein insbesondere elektrisch betreibbares Ventilelement 50 angeordnet ist, mittels welchem eine Menge des mittels des Leitungselements 44 direkt in die Vorkammer 34 einzubringenden Ammoniaks einstellbar, insbesondere zu steuern oder zu regeln, ist.Out of 1 It can be seen that a particularly electrically operable valve element 50 is arranged in the line element 44 downstream of the tank device 38 and upstream of the antechamber 34, by means of which an amount of the ammonia to be introduced directly into the antechamber 34 by means of the line element 44 can be adjusted, in particular controlled or regulated , is.

Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass an einer stromauf der Vorkammer 34 und stromab der Tankeinrichtung 38 angeordneten Verbindungsstelle V1 von dem Leitungselement 44 ein zweites Leitungselement 52 abzweigt. Das Leitungselement 44 wird somit auch als erstes Leitungselement bezeichnet. Mittels des zweiten Leitungselements 52 ist an der Verbindungsstelle V1 ein auch als erste Teilmenge bezeichneter Teil des das erste Leitungselement 44 durchströmenden und aus der Tankeinrichtung 38 stammenden Ammoniaks aus dem ersten Leitungselement 44 abzweigbar und in das Leitungselement 52 einleitbar. Das an der Verbindungsstelle V1 aus dem Leitungselement 44 abgezweigte und in das Leitungselement 52 eingeleitete Ammoniak, das heißt, die erste Teilmenge kann das Leitungselement 52 durchströmen und wird mittels des Leitungselements 52 unter Umgehung der Vorkammer 34 in den Brennraum 12 eingebracht, vorliegend derart, dass das das Leitungselement 52 durchströmende Ammoniak mittels des Leitungselements 52 direkt in den Einlasskanal 28 und über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 unter Umgehung der Vorkammer 34 eingeleitet wird. Beispielsweise verbleibt eine zweite Teilmenge des das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniaks im Leitungselement 44 und strömt somit von der Verbindungsstelle V1 weiter durch das Leitungselement 44. In dem Leitungselement 52 ist ein insbesondere elektrisch betreibbares, zweites Ventilelement 54 angeordnet, welches insbesondere zusätzlich zu dem Ventilelement 50 vorgesehen ist. Mittels des Ventilelements 54 kann beispielsweise eine Menge des mittels des Leitungselements 52 und unter Umgehung der Vorkammer 34 in den Brennraum 12 einzubringenden Ammoniaks eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt, werden. In dem Leitungselement 52 ist stromauf des Einlasskanals 28 und stromab des Ventilelements 54 ein Rückschlagventil 56 angeordnet, welches, insbesondere selbständig, in Richtung des Ventilelements 54 schließt und somit eine Strömung des Ammoniaks durch das Rückschlagventil 56 hindurch in Richtung des Ventilelements 54 vermeidet und in Richtung des Einlasskanals 28 öffnet und somit eine Strömung des das Leitungselement 52 durchströmenden Ammoniaks von dem Ventilelement 54 zu dem und in den Einlasskanal 28, insbesondere selbständig, zulässt.In the first embodiment, it is provided that a second line element 52 branches off from the line element 44 at a connection point V1 arranged upstream of the antechamber 34 and downstream of the tank device 38. The line element 44 is therefore also referred to as the first line element. By means of the second line element 52, a part of the ammonia flowing through the first line element 44 and originating from the tank device 38, also referred to as the first subset, can be branched off from the first line element 44 at the connection point V1 and introduced into the line element 52. The ammonia branched off from the line element 44 at the connection point V1 and introduced into the line element 52, that is, the first subset, can flow through the line element 52 and is introduced into the combustion chamber 12 by means of the line element 52, bypassing the antechamber 34, in the present case in such a way that the ammonia flowing through the line element 52 is introduced by means of the line element 52 directly into the inlet channel 28 and via the inlet channel 28 into the combustion chamber 12, bypassing the antechamber 34. For example, a second subset of the ammonia flowing through the line element 44 remains in the line element 44 and thus flows further from the connection point V1 through the line element 44. A second valve element 54, in particular electrically operable, is arranged in the line element 52, which is in particular provided in addition to the valve element 50 is. By means of the valve element 54, for example, an amount of ammonia to be introduced into the combustion chamber 12 by means of the line element 52 and bypassing the antechamber 34 can be adjusted, in particular controlled or regulated. A check valve 56 is arranged in the line element 52 upstream of the inlet channel 28 and downstream of the valve element 54, which closes, in particular independently, in the direction of the valve element 54 and thus avoids a flow of ammonia through the check valve 56 in the direction of the valve element 54 and in the direction of the inlet channel 28 opens and thus a flow of the ammo flowing through the line element 52 niaks from the valve element 54 to and into the inlet channel 28, in particular independently.

Das Brennraumgemisch umfasst den zuvor genannten, aus der Frischluft stammenden Sauerstoff, welcher aus der Frischluft stammt, die über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 eingeleitet wird, und das Brennraumgemisch umfasst das Ammoniak, welches mittels des Leitungselements 52 in den Einlasskanal 28 und über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 unter Umgehung der Vorkammer 34 eingeleitet wird. Die Flammen 48 zünden das genannte Brennraumgemisch.The combustion chamber mixture comprises the aforementioned oxygen originating from the fresh air, which originates from the fresh air introduced into the combustion chamber 12 via the inlet channel 28, and the combustion chamber mixture comprises the ammonia which is introduced into the inlet channel 28 by means of the line element 52 and via the Inlet channel 28 is introduced into the combustion chamber 12 bypassing the antechamber 34. The flames 48 ignite the combustion chamber mixture mentioned.

