DE10161853A1 - Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung

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Abstract

Es wird bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine einen Brennraum mit zwei verschieden Bereichen mit verschiedenen Zusammensetzungen erzielt. Der erste Brennraumbereich wird im wesentlichen mit einem Abgas/Luft-Gemisch gefüllt. Dorthin gelangt mit zurückgeführtem Abgas vermischte Luftmasse, wobei das gebildete Abgas/Luft-Gemisch mit einer ausgeprägten drallförmigen Ladungsbewegung in den Brennraum hineinströmt. Ein zweiter Brennraumbereich wird zuerst mit Luft mittels eines auf die Brennraummitte gerichteten Füllkanals gefüllt, wobei anschließend in den zweiten Brennraumbereich Kraftstoff eingespritzt wird. Ein gebildetes Kraftstoff/Luft-Gemisch wird vom Abgas/Luft-Gemisch umgeben, so dass das zündfähige Kraftstoff/Luft-Gemisch sich im wesentlichen mit dem Abgas/Luft-Gemisch nur geringfügig vermischt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, insbesondere einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine mit Fremdzündung, bei welcher der Betrieb wahlweise mit Ladungsschichtung oder homogen erfolgt.
  • Bei einem Betrieb mit Ladungsschichtung, dem sogenannten Schichtladebetrieb, erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs während des Verdichtungstakts, wobei vorzugsweise das Kraftstoff/Luft-Gemisch mit deutlichem Luftüberschuss, d. h. λ > 1, aufbereitet wird. In diesem Fall liegt der Kraftstoff im Brennraum geschichtet vor, so dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch trotz Luftüberschuss zuverlässig gezündet werden kann. Wird das Gemisch fremdgezündet, dann wird die Schichtung des Kraftstoffs derart vorgenommen, dass in der Nähe der Zündquelle ein stöchiometrisches Kraftstoff/Luft-Gemisch vorliegt.
  • Der Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Ladungsschichtung ermöglicht einen geringen Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu konventioneller äußerer Gemischbildung, insbesondere aufgrund der niedrigeren Ladungswechsel- und Wandwärmeverluste. Bei direkteinspritzenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen erfolgt der Betrieb vorzugsweise mit Abgasrückführung (AGR), um die Bildung der Stickoxide durch die Vermeidung von Temperaturspitzen während der Verbrennung zu minimieren. Dies führt wiederum zu einem unruhigen Motorlauf mit hohen Schwankungen des Mitteldruckes.
  • Aus der US 5918577 ist eine Brennkraftmaschine mit variablen Ventilsteuerzeiten zur Erzielung eines geschichteten AGR/Luft/Kraftstoff-Gemisches bekannt, bei der das Abgas im Brennraum durch einen Nockenwellenversteller und einen schraubenförmigen Abgaskanal derart zurückgehalten wird, dass das Abgas im Bereich der Zylinderwand und der Kolbenoberfläche konzentriert wird. Dadurch soll das in den Brennraum zurückgesaugte Abgas nur in bestimmte Bereiche des Brennraums gefördert werden, ohne sich im wesentlichen mit dem Kraftstoff/Luft-Gemisch zu vermischen.
  • In der DE 198 33 325 A1 ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung offenbart, welche eine erste und eine zweite von einem Ansaugrohr ausgehenden Einlasskanaleinrichtung pro Zylinder umfasst. Die erste Einlasskanaleinrichtung ist als ein Füllkanal und die zweite Einlasskanaleinrichtung als ein Drallkanal ausgebildet. Die Füllkanaleinrichtung weist eine erste Schaltklappe zum Abschalten des Füllkanals in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine auf, wobei eine zweite Schaltklappe im Verlauf des Abgasführungskanals vor Öffnungen zum jeweiligen Drallkanal angeordnet ist, so dass die zweite Schaltklappe mechanisch mit der ersten Schaltklappe des jeweiligen ersten Einlasssystems verbunden ist, und bei geschlossener erster Schaltklappe die zweite Schaltklappe offen und bei geöffneter erster Schaltklappe die zweite Schaltklappe geschlossen ist.
