DE69418703T2 - Abgasrückführsystem in einer zweitaktbrennkraftmaschine - Google Patents

Abgasrückführsystem in einer zweitaktbrennkraftmaschine

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren bzw. Verbrennungsmaschinen, die im Zweitaktzyklus arbeiten, und auf die Steuerung von deren Verbrennungsvorgang, um die Menge von Verunreinigungen in den Abgasen zu regeln.
  • In der Vergangenheit wurde erkannt, daß Zweitaktmotoren oder Zweitaktmaschinen sowohl bezüglich des Kraftstoffverbrauchs als auch bezüglich schädlicher Emissionen in den Motorabgasen schlecht arbeiten. Es gibt jedoch auch wesentliche Vorteile bei der breiteren Anwendung von im Zweitaktzyklus arbeitenden Motoren und Maschinen. Zunächst infolge ihres verhältnismäßig einfachen Aufbaus, und ferner infolge ihrer verhältnismäßig kleinen Baugröße und infolgedessen eines hohen Leistiungs-Gewichtsverhältnisses. Es gab daher eine beträchtliche Entwicklung in den letzten Jahren, die auf die Steuerung des Verbrennungsvorgangs von Zweitaktmotoren gerichtet war, um die Emissionswerte im Abgas und/oder den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
  • Es wurde erkannt, daß die Einleitung von Abgas in die Kraftstoff-Luftmischung vor der Zündung derselben zu einer Reduzierung der Erzeugung an NOx (Stickoxiden) während des Verbrennungsvorganges beitragen kann, da die Anwesenheit von Abgas in der Kraftstoff-Luftmischung die erhaltenen Temperatur- und Druckwerte im Motorzylinder infolge der Verbrennung reduziert, was im Gegensatz zu den hohen Temperatur- und Druckbedingungen steht, welche die Erzeugung von NOx fördern. Dieses Verfahren zum Mischen von Abgas mit der Kraftstoff-Luftmischung wird gewöhnlich als Abgasrezirkulation (exhaust gas recirculation bzw. EGR) bezeichnet und wird normalerweise erreicht, indem eine gesteuerte Menge von Abgas aus dem Abgassystem in den Luftansaugverteiler des Motors gemischt wird.
  • Dieses Verfahren ist zwar erfolgreich bei Viertaktmotoren angewendet worden, es ist jedoch nicht so wirksam, wenn es auf Zweitaktmotoren angewendet wird, was grundsätzlich auf dem niedrigen Wert des Unterdrucks beruht, der strömungsabwärts von der üblichen Drossel im Luftansaugsystem herrscht. Dies würde daher zu einer niedrigen Ansauggeschwindigkeit von Abgas, und im Fall eines Mehrzylindermotors zu einer schlechten Verteilung des Abgases in der Ansaugluft führen. Ferner besteht insbesondere bei einem Motor oder einer Maschine mit Kurbelgehäusespülung eine beträchtliche Zeitverzögerung beim Ansprechen des Motors auf die Einleitung des Abgases in das Ansaugsystem infolge der Strecke, die es vor dem Eintritt in die Verbrennungskammer zurücklegen muß. Beim Einleiten von Abgas in das Ansaugsystem eines Zweitaktmotors mit Kurbelgehäusespülung entsteht ebenfalls, da das Luftfassungsvermögen des Kurbelgehäuses größer ist als dasjenige des Zylinders, eine weitere Zeitverzögerung durch eine Änderung der Menge des zugeführten Abgases zum Kurbelgehäuse, wenn es vom Motorzylinder aus betrachtet wird. Auch können sich die teilchenförmigen Materialien, die normalerweise im Abgas vorhanden sind, auf Mechanismen im Ansaugsystem von solchen Zweitaktmotoren, wie Drosselventilen und Kurbelgehäuse, Zungenventilen, ansammeln und daher den wirksamen Betrieb derselben stören.
