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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaltlauf-Betrieb einer fremdgezündeten,
direkteinspritzenden 4-Takt-Brennkraftmaschine.
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In
Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftwagen werden verbreitet
fremdgezündete 4-Takt-Brennkraftmaschinen
eingesetzt, die auch als Ottomotor bezeichnet werden. Derartige
Brennkraftmaschinen werden zunehmend mit einem Injektor versehen,
mittels dessen eine Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Zylinder
der Brennkraftmaschine vorgenommen wird. Mit in den Zylinder angesaugter Frischluft
entsteht ein Kraftstoff/Luft-Gemisch, welches zu einem vorgegebenen
Zündzeitpunkt
mittels einer Zündkerze
zur Initiierung einer Verbrennung gezündet wird.
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Die
entstehenden Abgase enthalten Schadstoffe, die ohne nachbehandelnde
Maßnahmen
einschlägige
Vorschriften nicht erfüllen.
Unter bestimmten Betriebsbedingungen wird das im Zylinder befindliche
Kraftstoff/Luft-Gemisch nicht vollständig verbrannt. Das entstehende
Abgas enthält
Anteile von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden,
für deren
Konversion in umweltverträglichere Stoffe
ein Abgaskatalysator in der Abgasanlage nachgeschaltet ist. Die Wirksamkeit
des Abgaskatalysators hängt
von dessen Betriebstemperatur ab und setzt erst oberhalb einer Grenztemperatur,
der sogenannten Light-Off-Temperatur ein.
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Beim
Kaltstart und im nachfolgenden Kaltlauf-Betrieb ist im kalten Zylinder
bzw. Brennraum der Brennkraftmaschine eine nur schlechte Gemischaufbereitung
erzielbar. Der ebenfalls noch kalte bzw. nicht hinreichend erwärmte Abgaskatalysator
kann die entstehenden hohen Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidemissionen
nicht oder nur unzureichend konvertieren.
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Beim
Kaltstart und im nachfolgenden Kaltlauf-Betrieb wird einerseits
ein ruhiger Motorlauf trotz der kalten Motorkomponenten und andererseits
eine schnelle Aufheizung des Abgaskatalysators angestrebt. In herkömmlichen
Betriebsverfahren wird hierzu der Motor nach dem Kaltstart mit fettem
Ladungsgemisch betrieben, um eine ausreichende Entflammungssicherheit
und somit eine akzeptable Laufruhe zu gewährleisten. Es wird ein später Zündzeitpunkt angestrebt,
dessen späte
Lage jedoch durch die Entflammbarkeit und damit den ruhigen Motorlauf
begrenzt ist. Das fette Gemisch führt zu hohen Anteilen an unverbranntem
Kraftstoff im Abgas, welches zur Aufheizung des noch kalten Abgaskatalysators
genutzt werden kann. In Verbindung mit einer Sekundärlufteinblasung
kann eine thermische Nachverbrennung erfolgen, deren Reaktionswärme den
Abgaskatalysator aufheizt. Nachteilig sind hier der notwendige Einsatz
einer elektrisch betriebenen Sekundärluftpumpe oder eines Sekundärluftladers
sowie mehrerer elektrischer und pneumatischer Schaltventile. Die
Funktion dieser Bauteile muss aufwendig diagnostiziert werden. Emissionswerte
und Laufruhe sind nicht befriedigend.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zum Kaltlauf-Betrieb
einer fremdgezündeten
4-Takt-Brennkraftmaschine
anzugeben, bei denen in Verbindung mit einer guten Laufruhe und
niedrigen Emissionswerten eine schnelle Aufheizung des Abgaskatalysators
erreicht wird.
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Die
Aufgabe wird durch ein erstes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und durch ein zweites Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15
gelöst.
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Es
wird ein erstes Verfahren vorgeschlagen, bei dem zunächst in
einem Ansaugtakt der Brennkraftmaschine eine erste Einspritzung
von Kraftstoff als Saughubeinspritzung erfolgt. Hier wird im Zylinder
ein mageres, brennfähiges,
aber nicht zündfähiges Kraftstoff/Luft-Gemisch
erzeugt. Das das gesamte Zylindervolumen ausfüllende magere Kraftstoff/Luft-Gemisch
stellt ein ausreichendes Angebot an Sauerstoffmolekülen für die Nachoxidation
zur Verfügung.
Durch die geringe Einspritzmenge in die während des Ansaugtaktes kalte
Frischladung wird die Anlagerung von Kraftstoff an die kalten Brennraumwände und
den kalten Kolbenboden stark verringert. Die aus solchen angelagerten
und unverbrannten Kraftstoffmengen resultierenden Kohlenwasserstoffemissionen
werden verringert.
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In
einem an den Ansaugtakt anschließenden Kompressionstakt wird
eine zweite Einspritzung von Kraftstoff als Kompressionshubeinspritzung
durchgeführt,
bei der im Zylinder ein brennfähiges
und zündfähiges Kraftstoff/Luft-Gemisch
erzeugt wird. Dies gewährleistet
eine schnelle und sichere Verbrennung. Durch die im Kompressionstakt
deutlich höheren
Zylindertemperaturen wird der in den Kompressionstakt eingespritzte
Kraftstoff deutlich besser aufbereitet. Dies führt trotz des fetten Gemisches
dazu, dass kaum Kraftstoff an den Brennraumwänden und dem Kolbenboden angelagert
wird. Durch die fette Verbrennung wird der Nachreaktion im Auslasskanal eine
große
Menge Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff zur Verfügung gestellt,
die zur Aufheizung des Abgaskatalysators große Mengen chemischer Energie
enthalten.
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Anschließend erfolgt
zumindest zeitnah zu einem Zündzeitpunkt
eine dritte Einspritzung von Kraftstoff in Form einer Schichteinspritzung
zur Erzeugung eines lokal im Bereich der Zündkerze angefetteten Kraftstoff/Luft-Gemisches.
Die hier vergleichsweise geringe Einspritzmenge in Form eines definierten
Einspritzstrahls garantiert die sichere Entflammung an den Randbereichen
des Strahles. Von dort aus breitet sich die Flammenfront rasch in
die fette Ladungsschicht im Bereich um die Zündkerze herum aus, die von
der Kompressionshubeinspritzung erzeugt wurde.
