BR102016011869A2 - método de funcionamento para um dispositivo operado em funcionamento pobre e em funcionamento estequiométrico e veículo com tal dispositivo - Google Patents

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Abstract

a invenção diz respeito a um método de funcionamento para um dispositivo (v), com um motor de combustão interna, o qual pode ser operado em um funcionamento pobre e em um funcionamento estequiométrico, um bloco do motor (1), pelo menos uma câmara de combustão (4) e preferencialmente um elemento estrangulador (11), por meio do qual o ar de sobrealimentação pode ser fornecido à câmara de combustão (4) a partir do radiador do ar de sobrealimentação, o método caracterizado pelo fato de que o motor de combustão interna é colocado em um funcionamento pobre quando da operação em ponto morto e é operado no funcionamento pobre, de tal modo que é reduzida especialmente a diferença de pressão entre o bloco do motor (1) e a câmara de combustão (4).

Description

MÉTODO DE FUNCIONAMENTO PARA UM DISPOSITIVO OPERADO EM FUNCIONAMENTO POBRE E EM FUNCIONAMENTO ESTEQUIOMÉTRICO E VEÍCULO COM TAL DISPOSITIVO
[0001] A invenção diz respeito a um método de funcionamento para um dispositivo, com um motor de combustão interna, o qual pode ser operado em um funcionamento pobre e em um funcionamento estequiométrico. Além disso, são providos um bloco do motor, pelo menos uma câmara de combustão e preferencialmente um elemento estrangulador, por meio do qual ar de sobrealimentação pode ser fornecido à câmara de combustão a partir de um radiador do ar de sobrealimentação.
[0002] No caso de motores a gás ocorre uma inesperada alta emissão de partículas suspensas, o que pode ser observado na forma de um alto número de partículas no ciclo de aprovação WHTC (World Harmonized Transient Cycle) prescrito para os motores EURO VI. A emissão de partículas não é elevada acima do ciclo de 30 minutos completo, mas sim se manifesta em picos de emissão muito altos, especialmente após as fases de ponto morto.
[0003] O mecanismo por meio do qual isso ocorre é explicado conforme a seguir: [0004] Em função do método de combustão do ciclo Otto, uma borboleta, por meio da qual o ar de sobrealimentação pode ser fornecido por um radiador do ar de sobrealimentação para uma câmara de combustão, durante o funcionamento em ponto motor, é fechada com uma folga mínima. No coletor de admissão surge um vácuo em relação ao ambiente. Durante o ciclo de admissão também se ajusta um vácuo na câmara de combustão do motor, com o que também se ajusta na câmara de combustão um vácuo em relação ao bloco do motor. Consequentemente, o ar é aspirado do bloco do motor na câmara de combustão (sopro reverso). Por meio do movimento do ar o óleo do motor é movido da região do pistão/bucha para a câmara de combustão. Devido à baixa intensidade de combustão no ponto morto ou da ausência de combustão em freio motor, o óleo se acumula na câmara de combustão. Se ocorrer um aumento na carga depois de uma fase prolongada em freio motor ou em ponto morto, então o óleo acumulado é queimado por meio de uma intensidade elevada da chama dentro de um curto período de tempo. Uma elevada emissão de partículas surge por meio dos resíduos de óleo (cinza do óleo) originados durante a combustão. Desse modo, este efeito é intensificado pelo fato de que a quantidade de óleo que se encontra na câmara de combustão não é considerada na adição do combustível. Há uma carência de oxigênio na câmara de combustão, o que promove a emissão de partículas.
[0005] A tarefa da invenção é criar a possibilidade de reduzir a quantidade de partículas emitidas.
[0006] Essa tarefa pode ser resolvida com as características da reivindicação independente. Modalidades vantajosas da invenção podem ser extraídas das reivindicações dependentes e a partir da descrição a seguir das configurações preferenciais da invenção.
[0007] A invenção cria um método de funcionamento para um dispositivo, com um motor de combustão interna (p. ex., motor, motor a gás, motor ciclo Otto ou outro tipo de motor de combustão que possa ser operado com a combustão interna ciclo Otto), o método podendo ser operado em um funcionamento pobre e em um funcionamento estequiométrico, com um bloco do motor, pelo menos uma câmara de combustão e preferencialmente um elemento estrangulador, p. ex., uma borboleta, uma válvula etc., por meio da qual o ar de sobrealimentação pode ser fornecido por um radiador do ar de sobrealimentação para a câmara de combustão.
