DE19958177A1 - Beseitigung von Brennraumverkokungen beim Ottomotor mit Direkteinspritzung - Google Patents

Beseitigung von Brennraumverkokungen beim Ottomotor mit Direkteinspritzung

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/04Cleaning of, preventing corrosion or erosion in, or preventing unwanted deposits in, combustion engines

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Brennraumverkokungen in Brennräumen von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Der Verbrennungsluft einer laufenden Brennkraftmaschine wird hierbei Reinigungsflüssigkeit zugeführt. Die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeiten erfolgt selbsttätig bei Überschreiten eines Betriebsparameters des Kraftfahrzeuges.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Brennraumverkokungen in Brennräumen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE-OS 38 32 338 ist ein Verfahren zur Reinigung von Koksablagerungen an den Brennräumen von Brennkraftmaschi­ nen, insbesondere an dem Boden der Kolben bekannt. Bei die­ sem Verfahren wird bei laufendem Motor eine mit der Ver­ brennungsluft vermischte Reinigungsflüssigkeit den Brenn­ räumen zugeführt. Dabei dringt die der Verbrennungsluft zu­ geführte Reinigungsflüssigkeit in die poröse Oberfläche des zu entfernenden Koksbelages ein und führt zu einem sukzes­ siven Abplatzen von Kokspartikeln. Das Verfahren ist nur während des Wartungsdienstes bei lastfrei laufendem Motor durchführbar. Es berücksichtigt zudem nicht den Einfluß un­ terschiedlicher Fahrprofile der Betreiber der Brennkraftma­ schinen auf die Brennraumverkokungen und ist somit nur zeitdiskret durchgeführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beseitigung von Brennraumverkokungen in Brennräumen von Brennkraftmaschinen zu schaffen, das ein­ fach und in Abhängigkeit von der Stärke der Brennraumverko­ kungen durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhaft übernimmt eine programmierbare Motorsteuerein­ heit das selbsttätige Ansteuern einer oder mehrerer Druck­ diffusordüsen am Verbrennungsluft-Ansaugrohr der Brenn­ kraftmaschine. Damit wird in diskreten Zeitintervallen Rei­ nigungsflüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter in die Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine zugeführt. Es ist zweckmäßig, die Druckdiffusordüsen am Ansaugrohr der Brenn­ kraftmaschine an einem Ort, in dem entsprechender Unter­ druck herrscht, anzubringen. Der Unterdruck im Ansaugrohr fördert somit die Reinigungsflüssigkeit aus einem Behälter, der beispielsweise der Scheibenwaschbehälter oder der Kühl­ system-Ausgleichsbehälter des Kraftfahrzeuges sein kann. Die Reinigungsflüssigkeit kann mit Additiven zur Verbesse­ rung der Reinigungswirkung versetzt sein.
Die mit der Verbrennungsluft in die Brennräume der Brenn­ kraftmaschine eingebrachte Reinigungsflüssigkeit dringt in die poröse Oberfläche des zu entfernenden Belages ein. Wäh­ rend der Kompression und der Verbrennung verdampft die Rei­ nigungsflüssigkeit, welche im einfachsten Fall reines Was­ ser ist. Die Ausdehnung bewirkt ein Abplatzen winziger Teilchen von Koks, die dann im Abgasstrom verglühen. Zur Reinigung der Brennräume kann es in Abhängigkeit von der Stärke der Brennraumverkokungen und der Größe der Brenn­ kraftmaschine zweckmäßig sein, mehrere 100 ml Reinigungs­ flüssigkeit über eine Zeitdauer von mehreren Minuten der Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine zuzuführen. Auch Verkokungen, insbesondere an Kraftstoffinjektoren direkt­ einspritzender Ottomotoren sind damit zu entfernen. Ist ein direkteinspritzender Ottomotor mit einer zusätzlichen Vor­ richtung zur äußeren Gemischbildung, wie Saugrohreinsprit­ zung, ausgestattet, ist es zweckmäßig, während des Reini­ gungsvorganges die Direkteinspritzung von Kraftstoffen zu deaktivieren.
Die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit in die Verbrennungs­ luft der Brennkraftmaschine wird bei überschreiten vorgege­ bener Schwellen verschiedener Betriebsparameter von der Mo­ torsteuereinheit selbsttätig vorgenommen. Wird beispiels­ weise ein Schwellwert des Betriebsparameters "Gesamtbetriebszeit" des Kraftfahrzeuges überschritten, so wird selbsttätig, insbesondere auch im Fahrbetrieb der Brennkraftmaschine die Reinigungsflüssigkeit den Brennräu­ men zugeführt. Andere, die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit auslösende Betriebsparameter sind beispielsweise die Kilometerleistung des Kraftfahrzeuges, eine vorgegebene Be­ triebszeit der Brennkraftmaschine oder Kilometerleistung des Kraftfahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen Last- und Drehzahlbereiches, oder eine vorgegebene Anzahl von Start­ vorgängen der Brennkraftmaschine.
Es ist zweckmäßig, zur Ansteuerung der Zufuhr von Reini­ gungsflüssigkeit in die Brennkraftmaschine Drehzahlschwan­ kungen der Brennkraftmaschine zu detektieren. Werden bei­ spielsweise signifikante Schwankungen der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine von der Motorsteuereinheit erkannt, so wird eine Reinigung der Brennräume mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren selbsttätig veranlaßt. Es ist zweckmäßig, die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit vom Fahrprofil des Be­ nutzers des Kraftfahrzeuges abhängig zu gestalten. Somit ist sichergestellt, daß stets bei Erreichen eines bestimm­ ten Verkokungsbelages in den Brennräumen der Brennkraftma­ schine eine Reinigung vorgenommen wird.
Die Reinigungsflüssigkeit wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl im Leerlauf als auch während des Fahrbe­ triebs der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zugeführt. Die Reinigungsflüssigkeit wird hierbei zweckmäßig aus einem Scheibenwaschbehälter, aus einem Kühlsystem-Ausgleichsbe­ hälter oder einem separaten Behälter entnommen. Die Zeit­ dauer der Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit in die Brenn­ kraftmaschine kann sowohl konstant durch die progammierbare Motorsteuereinheit vorgegeben sein, als auch variabel in Abhängigkeit von dem Fahrprofil des Kraftfahrzeugs vorgege­ ben sein.
Das Verfahren sieht ferner vor, daß der Fahrer des Kraft­ fahrzeuges bei einem etwaigen Mangel an Reinigungsflüssig­ keit optisch oder akustisch oder in sonst geeigneter Weise von der Motorsteuereinheit gewarnt wird. In diesem Fall führt die Motorsteuereinheit die Brennkraftmaschine in eine Betriebsweise über, in der Betriebszustände der Brennkraft­ maschine vermieden werden, die zu einer besonders starken Verkokung der Brennräume der Brennkraftmaschine führen wür­ den.

