DE102006048689B4 - Method and device for determining the nitrogen oxide emissions of internal combustion engines, in particular marine diesel engines - Google Patents

Method and device for determining the nitrogen oxide emissions of internal combustion engines, in particular marine diesel engines Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren (10), insbesondere Schiffsdieselmotoren, mittels einer Messung im Abgasstrom des Verbrennungsmotors,
wobei im Abgasstrom der Sauerstoffgehalt bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sauerstoffgehalt im Abgasstrom mittels einer Lambdasonde (27) bestimmt, der von der Lambdasonde (27) erhaltene Messwert mit einer den durch Messung erhaltenen Brennstoffverbrauch (B) angebenden Größe und einem oder mehreren weiteren Messwerten verknüpft und aus der Verknüpfung dieser Messwerte der Stickoxidausstoß errechnet wird,
wobei diese weiteren Messwerte eine, mehrere oder alle der folgenden durch Messung erhaltenen Größen sind:
a) Drehzahl (n) des Verbrennungsmotors (10),
b) Druck (eint) in einem zum Zuführen von Luft vorgesehenen Luftzufuhrkanal im Bereich eines Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor diesem Einlassventil,
c) maximaler Druck (Pmax) in einer Brennkammer (28) des Verbrennungsmotors (10) unmittelbar nach dem Einlass der Luft in die Brennkammer (28) des Verbrennungsmotors (10),...Method for determining the nitrogen oxide output of internal combustion engines (10), in particular marine diesel engines, by means of a measurement in the exhaust gas flow of the internal combustion engine,
wherein the oxygen content is determined in the exhaust gas stream,
characterized in that
the oxygen content in the exhaust gas flow is determined by means of a lambda probe (27), the measured value obtained from the lambda probe (27) is linked to a quantity indicative of the fuel consumption (B) and one or more further measured values and the nitrogen oxide output is calculated from the combination of these measured values .
these further measurements being one, several or all of the following quantities obtained by measurement:
a) speed (n) of the internal combustion engine (10),
b) pressure (eint) in an air supply channel provided for supplying air in the region of an inlet valve for the air, but - seen in the feed direction - in front of this inlet valve,
c) maximum pressure (Pmax) in a combustion chamber (28) of the internal combustion engine (10) immediately after the intake of air into the combustion chamber (28) of the internal combustion engine (10), ...

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren, insbesondere Schiffsdieselmotoren, mittels einer im Abgasstrom des Verbrennungsmotors vorgenommenen Messung.The The invention relates to a method and a device for determining the nitrogen oxide emissions of internal combustion engines, in particular marine diesel engines, by means of a measurement made in the exhaust stream of the internal combustion engine.

Bei herkömmlichen Messungen der Abgase von Schiffsdieselmotoren werden Gasanalysatoren eingesetzt, um den Ausstoß schädlicher Gase systematisch überwachen zu können. Besonders schädlich sind Stickoxidverbindungen (NOx-Verbindungen).Conventional exhaust gas measurements from marine diesel engines use gas analyzers to systematically monitor the emission of harmful gases. Particularly harmful are nitric oxide (NO x compounds).

DE 694 34 476 T2 verwendet einen im Abgasstrom eines Verbrennungsmotors angeordneten NOx-Sensor zur Detektion von Stickoxiden. In diesem NOx-Sensor wird molekularer Sauerstoff nach Aufspaltung von NOx-Verbindungen erzeugt. Ein gemessener Sauerstoffionenstrom liefert ein Maß der Konzentration von NOx-Verbindungen in der Umgebung des NOx-Sensors. Ein ggf. zusätzlich im Abgasstrom angeordneter Sauerstoffsensor kann einen Korrekturwert zur Korrektur des Ergebnisses der Messung liefern. DE 694 34 476 T2 uses a arranged in the exhaust stream of an internal combustion engine NOx sensor for the detection of nitrogen oxides. In this NOx sensor, molecular oxygen is generated after decomposition of NOx compounds. A measured oxygen ion current provides a measure of the concentration of NOx compounds in the vicinity of the NOx sensor. An optionally additionally arranged in the exhaust gas flow oxygen sensor can provide a correction value for correcting the result of the measurement.

Aus DE 198 01 625 A1 ist bekannt, eine sauerstoffempfindliche Lambdasonde im Abgasstrom eines Verbrennungsmotors hinter einem Katalysator anzuordnen und aus einem Zeitverzug zwischen einer Beeinflussung von Abgasen vor dem Katalysator und einer mittels der Lambdasonde detektierten Reaktion hinter dem Katalysator die NOx-Speicherfähigkeit des Katalysators zu beurteilen.Out DE 198 01 625 A1 It is known to arrange an oxygen-sensitive lambda probe in the exhaust gas flow of an internal combustion engine behind a catalytic converter and to judge the NOx storage capacity of the catalytic converter from a time delay between an influence of exhaust gases upstream of the catalytic converter and a reaction detected behind the catalytic converter by means of the lambda probe.

Aus DE 198 46 487 C5 ist bekannt, wenigstens eine Messsonde in einem Katalysatorsystem bzw. an einem Katalysatorausgang vorzusehen, wobei mittels dieser Messsonde eine Momentankonzentration mehrerer Gasbestandteile messbar ist. Messwerte dieser Messsonde dienen zur Regelung einer NH3-Zufuhr, um sowohl einen NH3- als auch einen NO-Ausstoß aus dem Katalysatorsystem zu minimieren.Out DE 198 46 487 C5 It is known to provide at least one measuring probe in a catalyst system or at a catalyst outlet, wherein an instantaneous concentration of a plurality of gas constituents can be measured by means of this measuring probe. Measurements of this probe are used to control NH 3 feed to minimize both NH 3 and NO emissions from the catalyst system.