  • Es ist in früheren Veröffentlichungen, wie der Internationalen Patentveröffentlichung WO 79/00757 von J.P. Soubis und der US-Patentschrift Nr. 3581719 von Gau, bereits vorgeschlagen worden, Abgas in die Verbrennungskammer zu recyclieren, um jeglichen nicht verbrannten Kraftstoff zurückzuleiten, der sich im Abgas befinden kann. Es wurde seit langem erkannt, daß Vergaser-Zweitaktmotoren das Problem zeigen, daß ein Teil der Luft- und Kraftstoffbeschickung, die in die Verbrennungs kammer eintritt, durch die Abgasöffnung vor dem Beginn der Verbrennung austritt. Die oben genannten früheren Patentschriften sind jeweils auf die Überwindung dieses Problems gerichtet, indem sie den kraftstoffreichen Anteil des Abgases in die angesaugte Luft oder das Kurbelgehäuse zurückleiten, um sie in die Verbrennungskammer zu recyclieren. Wenn der recyclierte Anteil des Abgases hauptsächlich Kraftstoff und Frischluft ist, hat dies keine wesentliche Wirkung auf die Steuerung der Erzeugung von NOX, was durch die vorliegende Erfindung überwunden werden soll.
  • In der US-Patentschrift Nr. 4213431 von Onishi wird vorgeschlagen, Abgas in das Luftansaugsystem eines Zweitaktmotors mit der Absicht zu recyclieren, die Erzeugung von NOX während des Verbrennungsvorgangs zu steuern. In diesem Vorschlag wird Abgas direkt in den Luftansaugkanal strömungsaufwärts vom Vergaser eingeleitet. Ein Ventil ist in dem das Abgas in die Ansaugleitung führenden Kanal vorgesehen, wobei das Ventil temperaturbetätigt ist.
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einleiten von Abgas in die Verbrennungskammer eines Zweitaktmotors oder einer Zweitaktmaschine zu schaffen, wobei eine wirksame Steuerung der Menge und der Verteilung des Abgases die vorteilhaftesten Ergebnisse bei der Steuerung der Abgasemissionen erzielen kann.
  • Gemäß diesem Ziel schafft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Zweitaktverbrennungsmotors oder einer Zweitaktverbrennungsmaschine mit Kurbelgehäusespülung, gekennzeichnet durch das selektive Abgeben von Abgas von einer Stelle strömungsabwärts der Motorabgasöffnung zum Motorkurbelgehäuse, das vom Kurbelgehäuse zu einer Verbrennungskammer des Motors abzugeben ist, Steuern der Menge des zum Kurbelgehäuse abgegebenen Abgases während jedes Zyklus des Motors entsprechend den Motorbetriebsbedingungen zur Reduzierung von NOX, sowie Zeitsteuern der Abgasabgabe zum Kurbelgehäuse bezüglich des Motorzyklus.
  • Da die Zuführung des Abgases zum Kurbelgehäuse hauptsächlich zur Steuerung der Abgasemissionen dient, ist es nicht erforderlich und kann unter gewissen Umständen sogar unerwünscht sein, Abgas dem Kurbelgehäuse bei allen Betriebsbedingungen zuzuführen. Demgemäß ist es erwünscht, beim Einleiten des Abgases in das Kurbelgehäuse selektiv vorzugehen und auch die Zuführmenge des Abgases zu steuern. Diese Steuerung der Abgaszuführung zum Motorkurbelgehäuse kann durch ein Steuerventil erreicht werden, das durch eine Regeleinheit für Umweltbedingungen (environmental control unit bzw. ECU) gesteuert wird und zwischen dem Abgassystem des Motors und dem Motorkurbelgehäuse vorgesehen ist, um die Abgasströmung zum Kurbelgehäuse zu steuern. Die das Steuerventil steuernde ECU empfängt vorzugsweise Eingangssignale bezüglich der Motorbetriebsbedingungen und insbesondere der Motorbelastung, -drehzahl und -temperaturbedingungen. Die ECU bestimmt aus diesen Eingangssignalen, wann die Einleitung von Abgas in das Kurbelgehäuse erforderlich ist, sowie die jeweils erforderliche Menge desselben.