Claims (15)

1. Verfahren zur Beseitigung von Brennraumverkokungen in Brennräumen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, wobei bei laufender Brennkraftmaschine eine mit der Verbrennungsluft vermischte Reinigungsflüssigkeit in die Luft- bzw. Luft/Brennstoff-Zuführleitung der Brenn­ kraftmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit selbsttätig bei Überschreiten eines Betriebsparameters des Kraftfahrzeugs über eine definierte Zeitdauer der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine ein direkteinspritzender Ottomotor ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine eine zusätzliche Vorrichtung zur äußeren Gemischbildung auf­ weist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter eine vorgegebene Gesamtbetriebszeit des Kraftfahrzeugs ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter eine vorgegebene Gesamtkilometerleistung des Kraftfahrzeugs ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter eine vorgegebene Betriebszeit und/oder Gesamtkilometerlei­ stung innerhalb eines vorgegebenen Last- und Drehzahl­ bereiches der Brennkraftmaschine ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter eine vorgegebene Anzahl von Startvorgängen der Brennkraft­ maschine ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter eine vorgegebene Schwelle von Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit im Leerlauf der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit während des Fahrbetriebs der Brennkraftmaschine zuge­ führt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit aus einem Scheibenwaschbehälter des Kraftfahrzeugs ent­ nommen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit aus einem Kühlsystem-Ausgleichsbehälter des Kraftfahr­ zeugs entnommen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Zuführung der Reinigungsflüssigkeit konstant ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Zuführung der Reinigungsflüssigkeit durch das Fahrprofil des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mangel an Reinigungs­ flüssigkeit die Brennkraftmaschine in eine Betriebs­ weise überführt wird, die von Verkokung in den Brenn­ räumen gekennzeichnete Betriebszustände vermeidet.
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