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Title:
METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/101972
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a gas-operated, particularly hydrogen-operated, internal combustion engine, comprising a device for injecting the fuel into the combustion chamber and a device for igniting the fuel/air mixture, during which at least one first quantity of fuel is injected into the combustion chamber whereby forming a fuel/air mixture. This fuel/air mixture is ignited and at least one second quantity of fuel is injected into the combusting fuel/air mixture.

Inventors:
Ringler, Jürgen (Augsburger Strasse 47 a, Kissing, 86438, DE)
Strobl, Wolfgang (Gemmingenstrasse 18, Eichstätt, 85072, DE)
Schüers, Andreas (Ludwigstrasse 45, Kaufering, 86916, DE)
Eichlseder, Helmut (Hilmteichstrasse 104, GRAZ, A-8010, AT)
Wimmer, Andreas (Hafnerriegel 45/VII, GRAZ, A-8010, AT)
Wallner, Thomas (Corneliusweg 19, Graz, A-8010, AT)
Application Number:
PCT/EP2004/004929
Publication Date:
November 25, 2004
Filing Date:
May 06, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (Petuelring 130, München, 80809, DE)
Ringler, Jürgen (Augsburger Strasse 47 a, Kissing, 86438, DE)
Strobl, Wolfgang (Gemmingenstrasse 18, Eichstätt, 85072, DE)
Schüers, Andreas (Ludwigstrasse 45, Kaufering, 86916, DE)
Eichlseder, Helmut (Hilmteichstrasse 104, GRAZ, A-8010, AT)
Wimmer, Andreas (Hafnerriegel 45/VII, GRAZ, A-8010, AT)
Wallner, Thomas (Corneliusweg 19, Graz, A-8010, AT)
International Classes:
F02B43/10; F02D19/02; F02B75/12; F02D41/40; (IPC1-7): F02B43/10; F02D19/02
Domestic Patent References:
WO2001059285A22001-08-16
Foreign References:
US5609131A1997-03-11
DE3731986A11989-04-13
DE10052336A12002-05-02
Attorney, Agent or Firm:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (Patentabteilung AJ-3, München, 80788, DE)
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Claims:
Patentansprüche Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
1. Verfahren zum Betreiben einer gasbetriebenen, insbesondere wasserstoffbetriebenen, Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Einblasen des Kraftstoffes in den Brennraum und einer Einrichtung zum Zünden des KraftstoffLuftGemisches, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Kraftstoffmenge (208a, toC1) in den Brennraum eingeblasen wird, wobei sich ein KraftstoffLuft Gemisch bildet, das KraftstoffLuftGemisch gezündet wird (ZZP, 212) und wenigstens eine zweite Kraftstoffmenge (208b, Aa2) in das brennende KraftstoffLuftGemisch eingeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge (208a, ACe1) gebildete KraftstoffLuftGemisch einen Luftüberschuss (>1) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei der Verbrennung des KraftstoffLuftGemisches der Verlauf der StickoxoidEmissionen (NOxEmissionen) in Abhängigkeit des Luftverhältnisses (7z) ausgehend von einem stöchiometrischen Luftverhältnis (X=1) in Richtung größerer BWerte ansteigt, einen Maximalwert erreicht und im folgenden auf einen vernachlässigbares Niveau absinkt, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge (208a, ACe1) gebildete KraftstoffLuftGemisch ein Luftverhältnis (X) aufweist, welches zumindest annähernd im Bereich des Überganges zum vernachlässigbaren Niveau liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge (208a, Aa. i) gebitdete KraftstoffLuftGemisch ein Luftverhältnis (X) im Bereich 1, 5<k, insbesondere im Bereich 1, 8<X, aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Einblaseparameter wie Zeitpunkt, Dauer oder Menge/Zeit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge in Hinblick auf eine optimierte Homogenisierung des KraftstoffLuftGemisches erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasung der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge (208a, Axai) nach dem Schließen des Einlassventils (ES) beginnt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung des KraftstoffLuftGemisches zumindest annähernd im Bereich des oberen Totpunktes (ZOT) erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung des KraftstoffLuftGemisches vor erreichten des oberen Totpunktes (ZOT) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasung der wenigstens einen zweiten Kraftstoffmenge (208b, Aa2) abhängig von der Brenngeschwindigkeit und/oder dem Brennverlauf des KraftstoffLuftGemisches erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasung der wenigstens einen zweiten Kraftstoffmenge (208b, Aa2)1030° Kurbelwellenwinkel, insbesondere 020° Kurbelwellenwinkel, nach ZOT erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der wenigstens einen zweiten Einblasung (208b, axas) vom Lasthebel abhängig ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einblasende der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge und der Einblasbeginn der wenigstens einen zweiten Kraftstoffmenge zumindest annähernd korrelieren (Fig. 3b, ACc1).
Description:
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer gasbetriebenen, insbesondere wasserstoffbetriebenen, Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Einblasen des Kraftstoffes in den Brennraum und einer Einrichtung zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine in Abgrenzung zu einer benzin-oder dieselbetriebenen Brennkraftmaschine ein Betrieb mit einem Brennstoff verstanden, welcher vergleichsweise weite Zündgrenzen aufweist, wie Wasserstoff oder wasserstoffhaltige Gasgemische, welche insbesondere auch Kohlenmonoxid und/oder-dioxid und/oder Stickstoff und/oder Methan umfassen, wobei Wasserstoff nicht notwendigerweise den größten Anteil innehaben muss.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 37 31 986 A1 bekannt. Ausgehend von der Problematik, eine Brennkraftmaschine mit Wasserstoff (H2) so zu betreiben, dass einerseits die Stickoxidemission (NOx-Emission) soweit wie möglich herabgesetzt wird und andererseits eine einfache Leistungsregelung möglich ist, schlägt die DE 37 31 986 A1 vor, die äußere Gemischbildung,

bei welcher der Kraftstoff der Ansaugluft zugeführt und so ein Kraftstoff-Luft- Gemisch außerhalb des Brennraumes gebildet wird, in einem Hybridverfahren mit der inneren Gemischbildung, bei welcher der Kraftstoff unmittelbar in den Brennraum eingeblasen wird, zu kombinieren. Gemäß der DE 37 31 986 A1 ist zur Kraftstoffeinblasung in die Ansaugleitung bei äußerer Gemischbildung ein erster Injektor und zur Kraftstoffeinblasung in den Brennraum bei innerer Gemischbildung ein zweiter Injektor vorgesehen, eine Steuerung der Injektoren erfolgt mittels der Motorsteuerung.

Auch wenn mit dem Verfahren nach der DE 37 31 986 A1 eine Reihe von Vorteilen einer zweistufigen Kraftstoffeinbringung vor und nach der Zündung erreicht werden, ergeben sich bedingt durch die äußere Gemischbildung viele Nachteile. Beispielsweise muss mit erheblichen Leistungseinbussen aufgrund des Verdrängungseffektes gerechnet werden. Das-erhebliche- Volumen H2, welches durch äußere Gemischbildung eingebracht wird, verdrängt ein entsprechendes Volumen Luft, so dass im befüllten Brennraum entsprechend weniger Sauerstoff zur Verfügung steht. Ferner können am heißen Restgas oder an heißen Stellen im Brennraum unkontrollierte Frühzündungen des Kraftstoff-Luft-Gemisches auftreten, insbesondere bei hoher Verdichtung und Aufladung. Zur Optimierung der Verbrennung kann die über äußere Gemischbildung zugeführte Kraftstoffmenge nur in Grenzen verändert werden. Eine Beeinflussung der Verbrennungsführung über Einblasezeitpunkt und-druck der ersten Einblasemenge ist nicht möglich.

Ferner sind zwei Gemischbildungs-/Injektionssysteme erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren bereitzustellen, welches unter Vermeidung der Nachteile einer äußeren Gemischbildung die Vorteile einer mehrstufigen Kraftstoffeinbringung vor und nach der Zündung in sich vereinigt.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei gemäß der zugrundeliegenden Idee wenigstens eine erste Kraftstoffmenge in den Brennraum eingeblasen wird, wobei sich ein Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet, das Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird und wenigstens eine zweite Kraftstoffmenge in das brennende Kraftstoff-Luft-Gemisch eingeblasen wird.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das mit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge gebildete Kraftstoff-Luft-Gemisch einen Luftüberschuss auf, so dass mit der ersten Kraftstoffmenge ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einem Luftverhältnis A> 1 gebildet wird.

Bei einem Verfahren bei welchem bei der Verbrennung des Kraftstoff-Luft- Gemisches der Verlauf der Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) in Abhängigkeit des Luftverhältnisses (X) ausgehend von einem stöchiometrischen Luftverhältnis (X=1) in Richtung größerer B-Werte ansteigt, einen Maximalwert erreicht und im folgenden auf ein vernachlässigbares Niveau absinkt, weist zweckmäßigerweise das mit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge gebildete Kraftstoff-Luft-Gemisch ein Luftverhältnis (,) auf, welches zumindest annähernd im Bereich des Überganges zum vernachlässigbaren Niveau liegt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens weist das mit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge gebildete Kraftstoff- Luft-Gemisch ein Luftverhältnis (,) im Bereich 1, 5<#, insbesondere im Bereich 1, 8<X, auf.

Als sehr vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Bestimmung der Einblaseparameter wie Zeitpunkt, Dauer oder Menge/Zeit der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge in Hinblick auf eine optimierte Homogenisierung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt.

Zweckmäßigerweise beginnt die Einblasung der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge nach dem Schließen des Einlassventils und/oder die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt zumindest annähernd im Bereich des oberen Totpunktes (OT), wobei gemäß einer weiteren, ebenfalls zu bevorzugenden Ausgestaltung die Zündung des Kraftstoff-Luft- Gemisches auch vor erreichen des oberen Totpunktes (OT) erfolgen kann.

Ferner wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Einblasung der wenigstens einen zweiten Kraftstoffmenge abhängig von der Brenngeschwindigkeit und/oder dem Brennverlauf des Kraftstoff-Luft- Gemisches, beispielsweise-10-30° Kurbelwellenwinkel, insbesondere 0-20° Kurbelwellenwinkel, nach OT, erfolgt. Bevorzugt wird zudem die Abhängigkeit der wenigstens einen zweiten Einblasmenge vom Lasthebel, wobei erst ab einem Lasthebel von ca. 50% in Richtung 100% Lasthebel eine zunehmende Menge Kraftstoff eingeblasen wird.

Einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge korreliert das Einblasende der wenigstens einen ersten Kraftstoffmenge mit dem Einblasbeginn der wenigstens einen zweiten Kraftstoffmenge zumindest annähernd.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird insbesondere die hohe Zündwilligkeit des Brennstoffes bei sehr weiten Zündgrenzen genutzt, wobei die Verbrennung mittels Fremdzündung initiiert wird und eine Druck- /Brennverlaufsformung über die Einblasestrategie, d. h. über die Regulierung

der Kraftstoffmenge vor und nach der Zündung erfolgt, ohne das dabei Rußbildung auftritt.

In der Teillast sind weiterhin eine sehr homogene Verbrennung mit Luftüberschuss und damit ein qualitätsgeregelter Betrieb des Motors möglich. Der Wirkungsgradvorteil durch Betrieb bei hohem Luftverhältnis und ohne Drosselverluste bleibt weiter bestehen.

Der Zündzeitpunkt kann beliebig zur Optimierung von Wirkungsgrad und Leistung gewählt werden.

Es ist eine hohe dieselähnliche Verdichtung zur weiteren Steigerung des Motorwirkungsgrades umsetzbar, nachdem Klopfphänomene über die Einblasestrategie in der Volllast beherrschbar werden. Durch die Einbringung nur einer Teilmenge vor Zündung wird das Klopfverhalten deutlich verbessert, da eine reduzierte Zündwilligkeit bei mageren Gemischen mit den angeführten Kraftstoffen, wie Wasserstoff, vorliegt und die zur Vollast erforderliche Zusatzmenge erst direkt in die Verbrennung eingebracht wird.

Aus gleichem Grund ist auch eine Aufladung des Motors zur Steigerung der Leistungsdichte wie bei Dieselmotoren und eine Umsetzung von Downsizing- Ansätzen zur weiteren Verbrauchsverbesserung darstellbar, ohne dass wirkungsgradungünstige Zündzeitpunkte zur Vermeidung von Klopfphänomenen in der Vollast in Kauf genommen werden müssen.

Im Vergleich zu konventionellen Dieselmotoren ermöglicht dieses Brennverfahren trotz Einblasung in die Verbrennung und dem damit nur kurzen Zeitraum für Kraftstoffeinbringung, Gemischaufbereitung und Verbrennung ohne die Bildung von Ruß ähnliche Drehzahlen wie bei einem Ottomotor, da der Anteil an zuzuführenden Kraftstoff direkt in die Verbrennung nicht so groß wie bei konventionellen Dieselmotoren ist und da

durch die voreingebrachte Kraftstoffmenge bereits ein sehr zündwilliges und verbrennungsförderndes homogenes Kraftstoff-/Luftgemisch im Brennraum vorliegt.

Ferner lassen die Zündwilligkeit und Verbrennungseigenschaften, beispielsweise die höhere Brenngeschwindigkeit, der angeführten Kraftstoffe eine schnellere Umsetzung selbst bei nicht vorgemischter Verbrennung zu und die turbulenten Strömungsbedingungen im Brennraum können explizit auf die Verbrennung der nach Zündung eingebrachten Kraftstoffmenge optimiert werden, so dass auch von dieser Seite hohe Drehzahlen möglich sind.

Über die Verbrennungssteuerung können extreme dieselähnliche Druckanstiege und Spitzendrücke im Brennraum unterbunden werden. Die moderateren Druckverläufe liegen beispielsweise im Bereich dp/da = 4-6 bar ; pmax=100-125 bar und haben eine deutlich bessere Motorakustik zu Folge.

Durch die Verbrennungssteuerung kann das Spitzentemperaturniveau im Brennraum deutlich reduziert werden. Auf diese Weise wird die bei Wasserstoffmotoren charakteristische exponentiell unterhalb eines Luftverhältnisses von R=2 ansteigende NOx-Bildung durch zu hohe Brennraumtemperaturen unterbunden. Messungen haben bereits eine Reduzierung der Stickoxidemissionen in ausgewählten Betriebspunkten von über 90% ergeben.

Die geringere druck-und temperaturseitige Belastung über die Verbrennungssteuerung ermöglicht eine dem Ottomotor ähnliche Bauteilauslegung. Trotz hoher Verdichtung treten daher für den Dieselmotor höhere Reibleistungen und die damit verbundene Verminderung des

effektiven Wirkungsgrades nicht auf. Durch die Verbrennungssteuerung können außerdem die Wandwärmeverluste reduziert werden.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gezielt Einfluss auf den Verbrennungsablauf, insbesondere auf den Verbrennungsstart und die Druckverlaufsform, genommen werden kann, so dass sowohl eine hohe Leistungsdichte, entsprechend einer hohen Drehzahl, eine geringe Reibleistung sowie aufgrund geringerer Druckanstiege und Spitzendrücke ein weicheres Motorgeräusch als auch bedingt durch das hohe Verdichtungsverhältnis ein hoher Wirkungsgrad sowie ein hohes Drehmoment erreicht werden und zugleich die Bildung von Stickoxiden bei hohen Motorlasten deutlich reduziert werden kann.

Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf Figuren eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft Figur 1 einen Druckverlauf bei zweistufiger Kraftstoffeinblasung vor und nach Fremdzündung, Figur 2 Druckverläufe bei Einfach-und Mehrfacheinblasung im Vergleich, Figur 3a eine diskrete zweistufige Einblasung sowie Figur 3b eine übergehende zweistufige Einblasung.

Figur 1 bezieht sich auf eine hier nicht näher dargestellte wasserstoff- betriebene Viertakt-Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung und Fremdzündung, wobei die Erfindung selbstverständlich auch bei einer anderen Brennkraftmaschine, wie Wankelmotor oder

Zweitakt-Brennkraftmaschine, zum Einsatz kommen kann. Die Brennräume der Zylinder sind im Ladungswechseltakt jeweils über wenigstens ein Einlassventil mit Luft befüllbar, wobei die zugeführte Luft gegebenenfalls rückgeführtes Abgas und/oder alternativ oder zusätzlich weitere Beigaben enthalten kann und/oder mit erhöhtem Druck (Aufladung) zugeführt werden kann. Zur Einblasung des Kraftstoffes mit einem Druck von ca. 100 bis 300 bar ist ein Injektor vorgesehen, welcher mittels der Brennkraftmaschinensteuerung unter Einbeziehung einer Vielzahl von Parametern steuerbar ist ; die Fremdzündung im Arbeitstakt erfolgt ebenfalls durch die Brennkraftmaschinensteuerung gesteuert vorliegend mittels einer Zündkerze, wobei in einem anderen Ausführungsbeispiel auch eine andere Zündeinrichtung zur Anwendung kommen kann. Das verbrannte Gemisch wird über wenigsten ein Auslassventil ausgeschoben und gegebenenfalls einem Abgasnachbehandlungssystem zugeführt, wobei im vorliegenden Fall primär ein Abgasnachbehandlung hinsichtlich der emittierten Stickoxide (NOX), beispielsweise mittels eines Dreiwegekatalysators oder eines NOx- Speicherkatalysators erfolgt. Der Wasserstoff wird tiefkalt und flüssig in einem Kryotank an Board des Fahrzeuges mitgeführt und nach Verdampfung in gasförmigem Zustand in den Brennraum eingeblasen, wobei hervorgehoben wird, dass die Erfindung von der Speicherart des Wasserstoffs unabhängig ist, sodass gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der Wasserstoff auch anders gespeichert und zugeführt werden kann..

Figur 1 zeigt in einem Diagramm 100 einen Druckverlauf 102 bei zweistufiger Kraftstoffeinblasung vor und nach Fremdzündung aufgetragen über den Kurbelwellenwinkel a und verdeutlicht die beliebige Beeinflussbarkeit des Verbrennungsablaufes mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Über die vor Zündung eingebrachte erste Kraftstoffmenge wird der Druckanstieg bei Verbrennungsstart, der maximale Druckanstieg dp/da und

der maximale Zylinderdruck pmax bestimmt, über den Zündzeitpunkt (ZZP) der Verbrennungsstart festgelegt und anschließend über die zweite, direkt der Verbrennung zugeführte Kraftstoffmenge die Dauer der dieselähnlichen Verbrennung (Gleichdruckverbrennung) bzw. Breite des Zylinderdruck- verlaufs Aa beeinflusst. Je geringer dabei die erste Kraftstoffmenge, desto größer ist das Luftverhältnis X mit der Folge, dass die Verbrennung nach Zündung kälter und langsamer abläuft und weniger Stickoxide (NOx) gebildet werden. Vorliegend ist die erste Kraftstoffmenge so bemessen, dass sich ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit 1, 5<S, insbesondere 1, 8<X, ergibt. Der Anstieg dp/da verläuft mit größerem X flacher und es wird ein geringerer maximaler Zylinderdruck pmax erreicht. Die Zündung erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel einige Grad Kurbelwinkel vor Erreichen des oberen Totpunktes (ZOT).

Figur 2 zeigt in einem Diagramm 200 Druckverläufe bei Einfacheinblasung 202 und Mehrfacheinblasung 204 bei einer wasserstoffbetriebenen Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung im Vergleich. Die Darstellung bezieht sich auf den Kurbelwellenwinkel a und umfasst eine Einblasung bei Einfacheinblasung 206 und bei Mehrfacheinblasung 208 sowie die Zündung bei Einfacheinblasung 210 und Mehrfacheinblasung 212 ; ZOT markiert den oberen Totpunkt, UT bezeichnet den unteren Totpunkt.

Betrachtet man die Einfacheinblasung 202,206, 210 bei der die gesamte Wasserstoffmenge nach Einlassschluss, aber vor Zündung des Gemisches eingebracht wird, so fällt der deutlich höhere Druckanstieg sowie der höhere Maximaldruck auf. Durch die mehrfache Einblasung von Wasserstoff 208 nicht nur vor, sondern auch nach der Zündung 212 direkt in die Verbrennung wird ein moderaterer Druckverlauf 204 mit reduzierten Druckanstiegen und Zylinderspitzendruck erzielt. Bei Mehrfacheinblasung erfolgt die Zündung 212 gegenüber einer Einfacheinblasung früher, vorliegend deutlich vor Erreichen des oberen Totpunktes. Um eine Verbrennungssteuerung über

eine Einblasung von Wasserstoff direkt in die Flamme durchführen zu können, sind Wasserstoffversorgungsdrücke oberhalb des bei der Einblasung vorliegenden Brennraumdruckes erforderlich. Um eine überkritische Einblasung jederzeit zu gewährleisten, muss das Druckverhältnis aus Brennraumdruck und Wasserstoffversorgungsdruck unterhalb des kritischen Druckverhältnisses von ca. 0,5 liegen, was einem Wasserstoffversorgungsdruck von ca. 200 bis 300 bar entspricht. Auf diese Weise kann eine vom Brennraumdruck unabhängige Kraftstoffdosierung realisiert werden. Nebenbei können sich die hohen Einblasedrücke nicht nur auf den Gemischbiidung-/Homogenisierungsprozess der zweiten Einblasung, sondern auch auf den der ersten Einblasung positiv auswirken.

Mit den Figuren 3a und 3b sind verschiedene Einblasestrategien 300 und 350 zur Realisierung einer Verbrennungsteuerung dargestellt, wobei jeweils die eingeblasene (n) Kraftstoffmenge (n) m in Abhängigkeit vom Kurbelwellen- winkel oc gezeigt sind. Der obere Totpunkt im Ladungswechseltakt ist mit WOT, der obere Totpunkt im Arbeitstakt ist mit ZOT bezeichnet, UT markiert den unteren Totpunkt. Der Zylindereinlass öffnet bei EO und schließt bei ES Gemeinsam haben beide Strategien 300,350, dass nach der Zündung noch direkt in die Verbrennung eine Teilmenge Wasserstoff eingeblasen wird.

Während allerdings in Figur 3a eine erste Wasserstoffmenge während A über eine frühe innere Gemischbildung zugeführt wird und eine zweite Wasserstoffmenge während AU2 nach Zündung und vorliegend auch nach ZOT eingeblasen wird, erfolgt gemäß Figur 3b die Einbringung der ersten und zweiten H2-Menge übergehend vor und nach Zündung über einen Einblasevorgang Aai, so dass auch von einer einzigen Einblasung mit zwischenzeitlicher Zündung gesprochen werden kann. Sowohl bei der Strategie 300 als auch bei der Strategie 350 sind die Parameter U1, Act1, 0c2, Ao. 2 je nach Drehzahl und Lasthebel frei wählbar, wobei a1 und α2 jeweils den Einblasbeginn markieren.