DE4209163B4 - Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines - Google Patents

Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines Download PDF

Info

Publication number
DE4209163B4
DE4209163B4 DE4209163A DE4209163A DE4209163B4 DE 4209163 B4 DE4209163 B4 DE 4209163B4 DE 4209163 A DE4209163 A DE 4209163A DE 4209163 A DE4209163 A DE 4209163A DE 4209163 B4 DE4209163 B4 DE 4209163B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
air
mixture
flow
mass flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4209163A
Other languages
German (de)
Other versions
DE4209163A1 (en
Inventor
Hans-Christian Fickel
Wolfgang Strobl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE4209163A priority Critical patent/DE4209163B4/en
Publication of DE4209163A1 publication Critical patent/DE4209163A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4209163B4 publication Critical patent/DE4209163B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Verfahren zur Bildung eines homogenen Brennstoff-Luftgemisches bei äußerer Gemischbildung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, insbesondere mit einem gasförmigen Brennstoff,
– wobei beim Ladungswechsel einem dem jeweiligen Lastpunkt entsprechenden Luftmassenstrom eine jeweilige lastabhängige Brennstoffmenge zugemessen wird,
dadurch gekennzeichnet,
– dass in einem jeweiligen ladungsbezogen instationären, über eine Brennstoff–Zumessdauer sich verändernden Luftmassenstrom einer jeweiligen augenblicklichen bzw. momentanen Luftstrommasse im Bereich einer Brennstoff-Zumesseinrichtung eine jeweils luftmassenstromabhängig gewählte Brennstoffmasse zugemessen wird, und
– dass zumindest über einen Teil der vorbestimmten Brennstoff-Zumessdauer die den jeweiligen momentanen Luftstrommassen zugemessenen Brennstoffmassen jeweils in Abhängigkeit einer für den jeweiligen Brennstoff relevanten Luftzahl (λ) gewählt werden.Method for forming a homogeneous fuel-air mixture with external mixture formation for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines, in particular with a gaseous fuel,
Wherein a respective load-dependent quantity of fuel is metered during the charge change to an air mass flow corresponding to the respective load point,
characterized,
- That in a respective charge-related transient, changing over a fuel metering time air mass flow of a respective instantaneous or current air flow mass in the range of a fuel metering device is assigned a respective air mass flow-dependent selected fuel mass, and
- That at least over a part of the predetermined fuel metering time, the respective instantaneous air flow masses metered fuel masses are each selected as a function of a relevant for the respective fuel air ratio (λ).

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf ein Verfahren zur Bildung eines homogenen Brennstoff-Luftgemisches bei äußerer Gemischbildung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, insbesondere mit einem gasförmigen Brennstoff, wobei beim Ladungswechsel einem dem jeweiligen Lastpunkt entsprechenden Luftmassenstrom eine jeweilige lastabhängige Brennstoffmenge zugemessen wird.The Invention relates to the preamble of claim 1 to a method for forming a homogeneous fuel-air mixture with external mixture formation for mixture compacting, spark ignition Internal combustion engines, in particular with a gaseous fuel, wherein the Charge change an air mass flow corresponding to the respective load point a respective load-dependent Fuel quantity is metered.

Bei einer äußeren Gemischbildung wird bekanntlich der Brennstoff der Ansaugluft vom jeweiligen Brennraum der Brennkraftmaschine, insbesondere eines Hubkolbenmotors, entfernt in Abschnitten einer Ansauganlage zugemessen. Entlang des Strömungsweges von der Brennstoff-Zumeßstelle bis in den Brennraum wird eine Homogenisierung des Brennstoff-Luftgemisches angestrebt, insbesondere durch strömungstechnische Maßnahmen erzeugte Turbulenzen sowie durch Wärmezufuhr über relativ heiße Maschinenteile im Bereich der Strömungswege. Die homogene Vermischung des Brennstoffes mit dem in der Ansaugluft vorhandenen Sauerstoff fördert die Leistungsausbeute und bewirkt günstige Abgasqualitäten.at an outer mixture formation is known, the fuel of the intake air from the respective combustion chamber the internal combustion engine, in particular a reciprocating engine removed metered in sections of an intake system. Along the flow path from the fuel gauge into the combustion chamber, a homogenization of the fuel-air mixture is sought, in particular by fluidic activities generated turbulence as well as by supplying heat via relatively hot machine parts in the area of the flow paths. Homogeneous mixing of fuel with that in the intake air promotes existing oxygen the power output and causes favorable exhaust qualities.