  • Vorzugsweise enthält das Steuerventil eine Stellungs-Rückkopplungseinrichtung, um der ECU die tatsächliche Stellung des Ventils anzuzeigen und dadurch den Vergleich der tatsächlichen Stellung mit der erforderlichen Stellung zu ermöglichen, wodurch die Genauigkeit der Steuerung der Zuführmenge des Abgases zum Kurbelgehäuse verbessert wird. Statt dessen kann die ECU so programmiert werden, daß sie die tatsächliche Masse des Abgases bestimmt, die dem Kurbelgehäuse bei jedem Zyklus zugeführt wird, um die Masse mit der erforderlichen Masse des Abgases für die existierenden Motorbetriebsbedinungen zu vergleichen. Irgendeine erforderliche Korrektur kann dann durch Einstellung der Zuführmenge des Abgases zum Kurbelgehäuse über das ECU-gesteuerte Ventil bewirkt werden.
  • Bei einem Mehrzylinder-Zweitaktmotor mit Kurbelgehäusespülung, in welchem jeder Zylinder ein eigenes Kurbelgehäuseabteil aufweist, kann eine Plenumkammer vorgesehen sein, welche einzeln mit dem Kurbelgehäuse jedes Zylinders in Verbindung steht, wobei Abgas von einem oder mehreren Motorzylindern in die Plenumkammer geliefert wird. Unter normalen Bedingungen kann es nur erforderlich sein, Abgas von einem oder einigen der Zylinder der Plenumkammer zuzuführen, auch wenn eine größere Anzahl von Zylindern mit Abgas aus der Plenumkammer beliefert wird.
  • Teilweise führt das Abgas die Emissionssteuerfunktion durch, indem die Gesamtzyklustemperatur und der Druck im Motorzylinder während der Verbrennung reduziert werden, da das Abgas eine höhere spezifische Wärme aufweist als Luft und daher die Gesamtzyklustemperatur der Gase in der Verbrennungskammer reduziert. Da hohe Temperatur eines der Erfordernisse für die Erzeugung von NOx ist, trägt diese Reduzierung der Gesamtzyklustemperatur zu einer Reduzierung der Erzeugung von NOx bei. Es ist ferner zu bemerken, daß das Abgas eines Zweitaktmotors einen höheren Sauerstoffgehalt besitzt als dasjenige eines Viertaktmotors und daher mehr Abgas in einem Zweitaktmotor recycliert werden muß, um einen vergleichbaren Wert der NOx-Steuerung zu erreichen.
  • Die Verwendung einer Plenumkammer in einem Mehrzylindermotor kann leicht ausgenützt werden, um zu einer Reduzierung der Temperatur des Abgases, das an die Verbrennungskammer abgegeben wird, beizutragen, und zusätzlich kann Vorsorge getroffen werden, die Abführung von Wärme aus der Plenumkammer zu verbessern, um eine weitere Temperaturreduzierung zu erreichen. Auch ein Wärmeaustauscher kann in die Bahn des Abgases zum Motorkurbelgehäuse eingebaut werden, um weiter zu einer Senkung der Temperatur des Abgases vor der Einleitung in das Kurbelgehäuse beizutragen. Zweckmäßigerweise kann der das Abgas zum Zylinder oder zu den Zylindern oder zur Plenumkammer zuführende Kanal durch äußere Rippen oder durch Flüssigkeits- oder Wasserkühlung, z. B. aus dem Motorkühlsystem, gekühlt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 einschließlich der Kühlung des Abgases vor dem Zuführen zum Kurbelgehäuse geschaffen.
