DE102012001650A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung (4) für wenigstens einen ersten und einen zweiten Kraftstoff, wobei die Brennkraftmaschine (1) zumindest einen über mindestens ein Einlassventil verfügenden Zylinder (2) aufweist, dem über ein Saugrohr (7) Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass in einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine (1) der erste Kraftstoff nur in das Saugrohr (7) und in einer Betriebsart der zweite Kraftstoff ausschließlich direkt in den Zylinder (2) eingebracht wird und in der zweiten Betriebsart ein Einlassventilöffnungszeitraum kürzer eingestellt wird als in der ersten Betriebsart. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung für wenigstens einen ersten und einen zweiten Kraftstoff, wobei die Brennkraftmaschine zumindest einen über mindestens ein Einlassventil verfügenden Zylinder aufweist, dem über ein Saugrohr Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.
  • Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Brennkraftmaschine weist den Zylinder auf, der über das wenigstens eine Einlassventil verfügt. Auf der dem Zylinder abgewandten Seite ist das Saugrohr an das Einlassventil angeschlossen, über welches dem Einlassventil und damit auch dem Zylinder Luft zugeführt werden kann, Die Luft ist vorzugsweise Frischluft oder weist zumindest einen Frischluftanteil auf. Grundsätzlich kann die Luft jedoch auch zumindest einen Abgasanteil aufweisen, welcher aus einer Abgasrückführung resultiert. Weiterhin verfügt die Brennkraftmaschine über die Kraftstoffzuführeinrichtung, mittels welcher Kraftstoff in den Zylinder zur nachfolgenden Verbrennung einbringbar ist.
  • Dabei kann grundsätzlich zwischen einer Direkteinspritzung und einer Saugrohreinspritzung unterschieden werden. Bei der Direkteinspritzung wird Kraftstoff unmittelbar in den Zylinder beziehungsweise eine Brennkammer des Zylinders eingebracht. Bei der Saugrohreinspritzung wird dagegen Kraftstoff zunächst in das Saugrohr eingebracht, aus welchem es zusammen mit der Luft durch das Einlassventil in den Zylinder beziehungsweise dessen Brennkammer gelangt. Die Direkteinspritzung stellt also eine unmittelbare Kraftstoffeinbringung und die Saugrohreinspritzung eine mittelbare Kraftstoffeinbringung in den Zylinder beziehungsweise die Brennkammer dar. Bei der Direkteinspritzung wird durch das Saugrohr vorzugsweise lediglich Luft in den Zylinder eingebracht; eine Gemischbildung von Luft und Kraftstoff erfolgt direkt in der Brennkammer. Die Direkteinspritzung ermöglicht insbesondere einen Betrieb bei Luftüberschuss, sodass insofern eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs realisiert werden kann. Bei der Saugrohreinspritzung erfolgt hingegen die Gemischbildung von Luft und Kraftstoff bereits in dem Saugrohr, was zur Bildung eines sehr homogenen Gemischs führt.
  • Die hier vorgestellte Brennkraftmaschine ist zum Betrieb mit unterschiedlichen Kraftstoffen ausgelegt, nämlich zumindest dem ersten Kraftstoff und dem von dem ersten Kraftstoff verschiedenen zweiten Kraftstoff. Beispielsweise ist der erste Kraftstoff ein Gaskraftstoff und der zweite Kraftstoff ein Flüssigkraftstoff. Der Betrieb der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff hat den Vorteil, dass eine CO2-Emissionsreduktion von etwa 25% erzielt werden kann. Üblicherweise werden für den Betrieb mit dem Flüssigkraftstoff ausgelegte Brennkraftmaschinen auf den Betrieb mit dem Gaskraftstoff angepasst. Weil die unterschiedlichen Kraftstoffe üblicherweise sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, können durch eine Abstimmung der Brennkraftmaschine auf lediglich einen der Kraftstoffe deutliche Vorteile erzielt werden.