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Das
zweite Verfahren weist analog dem ersten Verfahren eine Saughubeinspritzung,
ein darauf folgende Kompressionshubeinspritzung und schließlich eine
Schichteinspritzung auf, wobei der Injektor seitlich in einem Zylinderkopf
der Brennkraftmaschine angeordnet ist und die Zündkerze zentral im Zylinderkopf
angeordnet ist.
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Da
die Verbrennungsgeschwindigkeit mit sinkendem Luftverhältnis steigt,
ist die schnelle Verbrennung des fetten Gemisches der aus der zweiten und
dritten Einspritzung gebildeten geschichteten Ladung bis zum Öffnen des
Auslassventils abgeschlossen. Die Flammenfront der Verbrennung setzt
sich im weiteren Verlauf des Arbeitstaktes in diejenigen Bereiche
des Brennraums fort, in denen das magere Gemisch der Saughubeinspritzung
vorliegt. Die Brenngeschwindigkeit reduziert sich wegen des hier vorliegenden
hohen Luftverhältnisses
deutlich und ist deshalb beim Öffnen
des Auslassventils noch nicht abgeschlossen. Dadurch werden im Auslasskanal und
vor dem nachgeschalteten Abgaskatalysator sehr hohe Abgastemperaturen
erreicht.
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Durch
die Verbrennung des fetten Gemisches der Schichteinspritzungen entsteht
eine große Menge
Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die in der Ausschiebephase zusammen
mit teilweise noch unverbrannten Kohlenwasserstoffen aus den Magerbereichen
durch den vorherrschenden Sauerstoffüberschuss nachoxidiert werden.
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Das
im Bereich der Zündkerze
vorherrschende geringe Luftverhältnis
erlaubt ohne Beeinträchtigung
der Zündwilligkeit
eine vergleichsweise späte Lage
des Zündzeitpunktes.
Hierdurch kann eine hohe Abgastemperatur erzeugt werden, da der
späte Zündzeitpunkt
eine späte
Schwerpunktlage der Verbrennung sowie ein spätes Brennende zur Folge hat. Diese
Randbedingungen begünstigen
in Verbindung mit den hohen Abgastemperaturen und dem leichten Sauerstoffüberschuss
eine Nachoxidation von Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Kohlenwasserstoff
im Abgassystem, die als thermische Nachverbrennung sowohl im Auslasskanal
und Abgaskrümmer,
als auch im nachgeschalteten Abgaskatalysator stattfindet. Die dabei
frei werdende Reaktionswärme
bewirkt einen weiteren Anstieg der Abgastemperatur. Die hohe Abgastemperatur
sowie die Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff im Katalysator
selbst sorgen für
ein beschleunigtes Aufheizen des Abgaskatalysators, der dadurch
schon nach wenigen Sekunden seine Light-Off-Temperatur erreicht.
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Die
Saughubeinspritzung wird bevorzugt derart ausgeführt, dass sich im Zylinder
ein zumindest näherungsweise
homogenes Kraftstoff/Luft-Gemisch einstellt. Unvermeidliche Kondensationsmengen
von Kraftstoff an kalten Motorteilen werden verringert, während eine
gleichmäßige Ausbreitung
der Flammfront in der nachfolgenden Verbrennung sichergestellt ist.
Hierbei hat sich für
das erste Verfahren ein bevorzugtes Luftverhältnis von etwa 1,6 und für das zweite
Verfahren ein bevorzugtes Luftverhältnis zwischen 2 und 3 als
zweckmäßig herausgestellt.
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Die
Kompressionshubeinspritzung wird bevorzugt derart ausgeführt, dass
sich innerhalb der homogenen Frischladung eine im Vergleich dazu
fettere Gemischwolke ausbildet, die in das magere homogene Kraftstoff/Luft-Gemisch
eingebettet ist. Die fettere Gemischwolke weist bevorzugt ein Luftverhältnis von kleiner
als oder gleich 1,0 auf, wodurch eine hohe Zündwilligkeit und eine lokal
begrenzte schnelle Verbrennung, sichergestellt ist.
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Vorteilhaft
liegt das über
das Zylindervolumen gemittelte, aus allen Einspritzungen entstehende
globale Luftverhältnis
in einem Bereich von einschließlich
etwa 1,0 bis größer als
1,0 und beträgt insbesondere
zwischen einschließlich
1,0 und einschließlich
1,05. Zur Aufheizung des nachgeschalteten Abgaskatalysators und
die dafür
vorgesehene thermische Nachverbrennung im Abgasstrang ist hinreichend
Sauerstoff vorhanden, wodurch eine zusätzliche Luftzufuhr mittels
Sekundärluftpumpe
oder Sekundärluftlader
nicht mehr erforderlich ist. Der Bau-, Steuer- bzw. Regelaufwand
ist vermindert.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
des ersten Verfahrens wird die Saughubeinspritzung und/oder die
Kompressionshubeinspritzung und/oder die Schichteinspritzung als
Mehrfacheinspritzung, insbesondere als Zweifach- oder Dreifacheinspritzung
ausgeführt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung
des zweiten Verfahrens wird die Saughubeinspritzung und/oder die
Kompressionshubeinspritzung als Mehrfacheinspritzung, insbesondere
als Zweifach- oder Dreifacheinspritzung ausgeführt. Die Schichteinspritzung
umfasst mindestens eine Einzeleinspritzung, die eine Menge aufweist,
welche im Wesentlichen der minimalen Einspritzmenge des Injektors
entspricht. Mittels geeigneter Injektoren beispielsweise in Piezobauweise
werden die bei den vorgenannten drei Einspritzungen jeweils einzuspritzenden
Kraftstoffmengen in Teilmengen aufgeteilt, die für sich genommen innerhalb weniger
Millisekunden in den Zylinder eingebracht werden. Die Homogenisierung
der Saughubeinspritzung, die Form und die Schichtung der durch die
Kompressionshubeinspritzung erzeugten Gemischwolke und die Zündungsbedingungen
an der Zündkerze
bei der Schichteinspritzung können
definiert angepasst werden.
