DE60317482T2

DE60317482T2 - Zweibrennstoffmotor

Info

Publication number: DE60317482T2
Application number: DE60317482T
Authority: DE
Inventors: Colin Robert Shute
Original assignee: Intelligent Diesel Systems Ltd
Current assignee: Intelligent Diesel Systems Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: ATE378507T1; US20050205021A1; EP1485595B1; HK1072969A1; EP1485595A1; ES2297140T3; CA2477510A1; AU2003216987A1; DE60317482D1; ZA200406703B; US7444986B2; WO2003074856A1; AU2003216987B2; GB0205062D0; CA2477510C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zweistoffmotor und speziell ein Verfahren zum Umstellen eines konventionellen Dieselmotors auf einen, der Diesel und auch wenigstens einen Zweitkraftstoff aufnehmen kann, bei dem es sich meist um Flüssiggas (LPG) oder weniger häufig um komprimiertes Erdgas (CNG) handelt. Die Erfindung betrifft auch einen Zweistoffmotor oder Mehrstoffmotor, der auf eine spezielle Weise wie im Folgenden beschrieben funktioniert, und ist als sich darauf erstreckend zu betrachten.
Die folgende Beschreibung ist zwar mit ausschließlichem Bezug auf die Umstellung von konventionellen Dieselmotoren auf Motoren, die sowohl Diesel als auch LPG als die hauptsächlichen Verbrennungskraftstoffkomponenten aufnehmen können, der fachkundige Leser wird aber verstehen, dass die folgende Erfindung leicht adaptiert werden kann, um eine Umstellung von konventionellen Dieselmotoren zu ermöglichen, damit sie eine breite Vielfalt verschiedener Gase nutzen können, und die Erfindung darf daher nicht als ausschließlich auf Zweistoff- oder Diesel-/LPG-Motoren begrenzt betrachtet werden.
Zweistoffmotoren wurden schon in der Vergangenheit hergestellt und es ist auch wirklich schon seit langer Zeit bekannt, dass die Kombination von Dieselkraftstoff mit LPG in den Zylindern eines Motors nicht nur die Effizienz des Motors verbessern kann, sondern automatisch auch die Kraftstoffkosten für den Betrieb des Motors insgesamt senkt. Zum Beispiel wird Dieselkraftstoff in Großbritannien zur Zeit im Einzelhandel zu einem typischen Preis von rund £ 0,76 pro Liter verkauft, während LPG leicht für rund £ 0,23 pro Liter erhältlich ist. Derartige Kosteneinsparungen müssen aber gegen die Kosten für die Umstellung des Dieselmotors aufgerechnet werden.
Zur Zeit ist es allgemein der Fall, dass die meisten konventionellen Dieselmotorumstellungen zeitraubend, umständlich und teuer sind. Wie dem Leser bekannt sein wird, sind Dieselmotoren nicht mit Zündkerzen versehen, da die Zündung des Dieselkraftstoffs ausschließlich durch Druck erzielt wird, der aufgrund der Hin- und Herbewegung der Kolben und außerdem aufgrund der Eigenwärme des Motors während des Betriebs in den Zylindern entwickelt wird. Es ist der letztere Bedarf an Wärme, der eine Verzögerung zwischen dem anfänglichen Starten des Motors (das den Betrieb einer Heizvorrichtung verursacht) und dem Zünden des Motors, d. h. dem Verursachen des Drehens der Antriebswelle, an der die Kolben montiert sind, notwendig macht.
Indem ein Teil des in die Zylinder eingespritzten Diesels durch eine LPG-Menge ersetzt wird, müssen die Dieseleinspritzdüsen und die Dieseleinspritzpumpe ausgebaut und an ihrer Stelle Komponenten mit reduzierter Kapazität eingebaut werden, die Zylinderkopfdichtung des Motors muss ausgetauscht werden, um den in den Zylindern erreichten Verdichtungsdruck zu reduzieren, und es muss ein Verteiler zum Einstellen der zeitlichen Steuerung der Motoren eingebaut werden. Eine konventionelle Umstellung, wie z. B. für einen großen Dieselmotor, wie er in einer Lokomotive oder einem Sattelschleppzug vorgesehen sein könnte, kann im Bereich von £ 28.000 kosten. Selbstverständlich hängt diese Zahl von der Größe des Motors und insbesondere der Zahl der Zylinder im Motor ab.
Trotz der Kosten für die Dieselmotorumstellung überwiegen die Vorteile hinsichtlich der durch die Umstellung erzielten Kraftstoffkosteneinsparungen und Effizienz oft die Kosten und zur Zeit sind schon viele Umstellungen durchgeführt worden. Diese Tatsache wird ja auch vom einschlägigen Stand der Technik reflektiert.
Zum Beispiel offenbart US4463734 einen Motor auf Dieselbasis, der zum Verbrennen eines Gemischs aus LPG und Diesel konzipiert ist. Diesel wird auf konventionelle Weise in die Zylinder eingespritzt, zusätzlich dazu wird aber LPG in seiner Gasphase mit dem Luftstrom vermischt, der für die richtige Funktionsweise des Motors von unerlässlicher Bedeutung ist. Im Allgemeinen können die Motoren Saugmotoren sein, wobei in diesem Fall die Luft einfach aufgrund der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, in dem der Motor eingebaut ist, in den Motor gedrückt wird, oder alternativ kann der Motor aufgeladen sein, wobei in diesem Fall eine von den Abgasen aus dem Zylinder angetriebene kleine Turbine mit einem Verdichter verbunden ist, um die Luft im Saugrohr zu verdichten, bevor sie in die Motorzylinder abgegeben wird. Das führt zu besserer Leistung und optimiert außerdem die Effizienz des Motors. Ungeachtet des Zustands der Luft, wenn sie in den Motor eingeführt wird, ist die Luft unerlässlich, da sie die Sauerstoffzufuhr zum Ermöglichen der Verbrennung bereitstellt. Im oben erwähnten US-Patent wird das LPG mit der einströmenden Luft vermischt, so dass das Saugrohr zum Motor einen Vorrat an Sauerstoff und auch an gasförmigem LPG enthält. Dieses Gemisch wird dann auf die gleiche Weise in die Zylinder des Motors eingeführt, auf die ein konventioneller Luftstrom eingeführt würde, nämlich durch die Lufteinlassventile jedes Zylinders.
Wie oben erwähnt, wird der Dieselkraftstoff durch speziell angepasste, an jedem Zylinder bereitgestellte Einspritzdüsen weiterhin in die Zylinder eingespritzt.