[0008] O método de funcionamento se caracteriza especialmente pelo fato de que o motor de combustão interna é passado, durante a fase de ponto motor, para um funcionamento pobre e é operado no funcionamento pobre, de maneira que preferencialmente seja gerado um vácuo no bloco do motor e/ou que a diferença de pressão entre o bloco do motor e a câmara de combustão possa ser reduzida.
[0009] No caso de motores de combustão interna, tais como particularmente motores a gás, motores ciclo Otto ou outros motores que sejam operados com método de combustão ciclo Otto, o óleo, durante a fase de ponto de motor, acumula-se na câmara de combustão, o que gera uma alta emissão de partículas de gases de escape durante a troca de carga. A fim de minimizar a entrada de óleo na câmara de combustão, faz-se, de acordo com a invenção, a passagem para o funcionamento pobre durante a fase de ponto motor do motor de combustão interna.
[00010] A menor diferença de pressão entre a câmara de combustão e o bloco do motor causa, apropriadamente, uma entrada reduzida de óleo na câmara de combustão e/ou um reduzido sopro reverso, tendo por consequência uma reduzida emissão de partículas de gases de escape.
[00011] Devido à mudança, durante a fase de ponto morto, para o funcionamento pobre, aumenta-se a demanda por ar, isso acontecendo de maneira destacada. Ar de sobrealimentação pode ser fornecido à câmara de combustão especialmente por meio do elemento estrangulador, a partir do radiador do ar de sobrealimentação, em que durante funcionamento pobre o elemento estrangulador continua sendo apropriadamente aberto, diferentemente do que no funcionamento estequiométrico. Consequentemente, eleva-se a pressão em um coletor de admissão e/ou na câmara de combustão.
[00012] Motores da classe de emissão EURO VI devem atender às mais rígidas prescrições relativas aos gases de escape da legislação europeia. No caso do estado da técnica atual, normalmente se observam os valores limite de emissão por meio do funciomento estequiométrico, em que lambda = 1 na faixa completo do mapa de desempenho, com pós- tratamento subsequente dos gases de escape em um catalisador de três vias.
[00013] Devido ao funcionamento pobre em ponto morto, não ocorre mais uma redução da emissão de NOx. A fim de respeitar o valor limite de emissão para NOx, a emissão de NOx bruto deve ser bastante baixa no ponto morto. Por meio da menor temperatura de combustão no funcionamento pobre, há apenas uma baixa emissão de NOx durante a combustão.
[00014] A oxidação de CO em C02 em um catalisador de três vias, por exemplo, também ocorre em baixa temperatura dos gases de escape durante funcionamento pobre. Contudo, a eficácia da oxidação de hidrocarbonetos HC, particularmente de metano (CH4) em dióxido de carbono e água em caso de baixa temperatura dos gases de escape, é fortemente reduzida durante funcionamento pobre. Aqui também a emissão de poluentes deve ser regulada no sentido de ser menor.
[00015] A observância aos valores limite de emissão é possível por meio de uma ou mais das medidas a seguir: regulagem lambda precisa, adaptativa e próxima do limite de falha; sistema de ignição melhorado para o provimento da energia de ignição necessária; uso de estratégias de ignição mais modernas e/ou de sistemas de ignição mais avançados de alto desempenho (especialmente ignição dupla em ponto morto, ignição Corona e/ou ignição a laser); detecção de falha com medidas correspondentes (p. ex., aumento da energia de ignição, ajuste da estratégia de ignição e/ou enriquecimento da mistura ar/combustível).
