尤其是机动车的内燃机的运行方法与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分和根据权利要求2的前序部分的尤其是机动车的内燃机的运行方法。
背景技术:
2.这种用于运行尤其是机动车的内燃机的方法例如由ep 3 077 647 b1公开了。在该方法中,内燃机具有至少一个气缸和至少一个可平移运动地容置于气缸内的活塞。该至少一个气缸被分配有至少一个排气门和至少一个进气门。内燃机还具有设计为曲轴的从动轴,内燃机通过从动轴能提供扭矩以便尤其驱动机动车。此外,内燃机包括至少一个可被曲轴驱动的带有至少一个用于作动至少一个进气门的进气凸轮的进气凸轮轴。内燃机还包括至少一个可被曲轴驱动的带有用于作动至少一个排气门的至少一个排气凸轮和至少一个减压凸角的排气凸轮轴。在该方法中,内燃机首先在第一工作状态中运行。在第一工作状态中,内燃机按燃烧运行或点火运行的方式工作。在此,出现内燃机的不同于第一工作状态的第二工作状态,做法是该至少一个排气凸轮轴相比于第一工作状态相对于曲轴以一个值被调至提前。在此,该至少一个排气门借助排气凸轮轴的排气凸轮和至少一个减压凸角被作动,随后在第二工作状态中该至少一个气缸担负减压制动器的功能,即,以减压制动器的形式运行。在此,在至少一个气缸内在内燃机的各自工作循环中将气缸的至少一个第一填充物或第一气缸填充物进行压缩,接着借助至少一个排气门的减压行程在上换气死点区域中、尤其是以早就已知的减压制动器的形式减压。第一填充物经由借助排气凸轮被打开的排气门进入气缸。
技术实现要素:
3.本发明的任务是如此改进前言所述类型的方法,即,可以实现内燃机的特别有利的发动机制动运行。
4.该任务通过一种具有权利要求1的特征的方法和一种具有权利要求2的特征的方法完成。在从属权利要求中说明具有合适的发明改进方案的有利设计。
5.为了如此改进如权利要求1的前序部分所述类型的方法,即,可以实现内燃机的特别有利的发动机制动运行,本发明规定,在第一实施方式中,在第二工作状态中将至少一个进气凸轮轴相对于曲轴以第一值调至推后,第一值在上换气死点之后的大于80度曲柄角至最多120度曲柄角的范围内。换言之,该至少一个进气凸轮轴相对于曲轴朝延后方向被移动、尤其被转动超过80度且最多120度。该至少一个进气凸轮轴相对于曲轴的移位或转动也被称为相位调节或调相,其中,该至少一个进气凸轮轴例如借助也称为凸轮轴调节器的本身已知的调相器相对于曲轴被转动或可被转动。与至少一个进气凸轮轴相似地,该至少一个排气凸轮轴可以借助另一个调相器相对于曲轴被移位。
6.为了如此改进如权利要求2的前序部分所述类型的方法,即,可以实现内燃机的特别有利的发动机制动运行,本发明规定,在第二实施方式中,在第二工作状态中将该至少一
个进气凸轮轴以第二值调至推后,第二值在上换气死点之后的0度曲柄角至20度曲柄角、尤其是1度曲柄角至20度曲柄角的范围内。
7.在根据权利要求1和根据权利要求2的本发明的一个有利设计中规定,在上换气死点之后的40度曲柄角至165度曲柄角,到达尤其是紧随或直接跟在第一减压行程后的排气门关闭位置。因此,该至少一个排气门在第一减压行程期间在到达紧随第一减压行程之后的位于工作循环内的关闭位置之前未关闭。在各自工作循环内出现的、至少一个排气门到达其紧随或直接跟在第一减压行程后的关闭位置的时刻相当于或对应于曲轴转动位置。
8.在内燃机的各自工作循环内,活塞正好两次运动到其上死点和正好两次到其下死点,其中,各自工作循环包括尤其是正好720度曲柄角,即,曲轴的两整圈。因为至少一个活塞在各自工作循环内尤其是正好两次进入其上死点,故上死点在各自工作循环内尤其是正好出现两次。在各自工作循环内第一次出现的上死点被称为前述上换气死点或换气上死点,因为在点火运行期间在上换气死点区域中源自燃料-空气混合物燃烧的内燃机废气借助至少一个活塞经由至少一个排气门从至少一个气缸被排出,以及随后经由至少一个进气门将至少包含环境空气的气缸填充物吸入或送入至少一个气缸。第二次出现的上死点也被称为上点火死点,因为在内燃机点火运行期间在上点火死点区域中,位于气缸中的燃料-空气混合物被点燃,进而燃烧。各自进气门和排气门众所周知地通过各自进气凸轮或排气凸轮被作动。
