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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen, bei dem zunächst eine erste Kraftstoffmenge während eines Kompressionstakts der Brennkraftmaschine durch eine erste Voreinspritzung in den Brennraum eingebracht und ein teilhomogenes Vorgemisch gebildet wird. In einem nachfolgenden Schritt wird eine Kraftstoffhauptmenge durch eine Haupteinspritzung in den Brennraum eingebracht und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird mittels Selbstzündung verbrannt.
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Aus der
DE 10 2004 053 748 A1 ist ein Verfahren zum Starten einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen bekannt, bei dem Kraftstoff in drei Teileinspritzungen in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht wird. In einer Voreinspritzung wird eine erste Kraftstoffmenge eingespritzt, wenn sich der Kolben in einem unteren Totpunkt von einem Kompressionshub befindet. Eine Kraftstoffhauptmenge wird in einer Haupteinspritzung in den Brennraum eingebracht, wobei die Haupteinspritzung im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens vorgenommen wird. An die Haupteinspritzung schließt sich unmittelbar eine Nacheinspritzung an, durch die eine bessere Energieumsetzung erzielt werden soll. Durch das Verfahren sollen Verbrennungsaussetzer während einer Kaltstartphase vermieden werden.
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Aus der
JP 2000 192 836 A ist ein weiteres Verfahren zum Starten einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen bekannt, bei dem eine kleine erste Kraftstoffmenge in einen Brennraum eingebracht wird, so dass ein Vorgemisch gebildet wird. Mit Hilfe einer geeigneten Sensorik wird überwacht, ob sich das Vorgemisch entzündet. Die Schritte werden in den folgenden Arbeitszyklen wiederholt, bis eine Selbstentzündung der ersten Kraftstoffmenge festgestellt wird. Anschließend wird eine Kraftstoffhauptmenge in den Brennraum eingebracht, wobei ein aus der Kraftstoffhauptmenge und Luft gebildetes Gemisch unter den herrschenden Bedingungen sicher entzündet wird. In einer Übergangsphase können dabei eine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung wahrend eines Arbeitstakts oder während aufeinander folgender Arbeitstakte der Brennkraftmaschine in den Brennraum vorgenommen werden.
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Aus der
DE 101 15 608 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Benzin oder anderen flüssigen Kraftstoffen bekannt, die bei bisherigen Anwendungen auf Fremdzündung angewiesen sind, und deren Selbstzündung mittels einer Aufheizung der im Brennraum befindlichen Luft und direkter Einspritzung in den Brennraum in einer Verdichtungsphase der Brennkraftmaschine erreicht wird. Zu Aufheizen der Luft im Brennraum kann unter anderem eine geringe Menge Kraftstoff direkt in den Brennraum während der Verdichtungsphase direkt eingespritzt werden.
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Aus der
DE 37 36 630 A1 ist ein weiteres Verfahren zum Starten einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen bekannt, bei dem eine Voreinspritzung einer gewissen Kraftstoffmenge vor der Hauptkraftstoffmenge den Zündverzug verkürzt. Eine elektrisch betätigte Zündquelle stellt die Entzündung der Voreinspritzmenge unter allen Betriebsbedingungen sicher.
