DE102016201264A1 - Betriebsverfahren - Google Patents
Betriebsverfahren Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016201264A1 DE102016201264A1 DE102016201264.9A DE102016201264A DE102016201264A1 DE 102016201264 A1 DE102016201264 A1 DE 102016201264A1 DE 102016201264 A DE102016201264 A DE 102016201264A DE 102016201264 A1 DE102016201264 A1 DE 102016201264A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylinder
- internal combustion
- combustion engine
- cylinders
- cam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0269—Controlling the valves to perform a Miller-Atkinson cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/06—Cutting-out cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0005—Deactivating valves
- F01L2013/001—Deactivating cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
- F01L2013/0052—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/08—Timing or lift different for valves of different cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
- F02D2041/0012—Controlling intake air for engines with variable valve actuation with selective deactivation of cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren einer Brennkraftmaschine(1), insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine (1'), mit zumindest einem ersten Zylinder (2) und zumindest einem zweiten Zylinder (3), die jeweils zumindest ein Einlassventil und ein Auslassventil aufweisen, bei dem – eine Lastanforderung (P) ermittelt wird, – bei Unterschreiten einer vordefinierten Lastanforderung (P) der zumindest eine erste Zylinder (2) in einen Atkinsonbetriebsmodus mit verlängerter Öffnungszeit oder in einen Millerbetriebsmodus mit verkürzten Öffnungszeiten des jeweils zumindest einen Einlassventils überführt und der zumindest eine zweite Zylinder (3) abgeschaltet wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem ersten Zylinder und zumindest einem zweiten Zylinder. Die Erfindung betrifft außerdem eine nach diesem Betriebsverfahren betriebene Brennkraftmaschine, insbesondere eine Dieselbrennkraftmaschine.
- Durch die Verwendung eines sogenannten Atkinsonzyklus bzw. Atkinsonbetriebsmodus kann bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselbrennkraftmaschinen, ein Verbrauchsvorteil erzielt werden. Hierzu werden die jeweiligen Einlassventile eines Zylinders länger offengelassen, so dass ein Teil eines Kompressionshubs ohne Verdichtung abläuft. Ein derartiger Atkinsonzyklus kann beispielsweise durch eine verstellbare Nockenwelle realisiert werden, mit welcher zwei Nocken gegeneinander verdreht und dadurch ein Einlassventil länger offen gehalten werden kann. In ähnlicher Weise kann auch ein Millerbetriebsmodus mit verkürzten Ventilöffnungszeiten angewandt werden.
- Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich nunmehr mit dem Problem, ein Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine anzugeben, mit welchem sich weitere Verbrauchsvorteile erzielen lassen.
- Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Last einer Brennkraftmaschine in einem höheren Bereich zu halten, da Untersuchungen gezeigt haben, dass insbesondere bei einer höheren Lastanforderung und einem sich gleichzeitig in einem Atkinsonbetriebsmodus/Millerbetriebsmodus befindlichen Zylinder Verbrauchsvorteile erzielt werden können. Zusätzlich gesteigert werden können die Verbrauchsvorteile dadurch, dass die Last an einzelnen Zylindern durch Abschalten anderer Zylinder in dem oberen Bereich gehalten wird. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren bezieht sich dabei auf eine Brennkraftmaschine, insbesondere auf eine aufgeladene Dieselbrennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Zylinder und zumindest einem zweiten Zylinder, die jeweils zumindest ein Einlassventil und ein Auslassventil aufweisen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun eine Lastanforderung ermittelt, beispielsweise mittels einer Steuerungseinrichtung, insbesondere einem Motorsteuergerät, wobei bei einem Unterschreiten einer vordefinierten Lastanforderung, der zumindest eine erste Zylinder in einen Atkinsonbetriebsmodus mit verlängerter Öffnungszeit oder einen Millerbetriebsmodus mit verkürzter Öffnungszeit des jeweils zumindest einen Einlassventils überführt und der zumindest eine zweite Zylinder abgeschaltet wird. Unterschreitet somit die vorhandene Lastanforderung die vordefinierte Lastanforderung, so wird die Belastung in dem ersten Zylinder dadurch erhöht, dass der zumindest eine zweite Zylinder abgeschaltet wird, wodurch die bislang von dem zweiten Zylinder aufgebrachte Leistung nunmehr ebenfalls von dem ersten Zylinder aufgebracht werden muss und dadurch dessen Belastung erhöht. Die der Erfindung zugrunde liegende Idee beruht somit darauf, dass für den Fall, dass keine hohe Lastanforderung vorliegt, diese durch eine Abschaltung des/der zweiten Zylinder in den restlichen, verbleibenden ersten Zylindern erhöht wird, wodurch zusammen mit dem in den ersten Zylindern gefahrenen Atkinson-/Millerbetriebsmodus eine deutliche Verbrauchsreduzierung erreicht werden kann.
- Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung werden die jeweiligen Einlassventile im Atkinsonbetriebsmodus um einen Kurbelwellenwinkel α von ca. 20° < α < 40° länger geöffnet. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein Teil des Kompressionshubes ohne Verdichtung abläuft, da während derjenigen Zeit, in der das Einlassventil noch geöffnet ist, keine Verdichtung erfolgt, sondern das Brennstoffluftgemisch über das Einlassventil ausgestoßen wird. Versuche haben dabei gezeigt, dass eine Verbrauchsreduzierung im Atkinsonbetriebsmodus insbesondere im genannten Kurbelwellenwinkelbereich zwischen 20° und 40° besonders hoch ist.
- In gleicher Weise können die jeweiligen Einlassventile im Millerbetriebsmodus mit verkürzten Ventilöffnungszeiten um einen Kurbelwellenwinkel α von ca. 20° < α < 40° früher geschlossen werden.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich eine Drehzahl ermittelt, wobei bei Unterschreiten der vordefinierten Lastanforderung und einer vordefinierten Drehzahl, beispielsweise ermittelt durch die Steuereinrichtung, insbesondere dem Motorsteuergerät, der zumindest eine erste Zylinder in den Atkinson-/Millerbetriebsmodus mit verlängerter/verkürzter Öffnungszeit des jeweils zumindest ein Einlassventil überführt und der zumindest eine zweite Zylinder komplett abgeschaltet wird. So kann insbesondere auch bei niedrigen Drehzahlen ohne große abgerufene Last, das heißt ohne hohe Lastanforderung, beispielsweise bei einer Autobahnfahrt mit konstanter Geschwindigkeit, die Anforderung in dem ersten Zylinder künstlich erhöht werden, um dort in den idealen Arbeitsbereich des Atkinson-/Millerbetriebsmodus zu kommen. Durch das Abschalten des/der zweiten Zylinder(s) wird somit die dort erbrachte Leistung auf die ersten Zylinder verlagert, wodurch auch bei geringen Drehzahlen die dort erforderliche Erhöhung der Lastanforderung erreicht werden kann.
- Zweckmäßig erfolgt das Überführen des zumindest eine ersten Zylinders in den Atkinson-/Millerbetriebsmodus und das Abschalten des zumindest einen zweiten Zylinders bei einer vordefinierten Drehzahl von 1600 bis 2000 U/min. Versuche haben gezeigt, dass das Festlegen der vordefinierten Drehzahl auf den zuvor erwähnten Drehzahlbereich eine besonders signifikante Verbrauchsreduzierung bewirkt. Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Dieselbrennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Zylinder und zumindest einem zweiten Zylinder sowie mit einer Steuerungseinrichtung anzugeben, wobei diese Steuerungseinrichtung, beispielsweise ein Motorsteuergerät, zur Durchführung der zuvor beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. In der Steuerungseinrichtung, beispielsweise dem Motorsteuergerät, kann die jeweilige Lastanforderung beispielsweise aus einer Stellung einer Drosselklappe, einer Drehzahl sowie einer Stellung eines Gaspedals ermittelt und bei Bedarf auch eine Drehzahl des Motors erfasst werden. Mittels einer derartigen Brennkraftmaschine lassen sich somit erhebliche Verbrauchsvorteile erzielen, da die Steuerungseinrichtung bei Unterschreiten einer vordefinierten Lastanforderung den zumindest einen ersten Zylinder in den Atkinson-/Millerbetriebsmodus mit verlängerter/verkürzter Öffnungszeit des jeweils zumindest einen Einlassventils überführt und gleichzeitig den zumindest einen zweiten Zylinder abschaltet, um dadurch die bislang von dem zweiten Zylinder erbrachte Leistung auf den ersten Zylinder zu übertragen und dessen Lastanforderung zu erhöhen, wodurch diese besonders verbrauchsarm im Atkinson-/Millerbetriebsmodus betrieben werden können. Der zumindest eine zweite Zylinder verbraucht in diesem Betriebszustand keinen Kraftstoff mehr, was sich ebenfalls signifikant auf die Verbrauchsreduzierung auswirkt.
- Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Brennkraftmaschine, insbesondere die Dieselbrennkraftmaschine, zwei erste Zylinder und zwei dazwischen in Reihe angeordnete zweite Zylinder auf, wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei Unterschreiten der vordefinierten Lastanforderung der beiden ersten Zylinder in den Atkinsonbetriebsmodus überführt und die mittleren beiden zweiten Zylinder abschaltet. Selbstverständlich könnte rein theoretisch auch eine alternierende Anordnung der ersten und zweiten Zylinder sowohl bei einer vierzylindrigen Dieselbrennkraftmaschine, als auch bei einer sechszylindrigen Dieselbrennkraftmaschine erfolgen. Auch bei einer Brennkraftmaschine, die als V8-Maschine ausgebildet ist, ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar, und zwar besonders vorteilhaft, wenn auf einer ersten Zylinderbank die beiden ersten Zylinder außenliegend und auf einer zweiten Zylinderbank die beiden ersten Zylinder mittig angeordnet sind. Erreicht werden kann beispielsweise das Überführen der ersten Zylinder in den Atkinsonbetriebsmodus durch beispielsweise eine verstellbare Nockenwelle (Cam in Cam) mit einer Außenwelle und einer dazu verdrehbaren Innenwelle, wobei ein Verdrehen der Innenwelle und der damit drehfest verbundenen ersten Nocken relativ zur Außenwelle und der damit verbundenen zweiten Nocken ein Verlängern der Ventilöffnungszeiten bewirkt.
- Ebenfalls vorgesehen ist bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eine Abschaltvorrichtung zum Abschalten der zweiten Nocken, wobei eine derartige Abschaltvorrichtung beispielsweise einen schaltbaren oder verschiebbaren Ventilhebel oder aber einen Schiebenocken mit einem Nullhub besitzt. Denkbar ist somit beispielsweise ein axial auf der Außenwelle der Nockenwelle angeordneter Schiebenocken mit zwei verschiedenen Nockenprofilen, wobei eines der Nockenprofile beispielsweise einen Nullhub aufweist. Alternativ hierzu ist auch ein axial verschieblicher Nockenfolger, das heißt beispielsweise ein Ventilhebel, denkbar, der von einem Nocken mit einem Normalprofil auf einen anderen Nocken mit einem Nullprofil umgeschaltet werden kann.
- Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
- Dabei zeigen, jeweils schematisch,
-
1 ein Drehzahl-Leistungs-Diagramm mit darin angeordneten Verbrauchsdiagrammen in Abhängigkeit eines Kurbelwellenwinkels α, -
2 eine erfindungsgemäße Dieselbrennkraftmaschine mit vier in Reihe geschalteten Zylindern, -
3 eine Darstellung wie in2 , jedoch mit sechs in Reihe geschalteten Zylindern und alternierend angeordneten ersten und zweiten Zylindern, -
4 eine erfindungsgemäße Dieselbrennkraftmaschine als V8-Maschine, -
5 eine mögliche Ausführungsform eines Ventiltriebs der erfindungsgemäßen Dieselbrennkraftmaschine. - Entsprechend den
2 bis4 , weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine1 , insbesondere eine Dieselbrennkraftmaschine1' , zwei erste Zylinder2 und zwei zweite Zylinder3 auf, die jeweils zumindest ein nicht dargestelltes Einlassventil und ein ebenfalls nicht dargestelltes Auslassventil aufweist. Darüber hinaus vorgesehen ist eine Steuerungseinrichtung4 , beispielsweise ein Motorsteuergerät, welche einerseits in der Lage ist, eine Lastanforderung P zu ermitteln, beispielsweise durch das Erfassen einer Drehzahl n der Dieselbrennkraftmaschine1 , einer Stellung eines Gaspedals und einer Stellung einer Drosselklappe und die bei Unterschreiten einer vordefinierten, das heißt vorab festgelegten Lastanforderung P, die zumindest zwei ersten Zylinder2 in einen Atkinsonbetriebsmodus mit verlängerter Öffnungszeit oder in einen Millerbetriebsmodus mit verkürzter Öffnungszeit des jeweils zugehörigen zumindest einen Einlassventils überführt und die zwei zweiten Zylinder3 abschaltet. - Bei Versuchen, die in den Diagrammen gemäß der
1 dargestellt sind, hat sich dabei gezeigt, dass der Atkinsonbetriebsmodus insbesondere dann zu einer hohen Verbrauchsreduzierung führt, sofern eine gleichzeitig hohe Lastanforderung P anliegt. Erreicht wird dies bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren dadurch, dass die Brenkraftmaschine1 , insbesondere die Dieselbrennkraftmaschine1' , generell in zwei Arten von Zylindern2 ,3 aufgeteilt wird, wobei die zweiten Zylinder3 bei Unterschreiten der vordefinierten Lastanforderung P abgeschaltet werden, so dass deren bislang erbrachte Leistung nunmehr von den ersten Zylindern2 erbracht werden muss, wodurch deren Leistungsanforderung deutlich steigt. Durch ein zugleich erfolgendes Überführen der ersten Zylinder2 in den Atkinsonbetriebsmodus, bei welchem das Einlassventil länger offen gelassen wird, so dass ein Teil des Kompressionshubes ohne Verdichtung abläuft, kann auch deren Kraftstoffverbrauch reduziert werden. - Dabei hat sich gezeigt, dass ein Kraftstoffverbrauch
5 (vgl.1 ) besonders dann signifikant reduziert werden kann, wenn die jeweiligen Einlassventile im Zylinder2 im Atkinsonbetriebsmodus um einen Kurbelwellenwinkel α von 20° < α < 40° länger geöffnet werden. Insbesondere bei einem Kurbelwellenwinkel α = 40° erfolgt dabei eine signifikante Verbrauchsreduzierung bei hoher Last (vgl. die oberen Diagramme in1 ). Bei sinkender Lastanforderung P verschiebt sich bei niedriger Drehzahl n der Kraftstoffverbrauch5 relativ zum Kurbelwellenwinkel α = 10° so dass bei geringer Drehzahl n und gleichzeitig bei geringer Lastanforderung P der niedrigste Kraftstoffverbrauch5 erreicht werden kann (vgl. Diagramm links unten in1 ). Bei hoher Drehzahl n und gleichzeitig hoher Lastanforderung P (vgl. Diagramm rechts oben in1 ) erfolgt der niedrigste Kraftstoffverbrauch5 bei einem Kurbelwellenwinkel α = 20°. Die Diagramme dazwischen stellen Zwischenwerte dar. - Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird neben der Lastanforderung P somit auch die Drehzahl n ermittelt, wobei die Steuerungseinrichtung