Bei der ersten Ausführungsform ist in dem Leitungselement 44 ein insbesondere chemischer Reaktor 58 angeordnet, welcher dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil der in dem Leitungselement 44 verbliebenen ersten Teilmenge des das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniaks in Wasserstoff (H2) zu zersetzen, das heißt umzuwandeln und einen zweiten Teil der ersten Teilmenge des das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniaks durchzulassen, so dass ein sich stromab des Reaktors 58 erstreckendes und insbesondere in die Vorkammer 34, insbesondere direkt, mündendes Leitungsteil 60 des Leitungselements 44 von dem genannten Wasserstoff, welcher mittels des Reaktors 58 erzeugt wurde, und von dem durchgelassenen Ammoniak durchströmt wird. Dabei ist das Ventilelement 50 in dem Leitungsteil 60 angeordnet. Mittels des Leitungsteils 60 und somit des Leitungselements 44 werden der mittels des Reaktors 58 erzeugte Wasserstoff und das durchgelassene Ammoniak direkt in die Vorkammer 34 eingeleitet, so dass das in der Vorkammer 34 aufgenommene oder aufnehmbare Vorkammergemisch das durchgelassene Ammoniak, den mittels des Reaktors 58 erzeugten Wasserstoff und auch den genannten Sauerstoff umfasst und mittels des Zündfunkens in der Vorkammer 34 gezündet wird. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Verbrennung sowohl des Vorkammergemisches als auch des Brennraumgemisches gewährleistet werden. Aus 1 ist erkennbar, dass bei der ersten Ausführungsform die Verbindungsstelle V1 stromauf des insbesondere chemischen Reaktors 58 angeordnet ist. Beispielsweise ist der chemische Reaktor ein Katalysator. Beispielsweise ist der chemische Reaktor, insbesondere katalytisch, wirksam für eine chemische Reaktion, durch welche das den Reaktor 58 durchströmende Ammoniak teilweise in Wasserstoff umgewandelt wird.In the first embodiment, an in particular chemical reactor 58 is arranged in the line element 44, which is designed to decompose, i.e. convert, a first part of the first subset of ammonia flowing through the line element 44 remaining in the line element 44 into hydrogen (H 2 ). and to allow a second part of the first subset of the ammonia flowing through the line element 44 to pass through, so that a line part 60 of the line element 44, which extends downstream of the reactor 58 and in particular opens into the antechamber 34, in particular directly, is supplied by said hydrogen, which is supplied by means of the reactor 58 was generated and the ammonia passed through flows through it. The valve element 50 is arranged in the line part 60. By means of the line part 60 and thus the line element 44, the hydrogen generated by means of the reactor 58 and the ammonia passed through are introduced directly into the prechamber 34, so that the prechamber mixture received or receivable in the antechamber 34 contains the ammonia passed through, the hydrogen generated by means of the reactor 58 and also includes the mentioned oxygen and is ignited by means of the ignition spark in the antechamber 34. This can ensure particularly advantageous combustion of both the prechamber mixture and the combustion chamber mixture. Out of 1 It can be seen that in the first embodiment the connection point V1 is arranged upstream of the chemical reactor 58 in particular. For example, the chemical reactor is a catalyst. For example, the chemical reactor, in particular catalytic, is effective for a chemical reaction by which the ammonia flowing through the reactor 58 is partially converted into hydrogen.

In dem Leitungselement 44 ist ein von dem aus der Tankeinrichtung 38 stammenden Ammoniak durchströmbarer Filter 62 angeordnet, über mittels welchen das das Leitungselement durchströmende Ammoniak gefiltert wird. Der Filter 62 ist stromab der Tankeinrichtung 38 und stromauf des Reaktors 58, insbesondere stromauf der Verbindungsstelle V1, angeordnet. Des Weiteren ist in dem Leitungselement 44 ein Wärmetauscher 64 angeordnet, welcher stromab der Tankeinrichtung 38, insbesondere stromab des Filters 62, und stromauf des Reaktors 58, insbesondere stromauf der Verbindungsstelle V1, angeordnet ist. Der Wärmetauscher 64 ist von dem das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniak und von einem insbesondere flüssigen oder aber gasförmigen Temperiermittel durchströmbar. Beispielsweise ist oder fungiert der Wärmetauscher 64 als ein Verdampfer, mittels welchem das aus der Tankeinrichtung 38 stammende und zunächst flüssige Ammoniak verdampft wird. Hierzu erfolgt beispielsweise ein Wärmeübergang, in dessen Rahmen Wärme von dem Temperiermittel über den Wärmetauscher 64 an das den Wärmetauscher 64 durchströmende Ammoniak übergeht. Hierdurch wird beispielsweise Ammoniak erwärmt, so dass das Temperiermittel beispielsweise als Heizmittel verwendet wird und der Wärmetauscher 64 beispielsweise als Heizer für das Ammoniak fungiert oder betreibbar ist oder betrieben wird.Arranged in the line element 44 is a filter 62 through which the ammonia from the tank device 38 can flow, by means of which the ammonia flowing through the line element is filtered. The filter 62 is arranged downstream of the tank device 38 and upstream of the reactor 58, in particular upstream of the connection point V1. Furthermore, a heat exchanger 64 is arranged in the line element 44, which is arranged downstream of the tank device 38, in particular downstream of the filter 62, and upstream of the reactor 58, in particular upstream of the connection point V1. The heat exchanger 64 can be flowed through by the ammonia flowing through the line element 44 and by a particularly liquid or gaseous temperature control agent. For example, the heat exchanger 64 is or functions as an evaporator, by means of which the initially liquid ammonia coming from the tank device 38 is evaporated. For this purpose, for example, a heat transfer takes place, in which heat is transferred from the temperature control medium via the heat exchanger 64 to the ammonia flowing through the heat exchanger 64. As a result, for example, ammonia is heated, so that the temperature control medium is used, for example, as a heating medium and the heat exchanger 64 functions, for example, as a heater for the ammonia or is operable or is operated.

Beispielsweise ist das Ammoniak 40 in der Tankeinrichtung 38 unter Druck und somit insbesondere in einem flüssigen Zustand beziehungsweise verflüssigt aufgenommen. For example, the ammonia 40 is contained in the tank device 38 under pressure and therefore in particular in a liquid state or liquefied.