9.内燃机在此被优选设计成四冲程发动机,故各自工作循环具有正好四个冲程。在涉及点火运行的内燃机冲程中,其中的第一冲程是至少将环境空气或空气送入气缸的所谓的吸气冲程或进气冲程。在吸气冲程期间,活塞从其上死点、尤其是从上换气死点运动到下死点。与第一冲程相接的其中的第二冲程是所谓的压缩冲程或压气冲程,其也被称为压气阶段或压缩阶段。在压气冲程期间,活塞从其下死点运动到上死点、尤其是上点火死点,在这里,在先被送入至少一个气缸中的气缸填充物借助活塞在气缸中被压缩。与第二冲程相接的第三冲程也被称为做功冲程,因为在做功冲程期间该至少一个活塞通过源自燃料-空气混合物的点火和燃烧的燃后燃料-空气混合物膨胀或扩张而被驱动,因此从上死点、尤其是上点火死点运动到下死点。由此曲轴被驱动,因为活塞通过连杆铰接至曲轴。跟在第三冲程后的第四冲程也被称为排气冲程或排气阶段,因为在第四冲程期间源自燃料-空气混合物的燃烧的废气借助该至少一个活塞通过至少一个排气门从至少一个气缸被排出。第一工作状态例如对应于点火运行,或者在第一工作状态期间可以发生内燃机的点火运行。在此在第一冲程和/或第二冲程和/或第三冲程期间可以将燃料例如直接喷入气缸而形成气态的气缸填充物。在点火运行期间,燃烧过程在气缸内进行,在燃烧过程范围内,气缸中的各自燃料-空气混合物被点燃并燃烧。优选地,内燃机在第二工作状态期间位于其未点火运行中,故没有燃料被送入气缸并且没有形成燃料-空气混合物。
10.如早已从一般现有技术中知道的那样,可以通过使气缸作为减压制动器工作或者气缸担负减压制动器功能来实现内燃机的发动机制动运行,从而内燃机在发动机制动运行中作为发动机制动器且因此尤其是作为减压制动器来运行。通过执行或实现气缸排气门的减压行程,在先、即在减压行程之前例如在排气冲程期间或在压缩冲程期间借助活塞被压缩的至少一个气缸填充物能够被减压,因此从气缸被排出。由此,压缩后气缸填充物所含的、在先被内燃机用来压缩气缸填充物的压缩能至少大部分被无用浪费,使得气缸填充物
所含的压缩能至少大部分无法被用来使活塞在气缸填充物压缩之后又从其上死点运动到其下死点。通过使气缸作为减压制动器工作,可以将配备有内燃机的机动车减速,或者可以避免出现机动车过度提速。
11.在此发现了,通过根据权利要求1的本发明方法可以实现特别简单的也简称为制动力矩的发动机制动力矩,借助该发动机制动力矩能够将机动车减速或限制机动车速度。尤其是可以通过本发明方法将制动力矩调节至下述制动值,该制动值虽然大于0,但足够小。故可以通过根据权利要求1的本发明方法避免由发动机制动造成的过度制动作用,这在各种各样的行驶状况中可能是有利的。换言之,可通过该方法精确且多变地在宽的制动力矩范围内调节发动机制动器的制动功率,但同时符合期望地保持低的制动功率,以便虽然借助发动机制动造成机动车充分减速,但能避免由发动机制动造成的过度减速。
12.通过根据权利要求2的本发明方法,可以实现特别有利的也简称为制动力矩的发动机制动力矩,借此能很急剧地减速机动车或者使机动车速度受到限制。可以实现特别高的发动机制动功率。
13.因此,本发明允许在特别高的发动机制动功率与特别低的发动机制动功率之间按需切换。
14.由于本发明规定在上换气死点之后的40度曲柄角至165度曲柄角到达跟在第一减压行程后的排气门关闭位置,故至少一个排气门在换气死点之后被很晚地关闭。由此可以保持很长的第一减压行程。换言之,排气门可很长期地保持在第一减压行程内或处于第一减压行程。这可以很好地从如下气门升程曲线中看到,根据该气门升程曲线,该至少一个排气门被作动且因此运动。至少一个排气门的迟闭和减压行程的长时间保持在气门升程曲线中表现为一个很长的平台,其延伸经过很大的曲柄角度范围。在该平台期间内至少基本恒定出现排气门减压行程。在至少一个排气门的与减压行程相接的提前关闭情况下,未形成平台或形成不太长的平台。第一减压行程的开始例如位于在上换气死点之前的100度曲柄角到80度曲柄角之间、尤其是90度曲柄角到70度曲柄角之间,第一减压行程紧随在上换气死点之后并最终过渡至关闭位置。通过将第一减压行程长时间保持在上换气死点区域中可获得以下优点:通过第一减压行程的长期保持或维持,来自可供废气排入的排气道的压力可被回送至该至少一个气缸,故与常见方法相比仅需要由废气涡轮增压器或其它的增压装置提供的较低充气压力。由此例如废气涡轮增压器、尤其是其压缩机可以在很有利的效率范围内工作。“将来自排气道的压力回送入气缸”也被称为反增压。通过反增压,可以将在排气冲程中尤其在排气道内且进而在例如与排气道相连的废气弯头内存在的压力保持很低,从而可以避免其它气缸的排气门的失控打开。
15.此外,可以根据权利要求1通过朝推后方向调节至少一个进气凸轮轴而使得该至少一个活塞在压缩冲程期间将在先在吸气冲程期间内所吸入的且例如设计成新气或环境空气的第二气缸填充物在朝向其上死点的路径中通过还打开的进气门回送到也被称为新风侧的内燃机进气侧。由此可以尽量减少气缸内待压缩的第二气缸填充物,使得在第二减压期间减压少量气体,由此可以充分且有利地保持低的制动功率。通常,常见的方法和解决方案聚焦于尽量高的制动功率的实现。在此,足够低的制动功率的变化和尤其是调设一般被忽略,其虽然大于0且因此可以实现机动车减速,但同时足够小。通过本发明的方法很有利地实现在较大范围内变化的内燃机制动功率。
