DE3931379A1

DE3931379A1 - IC engine with external compressor - with greater part of compression occurring in compressor

Info

Publication number: DE3931379A1
Application number: DE19893931379
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Leitholf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1990-03-29

Abstract

An internal combustion engine has a combustion chamber with an inlet valve and an exhaust valve. The engine is provided with a multi-stage air compressor (2) in which the greater part of the air compression occurs before the air enters the engine cylinder. The cylinder inlet valve closes shortly before the piston reaches its topdead centre. Fuel is mixed with the air before it enters the cylinder by means of a device (3) mounted between the external compressor (2) and the cylinder. USE/ADVANTAGE - The degree of compression can be varied to suit the engine operating load.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, bei dem die notwendige Verdichtung der Frischluftzufuhr zum größten Teil außerhalb des Zylinderraumes über einen Kompressor er folgt, so daß im Zylinderraum lediglich eine Nachverdichtung stattfindet.The invention relates to an internal combustion engine in which the necessary compression of the fresh air supply to the greatest Part outside the cylinder space via a compressor follows, so that only a post-compression in the cylinder chamber takes place.

Die für einen Verbrennungsprozeß notwendige Bereitstellung von verdichteter Frischluft kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. Beispielsweise wird beim Saugmotor die Außenluft, aufgrund eines durch die Abwärtsbewegung des Kolbens erzeugten Unter drucks, über das geöffnete Einlaßventil in den Zylinderraum angesaugt und anschließend in der Aufwärtsbewegung des Kolbens verdichtet. In diesem Fall erfolgt die Verdichtung des Luft/ Kraftstoffgemisches ausschließlich über die Kolbenverdichtung.The provision necessary for a combustion process of compressed fresh air can be in different ways respectively. For example, the outside air is due to the naturally aspirated engine a sub generated by the downward movement of the piston pressure, via the open intake valve into the cylinder chamber sucked in and then in the upward movement of the piston condensed. In this case the air / Fuel mixture exclusively via piston compression.

Um nun eine Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors zu erreichen, wird dem Verbrennungsraum eine vorverdichtete Frischluftladung durch Steigerung des Ansaugdruckes über Außendruck zugeführt. Die Ladedruckerhöhung wird dabei über eine Kombination aus Abgasturbine und Lader derart verwirk licht, daß zunächst die im Abgas enthaltene Energie über die Abgasturbine in mechanische Energie umgewandelt wird und durch die gemeinsame Welle der Abgasturbine mit dem Lader der Druck der Ladeluft erhöht wird. To now increase the performance of the internal combustion engine reach, the combustion chamber becomes a pre-compressed Fresh air charge by increasing the intake pressure above External pressure supplied. The boost pressure is over a combination of exhaust gas turbine and charger realized in this way light that first the energy contained in the exhaust gas over the Exhaust gas turbine is converted into mechanical energy and through the common shaft of the exhaust gas turbine with the supercharger the pressure of the charge air is increased.

Diese Art der Vorverdichtung wirkt zwar auf der einen Seite leistungssteigernd, wohingegen der Gesamtwirkungsgrad ab nimmt, da der Wirkungsgrad des Abgasturboladers noch hinzu kommt. Deshalb wird diese Art der Aufladung selten bei Ge brauchsmotoren, eher bei Sport- und Rennmotoren eingesetzt. Außerdem ist nur eine Aufladung im Bereich der Vollast Leistung sinnvoll, da im Teillastgebiet immer eine Drosselung erforderlich ist. Da mit der Ladeluftverdichtung außerdem die Neigung zu klopfender Verbrennung zunimmt, ist eine Ladeluftkühlung angebracht, wodurch der Wirkungsgrad aber weiter verschlechtert wird.This type of pre-compression works on one side performance increasing, whereas the overall efficiency decreases increases because the efficiency of the exhaust gas turbocharger is coming. Therefore, this type of charging is rarely used with Ge used engines, more used in sports and racing engines. In addition, there is only one charge in the area of full load Performance makes sense because there is always a throttling in the partial load area is required. Since with the charge air compression also the tendency to knock combustion increases is one Charge air cooling attached, but this increases the efficiency is deteriorated further.

