FI122558B - A method of operating a piston engine - Google Patents

Description

MENETELMÄ MÄNTÄMOOTTORIN KÄYTTÄMISEKSIMETHOD FOR OPERATING A PISTON ENGINE

Keksinnön ala 5Field of the Invention 5

Esillä oleva keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään mäntämoottorin käyttämiseksi.The present invention relates to a method for operating a piston engine according to the preamble of claim 1.

Tekniikan taso 10State of the art

Polttoaineen palamiseen puristussytytteisessä polttomoottorissa ja polttoaineen energian muuntamiseen mekaaniseksi työksi vaikuttavat monet tekijät, joista jotkut liittyvät prosessiin, kun taas toiset tekijät ovat yhteydessä moottorin mekaaniseen rakenteeseen. Nykyaikaiset puristussytytteiset 15 mäntämoottorit on yleensä varustettu ahtimella, tavallisesti turboahtimella. Turboahdinjärjestely on erityisen edullinen sen vuoksi, että se hyödyntää moottorin pakokaasun energiaa. Näin ollen turboahdinta käytettäessä on mahdollista mm. lisätä moottorin tehoa ja hyötysuhdetta. Käytännössä turboahtimella, jonka kompressoria käyttää pakokaasuturbiini, on kuitenkin 20 taipumus olla tehoton moottorin matalan kuormituksen toimintaolosuhteissa. Tätä ongelmaa on yleisesti ratkaistu yhdistelmällä, jossa on hieman alimitoitettu turbiini varustettuna hukkaportilla, jonka kautta osa pakokaasuista voi ohittaa turbiinin toimittaessa korkeammalla kuormituksella. Huk- ^ kaportin käyttö ei ole kuitenkaan edullista hyötysuhteen kannalta korkean o 25 kuormituksen toiminnassa, jolloin se lisää esim. moottorin polttoaineen C\l V ominaiskulutusta.The combustion of fuel in a compression-ignition internal combustion engine and the conversion of fuel energy into mechanical work are influenced by many factors, some of which are related to the process, while others are related to the mechanical structure of the engine. Modern compression ignition piston engines are usually equipped with a supercharger, usually a turbocharger. The turbocharger arrangement is particularly advantageous because it utilizes the energy of the engine exhaust. Thus, when using a turbocharger, it is possible e.g. increase engine power and efficiency. However, in practice, a turbocharger powered by an exhaust gas turbine will tend to be ineffective under low engine operating conditions. This problem is generally solved by a combination of a slightly under-sized turbine with a waste port through which some of the exhaust gases can be bypassed when the turbine is operating at higher load. However, the use of a wasteport is not advantageous in terms of efficiency in operation at high load, whereby it increases the specific fuel consumption of the motor fuel, e.g.

0505

XX

£ Polttomoottoreilla on joitakin toiminnallisia tavoitteita, joihin yleisesti pyri- o tään. Nämä tavoitteet ovat erityisesti, mutta ei pelkästään, polttoaineen g 30 ominaiskulutuksen ja pakokaasupäästöjen alentaminen. Turboahtimen o cg käyttö on yleisesti hyväksytty tapa parantaa polttomoottorin suorituskykyä.£ Internal combustion engines have some operational goals that are commonly sought. These objectives include, but are not limited to, reducing specific fuel consumption and exhaust emissions in g 30. The use of the turbocharger o cg is a generally accepted way of improving the performance of an internal combustion engine.

22

Turboahtimen toimintaan vaikuttavat siihen kuuluvan kompressorin ja turbiinin ominaisuudet ja niiden toisiinsa sovittaminen. Korkeiden painesuh-teiden käyttö kompressorissa, eli huomattavan korkean syöttöpaineen käyttö moottorin imujärjestelmässä, on edullista. Turboahtimen kompres-5 soriosan toimintaa rajoittaa yhtäältä kompressorin maksimivirtauskapasi-teettia vastaava raja ja toisaalta sakkausmarginaali. Kompressorin sakka-us on haitallista moottorin toiminnalle, koska moottoriin syötetyn polttoil-man paineja virtaus laskevat heti kun kompressori sakkaa. Tämän vuoksi kompressorin ja moottorin optimaalisen toiminnan varmistamiseksi vaihtu- 10 vissa olosuhteissa tulisi olla tietty turvamarginaali kompressorin toimintapisteen ja sakkausrajan välillä. Myös kompressorin hyötysuhde on korkeimmillaan toimintapisteen ollessa tietyn etäisyyden päässä sakkausra-jasta.The performance of the turbocharger is influenced by the characteristics of the compressor and turbine which it contains and by their matching. The use of high pressure ratios in the compressor, i.e. the use of considerable high feed pressure in the engine intake system, is advantageous. The operation of the compressor 5 on the turbocharger is limited, on the one hand, by a limit corresponding to the maximum flow capacity of the compressor and, on the other hand, by a stall margin. Compressor stalling is detrimental to engine operation because the pressure of the fuel air supplied to the engine decreases as soon as the compressor stacks. Therefore, in order to ensure optimum operation of the compressor and the motor under varying conditions, there should be a certain safety margin between the compressor operating point and the stall limit. The efficiency of the compressor is also highest, with the operating point at a certain distance from the stalling limit.

15 Julkaisussa US 6,105,55 esitetään turboahdettu polttomoottori järjestelmällä ja menetelmällä turboahtimen tehon alenemisen estämiseksi moottorin toiminnan muutostilassa tapahtuvan nopean polttoaineen syötön vähenemisen aikana. Järjestelmään kuuluu pakoventtiilien ohjauslaite, joka kykenee vaihtelemaan moottorin pakoventtiilien avautumisen ajoitusta.US 6,105,55 discloses a turbocharged internal combustion engine with a system and method for preventing a reduction in turbocharger power during a reduction in the fast fuel supply in the engine operating mode. The system includes an exhaust valve control that can vary the timing of engine exhaust valves to open.

20 Pakoventtiilien ohjauslaite aikaistaa pakoventtiilien avautumisen ajoitusta aiheuttaen lisäpakokaasun pääsyn turbiiniin, jolloin kompressorin nopeuden äkillinen lasku ja kompressorin sakkaus estyvät.20 Exhaust Valve Controls advance the timing of the exhaust valves opening, causing additional exhaust gas to enter the turbine, thereby preventing a sudden decrease in compressor speed and compressor stall.

^ Toinen turboahdetun mäntämoottorin toimintaan liittyvä tärkeä asia on o 25 venttiiliajoitus. Esimerkkinä laitteesta, jolla saadaan muutoksia venttiilin^ Another important issue related to the operation of the turbocharged piston engine is the o 25 valve timing. An example of a device for making changes to a valve

CVJCVJ

V ajoitukseen, viittaamme julkaisuun WO 9830787 A1. Siinä on esitetty polt- CT> tomoottorin venttiilien ohjaamiseksi laite, joka mahdollistaa moottorin vent-For reference, reference is made to WO 9830787 A1. It discloses a device for controlling the combustion engine valves which enables the motor

XX

£ tiilin avautumisen viivästyksen ja venttiilin sulkemisen aikaistamisen lyhensi täen siten venttiilin aukioloaikaa. Julkaisun mukaan tätä voidaan käyttää 30 sekä imu- että pakoventtiileille, mutta julkaisussa ei ole esitetty kyseisen o ^ laitteen erityisiä sovellutuksia.£ brick opening delay and early valve closure thus shortened valve opening time. According to the publication, this can be used for both suction and exhaust valves, but no specific applications of the device in question are disclosed.

33

Julkaisussa WO 2008/000899 A1 esitetään polttomoottorin kaasunvaihto-venttiilin sulkeutumishetken säätämiseksi järjestely, joka mahdollistaa esim. venttiilin sulkemisen normaalia myöhemmin esim. moottorin erilai-5 sissa kuormitustilanteissa.WO 2008/000899 A1 discloses an arrangement for adjusting the moment of closing of the gas exchange valve of an internal combustion engine, which enables, for example, the valve to be closed later than normal, for example, under various load conditions of the engine.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada turboahdettu mäntämoottori, jonka toiminta on tehokkaampaa kuin tekniikan tason mukaisissa moottoreissa.It is an object of the invention to provide a turbocharged piston engine which operates more efficiently than prior art engines.

1010

Keksinnön kuvaus Tässä yhteydessä termi “prosenttiaste” (%deg) tarkoittaa suhteellisen venttiiliasennon integraalia yli kampikulma-alueen, jolloin prosenttiluku tar-15 koittaa venttiilin asemaa suhteessa sylinterin halkaisijaan. Kampikulma kuvaa moottorin kampiakselin asemaa, jossa nelitahtimoottorin täysi sykli käsittää 720° alkaen yläkuolokohdasta ennen työtahtia.DESCRIPTION OF THE INVENTION As used herein, the term "percent degree" (% deg) refers to the integral of a relative valve position over a crank angle range, whereby a percentage refers to the position of the valve relative to the cylinder diameter. The crank angle describes the position of the engine crankshaft, where the full cycle of the four-stroke engine comprises 720 ° from the dead center point before the stroke.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan olennaisesti menetelmällä mäntämootto- 20 rin käyttämiseksi, jossa mäntämoottori käsittää ainakin yhden imuventtiilin ja ainakin yhden pakoventtiilin, imuventtiilien käyttöjärjestelmän ja pako- venttiilien käyttöjärjestelmän, jotka on järjestetty käyttämään venttiilejä, sekä turboahdinjärjestelyn, joka käsittää kompressoriosan, joka on vir- ^ tausyhteydessä mainitun ainakin yhden imuventtiilin tulopuolen kanssa ja o 25 turbiiniosan, joka on virtausyhteydessä mainitun ainakin yhden pakoventtii-The objects of the invention are substantially achieved by a method of operating a piston engine, wherein the piston engine comprises at least one suction valve and at least one exhaust valve, a suction valve actuator and exhaust valve actuator system arranged to actuate the valves, and a turbocharger assembly comprising at least one intake valve with the inlet side and the number 25 of the turbine, which is in fluid communication with said at least one pakoventtii-

