DE102007010339A1 - Otto- oder Diesel-Gasmotor mit Anpassung an unterschiedliche Gasqualitäten - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Otto- oder Diesel-Gasmotor als Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Regelung der Leistung des Motors.
- Eine derartige Hubkolbenbrennkraftmaschine ist aus der
AT 384 279 B - Es hat sich gezeigt, dass eine Veränderung des Verbrennungs-Luftverhältnisses zur Anpassung an schwankende Gasqualitäten, zum Beispiel Biogas oder Deponiegas, mit Änderungen im CO2-Gehalt nicht ausreicht, da sich auch der Verbrennungsverlauf in den Zylindern der Hubkolbenbrennkraftmaschine ändert. Dies führt insbesondere zu höheren thermischen Belastungen des Motors.
- Es ist zwar allgemein bekannt, zur Vermeidung unzulässig hoher thermischer Belastungen die Motorleistung in Abhängigkeit des CH4-(Methan)-Gehalts zu reduzieren. Dabei wird gedanklich unterstellt, dass sich der CO2-Anteil gleichermaßen mit dem CH4-Anteil ändert, was aber häufig nicht zutrifft.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsbildende Gasmaschine so zu verbessern, dass auch die thermischen Belastungen im Abgassystem einschließlich des Abgasturboladers nicht überschritten werden. Dies soll mit einfachen und kostengünstigen Mitteln dargestellt werden.
- Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung durch eine einstellbare Zündeinrichtung für das Gasgemisch in den Brennräumen der Hubkolbenbrennkraftmaschine, durch eine Einrichtung zur Messung der Temperatur im Abgassystem und eine Verstellung des Zündzeitpunktes in Abhängigkeit von der Temperatur im Abgassystem. Dies kann bei Otto-Gasmaschinen dadurch erfolgen, dass der Zündzeitpunkt verstellt wird, während bei einem Diesel-Gasmotor der Einspritzzeitpunkt entsprechend verstellt wird. Dem erfindungsgemäßen Vorschlag liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Gas mit schlechterer Qualität mit Änderung des CO2-Anteils eine längere Brenndauer, also einen längeren Verbrennungsverlauf aufweist als Gas höherer Qualität. Durch die Verstellung des Zündzeitpunkts besteht die Möglichkeit, den Verbrennungsablauf im Gasmotor zu verändern.
- Ist der Gasmotor mit zumindest einem Abgasturbolader versehen, so ist es zweckmäßig, wenn die Temperaturmessstelle vor Eintritt des Abgases in den Turbolader angeordnet ist, da dieser Bereich des Abgassystems besonders kritisch ist.
- Die Verstellung des Zündzeitpunktes soll in Richtung früh erfolgen, um den Verbrennungsschwerpunkt in den günstigen Bereich zu verschieben. Der Zündzeitpunkt soll dabei so lange nach früh verstellt werden, bis der vorgegebene Temperatur-Sollwert wieder erreicht ist. Da der Zündzeitpunkt motorspezifisch nicht in beliebigen Grenzen nach früh verstellt werden kann, wird bei sich verschlechternder Gasqualität mit Anstieg des CO2-Gehalts eine stufenweise Vorgehensweise vorgeschlagen, wobei der Zündzeitpunkt zunächst so lange nach früh verstellt wird, bis die maximal zulässige Frühverstellung erreicht ist. Reicht diese Verstellung nicht aus, um den Temperatur-Sollwert zu erreichen, wird weiterhin die Leistung so lange reduziert, bis der Temperatur-Sollwert durch Leistungsreduzierung erreicht ist.
- Diese Maßnahmen führen zu einem Optimum von Leistung und Wirkungsgrad bei zulässiger thermischer Belastung.
- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 ein Diagramm, in dem die Gasqualität, der Zündzeitpunkt und die Leistungseinstellung des Gasmotors angegeben sind. - In
1 ist auf der Abszisse die Gasqualität aufgetragen, wobei der Pfeil angibt, dass sich in dieser Richtung die Gasqualität verschlechtert. Auf der linken Ordinate ist der Zündzeitpunkt aufgetragen, wobei hier der ansteigende Pfeil angibt, dass in dieser Richtung der Zündzeitpunkt eine Frühverstellung erfährt. Auf der rechten Ordinate ist die Leistung aufgetragen, wobei der Pfeil dort signalisiert, dass die Leistung in dieser Richtung niedriger wird. - Mit
1 ist der Zündzeitpunktverlauf angegeben, der bei hoher Gasqualität zunächst auf einem vorgegebenen optimalen Wert steht. Verschlechtert sich die Gasqualität und/oder steigt der CO2-Anteil an, so folgt der Verlauf der Zündzeitpunktverstellung nach früh einer Schrägen, die bis zu einer für die Gasmaschine zulässigen Verstellung nach früh verläuft. Ist der maximale Wert für die Frühverstellung er reicht, so folgt keine weitere Verstellung mehr. Verschlechtert sich die Gasqualität weiterhin und der Temperatur-Sollwert ist noch nicht erreicht, so wird gemäß dem mit2 bezeichneten Leistungsverlauf die Leistung ab diesem Punkt zurückgenommen, und zwar so weit, bis die Temperatur im Abgassystem dem Sollwert entspricht. -
- 1
- Zündzeitpunkt-Verlauf
- 2
- Leistungs-Verlauf
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - AT 384279 B [0002]
Claims (5)
- Otto- oder Diesel-Gasmotor als Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Regelung der Leistung des Motors, gekennzeichnet durch eine einstellbare Zündeinrichtung für das Gasgemisch in den Brennräumen der Hubkolbenbrennkraftmaschine, eine Einrichtung zur Messung der Temperatur im Abgassystem und eine Verstellung der Zündeinrichtung in Abhängigkeit der Temperatur im Abgassystem.
- Otto- oder Diesel-Gasmotor mit zumindest einem an das Abgassystem angeschlossenen Abgasturbolader, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Messstelle vor Eintritt des Abgases in den Abgasturbolader angeordnet ist.
- Otto- oder Diesel-Gasmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Zündzeitpunktes nach früh erfolgt.
- Otto- oder Diesel-Gasmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Temperatur im Abgassystem eine Reduzierung der Leistung des Motors erfolgt.
- Otto- oder Diesel-Gasmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung des Temperatur-Sollwertes im Abgassystem zunächst der Zündzeitpunkt nach früh bis zur maximal zulässigen Frühverstellung und anschließend die Reduzierung der Leistung des Gasmotors erfolgt.
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Publications (1)
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- 2007-03-03 DE DE102007010339A patent/DE102007010339A1/de not_active Ceased
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