DE10033597C2 - Method for operating a diesel engine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Die selmotors.The invention relates to a method for operating a die selmotors.
Bei modernen Dieselmotoren wird der Verbesserung des Ver brennungsverfahrens eine zunehmende Bedeutung beigemessen, wobei dieses durch die schärfer werdenden Umweltschutzvor schriften widersprüchlichen Anforderungen unterliegt. Bei spielsweise kann die Erzielung eines verbesserten Wirkungs grades und damit einhergehend eines verringerten Kraft stoffverbrauches durch Erhöhung der Verbrennungstemperatur erreicht werden. Damit geht jedoch nachteilig die Erhöhung eines Ausstoßes von Stickoxiden einher. Neben einer Wir kungsgradverbesserung kann auch eine Abgasreinigung bei spielsweise mittels eines Katalysators vorgesehen sein. Zur Erzielung einer dauerhaft hohen Wirkung eines solchen Kata lysators ist dieser jedoch zeitweise einem Reinigungsbe trieb zu unterziehen, bei dem der Dieselmotor unterstöchio metrisch mit Kraftstoffüberschuß betrieben wird, in dessen Folge unverbrannte Kraftstoffanteile des Abgases im Kataly sator nachverbrannt werden. Aus der damit einhergehenden Erhöhung der Katalysatortemperatur folgt zwar ein Freibren nen von Rückständen und damit eine Regeneration des Kataly sators, jedoch führt dieses Verfahren auch zu einer Verrin gerung des Wirkungsgrades. Auch kann damit eine Erhöhung des Ausstoßes von Rußpartikeln einhergehen. In modern diesel engines, the improvement of Ver combustion process is becoming increasingly important this is due to the increasingly fierce environmental protection is subject to conflicting requirements. at For example, achieving an improved impact grades and, concomitantly, a reduced strength fuel consumption by increasing the combustion temperature be achieved. However, this is disadvantageous increase an emission of nitrogen oxides. Next to a we Improvement in the degree of efficiency can also be achieved by exhaust gas purification be provided for example by means of a catalyst. to Achieving a lasting high impact of such a kata However, this lysator is at times a Reinigungsbe subjected to operation, in which the diesel engine unteröchio metric is operated with excess fuel in the Follow unburned fuel components of the exhaust gas in Kataly afterburning. From the associated Although increasing the catalyst temperature follows a Freibren NEN of residues and thus a regeneration of Kataly However, this method also leads to a Verrin efficiency. Also, this can be an increase associated with the emission of soot particles.
Aus der DE 32 45 780 C1 ist eine fremdgezündete luftver dichtende Brennkraftmaschine bekannt, die im Kolben einen rotationskörperförmigen Brennraum mit eingeschnürter Über strömöffnung aufweist, bei der die Einspritzdüse im Zylin derkopf in der Nähe des Brennraumrandes liegt und die der Einspritzdüse gegenüberliegende Zündvorrichtung in oberer Totpunktstellung des Kolbens in den Brennraum eintaucht und bei der die Gemischbildung überwiegend durch Kraftstoff wandauftrag erfolgt. Weiterhin soll die stark variable Strömung in der Nähe der Brennraumwand vergleichmäßigt so wie eine absolut sichere Zündung und optimale Verbrennung in allen Betriebsbereichen erreicht werden, obwohl dabei aus Verschleißgründen eine drastische Verkürzung der Zünd vorrichtungselektroden vorgenommen wird.From DE 32 45 780 C1 is a spark ignited airver sealing internal combustion engine known in the piston rotating body-shaped combustion chamber with constricted over has flow opening, wherein the injection nozzle in Zylin derkopf is located near the edge of the combustion chamber and the Injector opposite ignition device in upper Dead center position of the piston is immersed in the combustion chamber and in the mixture formation mainly by fuel wall order takes place. Furthermore, the highly variable Flow in the vicinity of the combustion chamber wall evened out so like a completely safe ignition and optimal combustion can be achieved in all operating areas, although doing so for reasons of wear a drastic shortening of the ignition device electrodes is made.
