DE102021104691A1 - Method for operating an Otto engine internal combustion engine, comprising a spark plug assembly with a prechamber spark plug and a roof electrode spark plug - Google Patents

Method for operating an Otto engine internal combustion engine, comprising a spark plug assembly with a prechamber spark plug and a roof electrode spark plug Download PDF

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Karsten Michels
Dirk Hagelstein
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden eines Kraftstoff/Luft-Gemischs in einer Brennkammer einer ottomotorischen Brennkraftmaschine, die durch einen Zylinderkopf und einen Zylinder (Z) definiert ist, wobei der Brennkammer mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil sowie eine Zündeinrichtung zugeordnet ist, die eine Dachelektrodenzündkerze (DZ) und eine Vorkammerzündkerze (VZ) umfasst, mit folgenden Schritten: Messen oder Modellieren des indizierten Mitteldrucks (pmi) innerhalb des mindestens einen Zylinders (Z) innerhalb eines Arbeitsspieles; Aktivieren einer Betriebsweise (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) der Zündeinrichtung im nächsten Arbeitsspiel in Abhängigkeit eines im vorhergehenden Arbeitstakt oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) gemessenen oder modellierten indizierten Mitteldrucks (pmi) innerhalb des mindestens einen Zylinders (Z), wobei in Abhängigkeit der aktivierten Betriebsweise (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) in dem jeweiligen Arbeitsspiel in einer Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) oder einer Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise (B-VZ) nur eine der beiden Zündkerzen (DZ, VZ) angesteuert wird, oder in einer kombinierten Betriebsweise (B-DZ/VZ) beide Zündkerzen (DZ, VZ) angesteuert werden, wobei die Dachelektrodenzündkerze (DZ) der Vorkammerzündkerze (VZ) in einem zeitlichen Versatz vorhergehend angesteuert wird.The invention relates to a method for igniting a fuel/air mixture in a combustion chamber of a gasoline engine, which is defined by a cylinder head and a cylinder (Z), wherein the combustion chamber is assigned at least one inlet valve and at least one outlet valve and an ignition device which a roof electrode spark plug (DZ) and a prechamber spark plug (VZ), with the following steps: measuring or modeling the indicated mean pressure (pmi) within the at least one cylinder (Z) within a working cycle; Activation of an operating mode (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) of the ignition device in the next working cycle depending on an indicated mean pressure (pmi) measured or modeled in the previous working cycle above or below a predetermined limit value (PGrenz) within the at least one Cylinder (Z), depending on the activated operating mode (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) in the respective work cycle in a roof electrode spark plug operating mode (B-DZ) or a prechamber spark plug operating mode (B-VZ) only one of the two spark plugs (DZ, VZ) is actuated, or in a combined operating mode (B-DZ/VZ) both spark plugs (DZ, VZ) are actuated, with the top electrode spark plug (DZ) of the prechamber spark plug (VZ) being offset in time is previously controlled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer ottomotorischen Brennkraftmaschine, umfassend eine Zündkerzen-Baugruppe mit einer Vorkammer- und einer Dachelektrodenzündkerze DZ.The invention relates to a method for operating an Otto engine internal combustion engine, comprising a spark plug assembly with a prechamber and a roof electrode spark plug DZ.

Die Druckschrift EP 3 561 255 A1 beschreibt einen Verbrennungsmotor umfassend, mindestens einen Zylinder, mindestens ein Einlassventil, das auf eine Einlassöffnung einwirkt, um den in den Zylinder eintretenden Luftstrom zu steuern, mindestens einen Injektor zum Zuführen von nicht verbranntem Kraftstoff zum Zylinder, mindestens ein Auslassventil, das auf eine jeweilige Auslassöffnung einwirkt, um den Durchfluss der Abgase am Auslass des Zylinders zu steuern, einen Kolben, der linear innerhalb des Zylinders gleitet, mindestens eine erste Zündkerze, die in einer Position neben dem Injektor angeordnet ist und in der Brennkammer wirkt, eine Vorkammer, die mit der Brennkammer in Verbindung steht, und eine zweite Zündkerze, die in der Vorkammer wirkt. Die erste Zündkerze ist in einer Zwischenposition zwischen der Vorkammer und dem Injektor angeordnet. Die Druckschrift offenbart ein Verfahren zum Steuern des Verbrennungsmotors mit folgenden Schritten: Antreiben der ersten Zündkerze in einem ersten Betriebszustand des Motors; und Antreiben der zweiten Zündkerze innerhalb der Vorkammer in einem zweiten Betriebszustand des Motors, der sich von dem ersten Betriebszustand unterscheidet, wobei der erste Betriebszustand ein bestimmter Betriebszustand des Niedriglastbetriebs des Motors ist, wobei der IMEPH-Parameter niedriger als 5 bar ist, insbesondere während des Startens des Motors; und wobei der zweite Betriebszustand ein normaler Betriebszustand des Motors ist, wobei der IMEPH-Parameter gleich oder größer als 5 bar ist.The pamphlet EP 3 561 255 A1 describes an internal combustion engine comprising at least one cylinder, at least one intake valve acting on an intake port to control airflow entering the cylinder, at least one injector for supplying unburned fuel to the cylinder, at least one exhaust valve acting on a respective exhaust port acts to control the flow of exhaust gases at the outlet of the cylinder, a piston that slides linearly inside the cylinder, at least a first spark plug that is placed in a position adjacent to the injector and acts in the combustion chamber, a pre-chamber that communicates with the Combustion chamber is in communication, and a second spark plug, which acts in the pre-chamber. The first spark plug is located in an intermediate position between the pre-chamber and the injector. The publication discloses a method for controlling the internal combustion engine, comprising the steps of: driving the first spark plug in a first operating condition of the engine; and driving the second spark plug within the prechamber in a second operating condition of the engine different from the first operating condition, wherein the first operating condition is a certain operating condition of low load operation of the engine, wherein the IMEPH parameter is lower than 5 bar, in particular during the starting the engine; and wherein the second operating condition is a normal operating condition of the engine, wherein the IMEPH parameter is equal to or greater than 5 bar.

Die Druckschrift EP 3 453 856 B1 beschreibt eine Benzinbrennkraftmaschine, umfassend einen Maschinenblock mit mehreren Zylindern und einem Zylinderkopf, der eine jedem Zylinder zugeordnete Brennkammer definiert, und wenigstens einen Einlasskanal und wenigstens einen Auslasskanal, der mit jeweiligen Einlass- und Auslassventilen versehen ist, die jeder Brennkammer zugeordnet sind, eine jedem Zylinder zugeordnete erste Zündkerze, die in einem Trägerelement angebracht ist, das in einem Sitz des Zylinderkopfes angeordnet ist und eine Verbrennungsvorkammer aufweist, die ein erstes Ende, das den Elektroden der ersten Zündkerze zugewandt ist, und ein zweites Ende hat, das über mehrere Öffnungen mit der jeweiligen Brennkammer in Verbindung steht, eine zweite Zündkerze, die jedem Zylinder zugeordnet ist und Elektroden aufweist, die direkt der Brennkammer zugewandt sind, wenigstens eine elektromagnetisch gesteuerte Benzineinspritzvorrichtung, die jedem Zylinder der Maschine zugeordnet ist, eine elektronische Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die erste Zündkerze, die zweite Zündkerze und die wenigstens eine Benzineinspritzvorrichtung für jeden Zylinder der Maschine zu steuern. Es ist verfahrenstechnisch vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit so programmiert ist, dass die zweite Zündkerze nur bei niedrigen und mittleren Maschinenlasten aktiviert wird, um die Verbrennung zu stabilisieren, und inaktiv ist oder aktiv bleibt, jedoch keinen Einfluss auf die Verbrennung hat, indem sie beispielsweise während der Expansions- oder Ausstoßphase des Zylinders bei höheren Belastungen aktiviert wird.The pamphlet EP 3 453 856 B1 describes a gasoline internal combustion engine comprising an engine block having a plurality of cylinders and a cylinder head defining a combustion chamber associated with each cylinder, and at least one intake port and at least one exhaust port provided with respective intake and exhaust valves associated with each combustion chamber, one for each cylinder associated first spark plug mounted in a support element arranged in a seat of the cylinder head and having a combustion pre-chamber having a first end facing the electrodes of the first spark plug and a second end communicating via a plurality of openings with the respective combustion chamber, a second spark plug associated with each cylinder and having electrodes directly facing the combustion chamber, at least one electromagnetically controlled petrol injector associated with each cylinder of the engine, an electronic control unit, d a configured to control the first spark plug, the second spark plug, and the at least one gasoline injector for each cylinder of the engine. It is procedurally envisaged that the electronic control unit will be programmed such that the second spark plug is only activated at low and medium engine loads to stabilize combustion and is inactive or remains active but has no effect on combustion by e.g activated during the expansion or exhaust phase of the cylinder at higher loads.