DE 198 59 176 C2 ordnet wiederum eine Lambdasonde im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine an und zeigt ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit der Lambdasonde. DE 198 59 176 C2 in turn arranges a lambda probe in the exhaust tract of an internal combustion engine and shows a method for checking the operability of the lambda probe.

DE 103 21 984 A1 zeigt einen Regler zum Regeln der Elemententemperatur eines Abgassensors und ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Temperatur eines in dem Abgassensor vorgesehenen Elements. DE 103 21 984 A1 shows a controller for controlling the element temperature of an exhaust gas sensor and a method for controlling a temperature of an element provided in the exhaust gas sensor.

Schließlich ist aus DE 698 15 256 T2 eine Vorrichtung und eine Methode zur Bestimmung des Betriebszustands eines NOx-Okklusionskatalysators bekannt, wobei die Vorrichtung einen NOx-Fühler zur Messung von NOx aufweist und eine Sauerstoffkonzentration unter Verwendung dieses NOx-Fühlers detektiert werden kann. Weitere Sauerstofffühler können zur Korrektur von Detektionsergebnissen vorgesehen sein.Finally is off DE 698 15 256 T2 a device and a method for determining the operating state of a NOx occlusion catalyst, the device having a NOx sensor for measuring NOx and an oxygen concentration can be detected using this NOx sensor. Other oxygen sensors may be provided to correct detection results.

Der Nachteil der herkömmlicherweise verwendeten Gasanalysatoren besteht darin, dass diese teuer sind und nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisen. Üblicherweise müssen derartige Gasanalysatoren jährlich ersetzt werden, um korrekte Messergebnisse zu erhalten.Of the Disadvantage of conventionally used gas analyzers is that they are expensive and have a limited lifespan. Usually, such Gas analyzers annually be replaced to obtain correct measurement results.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstigere zuverlässige Messung von Stickoxiden im Abgas von Verbrennungsmotoren bereitzustellen.Of the Invention is therefore based on the object, a cost-effective reliable To provide measurement of nitrogen oxides in the exhaust gas of internal combustion engines.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung gemäß Anspruch 8.The Invention solves This object with the features of a method according to claim 1 and a device according to claim 8th.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren, insbesondere Schiffsdieselmotoren, mittels einer Messung im Abgasstrom des Verbrennungsmotors wird im Abgasstrom der Sauerstoffgehalt mittels einer Lambdasonde bestimmt und der von der Lambdasonde erhaltene Messwert mit einer den durch Messung erhaltenen Brennstoffverbrauch angegebenden Größe und einem oder mehreren Messwerten verknüpft, wobei aus der Verknüpfung dieser Messwerte der Stickoxidausstoß errechnet wird, und wobei diese weiteren Messwerte eine mehrere oder alle der folgenden durch Messung erhaltenen Größen sind:

  • – Drehzahl des Verbrennungsmotors,
  • – Druck in einem zum Zuführen von Luft vorgesehenen Luftzufuhrkanal im Bereich eines Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen, vor diesem Einlassventil,
  • – maximaler Druck in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors unmittelbar nach dem Einlass der Luft in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors,
  • – Kompressionsdruck in der Brennkammer, gemessen beim Erreichen des oberen Totpunkts eines der Brennkammer zugeordneten Kolbens, insbesondere während eines zeitweiligen Abschaltens des zugeordneten Zylinders,
  • – Temperatur des Abgases im Bereich des Auslassventils der Brennkammer, jedoch – in Richtung des Abgasstromes gesehen – hinter der Brennkammer,
  • – Temperatur der Luft im Luftzufuhrkanal im Bereich des Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor dem Einlassventil.
In a method according to the invention for determining the nitrogen oxide output of internal combustion engines, in particular marine diesel engines, by means of a measurement in the exhaust gas stream of the internal combustion engine, the oxygen content in the exhaust gas flow is determined by means of a lambda probe and the measured value obtained from the lambda probe with a quantity indicative of the fuel consumption obtained by measurement and one or more Linked from the combination of these measured values, the nitrogen oxide output, and wherein these further measured values are one or more of the following values obtained by measurement:
  • - speed of the internal combustion engine,
  • Pressure in an air supply channel provided for supplying air in the region of an inlet valve for the air, but, viewed in the feed direction, upstream of this inlet valve,
  • Maximum pressure in a combustion chamber of the internal combustion engine immediately after the inlet of the air into a combustion chamber of the internal combustion engine,
  • Compression pressure in the combustion chamber, measured on reaching the top dead center of a piston associated with the combustion chamber, in particular during a temporary shutdown of the associated cylinder,
  • Temperature of the exhaust gas in the region of the outlet valve of the combustion chamber, but viewed in the direction of the exhaust gas flow, behind the combustion chamber,
  • - Temperature of the air in the air supply duct in the area of the inlet valve for the air, but - seen in the supply direction - in front of the inlet valve.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zur Bestimmung des Stickoxidausstolies von Verbrennungsmotoren, insbesondere Schiffsdieselmotoren, mittels einer im Abgasweg des Verbrennungsmotors angeordneten Messeinrichtung weist die Messeinrichtung eine Lambdasonde zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts im Abgasstrom auf. Die Vorrichtung zur Bestimmung des Stickoxidausstoßes weist ferner einen Brennstoffdurchflussmesser zur Erfassung des Brennstoffverbrauchs und einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung weiterer Messwerte und eine Rechnereinheit zur Verknüpfung des von der Lambdasonde und dem bzw. den Sensoren erfassten weiteren Messwerten und zur Berechnung des Stickoxidausstoßes auf, wobei die Vorrichtung einen, mehrere oder alle der folgenden weiteren Sensoren bzw. Messfühler aufweist, mittels denen weiteren Messwerte erfassbar sind:

  • – einen Drehzahlmesser zur Erfassung der Drehzahl des Verbrennungsmotors,
  • – einen Drucksensor zur Erfassung des Drucks in einem zur Zuführung der Luft vorgesehenen Luftzufuhrkanal, der im Bereich eines Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor dem Einlassventil, angeordnet ist,
  • – einen im Bereich einer Brennkammer des Verbrennungsmotors angeordneten Indikator und/oder Drucksensor zur Erfassung des maximalen Druckes in der Brennkammer nach Einlass der Luft in der Brennkammer und/oder zur Erfassung des Kompressionsdruckes in der Brennkammer bei Erreichung des oberen Totpunktes des der Brennkammer zugeordneten Kolbens,
  • – einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Abgases im Bereich eines Auslassventils der Brennkammer, jedoch – in Richtung des Abgasstromes gesehen – hinter der Brennkammer,
  • – einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur der Luft im Luftzufuhrkanals im Bereich des Einlassventils für das Brennstoffgemisch, jedoch
  • – in Zufuhrrichtung gesehen – vor dem Einlassventil.
In a device according to the invention for carrying out the method for determining the nitrogen oxide emissions of internal combustion engines, in particular marine diesel engines, by means of a measuring device arranged in the exhaust path of the internal combustion engine, the measuring device has a lambda probe for determining the oxygen content in the exhaust gas stream. The apparatus for determining the nitrogen oxide output further comprises a fuel flow meter for detecting the fuel consumption and one or more sensors for acquiring further measured values and a computer unit for linking the further measured values detected by the lambda probe and the sensor (s) and for calculating the nitrogen oxide output, wherein the Device one, several or all of the following further sensors or probes, by means of which further measured values can be detected:
  • A tachometer for detecting the rotational speed of the internal combustion engine,
  • A pressure sensor for detecting the pressure in an air supply channel provided for the supply of air, which is arranged in the region of an inlet valve for the air, but in front of the inlet valve, viewed in the feed direction,
  • An indicator and / or pressure sensor arranged in the region of a combustion chamber of the internal combustion engine for detecting the maximum pressure in the combustion chamber after intake of the air in the combustion chamber and / or for detecting the compression pressure in the combustion chamber when the top dead center of the piston associated with the combustion chamber is reached,
  • A temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas in the region of an exhaust valve of the combustion chamber, but viewed in the direction of the exhaust gas flow, behind the combustion chamber,
  • A temperature sensor for detecting the temperature of the air in the air supply duct in the region of the inlet valve for the fuel mixture, however
  • - seen in the feed direction - before the inlet valve.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine kostengünstige und zuverlässige Ermittlung des Stickoxidausstoßes, insbesondere von Schiffsdieselmotoren, indem sie herkömmliche teure Gasanalysatoren vermeidet. Der Einsatz einer Lambdasonde zur Messung des Sauerstoffgehalts im Abgasstrom und zur Errechnung des Stickoxidausstoßes ist wartungsfrei oder zumindest wartungsarm. Die Messung mittels einer Lambdasonde ist bei beliebigen atmosphärischen Be dingungen und beliebigen Regimes im Betrieb derartiger Verbrennungsmotoren möglich.The Solution according to the invention allows a inexpensive and reliable Determination of nitrogen oxide emissions, in particular of marine diesel engines, using conventional avoids expensive gas analyzers. The use of a lambda probe for measurement the oxygen content in the exhaust stream and for calculating the nitrogen oxide output is Maintenance-free or at least low maintenance. The measurement by means of a Lambda probe is at any atmospheric conditions and any Regimes in the operation of such internal combustion engines possible.

Vorteilhafterweise ermittelt die Lambdasonde den Gehalt molekularen Sauerstoffs (O2). Aus dem ermittelten Gehalt des molekularen Sauerstoffs kann unter Berücksichtigung der den Brennstoffverbrauch angegebend Größe und einer mehrerer weiterer Größen die Anzahl wirksamer Zusammenstöße von O2 und N2-Molekülen, d. h. molekularem Sauerstoff und Stickstoff, insbesondere in sog. lokalen Zonen innerhalb der Brennkammern des Verbrennungsmotors berechnet werden, um daraus die Konzentration bzw. Menge von Stickoxiden zu ermitteln.Advantageously, the lambda probe determines the content of molecular oxygen (O 2 ). From the determined content of the molecular oxygen, taking into account the fuel consumption indicative size and one of several other sizes, the number of effective collisions of O 2 and N 2 molecules, ie molecular oxygen and nitrogen, especially in so-called. Local zones within the combustion chambers of the engine be calculated to determine the concentration or amount of nitrogen oxides.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Stickoxidausstoß in vorbestimmten zeitlichen Abständen oder kontinuierlich bestimmt. Vorteilhafterweise ist hierzu ein Taktgeber zur Bestimmung eines Taktes zum Anstoßen wiederholter Messungen mit der Lambdasonde und dem bzw. den Sensoren und zum Durchführen wiederholter Verknüpfung der somit erhaltenen Messwerte und wiederholter Berechnung des Stickoxidausstoßes mit diesem Takt vorgesehen. Auf diese Weise lässt sich eine permanente Überwachung des Stickoxidausstoßes während des Betriebs eines Verbrennungsmotors erzielen.at an advantageous embodiment the invention, the nitrogen oxide emissions in predetermined time intervals or continuously determined. Advantageously, this is a Clock for determining a clock for initiating repeated measurements with the lambda probe and the sensor (s) and performing repeated shortcut the thus obtained measured values and repeated calculation of the nitrogen oxide output with this Clock provided. This allows for permanent monitoring of nitrogen oxide emissions while achieve the operation of an internal combustion engine.