4 derart ausgebildet ist, dass sie bei Unterschreiten der vordefinierten Lastanforderung P und einer vordefinierten Drehzahl n den einen ersten Zylinder2 in den Atkinsonbetriebsmodus mit verlängerter Öffnungszeit des jeweils zugehörigen zumindest einem Einlassventils überführt und den zumindest einen zweiten Zylinder3 abschaltet. - Betrachtet man die
2 bis4 , so kann man erkennen, dass bei der Brennkraftmaschine1 gemäß der2 insgesamt vier Zylinder2 ,3 in Reihe geschaltet sind, nämlich zwei erste Zylinder2 (außenliegend) und zwei dazwischen in Reihe angeordnete zweite Zylinder3 bei der gemäß der3 dargestellten Brennkraftmaschine1 oder Dieselbrennkraftmaschine1 sind insgesamt sechs Zylinder2 ,3 vorgesehen, wobei drei erste Zylinder2 und drei alternierend dazu in Reihe angeordnete zweite Zylinder3 vorgesehen sind. - Die Brennkraftmaschine
1 gemäß der4 ist dabei als V8-Maschine ausgebildet, mit einer ersten Zylinderbank6 und einer zweiten Zylinderbank7 , mit jeweils zwei ersten und zweiten Zylindern2 ,3 , wobei auf der ersten Zylinderbank6 die beiden ersten Zylinder2 außenliegend und auf der zweiten Zylinderbank7 die beiden ersten Zylinder2 mittig angeordnet sind. - Gemäß der
5 ist eine Nockenwelle8 der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine1 dargestellt, mit einem ersten Nocken9 und einem zweiten Nocken10 , welche über einen entsprechenden Nockenfolger11 mit dem Einlassventil des ersten Zylinders2 verbunden ist. Der erste Nocken9 stellt dabei den Normalbetriebsmodus dar, während der zweite Nocken10 den Atkinsonbetriebsmodus bewirkt. Durch ein axiales Verschieben entweder des Nockenfolgers11 oder aber der als Schiebenocken ausgebildeten ersten und zweiten Nocken9 ,10 kann somit vom Normalbetriebsmodus in den Atkinsonbetriebsmodus umgeschaltet werden. In der rechten Darstellung der5 ist eine Abschaltvorrichtung13 zum Abschalten zumindest eines zweiten Zylinders3 gezeigt, mit einem Schiebenocken bzw. einem verschiebbaren Nockenfolger11 . Der Schiebenocken besitzt dabei ebenfalls einen ersten Nocken9 für den Normalbetriebsmodus sowie einen dazu angeordneten dritten Nocken12 , der einen Nullhub aufweist. Durch ein Verschieben des ersten Nockens9 und des dritten Nockens12 kann somit der mit dem zweiten Zylinder3 wirkungsverbundene Nockenfolger11 entsprechend betätigt bzw. entsprechend nicht betätigt werden und dadurch eine Zylinderabschaltung des zweiten Zylinders3 erfolgen. Selbstverständlich kann der dritte Nocken12 auch fest auf der Nockenwelle1 angeordnet sein, wobei in diesem Fall der Nockenfolger11 in Axialrichtung verstellbar sein müsste, um ein Abschalten des mit ihm verbundenen zweiten Zylinders3 bewirken zu können. - Ein Verlängern der Ventilöffnungszeiten kann beispielsweise auch durch eine sogenannte verstellbare Nockenwelle mit einer Außenwelle und einer dazu verdrehbaren Innenwelle erfolgen, wobei mit der Innenwelle ersten Nocken drehfest verbunden sind mit der Außenwelle zweite Nocken. Eine derartige verstellbare Nockenwelle ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
1 lassen sich somit eine deutliche Verbrauchsreduzierung und damit eine deutliche Reduzierung der Schadstoffemissionen erreichen.