  • Bei den oben aufgeführten Varianten ist eine hohe Abgasrückführrate nicht möglich, ohne Schwankungen des Mitteldruckes der Brennkraftmaschine oder eine höhere NOx- Bildung zu vermeiden. Denn die Zurückhaltung der Abgase im Brennraum lässt eine Konzentrierung des Abgases in einem bestimmten Bereich nicht optimal verwirklichen, da die Ausbildung einer effektiven drallförmigen Strömung mittels des Abgaskanals nicht erzielbar ist, und das im Saugrohr gebildete Kraftstoff/Luftgemisch in den gesamten Brennraumbereich gefördert wird. Weiterhin werden bei einer hohen Abgasrückhaltung die Gemischtemperaturen so erhöht, dass eine verstärkte NOx-Bildung zu erwarten ist. Bei der zweiten Anordnung ist eine hohe Abgasrückführrate ohne Schwankungen des Mitteldruckes der Brennkraftmaschine ebenso nicht möglich, da die hohen Abgasanteile im Gemisch die Laufruhe verschlechtern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der eine optimierte Verbrennung mit hohen Abgasrückführraten ermöglicht wird, wobei gleichzeitig die Schwankungen des Mitteldrucks und die NOx-Bildung verringert werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 sowie der Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren vor, bei dem durch mindestens zwei Einlasskanäle Luft in den Brennraum gefördert wird, wobei ein aus einem Auslasskanal abgezweigten Abgas in einen ersten Einlasskanal zurückgeführt, und mit der angesaugten Luft im ersten Einlasskanal zur Bildung eines Abgas/Luft-Gemisches vermischt wird. Der erste Einlasskanal dient zur Bildung einer derartigen drallförmigen Ladungsbewegung im Brennraum, dass das in den Brennraum hineinströmende Abgas/Luft-Gemisch zu einem ersten Brennraumbereich geführt wird. Im zweiten Einlasskanal wird reine Luft in den Brennraum gefördert und zu einem zweiten Brennraumbereich geführt, wobei der zweite Einlasskanal auf die Brennraummitte gerichtet ist. Dadurch wird die durch den zweiten, drallfreien Einlasskanal geförderte Luft im zentralen Bereich des Brennraums entlang der Zylinderachse konzentriert.
  • Danach wird mittels einer Einspritzdüse Kraftstoff in den zweiten Brennraumbereich dorthin eingespritzt, wo im wesentlichen frische Zuluft konzentriert ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden im Brennraum zwei verschieden Bereiche mit jeweils einer anderen Zusammensetzung verwirklicht. Der erste Brennraumbereich wird im wesentlichen mit dem Abgas/Luft-Gemisch gefüllt. Dieser Bereich wird mittels der durch den ersten Einlasskanal erzielten drallförmigen Strömung definiert bzw. bestimmt. Dorthin gelangt die mit zurückgeführtem Abgas vermischte Luftmasse. Das gebildete Abgas/Luft-Gemisch strömt mit einer ausgeprägten drallförmigen Ladungsbewegung in den Brennraum hinein, und konzentriert sich ringförmig im wesentlichen entlang der Zylinderwand zwischen dem Zylinderkopf und dem Kolbenboden. Die im ersten Brennraumbereich ausgebildete drallförmige Ladungsbewegung bleibt während eines Verbrennungszyklus, d. h. vom Ansaugtakt bis zur Verbrennung erhalten. Die auftretende Zirkulation findet vorzugsweise im radial außenliegenden Bereich des Brennraums entlang der Zylinderwand statt.
  • Der zweite Brennraumbereich wird zuerst mit reiner Luft mittels des auf die Brennraummitte gerichteten Füllkanals gefüllt. Die dorthin geförderte Luftmasse konzentriert sich im Innenbereich des Brennraums zwischen dem Zylinderkopf und dem Kolbenboden vorzugsweise entlang der Zylinderachse, so dass die hineingeförderte Luft vom zirkulierenden Abgas/Luft- Gemisch umhüllt bzw. umgeben ist. Danach wird der Kraftstoff derart eingespritzt, dass er sich im wesentlichen mit der Luft im zweiten Bereich vermischt, wodurch ein Kraftstoff/Luft- Gemisch gebildet wird. D. h. das Kraftstoff/Luft-Gemisch wird vom Abgas/Luft-Gemisch umgeben, so dass das zündfähige Kraftstoff/Luft-Gemisch sich im wesentlichen nicht mit dem Abgas/Luft-Gemisch vermischt. Falls eine geringe Vermischung stattfindet, dann konzentriert sich einer derartige Vermischung im Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Brennraumbereich, wobei eine geringfügige Vermischung im gesamten Brennraumbereich stattfinden kann.
