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DE19810933A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

Verbrennungsmotor

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DE19810933A1
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air
engine
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internal combustion
combustion engine
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Tillmann Braun
Uwe Gaertner
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DaimlerChrysler AG
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Abstract

Ein Hubkolben-Verbrennungsmotor ist mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Taktzahl des innerhalb eines Brennraumes stattfindenden Verbrennungsprozesses versehen. In Abhängigkeit von Betriebsparametern steuert die Steuervorrichtung den motorischen Prozeß derart, daß der Prozeß einen variablen Zyklus von mindestens 4 Takten aufweist, und daß ein Ausschieben von Ladung aus einem Brennraum des Hubkolben-Verbrennungsmotors erst dann stattfindet, nachdem ein oder mehrere Betriebsparameter je einen vorbestimmten Grenzwert erreicht haben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubkolben-Verbrennungsmotor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Betriebsweise eines Hubkolben-Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Ein solcher Hubkolben-Verbrennungsmotor und ein solches Verfahren sind aus der DE-A-196 31 799 bekannt. Dort ist ein Hubkolben-Verbrennungsmotor mit 6 Arbeitstakten und mit einer variablen Ventilsteuerung beschrieben, welcher während einer Warmlaufphase mit 4 Takten betrieben wird und nach Erreichen der Betriebstemperatur in 6 Takten. Dabei ist die Taktzahl nur zwischen 4- und 6-Taktbetrieb variierbar, wobei ein Ausschieben der Verbrennungsprodukte aus dem Brennraum des Zylinders in jedem Fall während des 4. Taktes erfolgt. Der 5. Takt ist ein Arbeitstakt, zu dessen Beginn Wasser in den Zylinder eingespritzt wird, um im von der vorangegangenen Verbrennung noch heißen Zylinder Wasserdampf zu erzeugen, dessen Dampfdruck den Kolben weiterbewegt. Der 6. Takt dient zum Ausschieben des Wasser­ dampfes.
Die DE-A 33 17 28 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem 6-Takt-Zyklus, wobei der Ausschiebe-Takt zum Ausschieben der Verbrennungsprodukte stets der 6. Takt ist.
Beiden Konzepten ist gemeinsam, daß die Anzahl der Takte des Verbrennungsmotors entweder von vorneherein festgelegt ist oder nur zwischen zwei Werten variiert werden kann. Die Verbrennungsprodukte werden spätestens während des 6. Taktes aus dem Zylinder ausgeschoben, gleich ob sie noch brennbare Anteile oder Restsauerstoff enthalten oder nicht. Dadurch geht ein Teil der im Zylinder noch verwertbaren Energie verloren. Da mit jedem Ladungswechsel durch Ventil­ bewegungen und Strömungen Leistungsverluste auftreten, wirken sich verfrühte Ladungswechsel negativ auf den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors aus.
Moderne direkteinspritzende NFZ-Dieselmotoren erreichen mit effektiven Wirkungsgraden bis 45% im Bereich der Vollast einen für Verbrennungsmotoren vergleichsweise hohen Wirkungsgrad. Im Teillastbereich verringert sich der Wirkungsgrad auf Werte um 30% und darunter, was auf das geringere Druck- und Temperaturniveau der Verbrennung, die hohen Ladungswechselverluste bedingt durch das Druckgefälle von Abgas- zu Saugseite sowie den hohen Anteil mechanischer Verluste zurückzuführen ist. Da Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen zu einem erheblichen Anteil im Teillastbereich betrieben werden, stellt dies einen gravierenden Nachteil dar.
Maßnahmen, welche durch Anhebung des Verbrennungsdruck- und Temperaturniveaus, beispielsweise durch Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses, eine Verbesserung des inneren Wirkungsgrades anstreben, führen jedoch zu einem Anstieg der Stickoxyd-Emissionen (NOx). Darüberhinaus bildet die mechanische und thermische Belastbarkeit hinsichtlich des Spitzendrucks und der Verbrennungstemperatur im Vollast­ betrieb die Grenze für die obengenannten, den Teillastbe­ trieb begünstigenden Maßnahmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad von Hubkolben-Verbrennungsmotoren insbesondere im Teillast­ bereich zu erhöhen und dabei die Schadstoffemissionen gering zu halten.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Hubkolben-Verbrennungs­ motors durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.
Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise, daß sich die Zahl der Ladungswechsel je n-Arbeitstakte verringert, wodurch es zur Senkung der Ladungswechselverluste vor allem in jenen Bereichen des Kennfeldes kommt, in denen bei 4- Taktbetrieb ein negatives Druckgefälle (Ladedruck < Abgasgegendruck) vorherrscht. Erfolgt das Ausschieben beispielsweise erst nach dem 8. Takt, so verringert sich der Luftmassendurchsatz um etwa die Hälfte und mit ihm die Ladungswechselarbeit näherungsweise um denselben Betrag. Da jedes Ventil anstatt wie im 4-Takt-Betrieb einmal je 2 Kurbelwellenumdrehungen im 8-Takt-Betrieb nur noch einmal je 4 Kurbelwellenumdrehungen betätigt wird, verringert sich die hierzu aufzuwendende Arbeit ebenfalls um 50%. Ein besonderer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich daraus, daß Anzahl und Folge der Takte ab dem vierten Takt flexibel an die momentanen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors angepaßt werden.
Unter der Annahme gleicher Emissionskonzentrationen führt die Senkung des Abgasmassenstroms zur Minderung des Schadstoffausstoßes. Da sich Verbrennungstemperatur und Zünddruck aufgrund der erneuten Verdichtung(en) und Verbrennung(en) des heißen Abgases auf einem höheren Niveau bewegen, werden die HC-Emissionen im Abgas gesenkt. Das bei der ersten Verbrennung und allen folgenden anfallende und im Brennraum verbleibende Abgas kompensiert die aufgrund höherer Prozeßtemperaturen zunehmende Bildung von NOx, denn es wirken die von der Abgasrückführung bekannten Mechanismen.
Auch wirken sich die geringeren Zündabstände positiv auf das Schwingungsverhalten und die Geräuschentwicklung des Verbrennungsmotors aus.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche die Einlaß- und Auslaßventile des Verbrennungsmotors derart ansteuert, daß Ladung erst dann aus dem Brennraum geschoben wird, und daß das Auslaßventil erst dann öffnet, nachdem das im Brennraum vorhandene Luftverhältnis λ einen unteren Grenzwert λgrenz erreicht hat, so daß bei überstöchiometrischer Verbrennung der für eine Verbrennung noch nicht verwendete Restsauerstoff für weitere Arbeits- Takte verwendbar ist. Denn das Luft-Abgas-Gemisch durchläuft nach seiner ersten Verbrennung weitere Verbrennungszyklen, der Ladungswechsel erfolgt in dieser Betriebsweise frühestens während des 6. Taktes, je nach Luftüberschuß auch später. Da während eines Beschleunigungsvorgangs die erhöhte Gemischmenge bereits eine Kurbelwellenumdrehung nach dem vorigen Verbrennungstakt eingebracht werden kann, verbessert sich das Ansprechverhalten des Motors bei instationärem Betrieb.
Ein Ladungswechsel in Abhängigkeit vom Luftverhältnis λ ist besonders bei Diesel- und Otto-Magermotoren mit Direkteinspritzung vorteilhaft. Bei Dieselmotoren ändert sich das Luftverhältnis λ über der Last. Im Bereich der Vollast werden Werte von λ = 1,2 erreicht, während in der unteren Teillast das Gemisch auf λ = 3 bis λ = 7 abgemagert wird. Bei λ = 3 enthält das Abgas eine Restsauerstoffmenge, welche für einen weiteren Verbrennungsvorgang ausreichen würde, bei λ = 7 sogar für vier weitere.
Bei aufgeladenen Motoren wirkt außerdem die höhere Abgastemperatur begünstigend auf den Ladedruckaufbau, da bezogen auf die durchgesetzte Masse die an der Abgasturbolader-Turbine zur Verfügung stehende Energie größer als beim 4-Takt-Prozess mit entsprechend geringerer Abgastemperatur ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verbrennungsmotor Abgas­ nachbehandlungssysteme wie SCR-Denoxierung, Partikelfilter oder einen Oxidationskatalysator aufweist. Hierbei ist die mit dem Prozeß gemäß der Erfindung einhergehende Tempera­ turerhöhung ebenfalls von Vorteil, da höhere Temperaturen für das Konvertierungsverhalten von Katalysatoren günstiger sind. Durch die höheren Betriebstemperaturen ist auch ein schnelleres Ansprechen nach dem Kaltstart zu erwarten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Hubkolben-Verbrennungsmotors,
Fig. 2 ein Flußdiagramm, welches die Steuerung der Takt­ folge eines Hubkolben-Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des Luftverhältnisses λ veran­ schaulicht,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Hubkolben-Verbrennungsmotors.