Claims (11)
- Betriebsverfahren einer Brennkraftmaschine(
1 ), insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine (1' ), mit zumindest einem ersten Zylinder (2 ) und zumindest einem zweiten Zylinder (3 ), die jeweils zumindest ein Einlassventil und ein Auslassventil aufweisen, bei dem – eine Lastanforderung (P) ermittelt wird, – bei Unterschreiten einer vordefinierten Lastanforderung (P) der zumindest eine erste Zylinder (2 ) in einen Atkinsonbetriebsmodus mit verlängerter Öffnungszeit oder in einen Millerbetriebsmodus mit verkürzten Öffnungszeiten des jeweils zumindest einen Einlassventils überführt und der zumindest eine zweite Zylinder (3 ) abgeschaltet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Einlassventile im Atkinsonbetriebsmodus um einen Kurbelwellenwinkel α von ca. 20° < α < 40° länger geöffnet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Einlassventile im Millerbetriebsmodus mit verkürzten Ventilöffnungszeiten um einen Kurbelwellenwinkel α von ca. 20° < α < 40° früher geschlossen werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass eine Drehzahl (n) ermittelt wird, – dass bei Unterschreiten einer vordefinierten Lastanforderung (P) und einer vordefinierten Drehzahl (n) der zumindest eine erste Zylinder (
2 ) in den Atkinsonbetriebsmodus mit verlängerter Öffnungszeit oder in den Millerbetriebsmodus mit verkürzten Öffnungszeiten des jeweils zumindest einen Einlassventils überführt und der zumindest eine zweite Zylinder (3 ) abgeschaltet wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführen des zumindest einen ersten Zylinders (
2 ) in den Atkinsonbetriebsmodus und das Abschalten des zumindest einen zweiten Zylinders (3 ) bei einer vordefinierten Drehzahl (n) von ca. 1600 bis 2000 U/min erfolgt. - Brennkraftmaschine(
1 ), insbesondere eine Dieselbrennkraftmaschine (1' ), mit zumindest einem ersten Zylinder (2 ) und zumindest einem zweiten Zylinder (3 ) und mit einer Steuerungseinrichtung (4 ), die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (
1 ) zwei erste Zylinder (2 ) und zwei dazwischen in Reihe angeordnete zweite Zylinder (3 ) aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung (4 ) derart ausgebildet ist, dass sie bei Unterschreiten der vordefinierten Lastanforderung (P) die äußeren ersten Zylinder (2 ) in den Atkinson- oder Millerbetriebsmodus überführt und die mittleren zweiten Zylinder (3 ) abschaltet. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (
1 ) drei erste Zylinder (2 ) und drei alternierend dazu in Reihe angeordnete zweite Zylinder (3 ) aufweist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (
1 ) als V8-Maschine ausgebildet ist mit einer ersten und einer zweiten Zylinderbank (6 ,7 ), mit jeweils zwei ersten und zweiten Zylindern (2 ,3 ), wobei auf der ersten Zylinderbank (6 ) die beiden ersten Zylinder (2 ) außenliegend und auf der zweiten Zylinderbank (7 ) die beiden ersten Zylinder (2 ) mittig angeordnet sind. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, – dass eine verstellbare Nockenwelle mit einer Außenwelle und einer dazu verdrehbaren Innenwelle vorgesehen ist, und/oder – dass eine Abschaltvorrichtung (
13 ) zum Abschalten der zweiten Nocken (3 ) vorgesehen ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltvorrichtung (
13 ) einen schaltbaren oder verschiebbaren Ventilhebel (11 ) oder einen als Schiebenocken ausgebildeten dritten Nocken (12 ) mit einem Nullhub aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016201264.9A DE102016201264A1 (de) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Betriebsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016201264.9A DE102016201264A1 (de) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Betriebsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016201264A1 true DE102016201264A1 (de) | 2017-08-03 |
Family
ID=59328003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016201264.9A Withdrawn DE102016201264A1 (de) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Betriebsverfahren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016201264A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115234385A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 热力循环控制方法、热力循环***以及发动机 |
DE102022209833A1 (de) | 2022-09-19 | 2024-03-21 | Mahle International Gmbh | Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10336485A1 (de) * | 2002-08-08 | 2004-02-26 | Honda Giken Kogyo K.K. | Ventilbetätigungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine |
DE60125321T2 (de) * | 2000-08-08 | 2007-07-05 | Mechadyne Plc, Kirtlington | Variable Ventilsteuervorrichtung |
DE102008036494A1 (de) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
DE102010033493A1 (de) * | 2010-08-05 | 2012-02-09 | Audi Ag | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE102012017275A1 (de) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Steuerungseinrichtung zur momentneutralen Umschaltung einer aufladbaren Brennkraftmaschine |
DE102013215946A1 (de) * | 2013-08-12 | 2015-02-12 | Avl List Gmbh | Ventilbetätigungseinrichtung zur Veränderung des Ventilhubs |
DE102015205707A1 (de) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer abgasturboaufgeladenen selbstzündenden Brennkraftmaschine mit abschaltbarem Zylinder |
DE102014208950A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen Verbrennungsmotors |
-
2016
- 2016-01-28 DE DE102016201264.9A patent/DE102016201264A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60125321T2 (de) * | 2000-08-08 | 2007-07-05 | Mechadyne Plc, Kirtlington | Variable Ventilsteuervorrichtung |
DE10336485A1 (de) * | 2002-08-08 | 2004-02-26 | Honda Giken Kogyo K.K. | Ventilbetätigungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine |
DE102008036494A1 (de) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
DE102010033493A1 (de) * | 2010-08-05 | 2012-02-09 | Audi Ag | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE102012017275A1 (de) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Steuerungseinrichtung zur momentneutralen Umschaltung einer aufladbaren Brennkraftmaschine |
DE102013215946A1 (de) * | 2013-08-12 | 2015-02-12 | Avl List Gmbh | Ventilbetätigungseinrichtung zur Veränderung des Ventilhubs |
DE102015205707A1 (de) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer abgasturboaufgeladenen selbstzündenden Brennkraftmaschine mit abschaltbarem Zylinder |
DE102014208950A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen Verbrennungsmotors |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115234385A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 热力循环控制方法、热力循环***以及发动机 |
DE102022209833A1 (de) | 2022-09-19 | 2024-03-21 | Mahle International Gmbh | Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010008959A1 (de) | Verbrennungsmotor mit variablem Ventiltrieb | |
EP2699779A1 (de) | Vorrichtung zum verändern eines kompressionsverhältnisses einer hubkolben-brennkraftmaschine | |
DE102010003051A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors bei einer Störung eines Kurbelwellensensors | |
EP3464857A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine | |
DE4331977A1 (de) | Variable Ventilsteuerung | |
DE102017206266A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine | |
DE102014225054A1 (de) | Verstellbare Nockenwelle | |
WO2013004349A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
EP2500533A2 (de) | Brennkraftmaschine mit gemischter Nockenwelle | |
DE102014208950A1 (de) | Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen Verbrennungsmotors | |
DE102016201264A1 (de) | Betriebsverfahren | |
DE102011002136B4 (de) | Schaltbare Nockenwelle | |
DE102014014598A1 (de) | Verstellwellenbetätigung für hubschaltbare Ventiltriebe von Brennkraftmaschinen | |
EP2976512B1 (de) | Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer solchen brennkraftmaschine | |
DE102008005292B4 (de) | Nockenwellenverstellsystem | |
DE102016212064A1 (de) | Vorrichtung zum Verändern eines Kompressionsverhältnisses einer Hubkolben-Brennkraftmaschine | |
WO2017055489A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
EP3320199B1 (de) | Verfahren zur wirkungsgradoptimierten umschaltung einer viertakt-brennkraftmaschine mit mehreren zylindern und vollvariablem ventiltrieb zwischen einem voll-zylinderbetrieb und teil-zylinderbetrieb | |
DE102016200487A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE102012001303B4 (de) | Verstellwellenbetätigung eines Ventiltriebs für Brennkraftmaschinen zur Betätigung von Gaswechselventilen | |
EP1608852B1 (de) | Vorrichtung zur variablen bet tigung der gaswechselventile v on verbrennungsmotoren und verfahren zum betreiben einer derartigen vorrichtung | |
EP1607591B1 (de) | Verfahren zur Verstellung der Ventilöffnungsdauer | |
DE102007054977A1 (de) | Ventiltriebvorrichtung | |
DE3901721A1 (de) | Brennkraftmaschine der v-bauart | |
DE102015221908A1 (de) | Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |