WO2017032486A1 - Verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2017032486A1
WO2017032486A1 PCT/EP2016/064885 EP2016064885W WO2017032486A1 WO 2017032486 A1 WO2017032486 A1 WO 2017032486A1 EP 2016064885 W EP2016064885 W EP 2016064885W WO 2017032486 A1 WO2017032486 A1 WO 2017032486A1
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combustion engine
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PCT/EP2016/064885
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Jochen Wessner
Martin Katz
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method with the features of the preamble of claim 6.
  • the internal combustion engine is a gas engine operable with a gaseous fuel, particularly methane, with air added to the gaseous fuel prior to combustion.
  • gas engines are used, for example, in passenger cars or commercial vehicles.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2014 014 225 A1 discloses a method for operating an internal combustion engine which can be operated with a gaseous fuel, in which the gaseous fuel is heated to form a predetermined fuel
  • Air mixture is introduced into at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the pressure with which the gaseous fuel is introduced, is adjusted variably by means of an adjusting device.
  • the gaseous fuel is injected directly into the combustion chamber by means of a gas injection valve opening into the combustion chamber. This increases the gas leakage.
  • the adjusting device for variable adjustment of the injection pressure however, this can be set as low as possible depending on the operating condition of the internal combustion engine, so that the gas leakage is reduced.
  • the air supplied to the gaseous fuel serves as combustion air. It is usually taken from an intake tract in which a throttle valve is arranged to control the amount of air.
  • the present invention has the object to provide a method for operating an internal combustion engine, which ensures the most complete combustion of a gaseous fuel and thus makes the operation of the internal combustion engine more efficient. Furthermore, an apparatus for carrying out the method should be specified.
  • a gaseous fuel in particular methane, mixed with air and the fuel-air mixture is burned in a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the gaseous fuel is injected via a gas valve.
  • the air supply is controlled by a throttle valve.
  • the amount of air is increased depending on the operating state of the internal combustion engine, in particular during a load change, by additionally blowing in air via a separately controllable air valve.
  • the air supply is controlled on the one hand via the throttle valve, on the other hand via the additionally provided air valve.
  • the air supplied via the throttle valve provides a kind of "basic supply”
  • the air valve can, if necessary, be specifically used to temporarily increase the amount of air, thus also significantly increasing the air volume.
  • the demand for combustion air increases with the amount of fuel. If the internal combustion engine, for example in a load jump, supplied more fuel, the amount of air must also be increased to ensure complete combustion of the fuel.
  • the additional air requirement can be a multiple of the additionally injected fuel quantity.
  • the gaseous fuel is, for example, methane
  • the air requirement required for complete combustion of the fuel increases by a factor of 8.
  • the air valve can be controlled separately, the activation duration can also be selected independently of the activation duration of the gas valve. As a result, a targeted increase in the amount of air supplied is possible, which ensures the most complete combustion of the fuel and thus efficient operation of the internal combustion engine.
  • the targeted increase in the amount of air proposed according to the invention can also be used to avoid a turbo lag.
  • the additionally injected via the air valve air is taken from a compressed air source.
  • the compressed air source may be, for example, a compressed air line present on board a motor vehicle.
  • the air may also be charged with a boost pressure, for example, it may be charge air taken from an area downstream of a turbocharger.
  • the air is injected at a pressure which is higher than the pressure of the gaseous fuel. The increased pressure causes an increased mass flow, so that over this the amount of air can be significantly raised.
  • the air which is additionally injected via the air valve is preferably blown downstream of the throttle valve into an intake pipe, which is connected or connectable to the combustion chamber.
  • the two air streams are brought together.
  • the mixture formation of the fuel-air mixture in the intake pipe which additionally injected via the air valve, and preferably at a higher pressure air can be used to optimize the mixture formation.
  • the arrangement of the gas valve for injecting the gaseous fuel is therefore preferably in such a way that the fuel is injected into the intake manifold. This means that the mixture formation takes place outside the combustion chamber of the internal combustion engine. This also has the advantage that the gas valve is exposed to a lower thermal load, since it is located further away from the combustion chamber. Alternatively, it can also be provided that the gaseous fuel is injected via the gas valve directly into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the air valve is operated electromagnetically.