Mit einer modernen Gemischbildungs-Einrichtung, wie beispielsweise in der gattungsbildenden deutschen Offenlegungsschrift DE 36 22 158 A1 gezeigt und beschrieben, wird beim Ladungswechsel eines Brennraumes dem von diesem angesaugten Luftmassenstrom eine im wesentlichen luftzahlabhängig und lastabhängig korrekte Brennstoffmenge zugemessen. Diese Brennstoffmenge ist betragsmäßig beispielsweise aus einer zylinderindividuellen Luftmassenstrom-Messung abgeleitet und wird dem zylinderindividuellen Luftmassenstrom während der Zumessdauer annähernd proportional zugeführt.With a modern mixture formation device, such as in the generic German patent application DE 36 22 158 A1 shown and described, a substantially air-dependent and load-dependent correct amount of fuel is metered when changing the charge of a combustion chamber sucked from this air mass flow. In terms of absolute value, this amount of fuel is derived, for example, from a cylinder-specific air mass flow measurement and is supplied approximately proportionally to the cylinder-specific air mass flow during the metering period.

Bekanntlich weisen z. B. gemäß der DE 37 28 118 A1 Ansaug-Luftmassenströme nicht nur bei einem instationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine je Zeiteinheit veränderliche Durchsatzwerte auf, sondern, wie allgemein bekannt, auch jeder zylinderindividuelle Luftmassenstrom aufgrund des jeweiligen Verlaufes des zylinderindividuellen Ansaugunterdruckes.As is well known z. B. according to the DE 37 28 118 A1 Intake air mass flows not only in a transient operating state of the internal combustion engine per unit time variable flow rates, but, as is well known, each cylinder-specific air mass flow due to the respective course of the cylinder individual Ansaugunterdruckes.

Für den zuletzt genannten Fall eines veränderlichen Luftmassenstromes je ansaugenden Zylinder der Brennkraftmaschine bewirkt eine über die Zumessdauer im wesentlichen konstant zugemessene Brennstoffmenge relativ zu den zeitlich veränderlichen Luftstrommassen eines zylinderindividuellen, instationären Luftmassenstromes eine die Homogenisierung nachteilig beeinflussende ungleiche Massenverteilung von Brennstoff und Ansaugluft.For the last called case of a changeable Air mass flow per intake cylinder of the internal combustion engine causes an over the Zumessdauer substantially constant metered amount of fuel relative to the time-varying ones Air flow masses of a cylinder-individual, transient air mass flow a homogenization disadvantageously affecting unequal mass distribution of fuel and intake air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bildung eines homogenen Brennstoff-Luftgemisches derart zu verbessern, dass bereits am Ort der Brennstoff-Zumessung im gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ein im wesentlichen homogenes Brennstoff-Luftgemisch erzeugt wird.Of the Invention is based on the object, a method of formation to improve a homogeneous fuel-air mixture such that already at the location of the fuel metering in the entire operating range the internal combustion engine is a substantially homogeneous fuel-air mixture is produced.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst.These The problem is solved by claim 1.