Beispielsweise wird das Ammoniak 40 aus der Tankeinrichtung 38 mit oder ohne Pumpe durch den Filter 62 und den Wärmetauscher 64 zu dem auch als Cracker bezeichneten Reaktor 58 gefördert oder geleitet. Insbesondere wird der Wärmetauscher 64 verwendet, um das den Wärmetauscher 64 durchströmende Ammoniak zu temperieren, insbesondere derart, dass eine Reaktionstemperatur, insbesondere des Ammoniaks, in dem Reaktor 58 eingestellt wird. Das Temperiermittel kann beispielsweise Wasser oder Abgas, insbesondere das zu verwendende Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10, sein. Alternativ oder zusätzlich kann zu dem Wärmetauscher 64 in dem Leitungselement 44 insbesondere stromauf des Reaktors 58 und stromab der Tankeinrichtung 38, insbesondere stromauf der Verbindungsstelle V1 und stromab der Tankeinrichtung 38, insbesondere stromab des Filters 62, ein elektrisches Heizelement zum insbesondere elektrischen Heizen des Leitungselements 44 durchströmenden Ammoniaks vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise das Temperiermittel ein Temperiermittel zum Kühlen von rückgeführten Abgas sein. Somit kann die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Abgasrückführung umfassen, mittels welcher zumindest ein Teil des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 10 rückgeführt wird. Der Reaktor 58 zersetzt den zuvor genannten, ersten Teil des Ammoniaks (NH3) in oder zu Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2). Der Anteil des Wasserstoffes an Brennstoff in dem Leitungsteil 60, das heißt an einem Brennstoffgemisch, welches mittels des Leitungselements 44 direkt in die Vorkammer 34 eingeleitet wird, beträgt 0 bis 20 Prozent Molanteil, das heißt beispielsweise größer als 0 Prozent und kleiner oder gleich 20 Prozent Molanteil. Das beispielsweise als ein Hauptinjektor ausgebildete Ventilelement 54 dosiert einen Hauptstrom des Ammoniaks direkt in den Einlasskanal 28 und/oder direkt in den Brennraum 12, wobei der Hauptstrom beispielsweise durch die zuvor genannte, erste Teilmenge gebildet ist. Das Ventilelement 50 fungiert als Vorkammerinjektor, welcher das Brennstoffgemisch insbesondere als Teilstrom direkt in die Vorkammer 34 dosiert. Beispielsweise ist das Vorkammergemisch in der Vorkammer 34 ein fettes Gemisch (A < 1,0). Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Brennraumgemisch ein mageres Gemisch (A > 1,0) ist. Ein globales Kraftstoff-Luft-Gemisch wird beispielsweise entweder stöchiometrisch (λ = 1,0) oder mager (A > 1,0) eingestellt. Vorteilhaft ist, dass der Wasserstoff die Zündtemperatur senkt und durch seine hohe Brenngeschwindigkeit die Verbrennung beschleunigt. Nur die zweite Teilmenge, die durch den Reaktor 58 strömt, wird mittels des Reaktors 58 zersetzt, die erste Teilmenge, die durch das Leitungselement 52 strömt, wird nicht zersetzt. Die Vorkammer 34 vervielfältigt die Zündenergie für den Brennraum 12, woraus eine schnelle Verbrennung und ein hoher Wirkungsgrad resultieren. Insbesondere ist ein vollständiger Ausbrand darstellbar, wodurch ein Ammoniakschlupf verhindert werden kann.For example, the ammonia 40 is conveyed or passed from the tank device 38 with or without a pump through the filter 62 and the heat exchanger 64 to the reactor 58, also known as a cracker. In particular, the heat exchanger 64 is used to control the temperature of the ammonia flowing through the heat exchanger 64, in particular in such a way that a reaction temperature, in particular of the ammonia, is set in the reactor 58. The temperature control agent can be, for example, water or exhaust gas, in particular the exhaust gas to be used from the internal combustion engine 10. Alternatively or additionally, in addition to the heat exchanger 64 in the line element 44, in particular upstream of the reactor 58 and downstream of the tank device 38, in particular upstream of the connection point V1 and downstream of the tank device 38, in particular downstream of the filter 62, an electrical heating element for in particular electrical heating of the line element 44 ammonia flowing through can be provided. Alternatively or additionally, the temperature control agent can, for example, be a temperature control agent for cooling recirculated exhaust gas. The internal combustion engine 10 can therefore include exhaust gas recirculation, by means of which at least part of the exhaust gas from the internal combustion engine 10 is recirculated. The reactor 58 decomposes the aforementioned first part of the ammonia (NH 3 ) into or into nitrogen (N 2 ) and hydrogen (H 2 ). The proportion of hydrogen in fuel in the line part 60, that is to say in one Fuel mixture, which is introduced directly into the antechamber 34 by means of the line element 44, is 0 to 20 percent molar fraction, that is, for example, greater than 0 percent and less than or equal to 20 percent molar fraction. The valve element 54, designed for example as a main injector, meters a main flow of ammonia directly into the inlet channel 28 and/or directly into the combustion chamber 12, the main flow being formed, for example, by the aforementioned first subset. The valve element 50 functions as a prechamber injector, which meters the fuel mixture directly into the prechamber 34, in particular as a partial flow. For example, the prechamber mixture in the prechamber 34 is a rich mixture (A <1.0). Furthermore, it is preferably provided that the combustion chamber mixture is a lean mixture (A > 1.0). For example, a global fuel-air mixture is set to either stoichiometric (λ = 1.0) or lean (A > 1.0). The advantage is that hydrogen lowers the ignition temperature and accelerates combustion due to its high burning rate. Only the second subset that flows through the reactor 58 is decomposed by means of the reactor 58; the first subset that flows through the line element 52 is not decomposed. The antechamber 34 multiplies the ignition energy for the combustion chamber 12, resulting in rapid combustion and high efficiency. In particular, complete burnout can be achieved, which means that ammonia slip can be prevented.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10. Bei der zweiten Ausführungsform entfällt das Leitungselement 52. Stattdessen zweigt, insbesondere direkt, vor dem Reaktor 58 eine Abzweigleitung 66 ab, in welche das Ventilelement 54 und das Rückschlagventil 56 angeordnet sind. Mittels der Abzweigleitung 66 sind ein Teil des mittels des Reaktors 58 gewonnen Wasserstoffs und ein Teil des von dem Reaktor 58 durchgelassenen Ammoniaks aus dem Reaktor 58 abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer 34 in den Brennraum 12 einbringbar, vorliegend über den Einlasskanal 28, derart, dass das die Abzweigleitung 66 durchströmende, durchgelassene Ammoniak und der die Abzweigleitung 66 durchströmende Wasserstoff, beides aus dem Reaktor 58 stammen, mittels der Abzweigleitung 66 direkt in den Einlasskanal 28 und über diesen in den Brennraum 12 eingeleitet werden und dabei die Vorkammer 34 umgehen. 2 shows a second embodiment of the internal combustion engine 10. In the second embodiment, the line element 52 is omitted. Instead, a branch line 66 branches off, in particular directly in front of the reactor 58, in which the valve element 54 and the check valve 56 are arranged. By means of the branch line 66, part of the hydrogen obtained by means of the reactor 58 and part of the ammonia passed through by the reactor 58 can be branched off from the reactor 58 and introduced into the combustion chamber 12 bypassing the antechamber 34, in the present case via the inlet channel 28, in such a way that the ammonia flowing through the branch line 66 and the hydrogen flowing through the branch line 66, both coming from the reactor 58, are introduced directly into the inlet channel 28 by means of the branch line 66 and via this into the combustion chamber 12, thereby bypassing the antechamber 34.