Das US-Patent beschreibt dann, wie der Regler des Dieselmotors mit einem LPG-Regler verbunden ist, so dass bei zunehmender Motorlast der LPG-Anteil des gesamten jedem Zylinder des Motors zugeführten Kraftstoffs bedeutend schneller zunimmt als der Diesel-Anteil des gesamten Kraftstoffs, wobei diese letztere Zunahme beim konventionellen Betrieb des Motors erzielt und in keiner Weise vom Regler reguliert wird. Speziell erwähnte der Erfinder in Verbindung mit dem genannten US-Patent die Erkenntnis, dass, wenn der Motor im Leerlauf oder mit sehr leichter Last betrieben wurde, die als ein Anteil des gesamten in den Zylinder eingeführten Kraftstoffgewichts (d. h. Diesel und LPG) ausgedrückte Dieselmenge relativ hoch sein sollte, im typischen Fall im Bereich von 75%, während die als ein Anteil des gesamten zugeführten Kraftstoffs ausgedrückte Dieselmenge ziemlich niedrig sein sollte, im typischen Fall in der Größenordnung von 20%, wenn der Motor unter hoher Beanspruchung oder Vollastbedingungen betrieben wurde. Unter diesen Parameter könnte der Motor bedeutend leistungsstärker, effizienter und zu geringeren Kosten betrieben werden.
Ein fundamentaler Nachteil der in diesem Patent beschriebenen Erfindung ist aber die vorherbestimmte Art der Betriebscharakteristik, die durch das direkte mechanische Verbindungsglied zwischen dem LPG-Regler (die in der Hauptausgestaltung ein Ventil ist) und dem Regler des Dieselmotors bedingt ist. Zum Beispiel funktioniert der Regler des Motors unter einer bestimmten Last notwendigerweise auf eine spezielle Weise, die das Öffnen oder Schließen des Reglers um ein vorbestimmtes Maß verursacht. Dementsprechend ist das in dem US-Patent vorgeschlagene System unflexibel.
Ein weiterer Nachteil dieser Erfindung ist die Tatsache, dass das LPG in einem Sammlerring mit dem ankommenden Luftstrom vermischt wird, bevor die Luft in die Zylinder des Motors einströmt. Dies schließt einen vielseitigen Betrieb des Motors weiter aus.
US2002/007816 offenbart eine Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Betriebsarten, die es einem Motor erlaubt, in einer Reihe verschiedener Betriebsarten in Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen betrieben zu werden, um den sparsamen Kraftstoffverbrauch zu fördern und Emissionen zu verringern. Eine der verschiedenen Betriebsarten beinhaltet einen Zweikraftstoffübergangsbetrieb, bei dem Diesel, ein Zweitkraftstoff und Luft jeweils in einen Zylinder des Motors eingeführt werden können. Sensoren im Motor überwachen charakteristische Motoreigenschaften und diese Daten werden in ein elektronisches Steuergerät (ECU) eingespeist, das den Durchfluss der Kraftstoffe des Motors an den Kraftstoffeinspritzdüsen regelt.
US4865001 offenbart ein Einspritzventil für gasförmigen Kraftstoff für Dieselmotoren, die mit einem Gemisch aus Diesel und einem Gaskraftstoff betrieben werden können.
Zum Erfassen von Motorparametern, die zum Steuern des Einspritzventils zum ECU zurückgekoppelt werden, ist ein ECU vorgesehen.
US4742801 offenbart einen Zweistoffmotor, der nur bei einem Dieselzyklus oder bei einem Ottozyklus unter Verwendung von gasförmigem Kraftstoff betrieben wird, der mit einer kleinen Menge von Voreinspritzungsöl gezündet wird. Flüssiggas wird durch einen Verdampfer gepumpt, um die Flüssigkeit vor dem Einführen in den Motor in Gas umzuwandeln. Der Verdampfer wird mit Wärme von Mantelrohrwasser eines Kühlers beheizt. Es gibt keine dynamische Regelung des Flüssiggases.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Zweistoffmotor und ein Managementsystem dafür bereitzustellen, das flexibel ist, das leicht auf verschiedene Typen von Zweikraftstoffkombinationen (z. B. Diesel/LPG, Diesel/CNG und Diesel/andere(s) Flüssigkeit oder gasförmiges Verbrennungsmaterial, das eine hohe Verbrennungswärmeleistung erbringt) angepasst werden kann und das die Gesamtemissionen des Motors in einem breiten Betriebsprofil bedeutend reduzieren kann.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Zweistoffmotor vorgesehen, wobei der genannte Motor mit Dieselkraftstoff und wenigstens einem Zweitkraftstoff versorgt wird, wobei der genannte Motor einen oder mehrere Zylinder hat, in denen wenigstens ein Kolben hin- und hergeht, wobei der genannte eine oder die genannten mehreren Zylinder jeweils mit Dieseleinspritzmitteln zum Einspitzen des Dieselkraftstoffs in den Zylinder während eines zutreffenden Hubs des Kolbens und wenigstens einem Lufteinlassventil versehen ist/sind, wobei das genannte Ventil sich während des genannten zutreffenden Hubs des Kolbens in einen offenen Zustand bewegt, um Luft durch es hindurch strömen zu lassen, wobei jeder Zylinder des Motors ferner mit Zweitkraftstoffeinspritzmitteln zum Einspritzen des Zweitkraftstoffs in die Zylinder versehen ist, um in den Zylindern ein Gemisch aus Dieselkraftstoff und Zweitkraftstoff für den Betrieb des Motors bereitzustellen, wobei die Zweitkraftstoffeinspritzmittel unabhängig von den Dieseleinspritzmitteln und den Lufteinlassventilen gesteuert werden, wobei der genannte Motor ferner ein elektronisches Steuergerät (ECU) mit einer Mikroprozessoreinrichtung zum dynamischen Steuern von einer oder mehreren Motorbetriebseigenschaften aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor Zerstäubungsmittel im Kraftstoffzufuhrmittel aufweist, die flüssigen Zweitkraftstoff stromaufwärts der Kraftstoffeinspritzmittel zu Gas reduzieren, um die Abgabe von Zweitkraftstoff in Gasform an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel zuzulassen, wobei das genannte Zerstäubungsmittel unter der Steuerung des ECU die dynamische Steuerung der Abgabe des gasförmigen Zweitkraftstoffs an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel zulässt.
Indem die Zweitkraftstoffeinspritzmittel unabhängig und separat von den Dieseleinspritzmitteln vorgesehen werden, verleiht dies dem Motor größere Flexibilität und erhöht die Leichtigkeit, mit welcher ein Motor zum Einsatz anderer Kraftstoffe zusätzlich zu Diesel umgestellt werden kann. Auch die Steuerung des Betriebs der Zweitkraftstoffeinspritzmittel ist im typischen Fall unabhängig von der der Dieseleinspritzmittel, wodurch der Motor mit mehr Flexibilität für wechselnde Motorbetriebsbedingungen versehen wird.
