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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenvorrichtung.
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Aus der
DE 10 2008 008 117 A1 ist bereits eine Brennkraftmaschinenvorrichtung, die zur Durchführung eines Direktstarts vorgesehen ist, mit mehreren Zylindern, die jeweils wenigstens ein Ventil aufweisen, wobei wenigstens einer der Zylinder als ein Direktstartzylinder ausgebildet ist, und mit zumindest einer Ventiltriebvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Ventile wenigstens eines Zylinders in einer ersten Stellung mit einem ersten Ventilhub und in einer zweiten Stellung zumindest mit einem zweiten Ventilhub zu betätigen, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschinenvorrichtung mit einem zuverlässigen Direktstartverhalten bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 5 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenvorrichtung, die zur Durchführung eines Direktstarts vorgesehen ist, mit mehreren Zylindern, die jeweils wenigstens ein Ventil aufweisen, wobei wenigstens einer der Zylinder als ein Direktstartzylinder ausgebildet ist, und mit zumindest einer Ventiltriebvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Ventile wenigstens eines Zylinders in einer ersten Stellung mit einem ersten Ventilhub und in einer zweiten Stellung zumindest mit einem zweiten als Dekompressionshub ausgebildeten Ventilhub zu betätigen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung dazu vorgesehen ist, für die Ventile unterschiedlicher Zylinder jeweils unterschiedliche Dekompressionshübe auszubilden.
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Dadurch kann ein Widerstandsmoment durch Verringerung des Komprimierungsdruckes in den Zylindern gesenkt werden, wodurch ein Direktstart der Brennkraftmaschinenvorrichtung zuverlässiger stattfinden kann. Unter einer „Brennkraftmaschinenvorrichtung“ soll dabei insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zumindest einen Teil, vorzugsweise eine ganze Brennkraftmaschine ausbildet. Unter einer „Brennkraftmaschine“ soll dabei insbesondere eine Antriebsmaschine eines Kraft- und/oder Nutzfahrzeugs verstanden werden, die durch Verbrennung eines Kraftstoffes, wie beispielsweise Benzin oder Diesel, eine Antriebsenergie zum Antrieb des entsprechenden Kraft- und/oder Nutzfahrzeugs bereitstellt. Unter einem „Direktstart“ soll dabei insbesondere ein Startvorgang der Brennkraftmaschine verstanden werden, bei dem die Brennkraftmaschine durch Zündung eines Luft-Kraftstoffgemischs gestartet wird. Insbesondere erfolgt eine erste Zündung dabei bei einer Drehzahl von Null. Ein Zylinder in dem die erste Zündung für den Direktstart ausgeführt wird ist als ein Direktstartzylinder ausgebildet. Der Direktstartzylinder wird dabei vorzugsweise bei einem Abstellen der Brennkraftmaschine schon in einer für einen Direktstart vorteilhaften Abstellposition abgestellt, die in etwa 90 Grad Kurbelwellenwinkel nach OT des Direktstartzylinders entspricht. Grundsätzlich ist es dabei denkbar, dass der Direktstart von einem Elektromotor unterstützt wird. Unter einer „Ventiltriebvorrichtung“ soll dabei insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zur Betätigung von Ventilen der Zylinder der Brennkraftmachine vorgesehen ist, wobei die Ventile als Einlassventile und Auslassventile ausgebildet sind. Dabei weist die Ventiltriebvorrichtung vorzugsweise wenigstens eine Nockenwelle und wenigstens ein auf der wenigstens einen Nockenwelle axial verschiebbares Nockenelement auf. Unter einer „Nockenwelle“ soll dabei insbesondere eine Welle verstanden werden, die zur Betätigung mehrerer Ventile einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist und zur Betätigung eines Ventils jeweils zumindest eine Nockenbahn aufweist. Dabei ist es sowohl denkbar, dass die Nockenwelle als Einlassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Einlassventile zu betätigen, als auch, dass die Nockenwelle als Auslassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Auslassventile zu betätigen. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass die Nockenwelle zur Betätigung von Einlassventilen und zur Betätigung von Auslassventilen vorgesehen ist. Unter einer „Nockenbahn“ soll insbesondere ein auf einem Umfang der Nockenwelle, vorzugsweise auf einem Umfang eines Nockenelements, verlaufender Bereich verstanden werden, der eine Ventilbetätigungskurve zur Ventilbetätigung ausbildet und/oder der die Ventilbetätigung definiert. Unter einem „Nockenelement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, das drehfest und vorzugsweise axial verschiebbar auf einer Nockenwelle angeordnet und zur Betätigung eines Ventils dazu vorgesehen ist, das entsprechende Ventil direkt oder indirekt mit zumindest einem Ventilhub zu beaufschlagen. Unter einer „Nockenbahn“ soll insbesondere ein auf einem Umfang der Nockenwelle, vorzugsweise auf einem Umfang eines Nockenelements, verlaufender Bereich verstanden werden, der eine Ventilbetätigungskurve zur Ventilbetätigung ausbildet und/oder der die Ventilbetätigung definiert. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden. Die Nockenwelle bzw. die Nockenelemente weisen dabei je Ventil vorzugsweise zumindest zwei nebeneinander angeordnete Nockenbahnen auf, wobei in einer ersten Stellung der Nockenwelle oder des Nockenelements jeweils die ersten Nockenbahnen und in einer zweiten Stellung der Nockenwelle oder des Nockenelements jeweils die zweiten Nockenbahnen im Eingriff mit dem entsprechenden Ventil sind und dieses betätigen. Zur Verstellung der Nockenwelle oder des Nockenelements zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung weist die Ventiltriebvorrichtung zumindest eine Schalteinheit auf. Dabei ist es denkbar, dass die Schalteinheit zur Verstellung lediglich eines Nockenelements, welches zur Betätigung von Ventilen lediglich eines Zylinders vorgesehen ist, vorgesehen ist, oder dass die Schalteinheit zur Verstellung eines Nockenelements, welches zur Betätigung von Ventilen zweier, insbesondere von zweier benachbarter Zylinder vorgesehen ist, vorgesehen ist. Unter einer „Schalteinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Nockenelement axial auf der Nockenwelle zu verschieben, um unterschiedliche Nockenbahnen des Nockenelements mit dem entsprechenden Ventil in Eingriff zu bringen. Die Schalteinheit weist dabei vorzugsweise einen Aktuator und ein mit dem Aktuator und dem zu verstellenden Nockenelement verbundenes Koppelelement auf. Unter einem „Aktuator“ soll insbesondere ein mechatronisches Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, elektrische und/oder elektronische Signale in eine Bewegung, insbesondere in eine Dreh- und/oder Linearbewegung, umzusetzen. Dabei ist ein Aktuator vorzugsweise als ein Spindelantrieb, ein Pneumatikkolben, ein Hydraulikkolben oder als ein anderer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Aktuator ausgebildet.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ventile der Zylinder entsprechend der Zündfolge der Zylinder kleinere Dekompressionshübe aufweisen. Dadurch kann ein Direktstartvorgang der Brennkraftmaschine besonders vorteilhaft ausgebildet werden. Unter einer „Zündfolge der Zylinder“ soll dabei insbesondere eine Reihenfolge verstanden werden in der in den Zylindern zum Antrieb der Brennkraftmaschine ein Kraftstoff-Luftgemisch gezündet wird. Darunter, dass die Dekompressionshübe entsprechend der Zündfolge kleiner werden, soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der erste Zylinder, der nach dem Direktstartzylinder befeuert wird einen Dekompressionshub aufweist, der größer ist als der Dekompressionshub des zweiten nach dem Direktstartzylinder gezündeten Zylinders, und ein Dekompressionshub des dritten nach dem Direktstartzylinder gezündeten Zylinders kleiner ist als der Dekompressionshub des zweiten gezündeten Zylinders.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Ventile des als ein Direktstartzylinder ausgebildeten Zylinders in der zweiten Stellung einen Normalventilhub aufweisen. Dadurch kann der erste Zylinder vorteilhaft einfach als Direktstartzylinder ausgebildet werden und die Brennkraftmaschine gestartet werden.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung dazu vorgesehen ist, die Ventile unmittelbar nach dem Direktstart auf die ersten Ventilhübe umzustellen. Dadurch kann nach dem Direktstart vorteilhaft schnell auf einen Normalbetrieb der Brennkraftmaschinenvorrichtung umgeschaltet werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenvorrichtung,
- 2 ein schematisch dargestellter Druckverlauf in Zylindern der Brennkraftmaschinenvorrichtung bei einem erfindungsgemäßen Direktstart und
- 3 eine schematische Ansicht einer Ventiltriebvorrichtung der Brennkraftmaschinenvorrichtung.