Bei einer vorteilhaften Ausführung wird der errechnete Stickoxidausstoß auf eine Veränderung seines Wertes über einen vorbestimmten Grenzwert hinaus überwacht und bei Erreichen dieses Grenzwertes eine Warnmeldung ausgegeben. Vorteilhafterweise ist hierzu ein Signalgeber, insbesondere akustischer und/oder optischer Signalgeber zur Ausgabe einer Warnmeldung vorgesehen, wenn der errechnete Stickoxidausstoß den Grenzwert erreicht. Auf diese Weise lässt sich eine permanente Diagnose des Verbrennungsmotors einrichten. Sobald der Stickoxidausstoß den Grenzwert erreicht, können Wartungsmaßnahmen des Motors eingeleitet werden. Auf diese Weise lässt sich der Kraftstoffverbrauch des Motors reduzieren und die Lebensdauer verlängern. Ferner können etwaige Schäden frühzeitig erkannt und geeignete Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden.at an advantageous embodiment the calculated nitrogen oxide output is on a change of his Value over monitors a predetermined limit and on reaching this limit issued a warning message. advantageously, For this purpose, a signal generator, in particular acoustic and / or optical Signaling device provided for issuing a warning message when the calculated Nitric oxide emissions the Limit reached. This allows a permanent diagnosis set up the internal combustion engine. Once the nitrogen oxide emissions the limit achieved, can maintenance be initiated of the engine. In this way you can reduce fuel consumption reduce the engine and extend the life. Furthermore, any damage early detected and appropriate repair measures are initiated.

Bei einer weiteren Ausführung wird der errechnete Stickoxidausstoß aufgezeichnet und/oder abgespeichert. Entsprechende Mittel sind bei einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, wie bspw. ein Messwertschreiber und/oder Datenspeicher, zum Aufzeichnen bzw. Abspeichern der errechneten Stickoxidwerte. Auf diese Weise kann der Stickoxidausstoß während des Betriebs des Verbrennungsmotors, bspw. des Betriebs eines Schiffes, dokumentiert und als Nachweis der Luftreinhaltung verwendet werden.at another embodiment the calculated nitrogen oxide output is recorded and / or stored. Corresponding means are provided in a preferred embodiment, such as, for example, a measured value recorder and / or data memory for recording or storing the calculated nitrogen oxide values. In this way can the nitrogen oxide emissions during the Operation of the internal combustion engine, for example the operation of a ship, documented and used as proof of air pollution control.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der errechnete Stickoxidausstoß auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt. Eine derartige Anzeige dient der permanenten visuellen Überwachung. Sie ist eine kostengünstige Lösung, um den er mittelten Stickoxidausstoß dem Bedienpersonal des Verbrennungsmotors mitzuteilen.In a further advantageous embodiment, the calculated nitrogen oxide output is displayed on a display device. Such a display is for permanent visual monitoring. It is a cost-effective solution that he averaged Nitrogen emissions to the operating staff of the internal combustion engine to communicate.

Bei dem Indikator zur Erfassung des Druckes in der Brennkammer handelt es sich vorteilhafterweise um ein Gerät zum Ermitteln des Druckverlaufs in dieser Brennkammer, bspw. um ein Gerät zum Schreiben eines vom Hub des zugeordneten Kolbens abhängigen Druckdiagramms. Aus diesem Druckdiagramm lasssen sich dann in einfacher Weise der maximale Druck in der Brennkammer und/oder der Kompressionsdruck in der Brennkammer ablesen.at the indicator for detecting the pressure in the combustion chamber acts it is advantageously a device for determining the pressure curve in this combustion chamber, for example, a device for writing a from the hub dependent of the associated piston Pressure diagram. From this pressure diagram can then be easier Way the maximum pressure in the combustion chamber and / or the compression pressure read in the combustion chamber.

Durch Messung dieser Größen bzw. durch Bereitstellung der genannten Sensoren werden diejenigen Größen bereitgestellt, mittels denen eine zuverlässige Berechnung des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren durchgeführt werden kann.By Measurement of these quantities or by providing said sensors, those quantities are provided by means of which a reliable Calculation of nitrogen oxide emissions performed by internal combustion engines can be.

Der im Bereich der Brennkammer angeordnete Drucksensor kann entweder ein oder zwei Sensorelemente aufweisen, wobei ggf. ein erstes Sensorelement zur Erfassung des maximalen Druckes in der Brennkammer nach Einlass des Brennstoffgemisches in die Brennkammer und ein zweites Sensorelement zur Erfassung des Kompressionsdruckes in der Brennkammer bei Erreichung des oberen Totpunktes des der Brennkammer zugeordneten Kolbens, aufweist.Of the arranged in the combustion chamber pressure sensor can either Have one or two sensor elements, where appropriate, a first sensor element for detecting the maximum pressure in the combustion chamber after intake of the fuel mixture into the combustion chamber and a second sensor element to detect the compression pressure in the combustion chamber when reached the top dead center of the piston associated with the combustion chamber, having.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den anhand der beigefügten Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigt:Further yield advantageous embodiments from the dependent claims as well as from the attached Drawing closer explained Embodiments. In the drawing shows:

1 eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Stickoxidausstoßes des Verbrennungsmotors, einschl. mehrerer Sensoren und einer Rechnereinheit zur Auswertung der mit den Sensoren gewonnenen Messwerte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 a schematic view of an internal combustion engine with a device for determining the nitrogen oxide output of the internal combustion engine, including a plurality of sensors and a computer unit for evaluating the measured values obtained with the sensors according to an embodiment of the invention.

1 zeigt einen als Schiffsdieselmotor 10 ausgebildeten Verbrennungsmotor. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Schiffsdieselmotoren beschränkt. Verbrennungsmotoren im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung umfassen auch Schiffsverbrennungsmotoren und Viertaktmotoren im Allgemeinen sowie Schiffsviertaktmotoren im Speziellen. 1 shows one as a marine diesel engine 10 trained internal combustion engine. However, the invention is not limited to such marine diesel engines. Internal combustion engines in the context of the present invention also include marine and four-cycle engines in general, and marine four-cycle engines in particular.