[00016] O péssimo comportamento de reação de motores no funcionamento pobre quando de troca positiva de carga representa outro problema. O método de funcionamento, por meio de medidas adequadas e ligadas à tecnologia de controle, pode reagir ao problema. Logo, quando de requisição de carga a partir do funcionamento em ponto morto, é possível trocar imediatamente do funcionamento pobre para um funcionamento estequiométrico. Tendo sido requisitada uma carga maior, isso pode acontecer apropriadamente rápido com posição constante de abertura do elemento regulador. O outro aumento de carga ocorre preferencialmente mediante observância ao agora funcionamento estequiométrico, ou, por exemplo, para remoção do oxigênio acumulado no silencioso, apropriadamente com excesso de combustível, portanto, em funcionamento rico.
[00017] A eficácia do funcionamento pobre cresce com o grau de empobrecimento, portanto, com um lambda crescente.
[00018] O limite de falha ou um lamda máximo limita a capacidade da mistura ar/combustível de se submeter à ignição.
[00019] Dentre outros fatores, o limite de falha depende da composição do combustível e, portanto, de nenhum parâmetro constante. De modo a operar o motor de combustão interna da maneira mais próxima possível do limite de falha, aplica-se um valor lambda desejado como valor alvo em um mapa de desempenho e executa-se a regulagem quando do funcionamento pobre requisitado por meio da regulagem lambda, apropriadamente em um circuito de regulagem fechado mediante observância aos valores de medição da sonda lambda a montante do catalisador e da sonda lambda a jusante do catalisador. A energia de ignição pode ser pré-determinada com um valor não máximo, mas apropriadamente alto. Por meio, p. ex., de um sensor de rotação de árvore comando de válvulas e de um sensor de rotação de árvore de manivelas é feito preferencialmente o monitoramento no sentido de verificar se a combustão ocorre em todos os cilindros. Para esse fim, pode-se ter em vista a aceleração da árvore de manivelas durante ciclo de trabalho após a ignição da mistura ar/combustível. Caso não ocorra qualquer aceleração mensurável dentro do período observado, isso poderá ser interpretado como falha da ignição. Como resultado, a energia de ignição pode ser aumentada. Entretando, caso o aumento da energia de ignição permaneça ineficaz, a mistura ar/comprimido pode ser apropriada e minimamente enriquecida, diferindo do valor especificado no mapa de desempenho, em etapas preferencial mente passíveis de aplicação, até que o motor de combustão interna funcione de maneira estável, particularmente livre de falhas. Subsequentemente, a mistura gás/combustível pode ser novamente ajustada no sentido do valor especificado, até que este valor especificado seja alcançadp, ou uma ou mais falhas são novamente detectadas. Caso ocorra a passagem para o funcionamento estequiométrico, portanto, lambda = 1, o valor lambda atual desejado pode, por exemplo, ser salvo internamente em uma unidade de controle de motor para controle do motor de combustão interna. Quando de funcionamento pobre repetido, esse valor especificado pode ser utilizado como um novo valor lambda desejado (adaptação).
[00020] Com isso, é possível que uma regulagem lambda seja realizada no limite da falha na centelha durante o funcionamento pobre, portanto, no contexto da invenção, apropriadamente próximo, preferencialmente o mais próximo possível do limite de falha.
[00021] Nesse sentido, é especialmente vantajoso se for realizada uma regulagem lambda adaptativa no limite de falha durante o funcionamento pobre.
[00022] É igualmente possível que, para funcionamento do motor de combustão interna, um valor lambda especificado seja apropriadamente pré-definido como valor alvo, p. ex., seja salvo em um mapa de desempenho, e, quando preferencialmente no caso de funcionamento pobre requisitado, seja regulado por meio de uma regulagem lambda, por exemplo, em um circuito fechado de regulagem, mediante observância aos valores de medição de uma sonda lambda a montante e a jusante de um catalisador (por exemplo, catalisador de três vias).
[00023] A regulagem lambda adaptativa pode compreende especialmente um monitoramento, a fim de verificar se a combustão ocorre em (preferencialmente todos) os cilindros do motor de combustão interna, em que, se no ocorrer qualquer aceleração mensurável no período considerado, isso é interpretado como falha da ignição e, portanto, a energia de ignição pode ser aumentada, em que, se o aumento da energia de ignição permanecer sem efeito, a mistura ar/combustível é enriquecida diferenciado-se do valor lambda alvo, até que o motor de combustão interna opere sem falhas na centelha, em que, em seguida, a mistura ar/comprimido é deslocada na direção do valor lambda alvo, até que este seja alcançado ou que novamente pelo menos uma falha na centelha seja detectada, em que, se for feita a passagem para o funcionamento estequiométrico, o valor lambda atual especificado é salvo internamente, por exemplo, no módulo de comando do motor, e, no caso de novo funcionamento pobre, esse valor lambda especificado é usado como valor lambda especificado.
[00024] É possível que, no funcionamento pobre, particularmente funcionamento pobre no limite da falha, uma maior tensão de ignição e/ou uma maior duração da centelha seja executada para início da combustão na câmara de combustão, diferentemente do que no funcionamento estequiométrico.
[00025] No caso de funcionamento pobre no limite da falha, uma alta energia de ignição, na forma de alta tensão de ignição e/ou de maior duração da centelha, é requerida pelo menos para uma vela de ignição, a fim de iniciar a combustão. Para se prover a energia de ignição necessária, é preciso uma melhora do sistema de ignição no funcionamento pobre. Aqui são possíveis especialmente uma ou mais das medidas a seguir: velas de ignição concebidas para o funcionamento pobre com menor distância dos eletrodos; estágios de ignição ou estágios de ignição integrados a módulos de ignição, os quais são adequados para o provimento apropriado de mais energia de ignição; bobinas de ignição ou bobinas de ignição integradas aos módulos de ignição, as quais têm condições de converter, no caso de uma alta tensão de ignição, a energia de ignição por meio de velas de ignição com maior duração de centelha; devido ao funcionamento com alta tensão de ignição e/ou maior duração da centelha, causa-se um maior desgaste das velas de ignição. Por esse motivo, são necessários módulos de controle de ignição ou motor, os quais podem criar alta energia de ignição no funcionamento pobre por meio de mapas de desempenho de ângulo de fechamento de vela das velas de ignição; contudo, no funcionamento estequiométrico (lambda = ), podem prover, por meio de passagem para outro mapa de desempenho de ângulo de fechamento, menor energia de ignição, a fim de reduzir, com isso, o desgaste prematura das velas de ignição.
[00026] Com isso, é possível que, no funcionamento pobre, particularmente no funcionamento pobre no limite da falha, um ou mais mapas de desempenho de ângulo de fechamento de velas de ignição sejam utilizados, diferentemente do que no funcionamento estequiométrico.
[00027] Além disso, é possível que, no funcionamento pobre, particularmente no funcionamento pobre no limite da falha, ocorra uma ignição Corona e/ou uma ignição a laser. Também é possível que, na fase de ponto morto e/ou no funcionamento pobre, ocorra uma ignição dupla. Como resultado, inclusive uma outra troca para funcionamento pobre pode ser representada por um limite de falha de um sistema de ignição convencional.
[00028] É possível que, quando de uma requisição positiva de carga ao motor de combustão interna a partir do funcionamento em ponto motor, seja feita a passagem do funcionamento pobre para um funcionamento estequiométrico e que a troca do funcionamento pobre para o funcionamento estequiométrico ocorra preferencialmente em posição constante de abertura do elemento estrangulador, particularmente com ângulo constante de elemento estrangulador.
[00029] A partir do funcionamento em ponto morto pode ser feita a troca imediata do funcionamento pobre para um funcionamento estequiométrico, especialmente quando de uma requisição positiva de carga ao motor de combustão interna. Outro aumento de carga pode, por exemplo, ocorre mediante observância a um funcionamento estequiométrico ou com excesso de combustível, particularmente para remoção do oxigênio acumulado em um silencioso.
[00030] Os gases de escape do motor de combustão interna são alimentados preferencialmente para um turbocompressor dos gases de escape e/ou para um sistema de depuração dos gases de escape. O sistema de depuração dos gases de escape compreende preferencialmente um catalisador, p. ex., um catalisador de três vias, apropriadamente com silencioso.
[00031] Deve-se citar, ainda, que como efeito colateral positivo do funcionamento pobre no ponto morto, o consumo de combustível é reduzido no ponto morto, apropriadamente pela menor perda de troca de carga.
[00032] O motor de combustão interna compreende, preferencialmente, um motor, um motor a gás ou um outro tipo de motor de combustão apropriado para um veículo a motor, preferencialmente para um veículo comercial, especialmente para um ônibus ou para um caminhão.