CVJCVJ

v Iin poistopuolen kanssa, jossa menetelmässä moottoria ajetaan ensim- CT> mäisellä käyntitavalla, jolloin moottori toimii alle tai tasan ennalta määrätyl-Ii in the discharge side, wherein the motor is driven ensim- CT> taste mouth-running manner in which the motor is less than or equal to a specified predetermined

XX

£ lä kuormituksella ja polttoilmaa paineistetaan turboahdinjärjestelyn komp- 5 ressoriosalla, imuventtiiliä ohjataan ensimmäisellä imuventtiilin nostoprofii- 30 lilla ja sylinterille syötetään ilmaa, polttoainetta poltetaan moottorissa polt-o ^ tollman avulla, pakoventtiiliä ohjataan ensimmäisellä pakoventtiilin nosto- 4 profiililla ja palamisen aikana syntyneet pakokaasut siirretään turboahdin-järjestelyn turbiiniosalle, ennalta määrätyn kuormituksen yläpuolella turbo-ahtimen kompressorin toimintapiste siirretään kompressorikartalla sak-kauslinjasta kauemmas. Keksinnölle on tunnusomaista, että ennalta mää-5 rätyn kuormituksen yläpuolella turboahtimen kompressorin toimintapiste siirretään kompressorikartalla sakkauslinjasta kauemmas ajamalla moottoria toisella käyntitavalla siten, että kompressoriosan ulostulon ja tur-biiniosan sisääntulon välistä ilmavirtausta lisätään laajentamalla huuhtelu-aluetta ensimmäiseen käyntitapaan nähden.The load and fuel air are pressurized by the compressor portion of the turbocharger assembly, the suction valve is controlled by a first suction valve lift profile and air is supplied to the cylinder, for the turbine portion of the arrangement, above the predetermined load, the operating point of the turbocharger compressor is shifted away from the dip line on the compressor map. The invention is characterized in that, above a predetermined load, the operating point of the turbocharger compressor is displaced from the compressor map away from the stall line by running the engine in a second mode of operation so as to increase the airflow between the compressor section outlet and the turbine section entrance

1010

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti moottorissa on hukkaportilla varustettu turboahdin. Tässä tapauksessa hukkaporttia ohjataan siten, että ensimmäisellä käyntitavalla hukkaportti on auki ja toisella käyntitavalla hukkaportti on kiinni. Tämä aikaansaa korkeamman ahtoil-15 man paineen toisen käyntitavan aikana. Korkeampi ahtoilman paine kompensoi imuventtiilin aikaistetun sulkeutumisen vaikutusta.According to a preferred embodiment of the invention, the engine has a turbocharger with a waste port. In this case, the waste gate is controlled such that in the first mode the waste gate is open and in the second mode the waste gate is closed. This provides higher supercharging pressure during the second mode of operation. Higher charge air pressure compensates for the effect of early suction valve closure.

Keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti moottorissa on hukkaportiton turboahdin. Tässä tapauksessa turboahdin on suunnitel-20 tu aikaansaamaan sopivasti nostettu syöttöpaine toisella käyntitavalla ja niinikään aikaansaamaan vaadittava suorituskyky ensimmäisellä käyntitavalla.According to another preferred embodiment of the invention, the engine has a wasteless port turbocharger. In this case, the turbocharger is designed to provide a suitably raised feed pressure in the second mode and also to provide the required performance in the first mode.

^ Toisen käyntitavan aikana imuventtiilin nousun sulkeutumista ohjataan δ ^ 25 edullisesti siten, että se sulkeutuu 1 %:iin sylinterin halkaisijasta kampi- ctl V kulman ollessa n. 20° aikaisempi verrattuna ensimmäiseen käyntitapaan.During the second mode of operation, the closing of the suction valve lift is controlled by δ ^ 25, preferably closing to 1% of the cylinder diameter with an angle of about 20 ° from the first mode.

XX

£ Tämän selityksen yhteydessä käytetään määritelmässä 1 %:n aukiolo- 5 asentoa, koska käytännössä 1 %:n aukioloasento on helposti havaittavis- § 30 sa ja se on vähemmän epämääräinen kuin avautumisen alkukäynnistymi- o ° nen täysin suljetusta asennosta.In the context of this description, the 1% open position is used in the definition, since in practice the 1% open position is readily detectable and less vague than the initial opening of the opening from the fully closed position.

55

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan toisen käyntitavan aikana imu-venttiilin nousun sulkeutumista ohjataan siten, että se sulkeutuu 1 %:iin sylinterin halkaisijasta kampikulman ollessa 35 - 65° ennen alakuolokoh-5 taa.According to one embodiment of the invention, during the second operating mode, the suction valve lift closing is controlled such that it closes to 1% of the cylinder diameter with a crank angle of 35-65 ° prior to the lower dead center position.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan toisen käyntitavan aikana kompressoriosan ulostulon ja turbiiniosan sisääntulon välistä ilmavirtausta lisätään päästämällä lisää ilmaa moottoriin järjestetyn, kompressoit) riosan ulostulopuolen ja turbiiniosan sisääntulopuolen välille ulottuvan ohi-tuskanavan kautta.According to another embodiment, in the second operating mode the air flow between the outlet of the compressor and the turbine inlet is added portion by allowing more air is arranged to the engine, compresses) riosan extending between the outlet side and the inlet side of the turbine through the passing-tract.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan polttoaine sytytetään ulkoisella sytytyksellä ja ensimmäisen käyntitavan aikana pakoventtiilin nou-15 sun sulkeminen ja imuventtiilin nousun avautuminen limittyvät muodostaen huuhtelualueen, ja toisen käyntitavan aikana huuhtelualuetta säädetään niin, että se laajenee 5 - 300 % suuremmaksi kuin ensimmäisen käyntitavan aikana.According to another embodiment of the invention, the fuel is ignited by external ignition and during the first mode of operation the closing of the exhaust valve lift and the opening of the intake valve overlap to form a flushing area, and during the second mode of operation the flushing area is adjusted to expand by 5-300%.

20 Keksinnön vielä erään toisen suoritusmuodon mukaan moottorissa käytetään puristussytytystä ja ensimmäisen käyntitavan aikana pakoventtiilin nousun sulkeminen ja imuventtiilin nousun avautuminen limittyvät muodostaen huuhtelualueen, ja toisen käyntitavan aikana huuhtelualuetta sääde- ^ tään niin, että se laajenee 5-60 % suuremmaksi kuin ensimmäisen käyn- δ ^ 25 titavan aikana.According to yet another embodiment of the invention, the engine employs compression ignition and during the first mode of operation the closing of the exhaust valve lift and the opening of the suction valve overlap to form a flushing area, and during the second mode of operation the flushing area is adjusted to expand 5 to 60%. 25 Titanic.

ii

(M(M

σ>σ>

Toisen käyntitavan aikana huuhtelualue on edullisesti yli 150 %deg. Toi-During the second run, the flushing range is preferably greater than 150% deg. On the other

XX

£ sen käyntitavan aikana pakoventtiilin nousun sulkeutumista ohjataan edul- 5 lisesti siten, että se sulkeutuu 1 %:iin sylinterin halkaisijasta kampikulman § 30 ollessa n. 15° myöhäisempi verrattuna ensimmäiseen käyntitapaan.During this mode of operation, the closing of the exhaust valve slope is preferably controlled such that it closes to 1% of the cylinder diameter with a crank angle of about 30 ° from the first mode of operation.

o oo o

(M(M

66

Imuventtiilejä käytetään edullisesti siten, että sulkeutumisliikkeen aikana venttiilin nousu on 1 %:n asemassa kampikulman ollessa edullisesti 15 -50° ennen yläkuolokohtaa.The suction valves are preferably operated such that during the closing movement the pitch of the valve is in the 1% position, the crank angle being preferably 15 to 50 ° before the upper dead center.

5 Vielä erään keksinnön mukaisen suoritusmuodon mukaan polttoaineen sytytyksen ajoitus toisen käyntitavan aikana on yli 0° ja alle tai tasan 5° (kampikulma) aikaistettu ensimmäiseen käyntitapaan verrattuna. Polttoaineen sytytyksen ajoitus on edullisesti n. 2 - 3° (kampikulma) aikaistettu.According to yet another embodiment of the invention, the timing of fuel ignition during the second mode of operation is more than 0 ° and less than or equal to 5 ° (crank angle) compared to the first mode of operation. Preferably, the fuel ignition timing is advanced by about 2-3 ° (crank angle).

10 Keksinnön mukaista menetelmään sovelletaan mäntämoottorilla, joka käsittää ainakin yhden imuventtiilin ja ainakin yhden pakoventtiilin, imuventtii-lien käyttöjärjestelmän ja pakoventtiilien käyttöjärjestelmän, jotka on järjestetty käyttämään venttiilejä, sekä turboahdinjärjestelyn, joka käsittää kompressoriosan, joka on virtausyhteydessä mainitun ainakin yhden imu-15 venttiilin tulopuolen kanssa ja turbiiniosan, joka on virtausyhteydessä mainitun ainakin yhden pakoventtiilin poistopuolen kanssa. Mäntämoottorissa on säädettävä virtausyhteys kompressoriosan ulostulopuolen ja turbiiniosan sisääntulopuolen välillä, ja imuventtiilien käyttöjärjestelmä käsittää välineet imuventtiilien sulkemisen ajoituksen säätämiseksi.10 a method according to the invention is applied to a piston engine comprising at least one intake valve and at least one exhaust valve, with imuventtii-signals the operating system and the exhaust valve operating system arranged to operate the valves, and a turbocharger arrangement comprising a compressor part being in flow communication with said at least one inlet 15 of the valve inlet side and a turbine section which is in fluid communication with said at least one exhaust valve, the exhaust side. The piston engine is equipped with adjustable flow connection between the outlet side of the compressor and the turbine section inlet side, and the intake valve operating system comprises means for controlling the closing timing of the intake valves.

20 Näin moottorin ja turboahtimen toimintaa voidaan ohjata tehokkaasti.20 This effectively controls the engine and turbocharger.