Der Motor 10 weist sechs schematisch dargestellte Zylinder 12 auf. Jeder Zylinder 12 ist mit einem Zufuhrkanal 14 zum Zuführen von mittels einem Luftkühler 16 gekühlter Luft zur Durchführung einer Verbrennung von mittels einer Treibstoffleitung 18 zugeführten Treibstoff verbunden. Beispielsweise wird als Treibstoff Dieselöl oder Schweröl verwendet, wie es herkömmlicherweise beim Betrieb von Schiffsmotoren verwendet wird.The motor 10 has six cylinders shown schematically 12 on. Every cylinder 12 is with a feed channel 14 for supplying by means of an air cooler 16 cooled air for carrying out combustion by means of a fuel line 18 supplied fuel connected. For example, the fuel used is diesel oil or heavy oil, as is conventionally used in the operation of marine engines.

In der Treibstoffleitung 18 befindet sich ein Durchflussmesser 20 zur Ermittlung des Treibstoffverbrauchs B.In the fuel line 18 there is a flowmeter 20 for determining the fuel consumption B.

Ferner ist jeder Zylinder 12 mit einem Abgaskanal 22 verbunden, welcher unter Zwischenschaltung weiterer Motorkomponenten 24 mit einem weiteren Abgaskanal 26 in Verbindung steht.Furthermore, every cylinder 12 with an exhaust duct 22 connected, which with the interposition of other engine components 24 with another exhaust channel 26 communicates.

Im Abgaskanal 26 ist eine Lambdasonde 27 angeordnet, mittels der der Gehalt von molekularem Sauerstoff (O2) im Abgasstrom ermittelt werden kann.In the exhaust duct 26 is a lambda sensor 27 arranged, by means of which the content of molecular oxygen (O 2 ) can be determined in the exhaust stream.

Der Zufuhrkanal 14 ist mittels jeweils wenigstens eines Einlassventils mit jedem der Zylinder 12 verbunden. In entsprechender Weise ist der Abgaskanal 22 mit wenigstens jeweils einem Auslassventil mit der Brennkammer 28 jedes Zylinders 12 verbunden.The feed channel 14 is by means of at least one inlet valve with each of the cylinders 12 connected. Correspondingly, the exhaust duct 22 with at least one outlet valve each with the combustion chamber 28 every cylinder 12 connected.

Im Zufuhrkanal 14 ist ein Drucksensor 30 angeordnet zur Erfassung eines Druckes Pint in dem Zufuhrkanal 14. Dieser Drucksensor 30 ist im Bereich eines Einlassventils zum zugeordneten Zylinder 12 zur Zufuhr der Luft vorgesehen, jedoch – in Zufuhrrichtung betrachtet – vor diesem Einlassventil.In the feed channel 14 is a pressure sensor 30 arranged to detect a pressure pint in the feed channel 14 , This pressure sensor 30 is in the range of an intake valve to the associated cylinder 12 provided for the supply of air, but - viewed in the feed direction - before this intake valve.

Ferner ist im Bereich des Drucksensors 30 ein Temperatursensor 32 vorgesehen zur Messung der Temperatur Tint im Zufuhrkanal 14. Dieser Temperatursensor 32 ist ebenfalls im Bereich des Einlassventils zum zugeordneten Zylinder 12 vorgesehen und zwar – in Zufuhrrichtung betrachtet – vor dem Einlassventil.Furthermore, in the area of the pressure sensor 30 a temperature sensor 32 provided for measuring the temperature Tint in the feed channel 14 , This temperature sensor 32 is also in the range of the inlet valve to the associated cylinder 12 provided and - viewed in the feed direction - before the inlet valve.

Ein weiterer Temperatursensor 34 ist im Abgaskanal 22 angeordnet und zwar im Bereich des Auslassventils des zugeordneten Zylinders 12 – in Richtung des Abgasstromes betrachtet – hinter der Brennkammer 28 des entsprechenden Zylinders 12. Dieser Temperatursensor 34 misst die Temperatur Tg der Abgase im Abgaskanal 22.Another temperature sensor 34 is in the exhaust duct 22 arranged in the region of the outlet valve of the associated cylinder 12 - viewed in the direction of the exhaust stream - behind the combustion chamber 28 the corresponding cylinder 12 , This temperature sensor 34 measures the temperature Tg of the exhaust gases in the exhaust duct 22 ,

Innerhalb der Brennkammer 28 bzw. in einem Bereich der Brennkammer 28 der pneumatisch mit der Brennkammer 28 verbunden ist, befindet sich ein Drucksensor 36 zur Erfassung des Druckes innerhalb der Brennkammer 28. Mittels dieses Drucksensors 36 wird einerseits der maximale Druck Pmax in der Brennkammer nach Einlass des Brennstoffgemisches in die Brennkammer 28 erfasst. Andererseits wird mittels des Drucksensors 36 auch der Kompressionsdruck Pc in der Brennkammer 28 bei Erreichung des oberen Totpunktes des dieser Brennkammer 28 zugeordneten Kolbens erfasst.Inside the combustion chamber 28 or in a region of the combustion chamber 28 the pneumatic with the combustion chamber 28 is connected, there is a pressure sensor 36 for detecting the pressure within the combustion chamber 28 , By means of this pressure sensor 36 on the one hand, the maximum pressure Pmax in the combustion chamber after the inlet of the fuel mixture in the combustion chamber 28 detected. On the other hand, by means of the pressure sensor 36 also the compression pressure Pc in the combustion chamber 28 upon reaching the top dead center of this combustion chamber 28 detected piston detected.

Statt eines Drucksensors 26 können auch zwei Drucksensoren vorgesehen sein, um die genannten Drücke Pmax und Pc zu messen bzw. es kann ein Drucksen sor mit zwei Sensorelementen verwendet werden, wobei ein erstes Sensorelement zur Erfassung des Druckes Pmax und ein zweites Sensorelement zum Erfassen des Druckes Pc eingesetzt wird.Instead of a pressure sensor 26 can also two pressure sensors may be provided to measure said pressures Pmax and Pc, or a pressure sensor having two sensor elements may be used, a first sensor element for detecting the pressure Pmax and a second sensor element for detecting the pressure Pc being used.