16.此外,通过根据权利要求2沿推后方向调节至少一个进气凸轮轴可以做到了产生很高的制动功率。进气门在换气死点处或紧接在其后打开,其中,第一气缸填充物的减压基本在先结束。有利地,在换气死点之后已经开始吸气冲程,故可通过还打开的排气门在第一减压行程中完成反增压,并通过打开的进气门进行经由进气侧的气缸填充,由此因为在压缩冲程内相对提前关闭进气门而没有可观数量的气缸填充物回移入进气道,并且特别大量的气缸填充导致在第二减压行程期间在上点火死点处的更高的发动机制动功率。
17.事实表明特别有利的是,在上换气死点之后的超过80度曲柄角且最迟在165度曲柄角到达紧跟在第一减压行程后的排气门关闭位置。有利地,至少一个排气门在第一减压行程中已经在吸气冲程中关闭,因而没有出现在至少一个气缸内的填充物回移入排气道中,并且可发生特别有效的反向增压,由此可以获得用于第二减压行程的更好的气缸填充。
18.为了能将制动功率调节到特别有利的值,在本发明的其它设计中规定,在第二工作状态中该至少一个排气凸轮轴相比于第一工作状态以在上换气死点之前的70度曲柄角至110度曲柄角范围内的值相对于曲轴被调至提前。通过将至少一个排气凸轮轴调至提前,可以使废气从排气道或排气弯头经由打开的至少一个排气门在做功冲程期间且因此借助由至少一个排气凸轮造成的排气行程流入至少一个气缸,随后接着在排气冲程中、即在通常进行排气冲程的曲轴间隔期中压缩第一气缸填充物。
19.为了最后能实现特别有利的发动机制动运行,在本发明的其它设计中规定,在第二工作状态中在至少一个气缸中在内燃机的各自工作循环内压缩另一个第二气缸填充物,其随后借助至少一个排气门的第二减压行程在上点火死点区域内被减压。这意味着每个工作循环被尤其正好减压两次。有利地,发动机制动功率可借助两个减压行程被提升,并且在很大的范围中被影响。通过将至少一个排气凸轮轴以及使用至少一个排气凸轮实现的排气行程因此相对于曲轴朝提前方向进行调相,至少一个排气门在排气冲程期间打开并且在做功冲程期间内大部分保持关闭,从而在做功冲程期间所形成的第一气缸填充物可被压缩并且在换气死点可被减压。气缸内的第二填充物基本上通过打开的至少一个进气门在吸气冲程中形成、在压气冲程中被压缩并且在上点火死点中在至少一个排气门的第二减压行程期间被减压。
20.至少一个排气门的各自减压行程例如借助作动件尤其是在其第二位置来实现。作动件从第一位置到第二位置的运动也被称为触发,尤其是至少一个减压行程的触发。至少一个减压行程例如借助制动摇臂和相应的至少一个减压凸角实现,其中,造成减压行程的减压凸角也被称为制动凸轮或制动凸轮凸角。减压凸角可以作为附加的凸轮凸角设置在排气凸轮上。也可以想到该至少一个减压凸角作为该至少一个排气凸轮旁的附加凸轮设置在该至少一个排气凸轮轴上。通过第一和第二气缸填充物在各自工作循环内的各自压缩和减压,可以通过两个相应的减压凸角实现有利的制动功率。在本身已知的发动机制动装置中,例如可以邻近排气摇臂设置制动摇臂,并且作动件或制动摇臂在其第二位置借助液压装置将减压凸角的各自行程传递给气缸的一个或两个排气门。
21.在本发明的另一个设计中规定,在第二工作状态中除了至少一个气缸的至少一个第一排气门外还借助排气凸轮同时打开至少一个气缸的另一个第二排气门,并且借助至少一个减压行程仅打开至少一个气缸的第一排气门。优选地,给至少一个气缸分配尤其是至少或正好一个第二排气门,其中,第二排气门类似地借助至少一个排气凸轮轴可被作动或
被作动。在至少一个排气凸轮轴调至提前的情况下,两个排气门同时受到影响且因此在第二工作状态中相比于第一工作状态被提前打开和提前关闭。因此,气缸的两个排气门分别执行相对于曲轴前移的排气行程,其对应于在点火的第一工作状态中的排气行程曲线。但在本发明的一个优选实施方式中,关于第一排气门且关于第二排气门,两个排气门中的仅一个且在此例如仅第一排气门除了排气行程外还在各自工作循环内执行各自的至少一个减压行程或者两个附加的减压行程。因而在第二工作状态期间,第一和第二排气门在各自工作循环内执行至少或正好一个排气行程,其中,该作动件在第二工作状态中仅对在其第二位置的第一排气门施力,并且第一排气门还执行该减压行程。第二工作状态是有利的制动运行,借此能有利且按需地改变制动功率。
22.为了实现特别有利的内燃机从第一工作状态到第二工作状态的转换而优选规定,为了出现第二工作状态,首先结束将燃料送入、尤其是喷入气缸。接着将该至少一个进气凸轮轴调至推后,随后将该至少一个排气凸轮轴调至提前。最后实现该至少一个第一排气门的至少一个减压行程。由此可以例如特别快速舒适地出现发动机制动运行。
23.为了以替代方式实现特别有利的内燃机从第一工作状态到第二工作状态的转换而优选规定,为了出现第二工作状态首先结束将燃料送入、尤其是喷入气缸。随后将该至少一个进气凸轮轴调至推后,同时将该至少一个排气凸轮轴调至提前。最后实现至少一个第一排气门的至少一个减压行程。