  • Beispielsweise weist der Gaskraftstoff eine sehr hohe Klopffestigkeit auf, sodass bei einer Abstimmung der Brennkraftmaschine allein auf den Gaskraftstoff eine deutliche Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erzielt werden kann. Weil jedoch die Brennkraftmaschine mit beiden Kraftstoffen betrieben werden können soll, muss sie insoweit auf alle vorgesehenen Kraftstoffe abgestimmt sein. Die Gesamtheit der für den Betrieb vorgesehenen Kraftstoffe bestimmt demnach die Auslegung der Brennkraftmaschine. Entsprechend kann die höhere Klopffestigkeit des Gaskraftstoffs nicht ausgenutzt werden, weil der Flüssigkraftstoff üblicherweise eine deutlich niedrigere Klopffestigkeit aufweist.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzustellen, welches trotz unterschiedlicher Eigenschaften der Kraftstoffe einen niedrigen Verbrauch bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine mit jedem der Kraftstoffe erzielt.
  • Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine der erste Kraftstoff nur in das Saugrohr und in einer zweiten Betriebsart der zweite Kraftstoff ausschließlich direkt in den Zylinder eingebracht wird und in der zweiten Betriebsart ein Einlassventilöffnungszeitraum kürzer eingestellt wird als in der ersten Betriebsart. Die Brennkraftmaschine kann also in mehreren Betriebsarten betrieben werden, zumindest jedoch in der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart. In der ersten Betriebsart soll die Brennkraftmaschine ausschließlich mit dem ersten Kraftstoff und in der zweiten Betriebsart ausschließlich mit dem zweiten Kraftstoff betrieben werden. Dabei soll das Einbringen des Kraftstoffs auf verschiedenen Wegen erfolgen. In der ersten Betriebsart ist das Einbringen des ersten Kraftstoffs ausschließlich in das Saugrohr vorgesehen, sodass der erste Kraftstoff lediglich mittelbar zusammen mit der Luft durch das Einlassventil in den Zylinder beziehungsweise dessen Brennraum gelangt. In der zweiten Betriebsart soll dagegen der zweite Kraftstoff unmittelbar in den Zylinder eingebracht werden. Dabei wird die gesamte einzubringende Menge des zweiten Kraftstoffs dem Zylinder zugeführt, es ist also ein ausschließliches Einbringen in den Zylinder vorgesehen.
  • Das bedeutet jedoch, dass in der ersten Betriebsart der in das Saugrohr eingebrachte erste Kraftstoff die dort befindliche Luft verdrängt, sodass bei gleichem Einlassventilöffnungszeitraum eine geringere Menge Luft dem Zylinder zugeführt werden kann als in der zweiten Betriebsart, in der der (zweite) Kraftstoff direkt in den Zylinder gelangt. Entsprechend soll der Einlassventilöffnungszeitraum, also der Zeitraum beziehungsweise Kurbelwellendrehwinkel, über welchen das Einlassventil zumindest teilweise geöffnet ist, in der zweiten Betriebsart kürzer eingestellt werden als in der ersten Betriebsart, insbesondere bei gleichem Solldrehmoment. Auf diese Weise wird der spezifische Nachteil des ersten Kraftstoffs über den längeren Einlassventilöffnungszeitraum kompensiert. Entsprechend kann in der ersten Betriebsart dieselbe Füllung des Zylinders mit Luft erzielt werden wie in der zweiten Betriebsart. Der Einlassventilöffnungszeitraum kann entweder durch eine zeitliche Differenz oder eine Kurbelwellendrehwinkeldifferenz definiert sein.