Kompressoriosan ulostulon ja turbiiniosan sisääntulon välinen säädettävä ^ virtausyhteys käsittää edullisesti imuventtiilien käyttöjärjestelmän ja pako- o ™ 25 venttiilien käyttöjärjestelmän, joilla on säädettävä venttiilien limitys pako- C\l v venttiilin nousun sulkeutumisen ja imuventtiilin avautumisliikkeen aikana.The adjustable flow connection between the outlet of the compressor section and the inlet of the turbine section preferably comprises a suction valve actuator system and an exhaust ™ 25 valve actuator system with adjustable valve overlap during exhaust valve closing and suction valve opening movement.

σ>σ>

XX

£ Näin turboahtimen toimintaa voidaan ohjata edullisesti ohjaamalla venttiili- 5 en limitystä, millä on positiivinen vaikutus moottorin lämpökuormaan.Thus, the operation of the turbocharger can be advantageously controlled by controlling the overlap of the valves, which has a positive effect on the thermal load of the engine.

§ 30 o o§ 30 o o

(M(M

77

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kompressoriosan ulostulon ja turbiiniosan sisääntulon välinen säädettävä virtausyhteys käsittää säädettävän venttiilien limityksen siten, että imuventtiilien käyttöjärjestelmässä on venttiilin avautumisen säädettävä ajoitus.According to one embodiment of the invention, the adjustable flow connection between the outlet of the compressor section and the inlet of the turbine section comprises an adjustable overlap of valves such that the suction valve operating system has an adjustable timing of valve opening.

55

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan kompressoriosan ulostulon kompressoriosan ulostulon ja turbiiniosan sisääntulon välinen säädettävä virtausyhteys käsittää säädettävän venttiilien limityksen siten, että pa-koventtiilien käyttöjärjestelmässä on venttiilin sulkeutumisen säädettävä 10 ajoitus.According to another embodiment of the invention, the adjustable flow connection between the compressor section outlet and the turbine section inlet between the compressor section outlet comprises an adjustable valve overlap such that the actuator valve system has an adjustable timing of valve closure.

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan kompressoriosan ulostulopuo-len ja turbiiniosan sisääntulopuolen välinen säädettävä virtausyhteys käsittää ohituskanavan ja ohituskanavaan järjestetyn säätöventtiilin.another embodiment of the invention, the adjustable portion of the compressor ulostulopuo-len and the turbine section inlet end to the flow connection comprises a bypass channel and a bypass channel arranged in the control valve.

1515

Keksinnöllä on lukuisia etuja. Keksinnöllä aikaansaadaan mm. turboahti-men kompressoriosan toiminnan tehokas ohjaus. Lisäksi moottorin lämpö-kuorma minimoidaan. Erityisesti keksinnöllä aikaansaadaan tehokastapa ohjata moottorin sytytyspainetta ja turboahtimen nopeutta moottorin kor-20 kean kuormituksen alueella. Lisäksi NOx-päästöt vähenevät imuventtiilin aikaistetun sulkeutumisen ansiosta. Myös polttoaineen ominaiskulutus vähenee moottorin korkean kuormituksen alueella.The invention has numerous advantages. The invention provides e.g. effective control of the turbocharger compressor section. In addition, the thermal load of the motor is minimized. In particular, the invention provides an effective way of controlling the ignition pressure of the engine and the speed of the turbocharger in the high-load range of the engine. In addition, NOx emissions are reduced due to the early closure of the suction valve. The specific fuel consumption is also reduced in the area of high engine load.

δ ^ 25 Piirustusten lyhyt kuvaus dj 05δ ^ 25 Brief Description of the Drawings dj 05

Seuraavassa keksintöä selostetaan viitaten oheisiin esimerkinomaisiinThe invention will now be described with reference to the following illustrative examples

XX

£ kaavamaisiin piirustuksiin, joista δ § 30 Kuvio 1 esittää keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista mäntä- o ° moottoria, 8Fig. 1 shows a piston-o motor according to a first embodiment of the invention, 8

Kuvio 2 esittää keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisia venttiilin nostoprofiilnostoprofiileja,Figure 2 shows valve lift profile lift profiles according to a first embodiment of the invention,

Kuvio 3 esittää esimerkinomaista kompressori karttaa keksinnön yhteydessä, 5 Kuvio 4 esittää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisia venttiilin nostoprofiilnostoprofiileja,Figure 3 shows an exemplary compressor map in connection with the invention, Figure 4 shows valve lift profile lift profiles according to another embodiment of the invention,

Kuvio 5 esittää keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisia venttiilin nostoprofiilnostoprofiileja, jaFigure 5 shows valve lift profile lift profiles according to a third embodiment of the invention, and

Kuvio 6 esittää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista mäntämootto-10 ria.Figure 6 shows a piston engine 10 according to another embodiment of the invention.

Piirustusten yksityiskohtainen kuvaus 15 Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti osa mäntämoottorista 10. Moottori käsittää moottorin runkoon 20 järjestetyt sylinterit 15. Moottori on ahdettu nelitahtimoottori, jossa on turboahdinjärjestely 25. Turboahdinjärjestely 25 on kytketty sen kaasunvaihtojärjestelmään 30. Turboahdinjärjestely 25 käsittää kompressoriosan 25.1 ja turbiiniosan 25.2, joiden perustoiminta ja -20 rakenne ovat sinänsä tunnettuja. Kuvion 1 suoritusmuodossa on esitetty yksi moottoriin liitetty turboahdin, mutta on selvää, että kompressorijärjes-tely voi käsittää myös useamman kuin yhden turboahtimen yhdistelmän.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically illustrates a portion of a piston engine 10. The engine comprises cylinders 15 mounted on the engine body 20. The engine is a supercharged four-stroke engine having a turbocharger assembly 25. The turbocharger assembly 25 is coupled to a the basic operation and the -20 structure are known per se. In the embodiment of Figure 1, one turbocharger coupled to the engine is shown, but it is to be understood that the compressor arrangement may also comprise more than one combination of turbochargers.

^ Piirustuksen selventämiseksi kussakin sylinterissä 15 on yksi imuventtiili o 25 35 ja yksi pakoventtiili 40 sekä venttiilien käyttöjärjestelmä 45, 50, joka onFor clarity of the drawing, each cylinder 15 has one suction valve 25 and one exhaust valve 40 and a valve actuator system 45, 50 which is

<M<M

V järjestetty avaamaan ja sulkemaan venttiilit suhteessa moottorin kampi- σ> kulmaan. Käytännössä ja tämän sovellutuksen yhteydessä venttiilien lu-V arranged to open and close the valves relative to the crank angle σ> of the motor. In practice and in connection with this application,

XX

a. kumäärä voi kuitenkin olla suurempi kuin yksi. Venttiilien käyttöjärjestelmä 5 käsittää edullisesti moottorin kampiakseliin kytketyn nokka-akselin, jota ei 30 tässä selvyyden vuoksi ole esitetty. Kompressoriosa 25.1 on järjestetty vir-o ^ tausyhteyteen moottorin imuventtiilien 35 kanssa. Vastaavasti turbiiniosa 9 25.2 on järjestetty virtausyhteyteen moottorin pakoventtiilien 40 kanssa. Käytännössä, kun kyseessä on monisylinterimoottori, kompressoriosa voidaan kytkeä moottorin imusarjaan ja turbiiniosa moottorin pakokaasuput-kistoon.a. however, the amount may be greater than one. The valve actuator system 5 preferably comprises a camshaft coupled to the engine crankshaft, which is not shown here for clarity. Compressor section 25.1 is provided in a flow connection with engine intake valves 35. Correspondingly, the turbine part 9 25.2 is arranged in flow communication with the engine exhaust valves 40. In practice, in the case of a multi-cylinder engine, the compressor part can be connected to the engine intake manifold and the turbine part to the engine exhaust manifold.

55

Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa moottoriin on järjestetty myös kompressoriosan ulostulopuolen ja turbiiniosan sisääntulopuolen väliin ulottuva ohituskanava 55, kuten kuviossa 1 on esitetty. Tarkemmin sanoen tässä suoritusmuodossa kanava on järjestetty liittämään moottorin 10 imusarja pakokaasuputkistoon, mutta kanava voidaan myös integroida turboahdinjärjestelyyn 25. Ohituskanavassa 55 on ohjattava säätölaite 60, kuten säätöventtiili. Näin kompressoriosan ulostulopuolen ja turbiiniosan sisääntulopuolen välisen säädettävän virtausyhteyden muodostaa ohitus-kanava 55.In a first embodiment of the invention, the engine is provided extending between the outlet side of the compressor and the turbine section inlet end to the bypass channel 55, as shown in Figure 1. Specifically, in this embodiment, the duct is arranged to connect the intake manifold of the engine 10 to the exhaust piping, but the duct may also be integrated with a turbocharger arrangement 25. The bypass duct 55 has a controllable control device 60, such as a control valve. Thus, the variable portion of the output side of the compressor and the turbine section inlet end to the connection to a bypass flow channel 55.