Vorzugsweise werden die Zweitkraftstoffeinspritzmittel zum Einführen des Zweitkraftstoffs in den einen oder die mehreren Zylinder beim zutreffenden Hub des darin hin- und hergehenden Kolbens gesteuert.
Vorzugsweise ist der Motor mit einem Paar Kraftstoffversorgungsbehälter für Diesel bzw. den Zweitkraftstoff versehen, die jeweils durch separate Zuleitungsmittel wie z. B. Zuleitungsrohre an den Motor abgegeben werden.
Vorzugsweise findet das Einspritzen des Zweitkraftstoffs in die Zylinder im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Einspritzen des Dieselkraftstoffs durch die Dieselkraftstoffeinspritzmittel statt.
Vorzugsweise ist der Zweitkraftstoff LPG.
Weiter wird noch bevorzugt, dass die in den Motor strömende Zweitkraftstoffmenge von einer Durchflussregelvorrichtung, im typischen Fall in der Form einer Durchflussregeleinheit (FCU), geregelt wird.
Bevorzugt ist der Ausgang der Durchflussregelvorrichtung an den Eingang eines Mehrfachausgangsteilers gekoppelt, der einen einzelnen Zweitkraftstoffstrom in eine Mehrzahl von Strömen teilt, wobei die genannte Mehrzahl der Zahl von Zylindern im Motor entspricht und die genannte Mehrzahl von Strömen an die genannten Zweitkraftstoffeinspritzmittel gekoppelt ist.
Der Zweitkraftstoffstrom zu den Zweitkraftstoffeinspritzdüsen wird gemäß einer oder mehreren erfassten Motorbetriebseigenschaft(en) dynamisch reguliert und bevorzugt wird die dynamische Regulierung auf die Durchflussregelvorrichtung zum Ändern der Menge des durch sie hindurchströmenden Zweitkraftstoffs angewendet.
Das Motor-ECU kann eines oder mehrere der Folgenden aufweisen:

– einen oder mehrere Eingänge in Kommunikation mit Sensoren, die in und/oder um den Motor angeordnet sind, um eine oder mehrere Betriebseigenschaft(en) davon zu erfassen;
– Mittel, die eine Benutzereingabe empfangen und/oder verarbeiten können;
– Kalibrierungsmittel, durch welche Wartung und Einstellung von einem oder mehreren Algorithmen und/oder Betriebsparametern des ECU erzielt werden können, wie sie z. B. zum Umstellen eines Diesel/LPG-Motors auf einen Diesel/CNG-Motor erforderlich sein könnten;
– einen oder mehrere Ausgänge zum Anzeigen relevanter Informationen in Bezug auf die Betriebscharakteristik des Motors, z. B. die momentanen relativen Anteile von dem Motor zugeführten Diesel und Zweitkraftstoff, und Ausgänge zum Verbinden mit einer oder mehreren dynamisch einstellbare(n) Komponente(n) des Motors zur dynamischen Steuerung dieser während des Motorbetriebs.

Ferner wird auch noch bevorzugt, dass die Schnellabsperrventile in Kraftstoffzuleitungsmitteln, die den Dieselkraftstoff und den Zweitkraftstoff zum Motor liefern, bereitgestellt sind.
In einer speziellen Ausgestaltung sind sowohl die Durchflussregelvorrichtung als auch das Zerstäubungsmittel in den Kraftstoffzuleitungsmitteln/Rohren bereitgestellt, die den Zweitkraftstoff zum Motor liefern, wobei das genannte ECU sowohl die Durchflussregelvorrichtung als auch eine Membran im Zerstäuber steuert, die jeweils zum Regulieren des Zweitkraftstoffdurchflusses durch jede Komponente eingestellt werden.
Die Durchflussregelvorrichtung kann zusätzlich zum Zerstäuber bereitgestellt sein, um zu verhindern, dass im Zuleitungsrohr zwischen der FCU und dem Motor infolge von Rück- oder Fehlzündungen davon entwickelter Gegendruck die Membran in der Zerstäubereinheit zerstört.
Es muss erwähnt werden, dass die Durchflussregelvorrichtung im Zuleitungsrohr, das dem Motor Zweitkraftstoff zuführt, im Allgemeinen meist fakultativ ist, während das Zerstäubungsmittel/der Zerstäuber unerlässlich ist, da Zerstäuber gewöhnlich mit einem Heizelement versehen sind, das zum Vergasen des LPG, welches bei den Drücken (in der Größenordnung von 1 bis 3 bar über atmosphärischem Druck), bei denen LPG gewöhnlich gelagert wird, gewöhnlich eine Flüssigkeit ist, erforderlich ist.
Das ECU ist mit der FCU und dem Zerstäuber verbunden und kann die Einstellung desselben verursachen, nicht zuletzt durch die Einstellung von Zweitkraftstoffmengen, die durch ihn hindurchfließen dürfen, aber auch in Bezug auf die Temperatur des Heizelements in ihm. Auch kann das ECU eine Rückkopplung in Bezug auf den Zerstäuber erhalten, damit das genannte ECU die Temperatur des den Zerstäuber verlassenden LPG ermitteln kann.
Bevorzugt ist das ECU mit Sensoreinrichtungen in der Form von mehreren Sensoren zum Erfassen von verschiedenen Motorbetriebseigenschaften oder von für derartige Eigenschaften repräsentativen Faktoren verbunden. Eine nicht umfassende Liste der Eigenschaften, welche die Sensoren erfassen können, beinhaltet:

– Abgasemissionen, insbesondere Abgaspartikelmessungen wie Dichte und chemische Zusammensetzung,
– Partikeldichte von Abgas,
– Drosselklappenstellung,
– Temperatur des an den Motor abgegebenen Zweitkraftstoffs und/oder die Motorbetriebstemperatur selbst,
– Turbodruck,
– Luftstromgeschwindigkeit und -druck,
– Zweitkraftstofftankanzeige,
– Motordrehzahl,
– Position der Durchflussregelvorrichtung (FCU), insbesondere die Position des Kolbens in der FCU, dessen Position geändert wird, um die Zweitkraftstoffmenge zu ändern, die durch sie strömen darf,
– Position der Zerstäubermembran.

Der Betrieb des ECU ist höchst vorzugsweise kontinuierlich und gleichzeitig wird das Zweitkraftstoffvolumen, das durch das Zerstäubungsmittel und die Durchflussregelvorrichtung dem Motor zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Rückkopplung von den diversen verschiedenen gemessenen Motorbetriebseigenschaften ununterbrochen und stetig eingestellt.
