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Die
Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine, insbesondere
eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Arbeitszylinder, in dem
ein Kolben oszillierend bewegbar angeordnet ist, wenigstens einem
Auslasskanal, welcher oberhalb eines oberen Totpunktes (OT) des
Kolbens in den Arbeitszylinder mündet,
und wenigstens zwei Einlasskanälen,
welche benachbart oberhalb eines unteren Totpunktes (UT) des Kolbens
in den Arbeitszylinder münden,
so dass sich im Betrieb der Zweitakt-Brennkraftmaschine eine Gleichstromspülung des
Arbeitszylinders ergibt, wobei einer der Einlasskanäle als Spülkanal derart
angeordnet und ausgebildet ist, dass sich ein Hauptvektor der Bewegung
von aus dem Spülkanal
in den Arbeitszylinder strömender Frischluft
aus einem parallel zu einer Mittellängsachse des Arbeitszylinders
in Richtung des OT des Kolbens verlaufenden ersten Vektor sowie
aus einem senkrecht zur Mittellängsachse
des Arbeitszylinders und entlang einer die Mittellängsachse
des Arbeitszylinders schneidenden Linie verlaufenden zweiten Vektor
zusammensetzt, und wobei einer der Einlasskanäle als Drallkanal derart angeordnet
und ausgebildet ist, dass sich ein Hauptvektor der Bewegung von
aus dem Drallkanal in den Arbeitszylinder strömender Frischluft aus einem
parallel zur Mittellängsachse
des Arbeitszylinders verlaufenden dritten Vektor sowie aus einem
senkrecht zur Mittellängsachse des
Arbeitszylinders und auf einer von der Mittellängsachse des Arbeitszylinders
im Raum beabstandeten Linie verlaufenden vierten Vektor zusammensetzt,
wobei am Auslasskanal ein Auslassventil angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum
Betreiben einer Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 11.
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Eine
gattungsgemäße Zweitakt-Brennkraftmaschine
ist aus
JP-10-089146 bekannt.
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Zweitaktmotoren
sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Bauformen bekannt.
Alle bisher bekannten Ausführungen
des Zweitaktmotors können
jedoch sein wesentliches prinzipbedingtes Problem einer sauberen
Spülung
nur unvollkommen lösen.
Die Geometrie eines kopf- oder schlitzgesteuerten Umkehrspülungsmotors
kann nur auf eine Stationärdrehzahl
optimiert werden. Bei Abweichung von diesem Betriebspunkt verbleiben
entweder Restgasanteile im Brennraum oder es wird Frischgas in die Abgasanlage
gespült.
Die nachgeschaltete Abgasreinigung kann sowohl bei Luft- wie auch
bei Frischgasbeaufschlagung nicht ihre optimale Reinigungswirkung
bzw. Lebensdauer erreichen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spülung bei Zeitaktmotoren zu
verbessern sowie im stationären
und dynamischen Betrieb eine Abgasstöchiometrieregelung zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Zweitakt-Brennkraftmaschine der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmalen und durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 11
gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Dazu
ist es bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass
der dritte Vektor in Richtung des OT des Kolbens gerichtet ist und
dass eine variable Betätigungseinrichtung
für das
Auslassventil zum Steuern von Öffnen
und Schließen
des Auslassventils bei unterschiedlichen Kurbelwinkeln vorgesehen
ist.
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Dies
hat den Vorteil, dass auch in einem dynamischen Betrieb der Zweitakt-Brennkraftmaschine Spülverluste
gering gehalten werden und ein Lambdawert sowie Restgasgehalt je
nach den aktuellen Betriebsbedingungen der Zweitakt-Brennkraftmaschine
individuell eingestellt werden können.
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Zur
weiteren Unterstützung
der Spülung
des Arbeitszylinders ist ein Verdichter eines Abgasturboladers oder
eines Kompressors vorgesehen, welcher wenigstens einem der Einlasskanäle Ladeluft
zuführt.
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Zweckmäßigerweise
ist in einem Brennraum des Arbeitszylinders wenigstens ein Injektor
angeordnet.