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Aus der
EP 1 452 712 A1 ist ein Verfahren zum schnelleren Erwärmen eines Katalysators nach dem Starten einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bekannt, bei dem eine Voreinspritzung in einen Kompressionstakt und eine folgende Haupteinspritzung in einen Ausstoßtakt vorgenommen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine anzugeben, dass sich durch einen sicheren und schnellen Start bei niedrigen Temperaturen auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird ein Einspritzbeginn der ersten Voreinspritzung so gewählt, dass das teilhomogene Vorgemisch nach einer allenfalls kurzen Zündverzögerung entzündbar ist, und ein Einspritzbeginn der Haupteinspritzung wird so gewählt, dass die Kraftstoffhauptmenge während einer Verbrennungsphase oder unmittelbar im Anschluss an eine Verbrennungsphase des entzündeten Vorgemischs in den Brennraum eingebracht wird. Während des Kompressionstaktes wird ein im Brennraum befindliches Gas verdichtet, wodurch eine Brennraumtemperatur steigt. In dieses verdichtete Gas wird die erste Kraftstoffmenge mittels einer Voreinspritzung eingebracht. Bei niedrigen Außentemperaturen ist die Temperatur im Brennraum für eine konventionelle Diffusionsverbrennung zu niedrig, so dass sich zunächst ein teilhomogenes Vorgemisch im Brennraum bildet. Dem erfindungsgemäßen Verfahren zufolge wird die erste Kraftstoffmenge zu einem Zeitpunkt in den Brennraum eingebracht, an dem die Temperatur im Brennraum infolge der Kompression ausreichend hoch ist, dass das gebildete teilhomogene Vorgemisch in einer typischen teilhomogenen Verbrennung nach einer kurzen Zündverzögerung bei erhöhter Temperatur reagiert. Beispielhafte Werte für eine kurze Zündverzögerung sind Zeitspannen von 1 ms bis 15 ms zwischen dem Einspritzbeginn der ersten Voreinspritzung und dem Erreichen einer deutlich erhöhten Temperatur im Brennraum (zum Beispiel 100 K oder mehr über der Brennraumtemperatur unmittelbar vor Einspritzbeginn). In Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ist die angegebene Zeitspanne in einen entsprechenden Kurbelwellenwinkel umrechenbar. Weiterhin wird der Einspritzbeginn der Haupteinspritzung so gewählt, dass die Kraftstoffhauptmenge während oder unmittelbar nach einer Verbrennungsphase des Vorgemischs in den Brennraum eingespritzt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Temperaturniveau im Brennraum aufgrund der Reaktion des Vorgemischs noch deutlich erhöht, so dass eine Entzündung des mit der Kraftstoffhauptmenge gebildeten Kraftstoff-Luft-Gemischs vereinfacht ist.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Voreinspritzung in einem Bereich zwischen 22° und 100°, insbesondere zwischen 25° und 30° Kurbelwellenwinkel vor einem oberen Totpunkt des Kolbens vorgenommen. Durch die späte Einbringung in der Kompressionsphase in die zu diesem Zeitpunkt vergleichsweise warme, komprimierte Luft beziehungsweise in das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum ist eine kurze Zündverzögerung gewahrleistet. Darüber hinaus steht eine ausreichende Zeitspanne für die teilhomogene Verbrennung des Vorgemischs bei hoher Temperatur zur Verfügung, so dass eine deutliche Temperatursteigerung im Brennraum erzielbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Haupteinspritzung in einem Bereich zwischen 20° Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt und 20° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt vorgenommen. In diesem Bereich sind durch die maximale Kompression der Brennraumgase und durch die fortgeschrittene Wärmefreisetzung aus der Reaktion des Vorgemischs die höchsten Temperaturen im Brennraum gegeben, so dass eine große Wahrscheinlichkeit einer Entzündung und Verbrennung der Kraftstoffhauptmenge besteht.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist die Haupteinspritzung in mehrere Teileinspritzungen unterteilt, das heißt die Kraftstoffhauptmenge wird in mehreren Teileinspritzungen in den Brennraum eingebracht. Eine Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum und eine nachfolgende Verdampfung führt immanent zu einer kurzfristigen Temperaturabsenkung in dem Brennraum, wodurch ein Zündverzug verlängert ist. Die Unterteilung der Haupteinspritzung in mehrere Teileinspritzungen bewirkt eine vergleichsweise geringe Temperaturabsenkung bei jeder Teileinspritzung und damit einen kürzeren Zündverzug sowie einen zuverlässigen Temperaturanstieg.