Grundgedanke der Erfindung ist, in einem zylinderindividuellen, instationären Ansaug-Luftmassenstrom mit veränderlichen Durchsatzwerten einer augenblicklichen bzw. momentanen Teil-Luftstrommasse im Bereich der Brennstoff-Zumesseinrichtung eine luftzahlproportionale Brennstoffmasse zuzumessen. Erreicht wird damit bereits am Ort der Brennstoff-Zumessung ein weitgehend homogenes Brennstoff-Luftgemisch durch eine vorteilhafte Massenverteilung von Brennstoff und Ansaugluft. Weiter kann mit der Erfindung einer zylinderindividuellen Teil-Luftstrommasse die jeweilige lastpunktabhängig anteilige Brennstoffmasse im gewünschten Verhältnis zugesetzt werden mit dem weiteren Vorteil, dass Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse in jeder zeitbezogenen Teil-Luftstrommasse Diffusionsvorgänge des zugemessenen Brennstoffes hinsichtlich Gemischhomogenisierung optimal unterstützen.basic idea The invention is, in a cylinder-individual, transient intake air mass flow with changeable Throughput values of an instantaneous partial airflow mass in the field of fuel metering a Luftzahlproportionale Metering fuel mass. This is already achieved at the location of the fuel metering a largely homogeneous fuel-air mixture by an advantageous Mass distribution of fuel and intake air. Next can with the invention of a cylinder-specific partial air flow mass the respective load point-dependent proportions Fuel mass in the desired relationship be added with the further advantage that pressure and speed ratios in each time-related partial air flow mass diffusion processes of the metered fuel optimal mixture homogenization support.

In einer ersten Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der Beginn der Zumessdauer gegenüber dem Strömungsbeginn eines Luftmassenstromes später gewählt wird. Dies hat für eine Gemischbildungs-Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens den Vorteil, daß deren Brennstoff-Zumeßeinrichtung gemäß einem weiteren Vorschlag nach einer Sprungfunktion geöffnet werden kann. Zum einen sind derartige Einrichtungen kostengünstig realisierbar, und zum anderen erfolgt der Beginn der Brennstoff-Zumessung bei einer für die Homogenisierung günstigeren Strömungsgeschwindigkeit des Luftmassenstromes, so daß bereits am Zumeß-Ort eine vorteilhafte Durchmischung gegeben ist.In A first development of the method according to the invention is proposed that is the beginning of the metering period compared to the start of flow of an air mass flow later is selected. This has for a mixture formation device for execution the method according to the invention the advantage that their Fuel metering device according to one another proposal after a jump function can be opened. For one thing such facilities cost realizable, and on the other there is the beginning of the fuel metering at one for the homogenization more favorable flow rate the air mass flow, so that already at the Zumeß place an advantageous mixing is given.

Der bevorzugt verspätete Zumeß-Beginn erzielt als weiteren Vorteil einen beim Ladungswechsel dem mit Brennstoff befrachteten Teil des Luftmassenstromes vorausströmenden brennstofffreien Anteil des Luftmassenstromes, der bei im wesentlichen unwirksamer oder nicht gegebener Ventil- bzw. Steuerorgan-Überschneidung insbesondere der Verdünnung der im Brennraum verbliebenden Abgasreste dient. Bei gegebener, insbesondere variabler Steuerorgan-Überschneidung kann der brennstofffreie Luftmassenstrom-Anteil einer positiven Brennraum-Spülung mit Kühlung von Brennraumbegrenzungen dienen.Of the preferably late Zumeß-start achieved as a further advantage of a cargo change the fuel-laden Part of the mass flow of air flowing ahead of fuel - free fraction of the Air mass flow, at substantially ineffective or not given valve or Control organ overlap especially the dilution the remaining exhaust gas remains in the combustion chamber. Given, In particular, variable control organ overlap, the fuel-free Air mass flow share of a positive combustion chamber flushing with cooling of combustion chamber boundaries.