Aus der EP 0 967 380 A2 ist ein Dieselmotor bekannt, bei dem zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs bzw. zur Ver ringerung der Schadstoffemission während des Ansaugtaktes eine kurzzeitige Voreinspritzung stattfindet. Die Vorein spritzmenge beträgt etwa 50% der pro Arbeitstakt einzu spritzenden Gesamtmenge an Kraftstoff. Gegen Ende des Kom pressionstaktes erfolgt die Haupteinspritzung mit den rest lichen 50% der einzuspritzenden Kraftstoffmenge. Durch die Voreinspritzung soll eine Verbesserung der Gemischbildung und damit einhergehend eine Verbesserung des Wirkungsgrades bzw. des Schadstoffausstoßes erzielt werden. Das Verfahren ist nur innerhalb eines begrenzten Betriebsbereiches ein setzbar. Insbesondere besteht die Gefahr, daß die voreinge spritzte Menge durch die Haupteinspritzung nicht gezündet wird. Zur vollständigen Verbrennung der Gesamtkraftstoff menge muß ggf. etwa 30° nach dem oberen Totpunkt eine wei tere Einspritzung erfolgen.From EP 0 967 380 A2 a diesel engine is known, in to improve fuel economy or Ver Reduction of pollutant emissions during the intake stroke a short-term pilot injection takes place. The Vorein injection quantity is about 50% of the per stroke spraying total amount of fuel. Towards the end of the comm Pressionstaktes is the main injection with the rest 50% of the fuel quantity to be injected. By the Pre-injection is intended to improve the mixture formation and, consequently, an improvement in the efficiency or pollutant emissions are achieved. The procedure is only within a limited operating range settable. In particular, there is a risk that the preset splashed amount not ignited by the main injection becomes. For complete combustion of the total fuel amount must possibly about 30 ° after top dead center a white Tere injection done.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors derart weiter zu entwickeln, daß in einem breiten Betriebsbereich der Schadstoffausstoß ver ringert und der Wirkungsgrad verbessert ist.The invention has for its object to provide a method for Operation of a diesel engine to develop such that in a wide operating range the pollutant emissions ver reduces and the efficiency is improved.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed by a procedure with the characteristics of claim 1.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, die Hauptmenge des in einem Arbeitstakt zu verbrennenden Kraft stoffes in einem während des Kompressionstaktes endenden Homogenisierungszeitraum zeitlich verteilt einzuspritzen. Durch die zeitliche Verteilung wird vermieden, daß ein Teil der eingespritzten Kraftstoffmenge an die Zylinderwand ge langt und den dort haftenden Ölfilm verdünnt. In dem vor dem Zündzeitraum liegenden Homogenisierungszeitraum herrscht im Zylinder ein relativ geringer Druck vor; trotz dieses geringen Druckes läßt sich durch die zeitliche Ver teilung der Homogenisierungseinspritzung bis in den Kom pressionstakt hinein die Bildung eines sehr homogenen Kraftstoff-Luft-Gemisches erzielen. Dadurch ist einerseits eine Verbesserung des Wirkungsgrades und eine Verringerung des Schadstoffausstoßes erzielbar. Andererseits erfolgt die Gemischbildung während der Homogenisierungseinspritzung derart, daß ein nicht selbstzündfähiges Kraftstoff-Luft-Ge misch entsteht. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, eine besonders hohe Kraftstoffmenge von deutlich über 50% der Gesamtmenge während des Homogenisierungszeitraumes einzu spritzen, ohne daß eine unkontrollierte Selbstzündung be fürchtet werden muß. Zur Unterstützung der Sicherheit gegen unkontrollierte Selbstzündung erfolgt die Homogenisierungs einspritzung derart, daß dabei im wesentlichen keine Wärme freigesetzt wird. Während des nachfolgenden Zündzeitraumes erfolgt dann eine kontrollierte Zündung des Kraftstoff- Luft-Gemisches durch Hinzufügung einer zusätzlichen Zünd energie, wodurch der Zündzeitpunkt abhängig von den herr schenden Betriebsbedingung präzise gewählt werden kann. Durch die homogene Gemischbildung der Haupteinspritzungs menge während des Homogenisierungszeitraumes ist ein si chere Zündung der Gesamtmenge vereinfacht.According to the inventive method is provided, the Main