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird zu Beginn des Startvorgangs der Brennkraftmaschine eine erste Teileinspritzung in einem Bereich zwischen 2° Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt und 2° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt vorgenommen, und eine zweite Teileinspritzung wird in einem Bereich zwischen 2° und 5° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt vorgenommen. Unter diesen Bedingungen ist insbesondere bei niedrigen Temperaturen und/oder Drehzahlen eine ausreichende Zeitspanne für eine Reaktion der Kraftstoffmenge, die mit der ersten Teileinspritzung eingebracht wird, gegeben. Insbesondere ist bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens die Einleitung des Startvorgangs beziehungsweise eine erstmalige Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemischs verbessert.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Einspritzbeginn der ersten Teileinspritzung mit zunehmender Drehzahl in Richtung früh verschoben. Auf diese Weise ist ein Temperaturanstieg infolge der Reaktion des Vorgemischs optimal ausnutzbar.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Einspritzbeginn einer zweiten und/oder einer späteren Teileinspritzung mit zunehmender Drehzahl in Richtung spät verschoben, so dass eine Zeitspanne zwischen dem Ende einer vorangegangenen Teileinspritzung und dem Beginn der zweiten und/oder späteren Teileinspritzung ausreichend groß ist, um eine nachhaltige Temperaturerhöhung zu gewährleisten.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist eine in einer zweiten und/oder späteren Teileinspritzung eingebrachte Kraftstoffmenge größer als eine in einer vorhergehenden Teileinspritzung eingebrachte Kraftstoffmenge. Es werden also aufeinander folgend während der Haupteinspritzung immer größere Mengen an Kraftstoff in den Brennraum eingebracht. Auf diese Weise lässt sich die Stabilität des Startvorgangs weiter verbessern.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden weitere Voreinspritzungen vorgenommen. Dadurch lässt sich die Brennraumtemperatur auch in der Voreinspritzungsphase schrittweise erhöhen, so dass ein stabiler Startvorgang möglich ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Summe der während einer oder mehrerer Voreinspritzungen eingebrachten Kraftstoffmengen zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent der gesamten während eines Arbeitszyklus eingebrachten Kraftstoffmenge. Bei diesen Mengenverhältnissen ist eine Erwärmung des Brennraums durch die Reaktion des Vorgemischs ausreichend groß, um eine sichere Verbrennung der Kraftstoffhauptmenge zu ermöglichen.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Einspritzbeginn der Voreinspritzung mit zunehmender Drehzahl in Richtung früh verschoben, das heißt die Voreinspritzung wird bei einem früheren Kurbelwellenwinkel vorgenommen. Dadurch steht eine ausreichende Zeitspanne für die Reaktion des Vorgemischs und zur Erreichung einer nachhaltigen Temperaturerhöhung in dem Brennraum auch bei steigenden Drehzahlen zur Verfügung.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Einspritzung mittels eines Common-Rail-Einspritzsystems vorgenommen. Dieses Einspritzsystem bietet die erforderliche Variabilität, um die Einspritzzeitpunkte, Einspritzdauern und Einspritzmengen des Kraftstoffs in den einzelnen Einspritzungen bestmöglich zu steuern beziehungsweise zu regeln.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Einspritzdruck während des Startvorgangs in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine eingestellt, um eine optimale Zerstäubung des Kraftstoffs zu ermöglichen und/oder eine Wandbenetzung des Brennraums zu minimieren.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Mengenverhältnis zwischen der Kraftstoffhauptmenge und der Summe der während der Voreinspritzungen eingebrachten Kraftstoffteilmengen in Abhängigkeit von einer Drehzahl und/oder einer Temperatur der Brennkraftmaschine eingestellt, wodurch die Kaltstarteigenschaften der Brennkraftmaschine weiter verbessert werden können.
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Im Folgenden wird das Verfahren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei sind die vorstehend genannten und nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Merkmalskombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Darstellung eines Einspritzverlaufs und eines Heizverlaufs in einem Brennraum über einem Kurbelwellenwinkel; und
- 2 exemplarisch eine Darstellung einer Zündverzögerung und Einspritzzeitpunkte über einer Drehzahl der Brennkraftmaschine.