Der in Fig. 1 im Schnitt teilweise dargestellte Hubkolben- Verbrennungsmotor ist vorzugsweise ein Dieselmotor 1, von welchem lediglich der hier maßgebende Teil dargestellt ist. Der Dieselmotor 1 weist einen Kurbeltrieb auf, welcher aus einem Kolben 2, einer Pleuelstange 4 und einer Kurbelwelle 6 besteht. Der Kurbeltrieb ist in einem nicht vollständig dargestellten Gehäuse 10 gelagert. Der Kolben 2 gleitet innerhalb des Zylinderkurbelgehäuses 10 auf und ab. Die Pleuelstange 4 überträgt diese Bewegung auf die Kurbelwelle 6, wodurch die auf- und abgehende Bewegung des Kolbens 2 in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 6 umgewandelt wird. Die zur Verbrennung notwendige Frischluft strömt durch einen im Zylinderkopf 8 angeordneten Ansaugkanal 12, dessen zylinderseitiges Ende durch ein Einlaßventil 14 gegenüber dem Brennraum 22 verschließbar ist. Die verbrannten Abgase strömen aus dem Brennraum 22 durch einen im Zylinderkopf 8 angeordneten Auslaßkanal 16, welcher an seinem zylindersei­ tigen Ende durch ein Auslaßventil 18 gegenüber dem Brennraum 22 verschließbar ist. Das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 18 sind vorzugsweise elektrisch betätigbare Magnetventile. Weitere Betätigungsformen, z. B. hydraulisch sind ebenfalls denkbar. Der zur Verbrennung notwendige Dieselkraftstoff wird über eine Einspritzdüse 20 in den Brennraum 22 eingespritzt. Die Verbrennung des Kraftstoff- Luftgemisches erfolgt in einem Brennraum 22, welcher durch die innere Umfangswand des Zylinderkurbelgehäuses, die Oberfläche des Kolbens 2, den Zylinderkopf 8 sowie die darin angeordneten Ein- und Auslaßventile 16, 18 begrenzt wird.
Der in Fig. 1 dargestellte Dieselmotor 1 weist eine Steuervorrichtung 24 zur Steuerung der Taktfolge des motorischen Prozesses auf, welche ausgangsseitig über elektrische Leitungen 26 das Einlaßventil 14, das Auslaßventil 18 und die Einspritzdüse 20 ansteuert. Eingangsseitig ist die Steuervorrichtung 24 über eine elektrische Leitung 28 mit einem Lambda-Sensor 30 zur Messung des momentanen Luftverhältnisses λist im Brennraum 22 verbunden.
Im folgenden wird die Steuerung der Taktfolge und gemäß der Erfindung beschrieben. Die Steuervorrichtung 24 steuert die Taktfolge des motorischen Prozesses in Abhängigkeit von Betriebsparametern. Dabei werden das Einlaßventil 14, das Auslaßventil 18 und die Einspritzdüse 20 derart angesteuert, daß der motorische Prozeß einen Zyklus von mindestens vier Takten aufweist und ein Ausschieben von Ladung aus dem Brennraum 22 erst dann stattfindet bzw. das Auslaßventil 18 erst dann geöffnet wird, nachdem mindestens ein Betriebsparameter einen vorbestimmten Grenzwert erreicht hat.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird der motorische Prozeß in Abhängigkeit vom im Brennraum 22 momentan vorhan­ denen Luftverhältnis λist geregelt, wobei die Steuervorrichtung 24 das Auslaßventil 18 erst dann öffnet und es erst dann zu einem Ladungswechsel kommt, nachdem das momentan im Brennraum 22 vorhandene Luftverhältnis λist einen unteren Grenzwert λgrenz erreicht hat, so daß bei überstöchiometrischer Verbrennung der für eine Verbrennung noch nicht verwendete Restsauerstoff für weitere Arbeits- Takte verwendbar ist. Das momentane Luftverhältnis bist im Brennraum 22 wird dabei direkt vom Lambda-Sensor 30 gemessen und der gemessene Wert über die elektrische Leitung 28 an die Steuervorrichtung 24 weitergeleitet.