Bevorzugt weist das ECU einen Prozessor und eine assoziierte Speichereinrichtung auf, in welcher eine oder mehrere vorbestimmte Parameter für den effizienten Motorbetrieb gespeichert werden. Die Speichereinrichtung kann RAM, ROM, PROM, EPROM oder eine beliebige Kombination aus diesen aufweisen. Die Speichereinrichtung enthält im typischen Fall einen Algorithmus oder mehrere Algorithmen, der/die in geeignetem Code implementiert sein kann/können, der vom Prozessor ausgeführt werden kann, wenn gewisse Auslöser- oder vorbestimmte Bedingungen erfüllt werden, z. B.

– wenn der Motor gestartet wird,
– wenn der Zweitkraftstoff aufgebraucht ist,
– wenn die an den Motor angelegte Last ein vorbestimmtes Niveau erreicht oder außerhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt.

Bevorzugt führt das ECU unter Verwendung der gespeicherten Algorithmen eine Berechnung der diversen Werte durch, die es an seinen Eingängen von der einen oder den mehreren Sensoreinrichtung(en) erhält, und das Ergebnis der Berechnung ist gewöhnlich ein Wert, auf den die Zerstäubermembran oder der Kolben der Durchflussregelvorrichtung eingestellt werden muss, um die effizienteste oder stärkste Leistung für diese jeweiligen Betriebsbedingungen zu erzielen.
Es muss erwähnt werden, dass das ECU mit mehreren verschiedenen Algorithmen kann zum Erzielen verschiedener Motorreaktionen für einen bestimmten Satz von Betriebseigenschaften programmiert worden sein. Wenn z. B. maximale Motorleistung abzugeben ist und wenig oder keine Rücksicht auf Emissionen erforderlich ist, dann kann ein spezieller Algorithmus oder Algorithmensatz ausgewählt werden, während, wenn minimale Emissionen von entscheidender Bedeutung sind, dann ein anderer Algorithmus oder Algorithmensatz ausgewählt werden kann.
Es wird ferner bevorzugt, dass ein Zweitkraftstoffbegrenzer bereitgestellt ist, um ein „Überwältigen" des Motors zu verhindern, was seine Betriebslebensdauer drastisch verkürzen würde.
Es wird ferner auch noch bevorzugt, dass ein Rekalibrierungsalgorithmus im ECU enthalten ist, der es dem genannten ECU ermöglicht, bei stattfindender Abnutzung des Motors und seiner assoziierten Komponenten seinen eigenen Betrieb anzupassen.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Umstellen eines Dieselmotors auf einen Zweistoffmotor vorgesehen, wobei der genannte Motor mit Dieselkraftstoff und wenigstens einem Zweitkraftstoff gespeist wird, wobei der genannte Motor mit einem oder mehreren Zylindern, in denen wenigstens ein Kolben hin- und hergeht, mit Einspritzmitteln zum Einspitzen von Dieselkraftstoff in den Zylinder während eines zutreffenden Hubs des Kolbens und wenigstens einem Lufteinlassventil versehen ist, wobei das genannte Lufteinlassventil sich während des genannten zutreffenden Hubs des Kolbens in einen offenen Zustand bewegt, um Luft durch es hindurch strömen zu lassen, wobei das genannte Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Versehen jedes Zylinders des Motors mit Zweitkraftstoffeinspritzmitteln zum Einspritzen des Zweitkraftstoffs in die Zylinder, um ein Gemisch aus Dieselkraftstoff und Zweitkraftstoff in den Zylindern für den Betrieb des Motors bereitzustellen, wobei die Zweitkraftstoffeinspritzmittel unabhängig von den Dieseleinspritzmitteln und den Lufteinlassventilen gesteuert werden, Bereitstellen eines elektronischen Steuergeräts (ECU) mit einer Mikroprozessoreinrichtung zum dynamischen Steuern von einer oder mehreren Motoreigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens von Zerstäubungsmitteln im Kraftstoffzufuhrmittel aufweist, um flüssigen Zweitkraftstoff stromaufwärts von den Kraftstoffeinspritzmitteln zu Gas zu reduzieren, um die Abgabe des Zweitkraftstoffs in Gasform zu den Zweitkraftstoffeinspritzmitteln zuzulassen, wobei das genannte Zerstäubungsmittel unter der Steuerung des ECU die dynamische Steuerung der Abgabe des gasförmigen Zweitkraftstoffs an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel zulässt.
Die Anmelderin hat vorgeschlagen, dass dieses dynamische System unter gewissen Umständen die abgegebene Motorleistung um bis zu 50% erhöhen und Emissionen schädlicher Partikel gleichermaßen erheblich reduzieren kann.
Im Folgenden wird nun beispielhaft eine spezifische Ausgestaltung der Erfindung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen dargelegt, in denen:
1 eine schematische Darstellung eines zur Verwendung als Zweistoffmotor umgestellten Dieselmotors zeigt;
2a und 2b eine vereinfachte Ansicht eines Zylinders eines Kraftstoffdurchflussventils zusammen mit einem Kolben zur Bewegung in ihm illustrieren;
3 eine schematische Darstellung des ECU zur Verwendung mit einem Motor der vorliegenden Erfindung zusammen mit Beispielen für die Eingänge und Ausgänge des ECU ist und
4 eine schematische Darstellung des LPG-Flusses zum Motor ist.
In den 1 bis 4, auf die nun Bezug genommen wird, ist ein Motor 2 bereitgestellt, der vier Zylinder 4, 6, 8, 10 umfasst, in welchen Kolben angeordnet sind (nicht abgebildet), die auf einer Antriebswelle 12 montiert sind, welche die Antriebskraft vom Motor zuführt. Jeder der Zylinder ist mit einem Satz Einspritzdüsen (Injektoren) 4A, 4B, 6A, 6B, 8A, 8B, 10A, 10B und Lufteinlässen 4C, 6C, 8C, 10C versehen.
Dem Motor werden zwei verschiedene Kraftstoffe aus getrennten Behältern 14, 16 zugeführt und der Kraftstoff wird aus diesen Behältern über Zuleitungsrohre 18, 20 zu den Einspritzdüsen 4A, 4B, 6A, 6B, 8A, 8B, 10A, 10B geliefert. Schnellabsperrventile 22, 24 sind aus offensichtlichen Gründen nahe an den Behältern angeordnet.
