EP2049774A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine

Info

Publication number
EP2049774A1
EP2049774A1 EP07801521A EP07801521A EP2049774A1 EP 2049774 A1 EP2049774 A1 EP 2049774A1 EP 07801521 A EP07801521 A EP 07801521A EP 07801521 A EP07801521 A EP 07801521A EP 2049774 A1 EP2049774 A1 EP 2049774A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
internal combustion
combustion engine
exhaust
engine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07801521A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Boehme
Markus Loeffler
Siegfried Sumser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP2049774A1 publication Critical patent/EP2049774A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/04—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation using engine as brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the exhaust gas turbine is equipped with a variable turbine geometry for variable adjustment of the effective turbine inlet cross-section.
  • the variable turbine geometry is adjusted in a congestion reducing the cross-section, which can build up a high exhaust back pressure against which the cylinders of the internal combustion engine must perform Ausschubaille. If braking power is required in a current driving situation, this is applied in accordance with the AT 408 129 B primarily via the engine brake.
  • the throttle valve is in its open position, so that the cylinder contents can be pushed out by the piston movement in the exhaust line.
  • the problem may arise that the open outlet valves perform vibrations.
  • the invention has for its object to provide an internal combustion engine with little design effort, which allows the generation of high engine braking performance and at the same time ensures a long service life.
  • an exhaust cam acting on the additional cam is arranged on the camshaft, which is provided in addition to the cam, via which the exhaust valve is placed in the open position during normal operation of the internal combustion engine.
  • the additional lift curve of the exhaust valve to be achieved via the additional cam is out of phase with respect to the basic lift curve and overlaps at least partially with the lift curve of the intake valve.
  • the additional lift-off and opening of the exhaust valve which is added to lift in the normal charge cycle, allows, to some extent, the implementation of so-called internal exhaust gas recirculation, where a mass flow of exhaust gas from the exhaust train directly through opened charge-exchange valves the cylinder is returned to the intake manifold.
  • the exhaust gas recirculation is carried out in particular in partial load operation and enables a reduction of the nitrogen oxides NO x in the exhaust gas.
  • the internal exhaust gas recirculation makes it possible either to reduce the recirculated exhaust gas mass flow by a so-called external exhaust gas recirculation with external recirculation line between the exhaust system and the intake tract or possibly even completely set.
  • the closing time of the Sakhubkurve the exhaust valve is temporally after the closing time of the lift curve of the intake valve.
  • the intake and exhaust valves are open at the same time, there is a continuous flow connection via the cylinders between the exhaust tract and the intake tract.
  • an internal exhaust gas recirculation can be performed.
  • the piston is in the cylinder in the region of bottom dead center in the transition from the intake stroke to the compression stroke, whereby the cylinder can be partially filled with exhaust gas from the exhaust system and the Filling is improved overall.
  • the opening duration of the additional lift curve of the outlet valve is advantageously shorter than the opening duration of the inlet valve; it is expediently at least 30%, but usually not more or not much more than 50%.
  • the stroke of soirhubkurve is advantageously considerably lower than the stroke of the intake valve, while it is advantageously at least 10% of the stroke of the intake valve, but usually not more than 20%.
  • the shortened duration and the lower stroke of the exhaust valve during the additional lift curve means that in regular, fired operation of the internal combustion engine no or only minor effects compared to a fully closed in this phase exhaust valve can be expected.
  • an additional charge exchange valve may be provided, which is designed as a throttle valve which, like the exhaust valve in the open state releases an outlet in the exhaust line, but is operated independently of the exhaust valve.
  • This throttle valve is advantageously associated with a separate, separately actuated actuator, wherein the throttle valve is advantageously during the engine braking operation in a constant opening position and is closed in the fired operation.
  • the internal combustion engine is provided with an exhaust gas turbocharger whose exhaust gas turbine is equipped with variable turbine geometry for variable adjustment of the effective turbine inlet cross section.
  • the variable turbine geometry is transferred to a stowage position reducing the cross-section, resulting in high exhaust back pressures Adjust between the cylinder outlet and the exhaust gas turbine, which counteract the exhaust of the cylinder contents.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a
  • FIG. 2 is a graph showing the lift curves for the intake and exhaust valves including an illustration of an additional lift curve for the exhaust valve.
  • an internal combustion engine which is, for example, a diesel engine or a gasoline engine. Shown is an enlarged view of a cylinder 1 of the internal combustion engine, the combustion chamber 9 via an inlet valve 5 is fluidly connected to the intake port 4 and an exhaust valve 7 with the exhaust manifold 6.
  • the intake passage 4 is part of the intake tract 20 of the internal combustion engine, whereas the exhaust manifold 6 with the Exhaust pipe 16 is connected to the internal combustion engine.
  • the inlet valve 4 When the inlet valve 4 is open, combustion air flows into the combustion chamber of the cylinder 1 via the inlet duct 4; the gas in the combustion chamber is discharged into the exhaust gas line or exhaust pipe 16 via the exhaust manifold 6 when the outlet valve 7 is open.