  • Durch das Erfindungsgemäße Verfahren findet die Verbrennung des zündfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisches im zentralen Innenbereich des Brennraums statt, wobei durch das Abgas/Luft- Gemisch die Verbrennungstemperaturen auf einem niedrigen Niveau gehalten werden, so dass die NOx-Bildung minimiert wird. Da das zurückgeführte Abgas sich teilweise bzw. geringfügig mit dem Kraftstoff/Luft-Gemisch vermischt, wird die Laufruhe der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigt. Durch die Absenkung der NOx-Bildung kann insbesondere eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit Fremdzündung im einem Schichtbetrieb, d. h. die Einspritzung des Kraftstoffs erfolgt im Verdichtungstakt, länger betrieben werden. Dies führt dazu, dass bei solchen Brennkraftmaschinen sowie bei solchen mit Selbstzündung eine Regenerierung eines nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysator weniger häufig stattfinden kann, wodurch weitere Verbrauchvorteile erzielt werden.
  • Darüber hinaus ermöglicht die im Brennraum zustande kommende Schichtung zwischen dem Kraftstoff/Luft-Gemisch im Innenbereich den Brennraums und dem Abgas/Luft-Gemisch im Außenbereich des Brennraums eine stabile Entflammung durch die günstigen Brennbedingungen, wodurch die Laufruhe der Brennkraftmaschine verbessert wird. Dadurch können höhere AGR- Raten als bei einer Brennkraftmaschine ohne eine solche gezielte Schichtung ermöglicht werden. Es treten bei einer erhöhten AGR-Rate kaum Schwankungen des Mitteldruckes ein, da sich das zurückgeführte Abgas mit dem zündfähigen Gemisch geringfügig vermischt und von daher die Ausbreitung der Flammen im Brennraum nicht behindert bzw. negativ beeinflusst. Weiterhin werden die thermischen Wandverluste verringert, da die Verbrennung im wesentlichen im Innenbereich des Brennraums stattfindet. Ein direkter Übergang der bei der Verbrennung freigewordenen Wärme auf die Zylinderwand wird somit verhindert bzw. verringert, und der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine wird demnach erhöht.
  • Insbesondere sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass der Kraftstoff mittels einer im Brennraum mittig angeordneten Einspritzdüse derart einspritzt wird, dass der Kraftstoff im zweiten Brennraumbereich konzentriert und dort sich im wesentlichen mit Luft vermischt wird. Dadurch wird insbesondere im Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine, wenn die Einspritzung im Verdichtungshub erfolgt, bei einem hohen Brennraumgegendruck, insbesondere zwischen 4 und 7 bar, eine gezielte Schichtung bzw. Trennung der zurückgeführten Abgase von dem Bereich mit dem Zündfähigen Gemisch erzielt.
  • Es wird gemäß der Erfindung bevorzugt, dass die in den Brennraum eingespritzte Gesamtkraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine als eine Haupteinspritzmenge während des Verdichtungshubes eingespritzt wird. Anschließend erfolgt eine Zündeinspritzmenge im Bereich des oberen Totpunkts.
  • Vorzugsweise wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, falls das zündfähige Gemisch der Brennkraftmaschine fremdgezündet wird, dass die Zündung der Brennraumladung mittels einer im Brennraum angeordneten Zündeinrichtung in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine während oder vor dem Beginn der Einspritzung der Zündeinspritzmenge eingeleitet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zum Betrieb der Brennkraftmaschine mit drei Einlasskanälen durchgeführt werden. In den ersten Einlasskanal wird Abgas zurückgeführt und mit Luft zu Bildung eines Abgas/Luft-Gemisches vermischt. Mittels des ersten Einlasskanals wird eine drallförmige Ladungsbewegung im Brennraum gebildet, so dass das in den Brennraum hineinströmende Abgas/Luft-Gemisch zu einem ersten Brennraumbereich geführt wird. Durch den zweiten Einlasskanal wird Frischluft angesaugt und zu einem zweiten Brennraumbereich geführt, wobei der dritte Einlasskanal ganz oder teilweise abgeschaltet wird. Der Kraftstoff wird in den zweiten Brennraumbereich eingespritzt.
  • Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass bei Verwendung von drei Einlasskanälen das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise im unteren und mittleren Lastbereich angewandt wird. Bei den darüber höher liegenden Lastbereichen wird der dritte Einlasskanal in Abhängigkeit vom Lastpunkt vorzugsweise geringfügig oder nur teilweise abgeschaltet.
  • Die vorliegende Erfindung sieht eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung vor, welche mindestens zwei Einlasskanäle, eine Abgasrückführeinrichtung und eine Kraftstoffzufuhreinrichtung aufweist. Die drei Einlasskanäle erstrecken sich aus einem Ansaugrohr zur Förderung von Luft bis zu einem Brennraum, wobei die Abgasrückführeinrichtung mit einem ersten Einlasskanal zur Bildung eines Abgas/Luft- Gemisches verbunden ist.
  • Das erste Einlasskanal ist zur Bildung des Abgas/Luft- Gemisches seitlich angeordnet, so dass eine Drallbewegung im Brennraum erzeugt wird, und das Abgas/Luft-Gemisch in einen ersten Brennraumbereich gelenkt wird. Der zweite Einlasskanal ist auf die Brennraummitte derart gerichtet, dass die angesaugte Luft im wesentlichen in einen zweiten Brennraumbereich zugeführt wird. Erfindungsgemäß ist die Kraftstoffzufuhreinrichtung im Brennraum derart angeordnet, dass sich der in den Brennraum eingespritzte Kraftstoff im zweiten im wesentlichen mit unvermischter Luft gefüllten Brennraumbereich konzentriert. D. h. der Kraftstoff vermischt sich vorzugsweise zunächst nur mit reiner Luft im zweiten Brennraumbereich, so dass das gebildete zündfähige Kraftstoffgemische im wesentlichen wenig Abgasanteile aufweist. Dadurch können hohe Abgasrückführraten erzielt werden, welche auf der einen Seite hohe Temperaturenspitzen vermeiden und auf der andern Seite die Laufruhe der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigen.
  • Es wird bei einer Fremdzündung bevorzugt, dass im Brennraum eine Zündeinrichtung derart angeordnet ist, dass die Elektroden einer Zündkerze in den zweiten Brennraumbereich hineinragen, so dass der an den Elektroden gebildete Funke das zündfähige Gemisch sicher entflammt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Brennkraftmaschine mindestens drei Einlasskanäle, wobei die Abgasrückführeinrichtung mit dem ersten Einlasskanal zur Bildung eines Abgas/Luft-Gemisches verbunden ist. Der dritte Einlasskanal ist derart abschaltbar, dass der erste seitlich angeordnete Einlasskanal bei Abschaltung des dritten Einlasskanals eine Drallbewegung im Brennraum erzeugt. Mittels des ersten Einlasskanals ist das Abgas/Luft-Gemisch in den ersten Brennraumbereich lenkbar. Durch den zweiten Einlasskanal ist Luft in einen zweiten Brennraumbereich zuführbar. Es ist vorgesehen, dass sowohl der erste als auch der dritte Einlasskanal seitlich und der zweite Einlasskanal mittig angeordnet sind, wobei die Kraftstoffzufuhreinrichtung eine Einspritzdüse aufweist, welche im Brennraum mittig angeordnet ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1 eine Anordnung der Einlasskanäle und Auslasskanäle einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung,
  • Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Ladungsbewegung im Brennraum der Brennkraftmaschine aus Fig. 1,
  • Fig. 3 einen Längsschnitt des Brennraums der Brennkraftmaschine aus Fig. 1,
  • Fig. 4 eine entlang der Linie A-A geschnittene Draufsicht der Ladungsbewegung im Brennraum der Brennkraftmaschine aus Fig. 1,
  • Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Brennkraftmaschine aus Fig. 1.
  • Eine Zylinderkopfanordnung 1 einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine weist gemäß Fig. 1 einen verdeckten Brennraum 2 auf, zu dem Luft 3 vermischt mit Abgas 4 durch einen ersten Einlasskanal 5 und Luft 3 durch einen zweiten Einlasskanal 6 zugeführt wird. Die bei der Verbrennung entstehenden Abgase werden durch zwei Auslasskanäle 7 abgeführt. Eine Abgasrückführungseinrichtung bestehend aus einem Abgasrückführungsventil 8 und einem Kühler 9 dient zur Rückführung von Abgas in den ersten Einlasskanal 5.