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Eine in den Figuren nicht dargestellte Brennkraftmaschine ist in diesem Ausfuhrungsbeispiel als Dieselmotor mit sechs Brennräumen ausgeführt. Die Brennkraftmaschine umfasst eine Common-Rail-Einspritzanlage, die eine zeitlich präzise Zumessung einer definierten Kraftstoffmenge in die einzelnen Brennräume ermöglicht. Die Brennkraftmaschine beinhaltet ferner einen Winkelsensor zur Messung eines Kurbelwellenwinkels sowie ein Steuergerät, mit dessen Hilfe die Common-Rail-Einspritzanlage in Abhängigkeit von dem gemessenen Kurbelwellenwinkel sowie gegebenenfalls von weiteren an der Brennkraftmaschine gemessenen Größen wie Temperatur, Drehzahl, Lastanforderung steuerbar ist.
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Bei einem Startvorgang der Brennkraftmaschine wird zunächst eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mittels einer Startvorrichtung in Rotation versetzt. Die Kurbelwelle ist über Pleuel mit Kolben in den einzelnen Brennräumen verbunden, so dass durch die Rotation der Kurbelwelle eine oszillierende Hubbewegung der einzelnen Kolben eingeleitet wird.
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Ein Kaltstart im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dann gegeben, wenn eine für den Betrieb der Brennkraftmaschine maßgebliche Temperatur so niedrig liegt, dass ein zuverlässiger Start erschwert ist. Als Richtwert wird eine Außentemperatur und/oder einer Kühlmitteltemperatur von -15 °C oder weniger angesehen.
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Im unteren Teil von 1 ist exemplarisch ein Ansteuersignal eines Kraftstoffinjektors der Brennkraftmaschine während eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine dargestellt. Jedem Brennraum der Brennkraftmaschine ist mindestens ein Injektor zugeordnet. Der Injektor umfasst bevorzugt ein Magnetventil, über das eine Düsennadel in einer Mehrlochdüse ansteuerbar ist. Das in 1 dargestellte Steuersignal ist von dem Steuergerät an das Magnetventil übermittelbar und bewirkt eine Einstellung des Hubs der Düsennadel in der Mehrlochdüse. Auf diese Weise ist eine präzise Dosierung des Kraftstoffs in den Brennraum möglich. Die den verbleibenden fünf Brennräumen zugeordneten Injektoren der Brennkraftmaschine werden entsprechend der Zündfolge des Sechszylinder-Dieselmotors in analoger Weise in einem Kurbelwellenwinkelabstand von 0°, 120° und 240° angesteuert.
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Aus der Darstellung des Ansteuersignals in 1 wird deutlich, dass die gesamte Kraftstoffmenge im Bereich eines oberen Zündtotpunkts ZOT der Brennkraftmaschine in den Brennraum eingebracht wird. Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel wird eine erste Kraftstoffmenge in einer Voreinspritzung Pill während eines Kompressionstakts bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. -25°, das heißt vor dem oberen Zündtotpunkt ZOT, in den Brennraum eingespritzt. Die erste Kraftstoffmenge beträgt bevorzugt zwischen ein und dreißig Milligramm, was circa fünf bis zwanzig Prozent der gesamten während des Arbeitzyklus eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht.
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Nachfolgend wird eine Kraftstoffhauptmenge in einer Haupteinspritzung in den Brennraum eingebracht. Die Haupteinspritzung ist unterteilt in eine erste Teileinspritzung Main1 und eine zweite Teileinspritzung Main2. Die erste Teileinspritzung Main1 erfolgt bei einem Kurbelwellenwinkel von rund 0°. Die zweite Teileinspritzung Main2 beginnt in einem Abstand von rund 1,5° Kurbelwellenwinkel nach Abschluss der ersten Teileinspritzung Main1 und erstreckt sich bis zu einem Kurbelwellenwinkel von rund 3,5° nach dem oberen Totpunkt ZOT.
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Im oberen Teil von 1 oben ist ein Heizverlauf in dem Brennraum im Bereich des oberen Totpunkts ZOT dargestellt. Der vor dem oberen Totpunkt ZOT zu beobachtenden negative Gradient des Heizverlaufs ist vorrangig auf Wärmeverluste durch einen Wärmeübergang zu den Brennraumwänden zurückzuführen. Der Heizverlauf wurde bei einer Umgebungstemperatur von -27 °C gemessen.