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Um
durch die Kolbenbewegung unterschiedliche Steuerzeiten zu erreichen,
sind die Drall- und Spülkanäle auf unterschiedlicher
Höhe in
der Laufbuchse angeordnet.
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Zweckmäßigerweise
ist stromab des Auslasskanals wenigstens ein Katalysator und/oder
wenigstens eine Lambdasonde angeordnet, wobei optional stromauf
und/oder stromab des Katalysators wenigstens eine Lambdasonde angeordnet
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Drallkanal derart angeordnet und ausgebildet, dass der Hauptvektor
der Bewegung von aus dem Drallkanal in den Arbeitszylinder strömender Frischluft
relativ zu einer Senkrechten zur Mittellängsachse des Arbeitszylinders
um einen Winkel von 5° bis
60°, insbesondere
um einen Winkel von 10° bis
30°, insbesondere
15°, verkippt
ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Spülkanal
derart angeordnet und ausgebildet, dass der Hauptvektor der Bewegung
von aus dem Spülkanal
in den Arbeitszylinder strömender Frischluft
relativ zu einer Senkrechten zur Mittellängsachse des Arbeitszylinders
um einen Winkel von 5° bis
60°, insbesondere
um einen Winkel von 10° bis
30°, insbesondere
50°, verkippt
ist.
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Dadurch,
dass die Einlasskanäle
derart angeordnet sind, dass sich in Richtung der Längsachse des
Arbeitszylinders gesehen der Spülkanal
näher am
UT des Kolbens in den Arbeitszylinder mündet als der Drallkanal, wird
der Drallkanal eher geöffnet
und später
geschlossen, so dass sich eine weitere Verbesserung der Spülung mit
intensiverem Ladungsbewegungsimpuls ergibt. Alternativ sind Drallkanal
und Spülkanal
umgekehrt angeordnet, so dass der Drallkanal näher am UT des Kolbens in den
Arbeitszylinder mündet
als der Spülkanal.
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Bei
einem Verfahren der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass ein Öffnungszeitpunkt
und/oder ein Schließzeitpunkt
eines Auslassventils von wenigstens einem Arbeitszylinder relativ zu
einem Kurbelwinkel in Abhängigkeit
von einem Lambdawert geändert
wird.
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Dies
hat den Vorteil, dass auch in einem dynamischen Betrieb der Zweitakt-Brennkraftmaschine Spülverluste
gering gehalten werden. Mittels einer Direkteinspritzung wird dieser
Effekt weiter unterstützt.
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Zweckmäßigerweise
wird der Öffnungszeitpunkt
und/oder Schließzeitpunkt
eines Auslassventils von wenigstens einem Arbeitszylinder relativ
zu einem Kurbelwinkel in Abhängigkeit
von einem stromauf eines ersten Katalysators ermittelten Lambdawert
geändert.
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Beispielsweise
wird ein Istwert für
den Lambdawert stromab eines Auslasskanals gemessen und mit einem
Sollwert verglichen, wobei der Öffnungszeitpunkt
und/oder der Schließzeitpunkt
des Auslassventils in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert geändert wird.
Optional wird der Istwert für
jeden Arbeitszylinder individuell bestimmt.
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Alternativ
wird ein Istwert für
den Lambdawert aus einem Modell bestimmt und mit einem Sollwert
verglichen, wobei der Öffnungszeitpunkt und/oder
der Schließzeitpunkt
des Auslassventils in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert geändert wird.
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Zweckmäßigerweise
umfasst der Sollwert einen ersten Schwellwert und einen zweiten
Schwellwert, welche größer als
eins sind.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird der Öffnungszeitpunkt
und/oder der Schließzeitpunkt
für das
Auslassventil eines jeden Arbeitszylinders individuell geändert.
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Zweckmäßigerweise
wird das Brennraum-Lambda gegenüber
dem Abgaslambda um 3%, insbesondere 1% oder 0,5%, angefettet.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese
zeigt in
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
in schematischer Aufsicht,
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2 die
bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
gemäß 1 in
schematischer Seitenansicht,
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3 eine
grafische Darstellung eines Verlaufes des Lambdawertes über den
Kurbelwinkel,
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4 ein
schematisches Flussdiagramm einer ersten bevorzugten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betreiben einer Zweitakt-Brennkraftmaschine und
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5 ein
schematisches Flussdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betreiben einer Zweitakt-Brennkraftmaschine.
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Die
in 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
umfasst einen Arbeitszylinder 10 in den ein Auslasskanal 12 sowie
zwei Einlasskanäle
in Form eines Spülkanals 14 und
eines Drallkanals 16 münden.
In dem Arbeitszylinder 10 ist ein Kolben 18 angeordnet,
der in bekannter Weise zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem
unteren Totpunkt (UT) oszilliert. Dabei treibt der Kolben 18 über eine
Kolbenstange (nicht dargestellt) eine Kurbelwelle (nicht dargestellt)
an. In einem Brennraumdach bzw. Zylinderkopf 20 ist neben
der Einmündung
des Auslasskanals 12 ein Injektor 22 und eine
Zündkerze 24 angeordnet,
so dass diese Ausführungsform
ein Ottomotor ist. Alternativ kann der Injektor 24 an der
Stelle der Zündkerze
angeordnet sein und statt der Zündkerze
ist seitlich eine Glühkerze
vorgesehen, so dass es sich um einen Dieselmotor handelt.
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Bei
der Einmündung
des Auslasskanals 12 in den Arbeitszylinder 10 ist
ein Auslassventil 26 in Form eines Tellerventils angeordnet.
Dieses Auslassventil 26 wird von einer Betätigungseinrichtung 29 geöffnet und
geschlossen, wobei die Betätigungseinrichtung 29 derart
ausgebildet ist, dass diese das Öffnen
und Schließen
des Auslassventils 26 relativ zu einem Kurbelwinkel variieren
kann.
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In
dem Auslasskanal 12 bzw. stromab des Auslasskanals 12 ist
stromab des Auslassventils 26 ein Katalysator 28,
eine erste Lambdasonde 30, welche stromauf des Katalysators 28 angeordnet
ist, und eine zweite Lambdasonde 32, welche stromab des Katalysators 28 angeordnet
ist, vorgesehen.
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Der
Spülkanal 14 ist
derart angeordnet und ausgebildet, dass sich ein Hauptvektor 34 der
Bewegung von aus dem Spülkanal 14 in
den Arbeitszylinder 10 strömender Frischluft aus einem
parallel zu einer Mittellängsachse 36 des
Arbeitszylinders in Richtung des OT des Kolbens 18 verlaufenden
ersten Vektor 40 sowie aus einem senkrecht zur Mittellängsachse 36 des
Arbeitszylinders 10 und entlang einer die Mittellängsachse 36 des
Arbeitszylinders schneidenden Linie verlaufenden zweiten Vektor 42 zusammensetzt.
Der Drallkanal 16 ist derart angeordnet und ausgebildet,
dass sich ein Hauptvektor 38 der Bewegung von aus dem Drallkanal
in den Arbeitszylinder strömender
Frischluft aus einem parallel zur Mittellängsachse 36 des Arbeitszylinders 10 verlaufenden
dritten Vektor 44 in Richtung des OT des Kolbens sowie
aus einem senkrecht zur Mittellängsachse 36 des
Arbeitszylinders 10 und auf einer von der Mittellängsachse 36 des
Arbeitszylinders 10 im Raum beabstandeten Linie verlaufenden
vierten Vektor 46 zusammensetzt. Auf diese Weise ergibt
sich aus dem Spülkanal 14 eine
geradlinige Strömung
in Richtung Brennraumdach bzw. Zylinderkopf 20 und Auslassventil 26.
Aus dem Drallkanal 16 ergibt sich eine Drallströmung 48,
die sich schraubenförmig
in Richtung Brennraumdach 20 bewegt.
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In 6 ist auf einer horizontalen Achse 50 ein
Kurbelwinkel und auf einer vertikalen Achse 52 ein Lambdawert,
welcher gemessen oder modelliert wird, aufgetragen. Auf der horizontalen
Achse 50 ist mit 54 ein oberer Totpunkt OT des
Kolbens 18 und mit 56 ein unterer Totpunkt UT
des Kolbens 18 gekennzeichnet. Auf der vertikalen Achse 53 kennzeichnet
Bezugszeichen 58 einen ersten Mager-Schwellwert für den Lambdawert
und Bezugszeichen 60 einen zweiten Mager-Schwellwert für den Lambdawert.
Pfeil 62 kennzeichnet ein Öffnen des Auslassventils (AÖ), Pfeil 64 kennzeichnet
ein Schließen
des Auslassventils (AS), Pfeil 66 kennzeichnet ein Öffnen eines
Ventils im Einlasskanal (EÖ)
und Pfeil 68 kennzeichnet ein Schließen des Ventils im Einlasskanal
(ES). Eine horizontale Linie 70 kennzeichnet einen Lambdawert 1.
Ein Graf 72 beschreibt den Verlauf des Lambdawertes über den Kurbelwinkel,
wobei dick gezeichneter Abschnitte 74 des Grafen 72 einen
Abgasmassenstrom sehr viel größer als
null und dünn
gezeichnete Abschnitte 76 des Grafen 72 einen
Abgasmassenstrom nahe null darstellen.
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4 veranschaulicht
eine erste bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betreiben einer Zweitakt-Brennkraftmaschine zur Regelung des
Abgas-Lambdawertes.
In Schritt 100 wird der Lambdawert zum Zeitpunkt X durch
Messen oder Modellieren ermittelt, wobei der Zeitpunkt X ca. +/–20°KW um AS 64,
vorzugsweise genau bei AS 64 liegt. In Schritt 102 wird
der ermittelte Lambdawert von Schritt 100 mit dem ersten
Mager-Schwellwert 58 verglichen und geprüft, ob der
ermittelte Lambdawert größer als
der erste Mager-Schwellwert 58 ist. Falls ja, wird mit
dem Zweig 104 zu Schritt 106 fortgefahren und
AS relativ zum Kurbelwinkel 50 um einen vorbestimmten Betrag
in Richtung Früh
um einen Wert von beispielsweise 1°KW bis 5°KW, insbesondere 2°KW bis 4°KW, verschoben.
Von Schritt 106 geht es dann zurück zu Schritt 100.
Falls nein, wird mit dem Zweig 108 zu Schritt 110 fortgefahren
und AS relativ zum Kurbelwinkel 50. um einen vorbestimmten
Betrag in Richtung Spät
um einen Wert von beispielsweise 1°KW bis 5°KW, insbesondere 2°KW bis 4°KW, verschoben.
Von Schritt 110 geht es dann zurück zu Schritt 100.
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5 veranschaulicht
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betreiben einer Zweitakt-Brennkraftmaschine zur Regelung des
Abgas-Lambdawertes,
wobei funktionsgleiche Schritte und Zweige mit gleichen Bezugszeichen
wie in 4 bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung
auf die obige Beschreibung der 4 verwiesen
wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 4 wird
nach Schritt 102 im Zweig "nein" 108 zu
einem zusätzlichen
Schritt 112 gesprungen, in dem der ermittelte Lambdawert von
Schritt 100 mit dem zweiten Mager-Schwellwert 60 verglichen
und geprüft
wird, ob der ermittelte Lambdawert größer als der zweite Mager-Schwellwert 60 ist.
Falls nein, wird mit dem Zweig 114 zu Schritt 110 fortgefahren
und AS relativ zum Kurbelwinkel 50 um einen vorbestimmten
Betrag in Richtung Spät
um einen Wert von beispielsweise 1°KW bis 5°KW, insbesondere 2°KW bis 4°KW, verschoben.
Von Schritt 110 geht es dann zurück zu Schritt 100.
Falls ja, wird mit dem Zweig 116 zu Schritt 100 zurück gesprungen.
Bei dieser Ausführungsform
wird daher die Verstellung von AS nach Spät durch den zweiter Mager-Schwellwert 60 begrenzt.
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Aufgrund
der günstigen
Spüleigenschaften ist
die erfindungsgemäße Zweitakt-Brennkraftmaschine
als Gleichstrommotor ausgeführt.
Dabei werden die Steueröffnungen
im Zylinderkopf bzw. Brennraumdach 20 als Auslassventile 26 ausgeführt und
in einer Zylinderwandung 78 nahe dem Kolbenboden in dessen
unterer Totpunktstellung erfolgt der Lufteinlass in bekannter Weise
durch Schlitze.