Die Druckschrift DE 28 43 119 A offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, einem mit dem Zylinderkopf verbundenen Zylinderblock, einem in dem Zylinderblock angeordneten und darin mit dem Zylinderkopf eine Verbrennungskammer bildenden Kolben, einer Einlassöffnung zur Einführung eines Luft/Brennstoff-Gemischs in die Verbrennungskammer während eines Ansaughubes der Brennkraftmaschine, einer Auslassöffnung für den Ausstoß von Restgasen und einem in der Einlassöffnung zu deren Öffnen und Schließen angeordneten Einlassventil. Vorgesehen ist, dass durch eine in dem Zylinderkopf angebrachte erste Zündkerze, deren Elektroden in Bezug auf die Verbrennungskammer freiliegen, durch eine mit der Zündkerze verbundene erste Vorzündungssteuerschaltung, die zur Herbeiführung einer Funkenbildung durch die Zündkerze zur Bildung von Radikalen aus dem Luft/Brennstoff-Gemisch kontinuierlich eine relativ niedrige Spannung zuführt und durch eine mit der Zündkerze verbundene zweite Vorzündungssteuerschaltung, die zur Erleichterung der Bildung der Radikale eine relativ hohe Spannung mit einer festen Frequenz zuführt. Weiter ist vorgesehen, dass in dem Zylinderkopf außerdem eine mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehende Nebenkammer zur Bildung von Radikalen ausgebildet ist, wobei die Elektroden der ersten Zündkerze in der die Radikale bildenden Nebenkammer angeordnet sind. In dem Zylinderkopf ist eine zweite Zündkerze angebracht, deren Elektroden direkt in die Verbrennungskammer hineinragen, wobei die erste Zündkerze derart angeordnet ist, dass ihre Elektroden in die mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehende und zur Bildung der Radikale dienende Nebenkammer hineinragen und dass eine Zündsteuerschaltung mit der zweiten Zündkerze verbunden ist. Bei einem mit Gemischverdichtung arbeitenden Ottomotor bekannter Art findet ein Zündverfahren Verwendung, bei dem eine von dem Zündsystem nahe dem oberen Totpunkt des jeweiligen Kolbens der Brennkraftmaschine erzeugte Hochspannung von 10 bis 15 kV der entsprechenden Zündkerze zugeführt und eine im wesentlichen kapazitive Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze bewirkt wird, wodurch sich ein elektrischer Zündfunken bildet, durch den die Zündung des verdichteten Luft/Brennstoff-Gemischs erfolgt. Bei dem in der Druckschrift vorgestellten Verfahren wird in einer Ausführungsform somit eine induktive Entladung von den in der jeweiligen Verbrennungskammer angeordneten Entladungselektroden bzw. Zündelektroden vor der Explosivverbrennung oder nahe dem unteren Totpunkt beim Übergang von dem Ansaughub auf den Verdichtungshub eingeleitet, um damit eine Umsetzung eines Teiles des Luft/Brennstoff-Gemischs in Radikale und deren chemische Aktivierung zu erzielen, wodurch in Fällen, bei denen das Gemisch abgemagert oder der Betrag an Abgasrückführung stark gesteigert ist, bessere Zündeigenschaften und eine stabile Verbrennung gewährleistet werden können. In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Radikale von einer in der Radikale erzeugenden Nebenkammer angeordneten ersten Zündkerze gebildet, während das die Radikale enthaltende Luft/Brennstoff-Gemisch von einer in der Verbrennungskammer angeordneten zweiten Zündkerze gezündet wird, was eine bessere Verbrennung gewährleistet.The pamphlet DE 28 43 119 A discloses an internal combustion engine having a cylinder head, a cylinder block connected to the cylinder head, a piston disposed in the cylinder block and forming a combustion chamber therein with the cylinder head, an intake port for introducing an air/fuel mixture into the combustion chamber during an intake stroke of the internal combustion engine, an exhaust port for the exhaust of residual gases and an inlet valve arranged in the inlet opening for opening and closing it. It is provided that a first spark plug mounted in the cylinder head with its electrodes exposed with respect to the combustion chamber, a first spark advance control circuit connected to the spark plug and operable to cause sparking by the spark plug to form free radicals from the air/fuel mixture continuously supplies a relatively low voltage and through a second spark advance control circuit connected to the spark plug which supplies a relatively high voltage at a fixed frequency to facilitate the formation of the radicals. It is further provided that in the cylinder head there is also a secondary chamber connected to the combustion chamber for the formation of free radicals, with the electrodes of the first spark plug being arranged in the secondary chamber forming the free radicals. A second spark plug is fitted in the cylinder head, the electrodes of which protrude directly into the combustion chamber, the first spark plug being arranged in such a way that its electrodes protrude into the secondary chamber which is connected to the combustion chamber and serves to form the radicals, and that an ignition control circuit with the second spark plug is connected. In a known type of gasoline engine working with mixture compression, an ignition method is used in which a high voltage of 10 to 15 kV generated by the ignition system near the top dead center of the respective piston of the internal combustion engine is fed to the corresponding spark plug and a substantially capacitive discharge occurs between the electrodes of the spark plug is effected, resulting in an electric Ignition spark forms, which ignites the compressed air/fuel mixture. In the method presented in the publication, in one embodiment, an inductive discharge from the discharge electrodes or ignition electrodes arranged in the respective combustion chamber is initiated before explosive combustion or near bottom dead center during the transition from the intake stroke to the compression stroke, in order to convert a part of the air-fuel mixture into radicals and their chemical activation, thereby ensuring better ignition characteristics and stable combustion in cases where the mixture is lean or the amount of exhaust gas recirculation is greatly increased. In another embodiment of the method, the radicals are formed by a first spark plug located in the sub-chamber generating radicals, while the air/fuel mixture containing the radicals is ignited by a second spark plug located in the combustion chamber, which ensures better combustion.

Den Stand der Technik zusammenfassend, ist ein Betrieb mit zwei einzelnen Zündkerzen grundsätzlich bekannt. Es kann, wie aus dem Stand der Technik deutlich wird, aus verschiedenen Gründen von Vorteil sein, einen Ottomotor mit einer Kombination von zwei Zündkerzen zu betreiben, um das volle Potential des Ottomotors zu erschließen. Insbesondere bei kleinen Zylinderdurchmessern sind die Platzverhältnisse jedoch so ungünstig, dass die Anwendung von zwei einzelnen Zündkerzen und ein zugehöriges Zündverfahren für Ottomotore mit kleinen Zylinderdurchmessern baulich nicht bekannt ist.Summarizing the prior art, operation with two individual spark plugs is known in principle. As is clear from the prior art, it can be advantageous for various reasons to operate a spark-ignition engine with a combination of two spark plugs in order to tap the full potential of the spark-ignition engine. In the case of small cylinder diameters in particular, however, the space conditions are so unfavorable that the use of two individual spark plugs and an associated ignition method for Otto engines with small cylinder diameters is structurally unknown.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zündverfahren für einen Ottomotor mit einem kleinen Zylinderdurchmesser, das heißt, für eine kleine Brennkammer und eine strukturelle Anordnung von zwei dieser Brennkammer zugeordneten Zündkerzen zu schaffen.The object of the invention is to provide an ignition method for a spark-ignition engine with a small cylinder diameter, ie for a small combustion chamber and a structural arrangement of two spark plugs associated with this combustion chamber.

Die Aufgabe wird durch die strukturelle Ausgestaltung einer Zündkerzen-Baugruppe gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen metallischen Grundkörper mit zwei Aufnahmeöffnungen zur Anordnung von zwei Zündkerzen-Isolator-Körpern mit integrierten Mittelelektroden umfasst, wobei die Zündkerzen-Isolator-Körper in den Aufnahmeöffnungen eingesteckt angeordnet sind, wobei je ein Befestigungselement, welches ebenfalls in und/oder an den Aufnahmeöffnungen des Grundkörpers angeordnet ist, den jeweiligen Zündkerzen-Isolator-Körper zumindest im jeweiligen oberen Bereich der Zündkerzen-Isolator-Körper umgreift und die Zündkerzen-Isolator-Körper in dem Grundkörper fixiert und gegenüber dem Grundkörper ausrichtet, wobei jeder Mittelelektrode eine Massenelektrode zugeordnet ist, die mit dem Grundkörper in Verbindung stehen. In vorteilhafter Weise kann die derart vorgefertigte Baugruppe in einfacher Weise in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine verbaut werden.The object is achieved by the structural design of a spark plug assembly, which is characterized in that it comprises a metallic base body with two receiving openings for arranging two spark plug insulator bodies with integrated center electrodes, the spark plug insulator bodies in the receiving openings are arranged plugged in, with one fastening element each, which is also arranged in and/or on the receiving openings of the base body, encompasses the respective spark plug insulator body at least in the respective upper area of the spark plug insulator body and the spark plug insulator body in fixed to the base body and aligned with respect to the base body, each center electrode being assigned a ground electrode which is connected to the base body. Advantageously, the subassembly prefabricated in this way can be easily installed in a cylinder head of an internal combustion engine.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Grundkörper einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.Provision is preferably made for the base body to be designed in one piece or in multiple pieces.

Die Aufnahmeöffnungen sind als Durchgangsbohrungen ausgebildet. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Durchgangsbohrungen schulterartige Einziehungen auf.The receiving openings are designed as through holes. In a preferred embodiment of the invention, the through bores have shoulder-like recesses.

Die Zündkerzen-Baugruppe umfasst die Zündkerzen-Isolator-Körper, die jeweils einen Isolator-Zentralkörper mit je einer ersten Schulter aufweisen, die im Zusammenbauzustand von den zu den Isolator-Zentralkörpern gerichteten Stirnseiten des jeweiligen Befestigungselementes kontaktiert werden.The spark plug assembly includes the spark plug insulator bodies, each of which has an insulator central body with a first shoulder that is contacted in the assembled state by the end faces of the respective fastening element that are directed towards the insulator central bodies.

Bevorzugt weisen die Isolator-Zentralkörper der Zündkerzen-Isolator-Körper je eine zweite Schulter auf, die im Zusammenbauzustand auf den schulterartigen Einziehungen aufliegen.Preferably, the central insulator bodies of the spark plug insulator bodies each have a second shoulder, which rests on the shoulder-like indentations in the assembled state.

Der Grundkörper weist bevorzugt ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde eines Zylinderkopfes korrespondiert.The base body preferably has an external thread that corresponds to an internal thread of a cylinder head.

Der Grundkörper weist weiter bevorzugt in jeder der Aufnahmeöffnungen ein Innengewinde auf, das mit einem Außengewinde des jeweiligen Befestigungselementes korrespondiert.The base body also preferably has an internal thread in each of the receiving openings, which corresponds to an external thread of the respective fastening element.

Die Zündkerzen-Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zündkerzen-Isolator-Körper als eine Vorkammerzündkerze komplettiert ausgebildet ist und der zweite die Zündkerzen-Isolator-Körper als eine Dachelektrodenzündkerze komplettiert ausgebildet ist, deren Massenelektroden mit dem Grundkörper, nahe der Mittelelektroden der Zündkerzen-Isolator-Körper liegend, angeordnet und mit den Grundkörper verbunden sind.The spark plug assembly is characterized in that the first spark plug insulator body is formed as a prechamber spark plug completed and the second spark plug insulator body is formed as a roof electrode spark plug completed, the ground electrodes of which are connected to the base body near the center electrodes of the spark plug Insulator body lying, arranged and connected to the base body.

Es ist bevorzugt weiter vorgesehen, dass die Vorkammer der Vorkammerzündkerze mit einer Unterseite des Grundkörpers verbunden ist, und die Massenelektrode und die Mittelelektrode in ihrem gegenüber der Unterseite gebildeten Vorkammerraum aufnimmt.It is preferably further provided that the prechamber of the prechamber spark plug is connected to an underside of the base body and accommodates the ground electrode and the center electrode in their prechamber space formed opposite the underside.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Zündkerzen-Baugruppe besteht darin, dass ein Abstand zwischen den Mittelelektroden, die in den Isolator-Spitzen der Zündkerzen-Isolator-Körper im Grundkörper angeordnet sind, im Zusammenbauzustand der Zündkerzen-Baugruppe kleiner als 20 mm, bevorzugt < 15 mm, optimal < 10 mm beträgt. Diese enge Anordnung der Mittelelektroden mit geringem Abstand ist in vorteilhafter Weise, insbesondere durch die Anordnung in einem gemeinsamen Grundkörper möglich.Another essential aspect of the spark plug assembly is that a distance between the center electrodes arranged in the insulator tips of the spark plug insulator bodies in the main body is less than 20 mm in the assembled state of the spark plug assembly, preferably <15 mm, optimally <10 mm. This close arrangement of the center electrodes with a small spacing is possible in an advantageous manner, in particular by the arrangement in a common base body.

Erfindungsgemäß ist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderkopf des mindestens eines Zylinders eines Zylinderblocks mindestens eine Zündkerzen-Baugruppe angeordnet ist, welche die zuvor genannten Merkmale aufweist. Bei mehreren Zylindern sind somit entsprechend mehrere Zündkerzen-Baugruppen (je Zylinder eine Zündkerzen-Baugruppe) angeordnet.According to the invention, an internal combustion engine according to the invention is characterized in that at least one spark plug assembly, which has the aforementioned features, is arranged in the cylinder head of the at least one cylinder of a cylinder block. With several cylinders, several spark plug assemblies (one spark plug assembly per cylinder) are accordingly arranged.

Spezifische bevorzugte Ausgestaltungen:

  • Ein Abstand der Mittelelektroden, die in den Isolator-Spitzen der Zündkerzen-Isolator-Körper angeordnet sind und in die Brennkammer des Zylinders ragen, betragen bevorzugt kleiner als 20 mm, bevorzugt < 15 mm, optimal < 10 mm.
Specific Preferred Embodiments:
  • A distance between the center electrodes, which are arranged in the insulator tips of the spark plug insulator bodies and protrude into the combustion chamber of the cylinder, is preferably less than 20 mm, preferably <15 mm, optimally <10 mm.

Eine Zylinder-Bohrung eines Zylinders weist bevorzugt einen Durchmesser in einem Bereich zwischen D = 81 mm bis 75 mm auf.A cylinder bore of a cylinder preferably has a diameter in a range between D=81 mm and 75 mm.