In Abhängigkeit des momentanen Luftverhältnisses ist im Brennraum 22 stellt sich die von der Steuervorrichtung 24 geregelte Taktfolge des motorischen Prozesses wie folgt dar:
  • 1) Die Taktfolge beginnt mit einem Ansaug-Takt, währenddessen das Einlaßventil 14 geöffnet ist und Frischluft in den Brennraum 22 gesaugt wird.
  • 2) Es folgt ein Verdichtungs-Takt, währenddessen die eingesaugte Luft verdichtet wird.
  • 3) Daran schließt ein erster Arbeits-Takt an, währenddessen Kraftstoff eingespritzt und das Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird.
  • 4) Es folgt ein weiterer Verdichtungs-Takt, währenddessen die Verbrennungsprodukte und der noch vorhandene Restsauerstoff komprimiert werden.
  • 5) Daran schließt ein weiterer Arbeits-Takt an, währenddessen eine bestimmte Menge Kraftstoff eingespritzt und das Gemisch aus Kraftstoff, Restsauerstoff und Verbrennungsprodukten gezündet wird.
    Der Lambda-Sensor 30 mißt nach dem Zünden das momentane Luftverhältnis λist im Brennraum 22, und die Steuervorrichtung 24 vergleicht den gemessenen Wert mit dem gespeicherten Grenzwert λgrenz. Ist Restsauerstoff für einen weiteren Verbrennungsvorgang in ausreichender Menge vorhanden, so wiederholen sich die Punkte 4) und 5). Erst wenn die Bedingung bist = λgrenz erfüllt ist, erfolgt sofort im Anschluß der
  • 6) Ausschiebe-Takt, währenddessen die vollständig verbrannten Verbrennungsprodukte durch das geöffnete Auslaßventil 18 ausgeschoben werden.
Der oben beschriebene Zyklus beginnt dann wieder von vorne, wobei aber Anzahl und Abfolge der Takte davon abhängen, ob der Dieselmotor 1 im weiteren unter Teillastbetrieb mit hohem Luftverhältnis λ oder unter Vollast mit niedrigem Luftverhältnis λ betrieben wird. Um einen ausreichenden Abstand zur Rußgrenze sicherzustellen, ist der untere Grenzwert λgrenz entsprechend zu wählen.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, in welchem insbesondere die Ventilöffnungen des Einlaß- und Auslaßventils 14, 18 innerhalb des Zyklus berücksichtigt sind. Nachdem Frisch­ luft durch das geöffnete Einlaßventil 14 in den Brennraum 22 eingesaugt wurde, schließt es. Danach erfolgen entlang der inneren Schleife des Flußdiagramms von Fig. 2 so lange Einspritzvorgänge, Verdichtungs- und Arbeits-Takte (Expandieren), bis die Bedingung bist = λgrenz erfüllt ist. Erst danach wird das Auslaßventil 18 zum Ladungswechsel geöffnet, und ein weiterer Zyklus beginnt, wobei die äußere Schleife durchlaufen wird. Der folgende Zyklus hat nicht notwendigerweise dieselbe Anzahl der Takte und dieselbe Taktfolge, da diese Parameter vom Luftverhältnis λ abhängen, welches sich zwischenzeitlich geändert haben kann.