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Erfindungsgemäß weist
die Brennkraftmaschine für
jeden Arbeitszylinder 10 zumindest zwei Einlassschlitze 80, 82 auf.
Dabei führt
mindestens (vorzugsweise genau) einer der Einlassschlitze 80 einen
Ladeluft-Teilstrom im Wesentlichen drallausbildend in den Brennraum
ein, wobei gleichzeitig der Hauptvektor 38 der einströmenden Luft
einen Winkel von 5° bis
60°, vorzugsweise
10° bis
30°, zu
einem Kolbenbolzen bildet. Über
zumindest (vorzugsweise genau) einen weiteren Einlassschlitz 82 wird
ein weiterer spülender
Ladeluft-Teilstrom drallvermeidend und ohne nennenswerte Ladungsbewegungsanregung
in den Brennraum derart eingeführt,
dass der Hauptvektor 34 der einströmenden Luft in das obere Drittel
des Brennraums weist, vorzugsweise in Richtung des/der Auslassventil(e) 26 weist.
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Die
Einlassschlitze 80, 82 werden beispielsweise in
gleicher Kolbenhubposition angeordnet. Bevorzugt wird jedoch der
Drallschlitz 80 bzw. der Einlassschlitz 80 des
Drallkanals 16 früher
freigegeben und später
geschlossen als der Spülschlitz 82 bzw. der
Einlassschlitz 82 des Spülkanals, um eine möglichst
vollständige
Spülung
des Brennraums sowie einen möglichst
intensiven Ladungsbewegungsimpuls zu erhalten.
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Der
Zylinderkopf 20 weist pro Zylinder 10 zumindest
ein Auslassventil 26 auf. Bevorzugt wird (bei Ottomotoren)
auch die Zündkerze 24 bzw.
(bei Dieselmotoren) die Glühkerze
im Zylinderkopf 20 positioniert. Das/die Auslassventil(e) 26 ist/sind
dabei genau mittig „über" dem Brennraum oder
wie bei Viertaktmotoren seitlich verschoben angeordnet.
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Zur
Minderung der Rohemissionen weist die Brennkraftmaschine eine Getrenntschmierung
sowie eine Direkteinspritzung auf, wobei die Injektoren 22 unabhängig vom
Arbeitsverfahren bevorzugt im Zylinderkopf 20 angeordnet
sind. Aufgrund der Getrenntschmierung ist die Brennkraftmaschine
mit einem zumindest zeitweise arbeitenden mechanischen Luftverdichter,
z.B. einem Rootsgebläse,
ausgerüstet.
Zusätzlich
verfügt
die Brennkraftmaschine optional auch über eine Abgasturboaufladung.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist der Drallkanal 16 relativ
zu einer Senkrechten 84 zur Zylinderwandung 78 um
einen Winkel 86 von 5° bis
60°, insbesondere
um einen Winkel von 10° bis
30°, insbesondere
15°, verkippt.
Der Spülkanal 14 ist
relativ zu einer Senkrechten 84 zur Zylinderwandung 78 um
einen Winkel 88 von 5° bis
60°, insbesondere
um einen Winkel von 10° bis
30°, insbesondere
50°, verkippt
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Ottomotorischer Betrieb:
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Zur
Sicherstellung einer korrekten Luft- und Kraftstoffzufuhr, geringen
Restgasanteilen und möglichst
geringer Spülverluste
ist die Brennkraftmaschine mit zumindest einer den Gesamt-Frischluftstrom regelbaren
Drosselklappe ausgerüstet.