Statt des Drucksensors 26 bzw. zweier Drucksensoren ist bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ein Indikator vorgesehen, d. h. ein Gerät, mit dem der Druckverlauf in einem Zylinder aufgezeichnet werden kann. Ein derartiger Indikator ist über eine entsprechende Druckleitung mit dem Druck in der Brennkammer verbindbar. Diese Druckleitung weist einen sog. Indikatorhahn auf. Durch ein Öffnen dieses Indikatorhahnes wird der Druck der Brennkammer dem Indikator zugeführt. Alternativ kann mit diesem Indikatorhahn der Druck von der Brennkammer zum Indikator abgesperrt werden. Vorteilhafterweise wird der Indikator jeweils nur zur Messung an diesen Indikatorhahn angeschlossen. Für eine Messung des Kompressionsdruckes des jeweiligen Zylinders wird der jeweilige Zylinder abgeschaltet. Diese Abschaltung kann bspw. durch Unterbrechung der Treibstoffzufuhr und/oder durch eine Verhinderung der Zündung des Treibstoffgemisches erfolgen.Instead of the pressure sensor 26 or two pressure sensors, an indicator is provided in an alternative embodiment, ie a device with which the pressure profile can be recorded in a cylinder. Such an indicator can be connected via a corresponding pressure line with the pressure in the combustion chamber. This pressure line has a so-called indicator cock. By opening this indicator cock, the pressure of the combustion chamber is supplied to the indicator. Alternatively, the pressure from the combustion chamber to the indicator can be shut off with this indicator cock. Advantageously, the indicator is connected in each case only for the measurement of this indicator cock. For a measurement of the compression pressure of the respective cylinder of the respective cylinder is turned off. This shutdown can be done, for example, by interrupting the fuel supply and / or by preventing the ignition of the fuel mixture.

An dem Motor 10 befindet sich ferner ein Drehzahlmesser 38 zur Messung der Motordrehzahl n.At the engine 10 There is also a tachometer 38 for measuring the engine speed n.

Die Lambdasonde 27, der Durchflussmesser 20, der Drucksensor 30, der Temperatursensor 32 sowie der Temperatursensor 34, der Drucksensor 36 und der Drehzahlmesser 38 sind jeweils über eine Signalleitung mit einer Rechnereinheit 40 verbunden. Die Rechnereinheit 40 verknüpft die Messwerte der Lambdasonde sowie der Sensoren und errechnet aus diesen Werten den Stickoxidausstoß im Abgaskanal 26. Der errechnete Stickoxidausstoß wird als Wert in einer Anzeigevorrichtung 42, bspw. einem Bildschirm oder dergleichen, angezeigt. Ferner wird der errechnete Stickoxidausstoßwert in einem Datenspeicher 44 kontinuierlich abgespeichert und der entsprechende Verlauf der errechneten Stickoxidwerte mittels eines Messwertschreibers 46 bzw. eines Druckers aufgezeichnet.The lambda probe 27 , the flow meter 20 , the pressure sensor 30 , the temperature sensor 32 as well as the temperature sensor 34 , the pressure sensor 36 and the tachometer 38 are each via a signal line with a computer unit 40 connected. The computer unit 40 links the measured values of the lambda probe and the sensors and calculates the nitrogen oxide output in the exhaust duct from these values 26 , The calculated nitrogen oxide output is expressed as a value in a display device 42 , eg a screen or the like. Further, the calculated nitrogen oxide ejection value is stored in a data memory 44 continuously stored and the corresponding course of the calculated nitrogen oxide values by means of a data recorder 46 or a printer.

Der Stickoxidwert wird kontinuierlich bzw. in kurzen zeitlichen Abständen gemessen. Hierzu weist die Rechnereinheit 40 einen Taktgeber auf, der in regelmäßigen Abständen die Messungen und die Verarbeitung der gewonnenen Messwertdaten anstößt.The nitrogen oxide value is measured continuously or at short time intervals. For this purpose, the computer unit 40 a timer that periodically initiates the measurements and processing of the acquired measurement data.

Der mittels der Rechnereinheit 40 erhaltene Stickoxidwert wird permanent mit einem vordefinierten Grenzwert verglichen. Sobald der Grenzwert erreicht wird, wird ein akustisches Warnsignal über einen akustischen Signalgeber 48, bspw. einen Lautsprecher oder ein optisches Signal über einen optischen Signalgeber 50, bspw. ein Warnlicht, ausgegeben, um dem Bedienpersonal des Motors 10 anzuzeigen, dass entweder der Motor 10 gewartet werden muss oder ein reparaturbedürftiger Defekt vorliegt.The by means of the computer unit 40 The nitrogen oxide value obtained is permanently compared with a predefined limit value. Once the limit is reached, an audible warning will sound through an audible beeper 48 , For example, a speaker or an optical signal via an optical signal transmitter 50 , For example, a warning light, issued to the operator of the engine 10 indicate that either the engine 10 must be serviced or there is a defect in need of repair.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf einfach Weise der Stickoxidausstoß bei einem Schiffsdieselmotor 10 überwacht werden. Die Messung im Abgasstrom mittels einer Lambdasonde liefert auf kostengünstige Weise zuverlässige Werte, die durch Verknüpfung mit weiteren Messwerten eine zuverlässige Aussage über die Entstehung von Stickoxiden im Abgasstrom ableiten lässt.By means of the device according to the invention can in a simple way the nitrogen oxide emissions in a marine diesel engine 10 be monitored. The measurement in the exhaust gas flow by means of a lambda probe provides reliable values in a cost-effective manner, which, by linking with other measured values, gives a reliable indication of the formation of nitrogen oxides in the exhaust gas flow.