Der Behälter 16 ist zum Aufnehmen von leicht druckbeaufschlagtem LPG (um dieses zu verflüssigen) ausgeführt und dieses LPG wird zuerst an eine Zerstäubereinheit 26 mit einer Heizvorrichtung 28 in ihr gefördert. In diesem Zerstäuber ist auch eine Membran 30 bereitgestellt. Danach strömt das LPG entlang dem Zuleitungsrohr 20 zu einer Durchflussregeleinheit (FCU) 32, die auch eingestellt werden kann, um das durch sie hindurchgelassene LPG-Volumen zu ändern. Von der FCU kommend tritt der LPG-Strom in eine Mehrfachausgangseinheit 34 ein, die den Strom in vier separate Ströme teilt, die dann zu den LPG-Einspritzdüsen 4B, 6B, 8B, 10B geleitet werden.
An Einlass 36 ist eine Luftzufuhr vorgesehen, und ungeachtet dessen, ob Saug- oder Turbomotor, wird die Luft ebenfalls in vier separate Ströme geteilt, die zu den Lufteinlässen an jedem Zylinder geleitet werden.
Schließlich ist im Behälter 14 Dieselkraftstoff bereitgestellt und tritt nach Durchströmen der Schnellabsperrventile 22 in eine Dieselpumpe 38 ein, wie dies für Dieselmotoren konventionell ist, und danach wird der aus ihr austretende Dieselstrom zu einer zweiten Mehrfachausgangseinheit 40 geleitet, woraufhin vier separate Dieselzufuhren an die Dieselkraftstoffeinspritzdüsen 4A, 6A, 8A, 10A abgegeben werden.
Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung kann der Dieselkraftstoff auch durch eine mit gestrichelten Linien angedeutete Durchflussregeleinheit 42 passieren, dieses Merkmal ist aber fakultativ.
Erfindungsgemäß und zum Steuern des Motorbetriebs auf gewünschte Weise ist ein ECU 44 bereitgestellt. Das ECU hat in erster Linie die Aufgabe, das Volumen des zu den Zylindern des Motors geförderten LPG dynamisch zu regeln und kann auch zum Regeln seiner Temperatur und seines Drucks verwendet werden. Es kann auch zum dynamischen Regeln der Temperatur und des Drucks des LPG verwendet werden und obwohl eine derartige Regelung noch nie dagewesen und komplex wäre, liegt sie doch innerhalb des Rahmens dieser Erfindung.
Magnetventile 56, 58, 60 werden vom ECU gesteuert, um den Durchfluss von LPG zum Zerstäuber 26 zuzulassen. Ein Einlass 62 kann bereitgestellt sein, damit der LPG-Behälter 26 gefüllt werden kann. Ein Turbodruckübertragungsrohr 64 kommuniziert auch mit dem Saugrohr 66 des Motors und dem Zerstäuber 26, wodurch eine Rückkopplungsschleife bereitgestellt wird, so dass bei steigendem Turbodruck der LPG-Gasdruck erhöht wird.
Das ECU nutzt im typischen Fall einen auf einem digitalen Signalprozessor (DSP) basierenden Mikroprozessor zum Implementieren eines softwaregesteuerten Systems. Das System weist eine selbstadaptive Funktion auf, um Effizienz und Adaptivität zu maximieren.
Diesbezüglich erhält das ECU eine Mehrzahl von Eingängen und hat eine Mehrzahl von Ausgängen. Das ECU erhält insbesondere die folgenden Eingänge/gibt die folgenden Ausgänge ab:

– (44, Eingang) von einem Messgerät im Behälter 16 zum Bereitstellen eines Maßes der LPG-Restmenge im genannten Behälter,
– (45, Eingang/Ausgang) zum Schließen oder zum Erkennen des Zustands des Schnellabsperrventils 24,
– (46, Eingang/Ausgang) von der Heizvorrichtung im Zerstäuber zum Ermitteln/Festsetzen der Temperatur des den Zerstäuber verlassenden LPG,
– (47, Eingang/Ausgang) von der Membran des Zerstäubers zum Ermitteln/Festsetzen ihrer Position,
– (48, Eingang/Ausgang) von der FCU zum Ermitteln/Festsetzen der Position des Kolbens in ihr zum Feineinstellen des Volumenstromdurchflusses durch sie,
– (49, Eingang) von einer oder mehreren Abgassonden 50, 51 zum Messen von Partikelgehalt/Zusammensetzung/Dichte der Abgase (ein derartiger Typ einer solchen Sonde ist eine so genannte „Lambdasonde", die von der Volkswagen Audi Group AG, Deutschland, entwickelt wurde),
– (52, Eingang) von einem Sensor neben oder an der Antriebswelle zum Überwachen der Motordrehzahl,
– (53, Eingang/Ausgang) einen Wartungsanschluss, über den Wartungs- und sonstiges befugtes Personal mit geeigneter Computerausrüstung die Funktionsweise des ECU einstellen und Parameter für seine Feineinstellung/Kalibrierung hochladen können,
– (54, Eingang/Ausgang) eine Verbindung mit einer Benutzeroberfläche, die einen oder mehrere Anzeiger oder LEDs zum Demonstrieren von beliebigen oder einer beliebigen Kombination der Folgenden umfasst: – dass das System ordnungsgemäß und innerhalb erwünschter Betriebsbereiche funktioniert, – dass ausreichend LPG im Behälter ist, – dass das System funktionsfähig ist oder um das Abschalten des Systems zu ermöglichen (wobei in diesem Fall der Motor wieder auf Betrieb als konventioneller Dieselmotor umgeschaltet würde – dies ist vollkommen möglich).

Insbesondere legt das ECU ein dreidimensionales Kennfeld auf der Basis von Eingängen von Gaspedalstellung und Motordrehzahl an, um die angemessene Zweitkraftstoffabgabe zu den Zylindern für jede beliebige Fahrgeschwindigkeit oder Lastbedingung zu ermitteln.
Außerdem wird ein piezoelektrischer Schwingungssensor (Klopfsensor) benutzt, um den Gasstrom schnell zu modifizieren, um anhaltende Vorzündung (Klopfen) zu verhindern.
Das ECU weist geeignete elektronische Schaltungen und Software auf, um das Berechnen der richtigen LPG-Abgabe für eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit und/oder variierende Last und Gaspedalstellung für mit Geschwindigkeitsregelungssystemen und/oder Drehzahlbegrenzern, wie z. B. OEM-ECU-gesteuerten Drehzahlbegrenzern, zuzulassen. Eingänge von OEM- und/oder Zusatzsteuerungssensoren im Kraftstoff-/Motormanagementsystem werden genommen, damit der forderliche LPG-Durchfluss zum Motor auf der Basis der von der Geschwindigkeitsregelung oder dem Drehzahlbegrenzer festgelegten Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt werden kann.
