DE102004046951A1

DE102004046951A1 - Method for improving the efficiency of direct fuel injection IC engine by a two stage burn with a rich mixture followed by a lean mixture

Info

Publication number: DE102004046951A1
Application number: DE102004046951A
Authority: DE
Inventors: Peter Wolfgang Dr. Manz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

A method for improving the efficiency of a direct fuel injection IC engine has an initial burn with a rich mixture followed by a second burn with a lean mixture to burn any residual fuel. The initial burn has a lambda ratio of less than 0.7, preferably about 0.5 while the second burn has a lambda ratio of more than 1.3. The second burn has air added prior to the burn or during the burn and prepares the cylinder for the next fuel injection pulse. The two stage burn reduces the nitrous oxide content in the exhaust gasses and can use a stepped piston.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines direkteinspritzenden Ottomotors, wobei in einem Brennraum wenigstens eines Zylinders der Brennkraftmaschine ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in wenigstens zwei in einem Arbeitzyklus der Brennkraftmaschine voneinander getrennten Verbrennungsprozessen verbrannt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a direct injection gasoline engine, wherein in a combustion chamber at least one cylinder of the internal combustion engine, an air-fuel mixture in at least two in a working cycle of the internal combustion engine is burned separate combustion processes, according to the preamble of claim 1

Aus der DT 23 58 894 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt bei der in einem Arbeitzyklus mehrere Verbrennungstakte hintereinander erfolgen, bevor in einem abschließenden Takt das Abgas endgültig aus dem Brennraum ausgeschoben wird. Nach einem ersten Verbrennungstakt wird die in Verbrennung befindliche Zylinderfüllungen erneut verdichtet und von einer Zündkerze werden gegebenenfalls nochmals die restlichen brennbaren Bestandteile der Zylinderfüllungen gezündet. Dies soll den Schadstoffanteil der Abgase senken und den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessern.Out the DT 23 58 894 A1 discloses an internal combustion engine is known in the in a work cycle several combustion cycles take place in succession, before in a final Tact the exhaust final is pushed out of the combustion chamber. After a first combustion cycle the cylinder fillings in combustion are recompressed and from a spark plug if necessary, the remaining combustible components the cylinder fillings ignited. This should reduce the pollutant content of the exhaust gases and the efficiency improve the internal combustion engine.

Aus der DE 41 37 705 A1 ist ein Stufenkolben für eine Brennkraftmaschine bekannt, welcher einen Brennraum in einem Zylinder der Brennkraftmaschine in zwei voneinander getrennte Brennkammern trennt.From the DE 41 37 705 A1 a stepped piston for an internal combustion engine is known, which separates a combustion chamber in a cylinder of the internal combustion engine into two separate combustion chambers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass Verfahren der o.g. Art bezüglich Abgasemissionen und Abgasnachbehandlung zu verbessern.Of the Invention is based on the object that method of o.g. kind in terms of Improve exhaust emissions and exhaust aftertreatment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.These The object is achieved by a Method of o.g. Type having the features characterized in claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the other claims described.

Dazu ist es bei einem Verfahren der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass in wenigstens einem ersten Verbrennungsprozess das Luft-Kraftstoff-Gemisch vor der Verbrennung von einem stöchiometrischen Verhältnis (λ = 1) abweichend mit Kraftstoffüberschuss (fett) gebildet wird und dass in wenigstens einem nachfolgenden zweiten Verbrennungsprozess durch Zuführung von Luft das von dem ersten Verbrennungsprozess im Brennraum verbleibende Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch von einem stöchiometrischen Verhältnis abweichend mit Luftüberschuss (mager) gebildet wird.To is it in a procedure of o.g. Art provided according to the invention, that in at least a first combustion process, the air-fuel mixture before burning of a stoichiometric relationship (λ = 1) different with excess fuel (fat) is formed and that in at least one subsequent second combustion process by supplying air from that of the first Combustion process in the combustion chamber remaining air-fuel-exhaust gas mixture from a stoichiometric relationship deviating with excess air (lean) is formed.

