DE10240913A1

DE10240913A1 - Verbrennungsmotor der Kolbenbauart und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE10240913A1
Application number: DE10240913A
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr. Schatz
Original assignee: Schatz Thermo Engineering GmbH
Current assignee: Schatz Thermo Engineering GmbH
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-18

Abstract

Bei einem vorzugsweise mit Schwingsaugrohren ausgestatteten Verbrennungsmotor der Kolbenbauart, mit vollvariabler Lufteinlaßsteuerung mit schnell beweglichen Ventilen (26) und mit Kraftstoffdirekteinspritzung, insbesondere einem Dieselmotor, ist das Verdichtungsverhältnis auf optimalen Verbrauch bei Teillast eingestellt. Es werden verschiedene Verfahren zum Betrieb eines solchen Motors zur optimalen Anpassung an Fahrzustand und Fahrerwunsch eines Kraftfahrzeugs angegeben. DOLLAR A Das auf Teillastverbrauch optimierte Verdichtungsverhältnis von Verbrennungsmotoren liegt im Bereich von 14 bis 16 : 1. Beim Stand der Technik liegen alle PKW-Dieselmotoren bei 18 : 1 und höher, während die PKW-Ottomotoren bei 12 : 1 oder darunter liegen. DOLLAR A Hieraus folgt, daß die Optimierung des Verdichtungsverhältnisses auf Teillastverbrauch bei PKW-Dieselmotoren zur Reduzierung führt und bei PKW-Ottomotoren zur Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses. Bei Dieselmotoren wird erfindungsgemäß deshalb bei Bedarf eine Kompensation durch Wärmeladung geschaffen und bei Ottomotoren durch Kälteladung.

Description

Die Endung betrifft einen vorzugsweise mit Schwingsaugrohr ausgestatteten Verbrennungsmotor der Kolbenbauart, mit vollvariabler Lufteinlaßsteuerung mit schnell beweglichen Ventilen und Kraftstoffdirekteinspritzung, insbesondere einen Dieselmotor, sowie ein Verfahren zu seinem Betrieb. Dabei werden unter schnell beweglichen Ventilen solche Ventile verstanden, deren Umschaltzeit etwa in der Größenordnung von z.B. 2 ms liegt.
Der als VVT bekannte voll variable Ventiltrieb für Zylinderventile wird bisher nur bei Ottomotoren eingesetzt, wo man ihn vorteilhaft zur drosselfreien Laststeuerung (Reduzierung des Luftdurchsatzes) einsetzt. Eine solche Maßnahme wurde bei Dieselmotoren bisher nicht für erforderlich gehalten. Außerdem steht dem Einsatz des VVT bei Dieselmotoren entgegen, daß beim Öffnen nicht genügend Freiraum zwischen dem Zylinderventil und dem Motorkolben zur Verfügung steht. Man hat deshalb für die Anwendung einer voll variablen Ventilsteuerung bei Dieselmotoren keine brauchbare Lösung gefunden.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik besteht bei Dieselmotoren u. a. ein Innovationsbedarf auf folgenden Gebieten:

– Verbesserung der Kaltstartfähigkeit und der Kaltstartemissionen, wie Kaltstartnageln, Rauch und Geruch,
– Verbesserung der HC- und CO-Emissionen,
– Verbesserung der NO_x- und der Partikel-Emissionen,
– Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs,
– Steigerung der Fahrleistungen, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen und
– Erhöhung der Leistungsdichte und des Potentials für Down Sizing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen praktisch realisierbaren Lösungsweg beim Bau und Betrieb von Dieselmotoren zu eröffnen, um im Umfang dieses Innovationsbedarfs Fortschritte zu erzielen. Eine Analyse der Probleme hat ergeben, und dies stellt schon einen ersten Schritt zur Lösung der gestellten Aufgabe dar, daß die eingangs genannte, bei Ottomotoren bekannte Motorkonfiguration hierfür eine gute Voraussetzung bietet. Mit anderen Worten, die bisher bei Dieselmotoren als nicht realisierbar angesehene, voll variable Lufteinlaßsteuerung erweist sich zur Problemlösung als sehr wertvoll, weil sie durch drehzahlunabhängige Steuerung des Ladungswechsels die Voraussetzung dafür schafft, das wesentliche Merkmal der Erfindung praktisch anzuwenden, das darin besteht, daß das Verdichtungsverhältnis auf optimalen Verbrauch bei Teillast eingestellt ist.