quantity of the force to be burnt in one working cycle fabric in a terminating during the compression stroke Homogenization period distributed in time. The temporal distribution avoids that part the injected fuel quantity to the cylinder wall ge reaches and dilutes the oil film adhering there. In the front the homogenization period lying in the ignition period There is a relatively low pressure in the cylinder; in spite of This low pressure can be due to the temporal Ver Distribution of the homogenization injection into the Kom Pressing into the formation of a very homogeneous Achieve fuel-air mixture. This is on the one hand an improvement in efficiency and a reduction the pollutant emissions achievable. On the other hand, the Mixture formation during the homogenization injection such that a non-auto-ignitable fuel-air Ge mixed. This gives the opportunity to one particularly high fuel quantity of well over 50% of Total amount during the homogenization period splash, without an uncontrolled auto-ignition be must be feared. In support of security against Uncontrolled self-ignition is the homogenization Injection such that there is essentially no heat is released. During the subsequent ignition period then a controlled ignition of the fuel Air mixture by adding an additional ignition energy, whereby the ignition depends on the gentleman shearing operating condition can be selected precisely. Due to the homogeneous mixture formation of the main injection amount during the homogenization period is a si chere ignition of the total simplified.
In einer bevorzugten Ausbildung wird die Zündenergie elek trisch beispielsweise mittels einer Zünd- oder Glühkerze hinzugefügt. In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens wird die Zündenergie durch Einspritzen einer zusätzlichen Zündkraftstoffmenge mittels einer Zündeinspritzung hinzuge fügt, wodurch eine sichere Selbstzündung ohne zusätzlichen Vorrichtungsaufwand erzielbar ist. Insbesondere ist dieses Verfahren bei bereits vorhandenen Dieselmotoren ohne Modi fikation des Zylinderkopfes anwendbar. Der Homogenisierungszeitraum kann abhängig von den Betriebsbedingungen ge wählt werden und beginnt bevorzugt während des Ansaugtak tes. Abhängig von der Art des verwendeten Injektors kann es zweckmäßig sein, die Haupteinspritzmenge während des Homo genisierungszeitraumes in einzelnen Teileinspritzmengen einzuspritzen. Bei Verwendung eines Injektors mit einer di rektgesteuerten Düsennadel kann eine kontinuierliche Homo genisierungseinspritzung vorteilhaft sein. Die Einspritzung des Kraftstoffes erfolgt dabei insbesondere im Sitzdrossel bereich des Injektors, wodurch eine geringe Strahleindring tiefe erreicht werden kann. Durch die geringe Strahlein dringtiefe ist die Gefahr gemindert, daß sich Kraftstoff an den Zylinderwänden absetzt, so daß insgesamt eine gute Ho mogenisierung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auch bei einer großen Einspritzmenge erzielbar ist.In a preferred embodiment, the ignition energy is elek For example, by means of a spark or glow plug added. In a further embodiment of the method is the ignition energy by injecting an additional Zündflstoffmenge added by means of an ignition injection adds, creating a secure auto-ignition without additional Device expenditure is achievable. In particular, this is Procedure for existing diesel engines without modes fikation of the cylinder head applicable. The homogenization period can ge depending on the operating conditions be selected and preferably begins during the intake tes. Depending on the type of injector used, it may be expedient, the main injection quantity during Homo genisierungszeitraumes in individual partial injection quantities inject. When using an injector with a di rectified nozzle needle can be a continuous homo genisierunginspritzung be advantageous. The injection the fuel is carried out in particular in the seat throttle area of the injector, causing a low jet penetration depth can be achieved. Due to the low beam Dringtiefe the risk is reduced, that fuel to settles the cylinder walls, so that overall a good Ho mogenisierung the fuel-air mixture even at a large injection quantity can be achieved.
In einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens erfolgt in einem zwischen dem Homogenisierungszeitraum und dem Zünd zeitraum liegenden Voreinspritzungszeitraum eine Vorein spritzung, bei der eine Wärmefreisetzung ohne Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt. Durch diese Voreinsprit zung und durch die mit ihr verbundene Wärmefreisetzung kann in dem Kraftstoff-Luft-Gemisch ein Energieniveau einge stellt werden, das nur geringfügig unter dem Energiebedarf für eine Selbstzündung liegt. Dadurch ist neben einer ge steigerten Zündwilligkeit auch eine vorteilhafte Verringe rung der zur Zündung erforderlichen hinzuzufügenden Zünd energie gegeben.In an advantageous embodiment of the method takes place in one between the homogenization period and the ignition period pre-injection period a Vorein injection, in which a heat release without ignition of the Fuel-air mixture takes place. By this Voreinsprit tion and heat release associated with it in the fuel-air mixture is an energy level This is only slightly below the energy requirement for a self-ignition lies. This is next to a ge Increase sparkle also a favorable Verringe tion of ignition required to be added energy given.
In einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens erfolgt nach dem Zündzeitraum eine Nacheinspritzung derart, daß ein unterstöchiometrisches Luftverhältnis entsteht. Dadurch kann die Brennraumtemperatur bedarfsweise erhöht werden. Die üblicherweise damit einhergehende Rußbildung ist dabei durch die verbesserte Gemischbildung im Homogenisierungs zeitraum eingedämmt. Der Betrieb mit einer Nacheinspritzung kann zweckmäßig im Zusammenhang mit einer Abgasrückführung eingesetzt werden, wobei ein Teil des Abgasstromes mit un verbrannten Kraftstoffanteilen der Verbrennungsluft zuge führt wird. Dadurch ist eine Verringerung des Stickoxid- Ausstoßes erzielbar. Des weiteren kann die Nacheinspritzung bedarfsweise zur Reinigung eines Katalysators erfolgen, wo bei die damit einhergehende Erhöhung der Katalysatortempe ratur ein Freibrennen desselben erzeugt und damit zur Ver besserung seiner Wirkung beiträgt. Gleichzeitig ist ein ü bermäßiger Ausstoß von Rußpartikeln vermieden.In an advantageous embodiment of the method takes place after the ignition period, a post-injection such that a substoichiometric air ratio arises. Thereby If necessary, the combustion chamber temperature can be increased. The usually associated soot formation is included by the improved mixture formation in the homogenization period dammed. The operation with a post-injection may be appropriate in the context of exhaust gas recirculation be used, wherein a part of the exhaust gas stream with un burned fuel components of the combustion air supplied leads. As a result, a reduction of the nitrogen oxide Output achievable. Furthermore, the post-injection If necessary, take place for the purification of a catalyst, where at the concomitant increase in the Katalysatortempe a burning of the same produced and thus the Ver improving its effect. At the same time is a ü excessive emissions of soot particles avoided.
Abhängig von den Betriebsbedingungen des Dieselmotors kann es zweckmäßig sein, die Homogenisierungseinspritzung be darfsweise abzuschalten und den Dieselmotor in vorbekannter Weise zu betreiben.Depending on the operating conditions of the diesel engine can it may be appropriate to be the homogenization injection be may turn off and the diesel engine in previously known Way to operate.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be described below hand of the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Dieselmotor zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 shows a schematic representation of a diesel engine for implementing the method according to the invention,
Fig. 2 ein schematisches Zeitdiagramm mit der Abfolge der einzelnen Zeitintervalle, FIG. 2 shows a schematic time diagram with the sequence of the individual time intervals, FIG.