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Durch die Einspritzung der ersten Kraftstoffmenge Pi11 bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. -25° wird ein teilhomogenes Gemisch im Brennraum gebildet. Bei der Einspritzung verdampft die eingebrachte erste Kraftstoffmenge, wodurch es zunächst zu einer geringen Absenkung der Brennraumtemperatur kommt (in 1 aus dem etwas abgeflachten Gradienten des Heizverlaufs nach der Voreinspritzung Pill ersichtlich). Zum Zeitpunkt der Voreinspritzung Pi11 ist die Temperatur im Brennraum für eine konventionelle Diffusionsverbrennung jedoch zu niedrig, so dass das mit der ersten Kraftstoffmenge gebildete Vorgemisch in einer typischen teilhomogenen Verbrennung reagiert. Während der Homogenisierung wird das Vorgemisch über Wärmeleitung und eine turbulente Strömung in dem Brennraum sowie infolge der fortschreitenden Verdichtung erwärmt.In einer ersten Reaktionsphase 1, die sich in diesem Ausführungsbeispiel von ca. -25° bis ca. -9° Kurbelwellenwinkel erstreckt und auch als Niedrigtemperaturphase bezeichnet wird, finden Vorreaktionen statt, in denen im Wesentlichen Peroxyde und Aldehyde gebildet werden und zerfallen, wobei lediglich geringe Wärmemengen freigesetzt werden. In einer anschließenden zweiten Reaktionsphase 2, die sich von ca. -9° bis ca. 0° Kurbelwellenwinkel erstreckt und auch als Hochtemperaturphase bezeichnet wird, findet eine thermische Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemischs statt, so dass hier die eigentliche Wärmefreisetzung aus der Reaktion des vorgemischs erfolgt. Die erste Reaktionsphase 1 und die zweite Reaktionsphase 2 bilden gemeinsam eine Verbrennungsphase des Vorgemischs.
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Die Kraftstoffhauptmenge wird in einer Haupteinspritzung Main1, Main2 zu einem Zeitpunkt in den Brennraum eingebracht, an dem ein Teil des Vorgemischs in der zweiten Reaktionsphase 2 verbrannt ist, so dass zu diesem Zeitpunkt bereits eine deutlich erhohte Temperatur im Brennraum vorliegt. Aus 1 ist ersichtlich, dass das mit der ersten Teileinspritzung Main1 gebildete Kraftstoff-Luft-Gemisch in einer dritten Reaktionsphase 3 chemisch reagiert und verbrennt. Eine Zündverzögerung zwischen dem Einspritzbeginn der ersten Teileinspritzung Main1 und dem Einsetzen der thermischen Entflammung ist dabei deutlich kürzer als die Zündverzögerung bei der Reaktion des Vorgemischs. Aufgrund der höheren Temperatur im Brennraum verdampft das nach der ersten Teileinspritzung Main1 gebildete Kraftstoff-Luft-Gemisch schneller, und es entflammt bereits bei 1° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt ZOT, wodurch die Temperatur im Brennraum weiter anstaigt. Nachfolgend wird in einer zweiten Teileinspritzung Main2 eine vergleichsweise große Kraftstoffmenge in den erwärmten Brennraum eingebracht, die sich aufgrund der hohen Temperatur nahezu unmittelbar nach Einspritzbeginn in einer vierten Reaktionsphase 4 entzündet.
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Die in der zweiten Teileinspritzung Main2 eingebrachte Kraftstoffmenge ist bevorzugt größer als die in der ersten Teileinspritzung Main1 eingebrachte Kraftstoffmenge, wodurch die Auswirkungen der Verdampfung auf die Brennraumtemperatur und somit auf den Zündverzug abgemildert werden. Die in der ersten Teileinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge ist relativ klein, so dass sich nach der Verdampfung eine lediglich geringfügig verringerte Brennraumtemperatur einstellt. Durch die freigesetzte Energie aus der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs wird die Temperaturabsenkung infolge der Verdampfung kompensiert und die Brennraumtemperatur gesteigert. Die höhere Temperatur bewirkt eine kürzere Zündverzögerung der nachfolgend in der zweiten Teileinspritzung eingebrachten Kraftstoffmenge.