  • Bei einer Ausführungsform kann eine kolbengesteuerte Öffnung im unteren Teil der Motorzylinderwand vorgesehen werden, um eine Verbindung mit dem Kurbelgehäuse des jeweiligen Zylinders und auch mit der Zuführung des Abgases, z. B. über die Plenumkammer, herzustellen. Vorzugsweise steht die Öffnung mit dem Abgassystem über ein ECU-gesteuertes Ventil in Verbindung, wie oben beschrieben. Die Öffnung ist so angeordnet, daß sie freiliegt, während der Kolben sich innerhalb einer begrenzten Verschiebungsstrecke auf jeder Seite des oberen Totpunkts desselben befindet, was der Periode minimalen Drucks (Unterdrucks) im Kurbelgehäuse entspricht. Zweckmäßigerweise kann die Öffnung so angeordnet werden, daß sie für etwa 40º bis 60º der Kurbelwellendrehung auf jeder Seite der oberen Totpunktstellung des Kolbenhubes geöffnet ist.
  • Es kann bei einigen Motorbauweisen zweckmäßig sein, zwei oder mehrere kolbengesteuerte Öffnungen für jedes Kurbelgehäuse vorzusehen, um eine verhältnismäßig große Strömungsfläche für das Abgas in das Kurbelgehäuse zu schaffen. Vorzugsweise hat die Öffnung bzw. haben die Öffnungen ihre größere Abmessung in der Umfangsrichtung des Zylinders, um die maximal geöffnete Öffnung während der eingeschränkten Offenperiode der Öffnung zu erhalten. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung einer kolbengesteuerten Öffnung zur Steuerung des Zeitpunkts der Zuführung des Abgases zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Abgases von Zylinder zu Zylinder führt.
  • Vorzugsweise wird die ECU-Steuerung des Öffnungsgrades des Ventils so programmiert, daß das Ventil durch Bezugnahme auf eine Tabelle gesteuert wird, die auf Drehzahl und Belastung basiert. Die Belastung kann auf einer Kraftstoff-pro-Zyklus (fuel per cycle bzw. FPC)-Basis berücksichtigt werden. Zusätzlich spricht die ECU vorzugsweise auch auf die Motortemperatur an, da beispielsweise bei gewissen Kaltstartbedingungen die Zugabe von Abgas nachteilig sein kann für die Motorbetriebsstabilität.
  • Bei einem Motor, bei welchem eine Katalysatoreinheit im Abgassystem vorgesehen ist, kann das Abgas aus dem Abgassystem entweder strömungsaufwärts oder strömungsabwärts der Katalysatoreinheit entnommen werden, vorzugsweise wird jedoch das Abgas von strömungsabwärts der Katalysatoreinheit rezirkuliert.
  • Die Erfindung schafft ferner einen Zweitaktmotor oder eine Zweitaktverbrennungsmaschine mit Kurbelgehäusespülung, gekennzeichent durch eine Einrichtung zur selektiven Förderung von Abgas aus einem Motorabgassystem zu wenigstens einem Kurbelgehäuse des Motors, eine Einrichtung zum Regulieren der Masse des zum Kurbelgehäuse gelieferten Abgases in jedem Motorzyklus zur Reduzierung von NOx, und eine Einrichtung zum Steuern des Zeitpunktes der Abgabe des Abgases zum Kurbelgehäuse in Beziehung auf den Motorzyklus.
  • Die Erfindung läßt sich aus der folgenden Beschreibung von zwei alternativen Ausführungsformen von Zweitaktmotoren mit Kurbelgehäusespülung besser verstehen. Es zeigt:
  • Fig. 1 einen Querschnitt eines Zweitaktmotors mit Kurbelgehäusespülung, der eine Ausführungsform eines Abgasrezirkulationssystem enthält; und
  • Fig. 2 eine in Längsrichtung geschnittene Aufsicht auf einen Teil eines Dreizylindermotors, der das in Fig. 1 gezeigte Gasrezirkulationssystem enthält.