  • the activation duration or the holding current can be kept low in the method according to the invention, so that the energy requirement hardly increases.
  • a second gas valve which is identical in construction to the first gas valve for injecting the gaseous fuel, is used as an air valve.
  • the unit cost effect can reduce costs, regardless of whether the gas valves are manufactured or purchased.
  • the apparatus further proposed for carrying out the method according to the invention comprises an internal combustion engine with a combustion chamber for combustion of a fuel-air mixture containing a gaseous fuel, in particular methane. Furthermore, the device comprises a gas valve for injecting the gaseous fuel and a throttle valve for controlling the air supply.
  • a separately controllable air valve is provided for increasing the air quantity as a function of the operating state of the internal combustion engine.
  • the additionally provided air valve can therefore be used to increase the amount of air in a targeted manner in order, if necessary, for example in the case of an increased fuel consumption. may be accompanied load change or load jump to ensure the most complete combustion of the fuel.
  • the supply of additional combustion air via a separately controllable air valve allows a control independent of the gas valve, which serves to supply the gaseous fuel.
  • the control parameters can thus be adapted precisely to the respective air requirement.
  • the air valve has a connection for connection to a compressed air source.
  • the air supplied via the air valve is therefore under pressure, so that a larger mass flow can be achieved.
  • the compressed air source may in particular be a compressed air line present on board the motor vehicle. Alternatively, the
  • Air valve may be connected to an area downstream of a turbocharger, so that it is the super-pressurized air to charge air.
  • the air valve opens into an intake pipe, which is preferably connectable on the one hand to the combustion chamber and on the other hand to an air duct in which the throttle valve is arranged.
  • the gas valve also opens into the intake pipe, the mixture formation takes place outside of the combustion chamber.
  • the preferably increased pressure of the air supplied via the air valve supports optimal
  • the gas valve may be arranged to open directly into the combustion chamber.
  • the air valve is designed as an electromagnetically operable valve.
  • the valve may comprise an electromagnetically operable actuator made of a soft magnetic composite, so that the energy consumption of the valve decreases. The method according to the invention described above can thus be carried out in a particularly energy-efficient manner.
  • the air valve is another gas valve, which is identical to the gas valve for injecting the gaseous fuel is executed. That is, the gas valve can be manufactured or purchased in high volumes, thus reducing the cost of manufacturing the proposed device.
  • the device shown in the figure comprises an internal combustion engine 10 with a combustion chamber 1 for the combustion of a gaseous fuel. Before the combustion of the gaseous fuel is mixed with air, so that the gaseous fuel enters the combustion chamber 1 as a fuel-air mixture. The air promotes the combustion of the gaseous fuel.
  • the air is supplied to the combustion chamber 1 of the internal combustion engine 10 via an intake pipe 5.
  • the intake pipe 5 is connected to an air duct 7, in which a throttle valve 3 is arranged to control a first air flow.
  • a second air flow is controllable via an air valve 4, which is designed as an electromagnetically operable valve and arranged on the intake pipe 5. Both air streams are therefore brought together in the intake pipe 5.
  • a gas valve 2 is arranged on the intake pipe 5, via which the gaseous fuel is blown.
  • the air valve 4 is of identical design to the gas valve 2, that is to say that only one valve type is used, which has a cost-reducing effect.
  • the gas valve 2 shown in the figure has a connection 8 for connection to a fuel line (not shown), via which the gas valve 2, the gaseous fuel is supplied.
  • the gas valve 2 has a connection 9, which serves the electrical connection of the gas valve 2.
  • the terminal 8 has a connection 6 for connection to a compressed air line (not shown).
  • the air valve 4 is only opened when there is a significantly increased demand for combustion air. This is the case, for example, during a load change or load step.
  • the air valve 4 is controlled separately, the control parameters can be selected independently of those of the gas valve 2. Since the air is injected through the air valve 4 under an increased pressure, the drive time can be reduced due to the increased mass flow. The additional energy required for the air valve 4 is therefore hardly significant. At the same time, the increased pressure improves the
  • a valve 11 To supply the fuel-air mixture to the combustion chamber 1, a valve 11 must be opened, which blocks the access of the intake pipe 5 to the combustion chamber 1. The opening of the valve 11 takes place by means of a cam drive 12. When the valve 11 is open, the fuel-air mixture flows from the intake pipe 5 into the combustion chamber 1, where the ignition takes place via a spark plug 13 assigned to the combustion chamber 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifftein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10), beidem ein gasförmiger Kraftstoff, insbesondere Methan, mit Luft gemischt wird und das Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem Brennraum (1) der Verbrennungskraftmaschine (10) verbrannt wird, wobei der gasförmige Kraftstoff über ein Gasventil (2) eingeblasen wird und die Luftzufuhr über eine Drosselklappe (3) gesteuert wird. Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine (10), insbesondere bei einem Lastwechsel, die Luftmenge erhöht, indem zusätzlich über ein separat ansteuerbares Luftventil (4) Luft eingeblasen wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6.
Bei der Verbrennungskraftmaschine handelt es sich um einen Gasmotor, der mit einem gasförmigen Kraftstoff, insbesondere mit Methan, betreibbar ist, wobei dem gasförmigen Kraftstoff vor der Verbrennung Luft zugegeben wird. Derartige Gasmotoren finden beispielsweise in Personenkraft- oder Nutzfahrzeugen Einsatz.
Stand der Technik
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2014 014 225 AI ist ein Verfahren zum Betreiben einer mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungskraftmaschine be- kannt, bei dem der gasförmige Kraftstoff unter Bildung eines vorgegebenen Kraftstoff-
Luft-Gemisches in wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingebracht wird, wobei der Druck, mit dem der gasförmige Kraftstoff eingebracht wird, mittels einer Einsteileinrichtung variabel eingestellt wird. Vorzugsweise wird der gasförmige Kraftstoff mittels eines in den Brennraum mündenden Gaseinblaseventils direkt in den Brennraum eingeblasen. Dadurch erhöht sich die Gasleckage. Über die vorgeschlagene Einsteileinrichtung zur variablen Einstellung des Einblasedrucks kann dieser jedoch in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine so niedrig wie möglich eingestellt werden, so dass die Gasleckage reduziert wird. Bei einem Gasmotor der vorstehend genannten Art dient die dem gasförmigen Kraftstoff zugeführte Luft als Verbrennungsluft. Sie wird in der Regel einem Ansaugtrakt entnommen, in der eine Drosselklappe zur Steuerung der Luftmenge angeordnet ist.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben, das eine möglichst vollständige Verbrennung eines gasförmigen Kraftstoffs gewährleistet und somit den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine effizienter gestaltet. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagenen Verfahren wird ein gasförmiger Kraftstoff, insbesondere Methan, mit Luft gemischt und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine verbrannt. Der gasförmige Kraftstoff wird über ein Gasventil eingeblasen. Die Luftzufuhr wird über eine Drosselklappe gesteuert. Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere bei einem Lastwechsel, die Luftmenge erhöht, indem zusätzlich über ein separat ansteuerbares Luftventil Luft eingeblasen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach die Luftzufuhr zum Einen über die Drosselklappe, zum Anderen über das zusätzlich vorgesehene Luftventil gesteuert. Während die über die Drosselklappe zugeführte Luft eine Art„Grundversorgung" gewährleistet, kann das Luftventil im Bedarfsfall gezielt dazu eingesetzt werden, die Luftmenge temporär zu erhöhen. Auf diese Weise kann auch eine deutliche Anhebung der Luftmenge erreicht werden. Der Bedarf an Verbrennungsluft steigt mit der Kraftstoffmenge. Wird der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise bei einem Lastsprung, mehr Kraftstoff zugeführt, muss die Luftmenge ebenfalls erhöht werden, um eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs zu gewährleisten. Der zusätzliche Luftbedarf kann dabei ein Vielfaches der zusätzlich eingeblasenen Kraftstoffmenge betragen.
Handelt es sich bei dem gasförmigen Kraftstoff beispielsweise um Methan, steigt der für eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs erforderliche Luftbedarf um den Faktor 8. Denn für die Verbrennung von Methan gilt:
CH4 + 202— > C02 + 2H20
Über das zusätzlich vorgesehene Luftventil kann eine genau definierte Luftmenge zugeführt werden. Da das Luftventil separat ansteuerbar ist, kann die Ansteuerdauer zudem unabhängig von der Ansteuerdauer des Gasventils gewählt werden. Dadurch ist eine gezielte Erhöhung der zugeführten Luftmenge möglich, die eine möglichst vollständige Verbrennung des Kraftstoffs und damit einen effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet.
Soll das Verfahren dem Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dienen, das einen Turbolader aufweist, kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene gezielte Erhöhung der Luftmenge ferner dazu eingesetzt werden, ein Turboloch zu vermeiden.
Bevorzugt wird die zusätzlich über das Luftventil eingeblasene Luft einer Druckluftquelle entnommen. Das heißt, dass die Luft unter Druck bzw. Druckluft eingeblasen wird. Die Druckluftquelle kann beispielsweise eine an Bord eines Kraftfahrzeugs vorhandene Druckluftleitung sein. Die Luft kann ferner mit einem Ladedruck beaufschlagt sein, beispielsweise kann es sich um Ladeluft handeln, die einem Bereich stromabwärts eines Turboladers entnommen wurde. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Luft mit einem gegenüber dem Druck des gasförmigen Kraftstoffs erhöhten Druck eingeblasen wird. Der erhöhte Druck bewirkt einen erhöhten Massenstrom, so dass hierüber die Luftmenge deutlich anhebbar ist. Des Weiteren bevorzugt wird die zusätzlich über das Luftventil eingeblasene Luft stromabwärts der Drosselklappe in ein Ansaugrohr eingeblasen, das mit dem Brennraum verbunden bzw. verbindbar ist. Im Ansaugrohr, das üblicherweise der Luftversorgung der Verbrennungskraftmaschine dient, werden demnach die beiden Luftströme zusammengeführt. Erfolgt zudem die Gemischbildung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Ansaugrohr, kann die zusätzlich über das Luftventil eingeblasene und vorzugsweise unter einem höheren Druck stehende Luft zur Optimierung der Gemischbildung eingesetzt werden.
Die Anordnung des Gasventils zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs erfolgt daher bevorzugt in der Weise, dass der Kraftstoff in das Ansaugrohr eingeblasen wird. Das heißt, dass die Gemischbildung außerhalb des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Dies hat ferner den Vorteil, dass das Gasventil einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt ist, da es weiter entfernt vom Brennraum angeordnet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der gasförmige Kraftstoff über das Gasventil direkt in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingeblasen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Luftventil elektromagnetisch betrieben. Die Ansteuerdauer bzw. der Haltestrom können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gering gehalten werden, so dass der Energiebedarf kaum steigt. Bevorzugt wird ein zweites Gasventil, das baugleich mit dem ersten Gasventil zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs ist, als Luftventil verwendet wird. Durch den Stückzahleffekt können die Kosten gesenkt werden, und zwar unabhängig davon, ob die Gasventile selbst gefertigt oder zugekauft werden.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ferner vorgeschlagene Vorrichtung umfasst eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Brennraum zur Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, das einen gasförmigen Kraftstoffs, insbesondere Methan, enthält. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Gasventil zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs sowie eine Drosselklappe zur Steuerung der Luftzufuhr. Erfindungsgemäß ist ein separat ansteuerbares Luftventil zur Erhöhung der Luftmenge in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen. Über das zusätzlich vorgesehene Luftventil kann demnach die Luftmenge gezielt erhöht werden, um im Bedarfsfall, beispielsweise bei einem mit einem erhöhten Kraftstoffbe- darf einhergehenden Lastwechsel oder Lastsprung, eine möglichst vollständige Verbrennung des Kraftstoffs zu gewährleisten. Die Zuführung der zusätzlichen Verbrennungsluft über ein separat ansteuerbares Luftventil ermöglicht eine Ansteuerung unabhängig vom Gasventil, das der Zuführung des gasförmigen Kraftstoffs dient. Die An- steuerparameter können somit an den jeweiligen Luftbedarf genau angepasst werden.
Vorteilhafterweise besitzt das Luftventil einen Anschluss zur Verbindung mit einer Druckluftquelle. Die über das Luftventil zugeführte Luft steht demnach unter Druck, so dass ein größerer Massenstrom erreichbar ist. Die Druckluftquelle kann insbesondere eine an Bord des Kraftfahrzeugs vorhandene Druckluftleitung sein. Alternativ kann das
Luftventil an einen Bereich stromabwärts eines Turboladers angeschlossen sein, so dass es sich bei der unter einem erhöhten Druck stehenden Luft um Ladeluft handelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung öffnet das Luftventil in ein Ansaugrohr, das vorzugsweise einerseits mit dem Brennraum und andererseits mit einem Luftkanal verbindbar ist, in dem die Drosselklappe angeordnet ist. Auf diese Weise können die beiden Luftströme zur Versorgung der Verbrennungskraftmaschine mit Verbrennungsluft im Ansaugrohr, d. h. außerhalb des Brennraums, zusammengeführt werden. Ist ferner vorgesehen, dass auch das Gasventil in das Ansaugrohr öffnet, fin- det auch die Gemischbildung außerhalb des Brennraums statt. Der vorzugsweise erhöhte Druck der über das Luftventil zugeführten Luft unterstützt eine optimale
Gemischbildung.
Alternativ kann das Gasventil derart angeordnet sein, dass es direkt in den Brennraum öffnet.
Bevorzugt ist das Luftventil als elektromagnetisch betätigbares Ventil ausgeführt. Als solches kann das Ventil ein elektromagnetisch betätigbares Stellelement aus einem weichmagnetischen Verbundwerkstoff umfassen, so dass der Energiebedarf des Ven- tils sinkt. Das eingangs beschriebene erfindungsgemäße Verfahren kann somit besonders energieeffizient durchgeführt werden.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass das Luftventil ein weiteres Gasventil ist, das baugleich mit dem Gasventil zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs ausgeführt ist. Das heißt, dass das Gasventil in hohen Stückzahlen gefertigt oder gekauft werden kann, so dass die Kosten zur Herstellung der vorgeschlagenen Vorrichtung sinken. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die in der Figur dargestellte Vorrichtung umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem Brennraum 1 zur Verbrennung eines gasförmigen Kraftstoffs. Vor der Verbrennung wird der gasförmige Kraftstoff mit Luft gemischt, so dass der gasförmige Kraftstoff als Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum 1 gelangt. Die Luft fördert die
Verbrennung des gasförmigen Kraftstoffs.
Die Luft wird dem Brennraum 1 der Verbrennungskraftmaschine 10 über ein Ansaugrohr 5 zugeführt. Andernends ist das Ansaugrohr 5 mit einem Luftkanal 7 verbunden, in dem eine Drosselklappe 3 zur Steuerung eines ersten Luftstroms angeordnet ist. Ein zweiter Luftstrom ist über ein Luftventil 4 Steuer- bzw. regelbar, das als elektromagnetisch betätigbares Ventil ausgeführt und am Ansaugrohr 5 angeordnet ist. Beide Luftströme werden demnach im Ansaugrohr 5 zusammengeführt. Stromabwärts des Luftventils 4 ist ein Gasventil 2 am Ansaugrohr 5 angeordnet, über welches der gasförmige Kraftstoff eingeblasen wird.
Das Luftventil 4 ist vorliegend baugleich mit dem Gasventil 2 ausgeführt, das heißt, dass nur einem Ventiltyp Verwendung findet, was sich kostensenkend auswirkt. Das in der Figur dargestellte Gasventil 2 weist einen Anschluss 8 zur Verbindung mit einer Kraftstoffleitung (nicht dargestellt) auf, über welcher dem Gasventil 2 der gasförmige Kraftstoff zugeführt wird. Ferner besitzt das Gasventil 2 einen Anschluss 9, der dem elektrischen Anschluss des Gasventils 2 dient. Gleiches gilt für das Luftventil 4, das jedoch anstelle des Anschlusses 8 einen Anschluss 6 zur Verbindung mit einer Druckluftleitung (nicht dargestellt) aufweist.
Das Luftventil 4 wird lediglich dann geöffnet, wenn ein deutlich erhöhter Bedarf an Ver- brennungsluft besteht. Dies ist beispielsweise bei einem Lastwechsel bzw. Lastsprung der Fall. Das das Luftventil 4 separat ansteuerbar ist, können die Ansteuerparameter unabhängig von denen des Gasventils 2 gewählt werden. Da die Luft über das Luftventil 4 unter einem erhöhten Druck eingeblasen wird, kann aufgrund des erhöhten Massenstroms die Ansteuerdauer reduziert werden. Der zusätzliche Energiebedarf für das Luftventil 4 fällt demnach kaum ins Gewicht. Zugleich verbessert der erhöhte Druck die
Gemischbildung.
Die Funktionsweise der in der Figur dargestellten Vorrichtung ist wie folgt: Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch dem Brennraum 1 zuzuführen, muss ein Ventil 11 geöffnet werden, das den Zugang des Ansaugrohrs 5 zum Brennraum 1 versperrt. Das Öffnen des Ventils 11 erfolgt mittels eines Nockentriebs 12. Bei geöffnetem Ventil 11 strömt das Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Ansaugrohr 5 in den Brennraum 1, wo die Entzündung über eine dem Brennraum 1 zugeordnete Zündkerze 13 erfolgt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10), bei dem ein gasförmiger Kraftstoff, insbesondere Methan, mit Luft gemischt wird und das Kraftstoff- Luft-Gemisch in einem Brennraum (1) der Verbrennungskraftmaschine (10) verbrannt wird, wobei der gasförmige Kraftstoff über ein Gasventil (2) eingeblasen wird und die Luftzufuhr über eine Drosselklappe (3) gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine (10), insbesondere bei einem Lastwechsel, die Luftmenge erhöht wird, indem zusätzlich über ein separat ansteuerbares Luftventil (4) Luft eingeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlich über das Luftventil (4) eingeblasene Luft einer Druckluftquelle entnommen wird und/oder mit einem gegenüber dem Druck des gasförmigen Kraftstoffs erhöhten Druck eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlich über das Luftventil (4) eingeblasene Luft stromabwärts der Drosselklappe (3) in ein Ansaugrohr (5) eingeblasen wird, das mit dem Brennraum (1) verbunden bzw. verbindbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Kraftstoff über das Gasventil (2) in den Brennraum (1) oder in das Ansaugrohr (5) eingeblasen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftventil (4) elektromagnetisch betrieben wird und/oder ein weiteres Gasventil, das baugleich mit dem ersten Gasventil (2) ist, als Luftventil (4) verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Verbrennungskraftmaschine (10) mit einem Brennraum (1) zur Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, das einen gasförmigen Kraftstoffs, insbesondere Methan, enthält, ferner umfassend ein Gasventil (2) zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs und eine Drosselklappe (3) zur Steuerung der Luftzufuhr,
dadurch gekennzeichnet, dass ein separat ansteuerbares Luftventil (4) zur Erhöhung der Luftmenge in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine (10) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftventil (4) einen Anschluss (6) zur Verbindung mit einer Druckluftquelle aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftventil (4) in ein Ansaugrohr (5) öffnet, das vorzugsweise einerseits mit dem Brennraum (1) und andererseits mit einem Luftkanal (7) verbindbar ist, in dem die Drosselklappe (3) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gasventil (2) in den Brennraum (1) oder in das Ansaugrohr (5) öffnet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftventil (4) als elektromagnetisch betätigbares Ventil ausgeführt ist und/oder ein weiteres Gasventil ist, das baugleich mit dem Gasventil (2) zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs ausgeführt ist.
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