  • Bei der Wahl des Einlassventilöffnungszeitraums wird vorzugsweise weiterhin berücksichtigt, dass der erste Kraftstoff bei dem Einbringen in das Saugrohr verdampft, wodurch die Luft in dem Saugrohr abgekühlt wird. Entsprechend nimmt die Dichte der Luft zu, sodass bedingt durch das Einbringen des ersten Kraftstoffs in das Saugrohr bei gleichbleibendem Volumen eine größere Masse Luft in den Zylinder eingebracht werden kann. Durch diesen Effekt wird das Verdrängen der Luft durch den ersten Kraftstoff zumindest teilweise wieder kompensiert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als erster Kraftstoff ein Gaskraftstoff, insbesondere Erdgas oder Autogas, und als zweiter Kraftstoff ein Flüssigkraftstoff, insbesondere Benzin, verwendet wird. Wie bereits eingangs ausgeführt, ist der erste Kraftstoff vorzugsweise ein Gas beziehungsweise ein Gaskraftstoff. Dieser kann beispielsweise als komprimiertes Erdgas (CNG: Compressed Natural Gas) oder Autogas (LPG: Liquefied Petroleum Gas) vorliegen. Der zweite Kraftstoff ist beispielsweise der eingangs erwähnte Flüssigkraftstoff, wobei insbesondere Benzin, Diesel, Ethanol oder dergleichen zum Einsatz kommt. Der Gaskraftstoff und der Flüssigkraftstoff weisen also im Wesentlichen die Eigenschaft auf, dass sie über den gesamten Auslegungstemperaturbereich, für welchen die Brennkraftmaschine ausgelegt ist, entweder gasförmig oder flüssig sind.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Einlassventilöffnungszeitraum für die erste und die zweite Betriebsart derart gewählt wird, dass dem Zylinder die zum Erreichen eines bestimmten Kraftstoff-Luft-Verhältnisses benötigte Menge Luft zugeführt wird. Zum Betreiben der Brennkraftmaschine wird dieser ein Solldrehmoment vorgegeben. Aus diesem Solldrehmoment wird insbesondere die in den Zylinder einzubringende Kraftstoffmenge und das dabei zu verwendete Kraftstoff-Luft-Verhältnis bestimmt. Aus diesen Größen ergibt sich nachfolgend die benötigte Luftmenge. Das Kraftstoff-Luft-Verhältnis wird insbesondere derart gewählt, dass der Kraftstoffverbrauch und/oder der Schadstoffausstoß der Brennkraftmaschine möglichst gering sind. Aus der benötigten Luftmenge wird nachfolgend der Einlassventilöffnungszeitraum bestimmt, wobei vorzugsweise wenigstens ein weiterer Parameter herangezogen wird. Dieser weitere Parameter ist beispielsweise die Temperatur der dem Saugrohr zugeführten Luft. Mithilfe dieses Parameters kann die durch das Einbringen des ersten Kraftstoffs in das Saugrohr bewirkte Abkühlung bei dem Bestimmen des Einlassventilöffnungszeitraums berücksichtigt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Einlassventilöffnungszeitraum für die erste und die zweite Betriebsart derart gewählt wird, dass ein Maximaldrehmoment der ersten und der zweiten Betriebsart identisch ist. Das Maximaldrehmoment beschreibt das Drehmoment, welches in der ersten und der zweiten Betriebsart jeweils maximal erreichbar ist. Üblicherweise wird zum Betreiben der Brennkraftmaschine an dieser das Solldrehmoment eingestellt. Wird nun ein Maximalsolldrehmoment vorgegeben, also ein Drehmoment, welches dem maximal erreichbaren Drehmoment der Brennkraftmaschine entspricht, so soll das von der Brennkraftmaschine abgegebene Istdrehmoment für die erste und die zweite Betriebsart identisch sein und den jeweiligen Maximaldrehmomenten entsprechen. Das maximal erreichbare Istdrehmoment ist demnach für die erste und die zweite Betriebsart gleich.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Einlassventilöffnungszeitraum sich von einem Einlassventilöffnungszeitpunkt zu einem Einlassventilschließzeitpunkt erstreckt, wobei der Einlassventilschließzeitpunkt in Abhängigkeit des Drehmoments der Brennkraftmaschine gewählt wird und/oder der Einlassventilöffnungszeitpunkt in der ersten und der zweiten Betriebsart bei gleichem Drehmoment der Brennkraftmaschine gleich gewählt ist. Die vorstehend beschriebene Variation des Einlassventilöffnungszeitraums, also das kürzere Einstellen des Einlassventilöffnungszeitraums in der zweiten Betriebsart, wird insbesondere durch entsprechende Wahl des Einlassventilschließzeitpunkt in Abhängigkeit des Drehmoments erreicht. Zusätzlich oder alternativ kann die Variation des Einlassventilöffnungszeitraums über die Wahl des Einlassventilschließzeitpunkts erfolgen, insbesondere ausschließlich. Der Einlassventilöffnungszeitpunkt ist in letzterem Fall für beide Betriebsarten identisch, kann jedoch selbstverständlich von dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, also mithin von dem Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängen. Das Drehmoment ist dabei beispielsweise das an der Brennkraftmaschine eingestellte Solldrehmoment oder das momentan erzeugte Istdrehmoment.