24.为了以另一替代方式实现特别有利的内燃机从第一工作状态到第二工作状态的转换而优选规定,为了出现第二工作状态,首先结束将燃料送入、尤其是喷入气缸。接着将该至少一个排气凸轮轴调至提前,随后将该至少一个进气凸轮轴调至推后。最后,实现该至少一个第一排气门的至少一个减压行程。
25.通过根据本发明的方法,尤其是可以实现以下优点:
[0026]-发动机制动功率及其多样性与常见方法相比显著提升,
[0027]-因省掉缓速器、尤其是冷水缓速器、二次水缓速器(swr)或油缓速器,可以降低内燃机的制造成本和油耗,
[0028]-与功率提升的制动系统相比具有简化结构,
[0029]-在牵引力矩很小情况下的废气温度的明显提高,同时能够通过凸轮轴调节来有针对性地调节废气系统的热输入,
[0030]-标准制动器和高效制动器之间的高零件通用度,
[0031]-增强的反向增压导致更高的废气温度和减弱的废气系统冷却,
[0032]-用于高效制动器和标准制动器的发动机制动功率可以模块式建立,
[0033]-因增强的反向充气和随后减压,废气温度升高,这导致针对废气系统的更高热输入;这对于废气处理有利,并且针对冷却系统的热输入可在相同的制动功率下被减少,
[0034]-与例如在使用油缓速器替代二次水缓速器(swr)时相比,缓速器可以设计成具有较低的制动功率。
附图说明
[0035]
从以下对优选实施例的说明中以及结合图得到本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中被单独
示出的特征和特征组合不仅在各自所指明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用,而没有超出本发明范围。所述图示出:
[0036]
图1示出用于表明根据第一实施方式的本发明的用于尤其是机动车的内燃机的运行方法的曲线图;
[0037]
图2示出用于表明该方法的第二实施方式的曲线图;
[0038]
图3示出用于表明该方法的流程图。
[0039]
在图中,相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
具体实施方式
[0040]
图1示出曲线图,据此以下将说明机动车内燃机运行方法的第一实施方式。机动车例如设计成汽车、尤其是载货汽车并且借助内燃机尤其是在其点火运行中可被驱动。内燃机被设计成往复活塞式发动机并且具有至少一个气缸和至少一个可平移运动地容置于气缸内的活塞。尤其是内燃机具有多个气缸,在气缸中在内燃机点火运行期间进行燃烧过程。其中的第一气缸形成例如第一气缸组,其中,其中的第二气缸形成第二气缸组。故例如第一气缸组包括多个第一气缸,第二气缸组包括多个第二气缸。各自气缸组例如也被称为气缸排。尤其是,内燃机可以设计成v型发动机,故气缸或者气缸组可以彼此相对呈v形布置。另外,内燃机可以设计成单列式发动机,故气缸组可彼此相邻布置。
[0041]
各自活塞可平移运动地容置在各自气缸中,其中,活塞可以在上死点和下死点之间平移运动。内燃机还具有设计成曲轴的从动轴,内燃机借此能提供扭矩以驱动机动车。活塞通过各自连杆铰接至曲轴,使得活塞的平移运动被转换为曲轴的回转运动。气缸以其各自活塞分别与气缸头包夹出燃烧室,燃烧过程在燃烧室内进行。
[0042]
设计为四冲程发动机的内燃机的各自工作循环包括曲轴的正好两整圈且进而是正好720度曲柄角。在旋转期间,曲轴进入各自的不同的转动位置或转动角度,其中,该转动位置或转动角度也被称为曲柄角度数。在各自工作循环内,各自活塞正好两次运动到其上死点和正好两次运动到其下死点,故在各自工作循环内上死点正好出现两次。首次出现的上死点例如是所谓的上换气死点lwot。第二次出现的例如是上点火死点zot。
[0043]
因为内燃机被设计成四冲程发动机,故各自工作循环包括正好四个冲程。在点火运行中或与点火运行相关地,例如其中的第一冲程是也被称为进气冲程的吸气冲程,此时各自活塞从换气死点lwot运动到其各自下死点ut并且至少环境空气经由进气门被送入气缸,并且气缸填充物因此从进气支路经由进气门被送入气缸。与第一冲程相接的是其中的第二冲程。第二冲程是也被称为压缩阶段或压缩冲程的压气冲程,在此,活塞从下死点ut运动到其上点火死点zot。由此,在点火运行中借助活塞浓缩、即压缩事先被送入气缸中的气缸填充物。与第二冲程相接的第三冲程是做功冲程,此时活塞被驱动并由此从其上死点zot运动到其下死点ut。在上点火死点zot处,燃料-空气混合物被点燃。活塞由此如所述的那样被驱动。与第三冲程相接的第四冲程也被称为排气冲程或排气行程或排出行程或排气阶段,因为在第四冲程中将借助活塞从气缸中排出燃后的燃料-空气混合物或废气。