  • In Fig. 1 ist ein Teilquerschnitt eines Zweitaktmotors mit Kurbelgehäusespülung dargestellt, worin der Zylinderblock im Querschnitt und der Zylinderkopf und die Einspritzeinrichtung in voll ausgezogenen Linien dargestellt sind. Zur besseren Klarheit sind der Kolben und die damit verbundene Stange nicht dargestellt. Der Motor ist grundsätzlich von üblicher Bauweise mit einem Zylinder 30, in dem ein (nicht dargestellter) Kolben hin- und herläuft und über eine (nicht gezeigte) Verbindungsstange mit einer schematisch bei 31 dargestellten Kurbelwelle verbunden ist. Der Zylinder 30 hat eine Abgasöffnung 32 und eine Anzahl von Übergangsöffnungen, von denen zwei bei 33 und 34 dargestellt sind, und die eine Verbindung zwischen einem Kurbelgehäuse 35 und dem Zylinder 30 herstellen, wobei sie der Stellung des Kolbens innerhalb des Zylinders 30 entsprechend dem üblichen Zweitaktprinzip ausgesetzt sind. Fig. 1 kann ein Einzylindermotor oder ein Mehrzylinder-Reihenmotor sein, wie in Fig. 2 gezeigt.
  • Die Abgasöffnung 32 ist mit einem Abgaskanal 36 verbunden, der seinerseits mit einem Abgasrohr 37 verbunden ist, in dessen Mündung bekannte Abgaskatalysatorelemente 38 angeordnet sind. Strömungsabwärts der Katalysatorelemente 38 steht das Abgasrohr 37 mit einem Abzweigkanal 39 in Verbindung, der zu einem Hohlraum 40 im Zylinderblock führt. In Fig. 1 steht die Abzweigleitung 39 mit dem Abgasrohr 37 strömungsabwärts der Abgaskatalysatorelemente 38 in Verbindung. Er kann statt dessen jedoch auch mit dem Abgasrohr 37 strömungsaufwärts der Katalysatorelemente 38 in Verbindung stehen, wo der Druck des Abgases höher, die Temperatur niedriger und der Sauerstoffgehalt geringer ist.
  • Die Verbindung zwischen der Leitung 39 und dem Hohlraum 40 steht unter der Steuerung des Ventils 41, das einen Teil eines Solenoidventilmechanismus 42 bildet. Der Hohlraum 40 steht mit einer inneren Plenumkammer 43 in Verbindung, die im Zylinderblock vorgesehen ist, in Fig. 2 in einem Mehrzylindermotor dargestellt ist, und einzeln mit jedem Zylinder des Motors über eine entsprechende Abgas-Rezirkulationsöffnung 45 in Verbindung steht. Die Öffnungen 45 sind in der Wand des jeweiligen Zylinders 30 derart angeordnet, daß während eines vorgewählten Abschnitts jedes Zylinderzyklus bzw. jeder Zylinderperiode die entsprechenden Öffnungen 45 durch die Kolben nicht bedeckt sind, so daß Abgas von der Plenumkammer 43 in das jeweilige Kurbelgehäuse 35 jedes Zylinders 30 des Motors strömen kann.
  • Wie oben angegeben, liegt der bevorzugte Zeitpunkt der Öffnung und des Schließens der Öffnung 45 innerhalb 40º bis 60º vor und nach dem oberen Totpunkt des Kolbens im jeweiligen Zylinder 30, und vorzugweise zwischen 45º und 55º. Der Zeitpunkt der Zuführung von Abgas zum Kurbelgehäuse erfolgt vorzugweise in einer Zeitspanne im Motorzyklus, wenn der Druck im Kurbelgehäuse unterhalb desjenigen im Abgassystem liegt. Es ist zu bemerken, daß die Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse 35 und der EGR-Öffnung 45 durch die Lage einer geeigneten Öffnung in der Kurbelgehäusewand in Bezug auf die Bahn der unteren Kante des Kolbenmantels bestimmt wird, wie es in Bezug auf die Steuerung der Strömung von Gasen durch die Übergangsöffnungen von Zweitaktmotoren, wie die Übergangsöffnungen 33 und 34 gemäß Fig. 1, in der Technik allgemein bekannt ist. Ferner wird bevorzugt, daß die Öffnung 45 auf der Seite des Zylinders angeordnet ist, gegen die der Kolben gedrückt wird, um die Öffnung 45 erforderlichenfalls wirksam abzudichten.