Das Brennstoffgemisch, das heißt der das Brennstoffgemisch bildende Wasserstoff und das das Brennstoffgemisch bildende Ammoniak sind oder bilden zusammen beispielsweise eine Teilkraftstoffmasse, welche einen Molanteil von 0 bis 20 Prozent beziehungsweise von größer als 0 und kleiner gleich 20 Prozent Molanteil an einer Gesamtkraftstoffmasse aufweist, die beispielsweise innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in den Brennraum 12 und die Vorkammer 34 zusammen betrachtet eingebracht wird.The fuel mixture, that is to say the hydrogen forming the fuel mixture and the ammonia forming the fuel mixture, are or together form, for example, a partial fuel mass which has a molar proportion of 0 to 20 percent or greater than 0 and less than or equal to 20 percent molar proportion of a total fuel mass, which, for example is introduced into the combustion chamber 12 and the antechamber 34 viewed together within the respective working cycle.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine. Im Grunde entspricht die dritte Ausführungsform der ersten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass in dem Leitungselement 44 nicht der Reaktor 58 angeordnet ist. 3 shows a third embodiment of the internal combustion engine. Basically, the third embodiment corresponds to the first embodiment with the difference that the reactor 58 is not arranged in the line element 44.

4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10. Bei der vierten Ausführungsform ist das Leitungselement 44 vorgesehen, welches von dem Ammoniak 40 aus der Tankeinrichtung 38 durchströmbar ist. In dem Leitungselement 44 ist der Reaktor 58 angeordnet. Der Reaktor 58 ist bei der vierten Ausführungsform dazu ausgebildet, einen ersten Teil des das Leitungselement 44 durchströmenden und aus der Tankeinrichtung 38 stammenden Ammoniaks 40 in Wasserstoff zu zersetzen und einen zweiten Teil des das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniaks durchzulassen, so dass mittels des Leitungselements 44 das durchgelassene Ammoniak und der mittels des Reaktors 58 gewonnene beziehungsweise erzeugte Wasserstoff unter Umgehung der Vorkammer 34 in den Brennraum 12 einbringbar ist beziehungsweise eingeleitet wird. Bei der vierten Ausführungsform mündet das Leitungselement 44 direkt in den Einlasskanal 28, so dass das durchgelassene Ammoniak und der mittels des Reaktors 58 erzeugte Wasserstoff, mithin ein Brennstoffgemisch, welches das Ammoniak, welches der Reaktor 58 durchlässt, und den Wasserstoff, welcher mittels des Reaktors 58 aus dem aus der Tankeinrichtung 38 stammenden Ammoniak erzeugt wird, umfasst, direkt in den Einlasskanal 28 eingeleitet wird. Das Brennstoffgemisch kann dann zumindest einen Teil des Einlasskanals 28 durchströmen und über den Einlasskanal 28 in den Brennraum 12 einströmen und umgeht somit die Vorkammer 34. Alternativ oder zusätzlich wäre es denkbar, dass das Leitungselement 44 das Brennstoffgemisch unter Umgehung der Vorkammer 34 und auch unter Umgehung des Einlasskanals 28 direkt in den Brennraum 12 einbringt, insbesondere einleitet, beispielsweise derart, dass das Leitungselement 44 insbesondere unter Umgehung des Einlasskanals 28 und unter Umgehung der Vorkammer 34 direkt in den Brennraum 12 mündet. Insbesondere wurde davon ausgegangen, dass Ammoniak eine hohe Zündtemperatur und eine niedrige Brenngeschwindigkeit hat. Daraus kann ein schlechter Ausbrand des Vorkammergemisches beziehungsweise des Brennraumgemisches resultieren. Folgen daraus können ein niedriger Wirkungsgrad und ein Ammoniakschlupf und somit eine Ammoniakemission sein. Diese Probleme und Nachteile können nun durch die Verbrennungskraftmaschine 10 vermieden werden. Die Vorkammer 34 vervielfältigt die Zündenergie der beispielsweise als Zündkerze ausgebildeten Zündeinrichtung 46. Das mittels der Zündeinrichtung 46 in der Vorkammer 34 gezündete und somit entflammte Vorkammergemisch strömt über die Überströmöffnungen 36 in den Brennraum 12 (Vorbrennraum) über und entflammt das dortige Brennraumgemisch großflächig. Dies bewirkt einen schnellen und umfangreichen, insbesondere vollständigen, Durchbrand im Vergleich zu einer reinen Kerzenzündung ohne Verwendung einer Vorkammer. Somit ist ein hoher Wirkungsgrad realisierbar und ein übermäßiger Ammoniakschlupf und somit eine übermäßige Ammoniakemission können vermieden werden. 4 shows a fourth embodiment of the internal combustion engine 10. In the fourth embodiment, the line element 44 is provided, through which the ammonia 40 can flow from the tank device 38. The reactor 58 is arranged in the line element 44. In the fourth embodiment, the reactor 58 is designed to decompose a first part of the ammonia 40 flowing through the line element 44 and originating from the tank device 38 into hydrogen and to let a second part of the ammonia flowing through the line element 44 pass through, so that by means of the line element 44 ammonia passed through and the hydrogen obtained or generated by means of the reactor 58 can be introduced or introduced into the combustion chamber 12 bypassing the antechamber 34. In the fourth embodiment, the line element 44 opens directly into the inlet channel 28, so that the ammonia passed through and the hydrogen produced by means of the reactor 58, thus a fuel mixture which contains the ammonia which the reactor 58 passes through and the hydrogen which is produced by means of the reactor 58 is generated from the ammonia originating from the tank device 38, is introduced directly into the inlet channel 28. The fuel mixture can then flow through at least part of the inlet channel 28 and flow into the combustion chamber 12 via the inlet channel 28 and thus bypasses the antechamber 34. Alternatively or additionally, it would be conceivable for the line element 44 to flow the fuel mixture bypassing the antechamber 34 and also bypassing it of the inlet channel 28 directly into the combustion chamber 12, in particular introduced, for example in such a way that the line element 44 opens directly into the combustion chamber 12, in particular bypassing the inlet channel 28 and bypassing the antechamber 34. In particular, ammonia was considered to have a high ignition temperature and a low burning rate. This can result in poor burnout of the prechamber mixture or the combustion chamber mixture. The consequences of this can be low efficiency and ammonia slip and thus ammonia emissions. These problems and disadvantages can now be avoided by the internal combustion engine 10. The antechamber 34 ver The ignition energy of the ignition device 46, which is designed, for example, as a spark plug, varies. The prechamber mixture ignited and thus ignited in the antechamber 34 by means of the ignition device 46 flows over the overflow openings 36 into the combustion chamber 12 (pre-combustion chamber) and ignites the combustion chamber mixture there over a large area. This causes a quick and extensive, especially complete, burnout compared to pure candle ignition without using an antechamber. A high level of efficiency can therefore be achieved and excessive ammonia slip and thus excessive ammonia emissions can be avoided.