Aus der DE-PS 8 66 873 ist eine Vorrichtung zur Bildung eines Brennstoffgemisches, insbesondere ein Vergaser, bekannt, der bzw. dem der Brennstoff unter Druck zugeführt wird. Hier bei geht es um ein Ventil in der Brennstoffleitung, das von einem auf den Druck in der Brennstoffleitung und den Luft druck in der Ansaugleitung ansprechenden Glied gesteuert wird.From DE-PS 8 66 873 is a device for forming a Fuel mixture, in particular a carburetor, is known to which the fuel is supplied under pressure. Here is about a valve in the fuel line that from one on the pressure in the fuel line and the air pressure in the suction line responsive member controlled becomes.

Insgesamt kann festgestellt werden, daß die Kombination aus Abgasturbolader und üblichen Verbrennungsmotor eine Kombination aus Vorverdichtung im Lader und einstufiger Nachverdichtung im Zylinderraum darstellt, wobei der Anteil der Vorverdichtung im Lader klein ist gegenüber der Nachverdichtung im Zylinder raum. Diese weiterhin stattfindende einstufige Kolbenver dichtung, trotz der Vorverdichtung durch den Abgasturbolader, führt deshalb zu einem unwirtschaftlichen Gesamtprozeß. Overall, it can be said that the combination of Exhaust gas turbocharger and conventional combustion engine a combination of Pre-compression in the loader and single-stage post-compression in the Represents cylinder space, the proportion of pre-compression in the loader is small compared to the compression in the cylinder room. This continues to take place single-stage piston valve seal, despite the pre-compression by the exhaust gas turbocharger, therefore leads to an inefficient overall process.

Aus der DE-OS 24 10 948 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Verbrennungsluft annähernd isotherm komprimiert und danach durch die heißen Abgase aufgeheizt wird. Dabei wird ein Teil der komprimierten Heißluft zum Vergasen, Vor wärmen und/oder Komprimieren eines Brennstoffes abgezweigt und die Verbrennungsluft und das gebildete Brenngas werden in annähernd stöchiometrischen Mengen getrennt zu einer Brennerdüse geführt, in dieser vermischt und durch Selbst zündung mit einem nur geringen Luftüberschuß ohne Druck steigerung verbrannt. Nachteilig ist hierbei, daß eine Verbrennung ohne Drucksteigerung angestrebt wird und hierzu komplizierte Maßnahmen erforderlich sind.An internal combustion engine is known from DE-OS 24 10 948, where the combustion air compresses almost isothermally and then heated up by the hot exhaust gases. Here becomes part of the compressed hot air for gasification, pre heat and / or compress a fuel and the combustion air and the fuel gas formed in approximately stoichiometric amounts separated into one Burner nozzle guided, mixed in this and by self ignition with only a small excess of air without pressure increase burned. The disadvantage here is that a Combustion without pressure increase is sought and this complicated measures are required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades zu erzielen. Dies wird durch eine Verlagerung der Verdichtungsarbeit aus dem eigentlichen Zy linderraum heraus in einen in der Frischluftzufuhr liegenden Kompressor erreicht. The object of the present invention is an improvement to achieve the overall efficiency. This is done by a Relocation of the compaction work from the actual Zy linderraum out in a lying in the fresh air supply Compressor reached.

Dadurch ist nun, anstatt der einstufigen Kolbenverdichtung, eine regelbare und mehrstufige Verdichtung mittels eines externen Kompressors möglich.As a result, instead of single-stage piston compression, an adjustable and multi-stage compression using a external compressor possible.

Um gegenüber der einstufigen Kolbenverdichtung eine wirt schaftlichere Verdichtung der Ladeluft zu erzielen, kann der externe Verdichter mehrstufig ausgeführt werden. Ein Verdichtungsprozeß sollte idealerweise nach einer iso thermischen Zustandsänderung ablaufen, d.h. Druckerhöhung und Volumenverringerung sollten bei konstanter Temperatur ablaufen. Eine isothermische Verdichtung kann allerdings nur erreicht werden, wenn die Verdichtungsarbeit als Wärme abge führt wird, d.h. die Maschine muß gekühlt werden. Häufig wird durch kleine Wärmeübertragungsflächen und Schnelläufigkeit nur eine unvollkommene Kühlung der Kompressoren bewirkt. In diesem Falle nähert sich die Verdichtung mehr einer adia batischen Zustandsänderung, da praktisch keine Wärmeenergie mit der Umgebung während des Verdichtungsprozesses ausgetauscht wird.To a host compared to the single-stage piston compression to achieve more efficient compression of the charge air external compressors are designed in several stages. A compression process should ideally follow an iso thermal state change take place, i.e. Pressure increase and volume reduction should be done at constant temperature expire. However, isothermal compression can only be achieved if the compaction work is abge as heat is led, i.e. the machine must be cooled. Frequently due to small heat transfer areas and high speed only imperfect cooling of the compressors. In this case the compression approaches an adia batical state change, since practically no thermal energy exchanged with the environment during the compaction process becomes.