[0044]
另外,内燃机针对每个气缸包括至少一个进气门或多个尤其是正好两个进气门,例如至少环境空气或空气或新风作为气缸填充物可经此被送入或流入各自气缸。如果内燃机被设计成增压的内燃机,则气缸填充物例如借助废气涡轮增压器的压缩机通过进气门被
送入气缸。除了环境空气外,例如气缸填充物还可能包含回输废气,在此,通常借助在压缩机下游的hp-egr(高压废气循环)将回输的废气与借助压缩机所压缩的环境空气混合和/或借助在压缩机上游的lp-egr(低压废气循环)与所送入的环境空气混合。尤其是,气缸填充物可以尤其当各自进气门打开时从进气弯头/歧管经由内燃机进气支路的进气道流入各自气缸中。内燃机也具有至少一个可被曲轴驱动的进气凸轮轴,其带有至少一个用于作动至少一个进气门的进气凸轮。常见的内燃机被设计成v型发动机或单列式发动机。在此,设计成v型发动机的内燃机针对每个气缸组可分别具有一个进气凸轮轴,借此能作动且进而打开尤其是各自气缸组的各自进气门。也可以想到或设计具有仅一个进气凸轮轴用于多个气缸组的v型发动机。通常,设计成单列式发动机的内燃机具有仅一个进气凸轮轴用于两个气缸组。
[0045]
针对每个气缸也设有内燃机的至少一个排气门,其中,通常针对每个气缸设置多个排气门且在此例如是正好两个排气门。通过各自排气门,气缸填充物例如像前述废气可流出气缸并例如流入或流动到也称为排气歧管/弯头的废气弯管且因此流入废气支路或在内燃机的排气侧流动。在此,内燃机具有至少一个可被曲轴驱动的排气凸轮轴,其带有用于作动至少一个排气门的至少一个排气凸轮和至少一个减压凸角。尤其是内燃机尤其对于v型发动机的每个气缸组具有一个排气凸轮轴,借此可以作动且进而打开尤其是各自气缸组的各自排气门。也可以想到或设计具有仅一个排气凸轮轴用于多个气缸组的v型发动机。通常,设计成单列式发动机的内燃机具有仅一个排气凸轮轴用于两个气缸组。
[0046]
该至少一个进气凸轮轴和该至少一个排气凸轮轴也被统称为凸轮轴,其可被曲轴驱动。此外,进气门和排气门也被统称为气门或换气门。在废气支路中例如设置也称为废气设备的废气处理设备,其可以被废气流过。借助废气设备,废气可被处理。
[0047]
在此,图1所示的曲线图具有绘制曲柄角度数的横坐标10。各自换气门可以平移运动并因此在各自工作循环内执行关于曲线图的纵坐标12所绘的各自行程。
[0048]
在该方法的范围内,内燃机例如首先在第一工作状态中运行,在该第一工作状态中或期间该内燃机例如处于其点火运行或本身已知的牵引运行中。在第一工作状态中或者在第一工作状态期间,各自进气门根据图1所示的气门升程曲线14被作动或运动。在图1所表明的实施例中,给各自气缸分配正好两个进气门和正好两个排气门,其中,其中的一个排气门也被称为第一排气门,其中的另一个排气门也被称为第二排气门。例如在第一工作状态中,第一排气门和第二排气门都根据图1所示的气门升程曲线16被作动或运动。因此,例如气门升程曲线14、16表明在点火运行期间或在第一工作状态中的换气门的运动或作动。
[0049]
在该方法中,内燃机从第一工作状态被切换到第二工作状态,从而出现第二工作状态。在此如此出现第二工作状态,即,进气凸轮轴相比于第一工作状态朝延迟方向相对于曲轴被调节。另外,在第二工作状态中该气缸作为或呈减压制动器的形式按下述方式工作,即,在气缸内在内燃机的各自工作循环中压缩第一气缸填充物,随后借助第一排气门的第一减压行程dh1以减压制动器形式排气。
[0050]
为了在此能实现内燃机的特别有利的运行、尤其是特别有利的发动机制动运行,为了出现第二工作状态而以第一值we1朝延迟方向调整至少一个进气凸轮轴,其中,第一值we1位于在80度曲柄角至120度曲柄角范围内。第一值we1优选大于80度曲柄角且最多为120度曲柄角。还规定在第二工作状态中第一排气门在各自工作循环内在活塞上换气死点之后
的40度曲柄角至165度曲柄角处到达其紧随或直接跟在第一减压行程dh1后的关闭位置s。换言之,在第一排气门到达其紧接在第一减压行程dh1后的关闭位置s时,曲轴处于在活塞的上换气死点lwot之后的40度曲柄角至165度曲柄角、优选是大于80度曲柄角至最迟为165度曲柄角的值,如图1所示。关闭位置s指的是当第一排气门未打开时、即当排气门行程为零或存在零行程时各自气缸的第一排气门的状态。
[0051]
因为为了出现第二工作状态而将至少一个进气凸轮轴延后,故尤其是所有配属于各自气缸的进气门在第二工作状态中根据图1所示的气门升程曲线18被运动或者作动。该至少一个进气凸轮轴利用本身已知的调相器相对于曲轴被调节或者转动。显然,可以利用用于该至少一个进气凸轮轴的调相器也在第一工作状态中调节该进气凸轮轴。
[0052]