  • Die Ladungsbewegung teilt den Brennraum 2 gemäß Fig. 2 in zwei verschiede Bereiche auf. Ein erster Brennraumbereich 2a enthält vorwiegend Luft und zurückgeführtes Abgas, und befindet sich entlang einer Zylinderwand 11 im Außenbereich des Brennraums 2. Ein zweiter Brennraumbereich 2b enthält vorwiegend Luft, und befindet sich im mittleren zentralen Bereich des Brennraum 2. Das durch den ersten Einlasskanal 5 in den Brennraum zugeführte Abgas/Luft-Gemisch 10 ist drallförmig und bleibt im Außenbereich des Brennraum zirkulierend, wobei das Abgas/Luft-Gemisch 10 mit der in den Brennraum zugeführten reinen Luft 3 im wesentlichen unvermischt bleibt.
  • Fig. 3 zeigt einen Zylinderblock 11a, in dem innerhalb der Zylinderwand 11 ein Kolben 12 längsbeweglich angeordnet ist. Der Brennraum 2 wird durch den Kolben 12 und einen Zylinderkopf 17 begrenzt. Im Zylinderkopf 17 ist in zentraler Position auf einer Zylinderachse 13 liegend eine Einspritzdüse 14 angeordnet, durch die zur Gemischbildung direkt Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird. Der Kraftstoff wird in einem sich zum Kolben 12 aufweitenden Kegelstrahl 15 zentral in den zweiten Brennraumbereich 2b eingespritzt. Wenn die Brennkraftmaschine 1 mit Schichtladung betrieben wird, dann erfolgt die Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstaktes. Der Kegelstrahl 15 wird während des Kompressionshubes eingespritzt, wodurch im zweiten Brennraumbereich 2b eine geschichtete Gemischwolke gebildet ist.
  • Eine Zündkerze 16 ist derart im Zylinderkopf angeordnet, dass ihre Elektroden 16a durch das Brennraumdach in den zweiten Brennraumbereich 2b einragen und dabei im Randbereich des Kegelstrahls beziehungsweise der gebildeten Gemischwolke liegen. Durch die Anordnung außerhalb des Kraftstoffstrahls wird eine Kraftstoffbenetzung der Elektroden 16a und die damit verbundene Bildung von Ablagerungen weitgehend verhindert. Das Abgas/Luft-Gemisch 7 bleibt vorwiegend aufgrund der ausgeprägten Drallbewegung gemäß Fig. 4 im ersten Brennraumbereich 2a, wobei das zündfähige Kraftstoff/Luft- Gemisch im zweiten Brennraumbereich 2b umgeben vom Abgas/Luft- Gemisch 7 sich im mittleren Bereich des Brennraums 2 konzentriert bleibt. Dadurch treten keine Zündaussetzer auf, und die Laufruhe der Brennkraftmaschine wird nicht beeinflusst.
  • Fig. 5 stellt eine weitere Ausgestaltung der Zylinderkopfanordnung aus Fig. 1. Gemäß dieser Weiterbildung weist Zylinderkopfanordnung 20 einen Brennraum 22, drei nicht dargestellte Einlassventile mit jeweils einem Einlasskanal. Durch die drei Einlasskanälen 25, 26 und 28 wird Luft zum Brennraum 22 zugeführt. Durch den ersten Einlasskanal 25 wird zum Brennraum 22 Luft 23 vermischt mit Abgas 24 zugeführt. Durch die anderen beiden anderen Einlasskanäle 26 und 28 wird zum Brennraum Luft zugeführt. Die bei der Verbrennung entstehenden Abgase werden durch zwei Auslasskanäle 27 abgeführt. Eine Abgasrückführungseinrichtung bestehend aus einem Abgasrückführungsventil 28 und einem Kühler 29 dient zur Rückführung von Abgas in den ersten Einlasskanal 25.
  • Der dritte Einlasskanal 28 ist derart abschaltbar, dass der erste seitlich angeordnete Einlasskanal 25 bei Abschaltung des dritten Einlasskanals 28 eine Drallbewegung im Brennraum erzeugt. Mittels des ersten Einlasskanals 25 ist das Abgas/Luft-Gemisch in einen ersten Brennraumbereich lenkbar. Durch den zweiten Einlasskanal 26 ist Luft in einen zweiten Brennraumbereich zuführbar. Es ist vorgesehen, dass sowohl der erste 25 als auch der dritte Einlasskanal 28 seitlich und der zweite Einlasskanal 26 mittig angeordnet sind, wobei eine nicht dargestellte Kraftstoffzufuhreinrichtung eine im Brennraum mittig angeordnete Einspritzdüse aufweist, welche den Kraftstoff in den zweiten Brennraumbereich einspritzt.
  • Erfindungsgemäß wird bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine einen Brennraum mit zwei verschieden Bereichen mit jeweils unterschiedlichen Zusammensetzungen erzielt. Der erste Brennraumbereich ist im wesentlichen mit einem Abgas/Luft-Gemisch gefüllt. Dorthin gelangt eine mit zurückgeführtem Abgas vermischte Luftmasse, wobei das gebildete Abgas/Luft-Gemisch mit einer ausgeprägten drallförmigen Ladungsbewegung in den Brennraum hinein strömt. Ein zweiter Brennraumbereich wird zuerst mit Luft mittels eines auf die Brennraummitte gerichteten Füllkanals gefüllt, wobei anschließend in diesen zweiten Brennraumbereich Kraftstoff direkt eingespritzt wird. Das somit gebildete Kraftstoff/Luft-Gemisch wird vom zirkulierenden Abgas/Luft- Gemisch umgeben, so dass das zündfähige Kraftstoff/Luft- Gemisch sich im wesentlichen mit dem Abgas/Luft-Gemisch nur geringfügig vermischt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Brennraum, einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, mindestens einem Auslasskanal, mindestens zwei Einlasskanälen pro Zylindereinheit, wobei
durch die Einlasskanäle Luft in den Brennraum angesaugt wird,
in einen ersten Einlasskanal Abgas mittels einer Abgasrückführeinrichtung zurückgeführt und mit Luft zur Bildung eines Abgas/Luft-Gemisches vermischt wird, und wobei mittels des ersten Einlasskanals eine drallförmige Ladungsbewegung im Brennraum erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das in den Brennraum hineinströmende Abgas/Luft-Gemisch zu einem ersten vorzugsweise radial außenliegenden Brennraumbereich geführt wird,
durch einen zweiten Einlasskanal Luft angesaugt und zu einem zweiten Brennraumbereich geführt wird, wobei
Kraftstoff in den zweiten Brennraumbereich eingespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer im Brennraum angeordneten Einspritzdüse Kraftstoff derart einspritzt wird, dass der Kraftstoff im zweiten, vorzugsweise zentralen Brennraumbereich konzentriert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Brennraum eingespritzte Gesamtkraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine als eine Haupteinspritzmenge während des Verdichtungshubes und anschließend eine Zündeinspritzmenge im Bereich des oberen Totpunkts eingespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, mittels einer im Brennraum angeordneten Zündeinrichtung in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine während oder vor dem Beginn der Einspritzung der Zündeinspritzmenge die Zündung der Brennraumladung eingeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine mit mindestens drei Einlassventilen pro Zylindereinheit betrieben wird, wobei ein dritter Einlasskanal zur Bildung einer drallförmigen Ladungsbewegung im Brennraum wenigstens teilweise abgeschaltet wird.
6. Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung, welche einen Brennraum, eine Kraftstoffzufuhreinrichtung, mindestens ein Auslassventil, mindestens zwei Einlassventile pro Zylindereinheit aufweist, wobei zu den Einlassventilen jeweils ein Einlasskanal führt, wobei
sich die Einlasskanäle von einem Ansaugrohr bis zu einem Brennraum erstrecken,
eine Abgasrückführeinrichtung mit einem ersten Einlasskanal zur Bildung eines Abgas/Luft-Gemisches verbunden ist, und
der erste Einlasskanal zur Bildung einer Drallbewegung im Brennraum seitlich angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Abgas/Luft-Gemisch in einen ersten, vorzugsweise radial außenliegenden Brennraumbereich zuführbar ist, wobei
durch einen auf die Brennraummitte gerichteten zweiten Einlasskanal Luft in einen zweiten vorzugsweise zentralen Brennraumbereich zuführbar ist, und ferner
mittels der Kraftstoffzufuhreinrichtung Kraftstoff etwa in den zweiten im wesentlichen mit Luft gefüllten Brennraumbereich zuführbar ist.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhreinrichtung eine Einspritzdüse aufweist, die im mittleren Bereich des Brennraums angeordnet ist.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Brennraum eine Zündeinrichtung derart angeordnet ist, dass ein Zündfunke im zweiten Brennraumbereich erzeugt wird.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine mindestens drei Einlassventile pro Zylindereinheit aufweist, wobei ein dritter Einlasskanal abschaltbar ist, so dass bei Abschaltung des dritten Einlasskanals eine Drallbewegung im Brennraum erzielt wird.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste als auch der dritte Einlasskanal seitlich und der zweite Einlasskanal mittig angeordnet sind.
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