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Einlassventilöffnungszeitraum stufenlos oder diskret eingestellt wird. Grundsätzlich kann das Einstellen des Einlassventilöffnungszeitraums beliebig erfolgen. Besonders bevorzugt ist selbstverständlich ein stufenloses Einstellen, sodass die in den Zylinder gelangende Luftmenge stufenlos beeinflusst werden kann. In Abhängigkeit von dem Einlassventil beziehungsweise dessen Ansteuerung kann jedoch auch lediglich ein diskretes Einstellen vorgesehen sein, sodass der Einlassventilöffnungszeitraum lediglich bestimmte, voneinander abgegrenzte Längen aufweisen kann. Diese verschiedenen Längen des Einlassventilöffnungszeitraums werden bevorzugt bei der Auslegung der Brennkraftmaschine festgelegt und nachfolgend während des Betriebs lediglich ausgewählt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der ersten Betriebsart ein höheres effektives Verdichtungsverhältnis für den Zylinder eingestellt wird als in der zweiten Betriebsart. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der erste Kraftstoff eine höhere Klopffestigkeit aufweist als der zweite Kraftstoff. Dies trifft beispielsweise für Gaskraftstoff als ersten Kraftstoff und Flüssigkraftstoff als zweiten Kraftstoff üblicherweise zu. Durch die Realisierung des höheren effektiven Verdichtungsverhältnisses in der ersten Betriebsart wird in dieser ein deutlich geringerer Verbrauch erzielt. Insbesondere in der Kombination mit der kürzeren Wahl des Einlassventilöffnungszeitraums in der zweiten Betriebsart lassen sich für beide Betriebsarten ein niedriger Verbrauch und ein geringer Schadstoffausstoß durch die Brennkraftmaschine erzielen.
  • Das Einstellen des effektiven Verdichtungsverhältnisses kann prinzipiell auf beliebige Art und Weise erfolgen. Das effektive Verdichtungsverhältnis wird sowohl von dem geometrischen Verdichtungsverhältnis als auch von der Füllung beziehungsweise Luftfüllung beeinflusst. In einer ersten Ausführungsform wird das geometrische Verdichtungsverhältnis auf den gewünschten Wert eingestellt. Beispielsweise weist die Brennkraftmaschine zu diesem Zweck eine entsprechende Vorrichtung auf. Insbesondere ist der an einen in dem Zylinder laufenden Kolben angeschlossene Pleuel mit einer Verstelleinrichtung ausgerüstet. Alternativ kann selbstverständlich auch der Kurbeltrieb der Brennkraftmaschine über entsprechende Verstellmittel verfügen.
  • Besonders einfach lässt sich das effektive Verdichtungsverhältnis wunschgemäß einstellen, indem das geometrische Verdichtungsverhältnis konstant bleibt und lediglich das effektive Verdichtungsverhältnis durch entsprechende Wahl des Einlassventilöffnungszeitraums eingestellt wird, sodass die Füllung des Zylinders mit Luft während des Lufteinlasstakts beziehungsweise Ansaugtakts verändert wird. Weil in der zweiten Betriebsart der Einlassventilöffnungszeitraum kürzer eingestellt wird als in der ersten Betriebsart, gelangt eine geringere Menge Luft in den Zylinder. Entsprechend ist bei dem nachfolgenden Kompressionstakt das effektive Verdichtungsverhältnis trotz gleichbleibendem geometrischen Verdichtungsverhältnis kleiner. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination der beiden Vorgehensweisen, bei welcher sowohl das geometrische Verdichtungsverhältnis als auch die Luftfüllung zum Erreichen des gewünschten effektiven Verdichtungsverhältnisses eingestellt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in einer dritten Betriebsart der erste Kraftstoff nur in das Saugrohr eingebracht wird und der Einlassventilöffnungszeitraum entsprechend der zweiten Betriebsart eingestellt wird. Neben den zwei vorstehend beschriebenen Betriebsarten ist die Brennkraftmaschine also auch für die Durchführung der dritten Betriebsart ausgelegt. In dieser wird der erste Kraftstoff – analog zu der ersten Betriebsart – ausschließlich in das Saugrohr eingebracht. Zusätzlich wird der Einlassventilöffnungszeitraum entsprechend der zweiten Betriebsart eingestellt, also kürzer als in der ersten Betriebsart. Die dritte Betriebsart wird bevorzugt bei einem Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt, insofern absehbar ist, dass auf diese Weise eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und/oder der ausgestoßenen Schadstoffe erzielt werden kann. In der dritten Betriebsart wird insoweit eine Entdrosselung der Brennkraftmaschine erzielt. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass in der dritten Betriebsart der erste Kraftstoff nur direkt in den Zylinder eingebracht wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung für wenigstens einen ersten und einen zweiten Kraftstoff, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Brennkraftmaschine zumindest einen über ein Einlassventil verfügenden Zylinder aufweist, dem über ein Saugrohr Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, in einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine den ersten Kraftstoff nur in das Saugrohr und in einer zweiten Betriebsart den zweiten Kraftstoff ausschließlich direkt in den Zylinder einzubringen und in der zweiten Betriebsart einen Einlassventilöffnungszeitraum kürzer einzustellen als in der ersten Betriebsart, Auf die Vorteile, die mit einer solchen Brennkraftmaschine erzielt werden, wurde bereits vorstehend eingegangen. Das Verfahren, mit welchem die Brennkraftmaschine betrieben wird, kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. Entsprechend sind selbstverständlich die Ausführungen bezüglich der Brennkraftmaschine auch auf das Verfahren übertragbar.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftstoffzuführeinrichtung eine erste Kraftstoffleitung für den ersten Kraftstoff und eine zweite Kraftstoffleitung für den zweiten Kraftstoff aufweist, wobei die erste Kraftstoffleitung mit ihrer einem ersten Kraftstofftank abgewandten Seite nur an eine Saugrohreinbringeinrichtung oder sowohl an eine Saugrohreinbringeinrichtung als auch an eine Zylinderdirekteinbringeinrichtung und die zweite Kraftstoffleitung mit ihrer einem zweiten Kraftstofftank abgewandten Seite ausschließlich an die Zylinderdirekteinbringeinrichtung angeschlossen ist. Die Kraftstoffzuführeinrichtung verfügt also über die erste Kraftstoffleitung, die zweite Kraftstoffleitung, die Saugrohreinbringeinrichtung und die Zylinderdirekteinbringeinrichtung. Die erste Kraftstoffleitung stellt eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Kraftstofftank für den ersten Kraftstoff und nur der Saugrohreinbringeinrichtung oder alternativ sowohl der Saugrohreinbringeinrichtung als auch der Zylinderdirekteinbringeinrichtung her. Die zweite Kraftstoffleitung stellt dagegen eine Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Kraftstofftank für den zweiten Kraftstoff und ausschließlich der Zylinderdirekteinbringeinrichtung her. Entsprechend kann es vorgesehen sein, den ersten Kraftstoff über die erste Kraftstoffleitung ausschließlich der Saugrohreinbringeinrichtung und den zweiten Kraftstoff über die zweite Kraftstoffleitung ausschließlich der Zylinderdirekteinbringeinrichtung zuzuführen.
  • Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, den ersten Kraftstoff über die erste Kraftstoffleitung entweder nur der Saugrohreinbringeinrichtung oder nur der Zylinderdirekteinbringeinrichtung zuzuführen. Ersteres ist insbesondere in der ersten Betriebsart und letzteres in der dritten Betriebsart vorgesehen. Die Saugrohreinbringeinrichtung dient dem Einbringen beziehungsweise Einspritzen des ihr jeweils zugeführten Kraftstoffs in das Saugrohr. Entsprechend ist die Zylinderdirekteinbringeinrichtung zum unmittelbaren Einbringen beziehungsweise Einspritzen des ihr zugeführten Kraftstoffs unmittelbar in den Zylinder beziehungsweise dessen Brennraum ausgebildet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
  • Figur eine schematische Schnittansicht durch einen Bereich einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung.
  • Die Figur zeigt eine Schnittansicht durch einen Bereich einer Brennkraftmaschine 1. Die Brennkraftmaschine 1 weist einen Zylinder 2 mit einer Brennkammer 3 auf. Weiterhin verfügt die Brennkraftmaschine 1 über eine Kraftstoffzuführeinrichtung 4. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 4 verfügt über eine Saugrohreinbringeinrichtung 5 und eine Zylinderdirekteinbringeinrichtung 6. Die Saugrohreinbringeinrichtung 5 ermöglicht das Einbringen beziehungsweise Einspritzen eines ihr zugeführten Kraftstoffs in ein Saugrohr 7 der Brennkraftmaschine 1. Das Saugrohr 7 mündet in den Zylinder 2 beziehungsweise dessen Brennkammer 3 ein und bildet insofern einen Einlasskanal für Luft beziehungsweise ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus. Die Zylinderdirekteinbringeinrichtung 6 ermöglicht das Einbringen beziehungsweise Einspritzen des ihr jeweils zugeführten Kraftstoffs unmittelbar in den Zylinder 2 beziehungsweise in die Brennkammer 3.
  • Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Abgasleitung 8 auf, durch welche in dem Zylinder 2 anfallende Abgase abgeführt werden können. Die Abgasleitung 8 bildet insoweit einen Auslasskanal. Ihrem Zylinder 2 ist zudem wenigstens ein Einlassventil und ein Auslassventil (beide nicht dargestellt) zugeordnet. Mittels des Einlassventils kann eine Strömungsverbindung von dem Saugrohr 7 in den Zylinder 2 freigegeben oder verschlossen werden. Entsprechend kann mithilfe des Auslassventils die Strömungsverbindung aus dem Zylinder 2 in die Abgasleitung 8 freigegeben oder unterbrochen werden. Die Figur zeigt zudem einen Kolben 9 der Brennkraftmaschine, welcher in dem Zylinder 2 verlagerbar angeordnet ist. Über einen Pleuel 10 ist der Kolben 9 mit einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 wirkverbunden.
  • Die Brennkraftmaschine 1 ist zum Betreiben mit mehreren unterschiedlichen Kraftstoffen ausgebildet. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 4 verfügt demnach über zumindest einen ersten und einen zweiten Kraftstofftank, in welchen ein erster und ein zweiter Kraftstoff gespeichert sind. Die Brennkraftmaschine 1 kann nun in mehreren verschiedenen Betriebsarten betrieben werden, wobei in einer ersten Betriebsart die Brennkraftmaschine 1 lediglich mit dem ersten Kraftstoff und in einer zweiten Betriebsart ausschließlich mit dem zweiten Kraftstoff betrieben wird. Dabei ist es vorgesehen, dass in der ersten Betriebsart der erste Kraftstoff nur in das Saugrohr 7 und in der zweiten Betriebsart der zweite Kraftstoff nur direkt in den Zylinder 2 eingebracht wird. Entsprechend wird in der ersten Betriebsart der erste Kraftstoff nur der Saugrohreinbringeinrichtung 5 und in der zweiten Betriebsart der zweite Kraftstoff nur der Zylinderdirekteinbringeinrichtung 6 zugeführt.
  • Zusätzlich soll in der zweiten Betriebsart ein Einlassventilöffnungszeitraum kürzer eingestellt werden als in der ersten Betriebsart. Der Einlassventilöffnungszeitraum bezeichnet denjenigen Zeitraum, in welchem das Einlassventil die Strömungsverbindung zwischen dem Saugrohr 7 und dem Zylinder 2 zumindest teilweise freigibt. Der erste Kraftstoff ist beispielsweise ein Gaskraftstoff, insbesondere Erdgas oder Autogas, und der zweite Kraftstoff ein Flüssigkraftstoff, beispielsweise Benzin oder Diesel oder dergleichen. Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass in der ersten Betriebsart zudem ein höheres Verdichtungsverhältnis für den Zylinder 2 eingestellt wird als in der zweiten Betriebsart. Dies wird durch die höhere Klopffestigkeit des Gaskraftstoffs im Vergleich zu dem Flüssigkraftstoff ermöglicht. Zu diesem Zweck weist die Brennkraftmaschine 1 beispielsweise eine hier nicht dargestellte Einstelleinrichtung für das Verdichtungsverhältnis auf, mit deren Hilfe der Kolben 9 zum Erreichen des gewünschten geometrischen Verdichtungsverhältnisses in dem Zylinder 2 anordenbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Einstellen des gewünschten effektiven Verdichtungsverhältnisses durch geeignete Wahl des Einlassventilöffnungszeitraums erzielt werden.