还规定,为了出现第二工作状态,该至少一个排气凸轮轴相比于第一工作状态以一个值wa相对于曲轴被调至提前,其中,该值wa位于70度曲柄角至110度曲柄角的范围内。在第一工作状态中,两个排气门根据气门升程曲线16被作动或运动。气门升程曲线16例如借助各自排气凸轮轴的各自排气凸轮实现,使得各自排气门在第一工作状态中借助各自排气凸轮被作动。
[0053]
此外在第二工作状态中,各自气缸的两个排气门借助各自排气凸轮被作动,从而在第二工作状态中两个排气门根据图1所示的气门升程曲线20被作动或运动。气门升程曲线20在此对应于气门升程曲线16,仅有如下唯一区别,即,气门升程曲线20相比于气门升程曲线16被提前或前移。这源自至少一个排气凸轮轴的提前。
[0054]
为了出现第二工作状态,例如使配属于第一排气门的作动件从第一位置运动到与之不同的第二位置,使得第一排气门借助配属于第一排气门的排气凸轮且因此还借助不同于第一排气凸轮的减压凸角以减压行程dh1被作动。减压凸角可以众所周知地被设计成邻近排气凸轮的附加的制动凸轮或者在排气凸轮上的附加减压凸角。在此,通过排气凸轮同时造成第一排气门以及第二排气门根据气门升程曲线20被作动到第二工作状态。第一排气门的作动还通过减压凸角来造成,使得第一排气门根据气门升程曲线21和气门升程曲线22被作动或运动到第二工作状态。由此,第一排气门在各自工作循环内执行根据气门升程曲线21的作为第一减压行程dh1的减压行程dh1以及根据气门升程曲线22的第二减压行程dh2。以下将对此详加解释。作动件从第一位置到第二位置的运动也被称为减压行程dh1和dh2的启动/连接。所启动/连接的减压行程dh1和dh2从其关于曲柄圆周运动的位置看与排气行程固定关联。通过前述的关联,排气行程和各自减压行程dh1或减压行程dh2同时例如通过除了用于至少一个进气凸轮轴的调相器外的另一调相器被移位。显然可以使用用于至少一个排气凸轮轴的另一调相器在第一工作状态中调节排气凸轮轴。也可以想到,除了第一排气门外,也在第二工作状态中根据气门升程曲线21和气门升程曲线22作动第二排气门,从而第二排气门也执行减压行程dh1和dh2。还可以想到,第一排气门仅执行两个减压行程dh1、dh2之一,而第二排气门执行两个减压行程dh1、dh2中的另一个或不执行减压行程dh1、dh2。
[0055]
在第一实施方式中规定,在第二工作状态中,至少一个气缸如此作为一个减压制动器或作为前述减压制动器运行,即,在内燃机的各自工作循环内在气缸中压缩前述第一气缸填充物,接着通过第一排气门的第一减压行程dh1进行排气。第一气缸填充物在做功冲程期间借助活塞通过打开的第一排气门和通过打开的第二排气门被送入各自气缸中,而在
随后的排气冲程中借助活塞在气缸内被至少部分压实、即被压缩。可以达成第一气缸填充物的压缩,因为排气门在排气冲程结束前关闭且活塞进一步运动向换气死点lwot。接着,第一气缸填充物以减压制动器形式借助第一排气门的第一减压行程dh1在换气死点lwot的区域中被排气。随后,第二气缸填充物在吸气冲程内借助活塞通过进气门从进气支路被吸入气缸,随后在压缩冲程内被压缩,随后通过第一排气门的第二减压行程dh2以减压制动器的形式在点火死点zot区域中被排气。在此规定,在第二工作状态中第二减压行程dh2根据气门升程曲线22在各自工作循环内在上点火死点(zot)之前的70度曲柄角至120度曲柄角、优选在超过90度曲柄角至120度曲柄角开始。第一气缸填充物在此基本上源自废气支路,其中,第二气缸填充物基本上源自进气支路。由此,针对第一减压行程dh1规定各自气缸的所谓的反充气或反增压,其中,针对第二减压行程dh2规定各自气缸的正充气或正增压。
[0056]
图2示出第二工作状态的第二实施方式。在此,至少一个进气凸轮轴以第二值we2被延后,第二值位于在上换气死点lwot之后的0度曲柄角至20度曲柄角的范围内,尤其位于1度曲柄角至20度曲柄角的范围内。至少一个排气凸轮轴与第一实施方式相似地被调节。
[0057]
可以在具有例如两个都有自己的进气凸轮轴和自己的排气凸轮轴的气缸组的内燃机中仅针对两个气缸组之一或针对两个气缸组都出现第二工作状态。在此,两个进气凸轮轴中的每一个和两个排气凸轮轴中的每一个都分别具备一个自己的调相器。在此也可以想到可利用两个气缸组的各自进气凸轮轴和排气凸轮轴出现相位调节的不同值。
[0058]
图3示出流程图,据此描绘特别有利的用于从第一工作状态切换到第二工作状态的顺序。例如为了出现第二工作状态而在第一步骤s1中首先结束将燃料送入、尤其是喷入气缸中。接着,例如在第二步骤s2中将至少一个进气凸轮轴延后。接着,例如在第三步骤s3中将至少一个排气凸轮轴调至提前。接着,例如在第四步骤s4实现至少一个排气门的至少一个减压行程dh1、dh2。也可以想到在图3所示的实施例中在第二步骤s2之前执行第三步骤s3。此外可以想到第三步骤s3和第二步骤s2被同时执行。