Claims (14)

Verfahren zum Bestimmen des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren (10), insbesondere Schiffsdieselmotoren, mittels einer Messung im Abgasstrom des Verbrennungsmotors, wobei im Abgasstrom der Sauerstoffgehalt bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt im Abgasstrom mittels einer Lambdasonde (27) bestimmt, der von der Lambdasonde (27) erhaltene Messwert mit einer den durch Messung erhaltenen Brennstoffverbrauch (B) angebenden Größe und einem oder mehreren weiteren Messwerten verknüpft und aus der Verknüpfung dieser Messwerte der Stickoxidausstoß errechnet wird, wobei diese weiteren Messwerte eine, mehrere oder alle der folgenden durch Messung erhaltenen Größen sind: a) Drehzahl (n) des Verbrennungsmotors (10), b) Druck (eint) in einem zum Zuführen von Luft vorgesehenen Luftzufuhrkanal im Bereich eines Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor diesem Einlassventil, c) maximaler Druck (Pmax) in einer Brennkammer (28) des Verbrennungsmotors (10) unmittelbar nach dem Einlass der Luft in die Brennkammer (28) des Verbrennungsmotors (10), d) Kompressionsdruck (Pc) in der Brennkammer (28), gemessen beim Erreichen des oberen Totpunktes eines der Brennkammer (28) zugeordneten Kolbens, e) Temperatur (Tg) des Abgases im Bereich eines Auslassventils der Brennkammer (28), jedoch – in Richtung des Abgasstromes gesehen – hinter der Brennkammer (28), f) Temperatur (Tint) der Luft im Luftzufuhrkanal im Bereich des Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor dem Einlassventil.Method for determining the nitrogen oxide output of internal combustion engines ( 10 ), in particular marine diesel engines, by means of a measurement in the exhaust gas flow of the internal combustion engine, wherein the oxygen content is determined in the exhaust gas stream, characterized in that the oxygen content in the exhaust gas stream by means of a lambda probe ( 27 ) determined by the lambda probe ( 27 ) and one or more further measured values and from the combination of these measured values the nitrogen oxide output is calculated, these further measured values being one, several or all of the following quantities obtained by measurement: a) speed (n) of the internal combustion engine ( 10 b) pressure (eint) in an air supply channel provided for supplying air in the region of an inlet valve for the air, but - seen in the supply direction - in front of this inlet valve, c) maximum pressure (Pmax) in a combustion chamber ( 28 ) of the internal combustion engine ( 10 ) immediately after the intake of air into the combustion chamber ( 28 ) of the internal combustion engine ( 10 ), d) Compression pressure (Pc) in the combustion chamber ( 28 ), measured at the top dead center of one of the combustion chamber ( 28 e) temperature (Tg) of the exhaust gas in the region of an exhaust valve of the combustion chamber ( 28 ), but - seen in the direction of the exhaust stream - behind the combustion chamber ( 28 ), f) Temperature (Tint) of the air in the air supply duct in the region of the inlet valve for the air, but - seen in the feed direction - before the inlet valve. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt der Gehalt des molekularen Sauerstoffs im Abgas ist.Method according to claim 1, characterized in that that the oxygen content of the content of molecular oxygen is in the exhaust. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxidausstoß in vorbestimmten zeitlichen Abständen oder kontinuierlich bestimmt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the nitrogen oxide output is determined at predetermined time intervals or continuously. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der errechnete Stickoxidausstoß auf eine Veränderung seines Wertes über einen vorbestimmten Grenzwert hinaus überwacht wird und bei Erreichen dieses Grenzwertes eine Warnmeldung ausgegeben wird.Method according to claim 3, characterized that the calculated nitrogen oxide output on a change of its value is monitored beyond a predetermined limit and upon reaching this limit value is issued a warning message. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der errechnete Stickoxidausstoß aufgezeichnet und/oder abgespeichert wird.Method according to claim 3 or 4, characterized that the calculated nitrogen oxide emissions recorded and / or stored becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der errechnete Stickoxidausstoß auf einer Anzeigevorrichtung (42) angezeigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculated nitrogen oxide output on a display device ( 42 ) is shown. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionsdruck (Pc) bei abgeschaltetem Zylinder gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the compression pressure (Pc) when switched off Cylinder is measured. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren (10), insbesondere Schiffsdieselmotoren, gemäß Anspruch 1, mittels einer im Abgasweg (22, 26) des Verbrennungsmotors angeordneten Messeinrichtung (27), wobei mittels der Messeinrichtung (27) der Sauerstoffgehalt im Abgasstrom bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Lambdasonde (27) zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts im Abgasstrom aufweist und dass die Vorrichtung einen Brennstoffdurchflussmesser (20) zur Erfassung des Brennstoffverbrauchs (B) und einen oder mehrere weitere Sensoren (30, 32, 34, 36, 38) zur Erfassung weiterer Messwerte und eine Rechnereinheit (40) zur Verknüpfung des von der Lambdasonde (27) und den Sensoren (20, 30, 32, 34, 36, 38) erfassten Messwerten und zur Berechnung des Stickoxidausstoßes aufweist, wobei die Vorrichtung einen, mehrere oder alle der folgenden weiteren Sensoren bzw. Messfühler aufweist, mittels denen diese weiteren Messwerte erfassbar sind: a) einen Drehzahlmesser (38) zur Erfassung der Drehzahl (n) des Verbrennungsmotors, b) einen Drucksensor (30) zur Erfassung des Druckes (eint) in einem zur Zuführung von Luft vorgesehenen Luftzufuhrkanal (14), der im Bereich des Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor dem Einlassventil, angeordnet ist, c) einen im Bereich einer Brennkammer (28) des Verbrennungsmotors (10) angeordneten Indikator und/oder Drucksensor (36) zur Erfassung des maximalen Druckes (Pmax) in der Brennkammer nach Einlass der Luft in die Brennkammer (28) und/oder zur Erfassung des Kompressionsdruckes (Pc) in der Brennkammer (28) bei Erreichung des oberen Totpunktes eines der Brennkammer (28) zugeordneten Kolbens, d) einen Temperatursensor (34) zur Erfassung der Temperatur (Tg) des Abgases im Bereich eines Auslassventils der Brennkammer (28), jedoch – in Richtung des Abgasstromes gesehen – hinter der Brennkammer (28), e) einen Temperatursensor (32) zur Erfassung der Temperatur (Tint) der Luft im Luftzufuhrkanal im Bereich des Einlassventils für die Luft, jedoch – in Zufuhrrichtung gesehen – vor dem Einlassventil.Device for carrying out the method for determining the nitrogen oxide output of internal combustion engines ( 10 ), in particular marine diesel engines, according to claim 1, by means of a in the exhaust path ( 22 . 