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Stand der Technik
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Es ist allgemein bekannt, dass Brennkraftmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen, die als Fremdzünder ausgestaltet sind (Otto- bzw. Benzinmotoren), im Bereich hoher Lasten und/oder Drehzahlen Abgase mit verhältnismäßig hohen Abgastemperaturen auslassen. Dadurch können beispielsweise die Brennkraftmaschine oder Komponenten des Abgassystems Schaden nehmen. Darüber hinaus neigen als Benzinmotoren ausgeführte Brennkraftmaschinen bei hoher Last auch zum sogenannten Klopfen. Aus diesem Grund ist es bei hoher Last teilweise empfehlenswert das Kraftstoff-Luft-Gemisch relativ spät zu zünden. Die Neigung zum Klopfen wird dabei zwar verringert, allerdings wird dadurch bei hoher Abgastemperatur die Zusammensetzung des Abgases in eine unerwünschte Richtung beeinflusst. Bisher wurde das Problem hoher Abgastemperatur bei den meisten Motoren dadurch gelöst, in dem man in den thermisch kritischen Bereichen die Brennkraftmaschine mit einem sogenannten fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch betreibt (λ < 1). Dies ist deshalb von Vorteil, weil durch die zusätzliche Kraftstoffmenge im Brennraum ein Kühleffekt entsteht. Da im Brennraum somit ein sogenannter Sauerstoffmangel vorliegt, kann die Kraftstoffmenge, welche über dem stöchiometrischen Verhältnis liegt, nicht vollständig verbrennen. Somit ist ein Nachteil dieser Anfettung - insbesondere im Vergleich mit einem anderen Betriebszustand, bei dem für diese Kraftstoffmenge ein λ = 1 vorliegt - einerseits ein erheblicher Mehrverbrauch an Kraftstoff und andererseits ein erhöhter Anteil an Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen im Abgas.
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Eine bekannte andere Möglichkeit eines Verfahrens zur Lösung des Nachteils an einem Mehrverbrauch an Kraftstoff und erhöhten Schadstoffemissionen sieht vor zusätzlich zum Kraftstoff auch Wasser in den Brennraum miteinzuspritzen. Da das eingespritzte Wasser zwar eine thermische Masse darstellt und somit die Wärmekapazität erhöht, aber der Verbrennung keine zusätzliche Energie zugeführt wird, entsteht ebenfalls ein Kühleffekt. Im Vergleich zur Kühlung über Anfettung entsteht in diesem Fall kein Mehrverbrauch und keine erhöhten Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxid-Emissionen.
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Neben diesem thermischen Problem, das vor allem bei hoher Last und/oder hoher Drehzahl auftritt, gibt es jedoch auch noch andere Situationen, in denen beim Betreiben einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine nachteilige Effekte auftreten. Dies sind unter anderem folgende Situationen:
- Die Brennkraftmaschine geht in den Schubbetrieb. Das heißt, es wird kein Kraftstoff eingespritzt, aber die Antriebswelle, insbesondere die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, dreht sich trotzdem, weil diese aufgrund der kinetischen Energie des Fahrzeugs über die drehenden Räder, den Antriebsstrang, das Getriebe und die Kupplung mitgeschleppt wird. Während dieses Schubbetriebs fördert die Brennkraftmaschine Luft in das Abgassystem. Dadurch wird in einen Katalysator, insbesondere 3-Wege-Katalysator, viel Sauerstoff eingetragen, und das im Katalysator eingespeicherte Kohlenmonoxid, welches als Reduktionsmittel für Stickoxid dient, wird abgebaut (Reaktion des Kohlenmonoxids mit Sauerstoff zu Kohlendioxid). Wenn nach dem Schubbetrieb wieder eingespritzt wird, und somit in den Brennräumen Verbrennungen stattfinden, so produzieren diese Verbrennungen unter anderem auch Stickoxide. Da aber in der zuvor abgelaufenen Schubbetriebsphase das im Katalysator vorhandene Kohlenmonoxid abgebaut wurde, fehlt dieses nun als Reduktionsmittel, um diese Stickoxide abzubauen (Reaktion von Stickoxiden mit Kohlenmonoxid zu Stickstoff und Kohlendioxid) Durch das in den Verbrennungen entstehende Kohlenmonoxid baut sich zwar schnell wieder ein Vorrat an Kohlenmonoxid im Katalysator auf; dieser steht aber für die ersten paar Verbrennungen nach der Schubbetriebsphase nicht in auszureichender Menge zur Verfügung. Hierbei ist nachteilig, dass bei einem jeden Wiedereinsetzvorgang nach einem Schubbetrieb die Stickoxidemissionen Spitzenwerte erreichen.
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Eine ähnliche Situation liegt bei der sogenannten Zylinderausblendung vor. Bei der Zylinderausblendung wird nur ein Teil der Zylinder befeuert, die anderen, die ausgeblendeten Zylinder, werden dagegen nicht befeuert und somit auch kein Kraftstoff eingespritzt. In den befeuerten Zylindern entsteht durch die Verbrennung Stickoxid, welches mit den anderen Bestandteilen des Abgases aus diesen befeuerten Zylindern in den Abgasstrang und damit in den Katalysator gelangt. Durch das Pumpen der unbefeuerten, ausgeblendeten Zylinder bei gleichzeitigem Steuern der Einlass- und Auslassventile gelangt eine große Menge an Sauerstoff in den Katalysator. Dieser Sauerstoff steht mit den Stickoxiden in Konkurrenz zum Kohlenmonoxid, welches an sich als Reduktionsmittel für die Stickoxide gebraucht wird. Da sich jedoch das Kohlenmonoxid bevorzugt mit dem Sauerstoff verbindet, ist die Konvertierungsrate der Stickoxide im Katalysator erheblich herabgesetzt.
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Es besteht somit das Bestreben in den oben genannten Situationen, in welchen die Konvertierungsfähigkeit des Katalysators für Stickoxide herabgesetzt ist, dennoch niedrigere Stickoxidemissionen zu erreichen.
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Aus dem Dokument
DE 10 2015 208 472 A1 ist bereits bekannt, Wasser in einen Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine einzuspritzen. Durch die Verdampfung des chemisch nicht teilnehmenden Wassers wird eine Kühlung der Verbrennung bewirkt und dadurch Stickoxidemissionen verringert.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase erzeugt. Die Brennkraftmaschine ist dabei mit einer Anlage zur Konvertierung der Abgase verbunden, welche einen Katalysator aufweist. Die Abgase strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator der Anlage hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine in ein Organ der Brennkraftmaschine ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Es ist dabei vorgesehen, dass sich während einer ersten Betriebsart in der Anlage zur Konvertierung der Abgase ein oxidierendes chemisches Milieu einstellt, und nach der ersten Betriebsart eine andere Betriebsart beginnt, wobei während der anderen Betriebsart der inerte flüssige Stoff in das Organ der Brennkraftmaschine eingebracht wird.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine während der ersten Betriebsart im sogenannten Schubbetrieb ist. Bei diesem Schubbetrieb ist das Fahrzeug bei nicht getrenntem Kraftschluss zwischen Motor bzw. Brennkraftmaschine und Fahrbahnoberfläche in einem geschleppten Betrieb, so dass die Brennkraftmaschine und hierbei insbesondere ihre Antriebswelle (zum Beispiel Kurbelwelle) in Drehbewegung gehalten wird. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass - insbesondere durch eine Abgassonde, welche vorzugsweise als sogenannte Lambdasonde ausgebildet ist, oder durch einen Vergleich einer zugeführten Kraftstoffmenge mit einer von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge - in der Anlage zur Konvertierung der Abgase ein Luftüberschuss feststellt wird. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem Luftüberschuss auf einen - verglichen mit einem stöchiometrischen Betrieb - verringerten Umsatz von Stickoxiden zu Stickstoff und einer geringen Konzentration von Kohlenstoffmonoxid geschlossen wird. Des Weiteren wird dann, wenn eine Temperatur des Katalysators in einem Bereich ist, in dem eine Konvertierung von Stickoxiden verringert ist, daraus geschlossen, dass eine Emission von Stickoxiden erhöht ist. Des Weiteren ist nach einem anderen Gesichtspunkt vorgesehen, dass dann, wenn die Brennkraftmaschine in einen Betriebspunkt betrieben wird, bei dem die Emission von Stickoxiden erhöht ist, daraus geschlossen wird, dass ein hoher Anteil an Stickoxiden aus zumindest einem Brennraum, d. h. Zylinder, emittiert wird. In diesen oder mehrere solcher Zylinder wird dann inerter Stoff eingespritzt. Schließlich ist vorgesehen, dass das Organ der Brennkraftmaschine, in welche der inerte flüssige Stoff eingebracht wird, ein Ansaugtrakt oder ein Brennraum der Brennkraftmaschine ist.
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Nach einem alternativen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase erzeugt. Die Brennkraftmaschine ist dabei mit einer Anlage zur Konvertierung der Abgase verbunden, welche einen Katalysator aufweist. Die Abgase strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator der Anlage hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine in ein Organ der Brennkraftmaschine ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Währenddessen werden mehrere Zylinder betrieben, wobei mindestens ein Zylinder befeuert und mindestens ein Zylinder nicht befeuert wird. Der mindestens eine Zylinder, welcher nicht befeuert ist, ist hierbei insbesondere ein ausgeblendeter Zylinder. Zur Zylinderausblendung gehören beispielweise die Merkmale, dass der ausgeblendete Zylinder und damit sein Brennraum am Gaswechsel teilnimmt, d. h. es wird sowohl Frischluft angesaugt, als auch Frischluft in die Anlage zur Konvertierung der Abgase geschoben. Dieser mindestens eine nicht befeuerte Zylinder erhält somit während vier Takte keine Einspritzung von Kraftstoff. Der mindestens eine befeuerte Zylinder erhält Kraftstoff eingespritzt, welcher durch einen Zündfunken oder eine Kompression oder eine Entzündung an einer Glühkerze entflammt wird. Der mindestens eine nicht befeuerte Zylinder fördert somit Luft in die Anlage zur Konvertierung der Abgase.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Emission von Stickoxiden erhöht ist und daraus geschlossen wird, dass die Brennkraftmaschine in einem Betriebspunkt betrieben wird, in dem ein hoher Anteil an Stickoxiden aus zumindest einem Brennraum emittiert wird.
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Nach einem weiteren alternativen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase erzeugt. Die Brennkraftmaschine ist dabei mit einer Anlage zur Konvertierung der Abgase verbunden, welche einen Katalysator aufweist. Die Abgase strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator der Anlage hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine in ein Organ der Brennkraftmaschine ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Währenddessen ist eine Temperatur des Katalysators in einem Bereich, in dem eine Konvertierung von Stickoxiden verringert ist, sodass daraus geschlossen wird, dass eine Emission von Stickoxiden erhöht ist.
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Nach einem weiteren alternativen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase erzeugt. Die Brennkraftmaschine ist dabei mit einer Anlage zur Konvertierung der Abgase verbunden, welche einen Katalysator aufweist. Die Abgase strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator der Anlage hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine in ein Organ der Brennkraftmaschine ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Insbesondere mittels einer Abgassonde, welche vorzugsweise als sogenannte Lambdasonde ausgebildet ist, oder insbesondere durch einen Vergleich einer zugeführten Kraftstoffmenge mit einer von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge, wird in der Anlage zur Konvertierung der Abgase ein Luftüberschuss festgestellt und daraus auf einen - verglichen mit einem stöchiometrischen Betrieb - verringerten Umsatz von Stickoxiden zu Stickstoff und einer geringeren Konzentration von Kohlenstoffmonoxid geschlossen.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung und den Figuren.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Anlage zur Konvertierung der Abgase,
- 2 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile.
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In 1 ist in schematischer Art und Weise eine Brennkraftmaschine 10 dargestellt. In dieser Figur ist ein Zylinder 13 gezeigt. In diesem Zylinder 13 gleitet ein Kolben 16. Der Kolben 16 ist mittels eines Pleuels 19 an einer hier nicht dargestellten Antriebswelle der Brennkraftmaschine 10 angelenkt. Die Antriebswelle kann dabei eine Kurbelwelle sein. Oberhalb des Kolbens 16 - und damit zwischen dem Kolben 16 und eine Zylinderabdeckung 22 - befindet sich ein Brennraum 25. Die Zylinderabdeckung 22 weist hier unter anderem den typischen Zylinderkopf auf, der den Brennraum 25 abschließt, aber hier auch beispielsweise andere Elemente, wie eine sogenannte Ventilhaube. In diesem Ausführungsbeispiel ist im Zylinderkopf 22 eine Einspritzdüse 28 eingesteckt, die in diesem Fall Kraftstoff direkt in den Brennraum 25 einspritzt. Einlassseitig ist der Brennraum 25 mittels eines Einlassventiles 31 verschlossen. Auslassseitig ist der Brennraum 25 mittels eines Auslassventils 34 verschlossen. Strömungsaufwärts vom Brennraum 25 befindet sich ein Einlassrohr 35, über das bei geöffnetem Einlassventil 31 Luft in den Brennraum 25 angesaugt wird. Überdies befindet sich im Rohr 35 des Weiteren eine Drossel 36. An dem Einlassrohr 35 ist des Weiteren eine weitere Einspritzdüse 37 angebracht. Dabei ist die Einspritzdüse 37 so ausgerichtet, dass diese während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 in die Lage versetzt ist, in das Einlassrohr 35 eine inerte Flüssigkeit 38 einspritzen zu können. Je nach Ausführung dieser Brennkraftmaschine 10 ist im Zylinderkopf 22 noch eine Glühkerze (nicht dargestellt) angeordnet, die im Falle einer Ausführung als Selbstzündungsmotor/Dieselmotor im noch kalten Zustand der Brennkraftmaschine 10 für ein sicheres Entzünden eines Gemisches aus Kraftstoff und Luft im Brennraum 25 dient. Ist die Brennkraftmaschine 10 als Fremdzündungsmotor ausgebildet (Benzinmotor), so ist im Zylinderkopf 22 typischerweise eine Zündkerze angebracht, mittels der das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 25 entzündet wird. Nach dem Entzünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs wird dieses über eine durch das Auslassventil 34 freigegebene Öffnung als Abgas 40 in ein Auslassrohr 43 ausgelassen. Über dieses Auslassrohr 43 strömt das Abgas 40 in eine Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40. Diese Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 weist einen Katalysator 48 auf. Zwischen dem Auslassventil 34 und dem Katalysator 48 befindet sich eine Abgassonde 50, die beispielsweise als sogenannte Lambdasonde ausgeführt ist.
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In 2 ist in schematischer Weise ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. Dabei stellt sich im Rahmen dieses hier beschriebenen Verfahrens zunächst eine erste Betriebsart S1 ein. Das heißt, dass während des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 10 Abgase 40 erzeugt werden, die in die Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 und dabei auch in den Katalysator 46 zur Konvertierung der Abgase 40 hineinströmen. Dabei stellt sich während der erwähnten ersten Betriebsart S1 in der Anlage 49 zur Konvertierung der Abgase 40 ein oxidierendes chemisches Milieu ein. Dabei stellt sich dieses oxidierende chemische Milieu insbesondere in dem Katalysator 46 ein. Mit diesem oxidierenden chemischen Milieu ist insbesondere eine magere Atmosphäre bzw. Gaszusammensetzung beschrieben. Dies bedeutet, dass insbesondere ein hoher, d. h. überstöchiometrischer Sauerstoffanteil in dem Abgas 40 bzw. dem Katalysator 46 ist. Dies bedeutet, dass die Abgassonde 50 kurz bevor sich das oxidierende chemische Milieu in dem Katalysator 46 einstellt beispielsweise ein Lambda > 1 feststellt. In dieser Situation ist die Fähigkeit des Katalysators 48 zur Konvertierung von Stickoxiden herabgesetzt. Da sich dadurch die Emission von Stickoxiden aus der Anlage 46 ergibt, die ein unerwünscht hohes Maß beträgt, wird in eine andere Betriebsart S2 übergegangen, während welcher der bereits erwähnte inerte flüssige Stoff 38 in ein Organ der Brennkraftmaschine 10 eingebracht wird. Dabei ist als Vertreter eines inerten flüssigen Stoffs 38 insbesondere Wasser vorgesehen. Als ein Organ der Brennkraftmaschine 10, in welches der inerte flüssige Stoff 38 bzw. das Wasser eingebracht bzw. eingespritzt wird, dient beispielsweise das Einlassrohr 35 bzw. der Ansaugtrakt. Alternativ ist es auch möglich, den inerten flüssigen Stoff 38 direkt in den Brennraum 25 einzuspritzen. Dabei kommt beispielsweise in Frage, dass dieser inerte flüssige Stoff 38 in einer Mischung aus Kraftstoff und inertem flüssigem Stoff 38 in den Brennraum 25 eingespritzt wird. Als eine besondere Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine 10 während der ersten Betriebsart S1 im sogenannten Schubbetrieb ist. In einer alternativen Ausführungsform einer ersten Betriebsart S1 ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine 10 mehrere Zylinder 13 betreibt, wobei mindestens ein Zylinder 13 befeuert und mindestens ein Zylinder 13 nicht befeuert wird. Einen derartigen Betrieb nennt man auch Zylinderausblendung. In beiden Ausführungsformen wird durch mindestens einen nicht befeuerten Zylinder 13 unverbrannte Luft gefördert. Dabei wird unverbrannte Luft aus einem Brennraum 25 durch einen Auslass in ein Auslassrohr 43 gefördert. Wie bereits erwähnt, wird mittels der Abgassonde 50 oder durch einen Vergleich der zugeführten Kraftstoffmenge mit einer von der Brennkraftmaschine 10 angesaugten Luftmenge in der Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 ein Luftüberschuss festgestellt, bevor die zweite Betriebsart S2 beginnt. Dabei wird aus dem festgestellten Luftüberschuss auf einen - verglichen mit einem stöchiometrischen Betrieb - verringerten Umsatz von Stickoxiden zu Stickstoff und einer geringeren Konzentration von Kohlenmonoxid geschlossen. Ein derartiger Schluss wird insbesondere in einem hier nicht dargestellten Steuergerät zur Steuerung der Brennkraftmaschine 10 gezogen. Zudem kann dann, wenn eine Temperatur des Katalysators 46 in einem Bereich ist, in dem eine Konvertierung von Stickoxiden verringert ist, daraus geschlossen werden, dass eine Emission von Stickoxiden aus der Anlage 46 erhöht ist. Des Weiteren kann daraus geschlossen werden, dass dann die Brennkraftmaschine 10 in einen Betriebspunkt während der ersten Betriebsart S1 betrieben wird, in dem ein hoher Anteil an Stickoxiden aus zumindest einem 25 Brennraum emittiert wird.
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Durch eine Zugabe der inerten Flüssigkeit 38 ergibt sich eine kühlende Wirkung auf einen Brennverlauf im Brennraum 25, so dass die Temperatur der Verbrennung sinkt. Dadurch entstehen weniger Stickoxide. Eine schlechtere Konvertierung des Katalysators 48 wird dadurch zumindest teilweise durch niedrigere Rohemissionen aus einem Brennraum 25 kompensiert. Eine Entscheidung, ob der inerte Stoff 38 und in welcher Dosierung eingespritzt wird, erfolgt hier vorwiegend auf Grundlage der Kriterien, wie gut eine Konvertierfähigkeit des Katalysators 48 ist und wie hoch sogenannte Rohemissionen der Stickoxide aus einem Zylinder bzw. Brennraum 25 sind. Dabei erfolgt die Beigabe von inertem Stoff 38 mit dem Übergang von einer ersten Betriebsart S1 (Schubabschaltphase, Schubbetrieb) bei der Wiederaufnahme eines Antriebszustands bzw. Feuerungsbetriebs und damit einer anderen bzw. zweiten Betriebsart S2. Des Weiteren erfolgt die Beigabe von Wasser beispielsweise auch während des Motorbetriebs mit Ausblendstufen, d. h. mit einer unterschiedlichen Anzahl von ausgeblendeten Zylindern 13 bzw. nicht befeuerten Zylindern 13, die dennoch Frischluft in das Abgassystem bzw. die Anlage 46 fördern. Gemäß einer weiteren Möglichkeit wird auch dann inerte Flüssigkeit 38 eingebracht, wenn beispielsweise davon auszugehen ist, dass sich eine Temperatur des Katalysators 48 in einem Bereich mit herabgesetzter Fähigkeit zur Konvertierung von Stickoxiden befindet. Ebenfalls könnte dann inerte Flüssigkeit 38 eingespritzt werden, wenn beispielsweise bei einem sogenannten Schichtlademotor vom mageren Schichtbetrieb (erste Betriebsart S1) auf eine zweite Betriebsart S2 umgeschaltet wird, bei der vom mageren Betrieb auf einen stöchiometrischen Betrieb mit Lambda =1 umgeschaltet wird. Auch bei der letztgenannten Variante ist es so, dass durch den Schichtbetrieb ein Kohlenmonoxid-Vorrat im Katalysator 48, insbesondere einem 3-Wege-Katalysator, ebenfalls aufgebraucht ist.
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Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine 10 vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine 10 nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase 40 erzeugt. Die Brennkraftmaschine 10 ist dabei ebenfalls mit einer Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 verbunden, welche einen Katalysator 46 aufweist. Die Abgase 40 strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator 46 der Anlage 40 hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 in ein Organ der Brennkraftmaschine 10 ein inerter flüssiger Stoff 38 eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff 38 ist vorzugsweise Wasser. Währenddessen werden mehrere Zylinder 13 betrieben, wobei mindestens ein Zylinder 13 befeuert und mindestens ein Zylinder 13 nicht befeuert wird. Der mindestens eine Zylinder 13, welcher nicht befeuert ist, ist hierbei insbesondere ein ausgeblendeter Zylinder 13. Zur Zylinderausblendung gehören beispielweise die Merkmale, dass der ausgeblendete Zylinder 13 und damit sein Brennraum 25 am Gaswechsel teilnimmt, d. h. es wird sowohl Frischluft angesaugt, als auch Frischluft in die Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 geschoben. Dieser mindestens eine nicht befeuerte Zylinder 13 erhält somit während vier Takte keine Einspritzung von Kraftstoff. Der mindestens eine befeuerte Zylinder 13 erhält Kraftstoff eingespritzt, welcher durch einen Zündfunken oder eine Kompression oder eine Entzündung an einer Glühkerze entflammt wird. Der mindestens eine nicht befeuerte Zylinder 13 fördert somit Luft in die Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die Emission von Stickoxiden erhöht ist und daraus geschlossen, dass die Brennkraftmaschine 10 in einem Betriebspunkt betrieben wird, in dem ein hoher Anteil an Stickoxiden aus zumindest einem Brennraum 25 emittiert wird.
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Nach einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine 10 nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase 40 erzeugt. Die Brennkraftmaschine 10 ist dabei mit einer Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 verbunden, welche einen Katalysator 48 aufweist. Die Abgase 40 strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator 48 der Anlage 46 hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 in ein Organ der Brennkraftmaschine 10 ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Währenddessen ist eine Temperatur des Katalysators 48 in einem Bereich, in dem eine Konvertierung von Stickoxiden verringert ist, sodass daraus geschlossen wird, dass eine Emission von Stickoxiden erhöht ist.
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Nach einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine 10 nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase 40 erzeugt. Die Brennkraftmaschine 10 ist dabei mit einer Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 verbunden, welche einen Katalysator 48 aufweist. Die Abgase 40 strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator 48 der Anlage 46 hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 in ein Organ der Brennkraftmaschine 10 ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Insbesondere mittels einer Abgassonde 50 oder insbesondere durch einen Vergleich einer zugeführten Kraftstoffmenge mit einer von der Brennkraftmaschine 10 angesaugten Luftmenge wird in der Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 ein Luftüberschuss festgestellt und daraus auf einen - verglichen mit einem stöchiometrischen Betrieb - verringerten Umsatz von Stickoxiden zu Stickstoff und einer geringeren Konzentration von Kohlenstoffmonoxid geschlossen.
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Nach einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine 10 nach dem Selbstzündungs- oder Fremdzündungsprinzip arbeitet, und Abgase 40 erzeugt. Die Brennkraftmaschine 10 ist dabei mit einer Anlage 46 zur Konvertierung der Abgase 40 verbunden, welche einen Katalysator 48 aufweist. Die Abgase 40 strömen zur Konvertierung, d. h. Umwandlung, in den Katalysator 48 der Anlage 46 hinein, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 in ein Organ der Brennkraftmaschine 10 ein inerter flüssiger Stoff eingebracht wird. Dieser inerte flüssige Stoff ist vorzugsweise Wasser. Dieser Betrieb ist, vorzugsweise bei hoher Last und/oder hoher Drehzahl, stöchiometrisch geführt. Zwecks Verringerung von hohen Stickoxid-Rohemissionen wird der inerte flüssige Stoff 38 eingebracht. Es zwar bekannt Wasser vor allem bei hoher Last und Drehzahl zwecks Vermeidung von Anfettung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und/oder späten Zündwinkeln einzuspritzen. Das Kriterium ist die Vermeidung von Anfettung und/oder späten Zündwinkeln. Es mag aber durchaus Betriebspunkte geben, die aus dem Gesichtspunkt der Vermeidung von Anfettung und späten Zündwinkeln noch kein Wasser benötigen würden, aber dennoch schon relativ hohe NOx-Rohemissionen produzieren. Aus diesem Grund wird in dieser Situation inerter Stoff eingespritzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015208472 A1 [0006]