Gemäß einem weiteren Vorschlag wird das Ende der Zumeßdauer gegenüber dem Strömungsende eines Luftmassenstromes früher gewählt. Erreicht ist damit in vorteilhafter Weise ein dem mit Brennstoff befrachteten Teil des Luftmassenstromes nachströmender, brennstofffreier Anteil des Luftmassenstromes bei einem Ladungswechsel. Dieser nachströmende, brennstofffreie Luftpfropfen wirkt einem möglichen Zurückschieben eines Brennstoff-Luftgemisches in die Ansauganlage entgegen und verringert andererseits die Gefahr der Bildung oder des Vorliegens zündfähiger Brennstoff-Luftgemische in der Ansauganlage.According to one Another proposal is the end of the metering over the flow end an air mass flow earlier selected. Reached is thus advantageously a fuel charged part of the air mass flow, inflowing, fuel-free portion the air mass flow at a charge change. This inflowing, fuel-free Air plug acts a possible push back of a fuel-air mixture in the intake and contrary on the other hand reduces the risk of formation or presence ignitable fuel-air mixtures in the intake system.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mögliche Unterteilung eines ladungsbezogenen Luftmassenstromes in brennstofffreie Anteile zu Anfang und zu Ende und einem Teil dazwischen mit im wesentlichen luftmassenstromabhängig zugemessenem Brennstoff ist besonders vorteilhaft bei gasförmig zugegebenen Brennstoffen, wie z. B. Wasserstoff.The Subdivision possible with the method according to the invention of a charge-related air mass flow into fuel-free fractions at the beginning and the end and a part in between with essentially air mass flow dependent Metered fuel is particularly advantageous when added in gaseous form Fuels, such as. B. hydrogen.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens können Beginn und/oder Ende der Zumeß-Dauer lastpunktabhängig veränderbar gewählt werden. Dadurch können die Massen der brennstofffreien Anteile eines ladungsbezogenen Luftmassenstromes hinsichtlich Restgasverdünnung, Brennraum-Küh lung, Brennraum-Spülung und Freispülen der Ansauganlage von Gemischresten optimiert werden.In Further embodiment of the method, the beginning and / or end of Metering duration variable depending on the load point chosen become. Thereby can the masses of the fuel-free fractions of a charge-related air mass flow with regard to residual gas dilution, Combustion chamber cooling, combustion chamber flushing and flushing the intake system of mixture residues can be optimized.

Schließlich kann eine am Zumeß-Ort eingeleitete Homogenisierung des Brennstoff-Luftgemisches vorteilhaft unterstützt werden durch einen während der Zumeß-Dauer kontinuierlich und/oder diskontiuierlich wählbaren, im wesentlichen luftmassenstromabhängig gesteuerten Zumeß-Querschnitt der Zumeß-Einrichtung.Finally, can one at Zumeß place initiated homogenization of the fuel-air mixture advantageous supports be through one during the metering duration continuously and / or discontinuously selectable, substantially air mass flow dependent controlled Metering cross section of Zumeß facility.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet mit der im wesentlichen massenproportionalen Zuordnung von Brennstoff und Ansaugluft vom Zumeß-Ort bis zur Zündung im Brennraum einen relativ langen Strömungsweg zur Homogenisierung, wobei strömungsgegebene Turbulenzen sowie durch Druck/Geschwindigkeit und Temperatur beeinflußbare Diffusionen des Brennstoffes in der Ansaugluft eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffes in der Ansaugluft zusätzlich unterstützen. Somit erübrigt sich ein sogenanntes Überfetten des Gemisches zur Erzielung einer einwandfreien Zündung, und die Gefahr eines heterogenen Gemisches mit selbstzündenden Bereichen ist vermieden. Weiter erübrigt der relativ lange Strömungsweg auch zusätzliche Maßnahmen der Turbulenzerzeugung.The inventive method offers with the essentially mass-proportional allocation of Fuel and intake air from the metering point to the ignition in the Combustion chamber a relatively long flow path for homogenization, where flow Turbulence and pressure / velocity and temperature influenceable diffusion Fuel in an intake air uniform distribution of fuel in addition to the intake air support. Thus, it is unnecessary a so-called over-greasing the mixture to achieve a perfect ignition, and the danger of a heterogeneous mixture with self-igniting Areas is avoided. Further, the relatively long flow path is unnecessary also additional activities turbulence generation.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für gasförmige Brennstoffe kann die luftmassenstromabhängige, insbesondere luftzahlabhängige Brennstoff-Zumessung vorteilhaft bei den Zumeß-Querschnitt relativ langsam steuernden Gemisch-Bildungseinrichtungen eingesetzt werden, da diese nach Baugröße, Gewicht und Leistungsbedarf kostengünstiger sind. Dies schließt die weiter vorn erwähnten Sprungfunktionen bei Beginn und/oder Ende der Zumeß-Dauer nicht aus, wenn die Werte der Sprungfunktionen relativ klein gewählt sind.at Use of the method according to the invention for gaseous fuels can the air mass flow dependent, especially air-dependent Fuel metering advantageous in the metering cross section relatively slow controlling mixture forming facilities are used, since these according to size, weight and power requirements more cost-effective are. This concludes those mentioned earlier Jump functions at the beginning and / or end of the metering duration not satisfied if the values of the jump functions are chosen to be relatively small.

Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.following is the inventive method described.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung eines homogenen Brennstoff-Luftgemisches bei äußerer Gemischbildung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, insbesondere Hubkolbenmotore, kennzeichnet sich dadurch, daß einem am jeweiligen Lastpunkt der Brennkraftmaschine beim Ladungswechsel instationären Luftmassenstrom eine entsprechend lastabhängige Brennstoffmenge über eine vorbestimmte Zumeß-Dauer im wesentlichen luftmassenstromabhängig zugemessen wird. Der Zweck des neuartigen Verfahrens ist darin zu sehen, durch im wesentlichen massenproportionale Zumischung des Brennstoffes zur Ansaugluft am Zumeß-Ort bereits ein im wesentlichen homogenes Brennstoff-Luftgemisch zu bilden. Der wesentliche Vorteil der bei der Gemisch-Bildung einsetzenden Homogenisierung liegt in einem relativ langen Strömungsweg bis zur Zündung im Brennraum, wobei über die Länge des Strömungsweges eine weitere Homogenisierung durch Turbulenzen und Diffusionen des Brennstoffes angeregt wird.The inventive method to form a homogeneous fuel-air mixture with external mixture formation for mixture compacting, spark ignition Internal combustion engines, in particular reciprocating engines characterized in that one at the respective load point of the internal combustion engine during the charge change unsteady air mass flow a corresponding load-dependent amount of fuel over a predetermined metering duration is essentially metered air mass flow dependent. The purpose of the novel process can be seen therein by essentially mass-proportional Admixing the fuel to the intake air at the metering location already to form a substantially homogeneous fuel-air mixture. Of the significant advantage of the onset of mixture formation homogenization lies in a relatively long flow path until ignition in Combustion chamber, being over the length the flow path one further homogenization through turbulence and diffusion of the fuel is stimulated.

Eine die Homogenisierung des Brennstoff-Luftgemisches am Zumeß-Ort besonders unterstützende Maßnahme besteht darin, daß die Brennstoffmenge zumindest über einen Teil der vorbestimmten Zumeß-Dauer relativ zu momentanen Luftstrommassen im wesentlichen luftzahlabhängig zugemessen wird. Diese Lambda-konstante Brennstoffzumessung ergibt am Ende des relativ langen Strömungsweges kurz vor der Entflammung durch eine Zündkerze im Brennraum ein im wesentlichen homogenes Brennstoff-Luftgemisch, das neben einer guten Leistungsausbeute auch eine günstige Abgasqualität bewirkt.A the homogenization of the fuel-air mixture at the metering location especially supportive measure is that the Fuel quantity at least over a portion of the predetermined metering duration relative to current ones Air flow masses is metered essentially air-dependent. These Lambda-constant fuel metering results at the end of the relative long flow path just before the ignition by a spark plug in the combustion chamber in the essential homogeneous fuel-air mixture, in addition to a good Performance also a cheap exhaust gas quality causes.