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Der
Zeitpunkt der Saughubeinspritzung und der Kompressionshubeinspritzung
ist vorteilhaft an den Kurbelwinkel der Kurbelwelle und damit zeitlich an
den jeweiligen Stand des Verfahrenstaktes gekoppelt, wobei sich
beim ersten Verfahren die Saughubeinspritzung bei einem Kurbelwinkel
von etwa 260° vor
dem oberen Zündtotpunkt,
und die Kompressionshubeinspritzung bei einem Kurbelwinkel von etwa 30° vor dem
oberen Zündtotpunkt
als zweckmäßig herausgestellt
hat. Beim zweiten Verfahren hat sich für die Saughubeinspritzung ein
Kurbelwinkel von 330° bis
200° vor
dem oberen Zündtotpunkt
und für die
Kompressionshubeinspritzung ein Kurbelwinkel von 150° bis 90° vor dem
oberen Zündtotpunkt
als zweckmäßig herausgestellt.
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Die
Schichteinspritzung des ersten Verfahrens wird demgegenüber bevorzugt
an den Zündzeitpunkt
angepasst. Bei unterschiedlichen Last- und insbesondere Drehzahlverhältnissen
wird der Zündzeitpunkt
verändert
und mit ihm auch der Zeitpunkt der Schichteinspritzung. Es wird
sichergestellt, dass auch bei unterschiedlichen Zündzeitpunkten
die darauf abgestimmte Schichteinspritzung eine zuverlässige Entflammung
der Zylinderfüllung
sicherstellt. Für die
Schichteinspritzung des zweiten Verfahrens hat sich ein Kurbelwinkel
von 50° bis
10° vor
dem oberen Zündtotpunkt
als zweckmäßig herausgestellt,
wobei der Zündzeitpunkt
in einem Kurbelwinkel von 0° bis 40° nach dem
oberen Zündtotpunkt
erfolgt.
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Zur
Erzeugung der oben beschriebenen Randbedingungen des ersten Verfahrens
einer schnellen Katalysatoraufheizung liegt der Zündzeitpunkt
zweckmäßig nach
dem oberen Zündtotpunkt und
insbesondere in einem Kurbelwinkelbereich von 0° bis 35°, bevorzugt von 15° bis 30° nach dem
oberen Zündtotpunkt.
Das Einspritzende der Schichteinspritzung liegt zweckmäßig im Bereich
des Zündzeitpunktes
und bevorzugt zwischen einschließlich 0° und 10° Kurbelwinkel vor dem Zündzeitpunkt.
Bei zuverlässiger
Entflammung ist eine schnelle Aufheizung des Abgaskatalysators erreichbar.
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In
bevorzugter Weiterbildung werden mittels eines Steuergerätes abhängig von
der erreichten Betriebstemperatur des Abgaskatalysators die Einspritzmengen
der Kompressionshubeinspritzung und/oder der Schichteinspritzung
gesteuert bzw. geregelt. Ebenso kann eine Steuerung bzw. Regelung der
jeweiligen Zeitpunkte zweckmäßig sein.
Mit steigender Temperatur des Abgaskatalysators und dessen einsetzender
Wirkung können
die Abgaswerte minimiert und der Gesamtwirkungsgrad der Brennkraftmaschine
verbessert werden.
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Jeweils
ein Ausführungsbeispiel
des ersten und des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Folgenden
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Schemadarstellung einer Brennkraftmaschine im Bereich eines angedeuteten
Zylinders mit einem Injektor, einer Zündkerze, einem Steuergerät und einem
Abgaskatalysator, wobei der Zylinder nach einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren
in verschiedenen Bereichen unterschiedlich mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch
gefüllt
ist,
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2 eine
Diagrammdarstellung der in erfindungsgemäßer Weise gemäß 1 bei
verschiedenen Kurbelwinkeln vorgesehenen Einspritzungen,
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3 eine
Schemadarstellung einer Brennkraftmaschine im Bereich eines angedeuteten
Zylinders mit einem seitlich in einem Zylinderkopf angeordneten
Injektor, einer zentral im Zylinderkopf angeordneten Zündkerze,
einem Steuergerät
und einem Abgaskatalysator, wobei der Zylinder nach einem zweiten
erfindungsgemäßen Verfahren
in verschiedenen Bereichen unterschiedlich mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch
gefüllt
ist und
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4 eine
Diagrammdarstellung der in erfindungsgemäßer Weise gemäß 3 bei
verschiedenen Kurbelwinkeln vorgesehenen Einspritzungen.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung Ausschnittsweise eine fremdgezündete, direkteinspritzende
4-Takt-Brennkraftmaschine
im Bereich eines Zylinders 4. Das erfindungsgemäße erste
Verfahren wird am Beispiel des hier gezeigten Zylinders 4 gezeigt.
Die Brennkraftmaschine kann einen oder mehrere Zylinder 4 mit
je einem darin zyklisch auf und ab bewegten Kolben 17 aufweisen.
Der Zylinder 4 ist in seiner Längsrichtung auf der dem Kolben 17 gegenüberliegenden
Seite durch einen Zylinderkopf 19 verschlossen, wobei dessen
Innenraum in Gegenrichtung durch den Kolben 17 begrenzt
ist. Durch die Auf- und Abbewegung des Kolben 17 und daran
gekoppelte Steuerzeiten von nicht dargestellten Ein- und Auslassventilen
werden insgesamt vier in zyklischer Abfolge aneinander gereihte,
im Zusammenhang mit 2 näher beschriebene Verfahrenstakte der
Brennkraftmaschine vorgegeben.
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Zur
Einspritzung von Kraftstoff 2 in den Zylinder 4 ist
ein Injektor 3 vorgesehen, der mittels eines schematisch
angedeuteten Steuergerätes 16 betätigt wird.
Der in den Zylinder 4 eingespritzte Kraftstoff 2 bildet
zusammen mit in einem Ansaugtakt 6 (2) angesaugtem
Frischluftvolumen ein Kraftstoff/Luft-Gemisch, welches zu einem
geeigneten Zeitpunkt durch eine im Zylinderkopf 19 angeordnete Zündkerze 5 gezündet wird.
Entsprechend der schematischen Darstellung nach 1 wird
neben der Einspritzung durch den Injektor 3 auch die Zündung durch
die Zündkerze 5 mittels
des Steuergerätes 16 gesteuert.
Die Zündung
bewirkt eine Entflammung und Verbrennung des im Zylinder 4 befindlichen Kraftstoff/Luft-Gemisches.