Es können auch ein oder mehrere Sicherheitsschaltungseingänge bereitgestellt werden, um die Zufuhr von Zweitkraftstoff zum Motor in dem Fall zu reduzieren oder abzustellen, dass ein mit Antriebsschlupfregelungsmitteln versehenes Fahrzeug Traktion verliert. Das ECU erkennt diesen Traktionsverlust und reduziert die Zweitkraftstoffzufuhr zum Motor oder stellt sie im Wesentlichen sofort ab. Dieses Abstellen kann, falls erforderlich, nur vorübergehend sein.
Eine Anzahl von Sensoren kann als Teil des Motorsystems eingebaut sein, um die notwendigen Eingabedaten an das ECU 202 anzulegen, wie in 3 gezeigt. Wenn sie in das ECU eingegeben werden, können diese Daten zum Bereitstellen von adaptiver Rückkoppplungsregelung in der Form einer geschlossenen Regelschleife verwendet werden, wodurch es dem ECU ermöglicht wird, Daten zum Einstellen der Motorbetriebsparameter auf der Basis erfasster Messwerte auszugeben, und auch ermöglicht wird, dass vorbestimmte Parameter in einem Speicher im ECU gespeichert werden, um entsprechend wechselnder Betriebsbedingungen aktualisiert oder eingestellt zu werden (als autoadaptiver Speicher bezeichnet). Die vom ECU 202 in dem Beispiel von 3 ausgegebenen Daten werden zum Steuern des Betriebs einer Sichtanzeige 204 im Fahrzeug, eines Aktors 204 (in 2b mit Bezugsnummer 104 bezeichnet) zum Regeln des LPG-Stroms durch ein Gasdurchflussventil und von LPG-Magnetventilen 206, 208, 210 verwendet. Sichtanzeige 204 kann einen Kraftstoffanzeiger 218 zum Anzeigen des Kraftstoffpegels von Diesel und von LPG, eine Zustandsleuchte oder Zustandsleuchten 220 zum Bereitstellen einer optischen Anzeige in Bezug auf den Betriebszustand des ECU 202 und einen Schalter 222, damit das ECU und/oder die Sichtanzeige ein- oder ausgeschaltet werden kann, aufweisen. Ein Zündsignal 212 wird bei Betätigung eines Zündschlüssels 214 in der Fahrzeugzündung 216 angelegt, um den Betrieb des ECU 202 zu ermöglichen.
Ein Beispiel für die Sensoren, die im Motorsystem bereitgestellt sein können, wie in 3 gezeigt, weist Folgendes auf:
Einen Drosselklappenstellungssensor (TPS) 224 – das ECU kann eine Referenzspannung (d. h. 3 V) zum Anschluss über ein als TPS wirkendes Potentiometer anlegen. Der TPS 224 erzeugt eine lineare Spannung, die auf die Erkennung von Bewegung des Gaspedals im Fahrzeug hin ansteigt. Der TPS ist im typischen Fall gemäß Daten kalibriert, die von Software des ECU bereitgestellt werden. Er ist in einem Gehäuse montiert und entweder, bei Fahrzeugen mit mechanischen Drehzahlbegrenzern, mit dem vorhandenen Gaspedalgestänge an der Einspritzpumpe verbunden oder, bei Fahrzeugen ohne Drehzahlbegrenzer, mit dem Gaspedal. Das TPS-Gehäuse kann neben der Anschlussstelle oder von ihr abgesetzt montiert sein.
Einen Klopfsensor 226 – ein piezoelektrischer Motorklopfsensor kann am Motorblock angebracht sein, um einen „Geräusch"-Eingang an das ECU anzulegen. Wenn die resultierende Messung von diesem Eingang das maximale Niveau bezüglich der Motordrehzahl übersteigt, wird der Kraftstoffdurchfluss zum Motor verringert und eine optische Anzeige, wie z. B. eine LED, auf einer Sichtanzeige im Fahrzeug eingeschaltet. Erhält man kein Signal vom Klopfsensor, zeigt dies einen Sensorschaltungsfehler an und das ECU 202 wird abgeschaltet.
Zu weiteren Eingängen in das ECU gehören ein Temperatursensor 230 zum Messen der Temperatur des Zerstäubers und/oder des Motors, eine Vorrichtung 232 zum Messen der Motordrehzahl (U/min) und Kraftstoffstandanzeige 234.
LPG-Lecksensor – von einem LPG-Gassensor wird ein Eingang angelegt, um das Entweichen von Gas im System zu erkennen. Wird ein Leck festgestellt, wird das ECU abgeschaltet, wodurch die LPG-Versorgung zum Motor abgestellt wird. Luft wird durch Kanäle aus dem Motorraum gesaugt und über den Gassensor geleitet, um einen Messwert zu erhalten.
Sauerstoffsensor 228 – ein Eingang ist für das Messen von Abgasemissionen und zum Prüfen auf Partikel durch einen in der Abgasanlage positionierten Sauerstoffsensor bereitgestellt. Von diesem Sensor bereitgestellte Daten können als Teil der adaptiven Regelung des Systems in geschlossener Schleife verwendet werden. Zu anderen Abgasemissions- und Partikelsensoren 228 zählen ein NO_x-(Stickoxid)-Sensor, ein Mikrowellenrezeptorsensor, der zum Hindurchleiten von Mikrowellen durch die Abgase zu einem Rezeptor vorgesehen ist, und ein Infrarotsensor, der zum Hindurchleiten von Infrarotlicht durch die Abgase zum Messen der Opazität der Gase vorgesehen ist.
Wenn ein beliebiger der als Teil des Motormanagementsystems bereitgestellten Sensoren ausfällt oder der LPG-Vorrat aufgebraucht wird, wird der Motor auf Betrieb nur mit Dieselkraftstoff umgeschaltet, wodurch die weitere Benutzung des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Das ECU hat einen Ausgang 102, der zum Ansteuern eines linearen Aktors 104, wie z. B. einen Sonceboz 7213, verwendet werden kann. Dieser Aktor wiederum betätigt ein Gasdurchflussventil oder eine FCU wie in den 2a und 2b gezeigt. Das Gasdurchflussventil stellt den Zweitkraftstoffdurchfluss zu den Kraftstoffeinspritzdüsen in genauen Graden ein. In einer Ausgestaltung besteht es aus einer Einheit mit einer Einlassdüse, die mit einer LPG-Versorgung mit einem Druck von 1,2 bar bis 2,2 bar verbunden ist. Die FCU umfasst einen Zylinder 106, in dem ein Kolben 108 für Hin- und Herbewegung in ihm bereitgestellt ist. Der Aktor 104 ist direkt mit dem Kolben verbunden und treibt seine Bewegung im Zylinder als Reaktion auf das von der FCU erhaltene Ausgangssignal an.