1515

Edelleen esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan ainakin imuventtiilin 35 käyttöjärjestelmässä 45 on välineet säätää venttiilin sulkeutumisen ajoitusta. Imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty toimimaan siten, että imuventtiilin sulkeutumisaikaa voidaan säätää moot-20 torin käynnin aikana. Tässä yhteydessä tämä tarkoittaa, että toiminnan asetus vaihtelee joko eri tilojen välillä tai se on jatkuvasti ohjattua. Tämä tekee mahdolliseksi käyttää seuraavaa menetelmää keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen moottorin yhteydessä, jossa käyntitapaa ^ muutetaan moottorin kuormituksen perusteella, o w 25 i C\l v Käytettäessä moottoria ensimmäisellä käyntitavalla ennalta määrätynFurther, according to a first embodiment of the present invention, at least the actuator 45 of the suction valve 35 has means for adjusting the timing of the valve closing. The suction valve actuator system 45 is arranged to operate such that the suction valve closing time can be adjusted during engine running. In this context, this means that the setting of the operation varies between different modes or is continuously controlled. This makes it possible to use the following method in connection with an engine according to a first embodiment of the invention, wherein the operating mode is changed according to the load on the motor, o w 25 i C \ l v When operating the engine in a first operating mode

CDCD

kuormituksen alapuolella tai ennalta määrätyllä kuormituksella pakoventtii-below the load or at a predetermined load

XX

a. lien käyttöjärjestelmää 50 ja imuventtiilien käyttöjärjestelmää 45 käytetään 5 keksinnön erään suoritusmuodon mukaan siten, että venttiilejä ohjataan 30 nostoprofiileilla siten kuin kuviossa 2 on esitetty yhtenäisillä viivoilla. On o ^ huomattava, että kuviossa 2 on esitetty ainoastaan se kampikulman alue, 10 jolla on merkitystä keksinnön toiminnan selostamiselle. Tässä yhteydessä venttiilinnousu, eli venttiilin asema, on esitetty suhteessa kyseiseen sylinterin halkaisijaan. Kuviossa 2 se pakoventtiilin 210 nostoprofiili, jonka mukaan pakoventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty ohjaamaan pako-5 venttiilin 40 toimintaa, on esitetty yhtenäisellä viivalla. Kuten nähdään, pakoventtiilin nosto keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa ei olennaisesti muutu ensimmäisen ja toisen käyntitavan välillä. Vastaavasti se imu-venttiilien 220 nostoprofiili, jonka mukaan imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty ohjaamaan imuventtiilin 35 toimintaa ensimmäisellä käyn-10 titavalla, on myös esitetty yhtenäisellä viivalla.a. drive actuator 50 and suction valve actuator 45 are actuated 5 according to an embodiment of the invention such that the valves are controlled by lifting profiles 30 as shown in solid lines in FIG. It should be noted that Figure 2 shows only the region of the crank angle 10 that is relevant to explaining the operation of the invention. In this context, the valve pitch, i.e. the position of the valve, is shown in relation to the cylinder diameter in question. In Fig. 2, the lift profile of the exhaust valve 210 according to which the exhaust valve actuator system 45 is arranged to control the operation of the exhaust valve 5 40 is shown by a solid line. As can be seen, the lifting of the exhaust valve in the first embodiment of the invention does not substantially change between the first and second modes of operation. Correspondingly, the lift profile of the suction valves 220, according to which the suction valve actuator system 45 is arranged to control the operation of the suction valve 35 in the first start-up mode, is also shown by a solid line.

Kuvion 2 suoritusmuodossa pakoventtiilejä käytetään siten, että nostoprofiili on sulkeutumisliikkeen aikana 1 % auki kampikulman ollessa 0-15°, edullisesti 3 - 6°, yläkuolokohdan jälkeen. Pakoventtiilin avautumisliike on 15 kokonaisuudessaan n. 7,5 % ja sulkeutumisliike käynnistyy n. 290°:een kampikulmassa. Tällä aikaansaadaan moottorin pakoventtiilien asianmukainen toiminta keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti.In the embodiment of Figure 2, the exhaust valves are operated such that the lifting profile is 1% open during the closing movement with a crank angle of 0 to 15 °, preferably 3 to 6 °, after the upper dead center. The exhaust movement of the exhaust valve 15 is approximately 7.5% overall, and the closing movement is initiated at a crank angle of about 290 °. This provides proper operation of the engine exhaust valves according to the first embodiment of the invention.

Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa ns. huuhtelualueen 230 ala 20 on n. 95 %deg, kuten kuviosta 2 ilmenee.In the first embodiment of the invention, the so-called. the area 20 of the flushing area 230 is about 95% deg, as shown in Figure 2.

Imuventtiilejä 35 käytetään puolestaan siten, että avautumisen aikana venttiilin nousu 220 on edullisesti 1 %:n asemassa kampikulman ollessa ^ 15 - 50°, edullisesti 30 - 40°, ennen yläkuolokohtaa. Venttiilin sulkeutumi en ^ 25 sen aikana venttiilinnousu 220 on edullisesti 1 %:n asemassa kampikul- C\] v man ollessa 35 - 65°, edullisesti 40 - 50°, ennen alakuolokohtaa.The suction valves 35, in turn, are operated such that during opening the valve pitch 220 is preferably in the 1% position with a crank angle of 1515 to 50 °, preferably 30 to 40 °, before the dead center. During the valve closure, the valve pitch 220 is preferably in the 1% position with the crank angle 35 to 65 °, preferably 40 to 50 °, before the dead center.

CDCD

XX

£ Keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan, käytettäessä moottoria 5 toisella käyntitavalla, ennalta määritetyn kuormituksen yläpuolinen toiminta 30 käsittää seuraavat vaiheet. Kuviossa 2 se imuventtiilin 220' nostoprofiili, o ° jonka mukaan imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty ohjaamaan 11 imuventtiilin 35 toimintaa toisella käyntitavalla, on esitetty katkoviivalla. Toisen käyntitavan aikana imuventtiilejä 35 ohjataan siten, että sulkeutu-misliikkeen aikana nostoprofiili 220' on edullisesti 1 %:n asemassa kampi-kulman ollessa 35 - 65 °, edullisesti 50°, ennen alakuolokohtaa, eli n. 20° 5 aikaisempi verrattuna ensimmäiseen käyntitapaan. Näin imuventtiilien aukioloaikaa lyhennetään sulkemalla venttiilit aikaisemmin verrattuna ensimmäiseen käyntitapaan. Olennaisesti koko sulkeutumisliikettä on edullisesti aikaistettu n. 20° verrattuna ensimmäiseen käyntitapaan.According to a first embodiment of the invention, when the motor 5 is operated in a second mode of operation, the operation above the predetermined load 30 comprises the following steps. In Fig. 2, the lift profile of the suction valve 220 'according to which the suction valve actuator system 45 is arranged to control the operation of the suction valve 35 in the second mode of operation is shown by the dashed line. During the second operating mode, the suction valves 35 are controlled such that during the closing movement the lifting profile 220 'is preferably in the 1% position with a crank angle of 35-65 °, preferably 50 °, before the lower dead center, i.e. about 20 ° 5 earlier. This reduces the opening time of the suction valves by closing the valves earlier than in the first mode. Substantially, the entire closing movement is preferably advanced by about 20 ° compared to the first operating mode.

10 Käytännössä moottorin toiminnassa tämä tarkoittaa sitä, että moottorin kuormituksen kasvaessa myös turboahdinjärjestelystä saatava ahtopaine luonnollisesti nousee. Keksinnön mukaan ahtopainetta nostetaan kuitenkin tavallista enemmän, koska hukkaportillisissä turboahtimissa hukkaportti avautuu tyypillisesti korkeammilla kuormituksilla. Keksinnön mukaisen 15 moottorin toiminnassa turboahdinjärjestelyltä saatava ahtopaine nostetaan joko sulkemalla turboahtimen hukkaportti tai nosto sovitetaan muuten yhteen imuventtiilin lyhennetyn aukioloajan kanssa esim. turboahtimen hyvällä kokonaismitoituksella.10 In practice, in engine operation this means that as the engine load increases, the supercharging pressure from the turbocharger assembly naturally increases as well. However, according to the invention, the supercharging pressure is increased more than usual because, in wastegate turbochargers, the wastegate is typically opened at higher loads. In the operation of the engine 15 according to the invention, the charge pressure obtained from the turbocharger arrangement is increased either by closing the wastegate of the turbocharger or otherwise adjusting the lift with the reduced opening time of the suction valve, e.g.

20 Tämä on monella tavoin edullista moottorin kokonaistoiminnalle. Vaikka aukioloaika lyhenee, saatu korkeampi ahtopaine kompensoi olennaisesti ilmamäärää sylinterin täytöksessä.20 This is in many ways advantageous for overall engine operation. Although the opening time is reduced, the higher charge pressure obtained substantially compensates for the amount of air in the cylinder filling.

^ Lisäksi keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan samalla kun δ ^ 25 imuventtiilien aukioloaikaa lyhennetään sulkemalla venttiilit aikaisemmin, C\l V kompressoriosan 25.1 poistopuolen ja turbiiniosan sisääntulopuolen väli- σ> nen virtausyhteys, eli ohituskanava 55, avautuu sallien enemmän pala-^ In addition, the first embodiment of the invention as δ ^ 25 of intake valve opening time is shortened by closing the valves earlier, the C \ l A compressor part 25.1 of the outlet side and the turbine section inlet end to the intermediate σ> of the flow connection, a bypass channel 55, opens to allow more combustion

XX

£ misilmaa virrata turboahdinjärjestelyn 25 kompressoriosan 25,1 kautta.Air is flown through the compressor portions 25.1 of the turbocharger arrangement 25.

5 Näin kompressoriosan 25.1 toimintapiste kompressorikartassa siirtyy kau- § 30 emmaksi sakkauslinjasta.5 Thus, the operating point of the compressor section 25.1 on the compressor map moves farther from the stall line.

o oo o

(M(M

1212

Ennalta määritetty kuormitus on edullisesti 70 - 85 % moottorin maksimi-kuormasta. Näin ollen ensimmäisellä käyntitavalla moottoria käytetään joko alle tai tasan 70 - 85 %:lla moottorin maksimikuormasta ja toisella käyntitavalla moottoria käytetään yli 70 - 85 %:lla moottorin maksimikuormasta. 5The predetermined load is preferably 70 to 85% of the maximum motor load. Thus, in the first mode, the engine is operated at less than or equal to 70-85% of the maximum engine load and in the second mode of operation the engine is operated at more than 70-85% of the maximum engine load. 5