Das daraus entstehende Abgas wird mittels eines oder mehrerer nicht
dargestellter Auslassventile durch einen Abgaskanal 18 aus
dem Zylinder 4 herausgeleitet und zur Nachbehandlung durch
einen Abgaskatalysator 1 hindurchgeführt. Der Abgaskatalysator 1 kann
von beliebiger geeigneter Bauweise sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Drei-Wege-Stirnwandkatalysator.
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Bei
dem erfindungsgemäßen ersten
Verfahren zum Kaltlauf-Betrieb
der hier gezeigten fremdgezündeten
Brennkraftmaschine, welches sich über den Zeitraum vom Kaltstart
mit noch nicht auf Betriebstemperatur befindlichem Abgaskatalysator 1, Zylinder 4,
Kolben 17 und Zylinderkopf 19 zumindest bis zu
denjenigen Zeitpunkt erstreckt, in dem der Abgaskatalysator 1 seine
Light-Off-Temperatur erreicht hat, werden insgesamt drei Einspritzungen
von Kraftstoff 2 mittels des Injektors 3 vorgenommen,
die im Zusammenhang mit 2 näher beschrieben sind. 2 zeigt
hierzu eine Diagrammdarstellung von verschiedenen Einzelabläufen des
erfindungsgemäßen ersten
Verfahrens abhängig
von einem Kurbelwinkel α einer
nicht dargestellten Kurbelwelle, die die axiale Position des Kolbens 17 im
Zylinder 4 (1) vorgibt. Ein Kurbelwinkel α von 0° gibt einen
oberen Zündtotpunkt
ZOT vor, in dem der Zylinderinnenraum ein Kraftstoff/Luft-Gemisch
enthält,
in dem die nicht dargestellten Ein- und Auslassventile geschlossen sind,
und in dem der in 1 dargestellte Kolben 17 in
seiner dem Zylinderkopf 19 nächstkommenden Axialposition
das im Zylinder 4 befindliche Kraftstoff/Luft-Gemisch komprimiert
hat. Im Bereich des oberen Zündtotpunktes
ZOT wird eine Zündung
des Kraftstoff/Luft-Gemisches mittels der Zündkerze 5 (1)
vorgenommen.
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Ein
erster Takt des 4-Takt-Verfahrens ist ein Ansaugtakt 6,
der sich über
einen Kurbelwinkelbereich α von
360° bis
180° vor
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT erstreckt. Daran schließt
sich ein Kompressionstakt 7 an, der über einen Kurbelwinkelbereich α von 180° bis 0° vor dem
oberen Zündtotpunkt ZOT
verläuft.
Nachfolgend verläuft
ein Arbeitstakt 8 vom oberen Zündtotpunkt ZOT mit einem Kurbelwinkel α von 0° bis 180°, an den
sich ein Auslasstakt 22 von 180° bis 360° Kurbelwinkel α nach dem
oberen Zündtotpunkt
ZOT anschließt.
Das Ende des Auslasstaktes 22 bei einem Kurbelwinkel α von 360° nach dem
oberen Zündtotpunkt
ZOT entspricht dem Beginn eines nachfolgenden Ansaugtaktes 6 bei
einem Kurbelwinkel α von
360° vor
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT.
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Die
nicht dargestellten Einlassventile führen einen Ventilhub h entsprechend
einer Kurve 20 aus, die sich größtenteils über den Ansaugtakt 6 erstreckt und
noch teilweise in den Kompressionstakt 7 hineinreicht.
Bei einem Ventilhub h größer 0 der
Einlassventile wird Frischluft, gegebenenfalls durch einen Lader
unterstützt,
ins Innere des Zylinders 4 (1) angesaugt.
Entsprechendes gilt für
die Ausleitung von Abgasen aus dem Zylinder 4, wobei ein
Ventilhub h der nicht dargestellten Auslassventile durch eine Kurve 21 dargestellt
ist. Demnach sind die Auslassventile im Wesentlichen über den
Auslasstakt 22 geöffnet,
wobei die Öffnung
der Auslassventile bereits schon gegen Ende des Arbeitstaktes 8 beginnt.
Bei geöffneten
Auslassventilen wird das entstehende Abgas durch den in 1 angedeuteten
Abgaskanal 18 und den nachgeordneten Abgaskatalysator 1 geleitet.
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Unter
gleichzeitigem Bezug auf die 1 und 2 ist
nach dem erfindungsgemäßen ersten Verfahren
vorgesehen, im Ansaugtakt 6 mittels des Injektors 3 eine
erste Einspritzung von Kraftstoff 2 als Saughubeinspritzung 9 ins
Innere des Zylinders 4 auszuführen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist dabei die Saughubeinspritzung 9 derart ausgeführt, dass
im Zylinder 4 ein zumindest näherungsweise homogenes Magergemisch 13 mit
einem Luftverhältnis λ1 von etwa
1,6 erzeugt wird. Die Saughubeinspritzung 9 erfolgt bei
einem Kurbelwinkel α von
etwa 260° vor
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT. Die Saughubeinspritzung 9 kann dabei eine einzelne, über einen
längeren
Zeitraum stattfindende Einspritzung sein. Bei einer geeigneten Ausführung des
Injektors 3, beispielsweise in Piezobauweise kann die Saughubeinspritzung 9 auch
als Mehrfacheinspritzung, insbesondere als Zweifach- oder Dreifacheinspritzung
mit kurzen Einzeleinspritzungen im Zeitbereich von wenigen Millisekunden
ausgeführt
werden.
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In
dem sich an den Ansaugtakt 6 anschließenden Kompressionstakt 7 wird
eine zweite Einspritzung von Kraftstoff 2 als Kompressionshubeinspritzung 10 durchgeführt. Die
Kompressionshubeinspritzung 10 liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel bei
einem Kurbelwinkel α von
etwa 30° vor
dem oberen Zündtotpunkt
und ist als zeitlich verteilte Einfacheinspritzung ausgeführt. Vergleichbar
zur Saughubeinspritzung 9 kann auch eine Mehrfacheinspritzung
vorgenommen werden.
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Die
Kompressionshubeinrichtung 10 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel
mittels des auf den Injektor 3 einwirkenden Steuergerätes 16 derart
ausgeführt,
dass sich innerhalb des Magergemisches 13 eine im Vergleich
zum Magergemisch 13 fettere Gemischwolke 14 ausbildet.