[00033] A invenção compreende, ainda, um veículo a motor, particularmente um veículo comercial, p. ex., um caminhão ou um ônibus, com um dispositivo (p. ex., módulo de comando, módulo de comando de motor etc.), o qual é configurado para execução do método de funcionamento conforme divulgado.
[00034] As modalidades e características da invenção descritas anteriormente podem ser combinadas entre si. Outras configurações vantajosas da invenção são divulgadas nas reivindicações dependentes ou são o resultado da descrição a seguir das modalidades preferenciais da invenção e da figuraa anexaa, a qual mostra: [00035] Figura 1 um dispositivo no ou com o qual um método de funcionamento conforme uma modalidade da invenção pode ser executado.
[00036] Figura 1 mostra um dispositivo V no ou com o qual um método de funcionamento conforme uma modalidade da invenção pode ser executado. O dispositivo V é adequado particularmente para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial, especialmente um ônibus ou um caminhão.
[00037] O dispositivo V compreende, em conjunto com um motor de combustão interna, por exemplo, um motor a gás ou outro motor de combustão que possa ser operado apropriadamente com método de combustão ciclo Otto, um bloco do motor 1, pelo menos uma câmara de combustão 4 e preferencialmente um elemento estrangulador 11, p. ex., uma borboleta, por meio da qual o ar de sobrealimentação pode ser fornecido por um radiador de ar de sobrealimentação não mostrado para a câmara de combustão 4. O motor de combustão interna pode ser operado especialmente em um funcionamento pobre (lambda maior do que 1) e em um funcionamento estequiométrico (lambda = 1). Lambda identifica, convencionalmente, a relação de ar de combustão, a qual indica a relação de massas de ar e combustível em um processo de combustão.
[00038] O dispositivo V, particularmente o bloco do motor 1, compreende, ainda, um cabeçote do cilindro 2, uma válvula de escape 5, uma válvula de admissão 6, uma ou mais velas de ignição 26, um pistão 3 e um eixo de acionamento 12.
[00039] Ademais, o dispositivo V possui um turboalimentador 7 com uma turbina 8 e um compressor 9. O número de referência 10 identifica um filtro de ar a montante do compressor 9.
[00040] O dispositivo V compreende, além disso, um sistema de depuração dos gases de escape 18, particularmente com catalisador de três vias 19 e um silencioso. O número de referência 17 identifica uma saída dos gases de escape a partir do sistema de depuração dos gases de escape 18, ao passo que o número de referência 14 identifica uma entrada dos gases de escape no sistema de depuração dos gases de escape 18.
[00041] O dispositivo V compreende uma sonda lambda 20 a jusante do catalisador e uma sonda lambda 21 a montante do catalisador 19.
[00042] O número de referência 15 identifica ar de sobrealimentação para o radiador do ar de sobrealimentação, ao passo que o número de referência 16 identifica o ar de sobrealimentação oriundo do radiador do ar de sobrealimentação. O ar de sobrealimentação 16 oriundo do radiador do ar de sobrealimentação é conduzido apropriadamente por meio do elemento estrangulador 11 para a câmara de combustão 4, particularmente na válvula de admissão 6 ou para um coletor de ar de sobrealimentação.
[00043] O número de referência 13 identifica o nível de óleo no bloco do motor 1.
[00044] O dispositivo V compreende, ainda, uma árvore comando de válvulas 22, um sensor de rotação da árvore comando de válvulas 23, uma árvore de manivelas 24 e um sensor de rotação da árvore de manivelas 25.
[00045] O motor de combustão interna é passado, durante a fase em ponto morto, para um funcionamento pobre e é operado no funcionamento pobre, de maneira que a diferença de pressão entre a câmara de combustão 4 e o bloco do motor 1 seja apropriadamente reduzida. A reduzida diferença de pressão entre a câmara de combustão 4 e o bloco do motor 4 gera uma reduzida entrada de óleo na câmara de combustão 4, tendo por consequência uma reduzida emissão de partículas.
[00046] Devido à mudança, durante a fase de ponto morto, para o funcionamento pobre, aumenta-se a demanda por ar. O elemento estrangulador 11 continua aberto, diferentemente do que no funcionamento estequiométrico, de tal modo que se eleva a pressão no coletor de admissão e/ou na câmara de combustão 4.
[00047] Motores da classe de emissão EURO VI devem atender às mais rígidas prescrições relativas aos gases de escape da legislação europeia. No caso do estado da técnica atual, normalmente se observam os valores limite de emissão por meio do funciomento estequiométrico, em que lambda = 1 na faixa completo do mapa de desempenho, com pós-tratamento subsequente dos gases de escape em um catalisador de três vias.
[00048] Devido ao funcionamento pobre na fase de ponto motor não é mais possível uma redução da emissão de NOx. A fim de observar o valor limite de emissão para NOx, a emissão de NOx bruto deveria ser bastante baixa na fase de ponto morto. Devido à baixa temperatura de combustão no funcionamento pobre, ocorre apenas uma baixa emissão de NOx durante a combustão.
[00049] A oxidação de CO em C02 no catalisador de três vias 19 também ocorre em baixa temperatura dos gases de escape durante funcionamento pobre. Contudo, a eficácia da oxidação de hidrocarbonetos HC, particularmente de metano (CH4) em dióxido de carbono e água em caso de baixa temperatura dos gases de escape, é fortemente reduzida durante funcionamento pobre. Aqui também a emissão de poluentes deve ser regulada no sentido de ser menor. A observância aos valores limite de emissão é possível por meio das medidas a seguir: regulagem lambda precisa, adaptativa e próxima do limite de falha, sistema de ignição melhorado para o provimento da energia de ignição necessária, uso de estratégias de ignição mais modernas e/ou de sistemas de ignição mais avançados de alto desempenho (ignição dupla em ponto morto, ignição Corona, ignição a laser) e/ou detecção de falha com medidas correspondentes (aumento da energia de ignição, ajuste da estratégia de ignição, enriquecimento da mistura).
[00050] A eficácia do funcionamento pobre cresce com o grau de empobrecimento, portanto, com um lambda crescente.
[00051] O limite de falha ou um lamda máximo limita a capacidade da mistura ar/combustível de se submeter à ignição.
[00052] Dentre outros fatores, o limite de falha depende da composição do combustível e, portanto, de nenhum parâmetro constante. De modo a operar o motor de combustão interna da maneira mais próxima possível do limite de falha, aplica-se um valor lambda desejado como valor alvo em um mapa de desempenho e executa-se a regulagem quando do funcionamento pobre requisitado por meio da regulagem lambda, apropriadamente em um circuito de regulagem fechado mediante observância aos valores de medição da sonda lambda 21 a montante do catalisador 19 e da sonda lambda 20 a jusante do catalisador 19. A energia de ignição para ignição da mistura ar/combustível é pré-determinada com um valor especificado apropriadamente alto, porém não máximo. Por meio especialmente do sensor de rotação da árvore comando de válvulas 23 e do sensor de rotação da árvore de manivelas é possível monitorar se a combustão ocorre em (todos) os cilindros do motor de combustão interna. Para esse fim, pode-se ter em vista a aceleração da árvore de manivelas 24 durante ciclo de trabalho após a ignição da mistura ar/combustível. Caso não ocorra qualquer aceleração mensurável dentro do período observado, isso poderá ser interpretado como falha da ignição. Como resultado, a energia de ignição pode ser aumentada. Entretando, caso o aumento da energia de ignição permaneça ineficaz, a mistura ar/comprimido pode ser apropriada e minimamente enriquecida, diferindo do valor especificado no mapa de desempenho, em etapas preferencialmente passíveis de aplicação, até que o motor de combustão interna funcione de maneira estável, particularmente livre de falhas. Subsequentemente, a mistura gás/combustível pode ser novamente ajustada no sentido do valor especificado, até que este valor especificado seja alcançadp, ou uma ou mais falhas são novamente detectadas. Caso ocorra a passagem para o funcionamento estequiométrico, portanto, lambda = 1, o valor lambda atual desejado pode, por exemplo, ser salvo internamente em uma unidade de controle de motor para controle do motor de combustão interna. Quando de funcionamento pobre repetido, esse valor especificado pode ser utilizado quase como um novo valor lambda desejado. Como resultado, ocorre uma adaptação.
[00053] Quando de um funcionamento pobre próximo do limite de falha, é necessária uma alta energia de ignição para inicialização da combustão, na forma de maior tensão de ignição e/ou maior duração da centelha. Para se prover a energia de ignição necessária é preciso uma melhora ou adequação dos sistemas de ignição convencionais. Medidas possíveis são, em particular: velas de ignição concebidas para o funcionamento pobre com distância dos eletrodos apropriadamente menor, estágios de ignição ou estágios de ignição integrados a módulos de ignição, os quais são adequados para o provimento apropriado de mais energia de ignição, bobinas de ignição ou bobinas de ignição integradas aos módulos de ignição, as quais têm condições de converter, no caso de uma tensão de ignição convenientemente alta, a energia de ignição por meio de velas de ignição com duração de centelha apropriadamente maior, e/ou unidades de controle de ignição e/ou motor, as quais podem prover energia de ignição apropriadamente alta durante o funcionamento pobre por meio do mapa de desempenho do ângulo de fechamento das velas de ignição e, por outro lado, podem prover, durante o funcionamento estequiométrico, menos energia de ignição por meio de inversão para outro mapa de desempenho de ângulo de fechamento, a fim de poder reduzir, com isso, especialmente o desgaste prematuro das velas de ignição.
[00054] Conceitos adequados de ignição para o funcionamento pobre são, por exemplo, a ignição Corona e/ou a ignição a laser. Se sistemas de ignição desse tipo estiverem disponíveis para o uso em série, estes oferecerão um alto potencial no sentido de uma outra troca para o funcionamento pobre por meio do limite de falha de um sistema de ignição convencional.
[00055] O péssimo comportamento de reação de motores no funcionamento pobre quando de troca positiva de carga representa outro problema. O método de funcionamento, por meio de medidas adequadas e ligadas à tecnologia de controle, pode reagir ao problema. Logo, quando de requisição de carga a partir do funcionamento em ponto morto, é possível trocar imediatamente do funcionamento pobre para um funcionamento estequiométrico. Tendo sido requisitada uma carga maior, isso pode acontecer apropriadamente rápido com posição constante de abertura do elemento regulador 11.0 outro aumento de carga ocorre preferencialmente mediante observância ao agora funcionamento estequiométrico, ou, por exemplo, para remoção do oxigênio acumulado no silencioso, apropriadamente com excesso de combustível, portanto, em funcionamento rico.
[00056] A invenção não se limita às modalidades preferenciais descritas acima. Pelo contrário, uma pluralidade de variantes e modificações é possível, a qual também faz uso dos conceitos da invenção e, por esse motivo, recai no escopo de proteção. Além disso, a invenção também reivindica proteção para o objeto e para as características das reivindicações dependentes, independentemente das características e reivindicações tomadas por referência.
Lista dos números de referência 1 Bloco do motor 2 Cabeçote do cilindro 3 Pistão 4 Câmara de combustão 5 Válvula de escape 6 Válvula de admissão 7 Turboalimentador 8 Turbina 9 Compressor 10 Filtro de ar 11 Borboleta 12 Eixo de acionamento 13 Nível do óleo 14 Gas de escape para o sistema de gases de escape 15 Arde sobrealimentação para o radiador 16 Ar de sobrealimentação oriundo do radiador do ar de sobrealimentação 17 Saída dos gases de escape 18 Sistema de depuração dos gases de escape compreendendo, particularmente, catalisador (de três vias) e, apropriadamente, um silencioso 19 Catalisador, particularmente catalisador de três vias 20 Sonda lambda a jusante do catalisador 21 Sonda lamba a montante do catalisador 22 Árvore comando de válvulas 23 Sensor de rotação da árvore comando de válvulas 24 Árvore de manivelas 25 Sensor de rotação da árvore de manivelas 26 Vela ignição V Dispositivo REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Método de funcionamento para um dispositivo (V), com um motor de combustão interna, o qual pode ser operado em um funcionamento pobre e em um funcionamento estequiométrico, um bloco do motor (1), pelo menos uma câmara de combustão (4) e preferencialmente um elemento estrangulador (11), por meio do qual o ar de sobrealimentação pode ser fornecido à câmara de combustão (4) a partir do radiador do ar de sobrealimentação, o método caracterizado pelo fato de que o motor de combustão interna é colocado em um funcionamento pobre quando da operação em ponto morto e é operado no funcionamento pobre, de tal modo que é reduzida especialmente a diferença de pressão entre o bloco do motor (1) e a câmara de combustão (4).