Das Verfahren, einem instationären Luftmassenstrom eine Brennstoffmenge im wesentlichen luftmassenstromabhängig zuzumessen, eröffnet die Möglichkeiten, sowohl den Beginn als auch das Ende der Zumeß-Dauer gegenüber dem Strömungsbeginn und gegenüber dem Strömungsende des Luftmassenstromes variabel zu wählen, wobei der Beginn später und das Ende früher gewählt werden. Dies bewirkt für jeden ladungsbezogenen Luftmassenstrom eine Unterteilung in der Weise, daß der Luftmassenstrom zu Anfang und zu Ende jeweils brennstofffreie Anteile umfaßt. Der dem mit Brennstoff befrachteten Teil des Luftmassenstromes vorausströmende brennstofffreie Anteil kann der Verdünnung der Restabgase im Brennraum dienen, oder er kann bei entsprechend gestalteter Ventil- bzw. Steuerorgan-Auslegung auch einer positiven Spülung mit Kühlung brennraumbegrenzender Wandungen dienen. Der nacheilende, brennstofffreie Anteil des Luftmassenstromes dient als ein Luftpfropfen, der einem Zurückschieben von Brennstoff-Luftgemisch in die Ansauganlage entgegenwirken kann. Er kann weiter für den nächsten Ladungswechsel zur Freispülung der Ansauganlage von Gemischresten dienen. Das Verfahren kennzeichnet sich weiter dadurch, daß Beginn und/oder Ende der Zumeß-Dauer lastpunktabhängig veränderbar gewählt werden.The method of metering a quantity of fuel essentially dependent on the air mass flow rate to a transient air mass flow opens up the possibility of variably selecting both the beginning and the end of the metering duration compared with the start of flow and with respect to the end of the air mass flow, the start being selected later and the end earlier become. This causes a subdivision for each charge-related air mass flow in such a way that the air mass flow at the beginning and at the end comprises each fuel-free portions. The fueled with the fuel Part of the air mass flow ahead flowing fuel-free fraction can serve the dilution of the residual gases in the combustion chamber, or it can also serve a positive purge with cooling brennraumbegrenzender walls with appropriately designed valve or control organ design. The lagging, fuel-free portion of the air mass flow serves as an air plug, which can counteract a pushing back of fuel-air mixture in the intake. He can continue to serve for the next charge change to the flushing of the intake system of mixture residues. The method is further characterized in that the beginning and / or end of the metering duration are selected variable depending on the load point.

Um weiter die Homogenisierung am Zumeß-Ort durch eine entsprechende Geschwindigkeit im Luftmassenstrom günstig zu beeinflussen, kann ein Zumeß-Querschnitt einer Brennstoff-Zumeßeinrichtung zu Beginn und/oder Ende der Zumeß-Dauer nach einer Sprungfunktion geöffnet und/oder geschlossen werden. Bevorzugt sind dabei relativ geringe Werte für die Sprungfunktionen, um durch relativ langsame Querschnittssteuerungen vorteilhafte Zumeß-Einrichtungen einsetzen zu können. Während der Zumeß-Dauer können die luftmassenstromabhängig zugemessenen Brennstoffmassen für momentane Luftstrommassen kontinuierlich und/oder diskontinuierlich variabel gewählt werden.Around continue the homogenization at the metering location by a corresponding To influence speed in the air mass flow favorably, one can Zumeß-section a fuel metering device opened at the beginning and / or end of the metering period after a jump function and / or getting closed. Preference is given to relatively low values for the jump functions, around by relatively slow cross-sectional controls advantageous metering devices to be able to use. While the metering duration can the air mass flow dependent metered fuel masses for momentary Air flow masses continuously and / or discontinuously variable chosen become.

Schließlich wird das Verfahren bevorzugt verwendet bei gasförmigen Brennstoffen und hierbei insbesondere für Wasserstoff.Finally will the method preferably used in gaseous fuels and in particular in this case for hydrogen.

Claims (7)