[0059]
附图标记列表
[0060]
10
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横坐标
[0061]
12
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纵坐标
[0062]
14
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气门升程曲线
[0063]
16
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气门升程曲线
[0064]
18
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气门升程曲线
[0065]
20
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气门升程曲线
[0066]
22
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气门升程曲线
[0067]
dh1
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第一减压行程
[0068]
dh2
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第二减压行程
[0069]
lwot
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上换气死点
[0070]sꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关闭位置
[0071]
s1
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第一步骤
[0072]
s2
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第二步骤
[0073]
s3
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第三步骤
[0074]
s4
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第四步骤
[0075]
ut
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下死点
[0076]
wa
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值
[0077]
we1
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第一值
[0078]
we2
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第二值
[0079]
zot
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上点火死点
技术特征:
1.一种内燃机运行方法,其中:-该内燃机具有至少一个气缸和至少一个以可平移运动的方式容置在该气缸内的活塞;-该至少一个气缸分配有至少一个排气门和至少一个进气门;-该内燃机具有曲轴,借助于该曲轴,该内燃机能够提供扭矩;-该内燃机具有至少一个能被该曲轴驱动的进气凸轮轴,该进气凸轮轴带有至少一个用于作动该至少一个进气门的进气凸轮;-该内燃机具有至少一个能被该曲轴驱动的排气凸轮轴,该排气凸轮轴带有至少一个排气凸轮和至少一个减压凸角,用于作动该至少一个排气门;-该内燃机首先以第一工作状态运行;-按下述方式出现该内燃机的不同于该第一工作状态的第二工作状态,即,该至少一个排气凸轮轴相比于该第一工作状态以一个值(wa)相对于该曲轴被调至提前;-该至少一个排气门借助该至少一个排气凸轮轴的排气凸轮和该至少一个减压凸角被作动,随后在该第二工作状态中该至少一个气缸按下述方式担负减压制动器的功能,即,在该至少一个气缸内在该内燃机的各自工作循环中,至少一个第一气缸填充物被压缩,接着借助该至少一个排气门的第一减压行程(dh1)在上换气死点(lwot)的区域内被减压;其特征是,在该第二工作状态中,该至少一个进气凸轮轴以第一值(we1)相对于该曲轴被调至推后,该第一值在该上换气死点(lwot)之后的大于80度曲柄角且最多不超过120度曲柄角的范围内。2.一种内燃机运行方法,其中:-该内燃机具有至少一个气缸和至少一个以可平移运动的方式容置在该气缸内的活塞;-该至少一个气缸分配有至少一个排气门和至少一个进气门;-该内燃机具有曲轴,借助于该曲轴,该内燃机能够提供扭矩;-该内燃机具有至少一个能被该曲轴驱动的进气凸轮轴,该进气凸轮轴带有至少一个用于作动该至少一个进气门的进气凸轮;-该内燃机具有至少一个能被该曲轴驱动的排气凸轮轴,该排气凸轮轴带有至少一个排气凸轮和至少一个减压凸角,用于作动该至少一个排气门;-该内燃机首先以第一工作状态运行;-按下述方式出现该内燃机的不同于该第一工作状态的第二工作状态,即,该至少一个排气凸轮轴相比于该第一工作状态以一个值(wa)相对于该曲轴被调至提前;-该至少一个排气门借助该至少一个排气凸轮轴的排气凸轮和该至少一个减压凸角被作动,随后在该第二工作状态中该至少一个气缸按下述方式担负减压制动器的功能,即,在该至少一个气缸中在该内燃机的各自工作循环内,至少一个第一气缸填充物被压缩,随后借助该至少一个排气门的第一减压行程(dh1)在上换气死点(lwot)的区域中被减压;其特征是,在该第二工作状态中,该至少一个进气凸轮轴以第二值(we2)被调至推后,该第二值位于在该上换气死点(lwot)之后的0度曲柄角至20度曲柄角的范围内,尤其位于1度曲柄角至
20度曲柄角的范围内。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,在该上换气死点(lwot)之后的40度曲柄角至165度曲柄角之间达到该至少一个排气门的跟在该第一减压行程(dh1)后的关闭位置(s)。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,在该上换气死点(lwot)之后的超过80度曲柄角且最迟为165度曲柄角的情况下达到该至少一个排气门的跟在该第一减压行程(dh1)后的关闭位置(s)。5.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,该至少一个排气凸轮轴以在该上换气死点(lwot)之前的70度曲柄角至110度曲柄角范围内的值(wa)相对于该曲轴被调至提前。6.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,在该第二工作状态中,在该至少一个气缸中在该内燃机的各自工作循环内,另一个第二气缸填充物被压缩,随后借助该至少一个排气门的第二减压行程(dh2)在上点火死点(zot)区域内被减压。7.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,在该第二工作状态中,借助该排气凸轮,除了该至少一个气缸的至少一个第一排气门外还同时打开该至少一个气缸的第二排气门,并且借助至少一个减压行程(dh1,dh2)仅打开该至少一个气缸的第一排气门。8.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,为了出现该第二工作状态,首先结束将燃料送入、特别是喷入气缸(步骤s1),然后将该至少一个进气凸轮轴调至推后(步骤s2),然后将该至少一个排气凸轮轴调至提前(步骤s3)。9.根据权利要求1至7之一所述的方法,其特征是,为了出现该第二工作状态,首先结束将燃料送入、特别是喷入气缸(步骤s1),然后将该至少一个进气凸轮轴调至推后(步骤s2),同时将该至少一个排气凸轮轴调至提前(步骤s3)。10.根据权利要求1至7之一所述的方法,其特征是,为了出现该第二工作状态,首先结束将燃料送入、尤其是喷入气缸(步骤s1),然后将该至少一个排气凸轮轴调至提前(步骤s3),接着将该至少一个进气凸轮轴调至推后(步骤s2)。11.根据权利要求8至10之一所述的方法,其特征是,在各自步骤(s1-s3)后,所述至少一个排气门的至少一个减压行程(dh1,dh2)被达成(步骤4)。
技术总结
本发明涉及一种内燃机运行方法,其中,内燃机首先以第一工作状态运行并且按下述方式出现内燃机的不同于第一工作状态的第二工作状态,即,排气凸轮轴相比于第一工作状态相对于曲轴被移向提前一个值,并且排气门借助排气凸轮轴的排气凸轮和减压凸角被作动,接着在第二工作状态中至少一个气缸按下述方式担负减压制动器的功能,即,在至少一个气缸中在内燃机的各自工作循环内,至少一个第一气缸填充物被压缩,随后借助至少一个排气门的第一减压行程在上换气死点区域内被减压,其中,在第二工作状态中,该至少一个进气凸轮轴以第一值相对于曲轴被移向推后。于曲轴被移向推后。于曲轴被移向推后。
技术研发人员:A
受保护的技术使用者:戴姆勒卡车股份公司
技术研发日:2021.10.06
技术公布日:2023/7/7
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