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Die 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Brennkraftmaschinenvorrichtung. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung ist Teil einer Brennkraftmaschine 10. Die Brennkraftmaschine 10 ist als eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, eine chemische Energie in eine Bewegungsenergie umzuwandeln, die insbesondere zum Vortrieb eines Kraftfahrzeugs dient. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung weist mehrere Zylinder 11, 12, 13, 14 auf. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung ist hier beispielhaft als ein Vierzylinder ausgebildet. Dabei weist die Brennkraftmaschinenvorrichtung vier separate Zylinder 11, 12, 13, 14 auf, die in einer Reihe zueinander angeordnet sind. Dabei sind die Zylinder 11, 12, 13, 14 entsprechend ihrer Anordnung nummeriert. Der erste Zylinder 11 ist an einer ersten Seite der Brennkraftmaschine 10 angeordnet, der zweite Zylinder 12 zwischen dem ersten Zylinder 11 und dem dritten Zylinder 13 und der vierte Zylinder 14 ist an einem zweiten Ende der Brennkraftmaschine 10 neben dem dritten Zylinder 13 angeordnet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Brennkraftmaschinenvorrichtung eine andere Anzahl an Zylindern 11, 12, 13, 14 aufweist und/oder dass die Zylinder 11, 12, 13, 14 in einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Weise zueinander angeordnet sind. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung weist eine Zündfolge auf in der die einzelnen Zylinder 11, 12, 13, 14 nacheinander gezündet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird zunächst der erste Zylinder 11, dann der dritte Zylinder 13, dann der vierte Zylinder 14 und anschließend der zweite Zylinder 12 gezündet. Grundsätzlich sind auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Zündfolgen denkbar.
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Die Zylinder 11, 12, 13, 14 der Brennkraftmaschine 10 weisen jeweils eine nicht näher dargestellte Einspritzdüse auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Brennkraftmaschinenvorrichtung je Zylinder 11, 12, 13, 14 zwei Einspritzdüsen aufweist. Durch die Einspritzdüsen wird zum Betrieb der Brennkraftmaschinenvorrichtung jeweils ein Kraftstoff in den einen Brennraum des Zylinders 11, 12, 13, 14 eingespritzt. Die Zylinder 11, 12, 13, 14 weisen jeweils zwei Ventile 15, 16, 17, 18 auf. Ein Ventil 15, 16, 17, 18 eines Zylinders 11, 12, 13, 14 ist dabei jeweils als ein Einlassventil ausgebildet und das andere Ventil als ein Auslassventil. Über das als Einlassventil ausgebildete Ventil 15, 16, 17, 18 kann in einem geöffneten Zustand eine Frischluft in den Zylinder gelangen. Über das Auslassventil wird ein Abgas aus dem Zylinder in einen Abgastrakt geführt.
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Die Brennkraftmaschinenvorrichtung ist zu einem Direktstart vorgesehen. Bei einem Direktstart wird die Brennkraftmaschinenvorrichtung durch Zünden eines Zylinders 11 bei einer Drehzahl Null, bei der die Zylinder 11, 12, 13, 14 stillstehen, gestartet. Der Zylinder 11, der dabei als erstes gezündet wird, ist dabei als Direktstartzylinder bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist dabei der erste Zylinder 11 als Direktstartzylinder ausgebildet. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass einer der anderen Zylinder 12, 13, 14 als Direktstartzylinder ausgebildet ist. Der als Direktstartzylinder ausgebildete Zylinder 11 steht dabei bei stillstehender Brennkraftmaschinenvorrichtung in einer Direktstartposition. Der als Direktstartzylinder ausgebildete Zylinder 11 wird dabei beim Abstellen der Brennkraftmaschinenvorrichtung in die Direktstartposition gestellt. Dazu weist die Brennkraftmaschinenvorrichtung eine nicht näher dargestellte Regelung auf, die die Brennkraftmaschine 10 gezielt so auslaufen lässt, dass der als Direktstartzylinder ausgebildete Zylinder 11 in der Direktstartposition steht. Eine entsprechende Regelung entspricht einer dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Regelung. Die Direktstartposition des als Direktstartzylinder ausgebildeten Zylinders liegt dabei bei 90 Grad Kurbelwellenwinkel nach OT (Oberen Totopunkt) des entsprechenden Zylinders 11. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Direktstartposition in einem Bereich von 80 Grad bis 100 Grad Kurbelwellenwinkel nach OT liegt. In der Direktstartposition des als Direktstartzylinder ausgebildeten Zylinders 11 sind die entsprechenden Ventile 15 des Zylinders 11 geschlossen. Zum Starten der Brennkraftmaschinenvorrichtung wird dabei in den als Direktstartzylinder ausgebildeten Zylinder 11 über die entsprechende Einspritzdüse ein Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders 11 eingespritzt und gezündet. Durch den entstehenden Verbrennungsdruck in dem Zylinder 11 wird ein Drehmoment an der Kurbelwelle erzeugt und treibt die weiteren Zylinder 12, 13, 14 der Brennkraftmaschinenvorrichtung an. Dieses Drehmoment, das der als Direktstartzylinder ausgebildete Zylinder 11 bei der ersten Zündung erzeugt muss größer sein als Widerstandsmomente der Brennkraftmaschinenvorrichtung, die dem Drehmoment entgegenwirken. Das Widerstandsmoment ergibt sich dabei aus Haftreibung und Gleitreibung in den Zylindern 11, 12, 13, 14 und dem Rest der Brennkraftmaschinenvorrichtung, sowie aus den Zylinderdrücken der anderen Zylinder 12, 13, 14.
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Die Brennkraftmaschinenvorrichtung weist eine Ventiltriebvorrichtung 19 auf. Die Ventiltriebvorrichtung 19 ist zur Betätigung der Ventile 15, 16, 17, 18 der Brennkraftmaschinenvorrichtung vorgesehen. Die Ventiltriebvorrichtung weist zur Betätigung der Ventile eine Nockenwelle 20 auf. Die Nockenwelle 20 ist in einem Ventiltriebgehäuse drehbar gelagert. Die Nockenwelle 20 ist dabei drehbar um eine Rotationsachse gelagert. Die Rotationsachse der Nockenwelle 20 ist dabei im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschinenvorrichtung ausgerichtet. Die Nockenwelle 20 wird über eine nicht näher dargestellte Kopplung von der Kurbelwelle angetrieben. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst für zwei benachbarte Zylinder je ein Nockenelement 21, 22. Für die als Vierzylinder ausgebildete Brennkraftmaschinenvorrichtung weist die Ventiltriebvorrichtung zwei Nockenelemente 21, 22 auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Ventiltriebvorrichtung je Zylinder 11, 12, 13, 14 eine andere Anzahl an Nockenelementen 21, 22 aufweist. Die Nockenelemente 21, 22 sind axial verschiebbar auf der Nockenwelle 20 angeordnet. Dabei sind die Nockenelemente 21, 22 drehfest mit der Nockenwelle 20 gekoppelt. Die Nockenelemente 21, 22 sind dabei insbesondere über eine Verzahnung mit der Nockenwelle 20 verbunden. Die Nockenelemente 21, 22 sind zur Betätigung der Ventile 15, 16, 17, 18 der Zylinder 11, 12, 13, 14 vorgesehen. Die Nockenelemente 21, 22 weisen dazu je Ventil 15, 16, 17, 18 zwei Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘ auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Nockenelemente 21, 22 je Ventil 15, 16, 17, 18 der Zylinder 11, 12, 13, 14 drei oder mehr Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘ aufweisen. Die Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘ weisen jeweils unterschiedliche Konturen auf und betätigen so das jeweilige Ventil mit entsprechend unterschiedlichen Ventilhüben. In einer ersten Stellung des entsprechenden Nockenelements 21, 22 betätigen die ersten Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘ die entsprechenden Ventile der Zylinder. Die ersten Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘, die in einer ersten Stellung der Nockenelemente 21, 22 die Ventile 15, 16, 17, 18 betätigen, betätigen die Ventile 15, 16, 17, 18 mit einem Normalhub für einen Normalbetriebszustand der Brennkraftmaschinenvorrichtung. Die Ventiltriebvorrichtung 19 ist dazu vorgesehen die Ventile 15, 16, 17, 18 der Zylinder 11, 12, 13, 14 in einer ersten Stellung mit einem ersten Ventilhub zu betätigen.