Der Zylinder weist bevorzugt in Bezug auf den Bereich der Durchmesser D der Zylinder-Bohrung zwischen D = 81 mm bis 75 mm (D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm, D = 75 mm) ein Zylinderhub-Bohrungs-Verhältnis s/D > 1,05/1,1/1,15/1,2 auf.In relation to the range of diameters D of the cylinder bore, the cylinder preferably has between D = 81 mm and 75 mm (D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm, D = 75 mm) a cylinder stroke/bore ratio s/D > 1.05/1.1/1.15/1.2.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine erste Verfahrensweise zum Betreiben einer ottomotorischen Brennkraftmaschine;
  • 2 eine zweite Verfahrensweise zum Betreiben der ottomotorischen Brennkraftmaschine;
  • 3 eine dritte Verfahrensweise zum Betreiben der ottomotorischen Brennkraftmaschine und
  • 4 eine Zündkerzen-Baugruppe umfassend zwei Zündkerzen, die in einem Zylinderkopf eines Zylinders der ottomotorischen Brennkraftmaschine angeordnet ist.
The invention is explained below with reference to the associated drawing. It shows:
  • 1 a first procedure for operating a spark-ignition internal combustion engine;
  • 2 a second procedure for operating the spark-ignition internal combustion engine;
  • 3 a third procedure for operating the Otto engine internal combustion engine and
  • 4 a spark plug assembly comprising two spark plugs, which is arranged in a cylinder head of a cylinder of the internal combustion engine.

Zunächst zeigt 4 vorab eine Zündkerzen-Baugruppe 100, die sich dadurch auszeichnet, dass zwei Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 nebeneinander in einem metallischen Grundkörper 10 angeordnet sind.First shows 4 First of all, a spark plug assembly 100, which is characterized in that two spark plug insulator bodies 1, 2 are arranged next to one another in a metallic base body 10.

Der Grundkörper 10 bildet das Metallgehäuse für die zwei Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2, sodass die Zündkerzen-Baugruppe 100 erfindungsgemäß zwei Zündkerzen in einem Gehäuse beziehungsweise Grundkörper 10 aufweist. Der Grundkörper 10 wird auch als Massekörper bezeichnet, da er den elektrisch leitenden Körper (die negative Masse der Zündkerzen-Baugruppe 100) bildet.The base body 10 forms the metal housing for the two spark plug insulator bodies 1, 2, so that the spark plug assembly 100 according to the invention has two spark plugs in a housing or base body 10. The base body 10 is also referred to as a ground body since it forms the electrically conductive body (the negative ground of the spark plug assembly 100).

Nebeneinander angeordnet heißt, gemäß der dargestellten Ausführungsform genauer gesagt, dass die in Längserstreckung der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 verlaufenden Mittelachsen 1M, 2M parallel zueinander angeordnet sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Prinzip der Erfindung auch für die Anordnung von Zündkerzen-Isolator-Körpern 1, 2 anwendbar ist, deren Längserstreckung, das heißt deren Längsachsen nicht parallel zueinander verlaufen.According to the illustrated embodiment, arranged next to one another means more precisely that the central axes 1M, 2M running in the longitudinal extension of the spark plug insulator bodies 1, 2 are arranged parallel to one another. However, it is pointed out that the principle of the invention can also be used for the arrangement of spark plug insulator bodies 1, 2 whose longitudinal extent, ie whose longitudinal axes do not run parallel to one another.

Eine Mittelachse der Zündkerzen-Baugruppe 100 ist mit dem Bezugszeichen 100M gekennzeichnet. Ein Zylinderkopf, in dem die Zündkerzen-Baugruppe 100 angeordnet wird, ist nicht dargestellt.A central axis of the spark plug assembly 100 is indicated by reference numeral 100M. A cylinder head in which the spark plug assembly 100 is placed is not shown.

Es wird davon ausgegangen, dass eine Unterseite 10.1 des einteiligen Grundkörpers 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 gemeinsam mit einer Unterseite des Zylinderkopfes das Brennkammerdachses einer Brennkammer im Zylinder Z der Brennkraftmaschine bilden, wenn der Zylinderkopf bestimmungsgemäß auf einem Zylinder Z der Brennkraftmaschine montiert ist.It is assumed that an underside 10.1 of the one-piece base body 10 of the spark plug assembly 100 together with an underside of the cylinder head form the combustion chamber roof of a combustion chamber in the cylinder Z of the internal combustion engine when the cylinder head is mounted on a cylinder Z of the internal combustion engine as intended.

Bevorzugt liegen die Unterseite 10.2 des Grundkörpers 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 und die Unterseite des Zylinderkopfes in einer Ebene beziehungsweise sind stufenfrei nebeneinander angeordnet.The underside 10.2 of the base body 10 of the spark plug assembly 100 and the underside of the cylinder head are preferably in one plane or are arranged next to one another without any steps.

Der Grundkörper 10 wird auch als Gehäuse angesehen und bezeichnet, da er die Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 erfindungsgemäß gehäuseartig im Wesentlichen vollständig aufnimmt, wie nachfolgend erläutert ist.The base body 10 is also considered and referred to as a housing, since it essentially completely accommodates the spark plug insulator bodies 1, 2 in a housing-like manner according to the invention, as explained below.

Der Grundkörper 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 weist eine Oberseite 10.1 auf. Im Grundkörper 10 sind zwischen Oberseite 10.1 und Unterseite 10.2 zwei durchgehende Aufnahmeöffnungen 10.3, in einer bevorzugten Art als Durchgangsbohrungen mit einer Einziehung 10.31 ausgebildet, in denen die Zündkerzen-Isolator-Körpern 1, 2 im Zusammenbauzustand angeordnet sind.The base body 10 of the spark plug assembly 100 has an upper side 10.1. In the base body 10, between the upper side 10.1 and the lower side 10.2, there are two continuous receiving openings 10.3, in a preferred way as through holes with a recess 10.31, in which the spark plug insulator bodies 1, 2 are arranged in the assembled state.

Die Durchgangsbohrungen 10.3 weisen somit die verengenden Einziehungen 10.31 auf, die an einer bestimmten vorgegebenen Position, in Längserstreckung zwischen Oberseite 10.1 und Unterseite 10.2 gesehen, ausgebildet sind.The through-holes 10.3 thus have the narrowing recesses 10.31, which are formed at a certain predetermined position, viewed in the longitudinal extension between the top side 10.1 and the bottom side 10.2.

Die Durchgangsbohrungen 10.3 bilden im Grundkörper 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 einen sich in Längserstreckung der Zündkerzen-Baugruppe 100 erstreckenden Mittelsteg 10.4, der sich in der Höhe der Einziehungen 10.31 von der Oberseite 10.1 zur Unterseite 10.2 verdickt. Der Mittelsteg 10.4 liegt auf der Mittelachse 100M der Zündkerzen-Baugruppe.The through holes 10.3 form in the base body 10 of the spark plug assembly 100 in the longitudinal extension of the spark plug Assembly 100 extending central web 10.4, which thickens at the height of the recesses 10.31 from the top 10.1 to the bottom 10.2. The central ridge 10.4 lies on the central axis 100M of the spark plug assembly.

Ferner weisen die Durchgangsbohrungen 10.3 im oberen Bereich bevorzugt, sich an die Oberseite 10.1 des Grundkörpers 10 anschließende Innengewinde 10.32 auf, wobei die Fläche der Durchgangsbohrungen zumindest im oberen Bereich mit den Innengewinden 10.32 versehen sind, die mit je einem Außengewinde 20.1 eines Befestigungselementes 20, beispielsweise in der Art einer Hohllochschraube korrespondieren.Furthermore, the through-holes 10.3 in the upper area preferably have internal threads 10.32 adjoining the upper side 10.1 of the base body 10, the surface of the through-holes being provided with the internal threads 10.32 at least in the upper area, which are each connected to an external thread 20.1 of a fastening element 20, for example correspond in the manner of a hollow hole screw.

Die Hohllochschrauben weisen jeweils eine Durchgangsbohrung auf, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außen-Durchmesser der Isolator-Köpfe 2.3 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 entspricht, sodass der von der jeweiligen Durchgangsbohrung 10.3 der Hohllochschraube erfasste Isolator-Kopf 2.3 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 im bestimmungsgemäßen Zusammenbauzustand in der Durchgangsbohrung 10.3 ausgerichtet wird.The hollow-hole screws each have a through hole, the inside diameter of which essentially corresponds to the outside diameter of the insulator heads 2.3 of the spark plug insulator bodies 1, 2, so that the insulator head 2.3 gripped by the respective through-hole 10.3 of the hollow hole screw is the spark plug insulator -Body 1, 2 is aligned in the intended assembled state in the through hole 10.3.

Die jeweiligen Isolator-Körper 1,2 der Zündkerzen werden in vorteilhafter Weise in der Durchgangsbohrung 10.3 der Zündkerzen-Baugruppe 100 ausgerichtet und zudem in ihrer gewünschten Lage fixiert, das heißt angezogen, wie noch erläutert wird.The respective insulator bodies 1.2 of the spark plugs are advantageously aligned in the through hole 10.3 of the spark plug assembly 100 and also fixed in their desired position, that is to say tightened, as will be explained below.

Die bevorzugt aus Keramik bestehenden Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2, weisen jeweils eine Isolator-Spitze 1.1, 2.1 und jeweils einen Isolator-Zentralkörper 1.2, 2.2 sowie den im Zusammenbauzustand jeweils oberhalb des Isolator-Zentralkörpers 1.2, 2.2 der jeweiligen Zündkerze 1, 2 liegenden Isolator-Kopf 1.3, 2.3 auf, wobei zwischen der jeweiligen Isolator-Spitze 1.1 und 1.2 und dem Isolator-Zentralkörper 1.2, 2.2 eine untere Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2u ausgebildet ist.The spark plug insulator bodies 1, 2, which are preferably made of ceramic, each have an insulator tip 1.1, 2.1 and a central insulator body 1.2, 2.2 and, in the assembled state, above the central insulator body 1.2, 2.2 of the respective spark plug 1, 2 lying insulator heads 1.3, 2.3, with a lower insulator central body shoulder 1.2u being formed between the respective insulator tip 1.1 and 1.2 and the insulator central body 1.2, 2.2.

Die jeweilige Isolator-Spitze 1.1, 2.1 schließt sich somit (von der Oberseite 10.2 zu der Unterseite 10.2 gesehen) jeweils an eine untere Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2u, 2.2u des Isolator-Zentralkörpers 1.2, 2.2 an.The respective insulator tip 1.1, 2.1 thus connects (seen from the top 10.2 to the bottom 10.2) to a lower insulator central body shoulder 1.2u, 2.2u of the insulator central body 1.2, 2.2.

Zwischen den Isolator-Zentralkörpern 1.2, 2.2 und den Isolator-Köpfen 1.3, 2.3 ist zudem jeweils eine obere Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2o, 2.2o ausgebildet. Die Isolator-Köpfe 1.3, 2.3 schließen sich somit (von der Unterseite 10.2 zur Oberseite 10.2) an die Isolator-Zentralkörpers 1.2, 2.2 an.Between the insulator central bodies 1.2, 2.2 and the insulator heads 1.3, 2.3, an upper insulator central body shoulder 1.2o, 2.2o is also formed. The insulator heads 1.3, 2.3 thus connect (from the bottom 10.2 to the top 10.2) on the insulator central body 1.2, 2.2.

Im Zusammenbauzustand liegen die unteren Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2 u, 2.2u der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 auf den die Durchgangsbohrungen 10.3 verengenden Einziehungen 10.31 auf.In the assembled state, the lower insulator central body shoulders 1.2u, 2.2u of the spark plug insulator bodies 1, 2 rest on the recesses 10.31 narrowing the through bores 10.3.

Das heißt, die Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 werden mit ihren unteren Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2u, 2.2u gegenüber den beziehungsweise an den in der Aufnahmeöffnung 10.3 des Grundkörpers 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 vorgesehenen Einziehungen 10.31 durch ihre aneinander liegenden Kontaktflächen gasdicht angezogen, insbesondere hinsichtlich der Längserstreckung durch die Hohllochschrauben 20 ausgerichtet und zudem angezogen, wobei die unteren stirnseitigen Enden, das heißt die Stirnseiten der Hohllochschrauben 20 dabei auf die oberen Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2o, 2.2o drücken.This means that the spark plug insulator bodies 1, 2 are positioned with their lower insulator central body shoulders 1.2u, 2.2u opposite or on the indentations 10.31 provided in the receiving opening 10.3 of the base body 10 of the spark plug assembly 100 through their abutting one another Contact surfaces tightened gas-tight, in particular aligned with regard to the longitudinal extent by the hollow hole screws 20 and also tightened, the lower end faces, that is the end faces of the hollow hole screws 20 pressing on the upper insulator central body shoulders 1.2o, 2.2o.

Dabei ist vorgesehen, dass die zentralkörperseitige geometrische Endkontur der Hohllochschrauben 20 mit der geometrischen Kontur der oberen Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2o korrespondiert, wodurch ein optimales Kontaktflächenpaar der jeweiligen Kontaktflächen gebildet wird, bei dem die Kraft weniger lokal übertragen wird.It is provided that the geometric end contour of the hollow hole screws 20 on the central body side corresponds to the geometric contour of the upper insulator central body shoulder 1.2o, whereby an optimal contact surface pair of the respective contact surfaces is formed in which the force is transmitted less locally.

Zudem ist vorgesehen, dass geometrische Kontur der unteren Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2u, 2.2u mit der geometrischen Form der Einziehungen 10.31 korrespondieren, wodurch in vorteilhafter Weise ebenfalls ein optimales Kontaktflächenpaar der jeweiligen Kontaktflächen gebildet wird, welches zudem für die gasdichte Abdichtung der Umgebung gegenüber der Brennkammer sorgt.In addition, it is provided that the geometric contour of the lower insulator central body shoulders 1.2u, 2.2u correspond to the geometric shape of the recesses 10.31, which advantageously also forms an optimal contact surface pair of the respective contact surfaces, which also ensures gas-tight sealing of the environment against the combustion chamber.

Der Grundkörper 10 weist zudem, von der Oberseite 10.1 zur Unterseite 10.2 gesehen, auf seiner zylindrischen Mantelfläche einen flanschartigen Absatz 10.5 auf, der gegenüber der darunterliegenden Mantelfläche hervorspringt, dessen Unterseite als Anschlag auf einer Oberseite des Zylinderkopfes dient, wenn die Zündkerzen-Baugruppe 100 im Zylinderkopf verbaut, insbesondere verschraubt, das heißt in den bestimmungsgemäßen Zusammenbauzustand gebracht wird.The base body 10 also has, seen from the top 10.1 to the bottom 10.2, on its cylindrical lateral surface a flange-like shoulder 10.5, which protrudes from the underlying lateral surface, the underside of which serves as a stop on an upper side of the cylinder head when the spark plug assembly 100 in Cylinder head installed, in particular screwed, that is brought into the intended assembly state.

Der flanschartige Absatz 10.5 ist umfangseitig bevorzugt als Sechskant ausgebildet, sodass die Zündkerzen-Baugruppe 100 mit einem Werkzeug mit korrespondierendem Innensechskant montiert, in den Zylinderkopf eingeschraubt und demontiert, aus dem Zylinderkopf herausgeschraubt werden kann.The flange-like shoulder 10.5 is preferably designed as a hexagon on the circumference, so that the spark plug assembly 100 can be assembled using a tool with a corresponding hexagon socket, screwed into the cylinder head and dismantled and unscrewed from the cylinder head.

Damit die Zündkerzen-Baugruppe 100 gemäß der bevorzugten Ausgestaltung im Zylinderkopf verschraubt werden kann, weist die unter dem Absatz 10.5 liegende Mantelfläche zumindest bereichsweise ein Außengewinde 10.6 auf, welches mit einem Innengewinde (nicht dargestellt) im Zylinderkopf korrespondiert.So that the spark plug assembly 100 can be screwed in the cylinder head according to the preferred embodiment, the outer surface lying under the shoulder 10.5 has at least in some areas an external thread 10.6 which corresponds to an internal thread (not shown) in the cylinder head.

Jeder Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 weist an dem jeweils ausgebildeten Isolator-Kopf 1.3, 2.3 eine Kontaktierung für die Mittelelektroden 1.4, 2.4 der die Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 auf, an der jeweils eine Zündsteuerschaltung (nicht dargestellt) angeschlossen ist.Each spark plug insulator body 1, 2 has a contact for the center electrodes 1.4, 2.4 of the spark plug insulator bodies 1, 2 on the insulator head 1.3, 2.3, to which an ignition control circuit (not shown) is connected is.

Jedem Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 ist eine Massenelektrode 1.5, 2.5 zugeordnet.Each spark plug insulator body 1, 2 is assigned a ground electrode 1.5, 2.5.

Es ist erfindungsgemäß in der 4 erkennbar, dass es sich bei der ersten Zündkerze 1 bevorzugt um eine Vorkammerzündkerze VZ mit Vorkammer 1' handelt.It is according to the invention in the 4 recognizable that the first spark plug 1 is preferably a prechamber spark plug VZ with a prechamber 1'.

Bei der zweiten Zündkerze 2, handelt es sich erfindungsgemäß um eine Dachelektrodenzündkerze DZ.According to the invention, the second spark plug 2 is a roof electrode spark plug DZ.

Die Mittelelektroden 1.4, 2.4 der Vorkammerzündkerze VZ und der Dachelektrodenzündkerze DZ werden dabei in den Grundkörper 10 gesteckt (nicht geschraubt) und von oben von der Oberseite 10.1 - wie bereits erläutert - jeweils bevorzugt mit der Hohllochschraube 20 im Grundkörper 10 beziehungsweise in dem Gehäuse der Zündkerzen-Baugruppe 100 fixiert und an den Einziehungen 10.31 in den Durchgangsbohrungen 10.3 gasdicht angezogen.The center electrodes 1.4, 2.4 of the prechamber spark plug VZ and the roof electrode spark plug DZ are inserted into the base body 10 (not screwed) and from above from the top 10.1 - as already explained - each preferably with the hollow screw 20 in the base body 10 or in the housing of the spark plugs -Assembly 100 fixed and tightened gas-tight at the recesses 10.31 in the through holes 10.3.

Die erste Massenelektrode 1.5 der Vorkammerzündkerze VZ 1 ist, wie in 4 dargestellt, mit der brennkammerseitigen Unterseite 10.1 mit dem metallischen Grundkörper 10 verbunden, insbesondere angeschweißt.The first ground electrode 1.5 of the prechamber spark plug VZ 1 is, as in 4 shown, connected to the combustion chamber-side underside 10.1 with the metallic base body 10, in particular welded.

Die Vorkammer 1' mit der mindestens einen Vorkammeröffnung zur Brennkammer (ohne Bezugszeichen) ist ebenfalls mit der brennkammerseitigen Unterseite 10.1 des metallischen Grundkörpers 10 verbunden, insbesondere angeschweißt.The antechamber 1′ with the at least one antechamber opening to the combustion chamber (no reference number) is also connected, in particular welded, to the underside 10.1 of the metal base body 10 on the combustion chamber side.

Die erste Haken-Massenelektrode 2.5 der Dachelektrodenzündkerze DZ 2 ist ebenfalls, wie in 4 dargestellt, mit der brennkammerseitigen Unterseite 10.1 des metallischen Grundkörpers 10 verbunden, insbesondere angeschweißt.The first hook ground electrode 2.5 of the roof electrode spark plug DZ 2 is also, as in 4 shown, connected to the combustion chamber side underside 10.1 of the metallic base body 10, in particular welded.

Durch die beschriebene Anordnung der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 in einem gemeinsamen Grundkörper 10 ist es möglich zwei Zündkerzen beziehungsweise deren Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 und die zugehörige Komponenten, insbesondere die Massenelektroden 1.5, 2.5 und die Vorkammer 1' in einfacher Weise als Zündkerzen-Baugruppe 100 zu montieren und zu demontieren, wobei insbesondere eine enge Anordnung (geringer Abstand A) der Isolator-Spitzen 1.1 und 2.1 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 mit den integrierten Mittelelektroden 1.4, 2.4 möglich ist.The described arrangement of the spark plug insulator bodies 1, 2 in a common base body 10 makes it possible to have two spark plugs or their spark plug insulator bodies 1, 2 and the associated components, in particular the ground electrodes 1.5, 2.5 and the prechamber 1' in easy to assemble and disassemble as a spark plug assembly 100, in particular a close arrangement (small distance A) of the insulator tips 1.1 and 2.1 of the spark plug insulator bodies 1, 2 with the integrated center electrodes 1.4, 2.4 is possible.

Die Anordnung der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 erfolgt bevorzugt in einem vorgelagerten Herstellungsprozess, sodass die Montage der Brennkraftmaschine dahingehend vereinfacht wird, dass der Zylinderkopf mit der darin angeordneten Zündkerzen-Baugruppe 100 verbaut wird oder der Zylinderkopf ohne Zündkerzen-Baugruppe 100 montiert wird, und anschließend die Zündkerzen-Baugruppe 100 in den Zylinderkopf verschraubt wird.The spark plug insulator bodies 1, 2 are preferably arranged in an upstream manufacturing process, so that the assembly of the internal combustion engine is simplified in that the cylinder head is installed with the spark plug assembly 100 arranged therein, or the cylinder head is assembled without a spark plug assembly 100 , and then the spark plug assembly 100 is screwed into the cylinder head.

Vorgesehen sind im Detail weiter folgende Konfigurationen des Mittelelektrodenabstandes der Mittelelektroden 1.4, 2.4 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 wie folgt:

  • Ein in 4 gezeigter Abstand A der Mittelelektroden 1.4, 2.4 in den Isolator-Spitzen 1.1, 2.1 beträgt kleiner als 20 mm, bevorzugt < 15 mm, optimal < 10 mm.
In detail, the following further configurations of the center electrode spacing of the center electrodes 1.4, 2.4 of the spark plug insulator bodies 1, 2 are provided as follows:
  • a in 4 shown distance A of the center electrodes 1.4, 2.4 in the insulator tips 1.1, 2.1 is less than 20 mm, preferably <15 mm, optimally <10 mm.

Vorgesehen sind im Detail ferner folgende Konfigurationen der Zylinder-Bohrungsdurchmesser:

  • Die Zylinder-Brennräume der ottomotorischen Brennkraftmaschine weisen bevorzugt ZylinderBohrungen mit einem Durchmesser in einem Bereich zwischen D = 81 bis 75 mm, insbesondere D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm beziehungsweise D = 75 mm auf.
The following configurations of the cylinder bore diameter are also planned in detail:
  • The cylinder combustion chambers of the Otto engine internal combustion engine preferably have cylinder bores with a diameter in a range between D=81 to 75 mm, in particular D=81 mm, D=81 mm, D=79 mm, D=77 mm or D=75 mm .

Vorgesehen sind im Detail außerdem die Konfigurationen der Ventilanzahl pro Zylinder Z:

  • Es wird weiter bevorzugt vorgesehen, dass im Zylinderkopf mindestens zwei Ventile (ein Einlass- und ein Auslassventil) pro Zylinder Z, bevorzugt vier Ventile (zwei Einlass- und zwei Auslassventile) zum Einsatz kommen, wobei insbesondere bei vier Ventilen pro Zylinder Z ein geringer beziehungsweise (im Vergleich zur Zwei-Ventilvariante) geringerer Bauraum zu Anordnung der Zündkerzen-Baugruppe100 im zugehörigen Zylinderkopf zur Verfügung steht.
The configurations of the number of valves per cylinder Z are also planned in detail:
  • It is further preferably provided that at least two valves (one intake and one exhaust valve) per cylinder Z, preferably four valves (two intake and two exhaust valves) are used in the cylinder head, with four valves per cylinder Z in particular having a lower or (Compared to the two-valve variant) less installation space is available for arranging the spark plug assembly 100 in the associated cylinder head.

Vorgesehen sind im Detail schließlich folgende Konfigurationen des Hub-Bohrungs-Verhältnisses:

  • Vorgesehen ist, dass die Zündkerzen-Baugruppe 100 insbesondere in der Brennkraftmaschine mit langhubigen Zylinderräumen eingesetzt wird, die ein Hub- (s = Hublänge in mm) Bohrungs-Verhältnis (Durchmesser in mm) von s/D > 1,05/1,1/1,15/1,2 in Bezug auf die oben genannten bevorzugten Durchmesser D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm beziehungsweise D = 75 mm aufweisen.
Finally, the following configurations of the stroke-bore ratio are planned in detail:
  • Provision is made for the spark plug assembly 100 to be used in particular in internal combustion engines with long-stroke cylinder chambers that have a stroke (s=stroke length in mm) bore ratio (diameter in mm) of s/D>1.05/1.1 /1.15/1.2 in relation to the preferred diameters D=81 mm, D=81 mm, D=79 mm, D=77 mm and D=75 mm, respectively, mentioned above.

Diese daraus gebildete/gebildeten Konfiguration/en der Brennkraftmaschine ist/sind ideal für ottomotorische Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung oder mit Direkteinspritzung gegebenenfalls in Kombination mit einer Saugrohreinspritzung. Zudem ist/sind Konfiguration/en der Brennkraftmaschine besonders geeignet für Brennkraftmaschine mit externer Hoch- und/oder Niederdruck-Abgasrückführung.The resulting engine configuration(s) is/are ideal for direct-injection spark-ignition engines or direct-injection engines, as the case may be in combination with intake manifold injection. In addition, configuration(s) of the internal combustion engine is/are particularly suitable for internal combustion engines with external high and/or low pressure exhaust gas recirculation.

Bevorzugt unter Verwendung der erläuterten Zündkerzen-Baugruppe 100, die sich für einen Ottomotor mit einem kleinen Zylinderdurchmesser, das heißt, einem Ottomotor mit kleinen Brennkammern eignen, wird ein Zündverfahren geschaffen, bei dem die zwei erläuterten Zündkerzen VZ, DZ verwendet werden, welches nachfolgend erläutert wird.Preferably using the spark plug assembly 100 explained, which is suitable for a spark-ignition engine with a small cylinder diameter, i.e. a spark-ignition engine with small combustion chambers, an ignition method is created in which the two spark plugs VZ, DZ explained are used, which is explained below becomes.

Dabei ist nachfolgend stets von einer Brennkammer mit dem Hauptbrennraum II die Rede, die in bekannter Weise durch einen Zylinder Z gebildet wird. im Ausführungsbeispiel bevorzugt in dem Hauptbrennraum II ist der Vorkammerbrennraum I angeordnet. Der Vorkammerbrennraum I kann auch so angeordnet sein, dass er im Zylinderkopf angeordnet integriert angeordnet ist. Wesentlich ist, dass der Vorkammerbrennraum I nahe der Zündeinrichtung der Dachelektrodenzündkerze DZ im Hauptbrennraum II angeordnet ist, wie noch verdeutlicht wird.In the following there is always talk of a combustion chamber with the main combustion chamber II, which is formed by a cylinder Z in a known manner. In the exemplary embodiment, the antechamber combustion chamber I is preferably arranged in the main combustion chamber II. The prechamber combustion chamber I can also be arranged in such a way that it is arranged in an integrated manner in the cylinder head. It is essential that the prechamber combustion chamber I is arranged near the ignition device of the roof electrode spark plug DZ in the main combustion chamber II, as will be explained below.

Eine Kraftstoff/Luft-Gemisch-Verdichtung erfolgt im Hauptbrennraum II in bekannter Art und Weise gemäß den nach dem Otto-Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschinen, die beispielsweise eine Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine ist. Deren Hauptbrennraum II wird durch den Zylinderkopf einen Zylinderblock und einen Zylinderkolben (alle nicht dargestellt) gebildet. Der Kolben 14 bewegt sich in einem in dem Zylinderblock vorgesehenen Zylinder Z hin und her und gibt die Arbeit der Zylinderladung über eine Pleuelstange und eine Kurbelwelle ab, die ebenfalls nicht dargestellt sind.A fuel/air mixture is compressed in the main combustion chamber II in a known manner according to internal combustion engines that work according to the Otto principle, which is, for example, a four-cylinder, four-stroke internal combustion engine. Its main combustion chamber II is formed by the cylinder head, a cylinder block and a cylinder piston (all not shown). The piston 14 reciprocates in a cylinder Z provided in the cylinder block and outputs the work of the cylinder charge through a connecting rod and a crankshaft, also not shown.

Der Zylinderblock ist mit einer Einlassöffnung und einem Einlassventil versehen, sodass das Kraftstoff/Luft-Gemisch den Hauptbrennraum II des Zylinders Z gesaugt wird, wenn sich der Kolben beim Ansaughub, bei dem das Einlassventil geöffnet wird, abwärts bewegt. In den Zylinderkopf sind die Zündkerzen DZ und VZ als Zündkerzen-Baugruppe eingeschraubt.The cylinder block is provided with an intake port and an intake valve so that the fuel/air mixture is sucked into the main combustion chamber II of the cylinder Z when the piston moves down on the intake stroke opening the intake valve. The spark plugs DZ and VZ are screwed into the cylinder head as a spark plug assembly.

Wenn nachfolgend von einem Zylinder Z die Rede ist, versteht es sich, dass es sich bevorzugt um eine Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und darin ausgebildeten Brennräumen I, II handeln kann. Mit anderen Worten, die Zündkerzen-Baugruppe und das nachfolgend erläuterte zugehörige Zündverfahren können auch bei Zweizylinder-, Dreizylinder-,Fünfzylinder-, Sechszylinder- und Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen verwendet werden.If a cylinder Z is mentioned below, it goes without saying that it can preferably be a four-cylinder, four-stroke internal combustion engine with a plurality of cylinders and combustion chambers I, II formed therein. In other words, the spark plug assembly and associated ignition method discussed below may also be used in two-cylinder, three-cylinder, five-cylinder, six-cylinder, and multi-cylinder internal combustion engines.

Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Zündverfahrens:

  • Der Betrieb eines Ottomotors mit einer passiven Vorkammerzündkerze VZ funktioniert in mittel- und hochlastigen Kennfeldbereichen besser als mit einer herkömmlichen DachelektrodenZündkerzen DZ und in anderen Bereichen, insbesondere im unteren Lastbereich (Teillast), im Leerlauf und beim Katalysator-Aufheizen heizen, schlechter. Um das volle Potential des Ottomotors zu erschließen, ist es gemäß dieser Erfindung von Vorteil den Ottomotor mit einer Kombination beider Zündkerzen VZ, DZ zu betreiben.
Starting point of the ignition method according to the invention:
  • The operation of a gasoline engine with a passive prechamber spark plug VZ works better in medium and high load map areas than with a conventional roof electrode spark plug DZ and in other areas, especially in the lower load range (partial load), when idling and when heating up the catalyst, worse. In order to tap the full potential of the Otto engine, it is advantageous according to this invention to operate the Otto engine with a combination of both spark plugs VZ, DZ.

Das Zündverfahren basiert erfindungsgemäß auf Betriebsweisen, die sich in Abhängigkeit einer mittleren Last voneinander unterscheiden, wobei die mittlere Last als Entscheidungskriterium für die gewählte Betriebsweise anhand des gemessenen oder modellierten indizierten Mitteldrucks pmi innerhalb des mindestens einen Zylinders innerhalb eines Arbeitsspieles definiert und festgelegt wird.According to the invention, the ignition method is based on operating modes that differ from one another depending on an average load, with the average load being defined and set as a decision criterion for the selected operating mode using the measured or modeled indicated mean pressure p mi within the at least one cylinder within a working cycle.

Vorgesehen ist, dass der indizierte Mitteldruck pmi innerhalb des mindestens einen Zylinders Z innerhalb eines Arbeitsspieles gemessen oder modelliert wird. Die Vorgehensweise zum direkten Messen oder Modellieren des indizierte Mitteldruck pmi ist dem Fachmann bekannt, sodass hier nicht näher darauf eingegangen wird.Provision is made for the indicated mean pressure p mi to be measured or modeled within the at least one cylinder Z within a working cycle. The procedure for directly measuring or modeling the indicated mean pressure p mi is known to the person skilled in the art, so that it is not discussed in any more detail here.

Anschließend erfolgt erfindungsgemäß das Aktivieren einer Betriebsweise B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ der Zündeinrichtung im nächsten Arbeitsspiel in Abhängigkeit eines im vorhergehenden Arbeitstakt oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes pGrenz des gemessenen oder modellierten indizierten Mitteldrucks pmi innerhalb des mindestens einen Zylinders Z.According to the invention, an operating mode B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ of the ignition device is then activated in the next working cycle depending on whether the measured or modeled indicated mean pressure p mi was above or below a predetermined limit value p limit in the previous working cycle within the at least a cylinder Z

Folgende Betriebsweisen, die in Abhängigkeit des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz der mittleren Last in dem jeweiligen Arbeitsspiel aktiviert werden, sind vorgesehen:

  • Die Betriebsweise B-DZ, bei der ausschließlich eine Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise DZ angesteuert wird.
The following modes of operation, which are activated depending on the specified limit value p limit of the average load in the respective work cycle, are provided:
  • The operating mode B-DZ, in which only a roof electrode spark plug operating mode DZ is activated.

Die Betriebsweise B-VZ, bei der ausschließlich eine Vorkammerzündkerzen VZ angesteuert wird.The operating mode B-VZ, in which only one prechamber spark plug VZ is controlled.

Die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ, bei der beide Zündkerzen DZ, VZ angesteuert werden, wobei die Dachelektrodenzündkerze DZ der Vorkammerzündkerze VZ in einem zeitlichen Versatz vorhergehend angesteuert wird.The combined mode of operation B-DZ/VZ, in which both spark plugs DZ, VZ are activated, with the roof electrode spark plug DZ being activated before the prechamber spark plug VZ with a time offset.

Gemäß den 1 bis 3 werden drei Verfahrensweisen erläutert, in denen die Betriebsweisen auf unterschiedliche Weise miteinander kombiniert werden.According to the 1 until 3 three procedures are explained in which the operating modes are combined in different ways.

Die 1 zeigt eine erste Verfahrensweise:

  • Die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise B-VZ wird aktiviert, sobald der indizierte Mitteldruck pmi mit dem vorgegebenen Grenzwert pGrenz übereinstimmt oder oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt.
the 1 shows a first procedure:
  • The prechamber spark plug operating mode B-VZ is activated as soon as the indicated mean pressure p mi matches the specified limit value p limit or is above the specified limit value p limit .

Bei der ersten Verfahrensweise wird die Betriebsweise B-DZ, bei der ausschließlich eine Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise DZ angesteuert wird, aktiviert, sobald der indizierte Mitteldruck pmi unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt.In the first procedure, the operating mode B-DZ, in which only a roof electrode spark plug operating mode DZ is activated, is activated as soon as the indicated mean pressure p mi is below the specified limit value p limit .

Bei dieser ersten Verfahrensweise, wird auch im Leerlauf L der Brennkraftmaschine die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise B-DZ eingesetzt.In this first procedure, the roof electrode spark plug operating mode B-DZ is also used when the internal combustion engine is idling L.

Eine alternative Verfahrensweise stellt die zweite Verfahrensweise dar.The second procedure is an alternative procedure.

Die 2 zeigt die zweite Verfahrensweise:

  • Bei der zweiten Verfahrensweise wird ebenfalls die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise B-VZ aktiviert, sobald der indizierte Mitteldruck pmi mit dem vorgegebenen Grenzwert pGrenz übereinstimmt oder oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt.
the 2 shows the second procedure:
  • In the second procedure, the prechamber spark plug operating mode B-VZ is also activated as soon as the indicated mean pressure p mi matches the specified limit value p limit or is above the specified limit value p limit .

Bei der zweiten Verfahrensweise wird die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ, bei der beide Zündkerzen DZ, VZ angesteuert werden, wobei die Dachelektrodenzündkerze DZ der Vorkammerzündkerze VZ in einem zeitlichen Versatz vorhergehend angesteuert wird, aktiviert, sobald der indizierte Mitteldruck pmi unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt.In the second procedure, the combined operating mode B-DZ/VZ, in which both spark plugs DZ, VZ are activated, with the roof electrode spark plug DZ being activated before the prechamber spark plug VZ with a time offset, is activated as soon as the indicated mean pressure p mi is below the specified one limit value p limit .

Bei dieser ersten Verfahrensweise, wird auch im Leerlauf L der Brennkraftmaschine die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ eingesetzt.In this first procedure, the combined operating mode B-DZ/VZ is also used when the internal combustion engine is idling L.

Vorgesehen ist, dass bei der kombinierten Betriebsweise B-DZ/VZ in einem ersten Schritt des Zündverfahrens die Dachelektrodenzündkerze DZ in dem Hauptbrennraum II der Brennkammer gezündet wird.It is provided that in the combined mode of operation B-DZ/VZ, in a first step of the ignition process, the roof electrode spark plug DZ is ignited in the main combustion chamber II of the combustion chamber.

In Folge der einsetzenden Verbrennung in dem Hauptbrennraum II steigt der Druck in dem Hauptbrennraum II an und es strömt eine bestimmte Ladungsmasse in den Vorkammerbrennraum I, der durch die Vorkammer 1' gebildet wird.As a result of the onset of combustion in the main combustion chamber II, the pressure in the main combustion chamber II increases and a certain charge mass flows into the antechamber combustion chamber I, which is formed by the antechamber 1'.

Im Ausführungsbeispiel ragt die Vorkammer 1' mit dem Vorkammerbrennraum I in den Hauptbrennraum II der Brennkammer hinein und ist auch hinsichtlich der das Kraftstoff/LuftGemisch zündenden Zündposition der Dachelektrodenzündkerze DZ in dem Hauptbrennraum II gegenüber dem Vorkammerbrennraum I sehr nah angeordnet. Das heißt, die Vorkammer 1' und damit der Vorkammerbrennraum I ist nur mit dem geringen Abstand A von der Dachelektrodenzündkerze DZ entfernt.In the exemplary embodiment, the prechamber 1′ with the prechamber combustion chamber I protrudes into the main combustion chamber II of the combustion chamber and is also arranged very close to the prechamber combustion chamber I with regard to the ignition position of the roof electrode spark plug DZ that ignites the fuel/air mixture in the main combustion chamber II. This means that the antechamber 1' and thus the antechamber combustion chamber I is only at a small distance A from the roof electrode spark plug DZ.

Aufgrund der unmittelbaren Nähe der beiden Zündkerzen VZ, DZ zueinander, die durch den auf ihre Mittelachsen 1M, 2M bezogenen Abstand A zueinander definiert ist, wird in vorteilhafter Weise neben dem frischen Kraftstoff/Luft-Gemisch auch Verbrennungsgas, beziehungsweise dessen Zwischenprodukte und Radikale in den Vorkammerbrennraum I der Vorkammer 1' transportiert beziehungsweise in den Vorkammerbrennraum I der Vorkammer 1' gedrückt.Due to the immediate proximity of the two spark plugs VZ, DZ to one another, which is defined by the distance A from one another in relation to their central axes 1M, 2M, combustion gas or its intermediate products and radicals are also advantageously transported in addition to the fresh fuel/air mixture Prechamber combustion chamber I of the prechamber 1' is transported or pressed into the prechamber combustion chamber I of the prechamber 1'.

Der Abstand A beziehungsweise ein Abstandsbereich der Mittelachsen 1M, 2M der Mittelelektroden 1.4 der Zündkerzen VZ, DZ beträgt dabei in Ergänzung zu den bisherigen Angaben bevorzugt 0,1 bis 0,2 multipliziert mit dem Durchmesser D (Zylinderdurchmesser) des Zylinders Z.The distance A or a distance range of the center axes 1M, 2M of the center electrodes 1.4 of the spark plugs VZ, DZ is, in addition to the previous information, preferably 0.1 to 0.2 multiplied by the diameter D (cylinder diameter) of the cylinder Z.

Dadurch, dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch und das Verbrennungsgas (mit den enthaltenen reaktionsfreudigen/reaktionsfreudigeren Zwischenprodukten und Radikalen) mit hoher Ladungsmasse in den Vorkammerbrennraum I gedrückt werden, verbessern sich in vorteilhafter Weise die Zündbedingungen im Vorkammerbrennraum I der Vorkammer 1' deutlich.Because the fuel/air mixture and the combustion gas (with the reactive/more reactive intermediate products and radicals it contains) are pressed with a high charge mass into the antechamber combustion chamber I, the ignition conditions in the antechamber combustion chamber I of the antechamber 1' are advantageously improved significantly.

Die Zündung mit der Vorkammerzündkerze VZ erfolgt dabei mit dem zeitlichem Versatz erst nach der Dachelektrodenzündkerze DZ.The ignition with the prechamber spark plug VZ takes place with the time delay after the roof electrode spark plug DZ.

Durch die der Zündung der Vorkammerzündkerze VZ vorhergehende Zündung der Ladung mit der Dachelektrodenzündkerze DZ im Hauptbrennraum II breitet sich von der örtlichen Zündposition der Dachelektrodenzündkerze DZ ausgehend im Hauptbrennraum II eine Flammenfront aus. Hinter der Flammenfront herrschen hohe Temperaturen in der die (ersten) Verbrennungsprodukte, teilweise noch Zwischenprodukte und Radikale, insbesondere einzelne Atome, der sonst zwei- oder mehratomigen (reaktionsfreudigen/reaktionsfreudigeren) Gase, gebildet werden.Due to the ignition of the charge with the roof electrode spark plug DZ in the main combustion chamber II before the ignition of the prechamber spark plug VZ, a flame front spreads from the local ignition position of the roof electrode spark plug DZ in the main combustion chamber II. High temperatures prevail behind the flame front, in which the (first) combustion products, partly intermediate products and radicals, in particular individual atoms, of the otherwise diatomic or polyatomic (reactive/more reactive) gases are formed.

Durch das Fortschreiten, der zunächst noch in Zündkerzennähe (nahe der Zündposition der Dachelektrodenzündkerze DZ befindlichen Flammenfront steigt der Druck in dem Hauptbrennraum I der Brennkammer an und es werden Gase aus dem Bereich hinter der Flammenfront in die Vorkammer 1' gedrückt, während die Flammenfront auch über die äußere Mantelfläche der Vorkammer 1' läuft. Auf diese Weise steigt die Ladungsmasse in der Vorkammer 1' in kürzester Zeit an und es werden, aufgrund des steigenden Druckes in dem Hauptbrennraum II der Brennkammer und des damit entstehenden Druckgefälles zwischen dem Vorkammerbrennraum I der Vorkammer 1' und dem Hauptbrennraum II immer mehr reaktionsfreudige Teilchen in die Vorkammer 1' hinein transportiert (insbesondere auch durch den geringen Abstand A). Dadurch verbessern sich die Zündbedingungen in der Vorkammer 1' kontinuierlich weiter, wobei vorgesehen ist, dass in einem vorgebbaren Zündabstand, bevorzugt nach </= 1 ms nach der ersten Zündung mit der Dachelektrodenzündkerze DZ die zweite Zündung mittels der Vorkammerzündkerze VZ im Vorkammerbrennraum der Vorkammer 1' erfolgt.As the flame front progresses, initially still close to the spark plug (near the ignition position of the roof electrode spark plug DZ), the pressure in the main combustion chamber I of the combustion chamber increases and gases are released from the Area behind the flame front in the antechamber 1 'pressed, while the flame front also over the outer surface of the antechamber 1' runs. In this way, the charge mass in the prechamber 1' increases in a very short time and, due to the increasing pressure in the main combustion chamber II of the combustion chamber and the resulting pressure drop between the prechamber combustion chamber I of the prechamber 1' and the main combustion chamber II, more and more reactive particles are produced transported into the antechamber 1' (particularly due to the small distance A). As a result, the ignition conditions in the prechamber 1' improve continuously, with provision being made for the second ignition by means of the prechamber spark plug VZ in the prechamber combustion chamber of the prechamber 1 to occur in a predeterminable ignition interval, preferably after </= 1 ms after the first ignition with the roof electrode spark plug DZ ' he follows.

Erfindungsgemäß ist bevorzugt vorgesehen, dass (erst) am Ende des Kompressionstaktes bei Zündwinkeln, insbesondere zwischen frühestens 50 °KW vor ZOT und spätestens 30 °KW nach ZOT eine Zündung mit der Dachelektrodenzündkerze DZ erfolgt.According to the invention, it is preferably provided that (only) at the end of the compression stroke at ignition angles, in particular between at the earliest 50° CA before ITDC and at the latest 30° CA after ITDC, ignition with the roof electrode spark plug DZ takes place.

Einige Grad-Kurbelwinkel °KW später bevorzugt </= 1 ms erfolgt somit nach dem Zündzeitpunkt der Dachelektrodenzündkerze D die Zündung, das heißt eine weitere Zündung mit der Vorkammerzündkerze VZ in der Vorkammer 1' mit dem zeitlichen Versatz.A few degrees crank angle °KW later preferably </=1 ms after the ignition point of the roof electrode spark plug D, the ignition thus takes place, ie a further ignition with the prechamber spark plug VZ in the prechamber 1' with the time offset.

Aufgrund der Drehzahlabhängigkeit von beispielsweise 600 U/min entspricht 1 ms => 3.6 °KW beziehungsweise 6000 U/min, dann entspricht 1 ms => 36 °KW, wird als zeitlicher Versatz zwischen der Zündung der Dachelektrodenzündkerze DZ und der nachfolgenden Zündung mit der Vorkammerzündkerze VZ eine Zeitangabe von bevorzugt </= 1ms angegeben, die somit unabhängig von der Drehzahl gewählt ist, wobei der zeitliche Ausgangspunkt der aktuelle Zündzeitpunkt der Dachelektrodenzündkerze DZ an einem Ende des Kompressionstaktes ist, der bei Zündwinkeln an einem Ende des Kompressionstaktes liegt und insbesondere zwischen frühestens 50 °KW vor ZOT und spätestens 30 °KW nach ZOT gewählt ist.Due to the speed dependency of 600 rpm, for example, 1 ms corresponds to 3.6 °KW or 6000 rpm, then 1 ms corresponds to 36 °KW, as a time offset between the ignition of the roof electrode spark plug DZ and the subsequent ignition with the prechamber spark plug VZ a time specification of preferably </= 1 ms is given, which is thus selected independently of the speed, the starting point in time being the current ignition point of the roof electrode spark plug DZ at one end of the compression stroke, which is at ignition angles at one end of the compression stroke and in particular between at the earliest 50 °CA before ZOT and no later than 30 °CA after ZOT is selected.

Von besonderer Bedeutung ist erfindungsgemäß, wie in der vorhergehenden Beschreibung verdeutlicht ist, dass durch die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ zweier einzelner Zündkerzen DZ, VZ in einem Brennraum mit zeitlichem Versatz zueinander und durch den geringen Abstand A der Zündkerzen DZ, VZ zueinander, insbesondere nebeneinander in vorteilhafter Weise ein verbesserter Transport von Radikalen in die Vorkammer 1' und eine zusätzliche Zündung in der Vorkammer 1' möglich ist. Die Kombination der Anordnung von Vorkammer- und Dachelektroden-Zündkerze VZ, DZ in der Zündkerzen-Baugruppe und der kombinierten Verfahrensweise ermöglicht in vorteilhafter Weise die Herstellung kurzer Brennwege in alle Richtungen zur Realisierung verbesserter Zündbedingungen und einer geringen Klopfneigung der Brennkraftmaschine.It is of particular importance according to the invention, as illustrated in the preceding description, that due to the combined mode of operation B-DZ/VZ of two individual spark plugs DZ, VZ in a combustion chamber with a time offset from one another and due to the small distance A between the spark plugs DZ, VZ, improved transport of radicals into the antechamber 1′ and additional ignition in the antechamber 1′ is possible in particular next to one another in an advantageous manner. The combination of the arrangement of prechamber and roof electrode spark plugs VZ, DZ in the spark plug assembly and the combined procedure advantageously enables the production of short combustion paths in all directions for the realization of improved ignition conditions and a low knocking tendency of the internal combustion engine.

Bei einer dritten Verfahrensweise werden die Betriebsweisen noch auf andere Weise miteinander kombiniert, wie nachfolgend erläutert ist.In a third approach, the modes of operation are combined with one another in yet another way, as explained below.

Die 3 zeigt die dritte Verfahrensweise:

  • Bei der dritten Verfahrensweise wird wiederum ebenfalls die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise B-VZ aktiviert, sobald der indizierte Mitteldruck pmi mit dem vorgegebenen Grenzwert pGrenz übereinstimmt oder oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt.
the 3 shows the third procedure:
  • In the third procedure, the prechamber spark plug operating mode B-VZ is again activated as soon as the indicated mean pressure p mi matches the specified limit value p limit or is above the specified limit value p limit .

Bei der dritten Verfahrensweise wird ebenfalls die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ, bei der beide Zündkerzen DZ, VZ angesteuert werden, wobei die Dachelektrodenzündkerze DZ der Vorkammerzündkerze VZ in einem zeitlichen Versatz vorhergehend angesteuert wird, aktiviert, sobald der indizierte Mitteldruck pmi unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt. Die in diesem Zusammenhang in der zweiten Verfahrensweise beschriebenen Vorteile der kombinierten Betriebsweise B-DZ/VZ gelten somit auch in dieser dritten Verfahrensweise.In the third procedure, the combined operating mode B-DZ/VZ, in which both spark plugs DZ, VZ are activated, with the roof electrode spark plug DZ being activated before the prechamber spark plug VZ with a time offset, is activated as soon as the indicated mean pressure p mi is below the predetermined limit p limit is located. The advantages of the combined operating mode B-DZ/VZ described in this context in the second procedure also apply to this third procedure.

Im Unterschied zu der zweiten Verfahrensweise wird in der dritten Verfahrensweise von der kombiniertem Betriebsweise B-DZ/VZ auf die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise B-DZ umgeschaltet wird, sobald der unterhalb des Grenzwertes pGrenz liegende indizierte Mitteldruck pmi dem Leerlauf L der Brennkraftmaschine entspricht.In contrast to the second procedure, the third procedure switches from the combined operating mode B-DZ/VZ to the roof electrode spark plug operating mode B-DZ as soon as the indicated mean pressure p mi lying below the limit p limit corresponds to the idling L of the internal combustion engine.

Für alle Verfahrensweisen gilt, dass der vorgegebene Grenzwert pGrenz des indizierten Mitteldrucks pmi innerhalb des mindestens einen Zylinders Z zwischen 0,2 MPa und 0,6 MPa, bevorzugt 0,4 MPa beträgt.It applies to all procedures that the specified limit value p limit of the indicated mean pressure p mi within the at least one cylinder Z is between 0.2 MPa and 0.6 MPa, preferably 0.4 MPa.

Katalysatorbetrieb:Catalyst operation:

Für einen Katalysatorbetrieb in den Betriebsweisen B-DZ, B-VZ und B-DZ/VZ ist vorgesehen, dass grenzwertunabhängig (von PGrenz) die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise B-DZ oder die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise oder die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ gewählt wird. Mit anderen Worten, dem Katalysatorbetrieb wird eine der Betriebsweisen fest zugeordnet, in die umgeschaltet wird, sobald steuerungsseitig die Anforderung zu dem Katalysatorbetrieb vorliegt und der Katalysatorbetrieb durchgeführt wird.For catalytic converter operation in the operating modes B-DZ, B-VZ and B-DZ/VZ, it is provided that the roof electrode spark plug operating mode B-DZ or the prechamber spark plug operating mode or the combined operating mode B-DZ/VZ is independent of the limit value (of P limit ). is chosen. In other words, one of the modes of operation is permanently assigned to the catalytic converter operation, into which there is a switchover as soon as the request for the catalytic converter operation is present on the control side and the catalytic converter operation is carried out.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein grenzwertabhängiger (PGrenz) Katalysatorbetrieb vorgesehen, wobei grenzwertabhängig die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise B-VZ aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck mit dem vorgegebenen Grenzwert pGrenz übereinstimmt oder oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt, oder die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise B-DZ oder die kombinierte Betriebsweise B-DZ/VZ aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck pmi unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes pGrenz liegt. Mit anderen Worten der Katalysatorbetrieb wird in der jeweils gerade aktivierten Betriebsweise, ohne das umgeschaltet wird, durchgeführt, sobald steuerungsseitig die Anforderung zu dem Katalysatorbetrieb vorliegt.In a preferred embodiment, limit value-dependent (P limit ) catalytic converter operation is provided, with the limit value-dependent prechamber spark plug operating mode B-VZ being activated as soon as the indicated mean pressure corresponds to the specified limit value p limit or is above the specified limit value p limit , or the roof electrode spark plug Operating mode B-DZ or the combined operating mode B-DZ/VZ is activated as soon as the indicated mean pressure p mi is below the specified limit value p limit . In other words, the catalytic converter operation is carried out in the currently activated mode of operation, without switching over, as soon as there is a request for catalytic converter operation on the control side.

Überwachung der Betriebsweise durch lonenstrommessung:

  • Schließlich ist noch in allen Betriebsweisen B-DZ, B-VZ und B-DZ/VZ vorgesehen, dass eine lonenstromüberwachung durchgeführt wird. In allen Betriebsweisen B-DZ, B-VZ und B-DZ/VZ kann in vorteilhafter Weise mit den Elektroden 2.4, 2.5 der Dachelektrodenzündkerze DZ ein Ionenstromsignal S, insbesondere zur Überwachung des Klopfens und/oder von Verbrennungsaussetzern und/oder zur Korrektur des Lambda-Wertes (Lambdakorrekturen) erzeugt, ausgewertet und korrigierend eingesetzt werden.
Monitoring of the mode of operation by measuring the ion current:
  • Finally, in all operating modes B-DZ, B-VZ and B-DZ/VZ, ion current monitoring is carried out. In all operating modes B-DZ, B-VZ and B-DZ/VZ, an ionic current signal S can advantageously be generated with the electrodes 2.4, 2.5 of the roof electrode spark plug DZ, in particular for monitoring knocking and/or combustion misfires and/or for correcting the lambda -value (lambda corrections) can be generated, evaluated and used for correction.

Aufgrund der im Wesentlichen zentralen Position der beiden Zündkerzen DZ, VZ, insbesondere vor allem durch die zentrale Position der Dachelektrodenzündkerze DZ im Hauptbrennraum II ist es möglich in einem zentralen lokalen Bereich des Hauptbrennraumes II das Ionenstromsignal S zu erfassen.Due to the essentially central position of the two spark plugs DZ, VZ, especially due to the central position of the roof electrode spark plug DZ in the main combustion chamber II, it is possible to detect the ion current signal S in a central local area of the main combustion chamber II.

Es wird somit durch die Erfindung einerseits erreicht, dass die Dachelektrodenzündkerze DZ relativ zentral im Hauptbrennraum II des Zylinders Z, das heißt mit geringem Abstand zur Mittelachse 100M der Zündkerzen-Baugruppe, die auch der Mittelachse des Zylinders Z entspricht, angeordnet ist, während andererseits der Abstand A zwischen der Dachelektrodenzündkerze DZ und der Vorkammerzündkerze VZ gering ist, wodurch sich die Zündbedingungen entsprechend im Sinne einer stets vorliegenden stabilen Zündung beeinflussen und verbessern.The invention thus achieves, on the one hand, that the roof electrode spark plug DZ is arranged relatively centrally in the main combustion chamber II of the cylinder Z, i.e. at a small distance from the central axis 100M of the spark plug assembly, which also corresponds to the central axis of the cylinder Z, while on the other hand the Distance A between the roof electrode spark plug DZ and the pre-chamber spark plug VZ is small, as a result of which the ignition conditions are influenced and improved accordingly in the sense of stable ignition that is always present.

Mit anderen Worten, durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich durch die Auswahl der Betriebsweisen B-VZ, B-DZ oder B-DZ/VZ die gewünschten stabilen Zündbedingungen durch Verwendung von zwei Zündkerzen DZ, VZ in Abhängigkeit des vorliegenden indizierten Mitteldruckes pmi und Auswahl der Betriebsweisen in Abhängigkeit des Grenzwertes pGrenz schaffen, wobei gleichzeitig in dem zentralen lokalen Bereich des Hauptbrennraumes II das Ionenstromsignal S durch die zentrale Anordnung (gegenüber randseitiger Erfassung in einem Zylinder Z) in verbesserter Weise erfasst werden kann, um neben der hohen Zündstabilität gemäß den erläuterten Verfahrensweisen auf die Vermeidung des Klopfens, von Verbrennungsaussetzern oder zur Korrektur des Lambda-Wertes Einfluss nehmen zu können.In other words, the method according to the invention allows the desired stable ignition conditions to be achieved by selecting the operating modes B-VZ, B-DZ or B-DZ/VZ by using two spark plugs DZ, VZ depending on the indicated mean pressure p mi and selection of the modes of operation as a function of the limit value p limit , whereby at the same time the ion current signal S can be detected in an improved manner in the central local area of the main combustion chamber II by the central arrangement (compared to detection at the edge in a cylinder Z) in order to, in addition to the high ignition stability according to explained procedures to be able to influence the avoidance of knocking, combustion misfires or to correct the lambda value.

Die ottomotorische Brennkraftmaschine ist steuerungsseitig und strukturell eingerichtet, das erfindungsgemäße Zündverfahren auszuführen. Zu diesem Zweck umfasst die Brennkraftmaschine mit der Zündkerzen-Baugruppe insbesondere eine Steuereinrichtung, in der ein computerlesbarer Programmalgorithmus zur Ausführung des Verfahrens und gegebenenfalls erforderliche Kennfelder gespeichert sind.In terms of control and structure, the Otto engine internal combustion engine is set up to carry out the ignition method according to the invention. For this purpose, the internal combustion engine with the spark plug assembly includes, in particular, a control device in which a computer-readable program algorithm for executing the method and any necessary characteristic diagrams are stored.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Zündkerzen-Baugruppespark plug assembly
100M100M
Mittelachse der Zündkerzen-BaugruppeCentral axis of the spark plug assembly
1010
Grundkörper der Zündkerzen-BaugruppeBody of the spark plug assembly
10.110.1
Oberseitetop
10.210.2
Unterseitebottom
10.310.3
Durchgangsbohrungthrough hole
10.3110.31
Einziehung/enconfiscation/s
10.3210.32
Innengewindeinner thread
10.410.4
Mittelstegcenter bar
10.510.5
AbsatzUnit volume
10.610.6
Außengewindeexternal thread
2020
Befestigungselementfastener
20.120.1
Außengewindeexternal thread
VZvz
Vorkammerzündkerze VZPrechamber spark plug VZ
11
Isolator-Körper der Vorkammerzündkerze VZInsulator body of the prechamber spark plug VZ
1'1'
Vorkammerantechamber
1.11.1
Isolator-SpitzeInsulator Tip
1.21.2
Isolator-Zentralkörperinsulator core
1.2o1.2o
Schultershoulder
1.2.u1.2.u
Schultershoulder
1.31.3
Kopfhead
1.41.4
Mittelelektrodecenter electrode
1.51.5
Massenelektrodeground electrode
1M1M
Mittelachsecentral axis
DZdouble room
Dachelektrodenzündkerzeroof electrode spark plug
22
Isolator-Körper DachelektrodenzündkerzeInsulator body roof electrode spark plug
2.12.1
Isolator-SpitzeInsulator Tip
2.22.2
Isolator-Zentralkörperinsulator core
2.2o2.2o
Schultershoulder
2.2u2.2u
Schultershoulder
2.32.3
Isolator-Kopfinsulator head
2.42.4
Mittelelektrodecenter electrode
2.52.5
Massenelektrodeground electrode
2M2M
Mittelachsecentral axis
ZZ
Zylindercylinder
AA
AbstandDistance
B-VZB-VZ
Betriebsweise ausschließlich mit VorkammerzündkerzeMode of operation exclusively with prechamber spark plug
B-DZB-DZ
Betriebsweise ausschließlich mit DachelektrodenzündkerzeMode of operation exclusively with roof electrode spark plug
B- DZ/VZB- DR/VZ
Betriebsweise mit Dachelektrodenzündkerze und VorkammerzündkerzeMode of operation with roof electrode spark plug and prechamber spark plug
SS
Ionenstromsignalionic current signal
II
Vorkammerbrennraumprechamber combustion chamber
IIII
Hauptbrennraummain combustion chamber
pmipmi
indizierter Mitteldruckindicated mean pressure
pGrenzplimit
Grenzwert des indizierter MitteldruckIndicated mean pressure limit
LL
LeerlaufNeutral

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 3561255 A1 [0002]EP 3561255 A1 [0002]
  • EP 3453856 B1 [0003]EP 3453856 B1 [0003]
  • DE 2843119 A [0004]DE 2843119 A [0004]

Claims (12)

Verfahren zum Zünden eines Kraftstoff/Luft-Gemischs in einer Brennkammer einer ottomotorischen Brennkraftmaschine, die durch einen Zylinderkopf und einen Zylinder (Z) definiert ist, wobei der Brennkammer mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil sowie eine Zündeinrichtung zugeordnet ist, die eine Dachelektrodenzündkerze (DZ) und eine Vorkammerzündkerze (VZ) umfasst, mit folgenden Schritten: • Messen oder Modellieren des indizierten Mitteldrucks (pmi) innerhalb des mindestens einen Zylinders (Z) innerhalb eines Arbeitsspieles, • Aktivieren einer Betriebsweise (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) der Zündeinrichtung im nächsten Arbeitsspiel in Abhängigkeit eines im vorhergehenden Arbeitstakt oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) gemessenen oder modellierten indizierten Mitteldrucks (pmi) innerhalb des mindestens einen Zylinders (Z), • wobei in Abhängigkeit der aktivierten Betriebsweise (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) in dem jeweiligen Arbeitsspiel ◯ in einer Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) oder einer Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise (B-VZ) nur eine der beiden Zündkerzen (DZ, VZ) angesteuert wird, oder ◯ in einer kombinierten Betriebsweise (B-DZ/VZ) beide Zündkerzen (DZ, VZ) angesteuert werden, wobei die Dachelektrodenzündkerze (DZ) der Vorkammerzündkerze (VZ) in einem zeitlichen Versatz vorhergehend angesteuert wird.Method for igniting a fuel/air mixture in a combustion chamber of an Otto engine internal combustion engine, which is defined by a cylinder head and a cylinder (Z), wherein the combustion chamber is assigned at least one inlet valve and at least one outlet valve as well as an ignition device, which is a roof electrode spark plug (DZ ) and a prechamber spark plug (VZ), with the following steps: • Measuring or modeling the indicated mean pressure (p mi ) within the at least one cylinder (Z) within a working cycle, • Activating an operating mode (B-VZ, B-DZ, B -DZ/VZ) of the ignition device in the next working cycle as a function of an indicated mean pressure (p mi ) within the at least one cylinder (Z) measured or modeled above or below a predetermined limit value (P limit ) in the previous working cycle, • depending on the activated Mode of operation (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) in the respective working cycle ◯ in one day n electrode spark plug operating mode (B-DZ) or a prechamber spark plug operating mode (B-VZ) only one of the two spark plugs (DZ, VZ) is activated, or ◯ in a combined operating mode (B-DZ/VZ) both spark plugs (DZ, VZ ) are activated, with the roof electrode spark plug (DZ) being activated before the prechamber spark plug (VZ) with a time offset. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise (B-VZ) aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck (pmi) mit dem vorgegebenen Grenzwert (PGrenz) übereinstimmt oder oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegt.procedure after claim 1 , characterized in that the prechamber spark plug mode of operation (B-VZ) is activated as soon as the indicated mean pressure (p mi ) matches the specified limit value (P limit ) or is above the specified limit value (P limit ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck (pmi) unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegt.procedure after claim 1 , characterized in that the roof electrode spark plug operating mode (B-DZ) is activated as soon as the indicated mean pressure (p mi ) is below the specified limit value (P limit ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Betriebsweise (B-DZ/VZ) aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck (pmi) unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegt.procedure after claim 1 , characterized in that the combined mode of operation (B-DZ/VZ) is activated as soon as the indicated mean pressure (p mi ) is below the specified limit value (P limit ). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Betriebsweise (B-DZ/VZ) beibehalten wird, sobald der unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegende indizierte Mitteldruck (pmi) dem Leerlauf (L) der Brennkraftmaschine entspricht.procedure after claim 4 , characterized in that the combined mode of operation (B-DZ/VZ) is maintained as soon as the indicated mean pressure (p mi ) lying below the predetermined limit value (P Grenz ) corresponds to the idling (L) of the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der kombiniertem Betriebsweise (B-DZ/VZ) auf die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) umgeschaltet wird, sobald der unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegende indizierte Mitteldruck (pmi) dem Leerlauf (L) der Brennkraftmaschine entspricht.procedure after claim 4 , characterized in that there is a switchover from the combined mode of operation (B-DZ/VZ) to the roof electrode spark plug mode of operation (B-DZ) as soon as the indicated mean pressure (p mi ) lying below the specified limit value (P Grenz ) corresponds to idling (L ) corresponds to the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Katalysatorbetrieb grenzwertunbhängig die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) oder die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise (B-VZ) oder die kombinierte Betriebsweise (B-DZ/VZ) gewählt wird.procedure after claim 1 , characterized in that in a catalytic converter operation, the roof electrode spark plug operating mode (B-DZ) or the prechamber spark plug operating mode (B-VZ) or the combined operating mode (B-DZ/VZ) is selected regardless of the limit value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Katalysatorbetrieb grenzwertabhängig die Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise (B-VZ) aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck (pmi) mit dem vorgegebenen Grenzwert (PGrenz) übereinstimmt oder oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegt, oder die Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) oder die kombinierte Betriebsweise (B-DZ/VZ) aktiviert wird, sobald der indizierte Mitteldruck (pmi) unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes (PGrenz) liegt.procedure after claim 1 , characterized in that in catalytic converter operation, the prechamber spark plug operating mode (B-VZ) is activated as a function of the limit value as soon as the indicated mean pressure (p mi ) matches the specified limit value (P limit ) or is above the specified limit value (P limit ), or the roof electrode spark plug operating mode (B-DZ) or the combined operating mode (B-DZ/VZ) is activated as soon as the indicated mean pressure (p mi ) is below the specified limit value (P limit ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Grenzwert (pGrenz) des indizierten Mitteldrucks (pmi) innerhalb des mindestens einen Zylinders (Z) zwischen 0,2 MPa und 0,6 MPa, bevorzugt 0,4 MPa beträgt.procedure after claim 1 , characterized in that the predetermined limit value (p limit ) of the indicated mean pressure (p mi ) within the at least one cylinder (Z) is between 0.2 MPa and 0.6 MPa, preferably 0.4 MPa. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündzeitpunkt der Vorkammerzündkerze (VZ) in der Vorkammerzündkerzen-Betriebsweise (B-VZ) und der Zündzeitpunkt der Dachelektrodenzündkerze (DZ) in der Dachelektrodenzündkerzen-Betriebsweise (B-DZ) oder der kombinierte Betriebsweise (B-DZ/VZ) an einem zeitlichen Ende des Kompressionstaktes, insbesondere bei Zündwinkeln zwischen frühestens 50°KW vor ZOT und spätestens 30°KW nach ZOT festgelegt und angesteuert wird.Process according to at least one of claims 2 until 4 , characterized in that the ignition timing of the prechamber spark plug (VZ) in the prechamber spark plug mode (B-VZ) and the ignition timing of the roof electrode spark plug (DZ) in the roof electrode spark plug mode (B-DZ) or the combined mode (B-DZ/VZ ) at the end of the compression stroke, in particular at ignition angles between at the earliest 50° CA before ZOT and at the latest 30° CA after ZOT and controlled. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zeitliche Versatz zwischen dem festgelegten und angesteuerten Zündzeitpunkt der Dachelektrodenzündkerze (DZ) und dem sich anschließenden Zündzeitpunkt der Vorkammerzündkerze (VZ) in der kombinierten Betriebsweise (B-DZ/VZ) zwischen 0,1 ms und 2 ms, bevorzugt kleiner/gleich </= 1 ms beträgt.procedure after claim 9 , characterized in that the time offset between the specified and controlled ignition point of the roof electrode spark plug (DZ) and the subsequent ignition point of the prechamber spark plug (VZ) in the combined operating mode (B-DZ/VZ) is between 0.1 ms and 2 ms, preferably smaller /equal to </= 1 ms. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Betriebsweisen (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) mittels der Dachelektrodenzündkerze (DZ) zur Überwachung und Vermeidung des Klopfens und/oder zur Vermeidung von Verbrennungsaussetzern und/oder zur Korrektur des Lambda-Wertes ein Ionenstromsignal (S) erfasst, ausgewertet und korrigierend eingesetzt wird.procedure after claim 1 , characterized in that in all operating modes (B-VZ, B-DZ, B-DZ/VZ) by means of the roof electrodes spark plug (DZ) to monitor and avoid knocking and/or to avoid combustion misfires and/or to correct the lambda value, an ionic current signal (S) is recorded, evaluated and used to correct it.
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