Fig. 3 ein schematisches Zeitdiagramm mit einer Abfolge von Teileinspritzungen während des Homogenisie rungszeitraumes, Figure 3 is a schematic timing diagram approximately period. With a sequence of partial injections during the homogenisation,
Fig. 4 eine Variante der Einspritzfolge nach Fig. 3 mit einer kontinuierlichen Homogenisierungseinspritzung und einer Voreinspritzung, Fig. 4 shows a variant of the injection sequence of Fig. 3 with a continuous Homogenisierungseinspritzung and a pilot injection,
Fig. 5 eine weitere Variante der Einspritzfolge mit einer zusätzlichen Nacheinspritzung, Fig. 5 shows a further variant of the injection sequence with an additional post-injection,
Fig. 6 ein schematisches Zeitdiagramm mit dem Energieauf kommen im Zylinder. Fig. 6 is a schematic timing diagram with the Energieauf come in the cylinder.
In der schematischen Darstellung nach Fig. 1 ist ein Die selmotor mit einem Zylinder 1 und einem Kurbelgehäuse 2 ge zeigt. Im Zylinder 1 ist ein längsverschieblicher Kolben 3 gehalten, der über ein Pleuel 6 gelenkig mit einer im Kur belgehäuse 2 gelagerten Kurbelwelle verbunden ist. Die Kur belwelle 4 ist um eine Kurbelachse 5 drehbar. Die Längsbe weglichkeit des Kolbens 3 ist durch einen oberen Totpunkt OT und einen unteren Totpunkt UT begrenzt. In einer Ab wärtsbewegung vom oberen Totpunkt OT zum unteren Totpunkt UT führt der Kolben 3 einen durch den Pfeil A angedeuteten Ansaugtakt und in umgekehrter Richtung einen durch den Pfeil K angedeuteten Kompressionstakt aus. Während des An saugtaktes A wird Verbrennungsluft 12 durch eine Frisch luftleitung 7 in den Zylinder 1 geleitet und im anschlie ßenden Kompressionstakt K komprimiert. Durch einen Injektor 8 wird Kraftstoff 15 in den Zylinder 1 eingespritzt. Das bei der Verbrennung entstehende Abgas 13 wird durch eine Abgasleitung 10 und einen in der Abgasleitung 10 angeordne ten Katalysator 11 abgeführt. Die Abgasleitung 10 und die Frischluftleitung 7 sind über ein Ventil 14 verbunden, wo durch bedarfsweise eine Teilmenge des Abgases 13 der Ver brennungsluft 12 zugeführt werden kann. Im Bereich nahe des Injektors 8 ist eine Zündkerze 16 angeordnet.In the schematic representation of FIG. 1 is a sel engine with a cylinder 1 and a crankcase 2 ge shows. In the cylinder 1 , a longitudinally displaceable piston 3 is held, which is connected via a connecting rod 6 articulated with a belgehäuse 2 in the cure stored crankshaft. The cure belwelle 4 is rotatable about a crank axis 5 . The longitudinal movement of the piston 3 is limited by a top dead center OT and a bottom dead center UT. In a downward movement from the top dead center OT to bottom dead center UT, the piston 3 performs an indicated by the arrow A intake stroke and in the reverse direction indicated by the arrow K compression stroke. During the intake stroke A to combustion air 12 is passed through a fresh air line 7 into the cylinder 1 and compressed in the subsequent sequent compression stroke K. Through an injector 8 fuel 15 is injected into the cylinder 1 . The resulting during combustion exhaust 13 is discharged through an exhaust pipe 10 and an arrange in the exhaust pipe 10 th catalyst 11 . The exhaust pipe 10 and the fresh air line 7 are connected via a valve 14 , where required by a subset of the exhaust gas 13 of the United combustion air 12 can be supplied. In the area near the injector 8 , a spark plug 16 is arranged.