In einem ringförmigen ausgesparten Teil 112 von Zylinder 106 neben einem unteren Ende davon ist ein Dosierschlitz 110 bereitgestellt. Der Schlitz 10 wird vom unteren Ende 114 des Kolbens aufgedeckt, wenn er sich im Zylinder als Reaktion auf den Aktor bewegt, wodurch ein variabler LPG-Strom durch den Schlitz und somit durch die Zylinderwand hindurchströmen kann. Der den ringförmigen ausgesparten Teil 112 umgebende Bereich ist mit einer Anzahl von Auslassdüsen entsprechend der Zahl der Zylinder im Motor verbunden. Das durch den Schlitz 110 hindurchströmende LPG wird durch die Auslassdüsen und in die Zylinder des Motors abgegeben. Wenn der Kolben im Zylinder 106 ganz ausgefahren ist (d. h. wenn sich Ende 114 von Kolben 108 neben Ende 116 von Zylinder 106 befindet), schließt dies den LPG-Kraftstoffeinlass (oder Schlitz 110) und die Außenwand des Kolbens bildet eine Abdichtung zur Innenwand des Zylinders.
Im ECU sind Ausgabetreiber für die Entwicklung von sequentieller Gaseinspritzung mit variabler Einspritzdauer mit feststehendem oder variablem Gasdruck bereitgestellt. Die Ausgabetreiber erlauben auch die phasenweise Mehrzylindereinspritzung mit verstellbarer Einspritzdüsendauer.
In einer Ausgestaltung wird ein vom Motorkühlmittel beheizter einstufiger LPG-Zerstäuber zum Reduzieren des flüssigen LPG zu einen Dampf mit einem verstellbaren geregelten Druck von 1,0 bar bis 2,2 bar je nach Fahrzeuganwendung verwendet. In Anwendungen mit Turboaufladung wirkt der Saugrohrdruck auf die Zerstäubermembran, wodurch der LPB-Förderdruck proportional steigt.
Das ECU ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung und es ist insbesondere zu erwähnen, dass die volldynamische, sich ständig ändernde Regelung des LPG-Volumens von Betriebsbedingungen abhängig ist und insbesondere von einer Messung der Abgasqualität abhängig ist, was revolutionär ist und bedeutende Motorbetriebseffizienz- und Leistungsabgabevorteile ergeben hat.

Claims

Zweistoffmotor (2), wobei der genannte Motor mit Dieselkraftstoff und wenigstens einem Zweitkraftstoff versorgt wird, wobei der genannte Motor (2) einen oder mehrere Zylinder (4, 6, 8, 10) hat, in denen wenigstens ein Kolben hin- und hergeht, wobei der genannte eine oder die genannten mehreren Zylinder (4, 6, 8, 10) jeweils mit Dieseleinspritzmitteln (4A, 6A, 8A, 10A) zum Einspitzen des Dieselkraftstoffs in den Zylinder (4, 6, 8, 10) während eines zutreffenden Hubs des Kolbens und wenigstens einem Lufteinlassventil (4C, 6C, 8C, 10C) versehen ist/sind, wobei das genannte Lufteinlassventil (4C, 6C, 8C, 10C) sich während des genannten zutreffenden Hubs des Kolbens in einen offenen Zustand bewegt, um Luft durch es hindurch strömen zu lassen, wobei jeder Zylinder (4, 6, 8, 10) des Motors (2) ferner mit Zweitkraftstoffeinspritzmitteln (4B, 6B, 8B, 10B) zum Einspritzen des Zweitkraftstoffs in die Zylinder (4, 6, 8, 10) versehen ist, um in den Zylindern (4, 6, 8, 10) ein Gemisch aus Dieselkraftstoff und Zweitkraftstoff für den Betrieb des Motors (2) bereitzustellen, wobei die Zweitkraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) unabhängig von den Dieseleinspritzmitteln (4A, 6A, 8A, 10A) und den Lufteinlassventilen (4C, 6C, 8C, 10C) gesteuert werden, wobei der genannte Motor (2) ferner ein ECU, d. h. ein elektronisches Steuergerät (44, 202), mit einer Mikroprozessoreinrichtung zum dynamischen Steuern von einer oder mehreren Motorbetriebseigenschaften aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) Zerstäubungsmittel (26) im Kraftstoffzufuhrmittel (20) aufweist, die flüssigen Zweitkraftstoff stromaufwärts der Kraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) zu Gas reduzieren, um die Abgabe von Zweitkraftstoff in Gasform an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel zuzulassen, wobei das genannte Zerstäubungsmittel unter der Steuerung der ECU (44, 202) die dynamische Steuerung der Abgabe des gasförmigen Zweitkraftstoffs an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) zulässt.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Betriebs der Zweitkraftstoffeinspritzmittel(4B, 6B, 8B, 10B) vom Betrieb der Dieseleinspritzmittel (4A, 6A, 8A, 10A) unabhängig ist.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweitkraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) zum Einführen des Zweitkraftstoffs in den einen oder die mehreren Zylinder (4, 6, 8, 10) beim zutreffenden Hub des darin hin- und hergehenden Kolbens gesteuert werden.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) mit zwei Kraftstoffversorgungsbehältern (14, 16) für den Dieselkraftstoff bzw. den Zweitkraftstoff versehen ist, wobei jeder Kraftstoff dem Motor (2) durch separate Zuleitungsmittel (18, 20) zugeführt wird.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen des Zweitkraftstoffs in den einen oder die mehreren Zylinder (4, 6, 8, 10) im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Einspritzen des Dieselkraftstoffs in die genannten Zylinder (4, 6, 8, 10) stattfindet.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Erfassen von wenigstens einer Motorbetriebsbedingung bereitgestellt sind.
Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zum Erfassen von einer oder jeder Kombination der Folgenden bereitgestellt sind: Abgasemissionen, Partikeldichte von Abgas, Drosselklappenstellung, Temperatur des an den Motor abgegebenen Zweitkraftstoffs und/oder des Motors selbst, Turbodruck, Luftstromgeschwindigkeit und -druck, Zweitkraftstofftankanzeige, Motordrehzahl, Position einer Durchflussregelvorrichtung (32) und/oder Position der Membran (30) im Zerstäubungsmittel (26).
Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Durchflussregelvorrichtungen (32) zum Regulieren der in den Motor (2) strömenden Menge von Zweitkraftstoff bereitgestellt sind.
Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Durchflusses des Zweitkraftstoffs zu den Zweitkraftstoffeinspritzmitteln (4B, 6B, 8B, 10B) durch die genannten Durchflussregelvorrichtungen (32) dynamisch gemäß einer oder mehreren erfassten Motorbetriebseigenschaft(en) reguliert wird.
Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussregelvorrichtungen (32) in Zweitkraftstoff zum Motor (2) zuführenden Kraftstoffzuleitungsrohren (20) bereitgestellt sind.
Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang der Durchflussregelvorrichtung (32) an einen Eingang eines Mehrfach-Ausgangsteilers (34) zum Teilen eines einzelnen Zweitkraftstoffstroms in eine Mehrzahl von Strömen gekoppelt ist, wobei die Zahl der Ströme der Zahl von Zylindern (4, 6, 8, 10) im Motor (2) entspricht und jeder der genannten Ströme an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) gekoppelt ist.
Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussregelvorrichtung (32) einen Kolben (108) aufweist, dessen Position zum Ändern der dadurch fließenden Zweitkraftstoffmenge geändert wird.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ECU (44, 202) ein beliebiges oder jede Kombination von Folgenden aufweist: a) einen oder mehrere Eingänge in Kommunikation mit Sensoren, die in und/oder um den Motor (2) angeordnet sind, um eine oder mehrere Betriebseigenschaft(en) davon zu erfassen; b) Mittel, die eine Benutzereingabe empfangen und/oder verarbeiten können; c) Kalibrierungsmittel, durch welche Wartung und Einstellung von einem oder mehreren Algorithmen und/oder Betriebsparametern des ECU (44, 202) erzielt werden können; d) einen oder mehrere Ausgänge zum Anzeigen von Daten in Bezug auf die Betriebscharakteristik des Motors; e) einen oder mehrere Ausgänge zum Verbinden mit einer oder mehreren dynamisch einstellbare(n) Komponente(n) des Motors zur dynamischen Steuerung dieser während des Motorbetriebs.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ECU (44, 202) den Durchfluss von Zweitkraftstoff durch eine Membran im Zerstäubungsmittel (26) und/oder die Temperatur eines darin bereitgestellten Heizelements (28) steuert.
Motor nach Anspruch 8 und Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das ECU (44, 202) sowohl die Durchflussregelvorrichtung (32) als auch die Membran (30) im Zerstäubungsmittel (26) zum Regulieren des Durchflusses des Zweitkraftstoffs durch jede Komponente steuert.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des ECU (44, 202) im Wesentlichen kontinuierlich ist.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ECU (44, 202) eine Speichereinrichtung zum Speichern von einem oder mehreren vorbestimmten Motorbetriebsbedingungen darin aufweist.
Motor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung einen Algorithmus oder mehrere Algorithmen aufweist, der/die von einer Prozessoreinrichtung ausgeführt werden kann/können, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Motor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten vorbestimmten Bedingungen ein beliebiges oder jede Kombination von Folgenden aufweisen: wenn der Motor (2) gestartet wird, wenn der Zweitkraftstoff aufgebraucht ist und/oder wenn die an den Motor (2) angelegte Last ein vorbestimmtes Niveau erreicht oder außerhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt.
Motor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Ausführen der genannten Algorithmen resultierenden Berechnungen zum Einstellen der Zerstäubermembran (30) oder des Kolbens (108) der Durchflussregelvorrichtung (32) auf ein optimales Niveau für die detektierten Betriebsbedingungen verwendet werden.
Motor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rekalibrierungsalgorithmus bereitgestellt ist, um dem ECU (44, 202) zu erlauben, seinen Betrieb bei stattfindender Abnutzung des Motor und seiner assoziierten Komponente anzupassen.
Motor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass von Sensoren in das ECU (44, 202) eingegebene Daten mit vorbestimmten Motorbetriebsbedingungen verglichen werden und das ECU (44, 202) Daten zum Einstellen des Durchflusses des Zweitkraftstoffs zum Motor (2) und/oder eines anderen oder mehrerer anderer Motorbetriebsparameter(s) ausgibt.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zweitkraftstoffbegrenzer bereitgestellt ist, um ein „Überwältigen" des Motors (2) zu verhindern.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftstoffzuleitungsmitteln, die den Dieselkraftstoff und den Zweitkraftstoff zum Motor (2) liefern, Schnellabsperrventile (22, 24) bereitgestellt sind.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Traktionsregelvorrichtungen bereitgestellt sind und bei Erkennen eines Traktionsverlustes die Zweitkraftstoffzufuhr zum Motor (2) reduziert oder abgestellt wird.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweitkraftstoff Flüssiggas (LPG) ist.
Verfahren zum Umstellen eines Dieselmotors (2) auf einen Zweistoffmotor, wobei der genannte Motor (2) mit Dieselkraftstoff und wenigstens einem Zweitkraftstoff gespeist wird, wobei der Motor mit einem oder mehreren Zylindern (4, 6, 8, 10), in denen wenigstens ein Kolben hin- und hergeht, mit Einspritzmitteln (4A, 6A, 8A, 10A) zum Einspitzen von Dieselkraftstoff in den Zylinder (4, 6, 8, 10) während eines zutreffenden Hubs des Kolbens und wenigstens einem Lufteinlassventil (4C, 6C, 8C, 10C) versehen ist, wobei das genannte Lufteinlassventil (4C, 6C, 8C, 10C) sich während des genannten zutreffenden Hubs des Kolbens in einen offenen Zustand bewegt, um Luft durch es hindurch strömen zu lassen, wobei das genannte Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Versehen jedes Zylinders (4, 6, 8, 10) des Motors (2) mit Zweitkraftstoffeinspritzmitteln (4B, 6B, 8B, 10B) zum Einspritzen des Zweitkraftstoffs in die Zylinder (4, 6, 8, 10), um ein Gemisch aus Dieselkraftstoff und Zweitkraftstoff in den Zylindern (4, 6, 8, 10) für den Betrieb des Motors (2) bereitzustellen, wobei die Zweitkraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) unabhängig von den Dieseleinspritzmitteln (4A, 6A, 8A, 10A) und den Lufteinlassventilen gesteuert werden, Bereitstellen eines ECU, d. h. eines elektronischen Steuergeräts (44, 202), mit einer Mikroprozessoreinrichtung zum dynamischen Steuern von einer oder mehreren Motoreigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens von Zerstäubungsmitteln (26) im Kraftstoffzufuhrmittel (20) aufweist, um flüssigen Zweitkraftstoff stromaufwärts von den Kraftstoffeinspritzmitteln zu Gas zu reduzieren, um die Abgabe von Zweitkraftstoff in Gasform zu den Zweitkraftstoffeinspritzmitteln zuzulassen, wobei das genannte Zerstäubungsmittel unter der Steuerung des ECU (44, 202) die dynamische Steuerung der Abgabe des gasförmigen Zweitkraftstoffs an die Zweitkraftstoffeinspritzmittel (4B, 6B, 8B, 10B) zulässt.