  • Wie oben erwähnt, ist es erwünscht, die Abgabe von Abgas durch die Öffnung 45 entsprechend Änderungen in den Motorbetriebsbedingungen zu steuern, und zu diesem Zweck steht der Solenoidmechanismus 42 oder ein anderer geeigneten Mechanismus, der die Betätigung des Ventils 41 steuert, unter der Steuerung einer programmierten ECU (Regeleinheit für Umweltbedingungen) 46, die geeignete Tabellen enthält. Gewöhnlich ist die Tabelle so ausgebildet, daß das Ventil 41, das die Abgasströmung zum Kurbelgehäuse 35 steuert, einen steilen Anstieg vom geschlossenen zum geöffneten Zustand besitzt, wenn die Kraftstoffmenge über einen vorbestimmten Wert ansteigt. Der Solenoidmechanismus 42 ist normalerweise mit einem Ventilelement-Stellungfühler 47 versehen, der eine Rückkopplüngsinformation zur ECU 46 liefert, um die genaue Steuerung der Stellung des Ventils 41 zu erleichtern, um dadurch die erforderliche Zuführmenge an Abgas zu den jeweiligen Kurbelgehäusehohlräumen 35 des Motors zu erreichen. Die ECU 46 empfängt normalerweise Eingangssignale, welche die Motordrehzahl, die Motorbelastung und die Motortemperatur anzeigen. Es kann auch Vorsorge getroffen werden, daß die ECU die Bewegung des Ventils 41 überwacht und anzeigt, um die Wirkungen von Kohlenstoffansammlung an dem beaufschlagten Ventilsitz zu erfassen und zu korrigieren.
  • Als Alternative für die Verwendung von Tabellen zur Steuerung der Zuführmenge an Abgas kann die ECU so programmiert werden, daß sie die Masse der in jedes Kurbelgehäuse 35 eintretenden Luft bestimmt und die kombinierte Masse von Abgas und Luft in dem jeweiligen Kurbelgehäuse 35 an einem vorbestimmten Punkt im Zyklus dieses Motorzylinders 30 feststellt. Die Masse der in das Kurbelgehäuse 35 eintretenden Luft kann durch einen üblichen Heißdraht-Luftströmungsmesser im Luftansaugkanal bestimmt werden, und die Masse von Luft und Abgas kann bestimmt werden, indem die Temperatur und der Druck im Kurbelgehäuse 35 in einem vorbestimmten Zeitpunkt des Motorzyklus bestimmt werden, wenn das Volumen des Raumes im Kurbelgehäuse 35 bekannt ist. Aus diesen zwei Massenbestimmungen kann die tatsächliche Masse des Abgases bestimmt und mit der erforderlichen Menge an Abgas verglichen werden, wodurch erfaßt wird, wenn eine Einstellung der Zuführmenge an Abgas durchzuführen ist. Dieses Verfahren der Bestimmung des Abgasgehalts innerhalb des Kurbelgehäuses kann in Verbindung mit anderen Steuerarten von EGR angewendet werden, als sie hier beschrieben werden. Auch durch Bestimmung der Luftmasse im Kurbelgehäuse, wenn kein Abgas darin enthalten ist, kann die Genauigkeit des Meßverfahrens überprüft werden, indem die berechnete Luftmasse mit der durch den Heißdraht-Luftströmungsmesser bestimmten Luftmasse verglichen, wird.