Im Zeitdiagramm nach Fig. 2 ist abhängig von der Zeit t ein Ansaugtakt A gezeigt, der beim Erreichen des unteren Tot punktes UT endet. Daran anschließend erfolgt zwischen dem unteren Totpunkt UT und dem oberen Totpunkt OT ein Kompres sionstakt K. Es ist ein Homogenisierungszeitraum tH vorge sehen, der während des Ansaugtaktes A beginnt und während des Kompressionstaktes K endet. Gegen Ende des Kompressi onstaktes K im Bereich des oberen Totpunktes OT liegt ein Zündzeitraum tZ. Zwischen dem Homogenisierungszeitraum tH und dem Zündzeitraum tZ ist ein Voreinspritzungszeitraum tV angeordnet. Nachfolgend an den Zündzeitraum tZ liegt ein Nacheinspritzungszeitraum tN. Die gezeigten Zeiträume kön nen mit Abstand zueinander oder direkt aufeinander folgend angeordnet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegen sie sich gegenseitig überlappend.In the timing diagram of FIG. 2, an intake stroke A is shown depending on the time t, which ends when reaching the lower dead point UT. This is followed between the bottom dead center BDC and the top dead center OT sion clock a Kompres K. It is a Homogenisierungszeitraum t see H provided that begins during the intake stroke A and ends during the compression stroke K. Towards the end of the compression clock K in the area of the top dead center OT is an ignition period t Z. Between the homogenization period t H and the ignition period t Z , a pre-injection period t V is arranged. Subsequent to the ignition period t Z is a post-injection period t N. The time periods shown can be arranged at a distance from one another or directly following one another. In the illustrated embodiment, they are overlapping each other.
In dem in Fig. 3 schematisch gezeigten Diagramm ist die pro Zeiteinheit eingespritzte Kraftstoffmenge M über der Zeit t aufgetragen. Die Homogenisierungseinspritzung H erfolgt mittels eines schnellschaltenden Injektors 8 in mehreren Teileinspritzungen T und ist über den Homogenisierungszeit raum tH verteilt. Der Homogenisierungseinspritzung H folgt im Zündzeitraum tZ eine Zündeinspritzung Z. Die Gesamtmenge M des eingespritzten Kraftstoffes 15 (Fig. 1) ist dabei in die Hauptmenge MH und die kleinere Zündeinspritzmenge MZ aufgeteilt.In the diagram shown schematically in FIG. 3, the fuel quantity M injected per unit time is plotted over time t. The homogenization injection H takes place by means of a fast-switching injector 8 in a plurality of partial injections T and is distributed over the homogenization time t H. The Homogenisierungseinspritzung H follows in Zündzeitraum t Z is an ignition injection Z. The total amount M of injected fuel 15 (FIG. 1) is divided into the bulk of M H and the smaller Zündeinspritzmenge M Z.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Variante des Verfahrens erfolgt die Homogenisierungseinspritzung H während des Homogenisie rungszeitraumes tH kontinuierlich mittels eines Injektors 8 mit einer direktgesteuerten Düsennadel. Darauffolgend fin det während eines Voreinspritzungszeitraumes tV eine Vor einspritzung V statt. Die Zündung im Zündzeitraum tZ er folgt durch einen elektrisch betriebenen Aktuator 16 nach Fig. 1. In the variant of the method shown in FIG. 4, the homogenization injection H takes place during the homogenization period t H continuously by means of an injector 8 with a direct-controlled nozzle needle. Subsequently, during a pre-injection period t V, a pre-injection V takes place. The ignition in the ignition period t Z he follows by an electrically operated actuator 16 of FIG. 1st