Die Gemischwolke 14 ist im Magergemisch 13 der
Saughubeinspritzung 9 eingebettet und weist ein brennfähiges und
zündfähiges Kraftstoff/Luft-Gemisch
mit einem Luftverhältnis λ2 von kleiner
1,0 auf. Die räumlich
begrenzte, den Innenraum des Zylinders 4 nicht ausfüllende Gemischwolke 14 reicht
bevorzugt nicht bis an kalte Wandungsbauteile der Brennkraftmaschine,
wie den Zylinder 4, den Kolben 17 oder den Zylinderkopf 19 heran,
erstreckt sich jedoch bis zum Funkenbereich der Zündkerze 5.
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Nach
der Saughubeinspritzung 9 und der Kompressionshubeinspritzung 10 erfolgt
noch eine dritte Einspritzung von Kraftstoff 2 in Form
einer Schichteinspritzung 11, die in ihrer Strahlform derart ausgebildet
ist, dass sie in die Gemischwolke 14 eingeleitet und dabei
unmittelbar am Funkenbereich der Zündkerze 5 vorbeigeführt wird.
Auch die Schichteinspritzung 11 kann entsprechend der Saughubeinspritzung 9 oder
Kompressionshubeinspritzung 10 als Einfach- oder Mehrfacheinspritzung
ausgeführt werden.
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Im
Unterschied zur Saughubeinspritzung 9 und zur Kompressionshubeinspritzung 10 ist
der Zeitpunkt der Schichteinspritzung 11 nicht an den Kurbelwinkel α, sondern
an die zeitliche Lage des Zündzeitpunktes 12 gekoppelt.
Je nach Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine kann der Zündzeitpunkt 12 im
Kompressionstakt 7 vor dem oberen Zündtotpunkt ZOT oder danach
im Arbeitstakt 8 liegen. Zweckmäßig liegt der Zündzeitpunkt 12 nach
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT und insbesondere in einem Kurbelwinkelbereich α von 0° bis 35°, bevorzugt
von 15° bis
30° nach
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT. Beispielhaft ist hier der Zündzeitpunkt 12 bei
einem Kurbelwinkel α von
etwa 20° gezeigt.
Bei einer Ausführung
der Schichteinspritzung 11 als Mehrfacheinspritzung kann
es auch zweckmäßig sein,
je eine Einzeleinspritzung kurz vor und kurz nach dem Zündzeitpunkt 12 vorzunehmen.
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Die
Schichteinspritzung 11 liegt zeitnah kurz vor dem Zündzeitpunkt 12,
wobei ein Einspritzende 15 der Schichteinspritzung 11 hier
beispielhaft im Zündzeitpunkt 12 liegend
dargestellt ist. Das Einspritzende 15 liegt zweckmäßig in einem
Bereich von 0° bis
10° des
Kurbelwinkels α vor
dem Zündzeitpunkt 12.
Die späte,
nach dem oberen Zündtotpunkt
ZOT liegende Zündung 12 erfolgt
bei sinkendem, durch eine Kurve 23 dargestellten Zylinderdruck
p.
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Die
Schichteinspritzung 11 erzeugt ein lokal im Bereich der
Zündkerze 5 angefettetes
Kraftstoff/Luft-Gemisch, welches in unmittelbarer zeitlicher Nachbarschaft
trotz des relativ spät
liegenden Zündzeitpunktes 12 leicht
und zuverlässig
entzündet werden
kann. Die im Vergleich zur Saughubeinspritzung 9 und zur
Kompressionshubeinspritzung 10 nur sehr geringe Kraftstoffmenge
der Schichteinspritzung 11 dient hier lediglich einer sicheren
Zündung und
trägt ansonsten
zum fetten Luftverhältnis λ2 < 1,0 in der Gemischwolke 14 bei.
Alle Einspritzungen 9, 10, 11 sind in
ihrer jeweiligen Menge an Kraftstoff 2 derart aufeinander
abgestimmt, dass zwar lokal im Magergemisch 13 der Saughubeinspritzung 9 ein Magergemisch
und in der Gemischwolke 14 ein fettes Gemisch entsteht. Über das
Gesamtvolumen des Zylinderinnenraums gemittelt ist jedoch ein globales Luftverhältnis λ gebildet,
welches stöchiometrisch
(λ = 1)
oder leicht mager (λ < 1) ist.
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Bevorzugt
liegt das globale Luftverhältnis λ in einem
Bereich zwischen einschließlich
1,0 und einschließlich
1,05.
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Durch
die Schichteinspritzung 11 wird eine zuverlässige Zündung der
Gemischwolke 14 auch bei sehr spätem Zündzeitpunkt 12 und
bei kalten Bauteilen der Brennkraftmaschine sichergestellt, während das
homogene Magergemisch 13 eine übermäßige Anlagerung von Kraftstoff 2 an
kalten Motorkomponenten vermeidet. Gleichzeitig ist die gesamte
Menge an Kraftstoff/Luft-Gemisch im Zylinder 4 beim Öffnen der
Auslassventile entsprechend der Kurve 21 insbesondere im
Bereich des Magergemisches 13 nicht vollständig verbrannt.
Unverbrannte Anteile werden durch den Abgaskanal 18 und
den Abgaskatalysator 1 geleitet. Das etwa stöchiometrische
oder leicht magere globale Luftverhältnis λ erlaubt ohne weitere Maßnahmen
eine thermische Nachverbrennung im zwischen dem Zylinderkopf 19 und
dem Abgaskatalysator 1 liegenden Bereich des Abgaskanals 18 sowie auch
im Abgaskatalysator 1 selbst, wodurch dieser sehr schnell
vom kalten Zustand auf die sogenannte Light-Off-Temperatur angeheizt wird, in der der
Abgaskatalysator seine katalytische konvertierende Wirkung entfalten
kann.
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In
Anpassung an die während
des Kaltlauf-Betriebes ansteigende Temperatur insbesondere im Bereich
des Abgaskatalysators 1 werden mittels des Steuergerätes 16 die
Einspritzmengen der Kompressionshubeinspritzung 10 und/oder
der Schichteinspritzung 11 gesteuert bzw. geregelt. Darüber hinaus
erfolgt auch eine Steuerung bzw. Regelung der Zeitpunkte der Kompressionshubeinspritzung 10 und/oder
des Zündzeitpunktes 12 sowie
der an den Zündzeitpunkt 12 gekoppelten
Schichteinspritzung 11 mittels des Steuergerätes 16.
Die vorgenannte Steuerung bzw. Regelung kann auch die Abfolge von
Mehrfacheinspritzungen zur Bildung der einzelnen Einspritzungen 9, 10, 11 betreffen.
Insbesondere ist vorgesehen, die Kompressionshubeinspritzung 10 von
einem Kurbelwinkel α von
etwa 30° vor
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT kontinuierlich in einen früheren
Zeitpunkt bis zu einem Kurbelwinkel α von etwa 210° bis 230° vor dem
oberen Zündtotpunkt ZOT
zu überführen. Gleichzeitig
wird der anfänglich späte Zündzeitpunkt 12 und
die daran gekoppelte Schichteinspritzung 11 in einen früheren Zeitpunkt insbesondere
vor dem oberen Zündtotpunkt
ZOT verlegt.
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Als
unterstützende
Maßnahme
für die
thermische Nachverbrennung kann noch eine Sekundärlufteinblasung in den Abgaskanal 18 erfolgen,
wodurch die Aufheizung des Abgaskatalysators 1 weiter beschleunigt
wird. Ebenso kann es zweckmäßig sein,
nach der Schichteinspritzung 11 und dem Zündzeitpunkt 12 eine
betriebspunktabhängig
entweder an den Zündzeitpunkt 12 oder
an den Kurbelwinkel α gekoppelte
zusätzliche
Einspritzung vorzusehen, mit der zusätzliche chemische Energie in
das Abgas und damit zum Abgaskatalysator 1 zur beschleunigten Aufheizung
des selben eingebracht wird.
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3 zeigt
in einer schematischen Darstellung Ausschnittsweise eine fremdgezündete, direkteinspritzende
4-Takt-Brennkraftmaschine
im Bereich des Zylinders 4. Das erfindungsgemäße zweite
Verfahren wird am Beispiel des hier gezeigten Zylinders 4 gezeigt.
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile bzw. Verfahrensschritte sind
dabei mit denselben Bezugszeichen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den 1 und 2 gekennzeichnet.
Im Unterschied zur Brennkraftmaschine gemäß 1 ist eine
Zündkerze 24 zentral
im Zylinderkopf 25 angeordnet und ein Injektor 26 seitlich
im Zylinderkopf 25 angeordnet. Die Brennkraftmaschine kann
einen oder mehrere Zylinder 4 mit je einem darin zyklisch auf
und ab bewegten Kolben 17 aufweisen. Der Zylinder 4 ist
in seiner Längsrichtung
auf der dem Kolben 17 gegenüberliegenden Seite durch den
Zylinderkopf 25 verschlossen, wobei dessen Innenraum in Gegenrichtung
durch den Kolben 17 begrenzt ist. Durch die Auf- und Abbewegung
des Kolben 17 und daran gekoppelte Steuerzeiten von nicht
dargestellten Ein- und Auslassventilen werden insgesamt vier in
zyklischer Abfolge aneinander gereihte, im Zusammenhang mit 4 näher beschriebene
Verfahrenstakte der Brennkraftmaschine vorgegeben.
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Zur
Einspritzung von Kraftstoff 2 in den Zylinder 4 wird
der Injektor 26 mittels des schematisch angedeuteten Steuergerätes 16 betätigt. Der
seitlich im Zylinderkopf 25 angeordnete Injektor 26 ist
nahe dem Einlassventil bzw. zwischen den Einlassventilen angeordnet.
Der in den Zylinder 4 eingespritzte Kraftstoff 2 bildet
zusammen mit im Ansaugtakt 6 (4) angesaugtem
Frischluftvolumen ein Kraftstoff/Luft-Gemisch, welches zu einem
geeigneten Zeitpunkt durch die zentral im Zylinderkopf 25 angeordnete
Zündkerze 24 gezündet wird.
Entsprechend der schematischen Darstellung nach 3 wird
neben der Einspritzung durch den Injektor 26 auch die Zündung durch
die Zündkerze 24 mittels
des Steuergerätes 16 gesteuert.
Die Zündung
bewirkt eine Entflammung und Verbrennung des im Zylinder 4 befindlichen
Kraftstoff/Luft-Gemisches. Das daraus entstehende Abgas wird mittels
der Auslassventile durch den Abgaskanal 18 aus dem Zylinder 4 herausgeleitet
und zur Nachbehandlung durch den Abgaskatalysator 1 hindurchgeführt. Der
Abgaskatalysator 1 kann von beliebiger geeigneter Bauweise
sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Drei-Wege-Stirnwandkatalysator.
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Bei
dem erfindungsgemäßen zweiten
Verfahren zum Kaltlauf-Betrieb
der hier gezeigten fremdgezündeten
Brennkraftmaschine, welches sich über den Zeitraum vom Kaltstart
mit noch nicht auf Betriebstemperatur befindlichem Abgaskatalysator 1, Zylinder 4,
Kolben 17 und Zylinderkopf 25 zumindest bis zu
denjenigen Zeitpunkt erstreckt, in dem der Abgaskatalysator 1 seine
Light-Off-Temperatur erreicht hat, werden insgesamt drei Einspritzungen
von Kraftstoff 2 mittels des Injektors 26 vorgenommen,
die im Zusammenhang mit 4 näher beschrieben sind. 4 zeigt
hierzu eine Diagrammdarstellung von verschiedenen Einzelabläufen des
erfindungsgemäßen zweiten
Verfahrens abhängig
von dem Kurbelwinkel α einer
nicht dargestellten Kurbelwelle, die die axiale Position des Kolbens 17 im
Zylinder 4 (3) vorgibt. Ein Kurbelwinkel α von 0° gibt einen
oberen Zündtotpunkt
ZOT vor, in dem der Zylinderinnenraum ein Kraftstoff/Luft-Gemisch
enthält,
in dem die nicht dargestellten Ein und Auslassventile geschlossen sind,
und in dem der in 3 dargestellte Kolben 17 in
seiner dem Zylinderkopf 25 nächstkommenden Axialposition
das im Zylinder 4 befindliche Kraftstoff/Luft-Gemisch komprimiert
hat. Im Bereich des oberen Zündtotpunktes
ZOT wird eine Zündung
des Kraftstoff/Luft-Gemisches mittels der Zündkerze 24 (3)
vorgenommen.