Eine Verringerung der hierdurch entstehenden adiabatischen Mehrarbeit kann durch stufenweise Verdichtung mit Zwischen kühlung erreicht werden. A reduction in the resulting adiabatic Additional work can be done by gradually consolidating with intermediate cooling can be achieved.

Anhand einer zweistufigen Luftkompression soll dies näher erläutert werden. Die Luft wird in der ersten Stufe vom Anfangsdruck auf den Zwischendruck adiabatisch verdichtet. Dabei steigt die Temperatur an. Im Zwischenkühler wird die Luft bei nahezu konstantem Zwischendruck abgekühlt; im Idealfall wieder bis auf Anfangstemperatur. In der zweiten Stufe erfolgt die wiederum adiabatische Verdichtung vom Zwischendruck auf den Enddruck. Somit kann durch mehrstufige Verdichtung mit Zwischenkühlung bei zunehmender Unterteilung des Verdichtungsvorganges dieser dem isothermischen Prozeß angenähert werden.With the help of two-stage air compression, this is supposed to be closer are explained. The air is in the first stage from Initial pressure adiabatically compressed to the intermediate pressure. The temperature rises. In the intercooler Air cooled at almost constant intermediate pressure; in the Ideally again up to the initial temperature. In the second The adiabatic compression takes place at the stage Intermediate pressure to the final pressure. Thus, through multi-stage Compression with intermediate cooling with increasing subdivision the compression process this the isothermal process be approximated.

Außer der Verringerung der adiabatischen Mehrarbeit für den gesamten Verdichtungsprozeß bietet die zwei- oder mehrstufige Verdichtung mit Zwischenkühlung den Vorteil einer Erniedrigung der Endtemperatur der Luft. Für den mehrstufigen Verdichter wird der Arbeitsbedarf am geringsten, wenn das Druckverhältnis in allen Stufen gleich groß gewählt wird.Besides reducing adiabatic overtime for the The entire compression process is provided by two or more stages Compression with intermediate cooling has the advantage of a lowering the final temperature of the air. For the multi-stage compressor the labor requirement is lowest when the pressure ratio is chosen to be the same size in all stages.

Die geschilderten Vorteile der mehrstufigen Verdichtung können dazu benützt werden, die Nachteile des einstufigen Kolbenverdichtungsprozesses zu vermeiden, wenn der größte Teil der Verdichtungsarbeit für den Verbrennungsmotor von einem externen Kompressor übernommen wird.The described advantages of multi-stage compression can be used to address the drawbacks of the single stage Avoid the piston compression process when the largest Part of the compression work for the internal combustion engine from an external compressor.

Dabei kann dieses Konzept sowohl auf den Otto-Prozeß als auch auf den Diesel-Prozeß angewendet werden. Bei Einsatz der mehr stufigen Verdichtung beim Otto-Prozeß ergibt sich der weitere Vorteil, daß das Luft/Kraftstoffgemisch dem Verbrennungsprozeß mit niedrigerer Temperatur (ca. 50%) zugeführt werden kann, wodurch die Anforderungen an den Kraftstoff gesenkt werden können, wie z.B. niedrigere Oktanzahlen und Vermeidung von Additiven. This concept can apply to both the Otto process as well be applied to the diesel process. When using the more stage compression in the Otto process results in the further Advantage that the air / fuel mixture the combustion process can be supplied at a lower temperature (approx. 50%), thereby reducing fuel requirements can, such as lower octane numbers and avoidance of Additives.

Die erreichbaren Wirkungsgradverbesserungen durch die "kältere" Einspeisung und höhere Verdichtung liegen im Vollastbereich bei 5-7%, während im Teillastbereich bis zu 30% möglich sind. Dabei kann der Verdichtungsgrad dem jeweiligen Belastungszustand durch Regelung des Kompressors angepaßt werden.The achievable efficiency improvements through the "colder" feed and higher compression are in the Full load range at 5-7%, while in the partial load range up 30% are possible. The degree of compaction can respective load condition by regulating the compressor be adjusted.

Die bei hoher Kompression beim Verbrennungsprozeß entstehen de hohe thermische Belastung des Motors kann durch innere Kühlung, z.B. durch Wassereinspritzung in den Brennraum i verringert und zum Gewinn von Expansionsarbeit verwendet werden.The high thermal load on the engine resulting from high compression in the combustion process can be reduced by internal cooling, for example by water injection into the combustion chamber i , and used to gain expansion work.