26 ) of the internal combustion engine arranged measuring device ( 27 ), whereby by means of the measuring device ( 27 ), the oxygen content in the exhaust gas stream can be determined, characterized in that the measuring device is a lambda probe ( 27 ) for determining the oxygen content in the exhaust stream and that the device comprises a fuel flow meter ( 20 ) for detecting fuel consumption (B) and one or more other sensors ( 30 . 32 . 34 . 36 . 38 ) for acquiring further measured values and a computer unit ( 40 ) for linking the lambda probe ( 27 ) and the sensors ( 20 . 30 . 32 . 34 . 36 . 38 ), wherein the device has one, several or all of the following additional sensors or measuring sensors by means of which these further measured values can be detected: a) a tachometer ( 38 ) for detecting the rotational speed (n) of the internal combustion engine, b) a pressure sensor ( 30 ) for detecting the pressure (eint) in an air supply channel provided for the supply of air ( 14 ), which is arranged in the region of the inlet valve for the air, but - seen in the feed direction - in front of the inlet valve, c) one in the region of a combustion chamber ( 28 ) of the internal combustion engine ( 10 ) arranged indicator and / or pressure sensor ( 36 ) for detecting the maximum pressure (Pmax) in the combustion chamber after intake of the air into the combustion chamber ( 28 ) and / or for detecting the compression pressure (Pc) in the combustion chamber ( 28 ) upon reaching the top dead center of the combustion chamber ( 28 ) associated piston, d) a temperature sensor ( 34 ) for detecting the temperature (Tg) of the exhaust gas in the region of an exhaust valve of the combustion chamber ( 28 ), but - seen in the direction of the exhaust stream - behind the combustion chamber ( 28 ), e) a temperature sensor ( 32 ) for detecting the temperature (Tint) of the air in the air supply passage in the region of the inlet valve for the air, but - seen in the feed direction - before the inlet valve. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Taktgeber zur Bestimmung eines Taktes zum Anstoßen wiederholter Messungen mit der Lambdasonde (27) und dem bzw. den Sensoren (20, 30, 32, 34, 36, 38) und zum Durchführen wiederholter Verknüpfungen der somit erhaltenen Messwerte und wiederholter Berechnungen des Stickoxidausstoßes mit diesem Takt.Apparatus according to claim 8, characterized by a clock for determining a clock for initiating repeated measurements with the lambda probe ( 27 ) and the sensor (s) ( 20 . 30 . 32 . 34 . 36 . 38 ) and to perform repeated links of the thus obtained measured values and repeated calculations of the nitrogen oxide output with this cycle. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen Signalgeber (48, 50), insbesondere akustischen und/oder optischen Signalgeber, zur Ausgabe einer Warnmeldung, wenn der errechnete Stickoxidausstoß einen vorbestimmten Grenzwert erreicht.Apparatus according to claim 8 or 9, characterized by a signal generator ( 48 . 50 ), in particular acoustic and / or optical signal transmitter, for issuing a warning message when the calculated nitrogen oxide output reaches a predetermined limit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch Mittel zum Aufzeichnen und/oder Abspeichern des errechneten Stickoxidausstoßes, insbesondere einen Messwertschreiber (46) und/oder Datenspeicher (44).Device according to one of claims 8 to 10, characterized by means for recording and / or storing the calculated nitrogen oxide output, in particular a measured value recorder ( 46 ) and / or data storage ( 44 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (42) zur Anzeige des errechneten Stickoxidausstoßes.Device according to one of claims 8 to 11, characterized by a display device ( 42 ) to display the calculated nitrogen oxide output. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator ein Gerät zum Ermitteln des Druckverlaufs in der Brennkammer (28) ist, insbesondere zum Schreiben eines von einem Kolbenhub abhängigen Druckdiagramms.Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the indicator comprises a device for determining the pressure curve in the combustion chamber ( 28 ), in particular for writing a piston-stroke-dependent pressure diagram. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bereich der Brennkammer (28) angeordnete Drucksensor (36) zwei Sensorelemente aufweist, nämlich ein erstes Sensorelement zur Erfassung des maximalen Druckes (Pmax) in der Brennkammer (28) nach Einlass von Brennstoff in die Brennkammer (28) und ein zweites Sensorelement zur Erfassung des Kompressionsdruckes (Pc) in der Brennkammer (28) bei Erreichung des oberen Totpunktes des der Brennkammer (28) zugeordneten Kolbens.Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that in the region of the combustion chamber ( 28 ) arranged pressure sensor ( 36 ) has two sensor elements, namely a first sensor element for detecting the maximum pressure (Pmax) in the combustion chamber ( 28 ) after admission of fuel into the combustion chamber ( 28 ) and a second sensor element for detecting the compression pressure (Pc) in the combustion chamber ( 28 ) upon reaching the top dead center of the combustion chamber ( 28 ) associated piston.
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