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Ein
erster Takt des 4-Takt-Verfahrens ist der Ansaugtakt 6,
der sich über
einen Kurbelwinkelbereich α von
360° bis
180° vor
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT erstreckt. Daran schließt
sich der Kompressionstakt 7 an, der über einen Kurbelwinkelbereich α von 180° bis 0° vor dem
oberen Zündtotpunkt ZOT
verläuft.
Nachfolgend verläuft
der Arbeitstakt 8 vom oberen Zündtotpunkt ZOT mit einem Kurbelwinkel α von 0° bis 180°, an den
sich der Auslasstakt 22 von 180° bis 360° Kurbelwinkel α nach dem
oberen Zündtotpunkt
ZOT anschließt.
Das Ende des Auslasstaktes 22 bei einem Kurbelwinkel α von 360° nach dem
oberen Zündtotpunkt
ZOT entspricht dem Beginn eines nachfolgenden Ansaugtaktes 6 bei
einem Kurbelwinkel α von
360° vor
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT.
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Die
nicht dargestellten Einlassventile führen einen Ventilhub h entsprechend
der Kurve 20 aus, die sich größtenteils über den Ansaugtakt 6 erstreckt
und noch teilweise in den Kompressionstakt 7 hineinreicht.
Bei einem Ventilhub h größer 0 der
Einlassventile wird Frischluft, gegebenenfalls durch einen Lader
unterstützt,
ins Innere des Zylinders 4 (3) angesaugt.
Entsprechendes gilt für
die Ausleitung von Abgasen aus dem Zylinder 4, wobei ein
Ventilhub h der nicht dargestellten Auslassventile durch die Kurve 21 dargestellt
ist. Demnach sind die Auslassventile im Wesentlichen über den
Auslasstakt 22 geöffnet,
wobei die Öffnung
der Auslassventile bereits schon gegen Ende des Arbeitstaktes 8 beginnt.
Bei geöffneten
Auslassventilen wird das entstehende Abgas durch den in 3 angedeuteten
Abgaskanal 18 und den nachgeordneten Abgaskatalysator 1 geleitet.
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Unter
gleichzeitigem Bezug auf die 3 und 4 ist
nach dem erfindungsgemäßen zweiten Verfahren
vorgesehen, im Ansaugtakt 6 mittels des Injektors 26 eine
erste Einspritzung von Kraftstoff 2 als Saughubeinspritzung 27 ins
Innere des Zylinders 4 auszuführen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist dabei die Saughubeinspritzung 27 derart ausgeführt, dass
im Zylinder 4 ein zumindest näherungsweise homogenes Magergemisch 28 mit
einem Luftverhältnis λ3 von 2 bis
3 erzeugt wird. Die Saughubeinspritzung 27 erfolgt bei
einem Kurbelwinkel α von
330° bis 200° vor dem
oberen Zündtotpunkt
ZOT. Beispielhaft ist in der 4 die Saughubeinspritzung 27 bei
einem Kurbelwinkel α etwa
270° gezeigt.
Die Saughubeinspritzung 27 kann dabei eine einzelne, über einen
längeren
Zeitraum stattfindende Einspritzung sein. Bei einer geeigneten Ausführung des
Injektors 26, beispielsweise in Piezobauweise kann die Saughubeinspritzung 27 auch
als Mehrfacheinspritzung, insbesondere als Zweifach- oder Drerfacheinspritzung
mit kurzen Einzeleinspritzungen im Zeitbereich von wenigen Millisekunden
ausgeführt
werden.
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In
dem sich an den Ansaugtakt 6 anschließenden Kompressionstakt 7 wird
eine zweite Einspritzung von Kraftstoff 2 als Kompressionshubeinspritzung 29 durchgeführt, die
bei einem Kurbelwinkel α von
330° bis
200° vor
dem oberen Zündtotpunkt ZOT
erfolgt. Die Kompressionshubeinspritzung 29 liegt im gezeigten
Ausführungsbeispiel
bei einem Kurbelwinkel α von
etwa 95° vor
dem oberen Zündtotpunkt
und ist als zeitlich verteilte Einfacheinspritzung ausgeführt. Vergleichbar
zur Saughubeinspritzung 27 kann auch eine Mehrfacheinspritzung
vorgenommen werden.
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Die
Kompressionshubeinspritzung 29 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel
mittels des auf den Injektor 26 einwirkenden Steuergerätes 16 derart ausgeführt, dass
sich innerhalb des Magergemisches 28 eine im Vergleich
zum Magergemisch 28 fettere Gemischwolke 30 ausbildet.
Die Gemischwolke 30 ist im Magergemisch 28 der
Saughubeinspritzung 27 eingebettet und weist ein brennfähiges und zündfähiges Kraftstoff/Luft-Gemisch
mit einem Luftverhältnis λ4 von kleiner
1,0 auf. Die räumlich
begrenzte, den Innenraum des Zylinders 4 nicht ausfüllende Gemischwolke 30 reicht
bevorzugt nicht bis an kalte Wandungsbauteile der Brennkraftmaschine, wie
den Zylinder 4, den Kolben 17 oder den Zylinderkopf 25 heran,
erstreckt sich jedoch bis zum Funkenbereich der Zündkerze 24.
Insbesondere wird durch die frühe
Kompressionshubeinspritzung 29 in der ersten Hälfte der
Kompressionstaktes 7, eine Benetzung des Kolbens 17 mit
Kraftstoff vermieden.
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Nach
der Saughubeinspritzung 28 und der Kompressionshubeinspritzung 30 erfolgt
noch eine dritte Einspritzung von Kraftstoff 2 in Form
einer Schichteinspritzung 31, die in ihrer Strahlform derart ausgebildet
ist, dass sie in die Gemischwolke 30 eingeleitet und dabei
unmittelbar an den Funkenbereich der Zündkerze 24 geführt wird.
Die Schichteinspritzung 31 liegt bei einem Kurbelwinkel α von 50° bis 10° vor dem
oberen Zündtotpunkt.
Die Schichteinspritzung 31 umfasst mindestens eine Einzeleinspritzung,
die eine Menge aufweist, welche im Wesentlichen der minimalen Einspritzmenge
des Injektors 26 entspricht. Die Schichteinspritzung 31 kann
in mehrere Einspritzungen aufgeteilt werden, deren jeweilige Menge
im Wesentlichen gleich groß ist.
Durch die Aufteilung der Schichteinspritzung 31 in mehrere
Einspritzungen werden die einzelnen Einspritzungen der minimalen
Einspritzmenge des Injektors 26 angenähert. Vorteilhafterweise wird
durch die geringe Kraftstoffmenge der jeweiligen Einspritzungen
die Eindringtiefe des abgespritzten Kraftstoffes begrenzt, so dass
der Kraftstoff nur in den Funkenbereich der Zündkerze 24 geführt wird,
wodurch eine Benetzung der Wandungsbauteile der Brennkraftmaschine
vermieden werden kann und im Funkenbereich der Zündkerze 24 ein fettes,
zündfähiges Gemisch
entsteht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Schichteinspritzung 31 in zwei aufeinander folgende Einspritzungen
aufgeteilt.
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Je
nach Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine kann ein Zündzeitpunkt 32 nach
dem oberen Zündtotpunkt
ZOT im Arbeitstakt 8 in einem Kurbelwinkelbereich von 0° bis 40° liegen.
Beispielhaft ist hier der Zündzeitpunkt 32 bei
einem Kurbelwinkel α von
etwa 30° gezeigt.
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Die
späte,
nach dem oberen Zündtotpunkt ZOT
liegende Zündung 12 erfolgt
bei sinkendem, durch eine Kurve 23 dargestellten Zylinderdruck
p.
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Die
Schichteinspritzung 31 erzeugt ein lokal im Bereich der
Zündkerze 5 angefettetes
Kraftstoff/Luft-Gemisch, welches in unmittelbarer zeitlicher Nachbarschaft
trotz des relativ spät
liegenden Zündzeitpunktes 32 leicht
und zuverlässig
entzündet werden
kann. Die im Vergleich zur Saughubeinspritzung 27, mit
einem Anteil von 30% bis 60% einer Gesamteinspritzmenge aller Einspritzungen 27, 29, 31, und
zur Kompressionshubeinspritzung 29, mit einem Anteil von
20% bis 50% einer Gesamteinspritzmenge aller Einspritzungen 27, 29, 31,
nur sehr geringe Kraftstoffmenge der Schichteinspritzung 31 mit
einem Anteil von 10% bis 20% einer Gesamteinspritzmenge aller Einspritzungen 27, 29, 31,
dient hier lediglich einer sicheren Zündung und trägt ansonsten zum
fetten Luftverhältnis λ4 < 1,0 in der Gemischwolke 30 bei.
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Alle
Einspritzungen 27, 29, 31 sind in ihrer
jeweiligen Menge an Kraftstoff 2 derart aufeinander abgestimmt,
dass zwar lokal im Magergemisch 28 der Saughubeinspritzung 27 ein
Magergemisch und in der Gemischwolke 30 ein fettes Gemisch
entsteht. Über
das Gesamtvolumen des Zylinderinnenraums gemittelt ist jedoch ein
globales Luftverhältnis λ gebildet,
welches stöchiometrisch
(λ = 1)
oder leicht mager (λ < 1) ist.
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Bevorzugt
liegt das globale Luftverhältnis λ in einem
Bereich zwischen einschließlich
1,0 und einschließlich
1,05.
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Durch
die Schichteinspritzung 31 wird eine zuverlässige Zündung der
Gemischwolke 30 auch bei sehr spätem Zündzeitpunkt 32 und
bei kalten Bauteilen der Brennkraftmaschine sichergestellt, während das
homogene Magergemisch 28 eine übermäßige Anlagerung von Kraftstoff 2 an
kalten Motorkomponenten vermeidet. Gleichzeitig ist die gesamte
Menge an Kraftstoff/Luft-Gemisch im Zylinder 4 beim Öffnen der
Auslassventile entsprechend der Kurve 21 insbesondere im
Bereich des Magergemisches 28 nicht vollständig verbrannt.
Unverbrannte Anteile werden durch den Abgaskanal 18 und
den Abgaskatalysator 1 geleitet. Das etwa stöchiometrische
oder leicht magere globale Luftverhältnis λ erlaubt ohne weitere Maßnahmen
eine thermische Nachverbrennung im zwischen dem Zylinderkopf 25 und
dem Abgaskatalysator 1 liegenden Bereich des Abgaskanals 18 sowie
auch im Abgaskatalysator 1 selbst, wodurch dieser sehr
schnell vom kalten Zustand auf die sogenannte Light-Off-Temperatur angeheizt
wird, in der der Abgaskatalysator seine katalytische konvertierende
Wirkung entfalten kann.
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In
Anpassung an die während
des Kaltlauf-Betriebes ansteigende Temperatur insbesondere im Bereich
des Abgaskatalysators 1 werden mittels des Steuergerätes 16 die
Einspritzmengen der Saughubeinspritzung 27 und/oder der Kompressionshubeinspritzung 29 und/oder
der Schichteinspritzung 31 gesteuert bzw. geregelt. Darüber hinaus
erfolgt auch eine Steuerung bzw. Regelung des Zündzeitpunkts 32 mittels
des Steuergerätes 16.
Die vorgenannte Steuerung bzw. Regelung kann auch die Abfolge von
Mehrfacheinspritzungen zur Bildung der einzelnen Einspritzungen 27, 29, 31 betreffen.
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Als
unterstützende
Maßnahme
für die
thermische Nachverbrennung kann noch eine Sekundärlufteinblasung in den Abgaskanal 18 erfolgen,
wodurch die Aufheizung des Abgaskatalysators 1 weiter beschleunigt
wird. Ebenso kann es zweckmäßig sein,
nach der Schichteinspritzung 31 und dem Zündzeitpunkt 32 eine
betriebspunktabhängig
entweder an den Zündzeitpunkt 32 oder
an den Kurbelwinkel α gekoppelte
zusätzliche
Einspritzung vorzusehen, mit der zusätzliche chemische Energie in
das Abgas und damit zum Abgaskatalysator 1 zur beschleunigten Aufheizung
des selben eingebracht wird.