Genutzt wird auch, dass Ammoniak (NH3) in oder zu Stickstoff und Wasserstoff zersetzt werden kann. Wasserstoff hat eine niedrige Zündtemperatur und eine hohe Brenngeschwindigkeit, insbesondere im Vergleich zu Ammoniak. Durch die zumindest teilweise Zersetzung von Ammoniak in Wasserstoff insbesondere des Reaktors 58 können die Brenneigenschaften des Vorkammergemisches beziehungsweise des Brennraumgemisches, wobei das Brennraumgemisch beziehungsweise das Vorkammergemisch den mittels des Reaktors 58 gewonnenen Wasserstoff sowie das Ammoniak und beispielsweise auch Stickstoff umfassen kann, so eingestellt werden, dass sich die Verbrennung vorteilhaft hinsichtlich des Wirkungsgrads und Ammoniakschlupf beziehungsweise Ammoniakemission sowie Stickoxid-Emission verhält.It is also used that ammonia (NH 3 ) can be decomposed into or into nitrogen and hydrogen. Hydrogen has a low ignition temperature and a high burning rate, especially compared to ammonia. Due to the at least partial decomposition of ammonia into hydrogen, in particular of the reactor 58, the combustion properties of the prechamber mixture or the combustion chamber mixture, wherein the combustion chamber mixture or the prechamber mixture can include the hydrogen obtained by means of the reactor 58 as well as the ammonia and, for example, nitrogen, can be adjusted so that the combustion behaves advantageously in terms of efficiency and ammonia slip or ammonia emissions and nitrogen oxide emissions.

5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Leitungsbereichs 68. Der Leitungsbereich 68 kann insbesondere ein Leitungs- oder Längenbereich des Leitungselements 44 sein. Aus 5 ist erkennbar, dass in dem Leitungsbereich 68 der Reaktor 58 und beispielsweise auch der Wärmetauscher 64 angeordnet sind. Bei der in der 5 gezeigten ersten Ausführungsform ist ein Vollstrom vorgesehen, mit anderen Worten ist bei der ersten Ausführungsform der Reaktor 58 als Vollstromreaktor ausgebildet. Dies bedeutet, dass das gesamte, aus der Tankeinrichtung 38 stammende Ammoniak, der beispielsweise aus der Tankeinrichtung 38 entnommen und dem Brennraum 12 unter Umgehung der Vorkammer 34 und/oder der Vorkammer 34 zugeführt wird, durch den Reaktor 58 hindurch strömt, mithin dem Reaktor 58 zugeführt wird. Hierdurch können ein einfacher Aufbau und eine einfache Steuerung oder Regelung der Verbrennungskraftmaschine 10 realisiert werden. Außerdem sind niedrige Umsatzraten ausreichend. 5 shows a first embodiment of a line area 68. The line area 68 can in particular be a line or length area of the line element 44. Out of 5 It can be seen that the reactor 58 and, for example, the heat exchanger 64 are arranged in the line area 68. At the in the 5 In the first embodiment shown, a full flow is provided, in other words, in the first embodiment, the reactor 58 is designed as a full flow reactor. This means that all of the ammonia originating from the tank device 38, which is removed, for example, from the tank device 38 and fed to the combustion chamber 12 bypassing the antechamber 34 and/or the antechamber 34, flows through the reactor 58, i.e. the reactor 58 is supplied. As a result, a simple structure and a simple control or regulation of the internal combustion engine 10 can be realized. In addition, low sales rates are sufficient.

6 zeigt schließlich eine zweite Ausführungsform des Leitungsbereichs 68. In der zweiten Ausführungsform ist ein Teilstrom vorgesehen. Mit anderen Worten ist bei der zweiten Ausführungsform des Leitungsbereichs 68 der Reaktor 58 als Teilstrom-Reaktor ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Umgehungsleitung 70 aufweist, welche an einer ersten Verbindungsstelle V1 und an einer zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem Leitungselement 44 verbunden ist. In Strömungsrichtung des das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniaks ist die Verbindungsstelle V1 stromauf des Reaktors 58 und stromab der Tankeinrichtung 38, insbesondere stromab des Wärmetauschers 64, angeordnet. Die Verbindungsstelle V2 ist stromab des Reaktors 58 und stromauf der Vorkammer 34 beziehungsweise des Brennraums 12 und/oder des Einlasskanals 28 angeordnet. Mittels der Umgehungsleitung 70 kann zumindest oder ausschließlich ein Teil, eine erste Teilmenge, des das Leitungselement 44 durchströmenden Ammoniaks, das aus der Tankeinrichtung 38 stammt, an der ersten Verbindungsstelle V1 aus dem Leitungselement 44 abgezweigt und in die Umgehungsleitung 70 eingeleitet werden. Das abgezweigte und in die Umgehungsleitung 70 eingeleitete Ammoniak durchströmt die Umgehungsleitung 70 und wird mittels der Umgehungsleitung 70 unter Umgehung des Reaktors 58 zur durchströmenden V2 geführt und an der Verbindungsstelle V2 wieder in das Leitungselement 44 eingeleitet. Dies bedeutet, dass das die Umgehungsleitung 70 durchströmende Ammoniak nicht durch den Reaktor 58 hindurchströmt und somit nicht durch den Reaktor 58 in Wasserstoff zersetzt wird. In der Folge kann der Reaktor 58 vorteilhaft klein ausgestaltet werden, und ein übermäßiger Energieverbrauch kann vermieden werden. Eine vorteilhaft präzise Einstellung einer vorteilhaften Reaktionstemperatur, insbesondere des Ammoniaks, im Reaktor 58 erlaubt es, jeweilige, insbesondere unterschiedliche, Umsatzraten einer insbesondere chemischen Reaktion einzustellen, in deren Rahmen beziehungsweise durch die das Ammoniak in Wasserstoff und insbesondere auch Stickstoff zersetzt wird. Insbesondere wird die Reaktionstemperatur vorteilhafterweise geregelt. Ein Vorteil des Vollstroms ist auch, dass ein vollständiger Umsatz des Ammoniaks in oder zu Wasserstoff möglich ist. Ein Vorteil des Teilstroms ist, dass besonders hohe Umsatzraten des Reaktors 58 beziehungsweise im Reaktor 58 realisiert werden können, wodurch ein besonders vorteilhaftes Mischungsverhältnis des Brennstoffgemisches stromab des Reaktors 58 eingestellt werden kann, insbesondere durch Einstellen, insbesondere Regeln der Reaktionstemperatur. Insbesondere ist es möglich, insbesondere bei dem Teilstrom, dass das gesamte, dem Reaktor 58 zugeführte Ammoniak mittels des Reaktors 58 in Wasserstoff zersetzt, das heißt umgewandelt wird, wodurch aus dem dem Reaktor 58 zugeführten Ammoniak der Wasserstoff gewonnen beziehungsweise erzeugt wird. 6 finally shows a second embodiment of the line area 68. In the second embodiment, a partial flow is provided. In other words, in the second embodiment of the line region 68, the reactor 58 is designed as a partial flow reactor. This means that the internal combustion engine 10 has a bypass line 70, which is fluidly connected to the line element 44 at a first connection point V1 and at a second connection point V2. In the flow direction of the ammonia flowing through the line element 44, the connection point V1 is arranged upstream of the reactor 58 and downstream of the tank device 38, in particular downstream of the heat exchanger 64. The connection point V2 is arranged downstream of the reactor 58 and upstream of the antechamber 34 or the combustion chamber 12 and/or the inlet channel 28. By means of the bypass line 70, at least or exclusively a part, a first subset, of the ammonia flowing through the line element 44, which comes from the tank device 38, can be branched off from the line element 44 at the first connection point V1 and introduced into the bypass line 70. The ammonia branched off and introduced into the bypass line 70 flows through the bypass line 70 and is guided to the flowing V2 by means of the bypass line 70, bypassing the reactor 58, and introduced back into the line element 44 at the connection point V2. This means that the ammonia flowing through the bypass line 70 does not flow through the reactor 58 and is therefore not decomposed into hydrogen by the reactor 58. As a result, the reactor 58 can be advantageously made small and excessive energy consumption can be avoided. An advantageously precise setting of an advantageous reaction temperature, in particular of the ammonia, in the reactor 58 makes it possible to set respective, in particular different, conversion rates of a particularly chemical reaction, in the context of or through which the ammonia is decomposed into hydrogen and in particular also nitrogen. In particular, the reaction temperature is advantageously regulated. Another advantage of full flow is that the ammonia can be completely converted into or into hydrogen. An advantage of the partial flow is that particularly high conversion rates of the reactor 58 or in the reactor 58 can be achieved, whereby a particularly advantageous mixing ratio of the fuel mixture can be set downstream of the reactor 58, in particular by adjusting, in particular regulating, the reaction temperature. In particular, it is possible, especially in the partial flow, for all of the ammonia supplied to the reactor 58 to be decomposed into hydrogen by means of the reactor 58, that is to say converted, whereby the hydrogen is obtained or generated from the ammonia supplied to the reactor 58.