Beim Dieselmotor muß für diese Optimierung im Vergleich mit dem üblicherweise angewendeten Verdichtungsverhältnis das Verdichtungsverhältnis reduziert werden.

Kostenneutral – wenn auch beim Dieselmotor mit einem Verzicht auf die volle Ausschöpfung des Potentials verbunden – kann bei einer bestehenden Motorkonstruktion die Optimierung des Verdichtungsverhältnisses unter Verzicht auf weitergehende Konstruktionsänderungen durch einen Nockenwellenaustausch erreicht werden, indem die dem Einlaßventil zugeordnete Nockenwelle auf Schließen des Einlaßventils sehr spät nach dem unteren Totpunkt ausgelegt wird. Dabei kann vorzugsweise die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle einstellbar sein.

Zur Optimierung des Verdichtungsverhältnisses kann das Brennraumvolumen entsprechend verändert werden. Dabei wird unter Brennraumvolumen jenes Volumen eines Zylinders verstanden, das bei der Kolbenposition im oberen Totpunkt für den Verbrennungsvorgang zur Verfügung steht. Bei Dieselmotoren ist die volle Ausschöpfung des Potentials nur durch Vergrößerung des Brennraumvolumens erreichbar.

Die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses kann auch durch Veränderung des Hubvolumens bewirkt werden, wobei unter Hubvolumen jenes Zylindervolumen verstanden wird, das vom Kolbenquerschnitt während seiner Bewegung zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt bestrichen wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur voll variablen Lufteinlaßsteuerung wenigstens ein dem Zylinderventil oder den Zylinderventilen vorgeschaltetes Lufttaktventil pro Zylinder vorgesehen ist. Der mit der Kombination von Lufttaktventil und Zylinderventil verbundene Mehraufwand ist im Vergleich zum Zusatznutzen gering. Die Lufttaktventile können in das Schwingsaugrohr integriert werden, so daß existierende Motorbaureihen mühelos umgestellt werden können.

Durch die Reduzierung des Verdichtungsverhältnisses sinken beim Dieselmotor die Spitzentemperaturen und die Spitzendrücke in allen Betriebszuständen und die Belastbarkeit des Motors wird erhöht. Das bringt bei Vollast folgende Vorteile:

– die NO_x- und Rußemissionen werden durch die niedrigeren Temperaturen gemindert,
– die höhere Belastbarkeit des Motors kann durch höhere Ladedrücke, die durch Impulsaufladung erzielbar sind, zur Drehmoment- und Leistungserhöhung genutzt werden,
– eine weitere Steigerung der effektiven Mitteldrücke oder Drehmomente kann durch Kälteladung erreicht werden, wobei die Kälteladung durch frühes Einlass-Schließen in Kombination mit Aufladung mit gekühlter Ladeluft erfolgt,
– die hohen effektiven Mitteldrücke ermöglichen Down Sizing mit einer weiteren Verbrauchsoptimierung.

In Betriebszuständen, in welchen höhere Temperaturen z. B. bei der Verbrennung oder im Abgas wünschenswert sind, kann dem durch Wärmeladung oder durch Veränderung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses entsprochen werden. Die Wärmeladung wird durch kurzzeitiges spätes Einlass-Öffnen erreicht. Die Kaltstartfähigkeit wird sogar verbessert und die Kaltstartemissionen werden reduziert, weil der Effekt der reduzierten Verdichtung durch Wärmeladung überkompensiert werden kann. Bei den HC- und CO-Emissionen im Leerlauf und bei niedriger Teillast, insbesondere bei kaltem Motor, wird der Effekt der reduzierten Verdichtung durch Reduzierung überschüssiger Brennluft überkompensiert.

Es werden somit durch die Kombination von vollvariabler Lufteinlaßsteuerung und Reduzierung der Motorverdichtung in allen Betriebszuständen Verbesserungen in der Fahrbarkeit eines mit dem Motor ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, beim Verbrauch und bei den Emissionen wirksam.

Für die volle Ausschöpfung des Potentials ist bei Dieselmotoren die Vergrößerung des Brennraums erforderlich, die zur optimalen Gestaltung des Brennraums genutzt werden kann. Der eventuelle Entfall der Glühstifte kann zur Kostensenkung und zur Vereinfachung des Zylinderkopfs beitragen.

Gewisse Parallelen zwischen Dieselmotoren und aufgeladenen Ottomotoren mit Benzindirekteinspritzung ermöglichen es, die Erfindung mit vergleichbarem Erfolg sinngemäß auf derartige Ottomotoren zu übertragen. Die Optimierung für Teillastverbrauch erfordert hier eine Anhebung der motorischen Verdichtung und die Kompensierung dieses Effekts durch Kälteladung, besonders zur Reduzierung der Klopfneigung und der Reduzierung der NO_x- und Rußemissionen. In Betriebszuständen mit Wärmedefizit können Wärmeladung und Reduzierung der überschüssigen Luft zur Reduzierung von HC- und CO-Emissionen, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen führen.

Gemäß den jeweils gegebenen Betriebsbedingungen bzw. Anforderungen können – wie erläutert – jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen der Betriebsweisen eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in Frage kommen, weshalb im Rahmen der gestellten Aufgabe auch Verfahren zum Betrieb des Motors vorgeschlagen werden.

So kann bei einem erfindungsgemäßen Dieselmotor zum Kaltstart eine Wärmeladung durch kurzzeitiges Öffnen con ca. 4 ms des Einlaßventils oder des Lufttaktventils kurz vor oder im unteren Totpunkt erfolgen.

Dem Wärmebedarf beim Warmlauf, bei niedriger Teillast oder bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann durch Reduzierung des Luftdurchsatzes durch frühes Einlass-Schließen entsprochen werden.

Der durch frühes Einlass-Schließen erzielte Effekt einer Reduzierung des Luftangebots kann auch dadurch erreicht werden, daß man bei einem Zylinder oder auch mehreren Zylindern das Lufttaktventil zur Zylinderabschaltung geschlossen hält. Durch den Kolben muß dann bei geschlossenem Lufttaktventil unnötige Saugarbeit geleistet werden. Dieser Leistungsverlust wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch vermieden, daß bei Zylinderabschaltung eine diesem Zylinder zugeordnete Abgasrückführung geöffnet wird, so daß ein Unterdruck im abgeschalteten Zylinder nicht entstehen kann.

Zum Betrieb eines aufgeladenen, erfindungsgemäß gestalteten Dieselmotors mit Ladeluftkühler kann bei Vollast eine Kälteladung durch frühes Einfass-Schließen erfolgen, wodurch Temperatur und Druck beim Verdichtungsende und während der Verbrennung reduziert werden und die NO_x-Bildung gemildert wird. Zugleich wird eine Verminderung der mechanischen und thermischen Belastung des Triebwerks und des Zylinderkopfs erreicht.

Ist man an einer Erhöhung des Luftdurchsatzes interessiert, so kann der Laderdruck entsprechend der reduzierten Verdichtung so weit erhöht werden, bis die ursprünglichen Belastungen des Motors wieder erreicht sind. Ist beispielsweise das Verdichtungsverhältnis von 18 auf 15 : 1 reduziert, so kann der effektive Mitteldruck im gleichen Maße, also um 20 % gesteigert werden.

Eine andere vorteilhafte Betriebsweise nutzt die Impulsaufladung. Zur Impulsaufladung durch einmaliges Takten folgt auf spätes Einlass-Öffnen ein frühes Einlass-Schließen. Zur Impulsaufladung durch zweimaliges Takten folgt in der ersten Phase des Saughubs auf ein gering verzögertes Einlass-Öffnen eine statische Einlaßphase, die im Bereich der Hubmitte beendet wird, worauf kurz vor dem unteren Totpunkt eine kurze dynamische Einlaßphase folgt. Bei niedrigen Drehzahlen ergibt sich dadurch eine bessere Aufladungswirkung als bei einmaligem Takten, das seinerseits jedoch noch bei höheren Drehzahlen sinnvoll angewandt werden kann.

Das gering verzögerte Einlass-Öffnen dient dem Ausspülen von Restgasen während der Ventilüberschneidung durch die im Zwischenraum gespeicherte verdichtete Luft vom vorhergehenden Arbeitsspiel.