Nicht nur die Taktfolge ist gemäß der Erfindung abhängig von den Betriebsparametern, sondern auch Menge und Druck des eingespritzten Kraftstoffes sowie die Einspritzdauer und der Einspritzzeitpunkt. Daher kann die Menge eingespritzten Kraftstoffes von Arbeitstakt zu Arbeitstakt kontinuierlich abnehmen. Oder es wird nur vor dem ersten Arbeits-Takt Kraftstoff eingespritzt und dann bis zum Ladungswechsel nicht mehr. Um eine größtmögliche Variabilität bezüglich Einspritzzeitpunkt, Einspritzdruck und Einspritzdauer zu ermöglichen, weist der Dieselmotor 1 eine nicht dargestellte Einspritzanlage auf, welche vorzugsweise nach dem Common-Rail-Prinzip arbeitet.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Hubkolben- Verbrennungsmotors, wobei jeweils für gleiche Bauelemente wie in Fig. 1 die Bezugszeichen übereinstimmen. Gemäß dieser weiteren Ausführungsform wird das Luftverhältnis λ indirekt über gemessene Hilfsgrößen berechnet. Eingangs­ seitig ist die Steuervorrichtung 24 über elektrische Leitungen 32 mit einem Sensor 34 zur Messung des Luftdrucks und mit einem Sensor 36 zur Messung der Lufttemperatur verbunden. Außerdem verbindet eine elektrische Leitung 38 einen Sensor 40 zur Drehzahlmessung der Kurbelwelle 6 mit einem Eingang der Steuervorrichtung 24. Im weiteren ist eine elektrische Leitung 42 vorgesehen, über welche die Steuervorrichtung 24 mit einem nicht dargestellten Teil der Motorelektronik kommuniziert, in welchem Steuerkennfelder des Dieselmotors 1 abgespeichert sind. Die Sensoren 34, 36, 40 messen die Kurbelwellendrehzahl, den Druck und die Temperatur des durch den Ansaugkanal 12 strömenden Luftstromes, wobei den gemessenen Größen proportionale elektrische Signale über die Leitungen 32, 38 zur Regelvorrichtung 24 weitergeleitet werden, wo sie in digitale Signale umgewandelt werden. Die Steuervorrichtung 24 beinhaltet eine Recheneinheit, welche aus den gemessenen Signalen einen Wert für die Luftmasse berechnet, welche in den Brennraum 22 eingesaugt wurde. Auf der anderen Seite wird die in den Brennraum 22 eingespritzte Kraftstoffmasse aus dem Kennfeld der Motorenelektronik ausgelesen und über die elektrische Leitung 42 in die Recheneinheit der Steuervorrichtung 24 eingelesen, welche aus der Luftmasse und der eingespritzten Kraftstoffmasse als Endergebnis einen Wert für das Luftverhältnis λ berechnet. Die Steuerung des motorischen Prozesses in Abhingigkeit des Luftverhältnisses λ erfolgt analog der Prozeßsteuerung des bevorzugten Ausführungsbeispiels. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 24 gemäß der Erfindung von der restlichen Motorelektronik separiert, sie kann aber auch eine Einheit mit dieser bilden.
Vorzugsweise weist der Dieselmotor eine in Fig. 1 nicht dargestellte Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung auf, wie z. B. einen Oxidationskatalysator.
Anstatt durch das Luftverhältnis λ könnte die Taktfolge des Hubkolben-Verbrennungsmotors 1 auch abhängig von der Motordrehzahl und/oder der Motorlast gesteuert werden, wobei z. B. die Anzahl der Einspritzvorgänge je nach Motorumdrehungen in der Regelvorrichtung 24 in Kennfeldform abgelegt sein könnte. Die Erfindung ist nicht auf eine Anwendung in Dieselmotoren beschränkt, sondern auch Otto- Motoren mit Direkteinspritzung können gemäß dem oben beschriebenen motorischen Prozeß betrieben werden.

Claims (11)

1. Hubkolben-Verbrennungsmotor (1) mit einer Steuerung der Taktfolge des motorischen Prozesses in Abhängigkeit von Betriebsparametern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (24) vorgesehen ist, die die Taktfolge des motorischen Prozesses derart steuert, daß der Prozeß einen variablen Zyklus von mindestens vier Takten aufweist, und daß Mittel vorgesehen sind, durch die ein Ausschieben von Ladung aus einem Brennraum (22) des Hubkolben-Verbrennungsmotors (1) erst dann stattfindet, nachdem mindestens ein Betriebsparameter einen für ihn vorbestimmten Grenzwert erreicht hat.
2. Hubkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einlaßventil (14), mindestens ein Auslaßventil (18) und mindestens eine Einspritzdüse (20) pro Zylinder vorgesehen sind, welche derart ausgebildet sind, daß sie von der Steuervorrichtung (24) durch elektrische Signale ansteuerbar sind.
3. Hubkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steuervorrichtung (24) ein Sensor (30) angeschlossen ist, der das Luftverhältnis λ im Brennraum (22) erfaßt, wobei in Abhängigkeit dieses Wertes die Anzahl und Abfolge der Takte des motorischen Prozesses regelbar sind.
4. Hubkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regelein­ richtung (24) einen Sensor (40) zur Messung der Motor­ drehzahl und Sensoren (34, 36) zur Messung des Luft­ drucks und der Lufttemperatur in einem Luft-Ansaugkanal (12) und eine Recheneinheit beinhaltet, durch welche aus den gemessenen Werten für den Luftdruck, die Luft­ temperatur und die Motordrehzahl ein Wert für die Luft­ masse berechenbar ist, welche während eines Ladungs­ wechsels in den Brennraum (22) strömt.
5. Hubkolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als Dieselmotor (1) ausgebildet ist und eine Common-Rail-Einspritz­ anlage aufweist, welche von der Steuervorrichtung (24) derart ansteuerbar ist, daß Kraftstoff mit variablem Einspritzzeitpunkt, Einspritzdruck und variabler Einspritzdauer einspritzbar ist.
6. Hubkolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mindestens eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung aufweist, vorzugs­ weise SCR-Denoxierung, Partikelfilter oder Oxidations­ katalysatoren.
7. Verfahren zur Steuerung und Regelung des motorischen Prozesses eines Hubkolben-Verbrennungsmotors (1) mit variabler Taktfolge in Abhängigkeit von Betriebspara­ metern, dadurch gekennzeichnet, daß der motorische Prozeß in einem variablen Zyklus von mindestens vier Takten abläuft und die Taktfolge derart variiert wird, daß ein Ausschieben von Ladung aus einem Brennraum (22) des Hubkolben-Verbrennungsmotors (1) erst dann stattfindet, nachdem mindestens ein Betriebsparameter einen für ihn vorbestimmten Grenzwert erreicht hat.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • 1) Ansaugen von Frischluft oder eines Kraftstoff- Luftgemisches in den Brennraum (22), nachdem zuvor ein Einlaßventil (14) geöffnet wurde;
  • 2) Verdichten der zuvor eingesaugten Frischluft oder des eingesaugten Kraftstoff-Luftgemisches;
  • 3) wahlweises Einspritzen von Kraftstoff und Zünden des Kraftstoff-Luftgemisches;
  • 4) erneutes Verdichten der ganz oder teilweise verbrannten Ladung, welche vollständig im Brennraum (22) verbleibt;
  • 5) wahlweises Einspritzen von Kraftstoff und Zünden der Ladung;
  • 6) Ausschieben der Ladung, nachdem zuvor ein Auslaßven­ til (18) geöffnet wurde, sofern der Betriebsparameter den für ihn bestimmten Grenzwert erreicht hat und solange dies nicht der Fall ist:
  • 7) Weiteres Verdichten, Einspritzen und Zünden gemäß den Schritten 4) und 5) bis der Betriebsparameter den für ihn bestimmten Grenzwert erreicht hat und abschließend
  • 8) Ausschieben der Ladung, nachdem zuvor das Auslaß­ ventil (18) geöffnet wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das im Brennraum (22) vorhandene Luftverhältnis λ direkt oder indirekt gemessen wird und daß die Ladung erst dann aus dem Brennraum (22) geschoben wird, nachdem das im Brennraum (22) vorhandene Luftverhältnis λ einen unteren Grenz­ wert λgrenz erreicht hat, so daß bei überstöchio­ metrischer Verbrennung der für eine Verbrennung noch nicht verwendete Restsauerstoff für weitere Arbeits- Takte verwendbar ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Einspritzdüse (20) eingespritzte Kraftstoffmenge durch die Steuervorrichtung (24) in Abhängigkeit des Betriebs­ parameters für jeden der Arbeits-Takte innerhalb eines Zyklus variierbar ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuer- und Regel­ einrichtung (24) ein Wert für die in den Brennraum (22) eingespritzte oder eingesaugte Kraftstoffmasse einles­ bar ist, und daß durch die Recheneinheit aus diesem Wert und dem Wert für Luftmasse der Wert für das Luft­ verhältnis λ berechenbar ist.
DE19810933A 1998-03-13 1998-03-13 Verbrennungsmotor Expired - Fee Related DE19810933C2 (de)

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