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In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist die Haupteinspritzung in weitere Teileinspritzungen unterteilt, wobei bevorzugt bei jeder Teileinspritzung eine größere Kraftstoffmenge als in einer vorangegangenen Teileinspritzung in den Brennraum eingebracht wird. Auf diese Weise lassen sich insgesamt relativ große Kraftstoffmenge bei niedrigen Temperaturen sicher verbrennen.
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In einem weiteren modifizierten Ausführungsbeispiel sind weitere Voreinspritzungen vorgesehen, wobei sich nach jeder Voreinspritzung durch die geringeren eingebrachten Kraftstoffmengen geringere Temperaturabsenkungen und kürzere Zündverzögerungen einstellen, so dass insgesamt eine schnellere Temperaturerhöhung und eine schnellere Reaktion des Vorgemischs ermöglicht ist.
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Die Voreinspritzung und die Haupteinspritzung können bei einem Kaltstart während mehrerer Kompressionstakte vorgenommen werden. Dabei ist zu beachten, dass eine erstmalige Zündung unter Umständen erst nach einigen Kurbelwellenumdrehungen erfolgt.
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In 2 sind exemplarisch Variationen des Einspritzbeginns und des Einspritzendes der ersten Teileinspritzung BOI_Main1, EOI_Main1, des Einspritzbeginns der zweiten Teileinspritzung BOI_Main2 sowie gemessene Zündverzögerungen in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine dargestellt. Der Einspritzbeginn und das Einspritzende der Teileinspritzungen sowie der Voreinspritzung werden bevorzugt in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine sowie von der Außentemperatur und/oder einer Motortemperatur eingestellt. Dabei ist zu beachten, dass die erste Teileinspritzung Main1 frühestens dann erfolgen sollte, wenn das Vorgemisch in einer Hochtemperaturphase reagiert, da ansonsten die Gefahr einer Auslöschung der Verbrennung des Vorgemischs durch die erste Teileinspritzung Main1 besteht. Aufgrund der höheren Brennraumtemperatur bei höheren Drehzahlen reagiert das Vorgemisch schneller und es ist möglich, den Einspritzbeginn der ersten Teileinspritzung BOI_Main1 mit zunehmender Drehzahl nach früh, das heißt hin zu einem größeren Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt ZOT, zu verschieben. Der Einspritzbeginn der zweiten Teileinspritzung BOI_Main2 wird mit zunehmender Drehzahl nach spät, das heißt hin zu einem größeren Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt ZOT verschoben, damit eine ausreichende Zeitspanne zur Reaktion des mit der ersten Teileinspritzung gebildeten Gemischs verbleibt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in einer oder mehreren Voreinspritzungen sowie in den ersten Teileinspritzungen der Haupteinspritzung jeweils nur geringe Kraftstoffmengen in einen Brennraum eingebracht. Dadurch ist die durch die einsetzende Verdampfung verursachte Temperaturabsenkung bei den einzelnen Einspritzungen gering und die mit den jeweils eingespritzten Kraftstoffmengen gebildeten Kraftstoff-Luft-Gemische entzünden sich nach einer vergleichsweisen kurzen Zündverzögerung. Durch die bei der Verbrennung entstehende Warme wird nicht nur die Temperaturabsenkung kompensiert, sondern darüber hinaus eine Erhöhung der Brennraumtemperatur herbeigeführt. Eine nachfolgend eingespritzte Kraftstoffmenge reagiert dementsprechend schneller und verbrennt nach einer kürzeren Zündverzögerung als eine früher eingespritzte Kraftstoffmenge. Auf diese Weise lassen sich große Kraftstoffmengen so in den Brennraum einbringen, dass die Brennraumtemperatur schrittweise gesteigert wird, bis schließlich eine sichere Entzündung einer größeren Kraftstoffmenge bei niedrigen Außentemperaturen ermöglicht ist.
