EP1464831B1 - Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1464831B1
EP1464831B1 EP03100842A EP03100842A EP1464831B1 EP 1464831 B1 EP1464831 B1 EP 1464831B1 EP 03100842 A EP03100842 A EP 03100842A EP 03100842 A EP03100842 A EP 03100842A EP 1464831 B1 EP1464831 B1 EP 1464831B1
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EP
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internal combustion
combustion engine
during
starting
oxygen
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Ulrich Kramer
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Ford Global Technologies LLC
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    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting

Definitions

  • the invention relates to a method for starting an internal combustion engine and an internal combustion engine arranged to carry out such a method.
  • Direct or assisted starting of the engine by early combustion requires certain constraints in order to be successful. For example, it is necessary or advantageous for the crankshaft to be in or near a certain position at the start of cranking. Furthermore, it must be ensured that a sufficient force for driving the internal combustion engine can be obtained from the combustion. The latter in turn requires the provision of a sufficient amount of fresh air during the launch phase.
  • the DE 199 47 784 A1 proposed the arrangement of an air storage space in which air is to be stored under an increased pressure, so that it can be fed in a direct start of the internal combustion engine in the cylinder and there provides for increased boost pressure.
  • the method according to the invention serves to start an internal combustion engine, fuel combustion already taking place during the starting phase in at least one combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the starting can be supported by means of an auxiliary unit, so that the latter can be designed easier and thus cheaper.
  • auxiliary unit Preferably, with the combustion even a direct start of the internal combustion engine is performed, which manages completely without additional auxiliary unit.
  • the method is characterized in that during the starting phase in at least one combustion chamber of the internal combustion engine relative to the relative oxygen concentration in normal air (about 21 vol .-%) increased relative oxygen concentration prevails (wherein fuel gases and / or residual gases in the determination of the relative Concentration are not taken into account) by nitrogen monoxide is introduced as oxygen donor in at least one combustion chamber of the internal combustion engine during the starting phase, wherein the nitrogen monoxide is produced in the motor vehicle and cached.
  • An oxygen donor is a preferably gaseous or liquid substance which contains oxygen chemically bound and under certain conditions, for example above a temperature threshold, can release it or release it to other chemical substances.
  • the increased oxygen concentration in the combustion chamber could alternatively be added to the path proposed by the present invention by supplying a gas containing oxygen in a concentration increased in excess of the normal air ratios, or even pure oxygen (hereinafter called "oxygen feed gas") Leaking of the internal combustion engine, during the stoppage of the internal combustion engine and / or generated during the starting phase of the internal combustion engine.
  • oxygen feed gas pure oxygen
  • the supply can be done in addition to or instead of the normally aspirated fresh air.
  • the oxygen donor according to the invention can also be supplied to the internal combustion engine during the run-out, the standstill and / or the starting phase. In all the mentioned types of supply it is ensured that the oxygen or the oxygen donor is available during the starting phase.
  • the oxygen donor is produced during operation of the internal combustion engine on board the motor vehicle containing the internal combustion engine and temporarily stored for starting the internal combustion engine.
  • the type of production depends on the substance used as oxygen donor.
  • the oxygen donor used in the invention is the gas nitrogen monoxide N 2 O ("nitrous oxide").
  • This gas can either be carried in a store or generated aboard a motor vehicle in a suitably equipped reactor from suitable starting substances or, for example, by biotechnological processes.
  • the nitrogen monoxide N 2 O could be obtained during operation of the internal combustion engine in a arranged in the exhaust path of the internal combustion engine exhaust gas catalyst.
  • the formation of N 2 O is suppressed by special measures.
  • the invention further relates to an internal combustion engine, preferably an internal combustion engine with direct injection and spark ignition, which is characterized in that it comprises means for providing an oxygen donor in at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is arranged for carrying out a method of the type described above.
  • an oxygen donor can thus take place for the starting phase of the internal combustion engine, in order to thus support the start by early fuel burns or to effect a direct start.
  • this contains a storage reservoir for an oxygen donor, wherein the storage reservoir is connected via supply lines with at least one combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a storage device may be provided with a refueling device, so that it can be refilled at regular intervals, for example when refueling the motor vehicle with fuel.
  • the internal combustion engine could also have an exhaust gas aftertreatment device arranged in the exhaust gas path, which is set up to generate and / or separate N 2 O from the exhaust gas coming from the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is autonomous, since it generates the oxygen donor itself and in this respect no regular refueling od. Like. Needed.