Fig. 5 zeigt noch eine Variante des Verfahrens, bei dem nach einer kontinuierlichen Haupteinspritzung H eine Vor einspritzung V und eine Zündeinspritzung Z erfolgt. Im zeitlichen Abstand dazu liegt ein Nacheinspritzungszeitraum tN, innerhalb dessen bei einer Nacheinspritzung N eine Nacheinspritzungsmenge MN eingespritzt wird. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Fig. 5 mit den zuvor gezeigten Fig. 2 bis 4 überein. Insbesondere erfolgt bei den in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Varianten des Verfahrens die Homogenisierungseinspritzung des Kraftstoffes 15 in den Zylinder 1 im Sitzdrosselbereich des Injektors 8, wodurch eine besonders geringe Eindringtiefe des Kraftstoffes 15 erzielt wird. Fig. 5 shows yet another variant of the method, in which after a continuous main injection H, a pre-injection V and an ignition Z takes place. At a time interval there is a post-injection period t N within which a post-injection quantity M N is injected during a post-injection N. In the other features and reference numerals, Fig. 5 is consistent with Figs. 2 to 4 previously shown. In particular, in the variants of the method shown in FIGS . 3 to 5, the homogenization injection of the fuel 15 into the cylinder 1 takes place in the seat throttle region of the injector 8 , whereby a particularly small penetration depth of the fuel 15 is achieved.
Über die gezeigten Ausführungsbeispiele hinaus können noch weitere Kombinationen der Homogenisierungseinspritzung H mit einer Zündeinspritzung Z, einer Voreinspritzung V oder einer Nacheinspritzung N zweckmäßig sein. Die zu verbren nende Kraftstoffmenge M setzt sich aus den während der Ho mogenisierungseinspritzung H, der Voreinspritzung V und der Zündeinspritzung Z eingespritzten Teilmengen (MH, MV, MZ) zusammen; die zusätzliche Nacheinspritzungsmenge MN erzeugt bei der Verbrennung ein unterstöchiometrisches Luftverhält nis. Die dabei entstehenden Abgase 13 werden nach Fig. 1 durch einen Katalysator 11 zu dessen Reinigung geleitet und können über ein Ventil 14 der Verbrennungsluft 12 zur Fül lung des Zylinders 1 zugeführt werden.Beyond the exemplary embodiments shown, further combinations of the homogenization injection H with an ignition injection Z, a pre-injection V or a post-injection N may be expedient. The amount of fuel M to be burned is composed of the quantities (M H , M V , M Z ) injected during the homogenization injection H, the pilot injection V and the ignition injection Z ; the additional post-injection amount M N generates a stoichiometric air ratio during combustion. The resulting exhaust gases 13 are passed as shown in FIG. 1 by a catalyst 11 for its purification and can be supplied via a valve 14 of the combustion air 12 for Fül treatment of the cylinder 1 .