Bevorzugt kann das Verhältnis
der über den
Drallschlitz 80 bzw. Spülschlitz 82 einströmenden Luftmasse
durch getrennte Drosselung der Schlitze 80, 82 bzw.
durch eine den Spülschlitz 82 zusätzlich drosselnde
verstellbare Vorrichtung eingestellt werden. Die Kraftstoffzufuhr
erfolgt in bekannter Weise durch Direkteinspritzung, wobei die Kraftstoffmenge
mit einer Gesamt- oder mehreren Teileinspritzungen eingebracht werden
kann. Die Gemischaufbereitung kann unterstützt werden durch eine zusätzliche
Kanaleinspritzung, die jedoch bevorzugt ausschließlich in
der Luftzufuhr 16 der Drallschlitze 80 angeordnet
ist. Durch Ermittlung eines geeigneten Zündzeitpunktes kann das abgegebene
Moment exakt eingestellt werden. Zur Minderung der Spülverluste
insbesondere bei dynamisch betriebenen Ottomotoren ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
die Gesamtöffnungsdauer des/der
Auslassventil(e) 26 variabel auszugestalten, um ein vollständiges Schließen des
Auslasstraktes erst nach weitgehender Restgasausspülung bzw.
bei Beginn des Frischluftaustrags sicherzustellen. Dazu wird beispielsweise
die Strömung
im Brennraum modelliert und somit sowohl für den stationären als
auch für
den dynamischen Betrieb die optimalen Auslassventil-Öffnungszeit
(AÖ) 62 und
Auslassventil-Schließzeiten
(AS) 64 ermittelt. Optional ist auch eine zylinderselektive
Lambdamessung vorgesehen, bei der maximal zwei alternierend arbeitende
Zylinder eine Lambdasonde (Sprung- oder Breitbandsonde) beaufschlagen,
wobei über
Synchronisation des Kurbelwellensignals mit Ausmagern des Gemisches während des
Auslassvorgangs zumindest der Schließzeitpunkt AS 64 des
letztschließenden
Auslassventils beeinflusst wird. Dabei ist es ggf. vorteilhaft,
das Brennraum-Lambda um einen geringen Betrag in Richtung fett zu
verschieben (<3%,
bevorzugt <1%,
optimal <0,5%).
Optional wird die Abgasmessung oder Strömungsmodellierung genutzt,
um den Restsauerstoffgehalt bzw. Reduktionsmittelüberschuss
im Abgas periodisch schwanken zu lassen, analog der Hufprägung einer
Lambda-Zwangsamplitude bei Viertaktmotoren.
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Zumindest
im Teillastbetrieb ist bei der beschriebenen Hardwarekonfiguration
ein homogener Magerbetrieb oder bevorzugt ein strahlgeführter Schichtbetrieb
realisierbar. Die Abgasreinigung ist in diesem Falle analog zu Viertaktmotoren
bevorzugt mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator 28 auszuführen, während bei
Verzicht auf Magerbetrieb bevorzugt eine übliche 3-Wege-Abgasnachbehandlung
zum Einsatz kommt. Das Aufheizen des Katalysators 28 erfolgt
beispielsweise wie beim Viertaktmotor durch Spätzündung oder Homogen-Splitbetrieb (magere
Grundeinspritzung, späte
Zweiteinspritzung, extrem späte
Zündwinkel).
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Dieselmotorischer Betrieb:
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Der
dieselmotorische Betrieb ist aufgrund des Luftüberschusses einfacher zu realisieren
als der ottomotorische Betrieb. Es entfallen die Drosselklappen,
wobei eine Gesamtdrosselung zur Abgastemperaturregelung erhalten
bleiben sollte, insbesondere bei Motoren mit NOx-Abgasnachbehandlung und/oder
Partikelfilter. Weiterhin entfällt
die zusätzliche
Kanaleinspritzung. Stattdessen ist eine Hoch- und/oder Niederdruck-Abgasrückführung vorgesehen,
die sowohl den Drallschlitz 80 als auch den Spülschlitz 82 beaufschlagt.
Dabei wird die AGR-Rate durch geeignete Verteilermechanismen in
beiden Schlitzen unterschiedlich eingestellt. Bevorzugt wird der
Drallschlitz 80 mit einer höheren AGR-Rate beaufschlagt.
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Durch
die Möglichkeit
der Reibungsminderung (Reduktion der Zylinderzahl und Nockenwellen/Ventilzahl)
sowie aufgrund des möglichen
Downsizings rechtfertigt die resultierende Kraftstoffeinsparung
den gegenüber
bekannten Zweitakter-Konstruktionen deutlich höheren Hardware-Aufwand.