DE102017128772A1 - Method for operating a diesel engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors und einen Dieselmotor.Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoff mit einer Cetanzahl CZ von CZ ≤ 60 verwendet, und ein Kraftstoff-Luftgemisch in einem Zylinder des Dieselmotors mittels eines Plasmas gezündet.The invention relates to a method of operating a diesel engine and a diesel engine. According to the invention, a fuel having a cetane number CZ of CZ ≦ 60 is used, and a fuel-air mixture in a cylinder of the diesel engine is ignited by means of a plasma.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors und einen Dieselmotor.The invention relates to a method for operating a diesel engine and a diesel engine.
Die
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors sieht vor, dass ein Kraftstoff mit einer Cetanzahl CZ von CZ kleiner gleich 60 verwendet wird, und ein Kraftstoff-Luftgemisch in einem Zylinder des Dieselmotors mittels eines Plasmas gezündet wird.The method according to the invention for operating a diesel engine provides that a fuel with a cetane number CZ of CZ less than or equal to 60 is used, and a fuel-air mixture in a cylinder of the diesel engine is ignited by means of a plasma.
Vorteil der Erfindung ist, dass der gegenüber einem Ottomotor vorteilhafte Wirkungsgrad eines Dieselmotors für einen Betrieb mit Kraftstoffen ausgenutzt werden kann, die eine niedrige Cetanzahl haben, also schwer selbstentzündlich sind und damit üblicherweise für den Ottomotor verwendet werden. Die für eine Zündung des Kraftstoff-Luftgemischs notwendigen hohen Temperaturen werden durch ein Plasma erzeugt. Das Plasma wird bevorzugt mittels Mikrowellen, beispielsweise mittels einer Mikrowellenzünd-/-glühkerze, erzeugt. Vorzugsweise wird ein Kraftstoff mit einer Cetanzahl von CZ ≤ 40, besonders bevorzugt von CZ ≤ 30 verwendet.Advantage of the invention is that over a gasoline engine advantageous efficiency of a diesel engine can be exploited for operation with fuels that have a low cetane number, so are difficult selbstentzündlich and thus usually used for the gasoline engine. The necessary for an ignition of the fuel-air mixture high temperatures are generated by a plasma. The plasma is preferably generated by means of microwaves, for example by means of a microwave ignition / glow plug. Preferably, a fuel having a cetane number of CZ ≦ 40, more preferably CZ ≦ 30, is used.
Ein erfindungsgemäßer Dieselmotor umfasst eine Mikrowellenvorrichtung und ein Steuergerät zum Steuern der Mikrowellenvorrichtung, wobei das Steuergerät eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.A diesel engine according to the invention comprises a microwave device and a control device for controlling the microwave device, wherein the control device is set up to carry out the method according to the invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 schematisch einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Dieselmotors, und -
2 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf eines Drucks im Zylinder des Motors, eines Plasmastroms und einer Kraftstoffeinspritzung zeigt.
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1 schematically a section of a diesel engine according to the invention, and -
2 a diagram showing the time course of a pressure in the cylinder of the engine, a plasma stream and a fuel injection.
Die
Mittels der Mikrowellenvorrichtung
Erfindungsgemäß wird der Dieselmotor
Es ist bevorzugt, dass der Zylinder
Verfahrensgemäß wird im Verdichtungstakt nach dem Durchlaufen des unteren Totpunktes UT und vor dem oberen Totpunkt OT ein Kraftstoff in den Zylinder
Nach dem Einschalten des Plasmas und nach einer damit beginnenden Einschaltphase wird der Plasmastrom reduziert und der Plasmastrom in einer Haltephase auf einem gegenüber der Einschaltphase niedrigerem Niveau gehalten. Dies hat den Vorteil, dass der Energieverbrauch gesenkt und die Mikrowellenvorrichtung geschont wird.After the plasma has been switched on and after a switch-on phase commencing therewith, the plasma current is reduced and the plasma current in a holding phase is kept at a lower level than the switch-on phase. This has the advantage that the energy consumption is reduced and the microwave device is spared.
In einer sich an die Haltephase anschließenden Zündphase wird der Plasmastrom gegenüber der Haltephase erhöht, so dass das Kraftstoff-Luftgemisch gezündet wird. Bei Überschreiten eines oberen Zylinderdruckgrenzwertes wird die Mikrowellenvorrichtung
In diesem Ausführungsbeispiel wir zusätzlich anhand einer Messung des Zylinderdruckes geprüft, ob eine Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches stattfindet. Falls dies der Fall sein sollte, wird die Mikrowellenvorrichtung
Der Zylinderdruck lässt sich beispielsweise über einen Drucksensor
Die Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches mittels des Plasmas erfolgt bis zu einem Lastschwellenwert, ab dem die Zündung durch Selbstzündung gewährleistet ist. Entsprechend bleiben oberhalb des Lastschwellenwertes die Mikrowellenvorrichtung und damit das Plasma ausgeschaltet.The ignition of the fuel-air mixture by means of the plasma takes place up to a load threshold, from which the ignition is ensured by auto-ignition. Accordingly, the microwave device and thus the plasma remain switched off above the load threshold value.
Die Durchführung des beschriebenen Verfahrens, insbesondere die Steuerung der Mikrowellenvorrichtung, wird durch das Steuergerät
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