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Die zweiten Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘” der Nockenelemente 21, 22 betätigen die Ventile 15, 16, 17, 18 in einer zweiten Stellung der Nockenelemente 21, 22. Die zweiten Nockenbahnen 23, 23', 23", 23''' der Nockenelemente 21, 22 sind für den Direktstart ausgebildet. Die zweiten Nockenbahnen 23, 23', 23", 23''' sind zur Betätigung der Ventile 15, 16, 17, 18 mit einem Dekompressionshub vorgesehen. Die Ventiltriebvorrichtung 19 ist dazu vorgesehen, die Ventile 15, 16, 17, 18 der Zylinder 11, 12, 13, 14 in der zweiten Stellung zumindest mit einem zweiten, als Dekompressionshub ausgebildeten Ventilhub zu betätigen. Während eines Dekompressionshubs ist das entsprechende als Einlassventil ausgebildete Ventil 16, 17, 18 der Zylinder 12, 13, 14 noch geöffnet, wenn ein Kolben des Zylinders 12, 13, 14 in einem Kompressionshub ist. Dadurch kann während das Ventil 16, 17, 18 noch geöffnet ist Luft durch das geöffnete Ventil 16, 17, 18 aus dem Zylinder 12, 13, 14 entweichen, wodurch ein Kompressionsdruck in dem Zylinder 12, 13, 14 verringert wird. Dadurch wird eine Kraft, die zum Komprimieren des Zylinders 12, 13, 14 benötigt wird gesenkt. Das entsprechende Ventil 16, 17, 18 des Zylinders 12, 13, 14 schließt während eines Kompressionshubs dabei vor dem OT des entsprechenden Zylinders 12, 13, 14. Die Ventiltriebvorrichtung 19 ist dazu vorgesehen, die Ventile 15 des als Direktstartzylinder ausgebildeten Zylinders 11 in der zweiten Stellung mit einem als Normalhub ausgebildeten Ventilhub zu betätigen.
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Die Ventiltriebvorrichtung 19 ist dazu vorgesehen, für die Ventile 15, 16, 17, 18 unterschiedlicher Zylinder 11, 12, 13, 14 jeweils unterschiedliche Dekompressionshübe auszubilden. Dabei weisen die Ventile 15, 16, 17, 18 der Zylinder 11, 12, 13, 14, entsprechend der Zündfolge der Zylinder 11, 12, 13, 14 kleinere Dekompressionshübe auf. Das als Einlassventil ausgebildete Ventil 17 des in der Zündfolge dem als Direktstartzylinder ausgebildeten ersten Zylinder 11 folgenden, dritten Zylinders 13 schließt in der zweiten Stellung des Nockenelements 22 bei 70 Grad Kurbelwellenwinkel vor OT des dritten Zylinders 13, wodurch ein geringerer Kompressionsdruck entsteht. Das als Einlassventil ausgebildete Ventil 18 des in der Zündfolge dem dritten Zylinder 3 folgenden, vierten Zylinders 14 schließt in der zweiten Stellung des Nockenelements 22 bei 90 Grad Kurbelwellenwinkel vor OT des vierten Zylinders 14, wodurch ein geringerer Kompressionsdruck entsteht. Der als Dekompressionshub ausgebildete Ventilhub des Ventils 18 des vierten Zylinders 14 ist in der zweiten Stellung des Nockenelements 22 kleiner als der als Dekompressionshub ausgebildete Ventilhub des Ventils 17 des dritten Zylinders 13. Der Kompressionsdruck in den vierten Zylinder 14 ist dabei in der zweiten Stellung des Nockenelements 22 kleiner als bei einem Normalventilhub aber größer als bei dem als Dekompressionshub ausgebildeten Ventilhub des dritten Zylinders 13. Das als Einlassventil ausgebildete Ventil 16 des in der Zündfolge dem vierten Zylinder 14 folgenden, zweiten Zylinders 12 schließt in der zweiten Stellung des Nockenelements 21 bei 110 Grad Kurbelwellenwinkel vor OT des zweiten Zylinders 12, wodurch ein im Gegensatz zum Normalhub geringerer Kompressionsdruck entsteht. Der als Dekompressionshub ausgebildete Ventilhub des Ventils 16 des zweiten Zylinders 13 ist in der zweiten Stellung des Nockenelements 21 kleiner als der als Dekompressionshub ausgebildete Ventilhub des Ventils 18 des vierten Zylinders 14. Der Kompressionsdruck in den zweiten Zylinder 12 ist dabei in der zweiten Stellung des Nockenelements 21 kleiner als bei einem Normalventilhub aber größer als bei dem als Dekompressionshub ausgebildeten Ventilhub des Ventils 18 des vierten Zylinders 14. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die oben angegebenen Winkelangaben bei denen die entsprechenden Ventile 15, 16, 17, 18 schließen in einem Bereich von 20 Grad KW um den angegebenen Wert liegen.
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Durch die entsprechende Ausgestaltung der Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘ entsprechend der gewünschten oben angegebenen Schließzeitpunkte der Ventile 15, 16, 17, 18 ergibt sich bei einem Direktstart für jeden Zylinder 11, 12, 13, 14 eine individuell optimierte Ventilhubkurve. Die Nockenbahnen 23, 23', 23", 23‘‘‘ der Nockenelemente 21, 22 der Ventiltriebvorrichtung sind dementsprechend ausgebildet. Zur Verstellung der Ventilhübe weist die Ventiltriebvorrichtung eine Schalteinheit 24 auf. Die Schalteinheit 24 ist dazu vorgesehen, das entsprechende Nockenelement 21, 22 zwischen seiner ersten Stellung, in der die entsprechenden Ventile 15, 16, 17, 18 mit einem ersten Ventilhub betätigt werden, und der zweiten Stellung, in der die entsprechenden Ventile 15, 16, 17, 18 der Zylinder 11, 12, 13, 14 mit dem zweiten, als Dekompressionshub ausgebildeten Ventilhub betätigt werden, umzuschalten. Dazu weist die Schalteinheit 21 je verschiebbarem Nockenelement 21, 22 einen gehäusefesten Schaltpin 25 und zwei in das Nockenelement 21, 22 eingebrachte Führungsnuten 26, 27 auf. Zur Verstellung wird der Schaltpin 25 in eine ausgefahrene Stellung gebracht und greift dabei in die entsprechende Führungsnut 26, 27 ein und verschiebt das entsprechende Nockenelement 21, 22 entsprechend auf der Nockenwelle 20. Damit ein Direktstart reibungslos funktioniert und die Nockenelemente 21, 22 schnellstmöglich zurück in die erste Stellung gebracht werden können, muss der entsprechende Schaltpin 25 der Schalteinheit 24 in einer Position auf einem Grundkreis des Nockenelements 21, 22 stehen, damit er direkt beim Start ausgefahren sein kann, um das entsprechende Nockenelement 21, 22 direkt nach dem Direktstart zu schalten. Dazu wird die Brennkraftmaschine und dadurch auch die Ventiltriebvorrichtung 19 beim Abstellen der Brennkraftmaschine in der definierten Direktstartposition gestoppt, in der der Schaltpin 25 direkt schon in der korrekten Position ist. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die Führungsnuten 26, 27 zum Verstellen des Nockenelements 21, 22 relativ zu der Nockenwelle 10 verdreht werden, um beim Direktstart eine korrekte Positionierung der Schaltpins 25 zu erreichen. Alternativ könnte auch der Schaltpin 25 zur Erreichung der entsprechenden Position zu der Nockenwelle 20 verschoben werden.
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Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Schalteinheit auf eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise ausgebildet ist. Grundsätzlich ist es ebenso denkbar, dass ein anderer Zylinder 12, 13, 14 als der Direktstartzylinder ausgebildet ist. Bei einer Ventiltriebvorrichtung 19 wie oben beschrieben ist es für eine besonders schnelle Rückschaltung auf den Normalbetrieb vorteilhaft, wenn der als Direktstartzylinder ausgebildete Zylinder und der Zylinder mit der ersten regulären Verbrennung (also der Zündung direkt nach dem Direktstartzylinder) an der Brennkraftmaschine geometrisch hintereinander angeordnet sind. Dadurch können die Nockenelemente 21, 22 zur Umschaltung der Ventilhübe vorteilhaft gemeinsam verschoben werden. Bei dem beispielhaften Vierzylinder ergeben sich dadurch vorteilhaft der dritte Zylinder 13 oder der zweite Zylinder 12 als Direktstartzylinder.
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In 2 ist ein Druckverlauf in den verschiedenen Zylindern 11, 12, 13, 14 während eines Direktstarts und die Drehzahl 26 der Brennkraftmaschinenvorrichtung dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008008117 A1 [0002]