Keksinnön toimintaa kompressoriosan 25.1 yhteydessä kuvataan kuviossa 3, joka on kompressoriosan 25.1 esimerkinomainen kompressorikartta. Ensimmäisen käyntitavan aikainen toimintakäyrä, eli kun toimitaan alle tai tasan ennalta määrätyllä kuormituksella, on esitetty viitteellä 310. Komp-10 ressoriosalta saatava paine nousee tasaisesti moottorin kuormituksen noustessa ja kompressoriosan pyörintänopeus kasvaa vastaavasti. Tietyssä pisteessä, jota on merkitty viitteellä 320, aloitetaan nyt toinen käyntitapa. Suuremmilla, kohdan 320 yläpuolella olevilla kuormituksilla toiminta-käyrä 330 saatetaan seuraamaan toimintakäyrää, joka on modifioitu ver-15 rattuna perinteiseen hukkaportin ohjaamaan turboahdinjärjestelyyn, jonka toimintakäyrä on esitetty pilkkuviivalla 340. Perinteisessä järjestelyssä hukkaportti avautuu, kun toimitaan toimintakäyrällä 340. Modifioidun toi-mintakäyrän 330 asemaa ohjataan säätämällä sekä edellä kuvattua imu-venttiilien sulkeutumisen ajoitusta että kompressoriosan 25.1 poistopuolen 20 ja turbiiniosan sisääntulopuolen virtausyhteyttä siten, että toimintakäyrä 330 pysyy tietyn sakkausmarginaalin oikealla puolella (kuviossa 3), eli kuvion viivoitetulla alueella 350. Sakkausmarginaali on n. 10 - 15 % kompressoriosan 25.1 sakkauslinjasta 360.The operation of the invention in connection with the compressor section 25.1 is illustrated in Figure 3, which is an exemplary compressor map of the compressor section 25.1. The operating curve during the first mode of operation, that is, when operating at or below a predetermined load, is shown at 310. The pressure from the compression section of the comp-10 increases steadily as the engine load increases and the rotation speed of the compressor section increases accordingly. At a certain point, designated 320, a second approach is now started. At higher loads above point 320, the operating curve 330 is followed by an operating curve modified from ver-15 to a conventional wastegate-driven turbocharger arrangement shown in dashed line 340. is controlled by controlling both the inlet valves the closing of the above-described timing of the compressor part 25.1 of the outlet side 20 and a turbine section inlet side of the fluid communication so that the performance curve 330 remains on the right side of a given stall margin (Figure 3), a hatched area of Figure 350. the stall margin is approx. 10 - 15% of the compressor part 25.1 from stall line 360.

δ ^ 25 Kuviossa 3 on myös esitetty kuvitteellinen toimintakäyrä 330', joka kuvaaFig. 3 also shows an imaginary operating curve 330 'illustrating

CMCM

v tilaa, jolla toinen käyntitapa ei sisältäisi vaihetta, jossa samalla kun imu- σ> venttiilien aukioloaikaa lyhennetään sulkemalla venttiilit aikaisemmin,v a mode where the second mode of operation would not include the step of reducing the opening time of the suction valves by closing the valves earlier,

XX

£ kompressoriosan 25.1 poistopuolen ja turbiiniosan sisääntulopuolen väli- 5 nen virtausyhteys avautuu päästäen enemmän palamisilmaa virtaamaan g 30 turboahdinjärjestelyn 25 kompressoriosan 25.1 kautta. Näin kompresso- o o£ compressor part 25.1 of the outlet side and the inlet side of the turbine section 5 of the intermediate flow connection is opened allowing more combustion air to flow through the 25.1 g of 30 turbo-compressor arrangement 25 of the compressor. Thus the compression o

CMCM

13 riosan 25.1 toimintapiste kompressori kartassa siirtyy kauemmaksi sak-kauslinjasta, eli 330’ -> 330.13, the operating point of section 25.1 on the compressor map moves farther from the stall line, i.e., 330 '-> 330.

Sakkausmarginaali ilmaisee sen mitan, kuinka lähellä sakkausta toiminta-5 piste on. Tässä yhteydessä sakkausmarginaali määritellään seuraavasti: Sakkausmarginaali = 100% * (qw - qs) / qw jossa qw - Tilavuusvirta toimintakäyrällä, ja qw - Tilavuusvirta sakkauslinjalla 10 Näin keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan moottoria käytetään toisen käyntitavan aikana ennalta määrätyn moottorikuorman yläpuolella siten, että poltettaessa polttoainetta turboahdinjärjestelyn paineistamalla polttoilmalla, moottorin imuventtiilit suljetaan aikaisemmin kuin en-15 simmäisellä käyntitavalla, ja turboahdinjärjestelyltä saatava ahtopaine nousee ja kompressoriosan 25.1 poistopuolen ja turbiiniosan sisääntulo-puolen välinen ohivirtausilman määrä kasvaa lisäten ilman massavirtaa kompressoriosan kautta.The stall margin indicates the measure of how close the stall is to the operating point. Here, the stall margin is defined as: Stall margin = 100% * (qw - qs) / qw where qw - Volume flow on operating curve, and qw - Volume flow on stopping line 10 Thus, according to a first embodiment of the invention, the engine is operated pressurizing the combustion air to the engine intake valves are closed earlier than 15-en-first visit manner and manifold pressure will be turboahdinjärjestelyltä and the compressor part 25.1 of the exhaust side and the amount of by-pass air inlet between the turbine portion-side increases, increasing the air mass flow through the compressor part.

20 Näin aikaansaadaan tehokas tapa ohjata moottorin toimintaa ja erityisesti turboahdinjärjestelyn kompressoriosan 25.1 toimintaa, jonka seurauksena syntyy lukuisia edullisia vaikutuksia moottorin toiminnalle.This provides an effective way of controlling the operation of the engine, and in particular of the compressor section 25.1 of the turbocharger arrangement, which results in a number of beneficial effects on the operation of the engine.

^ Olennaisesti vastaavanlaista kompressoriosan 25.1 ja moottorin 10 käyt- δ ^ 25 täytymistä voidaan aikaansaada keksinnön toisella suoritusmuodolla ja C\l V saavuttaa vielä joitakin edullisia lisävaikutuksia. Keksinnön toisen, kuvios- σ> sa 6 esitetyn suoritusmuodon mukaan moottori 10 poikkeaa kuvion 1In substantially another embodiment of the invention, substantially similar filling of the compressor part 25.1 and the motor 10 can be achieved and some further advantageous effects can be achieved. According to another embodiment of the invention shown in Fig. 6, the motor 10 differs from that of Fig. 1.

XX

£ moottorista yhtäältä siinä, että siinä ei tarvita ohituskanavaa 55. Toisaalta 5 myös pakoventtiilien käyttöjärjestelmä 50 on varustettu säädettävällä vent- § 30 tiilinkäyttötoiminnolla. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan ainakin o ° imuventtiilin 35 käyttöjärjestelmässä 45 on välineet venttiilin sulkeutumisen 14 ajoituksen säätämiselle. Imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty toimimaan siten, että imuventtiilin sulkeutumisaikaa voidaan säätää moottorin käynnin aikana. Tässä yhteydessä tämä tarkoittaa sitä, että toiminnan asetus vaihtelee joko eri tilojen välillä tai se on jatkuvasti ohjattua. Tämä 5 tekee mahdolliseksi käyttää seuraavaa menetelmää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen moottorin yhteydessä. Myös pakoventtiilin 40 käyttöjärjestelmässä 50 on välineet venttiilin sulkeutumisen ajoituksen säätämiselle. Pakoventtiilien käyttöjärjestelmä 50 on järjestetty toimimaan siten, että pakoventtiilin sulkeutumisaikaa voidaan säätää moottorin käynnin ai-10 kana. Tässä yhteydessä tämä tarkoittaa sitä, että toiminnan asetus vaihtelee joko eri tilojen välillä tai se on jatkuvasti ohjattua. Tämä tekee mahdolliseksi käyttää seuraavaa menetelmää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen moottorin yhteydessä, jossa käyntitapaa muutetaan moottorin kuormituksen perusteella.On the one hand, the motor does not require a bypass passage 55. On the other hand, the exhaust valve actuator 50 is also provided with an adjustable venting function of the brick actuator. According to another embodiment of the invention, the operating system 45 of at least 0 ° suction valve 35 has means for adjusting the timing of valve closure 14. The suction valve actuator system 45 is arranged to operate such that the suction valve closing time can be adjusted during engine running. In this context, this means that the setting of the operation varies between different modes or is continuously controlled. This makes it possible to use the following method in connection with an engine according to another embodiment of the invention. The actuator 50 of the exhaust valve 40 also has means for adjusting the timing of valve closure. The exhaust valve actuator system 50 is arranged to operate such that the exhaust valve closing time can be adjusted during engine run time. In this context, this means that the setting of the operation varies between different modes or is continuously controlled. This makes it possible to use the following method in connection with an engine according to a second embodiment of the invention, wherein the operating mode is changed according to the load of the engine.

1515

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukainen menetelmä on selostettu viitaten kuvioon 4. Käytettäessä nyt moottoria ensimmäisellä käyntitavalla ennalta määrätyn kuormituksen alapuolella tai ennalta määrätyllä kuormituksella, pakoventtiilien käyttöjärjestelmää 50 ja imuventtiilien käyttöjärjes-20 telmää 45 käytetään keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan siten kuin kuviossa 4 on esitetty. Myös tässä on esitetty ainoastaan se kampikulman alue, jolla on merkitystä keksinnön toiminnan selostamiselle. Kuviossa 4 pakoventtiilin nostoprofiili 210, jonka mukaan pakoventtiilien käyttöjärjes- ^ telmä 50 on järjestetty ohjaamaan pakoventtiilin 40 toimintaa ensimmäisel- δ ^ 25 lä käyntitavalla, on esitetty yhtenäisellä viivalla. Vastaavasti imuventtiilin C\l V nostoprofiili 220, jonka mukaan imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on jär- σ> jestetty ohjaamaan imuventtiilin 35 toimintaa ensimmäisellä käyntitavalla,A method according to a second embodiment of the invention is described with reference to Figure 4. Now, when the engine is operated in first mode below a predetermined load or at a predetermined load, the exhaust valve actuator system 50 and the suction valve actuator system 45 are used according to another embodiment of the invention. Here again, only the region of the crank angle which is relevant for explaining the operation of the invention is shown. In Fig. 4, the exhaust valve lift profile 210, according to which the exhaust valve actuator system 50 is arranged to control the operation of the exhaust valve 40 in a first actuation mode, is shown by a solid line. Similarly, the lift profile 220 of the suction valve C1V V, according to which the suction valve actuator system 45 is arranged to control the operation of the suction valve 35 in the first mode of operation,

XX

£ on myös esitetty yhtenäisellä viivalla, δ § 30 Kuvion 4 suoritusmuodossa pakoventtiilejä käytetään ensimmäisellä käyn- o ° titavalla siten, että nostoprofiili on sulkeutumisliikkeen aikana 1 % auki 15 kampikulman ollessa 0 - 15°, edullisesti 3 - 6°, yläkuolokohdan jälkeen. Pakoventtiilin avautumisliike on kokonaisuudessaan n. 7,5 % ja sulkeutu-misliike alkaa n. 290°:een kampikulmassa.£ is also shown by a solid line, δ § 30 In the embodiment of Fig. 4, the exhaust valves are operated in a first actuation mode such that the lifting profile is 1% open during the closing movement with an angle of 15 to 0 °, preferably 3 to 6 °. The exhaust valve has a total opening movement of about 7.5% and the closing movement starts at about 290 °.

5 Ensimmäisellä käyntitavalla ns. huuhtelualueen 230 ala on n. 95 %deg.5 In the first mode of operation, the so-called. the flushing area 230 has an area of about 95% deg.

Imuventtiilejä 35 käytetään puolestaan siten, että venttiilin avautumisliik-keen aikana nostoprofiili 220 on 1 %:n asemassa kampikulman ollessa edullisesti 15 - 50°, edullisesti 30 - 40°, ennen yläkuolokohtaa. Venttiilin 10 sulkeutumisliikkeen aikana venttiilinnostoprofiilin 220 liike on edullisesti 1 %:n asemassa kampikulman ollessa 35 - 65°, edullisesti 40 - 50°, ennen alakuolokohtaa.The suction valves 35, in turn, are operated such that during the opening movement of the valve the lifting profile 220 is in the 1% position with the crank angle preferably 15 to 50 °, preferably 30 to 40 °, before the dead center. During the closing movement of the valve 10, the movement of the valve lifting profile 220 is preferably in the 1% position with a crank angle of 35-65 °, preferably 40-50 °, before the lower dead center.

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan käytettäessä moottoria toisella 15 käyntitavalla pakoventtiilien käyttöjärjestelmää 50 ja imuventtiilien käyttöjärjestelmää 45 käytetään siten kuin kuviossa 4 on esitetty katkoviivalla. Kuviossa 4 pakoventtiilin nostoprofiili 210', jonka mukaan pakoventtiilien käyttöjärjestelmä 50 on järjestetty ohjaamaan pakoventtiilin 40 toimintaa toisella käyntitavalla, on esitetty katkoviivalla. Vastaavasti imuventtiilien 20 nostoprofiili 220', jonka mukaan imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty ohjaamaan imuventtiilin 35 toimintaa toisella käyntitavalla, on myös esitetty katkoviivalla.According to another embodiment of the invention, when the engine is operated in another 15 operating mode, the exhaust valve actuator system 50 and the suction valve actuator system 45 are operated as shown in Fig. 4 by the dashed line. In Fig. 4, the exhaust valve lift profile 210 'according to which the exhaust valve actuator system 50 is arranged to control the operation of the exhaust valve 40 in a second operating mode is shown by a dashed line. Correspondingly, the lift profile 220 'of the suction valves 20, according to which the suction valve actuator system 45 is arranged to control the operation of the suction valve 35 in another mode of operation, is also shown by the dashed line.

^ Kuvion 4 esimerkinomaisessa suoritusmuodossa toisen käyntitavan aika- δ ^ 25 na pakoventtiilejä käytetään siten, että nostoprofiili on sulkeutumisliikkeen C\l V aikana 1 % auki kampikulman ollessa 15 - 25° yläkuolokohdan jälkeen.In the exemplary embodiment of Figure 4, during the second mode of operation, the exhaust valves are operated such that the lift profile is 1% open during the closing movement C1V with the crank angle 15 to 25 ° after the top dead center.

Pakoventtiilien sulkeutumisliike alkaa n. 310°:een kampikulmassa. Imu-The closing movement of the exhaust valves starts at an angle of about 310 °. Suction-

XX

£ venttiilejä 35 käytetään puolestaan toisella käyntitavalla siten, että sulkeu- 5 tumisliikkeen aikana nostoprofiili 220' on 1 %:n asemassa kampikulman § 30 ollessa edullisesti 35 - 65° ennen alakuolokohtaa.The valves 35, in turn, are operated in the second mode of operation such that during the closing movement the lifting profile 220 'is in the 1% position with the crank angle 30 preferably in the range 35-65 ° before the dead center.

o oo o

(M(M

16 Käytännössä tärkeämpää kuin tarkat pakoventtiilien sulkeutumisen ja imu-venttiilien avautumisen kampikulman arvot esillä olevalle keksinnölle on huuhtelualue 230. Toisella käyntitavalla ns. huuhtelualueen 230 alue on n. 160 %deg. Näin keksinnön esimerkinomaisessa toisessa suoritusmuodos-5 sa huuhtelualuetta 230 on laajennettu n. 70 % siirryttäessä ensimmäisestä käyntitavasta toiseen käyntitapaan.In practice, more important than the exact values of the crank angle of the exhaust valves and the opening of the suction valves for the present invention is the flushing range 230. In another mode of operation, the so-called "flushing" range. flushing area 230 has an area of about 160% deg. Thus, in the exemplary second embodiment of the invention, flushing area 230 is expanded by about 70% as the transition from the first mode of operation to the second mode of operation.

Olisi ymmärrettävä, että siirtyminen ensimmäisestä käyntitavasta toiseen käyntitapaan voi sisältää hyvin erilaisia muutoksia eri moottoreissa, riippu-10 en myös moottorin varsinaisesta sovelluksesta. Yhteisiä piirteitä ovat kuitenkin aina imuventtiilin noston sulkeutumisen aikaistaminen ja ilmavirtauksen lisäyksen järjestäminen turboahtimen kompressoriosan ulostulon ja turbiiniosan sisääntulon välille. Ilmavirtausta lisätään edullisesti laajentamalla huuhtelualuetta, kuten edellä on kuvattu.It should be understood that the transition from one mode of operation to another may involve very different changes in the various engines, depending upon the actual application of the engine. However, common features are always the early closure of the suction valve lift and the provision of an increase in air flow between the turbocharger compressor outlet and the turbine section inlet. The air flow is preferably increased by expanding the flush area as described above.

1515

Esim. kaasumoottorissa, jossa polttoaine sytytetään ulkoisella sytytyksellä, kuten kipinällä tai lasersäteellä, huuhtelualue voi olla ensimmäisen käynti-tavan aikana hyvin pieni, joskus jopa nolla. Siinä tapauksessa venttiilien limitystä, eli huuhtelualuetta, voidaan toisen käyntitavan aikana laajentaa 20 useita satoja prosentteja.For example, in a gas engine where the fuel is ignited by external ignition, such as a spark or laser beam, the flushing range during the first run can be very small, sometimes even zero. In this case, the overlap of the valves, i.e. the flushing area, may be expanded by several hundred percent during the second mode of operation.

Dieselmoottoreissa huuhtelualuetta laajennetaan toisen käyntitavan aikana tyypillisesti 5 - 60 %.In diesel engines, the flushing range is typically extended by 5 to 60% during the second mode of operation.

δ ^ 25 Näin keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan moottoria käytetään toisenThus, according to another embodiment of the invention, the motor is driven by another

C\JC \ J

V käyntitavan aikana siten, että poltettaessa polttoainetta turboahdinjärjeste- 05 lyn paineistamalla polttoilmalla, moottorin imuventtiilit sulkeutuvat aikai-V during running such that when fuel is burned with compressed air from the turbocharger system, the engine intake valves close at an early stage.

XX

£ semmin kuin ensimmäisellä käyntitavalla, ja että turboahdinjärjestelyltä 5 saatavaa ahtopainetta nostetaan ja moottorin pakoventtiilit suljetaan myö- <g 30 hemmin kuin ensimmäisellä käyntitavalla, mikä lisää ilmavirtausta mootto- o ^ rin läpi.Less than in the first mode of operation, and that the supercharging pressure from the turbocharger arrangement 5 is increased and the engine exhaust valves are closed <g 30 more than in the first mode of operation, which increases airflow through the engine.

17 Tällä aikaansaadaan samanlaatuinen toiminta ja edut moottorin 10 ja tur-boahtimen kompressoriosan 25.1 toiminnan ohjaamiselle, kuten kuviosta 3 ilmenee. Keksinnön toisessa suoritusmuodossa imuventtiilien aukioloaikaa 5 lyhennetään sulkemalla venttiilit aikaisemmin toista käyntitapaa käytettäessä. Vaikka aukioloaika lyhenee, saatu korkeampi ahtopaine kompensoi olennaisesti ilmamäärää sylinterin täytöksessä. Samalla kun imuventtiilien aukioloaikaa lyhennetään sulkemalla venttiilit aikaisemmin, pakoventtiilien aukioloaikaa pidennetään sulkemalla pakoventtiilit myöhemmin. Tämä li-10 sää venttiilien aukiolojakson limitystä toisen käyntitavan aikana ja enemmän ilmaa pääsee virtaamaan moottorin 10 läpi ja siten myös turboahdin-järjestelyn 25 kompressoriosan 25.1 läpi. Näin kompressoriosan 25.1 toimintapiste kompressorikartassa siirtyy kauemmaksi sakkauslinjasta.This provides the same type of operation and benefits for controlling the operation of the engine 10 and the turbocharger compressor section 25.1 as shown in Figure 3. In another embodiment of the invention, the opening time 5 of the suction valves is shortened by closing the valves earlier in the second mode. Although the opening time is reduced, the higher charge pressure obtained substantially compensates for the amount of air in the cylinder filling. While the opening time of the suction valves is reduced by closing the valves earlier, the opening time of the exhaust valves is extended by closing the exhaust valves later. This li-10 controls the overlap of the valve openings during the second mode of operation and more air can flow through the engine 10 and thus also through the compressor portion 25.1 of the turbocharger arrangement 25. Thus, the operating point of the compressor section 25.1 in the compressor map moves farther from the stall line.

15 Keksinnön toisessa suoritusmuodossa, jossa toiminta toisen käyntitavan aikana käsittää venttiilien limityksen, eli ns. huuhtelualueen 230, laajentamisen, kun imuventtiileiden sulkemista aikaistetaan, enemmän ilmaa virtaa moottorin läpi huuhteluvaiheen aikana. Venttiilien limitys huuhteluvaiheen aikana tapahtuu tässä esimerkissä olennaisesti kampikulman ollessa 310 -20 380°.In another embodiment of the invention, wherein the operation during the second mode of operation comprises overlapping of valves, i.e. expanding flushing area 230 as the suction valves are closed early, more air flows through the motor during the flushing step. The overlapping of the valves during the flushing step takes place in this example substantially at an angle of 310 to 20380 °.

Vielä erään keksinnön suoritusmuodon mukaan imu- ja pakoventtiilejä ohjataan toimimaan siten, että huuhtelualue on epäsymmetrinen pakoventtii-According to yet another embodiment of the invention, the suction and exhaust valves are controlled to operate such that the flushing area is asymmetrical in the exhaust valves.

Iin puolella, o ™ 25 C\l v Sallimalla ilman virtaaminen moottorin 10 läpi sen sijaan (tai sen lisäksi) O) ^ että käytetään ohituskanavaa 55, saavutetaan se edullinen vaikutus, ettäOn the iin side, o ™ 25 C \ l v Allowing air to flow through motor 10 instead of (or in addition to) O) ^ using bypass passage 55 achieves the advantageous effect that

XX

£ sylinterissä ja sylinterinkannessa olevien moottorikomponenttien, lähinnä 5 venttiilien ja männän pään, lämpökuorma pienenee.£ The thermal load of the engine components in the cylinder and cylinder head, mainly the valves and the piston head, is reduced.

§ 30 o o§ 30 o o

CMCM

1818

Kuviossa 5 on esitetty venttiilien toiminta keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisesti. Kolmannen suoritusmuodon mukainen moottori vastaa toisen suoritusmuodon mukaista moottoria, eli ohituskanava voidaan siinä jättää pois. Kolmannen suoritusmuodon toiminta ensimmäisen käynti-5 tavan aikana vastaa toisen suoritusmuodon mukaista toimintaa ja kolmannen suoritusmuodon toiminta toisen käyntitavan aikana vastaa toisen suoritusmuodon mukaista toimintaa paitsi että imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 on järjestetty toimimaan siten, että sekä avautumisen ajoitusta että sulkeutumisen ajoitusta aikaistetaan verrattuna ensimmäisen käyntitavan ai-10 kaiseen toimintaan. Sulkeutumisen ajoituksen aikaistamisen vaikutus vastaa ensimmäisen ja toisen suoritusmuodon mukaista vaikutusta.Figure 5 illustrates the operation of the valves according to a third embodiment of the invention. The motor according to the third embodiment corresponds to the motor according to the second embodiment, i.e. a bypass channel can be omitted therein. The operation of the third embodiment during the first run 5 corresponds to the operation of the second embodiment and the operation of the third embodiment during the second run corresponds to the operation of the second embodiment except that the suction valve actuator 45 is configured to operate both the opening timing and closing timing. activities. The effect of early closure timing corresponds to that of the first and second embodiments.

Tässä tapauksessa huuhtelualuetta 230 laajennetaan n. 50 % siirryttäessä ensimmäisestä käyntitavasta toiseen käyntitapaan.In this case, the flushing area 230 is expanded by about 50% when switching from the first mode of operation to the second mode of operation.

1515

Ilmavirtauksen lisääminen toisen käyntitavan aikana keksinnön kolmannessa suoritusmuodossa aikaansaadaan yhdistämällä pakoventtiilien sulkeutumisen ajoituksen ja imuventtiilien avautumisen ajoituksen ohjaaminen, jolloin venttiilien limitysaluetta ja huuhtelualuetta 230 laajennetaan 20 huuhteluvaiheen aikana.Increasing airflow during second actuation in a third embodiment of the invention is achieved by combining control of exhaust valve closing timing and suction valve opening timing, thereby extending valve overlap area and flushing area 230 during 20 flushing steps.

Käytännössä venttiilien käyttöjärjestelmä 45, 50 voidaan toteuttaa eri tavoin. Sulkeutumisen ajoituksen muuttaminen tai säätäminen voidaan to- ^ teuttaa esim. siten kuin julkaisussa WO 2008/000899 on esitetty.In practice, the valve actuator system 45, 50 may be implemented in various ways. Changing or adjusting the closure timing can be accomplished, e.g., as disclosed in WO 2008/000899.

o w 25 io w 25 i

(M(M

v Siirtyäksemme kuvioon 6, on seuraavassa kuvattu vielä eräs keksinnön σ> suoritusmuoto. Moottorissa on ohjausjärjestelmä 100, joka muiden mootto-To proceed to Figure 6, another embodiment of the invention σ> is described below. The engine is equipped with a control system 100 which

XX

a. rin 10 toimintojen ohella on järjestetty ohjaamaan mm. venttiilien 35, 40 o toimintaa venttiilien käyttöjärjestelmän 45, 50 ja polttoaineenruiskutus- 30 ja/tai sytytysjärjestelmän 61 avulla. Ohjausjärjestelmä käsittää muistiyksi-o ^ kön 120, johon moottorin toiminnalliset parametrit on tallennettu. Ohjaus- 19 järjestelmä 100 käsittää käsittely-yksikön 140, joka on järjestetty määrittelemään moottorin toimintaehdot. Mikäli ohjausjärjestelmä 120 saa tiedon, että moottorin kuormitus on muuttunut siten, että kuormitus on noussut yli ennalta määritetyn kuorman, se ohjaa imuventtiilit sulkeutumaan aikai-5 semmin. Tämän lisäksi se myös ohjaa pakoventtiilejä sulkeutumaan myöhemmin, kuten on kuvattu edellä toisen suoritusmuodon yhteydessä. Edelleen jos moottori on suoraruiskutusmoottori (esim. diesel- tai kaasumootto-ri), ohjausjärjestelmä ohjaa polttoaineenruiskutusjärjestelmän 61 aikaistamaan ruiskutuksen ja/tai sytytyksen ajoitusta. Kaasumoottoreilla tämä tar-10 koittaa esipolttoaineen ruiskutuksen ja/tai kipinä- tai muun sytytysjärjes-telmän ohjaamista.a. In addition to the functions of rin 10, it is arranged to control e.g. operation of the valves 35, 40 through the valve actuator system 45, 50 and the fuel injection 30 and / or ignition system 61. The control system comprises a memory unit 120 in which the functional parameters of the motor are stored. The control 19 system 100 comprises a processing unit 140 configured to determine engine operating conditions. If the control system 120 learns that the motor load has changed so that the load has risen above a predetermined load, it controls the suction valves to close earlier. In addition, it also directs the exhaust valves to close later, as described above in connection with the second embodiment. Further, if the engine is a direct injection engine (e.g., a diesel or gas engine), the control system controls the fuel injection system 61 to advance the injection and / or ignition timing. For gas engines, this tar-10 provides control of the pre-fuel injection and / or the spark or other ignition system.

Tämä suoritetaan käsittely-yksiköllä 140. Moottorin kuorman ja/tai nopeuden mittaamiseen perusteella ohjausjärjestelmä ohjaa venttiilien käyttöjär-15 jestelmiä 45, 50 siten, että varsinainen sakkausmarginaali pysyttelee alemman ja ylemmän asetusarvon välissä. Alempi asetusarvo on edullisesti noin 10 % ja ylempi asetusarvo on noin 15 %.This is accomplished by the processing unit 140. Based on the measurement of engine load and / or speed, the control system controls the valve actuator systems 45, 50 so that the actual stall margin remains between the lower and upper set points. Preferably, the lower setpoint is about 10% and the upper setpoint is about 15%.

Sakkausmarginaalin pitäminen alemman ja ylemmän asetusarvon välillä 20 käsittää seuraavat vaiheet: 1) Jos varsinainen sakkausmarginaali on pienempi kuin alempi asetusarvo, ^ - venttiilien käyttöjärjestelmä 45, 50 ohjataan käyttämään venttiilejä niin, o ™ 25 että huuhtelualueen 230 koko kasvaa, eli venttiilien limitys lisääntyy noinKeeping the stall margin between the lower and upper set points 20 comprises the following steps: 1) If the actual stall margin is lower than the lower set point, the valve actuator system 45, 50 is controlled to operate the valves o ™ 25 so that the flushing area 230 increases

CNJCNJ

v 360°:een kampikulmalla ja/taiv 360 ° at an angle and / or

CDCD

- imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 ohjataan käyttämään imuventtiiliä niin,- the suction valve actuator system 45 is controlled to drive the suction valve,

XX

£ että sulkeutumisen ajoitus lykkääntyy, δ 30 2) Jos varsinainen sakkausmarginaali on suurempi kuin ylempi asetusar- o OJ VO, 20 - venttiilien käyttöjärjestelmä 45, 50 ohjataan käyttämään venttiilejä niin, että huuhtelualueen 230 koko pienenee, eli venttiilien limitys vähenee noin 360°:een kampikulmalla ja/tai - imuventtiilien käyttöjärjestelmä 45 ohjataan käyttämään imuventtiilejä 5 niin, että sulkeutumisen ajoitus aikaistuu.£ that the timing of closure is delayed, δ 30 2) If the actual stall margin is higher than the higher setpoint OJ VO, 20 - valve actuator system 45, 50 is controlled to operate the valves so that flushing area 230 is reduced, i.e. valve overlap is reduced to about 360 ° the crank angle and / or the suction valve actuator system 45 is controlled to actuate the suction valves 5 such that the timing of closing is brought forward.

Sen seurauksena, että imuventtiilin sulkeutumista aikaistetaan toisen käyntitavan aikana, päästään jyrkästi väheneviin NOx-päästöihin. Näin ollen on edullista aikaistaa polttoaineen ruiskutuksen ajoitusta toisen käynti-10 tavan aikana. Polttoaineenruiskutuksen ajoitus toisen käyntitavan aikana on edullisesti ainakin 0 - 5° (kampikulma) aikaistettu ensimmäiseen käynti-tapaan verrattuna. Esimerkiksi kun moottoria käytetään ensimmäisellä käyntitavalla, polttoaineenruiskutus tapahtuu n. 13 - 15° ennen yläkuolo-kohtaa, kun taas toisella käyntitavalla polttoaineenruiskutus voi tapahtua 15 n. 17° ennen yläkuolokohtaa. Näin polttoaineen ominaiskulutus toisen käyntitavan aikana voi olla huomattavasti alhaisempi kuin perinteisessä hukkaportin ohjaamassa turboahdinmoottorissa.As a result of early suction valve closure during the second mode of operation, steeply decreasing NOx emissions are achieved. Therefore, it is advantageous to advance the timing of fuel injection during the second run 10 mode. The timing of fuel injection during the second mode of operation is preferably at least 0-5 ° (crank angle) advanced compared to the first mode of operation. For example, when the engine is operated in the first mode of operation, the fuel injection occurs approximately 13-15 ° before the top dead center, whereas in the second mode of operation, the fuel injection occurs 15 approx. 17 ° before the top dead center. Thus, the specific fuel consumption during the second mode of operation can be significantly lower than in a conventional wastegate-driven turbocharged engine.

Vaikka esillä olevaa keksintöä on tässä kuvattu esimerkkien avulla niissä 20 yhteyksissä, joita tällä hetkellä pidetään sen edullisimpina suoritusmuotoina, on ymmärrettävä, että keksintöä ei ole rajattu esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sen on tarkoitus kattaa erilaisia sen piirteiden yhdistelmiä tai muunnelmia ja useita muita keksinnön suojapiiriin kuuluvia sovellutuksia ^ siten kuin oheisissa patenttivaatimuksissa on määritelty. Minkä tahansa o ^ 25 edellä kuvatun suoritusmuodon yhteydessä mainittuja yksityiskohtia voi- dj V daan käyttää toisen suoritusmuodon yhteydessä, mikäli se on tekniseksi 05 toteutettavissa.While the present invention has been described herein by way of example in the context of what are currently considered to be its most preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the embodiments shown but is intended to cover various combinations or variations thereof. as defined in the appended claims. In any one of the above-described embodiments, the above-mentioned details may be used in connection with another embodiment, as long as it is technically feasible.

XX

XX

CLCL

δ δ oo o oδ δ oo o o

(M(M

Claims (12)

1 CC Q_1 CC Q_ 1. Förfarande för att driva en kolvmotor, där kolvmotorn innefattar 5 ätminstone en inloppsventil (35) och ätminstone en avgasventil (40), ett drivsystem (45) för inloppsventiler och ett drivsystem (50) för avgasventiler som är anordnade för att driva respektive ventiler (35, 40), samt ett turboladdararrangemang som innefattar en kompressordel som stär i flödesförbindelse med inloppssidan av nämnda ätminstone en 10 inloppsventil och en turbindel som stär i flödesförbindelse med utloppssidan av nämnda ätminstone en avgasventil, vid vilket förfarande motorn körs pä ett första driftssätt, i vilket motorn drivs vid en belastning som är under eller lik med en förutbestämd belastning och förbränningsluft trycksätts med turboladdararrangemangets kompressordel, inloppsventilen 15 styrs med inloppsventilens första lyftprofil och luften tillförs cylindern, bränsle förbränns i motorn (10) med hjälp av förbränningsluft, avgasventilen styrs med avgasventilens första lyftprofil och avgaserna som producerats under förbränningen transporteras tili turboladdararrangemangets turbindel, vid vilket förfarande kompressorns 20 arbetspunkt i motorns turboladdare, när ovanför den förutbestämda belastningen, förs pä kompressorkartan längre bort frän överstegringslinjen, kännetecknat av att vid förfarandet kompressorns arbetspunkt i motorns turboladdare, när ovanför den förutbestämda belastningen, förs pä kompressorkartan längre bort frän o 25 överstegringslinjen genom att köra motorn pä ett andra driftssätt sä, att c\j luftströmningen imellän kompressordelens utlopp och turbindelens inlopp i σ> ökas genom att utvidga ett sköljningsomräde (230) i förhällande tili det x första driftssättet. cn CL δ δ oo o o (MA method of operating a piston motor, wherein the piston motor comprises at least one inlet valve (35) and at least one exhaust valve (40), an inlet valve drive system (45) and an exhaust valve drive system (50) arranged to operate the respective valves. (35, 40), and a turbocharger arrangement comprising a compressor member which flows in flow communication with the inlet side of said at least one inlet valve and a turbine linkage which flows in communication with the outlet side of said at least one exhaust valve, during which the engine is run, in which the engine is operated at a load which is below or equal to a predetermined load and combustion air is pressurized with the compressor part of the turbocharger arrangement, the inlet valve 15 is controlled with the first lifting profile of the inlet valve and the air is supplied to the cylinder, fuel is combusted in the engine (10). the exhaust valve f The upper lift profile and the exhaust gases produced during combustion are transported to the turbocharger arrangement turbine, at which method the working point of the compressor in the turbocharger of the engine, when above the predetermined load, is moved to the compressor map further away from the overhead line, characterized by the the predetermined load, on the compressor map is moved further away from the overpass line by running the engine in a second mode of operation such that the c air flow between the outlet of the compressor part and the turbine inlet in σ> is increased by expanding a flushing area (230i) x first mode of operation. cn CL δ δ oo o o (M 2. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 1, kännetecknat av att stängningen av inloppsventilen tidigareläggs i jämförelse med det första driftssättet genom att förkorta dess öppettid. 5Method for operating a piston engine according to claim 1, characterized in that the closing of the inlet valve is made earlier in comparison with the first operating mode by shortening its opening time. 5 3. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 2, kännetecknat av att stängningen av inloppsventilen styrs under det andra driftssättet sä, att den stängs tili 1 % av cylinderns diameter när vevvinkeln är 35 - 65° före den nedre dödpunkten. 10Method for operating a piston engine according to claim 2, characterized in that the closing of the inlet valve is controlled during the second mode of operation, such that it is closed to 1% of the diameter of the cylinder when the crank angle is 35 - 65 ° before the lower dead point. 10 4. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 2 eller 3, kännetecknat av att stängningen av inloppsventilens lyft styrs under det andra driftssättet sä, att den stängs tili 1 % av cylinderns diameter när vevvinkeln är ca 20° tidigare i jämförelse med det första driftssättet. 15Method for operating a piston engine according to claim 2 or 3, characterized in that the closing of the inlet valve lift is controlled during the second operation, such that it is closed to 1% of the diameter of the cylinder when the crank angle is about 20 ° earlier compared to the first mode of operation. . 15 5. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 1, kännetecknat av att bränslet tänds med utvändig tändning och stängningen av avgasventilens lyft och öppningen av inloppsventilens lyft överlappar under det första driftssättet och bildar ett sköljningsomräde, och att sköljningsomrädet (230) styrs sä att det utvidgas och blir 5 - 300 % 20 större än under det första driftssättet.Method for operating a piston engine according to claim 1, characterized in that the fuel is ignited with external ignition and the closing of the exhaust valve lift and the opening of the inlet valve lift overlap during the first mode of operation, forming a rinsing area, and the rinsing area (230) is expanded and becomes 5 - 300% 20 larger than during the first mode of operation. 6. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 1, kännetecknat av att kompressionständning används i motorn och stängningen av avgasventilens lyft och öppningen av inloppsventilens lyft 0 25 överlappar under det första driftssättet och bildar ett sköljningsomräde, cvi och att sköljningsomrädet (230) styrs sä att det utvidgas och blir 5-60 % 05 större än under det första driftssättet.Method for operating a piston engine according to claim 1, characterized in that compression ignition is used in the engine and the closing of the exhaust valve lift and the opening of the inlet valve lift 0 overlaps during the first operation, forming a rinsing area, cvi and the rinsing area (230) is controlled. that it expands and becomes 5-60% 05 larger than during the first mode of operation. 7. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 1, ? 30 kännetecknat av att sköljningsomrädet (230) är over 150%deg under det o andra driftssättet. O C\J7. A method of operating a piston engine according to claim 1,? Characterized in that the rinsing area (230) is more than 150% dough during the second operation. O C \ J 8. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 2, kännetecknat av att inloppsventilema (35) drivs sä att ventilen (35) är under stängningsrörelsen i ett 1 %-läge, medan vevvinkeln är 5 företrädesvis 15 - 50° före den Övre dödpunkten.Method for driving a piston motor according to claim 2, characterized in that the inlet valves (35) are driven so that the valve (35) is during the closing movement in a 1% position, while the crank angle is preferably 15 - 50 ° before the Upper dead point. 9. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt patentkravet 1, kännetecknat av att ventilernas drivsystem (45, 50) används sä att sköljningsomrädet (230) är osymmetriskt pä sä sätt, att inloppsventilens 10 lyftprofil bildar ett större omräde än avgasventilens lyftprofil i förhällande tili den övre dödpunkten.Method for driving a piston engine according to claim 1, characterized in that the valves drive system (45, 50) is used such that the flushing area (230) is asymmetrical in such a way that the lift profile of the inlet valve 10 forms a larger area than the lift profile of the exhaust valve in relation to it. top dead center. 10. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt nägot av patentkraven 1 -9, kännetecknat av att tidsinställningen för bränsleinsprutning under det 15 andra driftssättet är ätminstone 0 - 5° tidigarelagd i jämförelse med det första driftssättet.Method for operating a piston engine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the timing of fuel injection during the second mode of operation is at least 0-5 ° compared with the first mode of operation. 11. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt nägot av patentkraven 1 -9, kännetecknat av att tidsinställningen för tändning av bränsle under det 20 andra driftssättet är ätminstone 0 - 5° tidigarelagd i jämförelse med det första driftssättet.Method for operating a piston engine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the timing of ignition of fuel during the second mode of operation is at least 0 - 5 ° earlier compared to the first mode of operation. 12. Förfarande för att driva en kolvmotor enligt nägot av patentkraven 1 -9, kännetecknat av att vid förfarandet motorn drivs under det andra o 25 driftssättet vid en belastning som är över 70 - 85 % av motorns maximala c\i belastning och laddningstrycket som erhälls frän turboladdar- 05 arrangemanget förhöjs i jämförelse med det första driftssättet. X cc CL δ δ oo o o C\lMethod for operating a piston engine according to any one of claims 1-9, characterized in that in the process the motor is operated during the second operation at a load exceeding 70-85% of the maximum load of the engine and the loading pressure obtained. from the turbocharger arrangement 05 is increased compared to the first mode of operation. X cc CL δ δ oo o o C \ l