  • Die Brennkraftmaschine 1 ist zusätzlich zum Betreiben in einer dritten Betriebsart ausgelegt. in dieser wird der erste Kraftstoff mithilfe der Zylinderdirekteinbringeinrichtung 6 ausschließlich direkt in den Zylinder 2 eingebracht. Gleichzeitig werden der Einlassventilöffnungszeitraum und/oder das effektive Verdichtungsverhältnis entsprechend der zweiten Betriebsart eingestellt. Auf diese Weise wird mit beiden Kraftstoffen ein sparsamer Betrieb der Brennkraftmaschine 1 erzielt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Zylinder
    3
    Brennkammer
    4
    Kraftstoffzuführeinrichtung
    5
    Saugrohreinbringeinrichtung
    6
    Zylinderdirekteinbringeinrichtung
    7
    Saugrohr
    8
    Abgasleitung
    9
    Kolben
    10
    Pleuel

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung (4) für wenigstens einen ersten und einen zweiten Kraftstoff, wobei die Brennkraftmaschine (1) zumindest einen über mindestens ein Einlassventil verfügenden Zylinder (2) aufweist, dem über ein Saugrohr (7) Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine (1) der erste Kraftstoff nur in das Saugrohr (7) und in einer Betriebsart der zweite Kraftstoff ausschließlich direkt in den Zylinder (2) eingebracht wird und in der zweiten Betriebsart ein Einlassventilöffnungszeitraum kürzer eingestellt wird als in der ersten Betriebsart.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Kraftstoff ein Gaskraftstoff, insbesondere Erdgas oder Autogas, und als zweiter Kraftstoff ein Flüssigkraftstoff, insbesondere Benzin, verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilöffnungszeitraum für die erste und die zweite Betriebsart derart gewählt wird, dass dem Zylinder (2) die zum Erreichen eines bestimmten Kraftstoffluft-Verhältnisses benötigte Menge Luft zugeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilöffnungszeitraum für die erste und die zweite Betriebsart derart gewählt wird, dass ein Maximaldrehmoment der ersten und der zweiten Betriebsart identisch ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilöffnungszeitraum sich von einem Einlassventilöffnungszeitpunkt zu einem Einlassventilschließzeitpunkt erstreckt, wobei der Einlassventilschließzeitpunkt in Abhängigkeit des Drehmoments der Brennkraftmaschine (1) gewählt wird und/oder der Einlassventilöffnungszeitpunkt in der ersten und der zweiten Betriebsart bei gleichem Drehmoment der Brennkraftmaschine (1) gleich gewählt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilöffnungszeitraum stufenlos oder diskret eingestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart ein höheres effektives Verdichtungsverhältnis für den Zylinder (2) eingestellt wird als in der zweiten Betriebsart.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Betriebsart der erste Kraftstoff nur in das Saugrohr (7) eingebracht wird und der Einlassventilöffnungszeitraum entsprechend der zweiten Betriebsart eingestellt wird.
  9. Brennkraftmaschine (1) mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung (4) für wenigstens einen ersten und einen zweiten Kraftstoff, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine (1) zumindest einen über ein Einlassventil verfügenden Zylinder (2) aufweist, dem über ein Saugrohr (7) Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) dazu ausgebildet ist, in einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine (1) den ersten Kraftstoff nur in das Saugrohr (7) und in einer zweiten Betriebsart den zweiten Kraftstoff ausschließlich direkt in den Zylinder (2) einzubringen und in der zweiten Betriebsart einen Einlassventilöffnungszeitraum kürzer einzustellen als in der ersten Betriebsart.
  10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzuführeinrichtung (4) eine erste Kraftstoffleitung für den ersten Kraftstoff und eine zweite Kraftstoffleitung für den zweiten Kraftstoff aufweist, wobei die erste Kraftstoffleitung mit ihrer einem ersten Kraftstofftank abgewandten Seite nur an eine Saugrohreinbringeinrichtung (5) oder sowohl an die Saugrohreinbringeinrichtung (5) als auch an eine Zylinderdirekteinbringeinrichtung (6) und die zweite Kraftstoffleitung mit ihrer einem zweiten Kraftstofftank abgewandten Seite ausschließlich an eine Zylinderdirekteinbringeinrichtung (6) angeschlossen ist.
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