2. Método de funcionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ar de sobrealimentação é fornecido à câmara de combustão (4) pelo radiador do ar de sobrealimentação por meio do elemento estrangulador (11) e que no funcionamento pobre o elemento estrangulador (11) continua aberto, ao contrário do funcionamento estequiométrico.
3. Método de funcionamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma regulagem lambda é realizada, durante funcionamento pobre, no limite da falha na centelha e/ou que o funcionamento pobre é realizado no limite da falha na centelha.
4. Método de funcionamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma regulagem lambda é realizada no limite da falha na centelha.
5. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um valor lambda especificado é pré-definido como valor alvo no limite da falha na centelha para operação do motor de combustão interna e é regulado, quando de funcionamento pobre exigido, por meio de uma regulagem lambda em um circuito de controle fechado mediante uso de valores de medição das sondas lambda (20, 21) a montante e a jusante de um catalisador (19).
6. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um valor lambda especificado atual é salvo apropriadamente no módulo de comando do motor para controle do motor de combustão interna, se houver mudança do funcionamento pobre para o funcionamento estequiométrico, e que durante funcionamento pobre repetido o valor lamba especificado atual é utilizado como novo valor lambda especificado.
7. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a regulagem lambda preferencialmente adaptiva compreende monitorar se está ocorrendo uma combustão nos cilindros do motor de combustão interna, para cujo propósito uma aceleração de uma árvore de manivelas (24) durante ciclo de trabalho é considerada preferencialmente após ignição da mistura ar/combustível, em que, se não estiver ocorrendo qualquer aceleração mensurável no período considerado, a energia de ignição é elevada para ignição da mistura ar/combustível, em que, se o aumento da energia de ignição permanecer sem efeito, a mistura ar/combustível é enriquecida diferenciado-se do valor lambda alvo, até que o motor de combustão interna opere sem falhas na centelha, em que, em seguida, a mistura ar/comprimido é deslocada na direção do valor lambda alvo, até que este seja alcançado ou que novamente pelo menos uma falha na centelha seja detectada.
8. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que durante o funcionamento pobre é executada uma tensão de ignição e/ou uma duração da chispa maiores do que durante o funcionamento estequiométrico, a fim de dar início à combustão na câmara de combustão (4).
9. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que durante o funcionamento pobre um ou vários outros mapas de desempenho de ângulo de fechamento das velas de ignição encontram aplicação, diferentemente do que durante o funcionamento estequiométrico.
10. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que durante o funcionamento pobre ocorre uma ignição dupla, uma ignição Corona e/ou uma ignição a laser.
11. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, no caso de uma requisição positiva de carga ao motor de combustão interna a partir da operação em ponto morto, ocorre a mudança do funcionamento pobre para um funcionamento estequiométrico e que a mudança do funcionamento pobre para o funcionamento estequiométrico ocorre com posição constante de abertura do elemento estrangulador (11).
12. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, no caso de uma requisição positiva de carga ao motor de combustão interna a partir da operação em ponto morto, ocorre a mudança imedita do funcionamento pobre para o funcionamento estequiométrico.
13. Método de funcionamento, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que ocorre um outro aumento de carga mediante manutenção de um funcionamento estequiométrico ou com excesso de combustível.
14. Método de funcionamento, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que gás de escape é alimentado a partir do motor de combustão interna para um turbocompressor dos gases de escape e/ou para um sistema de depuração dos gases de escape.
15. Método de funcionamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o sistema de depuração dos gases de escape compreende um catalisador de três vias e/ou um silencioso.
16. Veículo a motor, particularmente veículo comercial, caracterizado pelo fato de que é com um dispositivo configurado para execução do método de funcionamento conforme uma das reivindicações anteriores.
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