Das in Fig. 6 gezeigte schematische Diagramm zeigt den E nergiegehalt E im Zylinder 1 (Fig. 1), aufgetragen über ei ner Zeitachse t im Bereich des Kompressionstaktes K. Wäh rend des Homogenisierungszeitraumes tH erfolgt im wesentli chen keine Wärmefreisetzung im Kraftstoff-Luft-Gemisch 9 (Fig. 1), so daß in diesem Zeitbereich der Energiegehalt E durch die Kompressionsenergie EK bestimmt ist. Der Energie bedarf für die Selbstzündung ist durch die Linie ES gekenn zeichnet. Die Kompressionsenergie EK bleibt unterhalb der Linie ES; das Kraftstoff-Luft-Gemisch 9 ist also nicht selbst zündfähig. Im Voreinspritzungszeitraum tV erfolgt eine Voreinpritzung V (Fig. 4, Fig. 5) mit einer Wärmefrei setzung EV, wodurch der Energiegehalt E geringfügig unter dem Energiebedarf für die Selbstzündung ES liegt, ohne daß Selbstzündung stattfindet. Im Zündzeitraum tZ wird eine zu sätzliche Zündenergie EZ zugefügt, wodurch der Energiege halt E größer als der Energiebedarf für Selbstzündung ES ist und eine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches 9 statt findet. Die Hinzufügung der Zündenergie EZ kann durch eine Zündeinspritzung Z beispielsweise nach Fig. 5, elektrisch beispielsweise nach den Fig. 1 und 3 oder auch in Kombina tion erfolgen.The schematic diagram shown in FIG. 6 shows the energy content E in the cylinder 1 ( FIG. 1) plotted over a time axis t in the region of the compression stroke K. During the homogenization period t H, there is no heat release in the fuel air Mixture 9 ( FIG. 1), so that in this time range the energy content E is determined by the compression energy E K. The energy required for auto-ignition is marked by the line E S. The compression energy E K remains below the line E S ; the fuel-air mixture 9 is therefore not self-igniting. In the pre-injection period t V , a pre-injection V ( Fig. 4, Fig. 5) takes place with a heat release E V , whereby the energy content E is slightly below the energy requirement for the auto-ignition E S , without self-ignition takes place. In the ignition period t Z to an additional ignition energy E Z is added, whereby the Energiege stop E is greater than the energy requirement for auto-ignition E S and ignition of the fuel-air mixture 9 takes place. The addition of the ignition energy E Z can be done by an ignition injection Z, for example, according to FIG. 5, electrically, for example, according to FIGS . 1 and 3 or in combina tion.
Claims (13)
- a) in einem Ansaugtakt (A) wird ein Zylinder (1) mit Verbrennungsluft (12) gefüllt;
- b) in einem an den Ansaugtakt (A) anschließenden Kom pressionstakt (K) wird die Verbrennungsluft (12) verdichtet;
- c) in einem Homogenisierungszeitraum (tH), der während des Kompressionstaktes (K) endet, wird in einer Ho mogenisierungseinspritzung (H) zeitlich verteilt eine Hauptmenge (MH) der zu verbrennenden Menge (M) von Kraftstoff (15) mittels eines Injektors (8) in den Zylinder (1) eingespritzt, wobei ein nicht selbstzündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht;
- d) im nachfolgenden Zündzeitraum (tZ) erfolgt eine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches (9) durch Hinzufügung einer zusätzlichen Zündenergie (EZ).
- a) in an intake stroke (A), a cylinder ( 1 ) is filled with combustion air ( 12 );
- b) in a subsequent to the intake stroke (A) compression stroke (K), the combustion air ( 12 ) is compressed;
- c) in a homogenization period (t H ) ending during the compression stroke (K), in a homogenization injection (H), a main amount (M H ) of the quantity (M) of fuel ( 15 ) to be burnt is injected by means of an injector ( 8 ) injected into the cylinder ( 1 ), forming a non-auto-ignitable fuel-air mixture;
- d) in the subsequent ignition period (t Z ) is an ignition of the fuel-air mixture ( 9 ) by adding an additional ignition energy (E Z ).
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DE102015015362A1 (en) * | 2015-11-28 | 2017-06-01 | Daimler Ag | Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3245780C1 (en) * | 1982-12-10 | 1983-12-29 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Externally ignited, air compressing internal combustion engine |
EP0967380A2 (en) * | 1995-10-02 | 1999-12-29 | Hino Motors, Ltd. | Diesel Engine |
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US4621599A (en) * | 1983-12-13 | 1986-11-11 | Nippon Soken, Inc. | Method and apparatus for operating direct injection type internal combustion engine |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3245780C1 (en) * | 1982-12-10 | 1983-12-29 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Externally ignited, air compressing internal combustion engine |
EP0967380A2 (en) * | 1995-10-02 | 1999-12-29 | Hino Motors, Ltd. | Diesel Engine |
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