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DE102008004078A1 - Test method for ignition fluid injectors - Google Patents

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DE102008004078A1
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fuel
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DE102008004078A
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German (de)
Inventor
Nicolaus Böckhoff
Axel Hanenkamp
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Everllence SE
Original Assignee
MAN Diesel SE
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren, bei dem während einer Betriebsphase gleicher Last die Einspritzdauer des Zündfluid-Injektors variiert wird. Dadurch gelangt mehr oder weniger Zündfluid in den Brennraum eines Zylinders, wodurch die Abgastemperatur des betreffenden Zylinders steigt oder fällt. Dies ermöglicht es, nicht ordnungsgemäß funktionierende Zündfluid-Injektoren während eines Flüssigkraftstoffbetriebs zu erkennen.The invention relates to a test method for ignition fluid injectors, in which the injection duration of the ignition fluid injector is varied during an operating phase of the same load. As a result, more or less ignition fluid passes into the combustion chamber of a cylinder, whereby the exhaust gas temperature of the cylinder in question rises or falls. This makes it possible to detect improperly functioning ignition fluid injectors during liquid fuel operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors mit Zuführeinrichtungen zur wahlweisen Zufuhr von flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen in einen Brennraum, mindestens einem Zündfluid-Injektor für die Zufuhr von Zündfluid sowie einer Messeinrichtung zum Erfassen einer Abgastemperatur und einer Auswerteeinrichtung zum Auswerten der von der Messeinrichtung erfassten Abgastemperatur.The The invention relates to a test method for ignition fluid injectors a multi-fuel engine with feeders for optional supply of liquid and gaseous Fuels in a combustion chamber, at least one Zündfluid injector for the Supply of ignition fluid and a measuring device for detecting an exhaust gas temperature and an evaluation device for evaluating the of the measuring device detected exhaust gas temperature.

Beim Betrieb eines Mehrstoffmotors im Gasbetrieb wird ein in der Regel mageres Gas-Luft-Gemisch im Brennraum durch die Zündenergie einer geringen Menge eines Zündfluids gezündet. Dieses Zündfluid wird durch ein geeignetes Zuführsystem mittels eines Zündfluid-Injektors beispielsweise kurz vor dem oberen Totpunkt eines Kolbens einer Hubkolbenmaschine in den Brennraum eingebracht.At the Operation of a multi-fuel engine in gas mode is usually one lean gas-air mixture in the combustion chamber due to the ignition energy a small amount of ignition fluid ignited. This ignition fluid is by a suitable delivery system means a Zündfluid injector for example, just before the top dead center of a piston Reciprocating engine introduced into the combustion chamber.

Bekannte Systeme zur Zufuhr eines Zündfluids mittels eines Injektors in den Brennraum einer Hubkolbenmaschine ermöglichen einen nahezu beliebig gestaltbaren Einspritzvorgang. So sind Einspritzbeginn und Einspritzende sowie der Volumenstrom des Zündfluids durch den Injektor frei wählbar. Ferner sind Mehrstoffmotoren zumeist mit elektronischen Motorsteuerungen ausgestattet, welche laufend Betriebsdaten des Motors, wie die Temperaturen von Betriebsstoffen und Abgas, Leistungswerte, Verbrennungsparameter, Drehzahlen, Drücke oder dergleichen erfassen.Known Systems for supplying an ignition fluid by means of an injector into the combustion chamber of a reciprocating engine enable an almost arbitrarily configurable injection process. So are start of injection and end of injection as well as the volume flow of the ignition fluid through the injector freely selectable. Further Multi-fuel engines are mostly with electronic engine controls equipped, which running operating data of the engine, such as the temperatures of operating materials and exhaust gas, performance values, combustion parameters, Speeds, pressures or the like.

Beschädigungen oder ein Zusetzen der Injektoren durch Verbrennungsrückstände oder unerkannte Fehler in der Zündfluidzufuhr können zum Ausfall der Zündfluideinspritzung führen. Im Gasbetrieb führt diese zu einem Aussetzen der Verbrennung in den betroffenen Zylindern. Dies führt zum einen zu einem Leistungsabfall des Motors, und zum anderen gelangt das unverbrannte Gas-Luft-Gemisch in die Abgasanlage, wo es unter ungünstigen lokalen Randbedingungen sogar Explosionen auslösen kann. Ein Aussetzen der Verbrennung im Gasbetrieb soll daher vermieden werden. Vorteilhaft wäre es daher, schon vor dem Umschalten in den Gasbetrieb die Funktionsfähigkeit der Zündfluideinspritzung überprüfen zu können.damage or clogging of the injectors by combustion residues or unrecognized errors in the Zündfluidzufuhr can to the failure of Zündfluideinspritzung to lead. In gas mode leads this to a suspension of combustion in the affected cylinders. this leads to on the one hand to a power loss of the engine, and on the other passes the unburned gas-air mixture into the exhaust system, where it is under unfavorable local conditions even trigger explosions can. A suspension of combustion in gas operation should therefore be avoided become. It would be advantageous Therefore, even before switching to gas operation, the functionality to check the Zündfluideinspritzung.

Eine Prüfung von Zündfluid-Injektoren schon vor dem Umschalten eines Mehrstoffmotors auf Gasbetrieb bereits während des vorangehenden Flüssigkraftstoffbetriebs, ist bisher nicht möglich. Eine Fehlfunktion von Zündfluid-Injektoren wird bislang erst aufgrund eines Leistungsabfalls und der abnehmenden Laufruhe des Motors im Gasbetrieb bzw. aufgrund von Gasanteilen im Abgas erkannt. Die Lokalisierung beschädigter bzw. zugesetzter Zündfluid-Injektoren wird bisher in Form einer Sichtinspektion oder aufgrund der Leistungserfassung bzw. des Laufverhaltens der einzelnen Zylinder vorgenommen.A exam of ignition fluid injectors even before switching a multi-fuel engine to gas operation already while the preceding liquid fuel operation, is not possible yet. A malfunction of Zündfluid injectors is so far only due to a loss of performance and the decreasing smoothness of the engine in the gas mode or due to gas components in the exhaust gas recognized. The location of damaged or added ignition fluid injectors is currently in the form of a visual inspection or due to the performance recording or the running behavior of the individual cylinders made.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren zur Verfügung zu stellen, das eine Funktionsprüfung von Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors bereits während eines Flüssigkraftstoffbetriebs ermöglicht.The The present invention therefore has as its object a test method for ignition fluid injectors to disposal to make that a functional test of ignition fluid injectors a multi-fuel engine already during a liquid fuel operation allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by a Method according to claim 1 solved. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:

  • a) Betreiben eines Mehrstoffmotors in einem Flüssigkraftstoffbetrieb, wobei mindestens ein Zündfluid-Injektor Zündfluid in einen Brennraum eines Zylinders des Mehrstoffmotors einspritzt,
  • b) Variieren der Einspritzdauer und/oder des Einspritzvolumens eines oder mehrerer Zündfluid-Injektoren, und
  • c) Auswerten der Werte der von der Messeinrichtung während der Variation erfassten Abgastemperatur.
The method according to the invention comprises the following steps:
  • a) operating a multi-fuel engine in a liquid fuel operation, wherein at least one ignition fluid injector injects ignition fluid into a combustion chamber of a cylinder of the multi-fuel engine,
  • b) varying the injection duration and / or the injection volume of one or more ignition fluid injectors, and
  • c) evaluating the values of the exhaust gas temperature detected by the measuring device during the variation.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Mehrstoffmotoren, welche mit verschiedenen flüssigen sowie gasförmigen Kraftstoffen betrieben werden können. Als flüssige Kraftstoffe kommen dabei bevorzugt zündwillige Kraftstoffe mit einer Cetanzahl größer 30 in Betracht, welche einen Betrieb des Motors nach dem Dieselprinzip ermöglichen. Ferner eigenen sich auch flüssige Kraftstoffe mit einer geringeren Zündwilligkeit, d. h. mit einer Cetanzahl kleiner 30, für deren Zündung zusätzliche Einrichtungen wie beispielsweise Zündkerzen erforderlich sind.The inventive method is suitable for Multi-fuel engines, which with different liquid and gaseous fuels can be operated. As liquid Fuels are preferably ignitable fuels with a Cetane number greater than 30 in Considering which operation of the engine on the diesel principle enable. Furthermore, are also liquid Fuels with lower ignitability, d. H. with a Cetane number less than 30, for their ignition additional Facilities such as spark plugs are required.

Mehrstoffmotoren, die sich für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen, sind so ausgeführt, dass sie von einem Betrieb mit einem flüssigen Kraftstoff in eine Betriebsart mit einem vorzugsweise zündunwilligen, mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches bevorzugt gasförmigen Kraftstoff aufweist, umschaltbar sind. Im weiteren wird von einem gasförmigen Kraftstoff ausgegangen, wobei das Verfahren ebenfalls für Zündfluid-Injektoren zur Zündung magerer Flüssigkraftstoff-Luft-Gemische anwendbar ist. Als Verbrennungsgase für solche Mehrstoffmotoren können z. B. Erd-, Flüssig-, Holz-, Bio-, Deponie-, Grubengase oder Wasserstoff eingesetzt werden.Multifuel engines for themselves the application of the method according to the invention are suitable, are designed that they are operating from a liquid fuel into a mode of operation with a preferably ignoring, lean fuel-air mixture, which preferably is gaseous fuel has, are switchable. Furthermore, it is a gaseous fuel The method is also for Zündfluid injectors for ignition leaner Liquid fuel-air mixtures is applicable. As combustion gases for such multi-fuel engines z. B. earth, liquid, wood, Bio, landfill, mine gases or hydrogen are used.

Das im Gasbetrieb bzw. Magerbetrieb dem Brennraum zugeführte magere Gas-Luft-Gemisch enthält üblicherweise einen deutlichen Luftüberschuss, weshalb zur Fremdzündung ein Zündfluid in diesen Brennraum eingespritzt wird, dessen Zündenergie das Gas-Luft-Gemisch entzündet. Als Zündfluid wird üblicherweise ein für diesen Zweck geeigneter Flüssigkraftstoff verwendet, welcher bevorzugt auch in einem Flüssigkraftstoffbetrieb des Mehrstoffmotors eingesetzt wird.The lean gas-air mixture supplied to the combustion chamber during gas operation or lean operation usually contains a clear excess of air, which is why an ignition fluid is injected into the combustion chamber for spark ignition this combustion chamber is injected whose ignition energy ignites the gas-air mixture. The ignition fluid used is usually a suitable liquid fuel for this purpose, which is preferably used in a liquid fuel operation of the multi-fuel engine.

Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens geeigneter Mehrstoffmotor weist eine erste Zuführeinrichtung zur Zufuhr von flüssigen Kraftstoff in einen ersten Brennraum auf. Ein Zylinder des Mehrstoffmotors kann dabei einen oder mehrere Brennräume aufweisen. Als erster Brennraum ist im folgenden der Hauptbrennraum eines Zylinders bezeichnet. Die Zuführeinrichtung kann auch für die Zufuhr von mehreren verschiedenen flüssigen Kraftstoffen geeignet sein. Die erste Zuführeinrichtung weist bevorzugt eine Pumpeinrichtung, Kraftstoffleitungen und entweder eine Einspritzeinrichtung, die den Kraftstoff direkt in den Brennraum des Mehrstoffmotors einbringt, oder Einrichtungen zur Bildung und Zufuhr eines Kraftstoffluftgemisches auf, welche den flüssigen Kraftstoff erst nach der Gemischbildung in den Brennraum einbringt.One to carry out the test method according to the invention suitable multi-fuel motor has a first feeding device for the supply of liquid fuel in a first combustion chamber. A cylinder of the multi-fuel engine can have one or more combustion chambers. As the first combustion chamber is referred to below the main combustion chamber of a cylinder. The feeder can also for the supply of several different liquid fuels suitable be. The first feeder preferably has a pumping device, fuel lines and either an injector that injects the fuel directly into the combustion chamber of the multi-fuel engine, or facilities for education and Supplying a fuel air mixture, which is the liquid fuel only after the mixture formation in the combustion chamber brings.

Weiter weist ein derartiger Mehrstoffmotor eine zweite Zuführeinrichtung zur Zufuhr von gasförmigen Kraftstoff in einen Brennraum des Motors auf, welche bevorzugt so ausgebildet ist, dass die Bildung eines vorzugsweise mageren Gas-Luft-Gemisches bereits vor der Zufuhr in den Brennraum erfolgt.Further such a multi-fuel engine has a second feeder for the supply of gaseous Fuel in a combustion chamber of the engine, which is preferably so is formed that the formation of a preferably lean gas-air mixture already before being fed into the combustion chamber.

Der Mehrstoffmotor weist ferner eine dritte Zuführeinrichtung für die Zufuhr eines Zündfluids in einen Brennraum des Motors auf. Die dritte Zuführeinrichtung weist bevorzugt für jeden der Zylinder des Mehrstoffmotors einen oder mehrere Zündfluid-Injektoren auf. Dabei kann ein Zündfluid-Injektor so angeordnet sein, dass das Zündfluid direkt in den ersten Brennraum eines Zylinders des Mehrstoffmotors eingespritzt wird. Der Zündfluid-Injektor kann jedoch auch in einem zweiten Brennraum, beispielsweise einer sogenannten Vorkammer angeordnet sein. Das Zündfluid wird im Brennraum entweder durch Selbstzündung oder mittels einer geeigneten Zündeinrichtung gezündet. Ist der Zündfluid-Injektor in einem zweiten Brennraum des Zylinders angeordnet, so weist dieser eine oder mehrere Verbindungen zum ersten Brennraum auf, durch welche die Zündenergie vom zweiten Brennraum in den ersten Brennraum übertragen wird, um das sich dort befindliche Gas-Luft-Gemisch zu entzünden. In einem zweiten Brennraum können abhängig von der Brennraumgestaltung auch mehrere Zündfluid-Injektoren angeordnet sein, und ferner können mit dem ersten Brennraum eines Zylinders auch mehrere zweite Brennräume verbunden sein. Die Zündfluid-Injektoren führen bevorzugt sowohl im Flüssigkraftstoff- wie auch im Gasbetrieb dem Zylinder Zündfluid zu, um ein Zusetzen der Injektoren zu vermeiden. Das Verfahren eignet sich ebenfalls für Zündfluid-Injektoren, welche mit dem Injektor der ersten Zuführeinrichtung integriert ausgebildet sind und deren Einspritzung unabhängig von der Einspritzfunktion der ersten Zuführeinrichtung steuerbar ist.Of the Multi-fuel motor also has a third feed device for the supply an ignition fluid in a combustion chamber of the engine. The third feeder preferably for each of the cylinders of the multi-fuel engine has one or more ignition fluid injectors on. In this case, a Zündfluid injector be arranged so that the ignition fluid directly into the first combustion chamber of a cylinder of the multi-fuel engine is injected. The ignition fluid injector However, in a second combustion chamber, such as a be arranged so-called pre-chamber. The ignition fluid is in the combustion chamber either by auto-ignition or by means of a suitable ignition device ignited. Is the ignition fluid injector arranged in a second combustion chamber of the cylinder, it has this one or more connections to the first combustion chamber, through which the ignition energy of second combustion chamber is transferred to the first combustion chamber to the itself to ignite there located gas-air mixture. In a second combustion chamber can dependent from the combustion chamber design also arranged several Zündfluid injectors be, and further can connected to the first combustion chamber of a cylinder and a plurality of second combustion chambers be. The ignition fluid injectors lead preferred both in the liquid fuel as well as in gas operation the cylinder ignition fluid to clogging to avoid the injectors. The method is also suitable for ignition fluid injectors, which integrally formed with the injector of the first feeder are and their injection independent of the injection function the first feeder is controllable.

Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens geeignete Mehrstoffmotoren weisen ferner, bevorzugt als Teil der Motorsteuerung, eine Messeinrichtung auf, welche eine Abgastemperatur des Mehrstoffmotors erfasst. Bevorzugt erfasst diese Messeinrichtung die Abgastemperatur jedes einzelnen Zylinders des Mehrstoffmotors. Für die Durchführung des Verfahrens ist ferner eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der von der Messeinrichtung erfassten Werte für die Abgastemperatur vorgesehen. Dabei ist die Messeinrichtung sowie die Auswerteeinrichtung bevorzugt so ausgebildet, dass auch kurzzeitige Veränderungen der Abgastemperatur während des Prüfverfahrens erfass- und auswertbar sind. Vorzugsweise können Veränderungen der Abgastemperatur bereits nach wenigen Zylinderhüben bestimmt werden.For the application the test method according to the invention suitable multi-fuel engines also have, preferably as part of Motor control, a measuring device, which has an exhaust gas temperature of Multi-fuel engine recorded. Preferably, this measuring device detects the exhaust gas temperature of each cylinder of the multi-fuel engine. For the execution of the method is also an evaluation device for evaluation provided by the measuring device values for the exhaust gas temperature. In this case, the measuring device and the evaluation is preferred designed so that even short-term changes in exhaust gas temperature while of the test procedure can be detected and evaluated. Preferably, changes in the exhaust gas temperature already after a few cylinder strokes be determined.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Motor in einem Flüssigkraftstoffbetrieb gefahren. Wie bereits erwähnt sind die zu prüfenden Zündfluid-Injektoren bevorzugt auch im Flüssigkraftstoffbetrieb aktiv. Vorzugsweise wird das Prüfverfahren durchgeführt, während der Mehrstoffmotor unter Niedriglast bzw. Teillast betrieben wird, bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 25% Last. In diesem Bereich können mit dem erfindungsgemäßen Prüfverfahren besonders aussagefähige Ergebnisse erzielt werden.at the implementation the method according to the invention the engine is in a liquid fuel operation hazards. As already mentioned are the ones to be tested Zündfluid injectors preferably also in liquid fuel operation active. Preferably, the test method carried out, while the multi-fuel engine is operated under low load or partial load, preferably in a range of 5 to 25% load. In this area can with the test method according to the invention particularly meaningful Results are achieved.

Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird beim Prüfvorgang wird während einer Betriebsphase mit möglichst gleichbleibender Last die Einspritzdauer des Zündfluid-Injektors variiert. Im Falle einer verlängerten Einspritzdauer gelangt bei gleichbleibenden Volumenstrom durch den Zündfluid-Injektor mehr Zündfluid in den ersten oder, abhängig von der Motorbauart, einen zweiten Brennraum eines Zylinders, wodurch die Abgastemperatur des betreffenden Zylinders steigt.According to one execution The present invention is used in the testing process during an operating phase with as possible constant load, the injection duration of the Zündfluid injector varies. In case of a prolonged injection period passes at the same volume flow through the Zündfluid injector more ignition fluid in the first or, depending of the engine type, creating a second combustion chamber of a cylinder the exhaust gas temperature of the cylinder in question increases.

In gleicher Weise ist es möglich, die Einspritzdauer des Zündfluid-Injektors zu verkürzen, wodurch eine geringere Menge Zündfluid in den Brennraum gelangt, was zu einer Senkung der Abgastemperatur führt.In same way it is possible the injection duration of the ignition fluid injector To shorten, resulting in a smaller amount of ignition fluid enters the combustion chamber, resulting in a reduction of the exhaust gas temperature leads.

Dabei ist es möglich, den Einspritzbeginn der verlängerten Einspritzung nach vorne zu verlegen und/oder das Einspritzende nach hinten. Im umgekehrten Fall einer verkürzten Einspritzdauer kann der Einspritzbeginn nach hinten und/oder das Einspritzende nach vorne verschoben werden.there Is it possible, the start of injection of the prolonged To move injection to the front and / or the end of injection after rear. In the reverse case of a shortened injection duration, the beginning of injection moved backwards and / or the injection end to the front.

In gleicher Weise ist es möglich, das Einspritzvolumen des Zündfluids mittels einer Veränderung des Volumenstroms durch den Injektor zu variieren, um ebenfalls mehr oder weniger Zündfluid in dem Brennraum des Mehrstoffmotors in Flüssigkraftstoffbetrieb zu fördern, was ebenfalls eine Erhöhung bzw. Senkung der Abgastemperatur des Zylinders bewirkt.In same way it is possible the injection volume of the ignition fluid by means of a change the volume flow through the injector to vary as well more or less ignition fluid in the combustion chamber of the multi-fuel engine in liquid fuel mode to promote what also an increase or Reduction of the exhaust gas temperature of the cylinder causes.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Einspritzdauer des überprüften Injektors gemäß eines vorbestimmten Prüfzyklus variiert, bei dem die Einspritzung beispielsweise von einer minimalen Einspritzdauer des Zündfluid-Injektors bis zur maximalen Einspritzdauer des Zündfluid-Injektors gesteigert wird. Bei einer maximalen Einspritzdauer steigt bei funktionierendem Zündfluid-Injektor die Abgastemperatur über den Mittelwert der zugehörigen Last an, bei minimaler Einspritzdauer sinkt die Abgastemperatur unter den Mittelwert dieser Last ab.In a preferred embodiment of the method according to the invention is the injection duration of the checked injector according to one predetermined test cycle varies, for example, the injection of a minimum Injection duration of the ignition fluid injector increased to the maximum injection duration of the Zündfluid injector becomes. At a maximum injection duration increases with functioning Zündfluid injector the exhaust gas temperature over the mean of the associated Load, with minimal injection duration, the exhaust gas temperature drops below the mean of that load.

In dem Fall, dass ein Zündfluid-Injektor aufgrund einer Fehlfunktion zu viel, zu wenig oder kein Zündfluid in den Brennraum fördert, erfasst die Messeinrichtung eine zu starke, zu schwache bzw. keine Änderung der Abgastemperatur am Mehrstoffmotor. Damit kann bereits vor einer Aktivierung des Gasbetriebs eines Mehrstoffmotors die Funktionsfähigkeit der Zündfluid-Injektoren geprüft werden.In in the event that an ignition fluid injector too much, too little or no ignition fluid due to a malfunction into the combustion chamber, the measuring device detects too strong, too weak or no change the exhaust gas temperature at the multi-fuel engine. This can already be done before Activation of the gas operation of a multi - fuel engine, the functionality of the Zündfluid injectors checked become.

Sind in einem Zylinder mehrere Zündfluid-Injektoren angeordnet, so wird der Funktionstest für die einzelnen Zündfluid-Injektoren bevorzugt nacheinander durchgeführt. Vorzugsweise wird in gleicher Weise verfahren, falls mittels der am Mehrstoffmotor angeordneten Messeinrichtung nicht die Abgastemperatur einzelner Zylinder, sondern nur von einer Mehrzahl oder allen Zylindern des Mehrstoffmotors erfasst wird.are in a cylinder several ignition fluid injectors arranged, so is the functional test for the individual Zündfluid injectors preferably carried out in succession. Preferably, the procedure is the same, if by means of the multi-fuel engine arranged measuring device not the exhaust gas temperature single cylinder, but only a majority or all cylinders of the multi-fuel engine is detected.

Die Auswerteeinrichtung dient zur Auswertung der von der Messeinrichtung erfassten Abgastemperaturwerte und bevorzugt der Zuordnung der erfassten Messwerte zu den geprüften Zündfluid-Injektoren zur Lokalisierung von nicht funktionierenden Zündfluid-Injektoren. Die durch das erfindungsgemäße Prüfverfahren erhaltene Auswertungsergebnisse ermöglichen es, ein Umschalten des Mehrstoffmotors in den Gasbetrieb zu vermeiden, falls aufgrund von Zündfluid-Injektor-Ausfällen eine fehlerhafte oder gar aussetzende Verbrennung zu erwarten ist.The Evaluation device is used for the evaluation of the measuring device recorded exhaust gas temperature values and preferably the assignment of the detected Measured values for the tested Zündfluid injectors for the localization of non-functioning ignition fluid injectors. By the test method according to the invention obtained evaluation results make it possible to switch of the multi-fuel engine to avoid gas operation, if due of ignition fluid injector failures faulty or even suspending combustion is to be expected.

Durch die aufgrund des Auswertungsergebnisses erhaltene Kenntnis der nicht oder nicht ordnungsgemäß funktionierenden Zündfluid-Injektoren können ferner beispielsweise auch nur einzelne Zylinder des Mehrstoffmotors nicht mit Gas beaufschlagt werden. Falls mehrere Zündfluid-Injektoren in einem Zylinder angeordnet sind, kann die Einspritzdauer und/oder das Einspritzvolumen dieser anderen Zündfluid-Injektoren vergrößert werden. Schließlich unterstützen die Prüfergebnisse die Planung und Durchführung erforderlicher Wartungsmaßnahmen.By the knowledge of the result obtained on the basis of the result of the evaluation or not working properly Ignition fluid injectors may also be used For example, only individual cylinders of the multi-fuel engine not be acted upon with gas. If several Zündfluid injectors in one Cylinders are arranged, the injection duration and / or the injection volume these other ignition fluid injectors be enlarged. Finally, the support test results the planning and implementation required maintenance.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt:Further Advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description in conjunction with the figures. It shows:

1 einen Mehrstoffmotor, der sich für die Anwendung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens eignet, 1 a multi-fuel engine which is suitable for the application of the test method according to the invention,

2 einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Abgastemperatur eines Zylinders während eines beispielhaften Prüfzyklus im Falle eines funktionierenden Zündfluid-Injektors, und 2 an exemplary time profile of the exhaust gas temperature of a cylinder during an exemplary test cycle in the case of a functioning Zündfluid injector, and

3 den zeitlichen Verlauf der Abgastemperatur eines Zylinders während eines Prüfzyklus im Falle eines nicht funktionierenden Zündfluid-Injektors. 3 the time course of the exhaust gas temperature of a cylinder during a test cycle in the event of a malfunctioning Zündfluid injector.

In 1 sind Elemente eines Mehrbrennstoffmotors dargestellt, der sich für die Anwendung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens eignet. Dieser Motor weist einen Zylinder 2 mit einem Zylinderkopf 3 auf, welcher in bekannter Weise gestaltet ist. Im Zylinder 2 bewegt sich der Kolben 4, der von einem Pleuel 5 geführt ist.In 1 Elements of a multi-fuel engine are shown, which is suitable for the application of the test method according to the invention. This engine has a cylinder 2 with a cylinder head 3 on, which is designed in a known manner. In the cylinder 2 the piston moves 4 coming from a connecting rod 5 is guided.

Im Zylinderkopf 3 ist ein Kraftstoffinjektor 6 befestigt, durch den flüssiger Kraftstoff über eine Kraftstoffleitung 7 von einer Kraftstoffpumpe 8 direkt in einen ersten Brennraum 9 einspritzbar ist. Der Kraftstoffinjektor 6, die Kraftstoffleitung 7 sowie die Kraftstoffpumpe 8 sind Elemente einer ersten Zuführeinrichtung 10 zur Zufuhr von flüssigem Kraftstoff in den ersten Brennraum 9. In den Zylinderkopf 3 ist neben dem Kraftstoffinjektor 6 ein zweiter Brennraum 11 angeordnet, der über einen oder mehrere Verbindungskanäle 12 mit dem ersten Brennraum 9 verbunden ist (hier handelt es sich um ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, es kann auch im Brennraum 9 ein Zündfluid-Injektor 13 angeordnet sein). Im zweiten Brennraum 11 ist ein Zündfluid-Injektor 13 angeordnet, welcher über eine Zündfluid-Leitung 14 mittels einer Zündfluidpumpe 16 mit Zündfluid versorgt wird. Der Druck in der Zündfluidleitung 14 der dritten Zuführeinrichtung 15 wird mittels der Zündfluidpumpe 16 bereitgestellt.In the cylinder head 3 is a fuel injector 6 attached, through the liquid fuel via a fuel line 7 from a fuel pump 8th directly into a first combustion chamber 9 is injectable. The fuel injector 6 , the fuel line 7 as well as the fuel pump 8th are elements of a first feeder 10 for supplying liquid fuel into the first combustion chamber 9 , In the cylinder head 3 is next to the fuel injector 6 a second combustion chamber 11 arranged, via one or more connection channels 12 with the first combustion chamber 9 is connected (this is a preferred embodiment, it can also be in the combustion chamber 9 an ignition fluid injector 13 be arranged). In the second combustion chamber 11 is a spark fluid injector 13 arranged, which via an ignition fluid line 14 by means of an ignition fluid pump 16 is supplied with ignition fluid. The pressure in the ignition fluid line 14 the third feeder 15 is by means of the ignition fluid pump 16 provided.

Der Ladungswechsel des Motors folgt in bekannter Weise über die Ein- und Auslassventile (17, 18) in den ersten Brennraum 9. Das Gas-Luftgemisch wird bei dieser beispielhaften Ausführungsform außerhalb des Brennraums hergestellt. Hierbei sind Elemente der zweiten Zuführeinrichtung 19 beteiligt, zu welcher die Gemischbildungseinheit 20 sowie die Gasversorgungsleitung 21 gehören.The charge cycle of the engine follows in a known manner via the intake and exhaust valves ( 17 . 18 ) in the first combustion chamber 9 , The gas-air mixture is produced outside the combustion chamber in this exemplary embodiment. Here are elements of the second feeder 19 involved, to which the mixture forming unit 20 as well as the Gas supply line 21 belong.

Während der Durchführung eines Prüfzyklus, in welchem die Einspritzdauer und/oder das Einspritzvolumen des Zündfluids-Injektors 13 variiert wird, erfasst der mit der Auswerteeinrichtung 25 verbundene Temperatursensor 26 die Abgastemperatur des Zylinders 2 und wertet diese aus.During the execution of a test cycle in which the injection duration and / or the injection volume of the ignition fluid injector 13 is varied, the recorded with the evaluation 25 connected temperature sensor 26 the exhaust gas temperature of the cylinder 2 and evaluate these.

2 zeigt den Verlauf der Temperatur des Abgases, welches aus einem Zylinders 2 ausgestoßen wird, während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Prüfverfahrens. Das Prüfverfahren wurde hier in Form eines beispielhaften Prüfzyklus durchgeführt. Dargestellt ist der zeitliche Ablauf der Abgastemperatur eines Zylinders 2 während des Prüfverfahrens. Die Markierung „m" kennzeichnet den Mittelwert der Temperatur für die Last, mit welcher der Motor vor und während des Prüflaufs bis zum Zeitpunkt t1 betrieben wurde. Zum Zeitpunkt t1 erfolgte ein Absenken der Einspritzdauer auf einen minimalen Wert. Infolge der Absenkung stellt sich nach einer vergleichsweise kurzen Übergangszeit eine stabile Temperatur ein, welche niedriger ist, als die Temperatur des Mittelwerts „m" für die Last, mit welcher der Motor vor und während des Prüflaufs bis zum Zeitpunkt t1 betrieben wurde. Zum Zeitpunkt t2 wurde die Einspritzdauer des Zündfluids-Injektors von der minimalen Einspritzdauer auf eine maximale Einspritzdauer verlängert. Daraufhin steigt, wiederum nach einer relativ kurzen Übergangzeit die Abgastemperatur über den Mittelwert „m" an. 2 shows the course of the temperature of the exhaust gas, which consists of a cylinder 2 is discharged while performing a test method according to the invention. The test procedure was carried out here in the form of an exemplary test cycle. Shown is the timing of the exhaust gas temperature of a cylinder 2 during the test procedure. The mark "m" indicates the mean value of the temperature for the load with which the motor was operated before and during the test run until time t 1. At time t 1 , the injection duration was lowered to a minimum value after a comparatively short transition time, a stable temperature which is lower than the temperature of the mean value "m" for the load with which the engine was operated before and during the test run until time t 1 . At time t 2 , the injection duration of the ignition fluid injector has been extended from the minimum injection duration to a maximum injection duration. Thereupon, again after a relatively short transition time, the exhaust gas temperature rises above the mean value "m".

Zum Zeitpunkt t3 wird die Einspritzdauer des Zündfluid-Injektors 13 wieder auf den ursprünglichen Wert zurück gesetzt. Es stellt sich, wiederum nach einer kurzen Übergangsdauer eine Abgastemperatur im Bereich des Mittelwerts „m" des Zylinders 2 ein.At time t 3 , the injection duration of the ignition fluid injector becomes 13 set back to the original value. It turns, again after a short transition period, an exhaust gas temperature in the range of the average value "m" of the cylinder 2 one.

3 zeigt den Verlauf der Temperatur des Abgases, welches aus einem Zylinders 2 ausgestoßen wird, während der Durchführung des Prüfzyklus aus 2, wobei dieses mit einem defekten Zündfluid-Injektor 13 durchgeführt wurde. Zu Beginn der Messung hat sich ebenfalls eine Abgastemperatur eingestellt, die dem Mittelwert der Temperatur für die Last, mit welcher der Motor vor und während des Prüflaufs bis zum Zeitpunkt t1 betrieben wurde, entspricht. Weder die Verkürzung der Einspritzdauer zum Zeitpunkt t1, noch die Erhöhung der Einspritzdauer zum Zeitpunkt t2 bewirken eine Veränderung der Temperatur des Abgases des Zylinders 2. Aus diesem Prüfergebnis folgt, dass der Zündfluid-Injektor 13 defekt ist. 3 shows the course of the temperature of the exhaust gas, which consists of a cylinder 2 is ejected while performing the test cycle 2 this being with a defective ignition fluid injector 13 was carried out. At the beginning of the measurement, an exhaust gas temperature has also set, which corresponds to the mean value of the temperature for the load with which the engine was operated before and during the test run up to time t 1 . Neither the shortening of the injection duration at time t 1 , nor the increase of the injection duration at time t 2 cause a change in the temperature of the exhaust gas of the cylinder 2 , From this test result follows that the Zündfluid injector 13 is defective.

22
Zylindercylinder
33
Zylinderkopfcylinder head
44
Kolbenpiston
55
Pleuelpleuel
66
Kraftstoffinjektorfuel injector
77
KraftstoffleitungFuel line
88th
KraftstoffpumpeFuel pump
99
erster Brennraumfirst combustion chamber
1111
zweiter Brennraumsecond combustion chamber
1212
Verbindungskanäleconnecting channels
1313
Zündfluid-InjektorZündfluid injector
1414
Zündfluid-LeitungZündfluid line
1616
ZündfluidpumpeZündfluidpumpe
1717
Einlassventilintake valve
1818
Auslassventiloutlet valve
2020
GemischbildungseinheitMixture formation unit
2121
GasversorgungsleitungGas supply line
2525
Auswerteeinrichtungevaluation
2626
Temperatursensortemperature sensor

Claims (18)

Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors mit einer ersten Zuführeinrichtung (10) zur Zufuhr von flüssigen Kraftstoff in einen ersten Brennraum (9) eines Zylinders (2), einer zweiten Zuführeinrichtung (19) zur Zufuhr von gasförmigen Kraftstoff in den ersten Brennraum (9) eines Zylinders (2), einer dritten Zuführeinrichtung (15) mit mindestens einem Zündfluid-Injektor (13) für die Zufuhr von Zündfluid in den ersten Brennraum (9) oder einen mit dem ersten Brennraum (9) kommunizierenden zweiten Brennraum (11), einer Messeinrichtung (26) zum Erfassen von Abgastemperaturwerten des Mehrstoffmotors und einer Auswerteeinrichtung (25) zur Auswertung der von der Messeinrichtung (26) erfassten Abgastemperaturwerten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Betreiben des Mehrstoffmotors in einem Flüssigkraftstoffbetrieb, wobei der mindestens eine Zündfluid-Injektor (13) Zündfluid in den ersten oder zweiten Brennraum (9, 11) einspritzt, b) Variieren der Einspritzdauer und/oder des Einspritzvolumens eines oder mehrerer Zündfluid-Injektoren (13), und c) Auswerten der von der Messeinrichtung (26) während der Variation erfassten Abgastemperaturwerte.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine with a first feed device ( 10 ) for supplying liquid fuel into a first combustion chamber ( 9 ) of a cylinder ( 2 ), a second feeder ( 19 ) for supplying gaseous fuel into the first combustion chamber ( 9 ) of a cylinder ( 2 ), a third feeder ( 15 ) with at least one ignition fluid injector ( 13 ) for the supply of ignition fluid into the first combustion chamber ( 9 ) or one with the first combustion chamber ( 9 ) communicating second combustion chamber ( 11 ), a measuring device ( 26 ) for detecting exhaust gas temperature values of the multi-fuel engine and an evaluation device ( 25 ) for the evaluation of the measuring equipment ( 26 ), the method comprising the steps of: a) operating the multi-fuel engine in a liquid fuel operation, wherein the at least one ignition fluid injector ( 13 ) Ignition fluid in the first or second combustion chamber ( 9 . 11 ), b) varying the duration of injection and / or the injection volume of one or more ignition fluid injectors ( 13 ), and c) the evaluation of the measuring equipment ( 26 ) during the variation detected exhaust gas temperature values. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrstoffmotor während der Durchführung des Prüfverfahrens in einem Niedriglast- bzw. Teillastbereich betrieben wird.test methods for ignition fluid injectors A multi-fuel engine according to claim 1, characterized in that the multi-fuel engine during the implementation of the test procedure operated in a low load or partial load range. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrstoffmotor in einem Bereich von 5 bis 25% der Nennlast betrieben wird.Test method for ignition fluid injectors of a Multi-fuel engine according to claim 2, characterized in that the multi-fuel engine is operated in a range of 5 to 25% of the rated load. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrstoffmotor im Flüssigkraftstoffbetrieb nach dem Diesel-Verfahren arbeitet.test methods for ignition fluid injectors a multi-fuel engine according to any one of the preceding claims characterized in that the multi-fuel engine in liquid fuel operation after the diesel process works. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftstoff im Flüssigkraftstoffbetrieb Diesel verwendet wird.test methods for ignition fluid injectors a multi-fuel engine according to any one of the preceding claims characterized in that as a fuel in liquid fuel diesel is used. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftstoff für den Flüssigkraftstoffbetrieb als Zündfluid für einen Gasbetrieb verwendet wird.test methods for ignition fluid injectors a multi-fuel engine according to any one of the preceding claims characterized in that a fuel for the liquid fuel operation as ignition fluid for one Gas operation is used. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Brennraum (11) als Vorkammer des ersten Brennraums (9) ausgebildet ist und mit diesem verbunden ist.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second combustion chamber ( 11 ) as antechamber of the first combustion chamber ( 9 ) is formed and connected thereto. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Zündfluid-Injektor (13) der dritten Zuführeinrichtung zur Zufuhr von Zündfluid in den ersten Brennraum (9) integral mit dem Injektor (6) der ersten Zuführeinrichtung ausgebildet ist.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to one of the preceding claims, characterized in that the ignition fluid injector ( 13 ) of the third supply device for supplying ignition fluid into the first combustion chamber ( 9 ) integral with the injector ( 6 ) of the first feeder is formed. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (26) die Abgastemperaturwerte einzelner Zylinder des Mehrstoffmotors erfasst.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 26 ) records the exhaust gas temperature values of individual cylinders of the multi-fuel engine. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (26) Veränderungen der Abgastemperatur bereits nach wenigen Zylinderhüben erfasst.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 26 ) Changes in the exhaust gas temperature recorded after only a few cylinder strokes. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Einspritzdauer verlängert wird, so dass mehr Zündfluid in den Brennraum (9, 11) gelangt.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that in step b) the injection duration is extended, so that more ignition fluid into the combustion chamber ( 9 . 11 ). Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzbeginn nach vorne und/oder das Einspritzende nach hinten verschoben ist.test methods for ignition fluid injectors A multi-fuel engine according to claim 11, characterized in that the start of injection to the front and / or the end of the injection to the rear is moved. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Einspritzdauer verkürzt wird, so dass weniger Zündfluid in den Brennraum (9, 11) gelangt.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that in step b) the injection duration is shortened, so that less ignition fluid into the combustion chamber ( 9 . 11 ). Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzbeginn nach hinten und/oder das Einspritzende nach vorne verschoben ist.test methods for ignition fluid injectors A multi-fuel engine according to claim 13, characterized in that the start of injection to the rear and / or the end of injection after is moved forward. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdauer eines Zündfluid-Injektors (13) gemäß eines vorbestimmten Prüfzyklus variiert wird.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection duration of a Zündfluid injector ( 13 ) is varied according to a predetermined test cycle. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Menge des eingespritzten Zündfluids mittels einer Veränderung des Volumenstroms durch den Zündfluid-Injektor (13) variiert wird, so dass mehr oder weniger Zündfluid in den Brennraum (9, 11) gelangt.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that in step b) the amount of the injected ignition fluid by means of a change in the volume flow through the Zündfluid injector ( 13 ) is varied, so that more or less ignition fluid into the combustion chamber ( 9 . 11 ). Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom eines Zündfluid-Injektors (13) gemäß eines vorbestimmten Prüfzyklus variiert wird.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to claim 16, characterized in that the volume flow of a Zündfluid injector ( 13 ) is varied according to a predetermined test cycle. Prüfverfahren für Zündfluid-Injektoren eines Mehrstoffmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zündfluid-Injektoren (13) nacheinander geprüft werden.Test method for ignition fluid injectors of a multi-fuel engine according to one of the preceding claims, characterized in that the individual ignition fluid injectors ( 13 ) are checked one after the other.
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