Dies hat den Vorteil, dass eine NOx-Bildung im Brennraum vermieden ist und dadurch eine Abgasnachbehandlung für diese Schadstoffkomponente reduziert werden kann bzw. überflüssig wird. Die Abgasnachbehandlung von anderen Schadstoffkomponenten kann dann in einem thermischen Reaktor durchgeführt werden, der nicht in dem für die NOx-Nachbehandlung erforderlichen engen Lambda-Fenster betrieben werden muss. Bei Motoren mit Benzindirekteinspritzung kann dementsprechend der NOx-Speicherkatalysator vollständig entfallen. Durch die dadurch ebenfalls entfallenden Regenerationsphasen ergibt sich ein dementsprechender Verbrauchsvorteil, d.h. eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches.This has the advantage that NOx formation in the combustion chamber is avoided and thereby an exhaust aftertreatment for this pollutant component can be reduced or becomes unnecessary. The exhaust aftertreatment of other pollutant components can then be carried out in a thermal reactor, not in the for NOx aftertreatment required narrow lambda window must be operated. For engines with direct gasoline injection can accordingly the NOx storage catalyst Completely omitted. Due to the fact also attributable regeneration phases there is a corresponding consumption advantage, i. a reduction of fuel consumption.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung folgen abwechselnd ein erster Verbrennungsprozess und ein zweiter Verbrennungsprozess in einem Arbeitzyklus der Brennkraftmaschine aufeinander, wobei bei jedem dem zweiten Verbrennungsprozess nachfolgenden ersten Verbrennungsprozess Kraftstoff zugeführt wird, so dass das von dem zweiten Verbrennungsprozess im Brennraum verbleibende Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch vom stöchiometrischen Verhältnis abweichend mit Kraftstoffüberschuss (fett) gebildet wird.In a preferred embodiment The invention is followed alternately by a first combustion process and a second combustion process in a working cycle of the internal combustion engine each other, each subsequent to the second combustion process fuel is supplied to the first combustion process, so that of the second combustion process in the combustion chamber remaining air-fuel-exhaust gas mixture from stoichiometric relationship different with excess fuel (fat) is formed.

Zweckmäßigerweise wird in dem ersten Verbrennungsprozess ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ-Wert) von kleiner 0,7, insbesondere von 0,5, eingestellt.Conveniently, In the first combustion process, an air-fuel ratio (λ value) of less than 0.7, in particular 0.5.

Zweckmäßigerweise wird in dem zweiten Verbrennungsprozess ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ-Wert) von größer 1,3 eingestellt.Conveniently, In the second combustion process, an air-fuel ratio (λ value) of greater than 1.3 set.

Beispielsweise wird in dem zweiten Verbrennungsprozess die Zuführung von Luft vor und/oder während der Verbrennung durchgeführt, wobei in dem zweiten Verbrennungsprozess das Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch neu gezündet wird.For example In the second combustion process, the supply of air before and / or during the Combustion carried out, wherein in the second combustion process, the air-fuel-exhaust mixture re-ignited becomes.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der erste Verbrennungsprozess in einer ersten Brennkammer des Zylinders der Brennkraftmaschine und der zweite Verbrennungsprozess in einer von der ersten Brennkammer getrennten zweiten Brennkammer des Zylinders der Brennkraftmaschine durchgeführt, wobei nach dem ersten Verbrennungsprozess und vor dem zweiten Verbrennungsprozess das nach dem ersten Verbrennungsprozess in dem ersten Brennraum verbleibende Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch von dem ersten Brennraum in den zweiten Brennraum gefördert wird. Hierbei weist entweder der erste Brennraum oder der zweite Brennraum ein größeres Volumen auf.In a particularly preferred embodiment is the first combustion process in a first combustion chamber of the Cylinder of the internal combustion engine and the second combustion process in a separate from the first combustion chamber second combustion chamber performed the cylinder of the internal combustion engine, wherein after the first Combustion process and before the second combustion process the after the first combustion process in the first combustion chamber remaining air-fuel-exhaust gas mixture is conveyed from the first combustion chamber in the second combustion chamber. in this connection has either the first combustion chamber or the second combustion chamber larger volume on.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform werden der erste Verbrennungsprozess und der zweite Verbrennungsprozess in ein und derselben Brennkammer durchgeführt. Hierbei wir beispielsweise ein Arbeitzyklus der Brennkraftmaschine mit einem ersten Verbrennungsprozess und einen zweiten Verbrennungsprozess über einen Kurbelwinkel von 1440 Grad durchgeführt.In an alternative preferred embodiment, the first Combustion process and the second combustion process in and the same combustion chamber performed. Here, for example, we have a working cycle of the internal combustion engine a first combustion process and a second combustion process via a Crank angle of 1440 degrees performed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt inThe The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These shows in