Die heutigen Kompressoren, insbesondere die modernen Rota tions- und Schraubenkompressoren, sind so klein und leistungs fähig geworden, daß sie zusammen mit einem normalen Verbren nungsmotor in einem üblichen Kraftfahrzeug untergebracht werden können.Today's compressors, especially the modern Rota tion and screw compressors are so small and powerful become able to do that along with a normal cremation tion motor housed in a conventional motor vehicle can be.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unter ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung von Ausführungs beispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind.Further features and advantages result from the sub claims and from the following description of execution examples that are shown in the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den Einsatz der mehrstufigen Verdichtung zur Zylinder beschickung eines Otto-Motors Fig. 1 shows the use of multi-stage compression for feeding a gasoline engine cylinder

Fig. 2 den Einsatz der mehrstufigen Verdichtung zur Zylinder beschickung eines Diesel-Motors Fig. 2 shows the use of multi-stage compression for cylinder charging a diesel engine

Fig. 3 eine Ventilanordnung zur Regelung des Gesamt- Verdichtungsgrades. Fig. 3 shows a valve arrangement for controlling the overall degree of compression.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipanordnung eines Otto-Prozesses. Dabei besteht die Anordnung aus einem mehrstufigen Kompressor (2), einer Luft/Kraftstoffmischeinreichtung (3), einer Hub kolbenvorrichtung (5) und einer Abgasabfuhr (4). Fig. 1 shows a schematic arrangement of a gasoline process. The arrangement consists of a multi-stage compressor ( 2 ), an air / fuel mixing device ( 3 ), a piston piston device ( 5 ) and an exhaust gas discharge ( 4 ).

Das konventionelle Taktspiel eines Otto-Motors nach dem Zweitakt- oder Viertaktverfahren wird derart abgeändert, daß das Einlaßventil für das Luft/Kraftstoffgemisch bis kurz vor dem Augenblick geöffnet bleibt, wo der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und das Gemisch gezündet wird. Die gewünschte Kompression wird dabei vom Kompressor (2) durch Ansaugen der Frischluft (1) und nachfolgende mehr stufige Verdichtung bereitgestellt.The conventional cycle of an Otto engine according to the two-stroke or four-stroke process is modified such that the inlet valve for the air / fuel mixture remains open until shortly before the piston reaches top dead center and the mixture is ignited. The desired compression is provided by the compressor ( 2 ) by drawing in the fresh air ( 1 ) and subsequent multi-stage compression.

Somit wird die gesamte Verdichtungsarbeit von der unwirt schaftlichen einstufigen Kolbenverdichtung in die wirt schaftlichere mehrstufige Verdichtung des Kompressors (2) verlegt. Durch Veränderung der Verdichtung kann auch die Leistung des Motors entsprechend verändert werden. Im Teil lastbereich kann die Zylinderbeschickung vollständig abge stellt werden und der Motor kann im "Leerlauf" betrieben werden. Weiterhin kann durch die zeitliche Verschiebung des Öffnungszeitpunktes des Einlaßventils relativ zur Zylinder beschickung mit dem bereits verdichteten Luft/Kraftstoff gemisch, eine Kombination aus externer Verdichtung und interner Kolbenverdichtung erzielt werden. Die äußere Gemischbildung, wie sie für den Otto-Prozeß charakteristisch ist, kann dabei über eine konventionelle Vergaser- oder Einspritzanlage er folgen. Thus, the entire compression work is shifted from the inefficient one-stage piston compression to the more economical multi-stage compression of the compressor ( 2 ). The performance of the engine can also be changed accordingly by changing the compression. In the partial load range, the cylinder feed can be switched off completely and the engine can be operated in "idling". Furthermore, a combination of external compression and internal piston compression can be achieved by the time shift of the opening time of the intake valve relative to the cylinder charge with the already compressed air / fuel mixture. The external mixture formation, as is characteristic of the Otto process, can be followed by a conventional carburetor or injection system.

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Prinzipanordnung für den Diesel-Prozeß. Dabei besteht die Anordnung aus einem mehr stufigen Kompressor (2′), einer Aufheizeinrichtung (3′), einer Abgasabfuhr (4′) und einer Kraftstoffzufuhr (5′). Beim Diesel-Prozeß wird das über eine innere Gemischbildung, im Gegensatz zur äußeren Gemischbildung beim Otto-Prozeß, entstandene Luft/Kraftstoffgemisch an der hoch verdichteten heißen Luft entzündet. Fig. 2 shows a corresponding principle arrangement for the diesel process. The arrangement consists of a multi-stage compressor ( 2 '), a heating device ( 3 '), an exhaust gas discharge ( 4 ') and a fuel supply ( 5 '). In the diesel process, the air / fuel mixture that is formed via an internal mixture formation, in contrast to the outer mixture formation in the Otto process, is ignited in the highly compressed hot air.

Die Verdichtung der angesaugten Frischluft (1′) erfolgt ebenfalls wie in dem oben geschilderten Fall des Otto-Prozesses über eine mehrstufige Kompression durch den Kompressor (2′). Um die notwendige Prozeßtemperatur für die Selbstzündung zu erzielen, wird die komprimierte Frischluft durch die Abgas abwärme vor der Zylinderbeschickung aufgeheizt. Der Zylinder wird über das geöffnete Einlaßventil mit der aufgeheizten und bereits komprimierten Luft beschickt. Am oberen Totpunkt der Kolbenbewegung wird über eine Ein spritzpumpe der Kraftstoff im Zylinder hinzugemischt, und die anschließende Gemischexplosion leitet die Abwärtsbewegung des Kolbens ein. Dabei muß während der Warmlaufzeit des Diesel motors die komprimierte Luft über eine Fremdheizung aufgeheizt werden.The compression of the intake fresh air ( 1 ') is also carried out as in the case of the Otto process described above via a multi-stage compression by the compressor ( 2 '). In order to achieve the necessary process temperature for self-ignition, the compressed fresh air is heated up by the exhaust gas waste heat before the cylinder feed. The cylinder is charged with the heated and already compressed air via the open inlet valve. At the top dead center of the piston movement, an injection pump mixes the fuel in the cylinder, and the subsequent mixture explosion initiates the downward movement of the piston. The compressed air must be heated by an external heater during the warm-up period of the diesel engine.

Somit kann auch im Falle des Diesel-Prozesses die notwendige Verdichtungsarbeit durch einen externen Kompressor erfolgen und der Wirkungsgrad der Gesamtanordnung verbessert werden. Thus, even in the case of the diesel process, the necessary Compaction work done by an external compressor and the efficiency of the overall arrangement can be improved.

Fig. 3 zeigt eine Ventilanordnung im Verbrennungsraum für den Fall eines Viertakt-Motors, die es ermöglicht, den Zylinder mit komprimierter Luft zu beschicken und, falls gewünscht, eine Kombination aus Vorverdichtung durch den externen Kom pressor und eine Nachverdichtung im Zylinder zu erzielen. Dabei besteht die Ventilanordnung aus einem Auslaßventil (6), einem Injektorventil bzw. Einlaßventil (7) und einem Ausgleichsventil (8). Das Auslaßventil (6) arbeitet wie ein "herkömmliches" Auslaß ventil, das durch Öffnen des Auslaß-Querschnittes am Ende des Expansionshubes das Ausströmen der Verbrennungsgase ermöglicht. Fig. 3 shows a valve arrangement in the combustion chamber in the case of a four-stroke engine, which makes it possible to charge the cylinder with compressed air and, if desired, to achieve a combination of pre-compression by the external compressor and post-compression in the cylinder. The valve arrangement consists of an outlet valve ( 6 ), an injector valve or inlet valve ( 7 ) and a compensating valve ( 8 ). The exhaust valve ( 6 ) works like a "conventional" exhaust valve, which allows the combustion gases to flow out by opening the outlet cross-section at the end of the expansion stroke.

Die eigentliche Zylinderbeschickung mit komprimierter Luft bzw. Luft/Kraftstoffgemisch erfolgt über das Injektorventil (7). Das Injektorventil (7) öffnet nach dem Schließen des Ausgleichs ventils (8). Durch eine zeitliche Verschiebung des Ventil taktspiels (Öffnen/Schließen) in bezug zur Hubkolbenbewegung kann auch noch zusätzlich eine Nachverdichtung im Zylinder raum erfolgen. Beispielsweise kann durch ein frühes Öffnen bzw. frühes Schließen eine hohe Nachverdichtung erzielt werden, während durch ein spätes Öffnen bzw. spätes Schließen praktisch keine Nachverdichtung erfolgt. In diesem Fall ist der Ver dichtungsdruck praktisch dem Vordruck, der durch den Ver dichtungsgrad des Kompressors gegeben ist.The actual cylinder charging with compressed air or air / fuel mixture takes place via the injector valve ( 7 ). The injector valve ( 7 ) opens after the compensating valve ( 8 ) is closed. A time compression of the valve cycle (opening / closing) in relation to the reciprocating piston movement can also result in additional compression in the cylinder chamber. For example, a high degree of densification can be achieved by opening or closing early, while practically no densification occurs by opening or closing late. In this case, the compression pressure is practically the pre-pressure given by the degree of compression of the compressor.

Das Ausgleichsventil (8) dient zur Vermeidung von Unterdruck und ungewollter Verdichtung im Zylinderraum. Es öffnet wie ein "herkömmliches" Einlaßventil und schließt vor dem Öffnen des Injektorventils (7) . The compensating valve ( 8 ) is used to avoid negative pressure and unwanted compression in the cylinder chamber. It opens like a "conventional" inlet valve and closes before opening the injector valve ( 7 ).

Durch dieses Ausgleichsventil entsteht noch der Nebeneffekt, daß eine Kühlung durch Umgebungsluft erfolgt.This compensating valve creates the side effect that cooling is carried out by ambient air.

Claims

1. Verbrennungsmotor mit Verbrennungskammer, Ein- und Auslaß ventilen an der Kammer und Aufladung der Frischluftzufuhr, gekennzeichnet durch einen den größten Teil der Kompression des Motors übernehmenden externen Kompressor (2, 2′), und ein Ein laßventil(e) (7), das (die) kurz vor oder am oberen Totpunkt des Kolbens die Zufuhr der komprimierten Frisch luft bzw. des fertigen Luft/Kraftstoffgemisches schließt (schließen).1. Internal combustion engine with combustion chamber, inlet and outlet valves on the chamber and charging of the fresh air supply, characterized by an external compressor ( 2 , 2 ') which takes over most of the compression of the engine, and an inlet valve (s) ( 7 ), that closes (closes) the supply of the compressed fresh air or the finished air / fuel mixture shortly before or at the top dead center of the piston.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor (2, 2′) als mehr stufiger Rotationskompressor ausgebildet ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the compressor ( 2 , 2 ') is designed as a multi-stage rotary compressor.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Ausgleichsventil (8).3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by an additional compensating valve ( 8 ).

4. Aufladungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, wobei der Ladungswechsel mit vorverdichteter Frischluft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Zylinder mit Hub kolben vorgeschalteter Kompressor (2) die angesaugte Frischluft (1) so verdichtet, daß vom Hubkolben (5) nur noch der kleinere Anteil der Verdichtungsarbeit übernommen werden muß. 4. Supercharging process for an internal combustion engine, the charge exchange taking place with precompressed fresh air, characterized in that a compressor upstream of the cylinder with a stroke piston ( 2 ) compresses the sucked-in fresh air ( 1 ) in such a way that only the smaller portion of the stroke piston ( 5 ) the compression work must be taken over.

5. Aufladungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der durch den Kompressor (2) angesaugten und verdichteten Frischluft (1) mit dem Kraftstoff (3) außerhalb des Verbrennungsraumes erfolgt.5. Supercharging method for an internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the mixing of the fresh air ( 1 ) sucked in and compressed by the compressor ( 2 ) with the fuel ( 3 ) takes place outside the combustion chamber.

6. Aufladungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der durch den Kompressor (2′) angesaugten und verdichteten Frischluft (1′) mit dem Kraftstoff (5′) innerhalb des Verbrennungsraumes erfolgt, wobei vor dem Ladungswechsel die dem Verbrennungs raum zugeführte verdichtete Frischluft (1′) aus der Abgas wärme aufgeheizt wird.6. Charging method for an internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the mixture of the compressor ( 2 ') sucked in and compressed fresh air ( 1 ') with the fuel ( 5 ') takes place within the combustion chamber, the prior to the charge change Combustion chamber supplied compressed fresh air ( 1 ') is heated from the exhaust gas heat.

7. Aufladungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichtungsprozeß im Kompressor (2, 2′) mehrstufig erfolgt.7. charging method for an internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the compression process in the compressor ( 2 , 2 ') takes place in several stages.

8. Aufladungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungswechsel des Ver brennungsraumes über ein Auslaßventil (6), ein Injektor ventil (7) und ein Ausgleichsventil (8) gesteuert wird.8. charging method for an internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the charge change of the combustion chamber Ver is controlled via an exhaust valve ( 6 ), an injector valve ( 7 ) and a compensating valve ( 8 ).