Anhand eines in der Zeichnung beispielsweise gezeigten Einlaßbereichs eines erfindungsgemäß gestalteten Verbrennungsmotors mit Lufttaktventil und der beigefügten Diagramme für unterschiedliche Betriebsweisen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch den Bereich eines Verbrennungsmotors zwischen dem Luftsammler und Brennraum,
2 ein Diagramm der Ventilbewegungen bei Teillaststeuerung oder Reduzierung des Luftüberschusses und Kälteladung,
3 ein Diagramm der Ventilbewegungen bei Wärmeladung,
4 ein Diagramm der Ventilbewegungen bei Impulsaufladung durch zweimaliges Takten und
5 ein Diagramm der Ventilbewegungen bei Impulsaufladung durch einmaliges Takten.
In 1 führt von einem Luftsammler 10 ein Schwingsaugrohr 12 zu einem Zylinderkopf 14, in dem ein Ventilraum 16 die Verbindung zu einem Brennraum 18 innerhalb eines Zylinders 20 herstellt. Der im Zylinder 20 bewegliche Kolben ist mit 22 bezeichnet. Der Ventilraum 16 kann gegenüber dem Brennraum 18 durch ein Zylinderventil 24 konventioneller Art abgeschlossen werden.
Im Schwingsaugrohr 12 ist ein als Drehklappe gestaltetes Lufttaktventil 26 vorgesehen, das derart ausgelegt ist, daß seine Umschaltzeit im Bereich von 2 ms liegt. Durch eine der drehbaren Klappe zugeordnete Steuerkante 28 wird eine sehr exakte zeitliche Definition des Öffnungs- und des Schließzeitpunkts ermöglicht.
Bei 30 mündet eine Abgasrückführung in den Ventilraum 16.
In den Diagrammen in den 2 bis 5 ist die Abszisse der Kurbelwinkel, während die Ventilposition auf der Ordinate abzulesen ist, so daß für jeden Kurbelwinkel die jeweilige Position von Zylindereinlaßventil (ZV) und Lufttaktventil (LTV) ablesen ist. Dargestellt ist jeweils vollständig der Bewegungsbereich in der Saugphase zwischen oberem Totpunkt (OT) und unterem Totpunkt (UT), sowie ein Teil der angrenzenden Phasen der Kolbenbewegung. Dabei ist die ZV-Bewegung in einer ununterbrochenen Linie dargestellt. Zur Darstellung der LTV-Bewegung werden wahlweise eine unterbrochene Linie und eine strichpunktierte Linie benutzt und zwar zur deutlichen Unterscheidung zwischen statischen und dynamischen Vorgängen bzw. der Kälte- oder Wärmeladung. Es handelt sich deshalb bei unterbrochenen Linien um einen statischen Vorgang bzw. um Kälteladung und bei strichpunktierten Linien um einen dynamischen Vorgang bzw. um Wärmeladung. Als weitere Kurzbezeichnungen werden FES für frühes Einlass-Schließen und SEO für spätes Einlass-Öffnen verwendet. Die durch die Kombination ZV + LTV erzielbaren Effekte können größtenteils auch durch ein ZV mit VVT erhalten werden.
Die 2 betrifft sowohl den Vorgang der Teillaststeuerung (Reduzierung des Luftdurchsatzes) bei Saugmotoren als auch die Kälteladung bei aufgeladenen, ladeluftgekühlten Motoren. Die Ventilsteuerzeiten sind identisch. Das frühe Einlass-Schließen ist an sich als Miller-Verfahren bekannt. Je näher am OT das LTV geschlossen wird, desto weniger Luft fließt in den Zylinder und desto kälter ist die Luft wegen ihrer Entspannung auf einen niedrigeren Druck bei Verdichtungsbeginn. Beim Dieselmotor kann durch frühes Einlass-Schließen bei niedriger Teillast die Verbrennungs- und die Abgastemperatur durch Verringerung des Luftüberschusses angehoben werden, obwohl dadurch die Temperatur bei Verdichtungsbeginn sinkt. Die Anhebung der Abgastemperatur verbessert den Betrieb von Abgasreinigungsanlagen, beispielsweise um die Temperatur beim Eintritt in einen Oxydationskatalysator oder eines Partikelfilters kontrolliert anzuheben. Dies ist auch für die Einhaltung der Vorgaben gesetzlicher Emissionstests von Bedeutung.
Die 3 zeigt ein sehr spätes kurzzeitiges Einlass-Öffnen des LTV während des zweiten Teils der Saugphase. Es dient der Wärmeladung. Je näher am UT das LTV öffnet, desto wärmer ist die Luft bei Verdichtungsbeginn und desto höher ist der Druck. Die eingeflossene Luftmasse bleibt jedoch konstant, jedenfalls dann, wenn keine Behinderung durch das schließende Zylindereinlaßventil vorliegt.
Außer beim Kaltstart kann die Wärmeladung auch zur Abgastemperatursteuerung von Abgasreinigungsanlagen eingesetzt werden, insbesondere zur Einleitung und Aufrechterhaltung des Abbrands von Partikeln im Partikelfilter. Dieser Abbrand wird üblicherweise bei geringer Motorlast durchgeführt, um das System vor unkontrollierter Überhitzung zu schützen und um genügend Sauerstoff für die Oxydation der Partikel zu haben. Die Folge sind niedrige Abgastemperaturen und demzufolge ergibt sich eine geringe Heizleistung für die Erwärmung der Reinigungsanlage und der angesammelten Partikel, z. B. bei einem Dieselmotor. Durch Wärmeladung kann die Abgastemperatur auch bei hohem Luftüberschuss angehoben werden. Somit ergibt sich eine vorteilhafte Möglichkeit der Steuerung der Abgastemperatur und des Luftüberschusses. Zunächst wird bei Teillast des Motors durch Wärmeladung bei vollem Luftdurchsatz die Kraftstoffzufuhr maximiert, aber spät eingespritzt. Dadurch erzeugt der Motor volle Wärmeleistung bei geringer Kraftentfaltung. Die Reinigungsanlage und die Partikel werden schnell auf Zündtemperatur angehoben. Dann wird die Kraftstoffzufuhr reduziert, während die Wärmeladung zugeschaltet bleibt. So ergeben sich relativ hohe Abgastemperaturen bei hohem Luftüberschuss, der für die Verbrennung der Partikel gebraucht wird.
Die. 4 zeigt frühes Einlass-Schließen gefolgt von spätem Einlass-Öffnen als dynamische Aufladung oder Impulsaufladung mit zweimaligem Takten. Diese ist thermodynamisch der bekannten natürlichen Schwingrohraufladung gleichzusetzen. Dementsprechend ist auch für die Impulsaufladung mit LN ein Schwingsaugrohr 12 ( 1) vorgesehen. Die Länge dieses Schwingsaugrohrs 12 ist auf die kürzeste mögliche Öffnungsdauer des Lufttaktventils abgestimmt. Bei dieser Länge kann durch zweimaliges Takten des Lufttaktventils eine sehr günstige Ladewirkung unterhalb und bei der Referenzdrehzahl erzeugt werden. Bei höheren Drehzahlen muß auf einmaliges Takten umgesteuert werden. Die Impulsaufladung dient der Erhöhung der Luftmenge, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Motors. Die Variation der Steuerzeiten des Lufttaktventils 26 dient bei der Impulsaufladung der Mengenregelung. Lufttemperatur und Luftdruck bei Verdichtungsbeginn entsprechen der erzielten Steigerung des Luftaufwands.
Die 5 zeigt ein spätes Einlass-Öffnen des LN gefolgt von frühem Einlass-Schließen oder Impulsaufladung durch einmaliges Takten. Es handelt sich um eine Form der dynamischen Aufladung. Durch einmaliges Takten wird der Anwendungsbereich der Impulsladung auf höhere Drehzahlen z.B. oberhalb 3000/min ausgedehnt, wo die Zeit für zweimaliges Takten nicht ausreicht.
Der erfindungsgemäße Motor verwendet demnach sechs prinzipielle Schaltungsvarianten des Lufttaktventils:

– frühes Einlass-Schließen
– spätes Einlass-Öffnen
– frühes Einlass-Schließen gefolgt von spätem Einlass-Öffnen
– spätes Einlass-Öffnen gefolgt von frühem Einlass-Schließen
– Lufttaktventil offen
– Lufttaktventil geschlossen (Zylinderabschaltung).

Über das Motormanagement werden Änderungen des Fahrzustands oder des Fahrerwunsches in Änderungen der Steuerzeiten des Lufttaktventils umgesetzt. Diese Änderungen können innerhalb einer Schaltungsvariante von gradueller Natur sein, oder es kann der Wechsel zwischen den vorstehenden sechs prinzipiellen Schaltungsvarianten des Lufttaktventils erforderlich sein.
Nachfolgend wird die Steuerung der Schaltungsvarianten für die Betriebsarten einer typischen Fahrt mit Stadtverkehr, Landstraße und Autobahn beispielhaft erläutert, wobei unter Betriebsart das Zusammenspiel von Fahrzustand und Fahrerwunsch verstanden wird:
Kaltstart: Schaltungsvariante Wärmeladung/Spätes Einlass-Öffnen
Warmlauf: Übergang auf frühes Einlass-Schließen, Warmhalten des Katalysators
Leerlauf: Frühes Einlass-Schließen bis der Motor warm ist und die Abgastemperatur hoch genug ist für den effizienten Betrieb des Katalysators, dann Übergang auf Lufttaktventil offen
Anfahren: bei Kavalierstart Impulsaufladung durch zweimaliges Takten, Übergang zu einmaligem Takten und Lufttaktventil offen
Stadtverkehr, Landstraße: je nach Last: Lufttaktventil offen, einmal takten, zweimal takten
Autobahn: je nach Last, Geschwindigkeit und Drehzahl: Wechsel zwischen Lufttaktventil offen, einmal takten, zweimal takten, sowie bei aufgeladenen Motoren Kälteladung durch Überhöhen des Ladedrucks, Ladeluftkühlung und frühes Einlass-Schließen bei mittlerer bis hoher Last.

Claims

Vorzugsweise mit Schwingsaugrohr (12) ausgestatteter Verbrennungsmotor der Kolbenbauart, mit vollvariabler Lufteinlaßsteuerung mit schnell beweglichen Ventilen (26) und Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum, insbesondere Dieselmotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtungsverhältnis auf optimalen Verbrauch bei Teillast eingestellt ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur voll variablen Lufteinlaßsteuerung wenigstens ein Lufttaktventil (26) pro Zylinder (20) vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 2 mit Schwingsaugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttaktventile (26) in das Schwingsaugrohr integriert sind.
Dieselmotor nach Anspruch 1, bei welchem für den Ladungswechsel VVT-gesteuerte Zylinderventile vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß – soweit zur Vermeidung von Kollisionen zwischen den schnell bewegten Zylinderventilen und dem Kolben (22) erforderlich – der Kolben mit den Ventilen angepaßten Vertiefungen versehen ist.
Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Einlaßventil (24) zugeordnete Nockenwelle auf sehr spätes Schließen des Einlaßventils nach dem unteren Totpunkt ausgelegt ist.
Dieselmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle einstellbar ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Optimierung des Verdichtungsverhältnisses von der Veränderung des Brennraumvolumens bestimmt ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Optimierung des Verdichtungsverhältnisses von der Veränderung des Hubvolumens bestimmt ist.
Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kaltstart eine Wärmeladung durch kurzzeitiges Einlass-Öffnen kurz vor oder im unteren Totpunkt erfolgt.
Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmebedarf beim Warmlauf, bei niedriger Teillast oder bei niedrigen Umgebungstemperaturen durch Reduzierung des Luftdurchsatzes durch frühes Einlass-Schließen entsprochen wird.
Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zylinder oder auch mehreren Zylindern das Lufttaktventil zur Zylinderabschaltung geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zylinderabschaltung eine diesem Zylinder zugeordnete Abgasrückführung geöffnet wird.
Verfahren zum Betrieb eines aufgeladenen Dieselmotors mit Ladeluftkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vollast eine Kälteladung durch frühes Einlass-Schließen in Kombination mit Überhöhung des Laderdrucks erfolgt.
Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Impulsaufladung durch einmaliges Takten auf spätes Einlass-Öffnen ein frühes Einlass-Schließen folgt.
Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Impulsaufladung durch zweimaliges Takten in der ersten Phase des Saughubs auf ein gering verzögertes Einlass-Öffnen eine statische Einlaßphase folgt, die im Bereich der Hubmitte beendet wird, und daß kurz vor dem unteren Totpunkt eine kurze dynamische Einlaßphase folgt.
Verfahren zum Betrieb eines Ottomotors nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtungsverhältnis dem Wert 15 : 1 angenähert ist.
Verfahren zum Betrieb eines aufgeladenen Ottomotors nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Verdichtungsverhältnis erhöhten Verdichtungsendtemperaturen durch Kälteladung reduziert werden.
Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors der Kolbenbauart mit Krafstoffdirekteinspritzung, insbesondere eines Dieselmotors nach Anspruch 1 bis 8, der mit einem Partikelfilter ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei gefülltem Filter und Teillast des Motors Wärmeladung durch spätes Einlass-Öffnen erfolgt, daß zunächst eine hohe Kraftstoffzugabe bei spätem Einspritzbeginn erfolgt, und daß bei Erreichen der Abbrandtemperatur im Partikelfilter die Kraftstoffzugabe reduziert wird, und daß der Einspritzbeginn in Abhängigkeit vom Fortschritt des Abbrands bzw. der Regeneration des Filters allmählich an den normalen Fahrbetrieb angepaßt wird und erst dann die Abschaltung der Wärmeladung erfolgt, wenn der komplette Abbrand erfolgt ist, oder wenn die Betriebssituation ein Abbrechen des Abbrands erzwingt.