Verfahren zur Bildung eines homogenen Brennstoff-Luftgemisches bei äußerer Gemischbildung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, insbesondere mit einem gasförmigen Brennstoff, – wobei beim Ladungswechsel einem dem jeweiligen Lastpunkt entsprechenden Luftmassenstrom eine jeweilige lastabhängige Brennstoffmenge zugemessen wird, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem jeweiligen ladungsbezogen instationären, über eine Brennstoff–Zumessdauer sich verändernden Luftmassenstrom einer jeweiligen augenblicklichen bzw. momentanen Luftstrommasse im Bereich einer Brennstoff-Zumesseinrichtung eine jeweils luftmassenstromabhängig gewählte Brennstoffmasse zugemessen wird, und – dass zumindest über einen Teil der vorbestimmten Brennstoff-Zumessdauer die den jeweiligen momentanen Luftstrommassen zugemessenen Brennstoffmassen jeweils in Abhängigkeit einer für den jeweiligen Brennstoff relevanten Luftzahl (λ) gewählt werden.A method for forming a homogeneous fuel-air mixture with external mixture formation for mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines, in particular with a gaseous fuel, - wherein the charge exchange a respective load point corresponding air mass flow a respective load-dependent amount of fuel is metered, characterized - that in a respective charge-related transient in that a respective air mass flow-dependent selected fuel mass is metered over a fuel metering time changing air mass flow of a respective instantaneous air flow mass, and - that at least over a part of the predetermined fuel metering time the fuel masses assigned to the respective instantaneous air flow masses respectively are selected as a function of a relevant air quantity (λ) for the respective fuel. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass der Beginn der Zumess-Dauer gegenüber dem Strömungsbeginn eines Luftmassenstromes später gewählt wird.Method according to claim 1, characterized in that - that the Beginning of the metering duration compared to the flow beginning of a mass air flow later chosen becomes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass das Ende der Zumess-Dauer gegenüber dem Strömungsende eines Luftmassenstromes früher gewählt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized - that this End of the Zumess duration opposite the flow end an air mass flow earlier chosen becomes. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, – dass Beginn und/oder Ende der Zumess-Dauer lastpunktabhängig veränderbar gewählt werden.Process according to claims 2 and 3, characterized - that beginning and / or end of the metering period can be selected variable depending on the load point. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, – dass zu Beginn und/oder Ende der Zumess-Dauer ein Zumess-Querschnitt einer Brennstoff-Zumesseinrichtung nach einer Sprungfunktion geöffnet und/oder geschlossen wird.Process according to claims 1 to 4, characterized - that too Beginning and / or end of Zumess duration a Zumess cross-section of a fuel metering device opened after a jump function and / or is closed. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass der während der Zumess-Dauer im wesentlichen luftmassenstromabhängig gesteuerte Zumess-Querschnitt kontinuierlich und/oder diskontinuierlich variabel gewählt wird.Process according to claims 1 to 5, characterized - that the while the metering duration essentially controlled by air mass flow Zumess cross-section continuously and / or discontinuously variable chosen becomes. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von gasförmig zugeführtem Wasserstoff.Process according to claims 1 to 6, characterized by the use of gaseous hydrogen.
DE4209163A 1992-03-20 1992-03-20 Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines Expired - Fee Related DE4209163B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4209163A DE4209163B4 (en) 1992-03-20 1992-03-20 Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4209163A DE4209163B4 (en) 1992-03-20 1992-03-20 Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4209163A1 DE4209163A1 (en) 1993-09-23
DE4209163B4 true DE4209163B4 (en) 2009-09-17

Family

ID=6454648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4209163A Expired - Fee Related DE4209163B4 (en) 1992-03-20 1992-03-20 Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4209163B4 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3321424A1 (en) * 1983-06-14 1984-08-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Control device for the mixture composition of an internal combustion engine operated with gaseous fuel
US4497302A (en) * 1982-03-03 1985-02-05 Hitachi, Ltd. Fuel control apparatus for internal combustion engine
DE3622158A1 (en) * 1985-07-18 1987-01-22 Volkswagen Ag Method for the injection of fuel into intake pipes of an internal combustion engine
DE3728118A1 (en) * 1987-08-22 1989-03-02 Pierburg Gmbh METHOD FOR CONTROLLING THE INJECTION PHASE OF AN ELECTRONIC FUEL INJECTION
DE4019540A1 (en) * 1989-06-19 1991-05-29 Hitachi Ltd METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE FUEL SUPPLY TO THE CYLINDERS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE4104101A1 (en) * 1990-02-13 1991-08-14 Zenith Fuel Systems Inc DIGITAL FUEL SUPPLY CONTROL DEVICE
DE4014952A1 (en) * 1990-05-10 1991-11-14 Bosch Gmbh Robert METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE AMOUNT OF FUEL TO BE SUPPLIED DURING OPERATION WITH AN INTERMITTENT INJECTION
DE4020453A1 (en) * 1990-06-27 1992-01-02 Motoren Werke Mannheim Ag GAS ENGINE
DE3924776C2 (en) * 1988-07-26 1992-09-03 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho, Kariya, Aichi, Jp

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497302A (en) * 1982-03-03 1985-02-05 Hitachi, Ltd. Fuel control apparatus for internal combustion engine
DE3321424A1 (en) * 1983-06-14 1984-08-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Control device for the mixture composition of an internal combustion engine operated with gaseous fuel
DE3622158A1 (en) * 1985-07-18 1987-01-22 Volkswagen Ag Method for the injection of fuel into intake pipes of an internal combustion engine
DE3728118A1 (en) * 1987-08-22 1989-03-02 Pierburg Gmbh METHOD FOR CONTROLLING THE INJECTION PHASE OF AN ELECTRONIC FUEL INJECTION
DE3924776C2 (en) * 1988-07-26 1992-09-03 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho, Kariya, Aichi, Jp
DE4019540A1 (en) * 1989-06-19 1991-05-29 Hitachi Ltd METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE FUEL SUPPLY TO THE CYLINDERS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE4104101A1 (en) * 1990-02-13 1991-08-14 Zenith Fuel Systems Inc DIGITAL FUEL SUPPLY CONTROL DEVICE
DE4014952A1 (en) * 1990-05-10 1991-11-14 Bosch Gmbh Robert METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE AMOUNT OF FUEL TO BE SUPPLIED DURING OPERATION WITH AN INTERMITTENT INJECTION
DE4020453A1 (en) * 1990-06-27 1992-01-02 Motoren Werke Mannheim Ag GAS ENGINE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHWARTZ,Reinhard, u.a.: K-Jectronic - kontinuierliche Benzineinspritzung von Bosch. In: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift,75, 1973, 11, S.393-398 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4209163A1 (en) 1993-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19829308A1 (en) Control device for a gasoline engine with direct injection
AT414265B (en) METHOD FOR REGULATING A COMBUSTION ENGINE
DE2530847A1 (en) DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GAS FROM COMBUSTION MACHINES
DE3515043C2 (en)
DE2649407B2 (en) Method for controlling an internal combustion engine operating with pretreatment of the fuel
DE102004017990A1 (en) Method for operating an internal combustion engine with direct fuel injection
DE2941753C2 (en)
DE19539937C2 (en) Method for controlling the exhaust gas ratio of fuel to oxygen in the exhaust tract before a catalytic converter
DE102006000973A1 (en) Residual gas determining method for use in internal combustion engine of vehicle, involves determining residual gas content based on parameter that characterizes combustion process in chamber
DE3524592C1 (en) Process for checking the functionality of catalytic reactors and device for carrying out the process
AT515769A2 (en) Internal combustion engine and method of operation thereof
DE102010000928B3 (en) Method for approximately adjusting air/fuel ratio in exhaust gas of e.g. diesel engine, involves determining fuel path reference lambda value, and adjusting air/fuel ratio under consideration of values for reaching lambda-set value
WO2006066836A1 (en) Method for producing a flow of hot combustion exhaust gases with a settable temperature, apparatus for carrying out the method, and use of the combustion exhaust gases for specifically aging catalytic converters
DE3700942C1 (en) Method for regulating the mixture composition in a mixture-compressing internal combustion engine
EP0667953B1 (en) Method for determining the combustion ratio of a reciprocating-piston internal combustion engine
DE4209163B4 (en) Mixture formation method for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines
DE102019200408A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
DE19908401C2 (en) Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with a lean fuel / air mixture
EP1417405A1 (en) Method for adjusting an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and device for carrying out said method
DE102004016260B4 (en) Device for spark ignited gas engines
WO2001033059A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102016218794A1 (en) Stationary natural gas engine with at least one nitrogen oxide sensor
DE19849272B4 (en) Method for diagnosing an exhaust gas recirculation (EGR) system of a combustion process
DE10241497B3 (en) Method for controlling the lean operation of an internal combustion engine having a nitrogen oxide storage catalytic converter, in particular a motor vehicle
AT517216A4 (en) Internal combustion engine with a control device

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F02D 3/00

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee