DE102005014789A1

DE102005014789A1 - Verfahren zum Steuern des im Brennraum einer Brennkraftmaschine vorhandenen brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches

Info

Publication number: DE102005014789A1
Application number: DE102005014789A
Authority: DE
Inventors: Paul Uitenbroek
Original assignee: Nonox BV
Current assignee: Nonox BV
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-05
Also published as: AU2005329877B2; EP1861603A1; EP1861603B1; AR053455A1; DE502005007816D1; CN101189421B; ES2330537T3; WO2006102924A1; WO2006102924A8; US20090143955A1; KR101181814B1; KR20080003848A; ATE438029T1; CN101189421A; US7734409B2; AU2005329877A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern der Zusammensetzung des in einem Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit externer Gemischbildung vorhandenen, brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches werden wenigstens zwei Luft enthaltende Fluide erzeugt, von denen wenigstens eines ein Luft-Kraftstoffgemisch ist; die Fluide werden dem Brennraum zugeführt, wobei die Mengenanteile der Fluide derart gesteuert werden, dass deren Summenzusammensetzung der vorbestimmten Zusammensetzung entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Zusammensetzung des in einem Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit externer Gemischbildung vorhandenen, brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

Sowohl für den Verbrauch als auch für den Schadstoffgehalt der Abgase ist die Zusammensetzung des brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches im Brennraum von entscheidender Bedeutung. Insbesondere bei auf Magerbetrieb abgestimmten Brennkraftmaschinen ist eine genaue Steuerung der Gemischbildung sehr wichtig. Bei Brennkraftmaschinen mit externer Gemischbildung sind die folgenden Verfahren der Kraftstoffzumessung bekannt und gebräuchlich:
Die Kraftstoffzumessung kann zylinderselektiv dadurch erfolgen, dass der Kraftstoff in zu den einzelnen Zylindern führenden Einzelsaugrohren nahe am Einlassventil mittels dort angeordneter Kraftstoffeinblasventile zugeführt wird. Diese Kraftstoffeinblasventile funktionieren üblicherweise derart, dass zwischen zwei Stellungen – Ventil „voll auf" und Ventil „voll zu" – umgeschaltet werden kann und die eingeführte Kraftstoffmenge ausschließlich durch Beeinflussung der Zeitdauer der Öffnung sowie gegebenenfalls der Phasenlage dieser Öffnung relativ zur Phasenlage der Öffnung des eigentlichen Einlassventils verändert wird. Damit kann zwar rasch auf unterschiedliche Mengenanforderungen reagiert werden, d.h. das System arbeitet hochdynamisch. Aufgrund der Tatsache, dass die in den Zylinder einströmende Gemischmasse den durch die Kurbeltriebauslegung vorgegebenen Kolbenbewegungsfunktionen folgt, der Kraftstoffmassenstrom jedoch bei gleichbleibender Last konstant bleibt, ergibt sich innerhalb des Brennraums eine verhältnismäßig inhomogene Gemischzusammensetzung. Dies führt insbesondere an der Magerlaufgrenze zu großen Standardabweichungen im Zylindermitteldruck und zu hohen NOx-Emissionen.

Bei dem anderen Verfahren der Kraftstoffzumessung erfolgt die Kraftstoffzumessung verhältnismäßig weit von den eigentlichen Einlassventilen entfernt zentral für alle Zylinder. Somit existiert zwischen der Kraftzumessungsstelle und den Einlassventilen ein Puffervolumen, wo durch zwar eine gute Homogenität des einströmenden Luft-Kraftstoffgemisches erzielt wird, wobei doch wegen des langen Weges zwischen der Kraftstoffzumessstelle und den Einlassventilen die Dynamikfähigkeit begrenzt ist, d.h. die Zusammensetzung des einströmenden Luft-Kraftstoffgemisches nur mit einer gewissen Verzögerung an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der die Zusammensetzung des im Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit externer Gemischbildung vorhandenen, brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches möglichst genau und/oder rasch an unterschiedliche Erfordernisse angepasst werden kann.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

Die Ansprüche 2 bis 5 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch 6 erzielt, die mit den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 12 in vorteilhafter Weise weitergebildet wird.

Die Erfindung ist insbesondere für aufgeladene Gasmotoren geeignet, d.h. für Motoren, denen verdichtete Frischluft bzw. verdichtetes Frischgemisch aus Luft und Gas zugeführt wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren stellen dar:
1 eine Prinzipansicht einer erfindungsgemäßen mehrzylindrischen Hubkolbenbrennkraftmaschine und
2 eine Prinzipschnittansicht eines in der Brennkraftmaschine gemäß 1 einsetzbaren Steuerventils.
Gemäß 1 weist die beispielhaft dargestellte Hubkolbenbrennkraftmaschine sechs in Reihe angeordnete Zylinder 4 auf, von denen jeder zwei nicht dargestellte, im Allgemeinen von Nockenwellen betätigte Einlassventile und ein ebenfalls nicht dargestelltes Auslassventil hat.
Abgasleitungen der gemäß 1 linken drei Zylinder 4 führen in eine Abgasturbine 6 eines ersten Abgasturboladers 8. Abgasleitungen der gemäß 1 rechten drei Zylinder 4 führen in eine Abgasturbine 10 eines zweiten Abgasturboladers 12.
Von einem Luftfilter 14 führt eine erste Leitung 16 durch eine erste Kraftstoffzumesseinrichtung 18 hindurch zu einer Laderturbine 20 des Abgasturboladers 8. Der Ausgang der Laderturbine 20 führt in ein erstes Sammelrohr 22, von dem aus Einzelsaugrohre 24 durch jeweilige Steuerventile 26 hindurch zu einem Einlass in den jeweiligen Zylinder führen, in dem in an sich bekannter Weise ein normalerweise als Tellerventil ausgebildetes Einlassventil 27 bzw. Ladungswechselventil arbeitet.
Von dem Luftfilter 14 führt eine weitere Leitung 28 durch eine Kraftstoffzumesseinrichtung 30 hindurch zu der Laderturbine 22 des Abgasturboladers 12. Der Ausgang der Laderturbine 32 ist mit einem weiteren Sammelrohr 34 verbunden, von dem aus Einzelzylindersaugrohre 36 durch jeweilige Steuerventile 38 hindurch zu dem jeweils anderen Einlass eines jeweiligen Zylinders 4 führt, in dem das andere Einlassventil 39 arbeitet.
In jeder der Kraftstoffzumesseinrichtungen 18 und 30 ist ein Kraftstoffzumessventil 40 bzw. 42 angeordnet, mittels dessen der durchströmenden Frischluft Kraftstoff in von dem Luftdurchsatz abhängiger Menge derart zugeführt wird, dass strömungsabwärts der jeweiligen Kraftstoffzumesseinrichtung 18 bzw. 30 ein vorbestimmtes Luft-Kraftstoffverhältnis vorliegt. Solche Kraftstoffzumesseinrichtungen sind allgemein bekannt und werden daher nicht erläutert. Der Luftdurchsatz (Mengendurchsatz) wird gemessen und das jeweilige Kraftstoffzumessventil 40 bzw. 42 wird derart gesteuert, dass abhängig vom vorbestimmten Luftdurchsatz und einem einzuhaltenden Massenverhältnis zwischen Luft und Kraftstoff eine entsprechende Kraftstoffmenge zugemessen wird. Jede der Kraftstoffzumesseinrichtungen 18 und 30 bildet somit zusammen mit der Leitung 16 bzw. 28 eine Gemischbildungseinrichtung zur Erzeugung von Gemisch, das der jeweiligen Laderturbine 20 bzw. 32 und aus dieser dem jeweiligen Sammelrohr 22 bzw. 34 zugeführt wird. Dadurch, dass die jeweilige Kraftstoffzumesseinrichtung strömungsoberhalb der Laderturbine angeordnet ist, erfolgt in der Laderturbine eine ausgezeichnete Homogenisierung des Gemisches, wobei für die Homogenisierung zusätzlich vorteilhaft ist, dass die in Folge der öffnenden Einlassventile strömungsabwärts der jeweiligen Laderturbine pulsierende Strömung strömungsaufwärts der Laderturbine geglättet ist.
Die Steuerung bzw. Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des in die Zylinder 4 einströmenden Gemisches erfolgt dadurch, dass in den beiden Kraftstoffzumesseinrichtungen 18 und 30 der durchströmenden Frischluft unterschiedliche Mengen an Kraftstoff zugesetzt werden, so dass beispielsweise im Sammelrohr 22 ein fettes Gemisch und im Sammelrohr 34 ein mageres Gemisch vorhanden ist. Das fette Gemisch hat beispielsweise ein Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von bezogen auf das stöchiometrische Verhältnis 0,9 und das magere Luft-Kraftstoffgemisch hat ein Verhältnis von bezogen auf das stöchiometrische Verhältnis 1,1. Vorteilhafterweise ist die fette Gemischzusammensetzung wenigstens so fett, wie das fetteste, zum Fahren benötigte Gemisch. Das magere Luft-Kraftstoffverhältnis ist vorteilhafterweise mindestens so mager, wie das magerste, für den Betrieb benötigte Gemisch.
Die Einstellung des Luft-Kraftstoffverhältnisses innerhalb der Zylinder erfolgt mit Hilfe von Steuerventilen 26 und 38, die unmittelbar vor den jeweiligen Einlassventilen 27 bzw. 39 angeordnet sind und das Mengenverhältnis und bevorzugt auch die Menge des bei einem Ansaughub in den Zylinder einströmenden Luft-Kraftstoffgemisches bestimmen. Strömen gleiche Mengen ein, liegt im beschriebenen Beispiel das Luft-Kraftstoffverhältnis im Zylinder bei 1. Strömt nur fettes Gemisch ein, liegt es bei 0,9; strömt nur mageres Gemisch ein, liegt es bei 1,1.
Zur Steuerung der Kraftstoffzumessventile 40 und 42 sowie der Steuerventile 26 und 38 dient eine elektronische Steuereinrichtung 44, die in an sich bekannter Weise einen Mikroprozessor mit Programm- und Datenspeicher enthält. Eingänge 46 der elektronischen Steuereinrichtung sind mit Sensoren verbunden, die die für die Menge und die Zusammensetzung des den Zylin dern zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemisches relevante Signale liefern. Aus diesen Signalen werden an Ausgängen 48 liegende Ausgangssignale zur Ansteuerung der Kraftstoffzumessven tile 40 und 42 und der Steuerventile 26 und 38 erzeugt, wobei die Steuerventile 26 und 38 zylinderselektiv angesteuert werden.
Die Ansteuerung der Kraftstoffzumessventile 40 und 42 sowie der Steuerventile 26 und 38 kann gesteuert oder unter Nutzung einer Rückkopplung geregelt erfolgen, indem die Signale von Abgassensoren 48 und 50, mit denen beispielsweise der Sauerstoffgehalt im Abgas ermittelt wird, den Eingängen 46 der Steuereinrichtung 44 zugeführt werden.
Im dargestellten Beispiel können die herkömmlichen Einlassventile, die unmittelbar an den Brennraum grenzen, rein mechanisch von der Kurbelwelle über eine Nockenwelle sowie gegebenenfalls einen Phasensteller betätigt werden, so dass sich deren Öffnungszeit und Hub nicht in Abhängigkeit von der Last ändern, sondern gegebenenfalls nur in der Phase relativ zur Kurbelwelle verschoben werden.
Die Steuerventile 26 und 38 sind vorteilhafterweise derart gebaut, dass sich ihre Öffnungs- und Schließzeitpunkte sowie gegebenenfalls auch ihr Öffnungshub frei steuern lässt. 2 zeigt einen Schnitt durch ein beispielhaftes Steuerventil 26 bzw. 38.
Das zum Zylinder führende Einzelzylindersaugrohr 24 bzw. 36 weist eine im Längsschnitt durch das Saugrohr mäanderförmige Trennwand 70 auf, in der quer zur Axialrichtung des Saugrohrs im dargestellten Beispiel vier Ventilöffnungen 72 ausgebildet sind. Quer durch das Saugrohr und die Ventilöffnungen hindurch erstreckt sich ein insgesamt mit 74 bezeichnetes Ventilglied, das einen Schaft 76 und daran starr angebrachte, den Schaft umschließende Scheiben 78 aufweist. Die Anordnung ist derart, dass sich in der in 2 dargestellten, geöffneten Stellung des Ventils oberste und drittoberste Scheiben 78 bezogen auf die Einlassströmung durch das Saugrohr strömungsabwärts der zugehörigen Ventilöffnungen 72 befinden und die beiden anderen Scheiben 78 sich strömungsoberhalb der zugehörigen Ventilöffnungen 72 befinden. Der Durchmesser der Scheiben 78 entspricht etwa dem Durchmesser der Ventilöffnungen 72, so dass das Ventil geschlossen ist, wenn sich der Schaft 76 zusammen mit den Scheiben 78 gemäß 2 soweit aufwärts bewegt hat, dass sich die Scheiben 78 innerhalb der Öffnungen 72 befinden. Die Scheiben 78 sind vorteilhafterweise strömungsgünstig geformt.
Zur Betätigung des Steuerventils weist der Schaft 76 außerhalb des Saugrohrs einen zylindrischen Ansatz 80 auf, in dem eine Spule 82 aufgenommen ist, die von einem Elektromagneten 84 umschlossen wird, der in einem am Saugrohr befestigten Gehäuse 86 aufgenommen ist.
Der Schaft 76 ist im Saugrohr in Buchsen 88 längs verschiebbar geführt. Der zylindrische Ansatz 80 ist derart ausgebildet, dass die Hubbewegung des Schaftes 76 bzw. des Ventilglieds 74 durch seinen Anschlag einerseits an der Außenseite des Saugrohrs und andererseits an einem in ihn einragenden Ansatz des Gehäuses 86 begrenzt ist.
Eine Feder 90 drängt das Ventilglied 74 in seine offene Stellung.
Die Funktion des beschriebenen Steuerventils ist wie folgt:
Die Spule 82 ist an die Steuereinrichtung 44 angeschlossen. Das Ventil ist unter Wirkung der Feder 90 normalerweise offen. Durch Beaufschlagung der Spule 82 mit Strom wird das Ventilglied gemäß 2 nach oben in einer Stellung bewegt, in der sich die Scheiben 78 innerhalb der Ventilöffnungen 72 befinden und diese verschließen. Wie ersichtlich, wirkt in der Schließstellung des Ventils, wenn beispielsweise linksseitig des Ventils ein Überdruck herrscht, dieser Überdruck auf die oberste und die drittoberste Scheibe derart, dass das Ventilglied nach unten gedrückt wird, wohingegen der Überdruck auf die unterste und drittunterste Scheibe derart wirkt, dass er das Ventilglied nach oben drückt, so dass das Ventilglied insgesamt unabhängig von der Druckdifferenz Kräfte freilässt.
Ein Vorteil, der mit dem geschilderten Ventil erzielt wird, liegt darin, dass es außerordentlich rasch aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung und umgekehrt bewegbar ist, so dass eine präzise Steuerung der Zeiten mit geringstmöglichen Strömungsverlusten möglich ist.
In einer bevorzugten, dargestellten Ausführungsform wirkt der Schaft 76 mit einem Stellwegsensor 91 zusammen, der Informationen über die exakte augenblickliche Position des Schaftes 76 und damit der Scheiben 78 liefert. Die Steuereinrichtung 44 regelt den Strom durch die Spule 82 derart, dass die Ist-Position des Ventilkörpers 76, 78 zu jedem Zeitpunkt der von der Steuereinrichtung vorgegebenen und dort programmierten Soll-Position entspricht. Somit kön nen nicht nur der Öffnungs- und Schließzeitpunkt des Steuerventils, sondern auch dessen Hub frei gesteuert werden.
Wenn die in den Zylinder einströmenden Gemischmengen ausschließlich durch den Hub der Steuerventile 26 und 38 gesteuert werden und deren Öffnungs- und Schließzeitpunkte gleich sind, ergibt sich vorzugsweise eine sehr homogene Zusammensetzung des Gemisches im Brennraum. Wenn die Volumenströme durch die Steuerzeiten der Steuerventile beeinflusst werden, können zusätzliche stärkere Schichtladeeffekte erzielt werden, indem beispielsweise das magere Gemisch zeitlich vor dem fetten Gemisch einströmt.
Die beschriebenen Steuerventile sind aus dem europäischen Patent EP 1 236 875 B1 bekannt. Sie können nicht nur zur Steuerung der Menge und darüber auch der Zusammensetzung des Gemisches im Brennraum benutzt werden, sondern auch für eine weitere Verminderung der Ladungswechselverluste im Teillastbereich durch die in der genannten Druckschrift beschriebene Teillastresonanzaufladung.
Die Erfindung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden.
Beispielsweise sind die Turbolader nicht zwingend und die Erfindung kann auch an Saugmotoren eingesetzt werden. Bei Turbomotoren können beide Laderturbinen von einer gemeinsamen Abgasturbine angetrieben werden, durch die das gesamte Abgas der Brennkraftmaschine strömt. Des weiteren können fremd angetriebene Lader verwendet werden.
Die Steuerventile 26 und 38 sind nicht zwingend erforderlich. Die Steuerung der Menge und der Zusammensetzung des in die Zylinder einströmenden Gemisches kann auch durch eine entsprechende Ausbildung der unmittelbar an den Brennraum grenzenden Einlassventile 27, 39 gesteuert werden. Weiter ist es möglich, die Steuerventile durch in den Einzelzylindersaugrohren enthaltene Drosselklappen zu ersetzen und diese in entsprechender Weise zu öffnen. Auch die Einzeldrosselklappen sind nicht zwingend erforderlich. Sie können jeweils durch eine Drosselklappe in den Leitungen 16 und 28 ersetzt werden.
Die Steuerventile können einen anderen als den geschilderten Aufbau haben, beispielsweise als Drehschieberventil ausgebildet sein, dessen Öffnungsquerschnitt mit Hilfe eines Schrittschaltmotors sowohl hinsichtlich Öffnungsbeginn und Schließbeginn als auch hinsichtlich Öffnungsquerschnitt verändert werden kann.
Die Gemischzusammensetzung im Sammelrohr 22 und im Sammelrohr 34 kann im Betriebsverlauf geändert werden. Beispielsweise kann das magere Gemisch auf unendlich mager eingestellt werden (keine Kraftstoffzumessung). Dadurch ist es möglich, bei geeignet eingestellten Steuerzeiten der Steuerventile während der ersten Phase des Ansaugens, während der die Einlassventile überschneiden, den Zylinderbrennraum ausschließlich mit dem reine Luft führenden Einzelzylindersaugrohr zu verbinden und erst anschließend durch das andere Saugrohr hindurch Gemisch in den Zylinder zu leiten. Dadurch kann ein Überströmen von Gemisch bzw. Kraftstoff in den Auslasstrakt hinein während der Ventilüberschneidungsphase der Hauptventile verhindert werden.
Insgesamt bietet die Erfindung vielfältige Möglichkeiten zur Verbesserung des Betriebsverhaltens im Hinblick auf Drehmoment- und Leistungsentfaltung, Wirkungsgrad und Abgasqualität. Die Erfindung eignet sich besonders gut zur Verwendung in Gasmotoren, bei denen über die Kraftstoffzumessventile 40 und 42 Brenngas eingeleitet wird.

4: Zylinder
6: Abgasturbine
8: Abgasturbolader
10: Abgasturbine
12: Abgasturbolader
14: Luftfilter
16: Leitung
18: Kraftstoffzumesseinrichtung
20: Laderturbine
22: Sammelrohr
24: Einzelzylindersaugrohr
26: Steuerventil
27: Einlassventil
28: Leitung
30: Kraftstoffzumesseinrichtung
32: Laderturbine
34: Sammelrohr
36: Einzelzylindersaugrohr
38: Steuerventil
39: Einlassventil
40: Kraftstoffzumessventil
42: Kraftstoffzumessventil
44: elektronische Steuereinrichtung
46: Eingänge
48: Ausgänge
70: Trennwand
72: Ventilöffnung
74: Ventilglied
76: Schaft
78: Scheibe
80: Ansatz
82: Spule
84: Elektromagnet
86: Gehäuse
88: Buchse
90: Feder
91: Stellwegsensor

Claims

Verfahren zum Steuern der Zusammensetzung des in einem Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit externer Gemischbildung vorhandenen, brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches derart, dass es eine vorbestimmte Zusammensetzung hat, bei welchem Verfahren – wenigstens zwei Luft enthaltende Fluide erzeugt werden, von denen wenigstens eines ein Luft-Kraftstoffgemisch ist, – die Fluide dem Brennraum zugeführt werden und – die Mengenanteile der Fluide derart gesteuert werden, dass deren Summenzusammensetzung der vorbestimmten Zusammensetzung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mengensteuerung der dem Brennraum zugeführten Fluide erst kurz vor deren Eintritt in den Brennraum erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mengensteuerung der dem Brennraum zugeführten Fluide bei deren Eintritt in den Brennraum erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Fluid ein fettes Luft-Kraftstoffgemisch ist und das andere Fluid ein mageres Luft-Kraftstoffgemisch ist, wobei das fette Luft-Kraftstoffgemisch einen höheren Kraftstoffgehalt hat und das magere Luft-Kraftstoffgemisch einen niedrigeren Kraftstoffgehalt hat als das Gemisch mit der vorbestimmten Zusammensetzung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eines der Fluide frei von Kraftstoff ist und dem Brennraum als einziges Fluid während eines Zeitraums zugeführt wird, während dessen wenigstens ein Einlassventil und ein Auslassventil des Brennraums gleichzeitig geöffnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der der Luft zugemischte Kraftstoff ein brennbares Gas ist.
Vorrichtung zum Steuern der Zusammensetzung des in einem Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit externer Gemischbildung vorhandenen, brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches derart, dass es eine vorbestimmte Zusammensetzung hat, enthaltend – eine erste Gemischerzeugungseinrichtung (16, 18, 40) zur Erzeugung eines fetten Gemisches, – eine zweite Gemischerzeugungseinrichtung (28, 30, 42) zur Erzeugung eines mageren Gemisches, – wobei beide Gemische durch Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine zugeführter Frischluft erzeugt werden und das fette Gemisch einen höheren Kraftstoffanteil und das magere Gemisch einen niedrigeren Kraftstoffanteil hat als das Gemisch mit der vorbestimmten Zusammensetzung, – eine erste Einrichtung (22, 24) zum Zuführen des fetten Gemisches zu einem in einen Brennraum der Brennkraftmaschine führenden ersten Einlass, – eine zweite Einrichtung (34, 36) zum Zuführen des mageren Gemisches zu einem in einen Brennraum der Brennkraftmaschine führenden zweiten Einlass, – eine im ersten Einlass arbeitende erste Ventileinrichtung (26, 27) zum Steuern der Menge des dem Brennraum zugeführten fetten Gemisches, – eine im zweiten Einlass arbeitende zweite Ventileinrichtung (38, 39) zum Steuern der Menge des dem Brennraum zugeführten mageren Gemisches, und – eine Steuereinrichtung (44) zur Steuerung der Ventileinrichtungen derart, dass die Summe aus der Menge des in den Brennraum strömenden fetten Gemisches und mageren Gemisches ein Gemisch mit der vorbestimmten Zusammensetzung ergibt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Brennkraftmaschine mehrere Zylinder (4) und zwei einlassseitige Sammelrohre (22, 34) aufweist, von denen eines das fette und das andere das magere Gemisch führt und die über Einzelsaugrohre (24, 36) mit jeweils einem der Einlässe der Zylinder verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei jede der Ventileinrichtungen ein unmittelbar an den Brennraum angrenzendes Einlassventil (27, 39) und ein hinsichtlich seiner Öffnungs- und/oder Schließzeit und/oder seines Öffnungsquerschnitts unabhängig vom Einlassventil steuerbares Steuerventil (26, 38) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei jede der Ventileinrichtungen ein unmittelbar an den Brennraum angrenzendes Einlassventil (27, 39) aufweist, dessen Öffnungs- und/oder Schließzeit und/oder Öffnungsquerschnitt steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuerung der dem Brennraum zugeführten Gemischzusammensetzung dadurch erfolgt, dass die steuerbaren Ventile (26, 38; 27, 39) gleiche Steuerzeiten und unterschiedlichen Ventilhub aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuerung der dem Brennraum zugeführten Gemischzusammensetzung dadurch erfolgt, dass die steuerbaren Ventile (26, 38; 27, 39) ungleiche Steuerzeiten aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei jede der Gemischerzeugungseinrichtungen eine Kraftstoffzumesseinrichtung (30, 40) aufweist, die strömungsoberhalb eines Verdichters (20, 32) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei jeder der Verdichter (20, 32) von einer vom Abgas der Brennkraftmaschine angetriebenen Abgasturbine angetrieben ist.