Beispielsweise weist der Reaktor 58 ein elektrisches Heizelement auf, so dass der Reaktor 58 beispielsweise elektrisch beheizbar ist. Hierdurch kann beispielsweise die Reaktionstemperatur vorteilhaft eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Das elektrische Heizelement ist oder umfasst beispielsweise eine elektrisch beheizbare Scheibe, welche insbesondere an einem Eingang des beispielsweise als Katalysator ausgebildeten Reaktors 58 angeordnet ist. Das elektrische Heizelement, insbesondere in Form der elektrisch beheizbaren Scheibe, spricht schnell an und ermöglicht somit eine präzise Einstellung, insbesondere Regelung, der Reaktionstemperatur, insbesondere des Ammoniaks und/oder im Reaktor 58.For example, the reactor 58 has an electrical heating element, so that the reactor 58, for example, can be heated electrically. In this way, for example, the reaction temperature can be advantageously adjusted, in particular regulated. The electrical heating element is or comprises, for example, an electrically heatable disk, which is arranged in particular at an inlet of the reactor 58, which is designed, for example, as a catalyst. The electrical heating element, in particular in the form of the electrically heatable disk, responds quickly and thus enables precise adjustment, in particular regulation, of the reaction temperature, in particular of the ammonia and/or in the reactor 58.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2013172141 A1 [0002]WO 2013172141 A1 [0002]

Claims (10)

Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einer dem Brennraum (12) zugeordneten Vorkammerzündkerze (32), welche eine Vorkammer (34) und mehrere Überströmöffnungen (36) aufweist, über welche die Vorkammer (34) mit dem Brennraum (12) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass: - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete Tankeinrichtung (38) aufweist, in welcher Ammoniak (40) aufnehmbar oder aufgenommen ist, - die Verbrennungskraftmaschine (10) ein Leitungselement (44) aufweist, mittels welchem das Ammoniak (40) aus der Tankeinrichtung (38) direkt in die Vorkammer (34) einbringbar ist, und - die Vorkammerzündkerze (32) eine Zündeinrichtung (46) aufweist, mittels welcher in der Vorkammer (34) wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines zumindest Sauerstoff und das direkt in die Vorkammer (34) eingebrachten Ammoniak (40) umfassenden Gemisches erzeugbar ist.Internal combustion engine (10), with at least one combustion chamber (12), and with at least one prechamber spark plug (32) assigned to the combustion chamber (12), which has an antechamber (34) and a plurality of overflow openings (36) through which the antechamber (34) with is fluidly connected to the combustion chamber (12), characterized in that : - the internal combustion engine (10) has a tank device (38) arranged outside the combustion chamber (12) and outside the antechamber (34), in which ammonia (40) can be absorbed or absorbed , - the internal combustion engine (10) has a line element (44) by means of which the ammonia (40) from the tank device (38) can be introduced directly into the prechamber (34), and - the prechamber spark plug (32) has an ignition device (46). , by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber (34) for igniting a mixture comprising at least oxygen and the ammonia (40) introduced directly into the antechamber (34). Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer stromauf der Vorkammer (34) und stromab der Tankeinrichtung (38) angeordneten Verbindungsstelle (V) von dem Leitungselement (44) ein zweites Leitungselement (52) abzweigt, mittels welchem an der Verbindungsstelle (V) ein Teil des das erste Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) aus dem ersten Leitungselement (44) abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer (34) in den Brennraum (12) einbringbar ist.Internal combustion engine (10). Claim 1 , characterized in that at a connection point (V) arranged upstream of the antechamber (34) and downstream of the tank device (38), a second line element (52) branches off from the line element (44), by means of which a part of the The ammonia (40) flowing through the first line element (44) can be branched off from the first line element (44) and introduced into the combustion chamber (12) bypassing the antechamber (34). Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Leitungselement (44) ein Reaktor (58) angeordnet ist, welcher dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) in Wasserstoff zu zersetzen und einen zweiten Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) durchzulassen, sodass mittels des Leitungselements (44) das durchgelassene Ammoniak (40) und der Wasserstoff direkt in die Vorkammer (34) einleitbar sind, in welcher das das durchgelassene Ammoniak (40) und den Wasserstoff umfassende Gemisch mittels des Zündfunkens zu zünden ist.Internal combustion engine (10). Claim 1 or 2 , characterized in that a reactor (58) is arranged in the line element (44), which is designed to decompose a first part of the ammonia (40) flowing through the line element (44) into hydrogen and a second part of the line element (40) 44) to allow the ammonia (40) flowing through, so that by means of the line element (44), the passed ammonia (40) and the hydrogen can be introduced directly into the antechamber (34), in which the mixture comprising the passed ammonia (40) and the hydrogen by means of of the ignition spark is to be ignited. Verbrennungskraftmaschine (10) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (V) stromauf des Reaktors (58) angeordnet ist.Internal combustion engine (10) according to the Claims 2 and 3 , characterized in that the connection point (V) is arranged upstream of the reactor (58). Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Reaktor (58) eine Abzweigleitung (66) abzweigt, mittels welcher ein Teil des durchgelassenen Ammoniaks (40) und ein Teil des Wasserstoffs aus dem Reaktor (58) abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer (34) in den Brennraum (12) einbringbar sind.Internal combustion engine (10). Claim 3 or 4 , characterized in that a branch line (66) branches off from the reactor (58), by means of which part of the ammonia (40) passed through and part of the hydrogen can be branched off from the reactor (58) and bypassing the antechamber (34) into the Combustion chamber (12) can be introduced. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Leitungselement (44) an einer stromab des Reaktors (58) und stromauf der Vorkammer (34) angeordneten Abzweigstelle eine Führungsleitung abzweigt, mittels welcher an der Abzweigstelle ein Teil des das erste Leitungselement (44) durchströmenden, durchgelassenen Ammoniaks (40) und ein Teil des das erste Leitungselement (44) durchströmenden Wasserstoffs aus dem ersten Leitungselement (44) abzweigbar und unter Umgehung der Vorkammer (34) in den Brennraum (12) einbringbar sind.Internal combustion engine (10) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that a guide line branches off from the first line element (44) at a branch point arranged downstream of the reactor (58) and upstream of the antechamber (34), by means of which a part of the first line element (44) flowing through is let through at the branch point Ammonia (40) and part of the hydrogen flowing through the first line element (44) can be branched off from the first line element (44) and introduced into the combustion chamber (12) bypassing the antechamber (34). Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einer dem Brennraum (12) zugeordneten Vorkammerzündkerze (32), welche eine Vorkammer (34) und mehrere Überströmöffnungen (36) aufweist, über welche die Vorkammer (34) mit dem Brennraum (12) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass: - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete Tankeinrichtung (38) aufweist, in welcher Ammoniak (40) aufnehmbar oder aufgenommen ist, - die Verbrennungskraftmaschine (10) ein von dem Ammoniak (40) aus der Tankeinrichtung (38) durchströmbares Leitungselement (44) aufweist, in welchem ein Reaktor (58) angeordnet ist, mittels welchem zumindest ein Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) in Wasserstroff zersetzbar ist, welcher mittels des Leitungselements (44) direkt in die Vorkammer (34) einbringbar ist, und - die Vorkammerzündkerze (32) eine Zündeinrichtung (46) aufweist, mittels welcher in der Vorkammer (34) wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines zumindest Sauerstoff und den direkt in die Vorkammer (34) eingebrachten Wasserstoff umfassenden Gemisches erzeugbar ist.Internal combustion engine (10), with at least one combustion chamber (12), and with at least one prechamber spark plug (32) assigned to the combustion chamber (12), which has an antechamber (34) and a plurality of overflow openings (36) through which the antechamber (34) with is fluidly connected to the combustion chamber (12), characterized in that : - the internal combustion engine (10) has a tank device (38) arranged outside the combustion chamber (12) and outside the antechamber (34), in which ammonia (40) can be absorbed or absorbed , - the internal combustion engine (10) has a line element (44) through which the ammonia (40) from the tank device (38) can flow, in which a reactor (58) is arranged, by means of which at least part of the ammonia flowing through the line element (44). (40) can be decomposed into hydrogen, which can be introduced directly into the antechamber (34) by means of the line element (44), and - the prechamber spark plug (32) has an ignition device (46), by means of which at least one ignition spark in the antechamber (34). can be generated to ignite a mixture comprising at least oxygen and the hydrogen introduced directly into the antechamber (34). Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einer dem Brennraum (12) zugeordneten Vorkammerzündkerze (32), welche eine Vorkammer (34) und mehrere Überströmöffnungen (36) aufweist, über welche die Vorkammer (34) mit dem Brennraum (12) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass: - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete, erste Tankeinrichtung aufweist, in welcher Wasserstoff aufnehmbar oder aufgenommen ist, - die Verbrennungskraftmaschine (10) ein Leitungselement aufweist, mittels welchem der Wasserstoff aus der ersten Tankeinrichtung direkt in die Vorkammer (34) einbringbar ist, - die Vorkammerzündkerze (32) eine Zündeinrichtung (46) aufweist, mittels welcher in der Vorkammer (34) wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines zumindest Sauerstoff und den direkt in die Vorkammer (34) eingebrachten Wasserstoff umfassenden Gemisches erzeugbar ist, - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete, zweite Tankeinrichtung (38) aufweist, in welcher Ammoniak (40) aufnehmbar oder aufgenommen ist, und - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine Leitungseinrichtung (44) aufweist, mittels welchem das Ammoniak (40) aus der zweiten Tankeinrichtung (38) direkt in die Vorkammer (34) und/oder unter Umgehung der Vorkammer (34) in den Brennraum (12) einbringbar ist.Internal combustion engine (10), with at least one combustion chamber (12), and with at least one prechamber spark plug (32) assigned to the combustion chamber (12), which has an antechamber (34) and a plurality of overflow openings (36) through which the antechamber (34) with is fluidly connected to the combustion chamber (12), characterized in that: - the internal combustion engine (10) is outside the combustion chamber (12) and outside the front Chamber (34) arranged, first tank device in which hydrogen can be absorbed or absorbed, - the internal combustion engine (10) has a line element by means of which the hydrogen from the first tank device can be introduced directly into the prechamber (34), - the prechamber spark plug ( 32) has an ignition device (46), by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber (34) for igniting a mixture comprising at least oxygen and the hydrogen introduced directly into the antechamber (34), - the internal combustion engine (10) is outside the Combustion chamber (12) and outside the antechamber (34), second tank device (38) is arranged, in which ammonia (40) can be received or absorbed, and - the internal combustion engine (10) has a line device (44) by means of which the ammonia ( 40) can be introduced from the second tank device (38) directly into the antechamber (34) and/or bypassing the antechamber (34) into the combustion chamber (12). Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einer dem Brennraum (12) zugeordneten Vorkammerzündkerze (32), welche eine Vorkammer (34), mehrere Überströmöffnungen (36), über welche die Vorkammer (34) mit dem Brennraum (12) fluidisch verbunden ist, und eine Zündeinrichtung (46) aufweist, mittels welcher in der Vorkammer (34) wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines Gemisches erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet dass: - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete Tankeinrichtung (38) aufweist, in welcher Ammoniak (40) aufnehmbar oder aufgenommen ist, - die Verbrennungskraftmaschine (10) ein von dem Ammoniak aus der Tankeinrichtung (38) durchströmbares Leitungselement (44) aufweist, in welchem ein Reaktor (58) angeordnet ist, welcher dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) in Wasserstoff zu zersetzen und einen zweiten Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) durchzulassen, sodass mittels des Leitungselements (44) das durchgelassene Ammoniak (40) und der Wasserstoff unter Umgehung der Vorkammer (34) in den Brennraum (12) einbringbar ist.Internal combustion engine (10), with at least one combustion chamber (12), and with at least one prechamber spark plug (32) assigned to the combustion chamber (12), which has an antechamber (34), a plurality of overflow openings (36), via which the antechamber (34) communicates with the Combustion chamber (12) is fluidly connected, and has an ignition device (46), by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber (34) for igniting a mixture, characterized in that: - the internal combustion engine (10) outside the combustion chamber (12 ) and has a tank device (38) arranged outside the antechamber (34), in which ammonia (40) can be received or received, - the internal combustion engine (10) has a line element (44) through which the ammonia from the tank device (38) can flow, in in which a reactor (58) is arranged, which is designed to decompose a first part of the ammonia (40) flowing through the line element (44) into hydrogen and to let a second part of the ammonia (40) flowing through the line element (44) pass through, so that by means of the line element (44), the passed ammonia (40) and the hydrogen can be introduced into the combustion chamber (12), bypassing the antechamber (34). Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einer dem Brennraum (12) zugeordneten Vorkammerzündkerze (32), welche eine Vorkammer (34), mehrere Überströmöffnungen (36), über welche die Vorkammer (34) mit dem Brennraum (12) fluidisch verbunden ist, und eine Zündeinrichtung (46) aufweist, mittels welcher in der Vorkammer (34) wenigstens ein Zündfunken zum Zünden eines Gemisches erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet dass: - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine außerhalb des Brennraums (12) und außerhalb der Vorkammer (34) angeordnete Tankeinrichtung (38) aufweist, in welcher Ammoniak (40) aufnehmbar oder aufgenommen ist, - die Verbrennungskraftmaschine (10) ein von dem Ammoniak (40) aus der Tankeinrichtung (38) durchströmbares Leitungselement (44) aufweist, in welchem ein Reaktor (58) angeordnet ist, welcher dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) in Wasserstoff zu zersetzen, sodass mittels des Leitungselements (44) der Wasserstoff direkt in die Vorkammer (34) und/oder unter Umgehung der Vorkammer (34) in den Brennraum (12) einbringbar ist, und - die Verbrennungskraftmaschine (10) eine an einer stromauf des Reaktors (58) und stromab der Tankeinrichtung (38) angeordneten, ersten Verbindungsstelle (V1) und an einer stromab des Reaktors (58) angeordneten, zweiten Verbindungsstelle (V2) fluidisch mit dem Leitungselement (44) verbundene Umgehungsleitung (70) aufweist, mittels welcher zumindest ein Teil des das Leitungselement (44) durchströmenden Ammoniaks (40) an der ersten Verbindungsstelle (V1) aus dem Leitungselement (44) abzweigbar und unter Umgehung des Reaktors (58) zu der zweiten Verbindungsstelle (V2) führbar und an der zweiten Verbindungsstelle (V2) in das Leitungselement (44) einleitbar ist.Internal combustion engine (10), with at least one combustion chamber (12), and with at least one prechamber spark plug (32) assigned to the combustion chamber (12), which has an antechamber (34), a plurality of overflow openings (36), via which the antechamber (34) communicates with the Combustion chamber (12) is fluidly connected, and has an ignition device (46), by means of which at least one ignition spark can be generated in the antechamber (34) for igniting a mixture, characterized in that: - the internal combustion engine (10) outside the combustion chamber (12 ) and has a tank device (38) arranged outside the antechamber (34), in which ammonia (40) can be received or received, - the internal combustion engine (10) has a line element (44) through which the ammonia (40) can flow from the tank device (38) has, in which a reactor (58) is arranged, which is designed to decompose at least part of the ammonia (40) flowing through the line element (44) into hydrogen, so that the hydrogen is fed directly into the antechamber (44) by means of the line element (44). 34) and/or can be introduced into the combustion chamber (12) bypassing the antechamber (34), and - the internal combustion engine (10) has a first connection point (V1) arranged at a first connection point (V1 ) and at a second connection point (V2) arranged downstream of the reactor (58) has a bypass line (70) fluidly connected to the line element (44), by means of which at least part of the ammonia (40) flowing through the line element (44) at the first Connection point (V1) can be branched off from the line element (44) and can be guided to the second connection point (V2) bypassing the reactor (58) and can be introduced into the line element (44) at the second connection point (V2).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013172141A1 (en) 2012-05-15 2013-11-21 岩井 好朗 Ammonia engine
US20200362775A1 (en) 2017-10-16 2020-11-19 Massachusetts Institute Of Technology Upspeeded Operation Of Alcohol-Enabled Gasoline Engines
US20210164407A1 (en) 2017-08-14 2021-06-03 Lars Harald Heggen Zero emission propulsion systems and generator sets using ammonia as fuel
CN114427494A (en) 2022-01-26 2022-05-03 上海交通大学 Dual-fuel engine system and ignition method
WO2022221890A1 (en) 2021-04-19 2022-10-27 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Internal combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332152A (en) * 1991-06-25 1993-12-14 Koji Korematsu Ammonia combustion engine
CZ308272B6 (en) * 2017-07-04 2020-04-08 České vysoké učení technické v Praze Petrol gas combustion engine
CN112796870A (en) * 2020-12-31 2021-05-14 天津大学 Dual-injection turbulent jet ignition prechamber arrangement for spark-ignition engines
CN114233465A (en) * 2021-12-14 2022-03-25 天津大学 Ammonia fuel combustion system, engine and combustion control method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013172141A1 (en) 2012-05-15 2013-11-21 岩井 好朗 Ammonia engine
US20210164407A1 (en) 2017-08-14 2021-06-03 Lars Harald Heggen Zero emission propulsion systems and generator sets using ammonia as fuel
US20200362775A1 (en) 2017-10-16 2020-11-19 Massachusetts Institute Of Technology Upspeeded Operation Of Alcohol-Enabled Gasoline Engines
WO2022221890A1 (en) 2021-04-19 2022-10-27 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Internal combustion engine
CN114427494A (en) 2022-01-26 2022-05-03 上海交通大学 Dual-fuel engine system and ignition method

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