  • the internal combustion engine 2 shown in the figures is, in particular, one with direct injection of fuel into the cylinders and spark ignition.
  • the internal combustion engine is provided via an intake manifold or an intake system 1 fresh air.
  • the combustion exhaust gases are discharged via an exhaust manifold and an exhaust path 4.
  • In the exhaust path 4 is at least one exhaust aftertreatment device 3, z. B. a three-way catalyst.
  • the pure oxygen O 2 and / or the oxygen donor which may be, for example, nitrogen monoxide N 2 O stored in a storage tank 6 on board the motor vehicle and introduced via supply lines 5 as needed in the cylinder of the internal combustion engine.
  • This supply of oxygen or an oxygen donor can during the running of the internal combustion engine (ie in the time from switching off the ignition and / or fuel supply to engine standstill), during engine stall (zero speed) and / or during the starting phase (ie from the engine standstill until reaching a predetermined minimum speed, for example, the idling speed).
  • the provision of pure oxygen gas O 2 or oxygen released from an oxygen donor in the combustor increases the total available amount of oxygen in the combustor. Therefore, an additional amount of fuel can be provided by the direct injection and completely burned, so that a larger energy is obtained from the combustion process. This ensures that the internal combustion engine 2 can be started directly by the combustion "on its own”.
  • the oxygen gas O 2 and / or the oxygen donor can be refilled by a tank means 7, if necessary again in the memory 6.
  • FIG. 2 shows a modification of the system of FIG. 1 ,
  • the memory 6 ' is specifically a N 2 O memory, which is connected on the input side via a line 8 to the exhaust gas catalyst 3.
  • Nitric oxide N 2 O is an oxygen carrier with about 1.5 times the density of air.
  • N 2 O dissociates at temperatures above 300 ° C into oxygen and nitrogen according to the formula 2N 2 O ⁇ 2N 2 + O 2 .
  • N 2 O can be introduced into the cylinders of the internal combustion engine 2 together with fresh air for a direct start. With the fresh air and a fuel injection, a combustion can be initiated in a cylinder that is responsible for this Purpose is in the correct working position.
  • the N 2 O gas can be stored in the motor vehicle in a storage device 6 such as a pressure bottle, which is refilled if necessary.
  • a storage device 6 such as a pressure bottle
  • N 2 O is generated on board the motor vehicle in a suitable reactor for this purpose.
  • N 2 O can be generated under the action of heat from solid ammonium nitrate NH 4 NO 3 .
  • N 2 O can be produced by denitrification in a biotechnological process by specific nitrate bacteria and fungi. The nitrate is from time to time replenished in the reactor.
  • N 2 O generation in the motor vehicle is particularly preferable because it manages with the fewest additional devices.
  • the N 2 O is generated in the exhaust catalyst 3 from the exhaust emissions of the internal combustion engine 2 or separated.
  • large amounts of N 2 O are formed in catalysts during reduction processes in an oxygen-rich atmosphere on the platinum metal of the catalyst.
  • additional measures must be taken.
  • the formation process of N 2 O is exploited in order to build up an N 2 O storage medium on board the motor vehicle, which can then be used during a direct start.
  • the advantage of this approach is that no replenishment of special substances (such as N 2 O itself or ammonium nitrate) is required.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine sowie eine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens eingerichtete Brennkraftmaschine.
  • Zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor erfolgt häufig anstelle eines Leerlaufbetriebes ein vollständiges Abstellen des Motors, wenn keine Antriebsleistung benötigt wird. Der Motor muß dann neu angelassen werden, wenn seine Leistung wieder benötigt wird. Für das Anlassen weisen herkömmliche Brennkraftmaschinen spezielle Hilfsaggregate wie etwa einen Anlassermotor oder einen als Motor einsetzbaren Generator (sogenannter Startergenerator) auf. Hierbei handelt es sich um verhältnismäßig große und kostenaufwändige Einrichtungen, da für das Anlassen des Verbrennungsmotors eine hohe elektrische Leistung erforderlich ist.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, eine Brennkraftmaschine durch Auslösen einer Verbrennung anzulassen. Dies ist insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung und Direkteinspritzung möglich. Der direkt in die Brennkammer eingespritzte Kraftstoff wird dabei durch einen Funken gezündet, und die anschließende Explosion des Luft-Kraftstoff-Gemisches bewegt den Kolben und startet den Motor, ohne daß die Kurbelwelle durch ein zusätzliches Hilfsaggregat bewegt werden müßte.
  • Bei einer Kombination obiger Methoden erfolgt während des Anlassens einer Brennkraftmaschine durch einen Startermotor bereits früh bzw. von Anfang an eine Einspritzung und Verbrennung in den Zylindern, um hierdurch den Anlasser zu unterstützen.
  • Ein direktes oder unterstütztes Anlassen des Motors durch eine frühe Verbrennung erfordert bestimmte Randbedingungen, um erfolgreich durchgeführt werden zu können. Zum Beispiel ist es erforderlich beziehungsweise vorteilhaft, daß die Kurbelwelle zu Beginn des Anlassens in oder nahe einer bestimmten Position steht. Ferner muß gewährleistet werden, daß aus der Verbrennung eine ausreichende Kraft zum Antreiben der Brennkraftmaschine gewonnen werden kann. Letzteres setzt wiederum die Bereitstellung einer ausreichenden Frischluftmenge während der Startphase voraus. Diesbezüglich wird in der DE 199 47 784 A1 die Anordnung eines Luftspeicherraums vorgeschlagen, in welchem Luft unter einem erhöhten Druck gespeichert werden soll, damit diese bei einem Direktstart der Brennkraftmaschine in deren Zylinder eingespeist werden kann und dort für einen erhöhten Ladedruck sorgt.
  • Aus der US 2002/0026769 A1 ist ein Verfahren zum Einspritzen von Stickstoffmonoxid in einen Verbrennungsmotor zur Verbesserung des Wirkungsgrades während des Motorbetriebes - jedoch nicht speziell zur Verbesserung des Startverhaltens - offenbart, wobei das Gas aus einem extern nachzufüllenden Vorratstank entnommen wird.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, alternative Mittel für eine effiziente Gewährleistung der Voraussetzungen für den Start einer Brennkraftmaschine mit Hilfe von frühen Verbrennungen während der Startphase bereitzustellen, bei denen ein Nachfüllen eines Vorratstanks mit Stickstoffmonoxid nicht erforderlich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst..
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Starten einer Brennkraftmaschine, wobei bereits während der Startphase eine Kraftstoffverbrennung in mindestens einer Brennkammer der Brennkraftmaschine stattfindet. Durch die frühe Kraftstoffverbrennung kann das Anlassen mittels eines Hilfsaggregates unterstützt werden, so daß Letzteres leichter und damit kostengünstiger ausgelegt werden kann. Vorzugsweise wird mit der Verbrennung sogar ein Direktstart der Brennkraftmaschine durchgeführt, welcher völlig ohne zusätzliches Hilfsaggregat auskommt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß während der Startphase in mindestens einer Brennkammer der Brennkraftmaschine eine im Vergleich zur relativen Sauerstoffkonzentration in normaler Luft (ca. 21 Vol.-%) erhöhte relative Sauerstoffkonzentration herrscht (wobei Kraftstoffgase und/oder Restabgase bei der Ermittlung der relativen Konzentration nicht berücksichtigt werden), indem während der Startphase Stickstoffmonoxid als Sauerstoffdonator in mindestens einer Brennkammer der Brennkraftmaschine eingebracht wird, wobei das Stickstoffmonoxid im Kraftfahrzeug produziert und zwischengespeichert wird. Bei einem Sauerstoffdonator handelt es sich um einen vorzugsweise gasförmigen oder flüssigen Stoff, welcher Sauerstoff chemisch gebunden enthält und diesen unter bestimmten Voraussetzungen, beispielsweise oberhalb einer Temperaturschwelle, freisetzen bzw. an andere chemische Substanzen abgeben kann.
  • Durch das beschriebene Verfahren kann erreicht werden, daß während der Startphase der Brennkraftmaschine eine größere Menge an Sauerstoff in mindestens einer Brennkammer vorhanden ist, so daß dort auch mehr Kraftstoff verbrannt werden kann als bei einer entsprechenden Füllung der Kammer mit Umgebungsluft unter vergleichbaren Druckbedingungen. Dies gewährleistet, daß von Anfang der Startphase an eine ausreichende Motorleistung für ein unterstütztes Starten beziehungsweise einen Direktstart zur Verfügung steht.
  • Die erhöhte Sauerstoffkonzentration in der Brennkammer könnte alternativ zu dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Weg durch Zufuhr von einem Gas, das Sauerstoff in einer gegenüber den Verhältnissen in normaler Luft erhöhten Konzentration enthält oder sogar aus reinem Sauerstoff besteht (nachfolgend "Sauerstoff-Zufuhrgas" genannt), während des Auslaufens der Brennkraftmaschine, während des Stillstands der Brennkraftmaschine und/oder während der Startphase der Brennkraftmaschine erzeugt werden. Die Zufuhr kann dabei zusätzlich zu oder anstelle der normal angesaugten Frischluft erfolgen. In ähnlicher Weise kann auch der erfindungsgemäße Sauerstoffdonator während des Auslaufens, des Stillstandes und/oder der Startphase der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Bei allen genannten Zufuhrarten ist gewährleistet, daß der Sauerstoff beziehungsweise der Sauerstoffdonator während der Startphase zur Verfügung steht.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Sauerstoffdonator während des Betriebs der Brennkraftmaschine an Bord des die Brennkraftmaschine enthaltenden Kraftfahrzeuges produziert und für das Starten der Brennkraftmaschine zwischengespeichert. Die Art der Produktion richtet sich nach der als Sauerstoffdonator verwendeten Substanz.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Sauerstoffdonator ist das Gas Stickstoffmonoxid N2O ("Lachgas"). Dieses Gas kann entweder in einem Speicher mitgeführt oder an Bord eines Kraftfahrzeuges in einem entsprechend eingerichteten Reaktor aus geeigneten Ausgangssubstanzen oder zum Beispiel durch biotechnologische Prozesse erzeugt werden.
  • Das Stickstoffmonoxid N2O könnte während des Betriebs der Brennkraftmaschine in einem im Abgasweg der Brennkraftmaschine angeordneten Abgaskatalysator gewonnen werden. In herkömmlichen Abgaskatalysatoren wird die Entstehung von N2O durch spezielle Maßnahmen unterdrückt. Durch eine entsprechende Einstellung der Katalysatoren kann somit in einfacher Weise erreicht werden, daß diese während des Betriebs des Kraftfahrzeuges N2O produzieren, welches dann separiert und zwischengespeichert werden kann.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und Fremdzündung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Mittel zur Bereitstellung eines Sauerstoffdonators in mindestens eine Brennkammer der Brennkraftmaschine enthält, wobei die Brennkraftmaschine für die Durchführung eines Verfahrens der oben erläuterten Art eingerichtet ist. Die Bereitstellung eines Sauerstoffdonators kann somit für die Startphase der Brennkraftmaschine stattfinden, um auf diese Weise den Start durch frühe Kraftstoffverbrennungen zu unterstützen beziehungsweise einen Direktstart zu bewirken.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Brennkraftmaschine enthält diese einen Vorratsspeicher für einen Sauerstoffdonator, wobei der Vorratsspeicher über Zufuhrleitungen mit mindestens einer Brennkammer der Brennkraftmaschine verbunden ist. Ein derartiger Vorratsspeicher kann mit einer Betankungseinrichtung versehen sein, so daß dieser in regelmäßigen Abständen, zum Beispiel beim Auftanken des Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff, wiederbefüllt werden kann.
  • Die Brennkraftmaschine könnte ferner eine im Abgasweg angeordnete Abgasnachbehandlungseinrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, N2O aus dem von der Brennkraftmaschine kommenden Abgas zu erzeugen und/oder zu separieren. In diesem Falle ist die Brennkraftmaschine autonom, da sie den Sauerstoffdonator selbst erzeugt und diesbezüglich keine regelmäßige Betankung od. dgl. benötigt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einem Sauerstoff- bzw. N2O-Speicher, und
    Fig. 2
    eine Brennkraftmaschine mit einem N2O-Speicher und einer N2O-Erzeugung durch einen Abgaskatalysator.
  • Bei der in den Figuren dargestellten Brennkraftmaschine 2 handelt es sich insbesondere um eine solche mit Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Zylinder und Fremdzündung. Der Brennkraftmaschine wird über einen Ansaugkrümmer beziehungsweise ein Einlaßsystem 1 Frischluft bereitgestellt. Die Verbrennungsabgase werden über einen Abgaskrümmer und einen Abgasweg 4 abgeführt. Im Abgasweg 4 befindet sich mindestens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 3, z. B. ein Dreiwegekatalysator.
  • Um die Brennkraftmaschine 2 direkt, d.h. ohne ein zusätzliches Hilfsaggregat wie beispielsweise einen Startermotor anlassen zu können, oder um ein derartiges Hilfsaggregat zu unterstützen und daher leichter auslegen zu können, kann während der Startphase der Brennkraftmaschine 2 bereits von jedem ersten Arbeitstakt eines Zylinders an eine Kraftstoffeinspritzung und -verbrennung erfolgen. Wichtig für den Erfolg eines solchen Vorgehens ist, daß der Verbrennungsvorgang eine ausreichend hohe Kraft für die Ingangsetzung der Brennkraftmaschine 2 bereitstellt. Die maximal erreichbare Kraft wird während der Startphase jedoch durch die verhältnismäßig geringe für eine Verbrennung zur Verfügung stehende Sauerstoffmenge in den Zylindern begrenzt, da das Füllgas der Zylinder unverdichtet nur bei Atmosphärendruck vorliegt.
  • Um die Verbrennungsleistung der Brennkraftmaschine 2 während der Startphase zu erhöhen, wird vorgeschlagen, für eine erhöhte (relative) Sauerstoffkonzentration während der Startphase zu sorgen. Gemäß Figur 1 werden zur Erhöhung des Sauerstoffgehalts in den Zylindern der Brennkraftmaschine 2,diese mit reinem Sauerstoff O2 anstelle von Frischluft oder zusätzlich zur Frischluft gefüllt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Zylinder mit einem Sauerstoffdonator zu füllen, d.h. Gasen oder Flüssigkeiten, welche Sauerstoff chemisch gebunden enthalten und diesen in den Zylindern freisetzen können. Der Sauerstoffdonator wird vorzugsweise zusätzlich zur normalen Frischluft in die Zylinder eingebracht.
  • Gemäß Figur 1 wird der reine Sauerstoff O2 und/oder der Sauerstoffdonator, bei dem es sich zum Beispiel um Stickstoffmonoxid N2O handeln kann, in einem Speichertank 6 an Bord des Kraftfahrzeuges bevorratet und über Zufuhrleitungen 5 nach Bedarf in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingebracht. Diese Zufuhr von Sauerstoff oder einem Sauerstoffdonator kann dabei während des Auslaufens der Brennkraftmaschine (d. h. in der Zeit vom Abstellen der Zündung und/oder der Kraftstoffzufuhr bis zum Motorstillstand), während des Motorstillstands (Drehzahl Null) und/oder während der Startphase (d. h. vom Motorstillstand bis zum Erreichen einer vorgegebenen Mindestdrehzahl, zum Beispiel der Leerlaufdrehzahl) erfolgen. Die Bereitstellung von reinem Sauerstoffgas O2 oder von Sauerstoff, der von einem Sauerstoffdonator in der Brennkammer freigesetzt wird, erhöht die verfügbare Gesamtmenge an Sauerstoff in der Brennkammer. Daher kann eine zusätzliche Menge an Kraftstoff durch die Direkteinspritzung bereitgestellt und vollständig verbrannt werden, so daß eine größere Energie aus dem Verbrennungsvorgang gewonnen wird. Dies stellt sicher, daß die Brennkraftmaschine 2 durch die Verbrennung "aus eigener Kraft" direkt angelassen werden kann.
  • Wie in Figur 1 schematisch angedeutet ist, kann das Sauerstoffgas O2 und/oder der Sauerstoffdonator durch eine Tankeinrichtung 7 bei Bedarf wieder im Speicher 6 nachgefüllt werden.
  • Figur 2 zeigt eine Abwandlung des Systems von Figur 1. Der Speicher 6' ist dabei speziell ein N2O-Speicher, welcher eingangsseitig über eine Leitung 8 mit dem Abgaskatalysator 3 verbunden ist. Bei Stickstoffmonoxid N2O handelt es sich um einen Sauerstoffträger mit etwa der 1.5-fachen Dichte von Luft. N2O dissoziiert bei Temperaturen oberhalb von 300°C in Sauerstoff und Stickstoff gemäß der Formel

            2N2O→2N2+O2.

    N2O kann für einen Direktstart zusammen mit Frischluft in die Zylinder der Brennkraftmaschine 2 eingebracht werden. Mit der Frischluft und einer Kraftstoffinjektion kann eine Verbrennung in einem Zylinder initiiert werden, der sich für diesen Zweck in der richtigen Arbeitsstellung befindet. Wenn aufgrund der Verbrennung die Temperatur über 300°C ansteigt, wird Sauerstoff aus dem N2O freigesetzt, welcher dann an der Verbrennung teilnimmt. Aufgrund der durch diese Freisetzung bereitstehenden zusätzlichen Sauerstoffmenge kann eine entsprechende Zusatzmenge an Kraftstoff in der Brennkammer umgesetzt werden. Hierdurch erhöht sich die verfügbare Energie für das Anlassen der Brennkraftmaschine entsprechend, so daß ein Direktstart mit größerer Wahrscheinlichkeit erfolgreich bzw. unter kritischen Randbedingungen robuster verläuft.
  • Wie in Figur 1 dargestellt ist, kann das N2O-Gas im Kraftfahrzeug in einer Speichereinrichtung 6 wie beispielsweise einer Druckflasche bevorratet werden, welche bei Bedarf erneut aufgefüllt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß N2O an Bord des Kraftfahrzeuges in einem hierfür geeigneten Reaktor erzeugt wird. Zum Beispiel kann N2O unter Wärmeeinwirkung aus festem Ammoniumnitrat NH4NO3 erzeugt werden. Ferner kann N2O durch Denitrifizierung in einem biotechnologischen Prozeß durch spezielle Bakterien und Pilze aus Nitrat erzeugt werden. Das Nitrat ist dabei von Zeit zu Zeit in dem Reaktor wieder aufzufüllen.
  • Die in Figur 2 gezeigte weitere Möglichkeit einer N2O-Erzeugung im Kraftfahrzeug ist besonders zu bevorzugen, da sie mit den wenigsten Zusatzeinrichtungen auskommt. Bei dieser Methode wird das N2O im Abgaskatalysator 3 aus den Abgasemissionen der Brennkraftmaschine 2 erzeugt bzw. separiert. Normalerweise werden in Katalysatoren während Reduktionsprozessen in einer sauerstoffreichen Atmosphäre am Platinmetall des Katalysators große Mengen an N2O gebildet. Zur Vermeidung dieser N2O-Bildung im Katalysator müssen üblicherweise geeignete Zusatzmaßnahmen ergriffen werden. Vorliegend wird jedoch der Bildungsprozeß von N2O ausgenutzt, um einen N2O-Speichervorrat an Bord des Kraftfahrzeuges aufzubauen, welcher dann während eines Direktstarts verwendet werden kann. Der Vorteil dieses Vorgehens liegt darin, daß kein Nachfüllen spezieller Substanzen (wie zum Beispiel von N2O selbst oder von Ammoniumnitrat) erforderlich ist.
  • Weiterhin ist es möglich, an Bord des Kraftfahrzeuges N2O in einer hierfür geeigneten Vorrichtung aus dem natürlichen Stickstoffgehalt in Luft zu erzeugen, was ebenfalls den Vorteil hat, ohne ein Auffüllen spezieller Substanzen auszukommen.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs, wobei bereits während der Startphase mindestens eine Kraftstoffverbrennung in mindestens einer Brennkammer der Brennkraftmaschine stattfindet,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    während der Startphase in der genannten Brennkammer ein Sauerstoffdonator vorhanden ist, welcher Stickstoffmonoxid (N2O) enthält, wobei das Stickstoffmonoxid (N2O) während des Betriebs der Brennkraftmaschine (2) im Kraftfahrzeug produziert und zwischengespeichert sowie zum Start der Brennkraftmaschine (2) in die mindestens eine Brennkammer der Brennkraftmaschine (2) eingebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Sauerstoffdonator während des Auslaufens, des Stillstands und/oder der Startphase der Brennkraftmaschine (2) zugeführt wird.
  3. Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs mit Mitteln (5, 6, 6') zur Bereitstellung eines Sauerstoffdonators in mindestens eine Brennkammer der Brennkraftmaschine (2),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Mittel zur Bereitstellung des Sauerstoffdonators
    Mittel zur Produktion von Stickstoffmonoxid (N2O) im Kraftfahrzeug, während des Betriebs der Brennkraftmaschine,
    Mittel zur Zwischenspeicherung des produzierten Stickstoffmonoxids sowie
    Mittel zur Einbringung des Stickstoffmonoxids in die mindestens eine Brennkammer der Brennkraftmaschine (2) beim Start der Brennkraftmaschine
    aufweisen.
  4. Brennkraftmaschine (2) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    diese einen Vorratsspeicher (6, 6') für den genannten Sauerstoffdonator enthält, wobei der Vorratsspeicher (6, 6') über Zufuhrleitungen (5) mit mindestens einer Brennkammer verbunden ist,
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