1 eine schematische Veranschaulichung einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a schematic illustration of a first preferred embodiment of the method according to the invention,

2 eine schematische Veranschaulichung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und 2 a schematic illustration of a second preferred embodiment of the method according to the invention and

3 eine schematische Veranschaulichung einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a schematic illustration of a third preferred embodiment of the method according to the invention.

1 veranschaulicht eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Stufenkolben 10, welcher mit einem Kurbeltrieb 11 verbunden ist sowie einen Brennraum eines Zylinders 12 einer ansonsten nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine in eine erste Brennkammer 14 und eine davon getrennte sowie im Volumen bzgl. der ersten Brennkammer 14 größere zweite Brennkammer 16 unterteilt. Bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß 1 erfolgt ein erster Verbrennungsprozess mit fettem Luft-Kraftstoff-Gemisch, d. h. mit einem von einem stöchiometrischen Verhältnis (λ = 1) abweichenden Kraftstoffüberschuss (λ < 1), in der ersten Brennkammer 14. Hierzu wird zuvor Luft in die erste Brennkammer 14 angesaugten, wie mit Pfeil 18 angedeutet. Nach dem ersten Verbrennungsprozess wird das verbleibende Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch von der ersten Brennkammer 14 in die zweite Brennkammer 16 gefördert, wie mit Pfeilen 20 angedeutet. In die zweite Brennkammer 16 wird vor und/oder während und/oder nach dem Verschieben des Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch von der ersten Brennkammer 14 in die zweite Brennkammer 16 zusätzlich Luft angesaugten, wie mit Pfeil 22 angedeutet. Hierdurch wird ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch in der zweiten Brennkammer 16 ausgebildet, d. h. mit einem von einem stöchiometrische Verhältnis (λ = 1) abweichenden Luftüberschuss (λ > 1). Anschließend erfolgt in der zweiten Brennkammer 16 ein zweiter Verbrennungsprozess mit dem aus dem ersten Verbrennungsprozess verbleibenden Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch und der zusätzlichen Luft 22. Danach wird das verbleibende Abgas aus der zweiten Brennkammer 16 ausgeschoben, wie mit Pfeil 23 angedeutet. 1 illustrates a first preferred embodiment of the method according to the invention with a stepped piston 10 , which with a crank mechanism 11 is connected and a combustion chamber of a cylinder 12 an otherwise not shown internal combustion engine in a first combustion chamber 14 and one of them separate and in volume with respect to the first combustion chamber 14 larger second combustion chamber 16 divided. In the first embodiment of the method according to 1 a first combustion process takes place with a rich air-fuel mixture, ie with a fuel surplus (λ <1) deviating from a stoichiometric ratio (λ = 1), in the first combustion chamber 14 , For this purpose, air is first in the first combustion chamber 14 sucked in, as with arrow 18 indicated. After the first combustion process, the remaining air-fuel-exhaust mixture from the first combustion chamber 14 in the second combustion chamber 16 promoted, as with arrows 20 indicated. In the second combustion chamber 16 is before and / or during and / or after shifting the air-fuel-exhaust mixture from the first combustion chamber 14 in the second combustion chamber 16 additionally aspirated air, as with arrow 22 indicated. As a result, a lean air-fuel mixture in the second combustion chamber 16 formed, ie with a stoichiometric ratio (λ = 1) deviating excess air (λ> 1). Subsequently, in the second combustion chamber 16 a second combustion process with the remaining from the first combustion process air-fuel-exhaust gas mixture and the additional air 22 , Thereafter, the remaining exhaust gas from the second combustion chamber 16 pushed out, as with arrow 23 indicated.

Bei diesem Konzept wird die fette Verbrennung (erster Verbrennungsprozess) in die erste Brennkammer 14 gelegt und das sich daraus ergebende "fette Abgas" wird in die zweite, ringförmige Brennkammer 16 geschoben. Hierbei ist die zweite Brennkammer 16 größer als die erste Brennkammer 14, wodurch die notwendige Luftzuführung 22 für den zweiten Verbrennungsprozess auf niedrigem Druckniveau durchgeführt werden kann.In this concept, the rich combustion (first combustion process) in the first combustion chamber 14 placed and the resulting "rich exhaust" is in the second, annular combustion chamber 16 pushed. Here is the second combustion chamber 16 larger than the first combustion chamber 14 , whereby the necessary air supply 22 can be performed for the second combustion process at a low pressure level.

2 veranschaulicht eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei gleiche Bezugszeichen funktionsgleiche Teile bezeichnen, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 1 erfolgt bei dieser zweiten Ausführungsform der erste Verbrennungsprozess mit fetter Verbrennung (λ < 1) in der zweiten Brennkammer 16, nachdem in diese zur Bildung des gewünschten Luft-Kraftstoff-Gemisches Luft 22 angesaugten wurde. Danach wird das nach dem ersten Verbrennungsprozess verbleibende Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch aus der zweiten Brennkammer 16 in die erste Brennkammer 14 geschoben, wie mit Pfeilen 20 angedeutet. Vor und/oder während und/oder nach dem Verschieben des verbleibenden Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisches aus der zweiten Brennkammer 16 in die erste Brennkammer 14 wird in die erste Brennkammer 14 zusätzliche Luft 18 angesaugt. Hierdurch wird vor dem zweiten Verbrennungsprozess in der ersten Brennkammer 14 ein mageres Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch (λ > 1) gebildet, d.h. mit von einem stöchiometrischen Verhältnis (λ = 1) abweichenden Luftüberschuss, welches im zweiten Verbrennungsprozess zu einer mageren Verbrennung führt. Nach dem zweiten Verbrennungsprozess der das verbleibende Abgas aus der ersten Brennkammer 14 aus geschoben (Pfeil 23). 2 illustrates a second preferred embodiment of the inventive method, wherein like reference numerals denote functionally identical parts, so that for explanation thereof to the above description of 1 is referenced. Unlike the first embodiment according to 1 For example, in this second embodiment, the first rich-combustion process (λ <1) occurs in the second combustion chamber 16 after having air in it to form the desired air-fuel mixture 22 was sucked. Thereafter, the remaining after the first combustion process air-fuel-exhaust gas mixture from the second combustion chamber 16 in the first combustion chamber 14 pushed, as if with arrows 20 indicated. Before and / or during and / or after shifting the remaining air-fuel-exhaust mixture from the second combustion chamber 16 in the first combustion chamber 14 gets into the first combustion chamber 14 additional air 18 sucked. This is before the second combustion process in the first combustion chamber 14 a lean air-fuel-exhaust mixture (λ> 1) is formed, ie with a stoichiometric ratio (λ = 1) deviating excess air, which leads to a lean combustion in the second combustion process. After the second combustion process, the remaining exhaust gas from the first combustion chamber 14 pushed out (arrow 23 ).

Bei diesem Konzept erfolgt die fette Verbrennung (erster Verbrennungsprozess) in der zweiten Brennkammer 16 und anschließend wird das "fette Abgas" in die erste Brennkammer 14 für die magere Verbrennung (zweiter Verbrennungsprozess) geschoben. Da hier der zweite Verbrennungsprozess in der prinzipbedingt kleineren ersten Brennkammer 14 erfolgt, muss die zusätzliche Frischluftzufuhr 18 vor bzw. während des zweiten Verbrennungsprozesses bei einem höheren Druckniveau erfolgen, beispielsweise mittels eines Kompressors. Es ergibt sich jedoch der Vorteil, dass es aufgrund des vorliegenden hohen Druck- und Temperaturniveaus möglich ist, dass vorteilhafte Prinzip der Selbstzündung ohne Mehraufwand zu verwirklichen.In this concept, the rich combustion (first combustion process) takes place in the second combustion chamber 16 and then the "rich exhaust" into the first combustion chamber 14 pushed for lean combustion (second combustion process). Since here the second combustion process in the principle smaller first combustion chamber 14 takes place, the additional fresh air supply 18 occur before or during the second combustion process at a higher pressure level, for example by means of a compressor. However, there is the advantage that it is possible because of the present high pressure and temperature levels that realize advantageous principle of auto-ignition without additional effort.

Bei beiden zuvor beschriebenen Varianten mit Stufenkolben erstreckt sich ein Arbeitzyklus bzw. ein Arbeitsprozess, d.h. vom Ansaugen von Luft zur ersten Gemischbildung für den ersten Verbrennungsprozess bis zum abschließenden ausstoßen des Abgases nach dem zweiten Verbrennungsprozess, wie üblich über 720° Kurbelwelle. Außerdem muss ein oberer Teil 24 des Stufenkolbens 10 entweder durch eine geeignete Vorrichtung geschmiert werden oder wird aus einem Werkstoff ohne Schmierungsbedarf gefertigt, beispielsweise aus Keramik. Die Verbindung für den Ladungsaustausch zwischen den beiden Brennkammern 14 und 16 kann entweder aus typischen Steuerelementen oder aber, wie beim 2-Taktmotor, in Form von Überströmkanälen dargestellt werden. Zweckmäßigerweise werden diese Kanäle wärmeisoliert, um Prozessverluste so gering wie möglich zu halten. Die Gemischbildung des Luft-Kraftstoff-Gemisches kann sowohl als innere als auch als äußere Gemischbildung ausgeführt sein.In both variants with stepped piston described above extends a working cycle, ie from the intake of air to the first mixture formation for the first combustion process to the final expulsion of the exhaust gas after the second combustion process, as usual over 720 ° crankshaft. In addition, an upper part 24 of the stepped piston 10 are either lubricated by a suitable device or is made of a material without lubrication requirements, such as ceramic. The connection for the charge exchange between the two combustion chambers 14 and 16 can either be from typical controls or as in the case of 2-stroke engine, are shown in the form of overflow. Conveniently, these channels are thermally insulated to keep process losses as low as possible. The mixture formation of the air-fuel mixture can be carried out both as internal and as external mixture formation.

3 veranschaulicht schematisch eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem "Ein-Brennraum-Konzept", d.h. sowohl der erste Verbrennungsprozess mit der fetten Verbrennung (λ < 1) als auch der zweite Verbrennungsprozess mit der mageren Verbrennung (λ > 1) erfolgt in ein und demselben Brennraum des Zylinders 12 der Brennkraftmaschine. Hierbei sind zwei unabhängige Nockenwellen oder andere Steuereinheiten notwendig, um das/die Einlassventile mit halber Motordrehzahl und das/die Auslassventile mit einem Viertel der Motordrehzahl anzusteuern. 3 schematically illustrates a third preferred embodiment of the method according to the invention with a "one-combustion concept", ie both the first combustion process with the rich combustion (λ <1) and the second combustion process with the lean combustion (λ> 1) takes place in a and the same combustion chamber of the cylinder 12 the internal combustion engine. This requires two independent camshafts or other control units to control the intake valve (s) at half the engine speed and the exhaust valve (s) at a quarter of the engine speed.

In 3 ist in der Art eines Steuerdiagramms auf einer horizontalen Achse 26 ein Kurbelwinkel in °KW aufgetragen. Bei 28 erfolgt ein Einlass von Frischgas in den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine. Bei 30 erfolgt eine Kompression des Luft-Kraftstoff-Gemisches und der erste Verbrennungsprozess mit fetter Verbrennung und Expansion. Bei 32 wird in den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine nach dem ersten Verbrennungsprozess zusätzlich Luft angesaugten, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Abgas-Gemisch zu bilden. Bei 34 erfolgt eine Kompression und der zweite Verbrennungsprozess mit magerer Verbrennung. Bei 36 wird das nach dem zweiten Verbrennungsprozess im Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zurückbleibende Abgas aus den Brennraum ausgeschoben bzw. ausgelassen. Bei dieser alternativen Ausführungsform erstreckt sich der Arbeitzyklus bzw. der Arbeitsprozess in einem Zylinder der Brennkraftmaschine vom Ansaugen von Frischluft bis zum endgültigen Ausstoß von Abgas aus dem Zylinder über 1440°KW. Ein besonderer Vorteil dieser alternativen Ausführungsform ist darin zu sehen, dass dieses Konzept in einem konventionellen Motor verwirklicht werden kann. In dem jetzt doppelt so langen Arbeitsspiel (0°KW bis 1440°KW) sind zwei Verbrennungen bzw. Verbrennungsprozesse vorgesehen und die zweite Frischluftzufuhr bei 32 für die magere Verbrennung (zweiter Verbrennungsprozess) muss mit erhöhtem Druckniveau erfolgen (beispielsweise mit einem Kompressor), da der Druck nach der fetten Verbrennung (erster Verbrennungsprozess) trotz der Expansion des Brennraumes durch die Kolbenbewegung noch hoch ist.In 3 is in the manner of a control diagram on a horizontal axis 26 a crank angle in ° KW applied. at 28 an inlet of fresh gas into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine takes place. at 30 A compression of the air-fuel mixture and the first combustion process with rich combustion and expansion takes place. at 32 In addition, air is sucked into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine after the first combustion process to form a lean air-fuel-off-gas mixture. at 34 There is a compression and the second combustion process with lean combustion. at 36 After the second combustion process, the exhaust gas remaining in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine is expelled or discharged from the combustion chamber. In this alternative embodiment, the working cycle in a cylinder of the engine extends from the intake of fresh air to the final exhaust of exhaust from the cylinder above 1440 ° CA. A particular advantage of this alternative embodiment is the fact that this concept can be realized in a conventional engine. In the twice as long working cycle (0 ° CA to 1440 ° CA), two burns or combustion processes are provided and the second fresh air supply is included 32 for the lean combustion (second combustion process) must be done with increased pressure level (for example, with a compressor), since the pressure after the rich combustion (first combustion process) is still high despite the expansion of the combustion chamber by the piston movement.

Claims

Method for operating an internal combustion engine, in particular a direct injection gasoline engine, wherein in a combustion chamber of at least one cylinder of the internal combustion engine, an air-fuel mixture is burned in at least two separate combustion processes in a combustion engine of the internal combustion engine, characterized in that in at least one first combustion process Air-fuel mixture is formed prior to combustion of a stoichiometric ratio (λ = 1) deviating with excess fuel (rich) and that in at least one subsequent second combustion process by supplying air, the remaining of the first combustion process in the combustion chamber air-fuel exhaust Mixture of a stoichiometric ratio other than excess air (lean) is formed.

Method according to claim 1, characterized in that that alternately a first combustion process and a second Combustion process in a working cycle of the internal combustion engine follow each other, each at the second combustion process fuel is supplied to the following first combustion process, so that the remaining of the second combustion process in the combustion chamber Air-fuel-exhaust gas mixture deviating from the stoichiometric ratio with fuel surplus (fat) is formed.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the first combustion process, an air-fuel ratio (λ value) of smaller than 0.7, in particular 0.5.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the second combustion process an air-fuel ratio (Λ value) from greater than 1.3 is set.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the second combustion process the feeder of air before and / or during carried out the combustion becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the second combustion process the air-fuel-exhaust mixture re-ignited becomes.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first combustion process is carried out in a first combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine and the second combustion process in a second combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine separate from the first combustion chamber, wherein after the first combustion process and before the second combustion process the after the first combustion process in the first combustion chamber remaining air-fuel-exhaust mixture is conveyed from the first combustion chamber into the second combustion chamber.

Method according to claim 7, characterized in that that the first combustion process in the first combustion chamber with larger volumes as the second combustion process is performed in the second combustion chamber.

Method according to claim 7, characterized in that that the first combustion process in the first combustion chamber with smaller Volume as the second combustion process in the second combustion chamber carried out becomes.

Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the first combustion process and the second combustion process can be performed in one and the same combustion chamber.

Method according to claim 10, characterized in that that a working cycle of the internal combustion engine with a first combustion process and a second combustion process over a crank angle of 1440 degrees becomes.