  • Andere Motorbetriebsparameter, die in Verbindung mit der Zuführung von Abgas zum Kurbelgehäuse 35 gesteuert werden können, umfassen den Vorlauf des Zündfunkens zur Erhöhung der Verbrennungstemperatur und die Anwendung eines Rückschlagventils im Abgassystem strömungsabwärts der Stelle der Abgasentnahme zur Steuerung der Menge an Abgas, die für die Zuführung zur Verbrennungskammer zur Verfügung steht. Je größer der Rückdruck im Abgassystem ist, desto größer ist der Druck und infolgedessen die Zuführmenge an Abgas für die Einleitung zum Kurbelgehäuse 35.
  • Ferner kann das dem Motorzylinder 30 zuzuführende Abgas durch einen Wärmeaustauscher oder eine anders gekühlte Einrichtung vor dem Eintritt in das Kurbelgehäuse 35 geleitet werden, um die Dichte desselben zu erhöhen, wodurch eine größere Abgasmasse für die Zuführung zum Kurbelgehäuse 35 zur Verfügung stehen würde. In Fig. 1 steht die Abzweigleitung 39 mit dem Abgasrohr 37 strömungsabwärts des Katalysatorelements 38 in Verbindung. Sie kann statt dessen mit dem Abgasrohr 37 strömungsaufwärts des Katalysatorelements in Verbindung stehen, wo der Druck des Abgases höher und die Temperatur niedriger ist.
  • In der Praxis hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, mehrere Abgabestellen für das Abgas in die Plenumkammer vorzusehen, um eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung des Abgases aus einer gemeinsamen Plenumkammer in das jeweilige Kurbelgehäuse des Zylinders zu unterstützen.
  • Im höheren Bereich der Betriebsdrehzahlen ist die Anstiegsgeschwindigkeit des Kurbelgehäusedrucks nach der oberen Totpunktstellung des Kolbens derart, daß ein Rückfluß von Luft von jedem entsprechenden Kurbelgehäuse durch die Öffnungen 45 auftreten kann. Dies kann zu einer Verdünnung des Abgases in der Plenumkammer und zur Möglichkeit einer ungleichmäßigen Verteilung von Abgas auf die jeweiligen Motorzylinder führen. Dieses Problem kann durch geeignete Auswahl der Länge der Öffnungen 45 zwischen der Plenumkammer 43 und den Kurbelgehäusekammern 35 wenigstens verringert werden, so daß jegliche Umkehrströmung von Gas aus dem Kurbelgehäuse im wesentlichen durch die mit dieser Kurbelgehäusekammer 35 verbundenen Öffnung 45 im wesentlichen zurückgehalten und nicht in die Plenumkammer 43 durchgelassen wird.

Claims (18)

1. Verfahren zum Betreiben eines Zweitaktverbrennungsmotors oder einer Zweitaktverbrennungsmaschine mit Kurbelgehäusespülung, gekennzeichnet durch das selektive Abgeben von Abgas von einer Stelle strömungsabwärts der Motorabgasöffnung (32) zum Motorkurbelgehäuse (35), das vom Kurbelgehäuse (35) zu einer Verbrennungskammer (30) des Motors abzugeben ist, Steuern der Menge des zum Kurbelgehäuse (35) abgegebenen Abgases während jedes Zyklus des Motors entsprechend den Motorbetriebsbedingungen zur Reduzierung von NOX, sowie Zeitsteuern der Abgasabgabe zum Kurbelgehäuse (35) bezüglich des Motorzyklus.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Abgabe des Abgases zum Kurbelgehäuse (35) nach dem Schließen von Übergangsöffnungen (33) begonnen wird, die das Kurbelgehäuse (35) mit der Verbrennungskammer (30) verbinden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Zeitsteuerung der Abgabe des Abgases zum Kurbelgehäuse (35) durch die Anordnung der Öffnung (45) im Kurbelgehäuse (35) gesteuert wird, die in Abhängigkeit von der Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder geöffnet und geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei welchem die Abgabe des Abgases zum Kurbelgehäuse (35) zwischen 60 und 40 Grad vor dem oberen Totpunkt im Verbrennungskammerzyklus beginnt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei welchem die Abgabe des Abgases zum Kurbelgehäuse (35) zwischen 55 und 45 Grad vor dem oberen Totpunkt im Verbrennungskammerzyklus beginnt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Steuerung der Menge des zum Kurbelgehäuse abgegebenen Gases in Bezug auf die Motorbelastung und/oder Drehzahl bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Steuerung der Menge des zum Kurbelgehäuse abgegebenen Abgases auch bezüglich der Motortemperatur bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem das Abgas vor der Abgabe an das Kurbelgehäuse gekühlt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem eine Einrichtung zur katalytischen Behandlung strömungsabwärts der Motorabgasöffnung angeordnet wird und bei welchem das Abgas von strömungsabwärts der Einrichtung zur katalytischen Behandlung zirkuliert wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das selektiv abgegebene Abgas hauptsächlich aus verbrannten Nebenprodukten aus einem vorangehenden Motorzyklus besteht.
11. Zweitaktverbrennungsmotor oder Zweitaktverbrennungsma schine mit Kurbelgehäusespülung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur selektiven Förderung von Abgas aus einem Motorabgassystem (37) zu wenigstens einem Kurbelgehäuse (35) des Motors, eine Einrichtung zum Regulieren der Masse des zum Kurbelgehäuse (35) gelieferten Abgases in jedem Motorzyklus zur Reduzierung von NOX, und eine Einrichtung zum Steuern des Zeitpunktes der Abgabe des Abgases zum Kurbelgehäuse (35) in Beziehung auf den Motorzyklus.
12. Motor nach Anspruch 11, bei welchem die Einrichtung zum Steuern des Zeitpunkts der Abgabe eine Öffnung (45) in der Kurbelgehäusewand ist, die in Abhängigkeit vom Hin- und Hergehen eines Kolbens in einem Zylinder für die Aufnahme einer Luftcharge aus dem Kurbelgehäuse (35) zyklisch geöffnet und geschlossen wird.
13. Motor nach Anspruch 12, bei welchem der Kolben und die Öffnung (45) gegenseitig so angeordnet sind, daß das Öffnen der Öffnung zwischen 60 und 40 Grad vor dem oberen Totpunkt des Kolbens im Zylinder beginnt.
14. Motor nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 13, bei welchem die Einrichtung zum Regeln der Masse des Abgases eine Ventileinrichtung (41) umfaßt, die zur Steuerung der Abgasströmung längs der Einrichtung zum Fördern des Abgases selektiv betätigbar ist.
15. Motor nach Anspruch 14, bei welchem die Ventileinrichtung (41), wenn sie geöffnet ist, so betätigbar ist, daß sie Abgasströmung zuläßt, um auch die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zu regeln.
16. Motor nach Anspruch 15, bei welchem die Einrichtung zum Regulieren der Masse der Gasströmung eine Rückführungs einrichtung umfaßt, um die tatsächliche Masse des zum Kurbelgehäuse (35) je Zyklus abgegebenen Abgases zu bestimmen, sowie eine Einrichtung zum Korrigieren von Änderungen zwischen der erforderlichen Menge und der abgegebenen Menge des zum Kurbelgehäuse (35) je Zyklus abgegebenen Abgases.
17. Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei welchem das Motorabgassystem eine katalytische Behandlungseinrichtung enthält, wobei das Abgas von stromabwärts der katalytischen Behandlungseinrichtung rezirkuliert wird.
18. Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei welchem das wahlweise geförderte Abgas hauptsächlich aus verbrannten Nebenprodukten aus einem vorherigen Motorzyklus besteht.
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