  • a camshaft 23 is provided, on which cams 24 and 25 are arranged, of which the cam 24 is associated with the inlet valve 5 and the cam 25 with the outlet valve 7.
  • the contour of the cams 24 and 25 is transferred by means of suitable transmission elements to the charge exchange valves 5 and 7.
  • the lift curve of the valves 5 and 7 is determined by the cam contour.
  • a throttle valve 28 is arranged as an exhaust valve on the cylinder 1, which opens into the exhaust pipe 16 into it.
  • the throttle valve 28 is actuated independently of the camshaft 23 via an actuator 29.
  • All charge exchange valves 5, 7 and 28 are located in the cylinder head 3 of the internal combustion engine.
  • the exhaust valve 7 is also assigned a further cam or the cam 25 still has an additional cam, via which the exhaust valve 7 an additional lift curve can be impressed.
  • This foilhubkurve is shown in Fig. 2 and will be explained with reference to FIG. 2.
  • the internal combustion engine is equipped with an exhaust gas turbocharger 2, which comprises an exhaust gas turbine 10 in the exhaust gas line 16 and a compressor 11 in the intake tract 20.
  • the turbine wheel of the exhaust gas turbine 10 is rotationally coupled via a shaft 12 to the compressor wheel of the compressor 11.
  • the compressor 11 via the Compressor inlet 19 combustion air supplied from the environment, which is compressed by the compressor to an increased pressure.
  • the air exits the compressor via the compressor outlet 21 and is conducted via the intake tract 20 into the inlet duct 4, wherein, if necessary, cooling in a charge air cooler is also carried out before flowing into the inlet duct.
  • the gas discharged from the combustion chamber 9 flows via the exhaust gas line 16 and the turbine inlet 17, where it drives the turbine wheel. Via the turbine outlet 18, the expanded gas is discharged from the turbine.
  • the exhaust gas turbine 10 is provided with a variable turbine geometry 13, via which the effective turbine inlet cross section is to be adjusted to the turbine between a minimum storage position and a maximum opening position.
  • the variable turbine geometry is exemplified as a brake grid, which is axially inserted into the turbine inlet channel.
  • a design as a guide grille in the
  • Turbine inlet cross section is arranged and has adjustable guide vanes.
  • the exhaust gas turbine 10 is bridged by a bypass 26, in which an adjustable bypass valve 27 is arranged.
  • the bypass 26 branches downstream of the exhaust gas turbine 10 of the exhaust pipe 16 and opens downstream of the exhaust gas turbine again in the exhaust pipe.
  • an actuator 14 is provided for adjusting the bypass valve 27, for adjusting the bypass valve 27, an actuator 14 is provided.
  • the internal combustion engine is provided with an exhaust gas recirculation device 30 having a return line 31 with an exhaust gas cooler disposed therein 32 and an adjustable, unidirectional check valve 33 includes.
  • the return line 31 branches off upstream of the exhaust gas turbine 10 from the exhaust pipe 16 and opens downstream of a charge air cooler 34 in the intake 20.
  • the exhaust gas recirculation device 30 is a so-called external exhaust gas recirculation, in which the return of the gas from the exhaust line in the intake is performed via a line outside the cylinder. If, on the other hand, a flow passage takes place directly from the exhaust gas line 16 via the combustion chamber 9 of the cylinder into the intake tract 20 when the inlet valve and the outlet valve are open, this is referred to as internal exhaust gas recirculation.
  • an adjustable brake flap 35 is arranged in the exhaust pipe 16.
  • the brake flap 35 is located immediately upstream of an exhaust gas purification device 36.
  • the actuators and actuators in the internal combustion engine or in the auxiliary units of the internal combustion engine are set via control signals of a control and control unit 15 as a function of various state and operating variables.
  • state and operating variables include, for example as engine parameters, the engine speed n, the boost pressure P L in the intake port 4 and the turbine inlet pressure P E at the turbine inlet 17.
  • Other parameters and influencing variables are the brake power requirement P B r / of the mechanical wheel brake P B ⁇ specified by the driver. R and possibly the handbrake P Br , H is supplied.
  • the driving speed v and possibly a danger signal GS which designates a dangerous situation, are taken into account as variables characterizing the driving state.
  • a safety check of the charge exchange valves can be carried out in a block S, with an error signal F is displayed.
  • All of the aforementioned influencing variables or state and operating variables are supplied to the control and regulating unit 15 and processed there.
  • control signals for setting, for example, the variable turbine geometry 13, the actuator 29 for the throttle valve 28, the actuator 14 for the bypass valve 27 and the check valve 33 in the exhaust gas recirculation device 30 are generated.
  • a graph is plotted with the lift curves AV and EV for the exhaust valve and the intake valve as a function of the crank angle, shown in degrees.
  • the exhaust valve is open with the lift curve AV; this angular range characterizes the ejection phase.
  • Approximately between 360 ° (top dead center OT) and 540 ° crank angle is the intake valve with the lift curve EV in the open position; this phase is called the inlet phase.
  • the opening duration of the lift curve EV of the inlet valve is indicated by ⁇ E v.
  • the exhaust valve according to the registered lift curve AV 2 is additionally opened.
  • the opening duration of this additional lift curve AV 2 of the exhaust valve is indicated by ⁇ A v, z, it is at least 30% of the opening duration ⁇ EV of the lift curve EV of the intake valve, but expediently not more than 50%.
  • the Hubkurven assume the Vietnamese Unionkurve AV 2 is considerably lower than the level of the lift curves AV and EV, the stroke H A v, z the 1925hubkurve AV 2 is expediently at least 10% of the stroke H EV of the intake valve, but advantageously not more than 20% or 30%.
  • the outlet-open time - ie the beginning of the lift curve AV 2 - approximately coincides with the maximum of the lift curve EV of the intake valve.

Abstract

Eine Brennkraftmaschine weist eine Nockenwelle (23) auf, die Einlass- und Auslassventile (5, 7) beaufschlagt, wobei die Hubkurve (EV, AV) der Einlass- und Auslassventile (5, 7) von der Form der Nocken (24, 25) der Nockenwelle (23) bestimmt ist. An der Nockenwelle (23) ist ein zusätzlicher, das Auslassventil (7) beaufschlagender Zusatznocken angeordnet, wodurch dem Auslassventil (7) eine phasenversetzte Zusatzhubkurve (AVz) aufgeprägt wird.

Description

DaimlerChrysler AG
Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der AT 408 129 B ist eine aufgeladene Brennkraftmaschine bekannt, deren Abgasturbine mit einer variablen Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbineneintrittsquerschnittes ausgestattet ist. Um im Motorbremsbetrieb eine hohe Bremsleistung erzeugen zu können, wird die variable Turbinengeometrie in eine den Querschnitt reduzierende Stauposition verstellt, wodurch sich ein hoher Abgasgegendruck aufbauen kann, gegen den die Zylinder der Brennkraftmaschine Ausschubarbeit verrichten müssen. Sofern in einer aktuellen Fahrsituation Bremsleistung benötigt wird, wird diese gemäß der AT 408 129 B in erster Linie über die Motorbremse aufgebracht .
Während des Motorbremsbetriebs befindet sich das Drosselventil in seiner Öffnungsstellung, damit der Zylinderinhalt durch die Kolbenbewegung in den Abgasstrang ausgeschoben werden kann. Hierbei kann das Problem auftreten, dass die geöffneten Austrittsventile Schwingungen ausführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem konstruktiven Aufwand eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die die Erzeugung hoher Motorbremsleistungen ermöglicht und zugleich eine lange Betriebsdauer gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst . Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist an der Nockenwelle ein das Auslassventil beaufschlagender Zusatznocken anordnet, der zusätzlich zu dem Nocken vorgesehen ist, über den das Auslassventil im regulären Betrieb der Brennkraftmaschine in Öffnungsstellung versetzt wird. Die über den Zusatznocken zu erzielende Zusatzhubkurve des Auslassventils ist gegenüber der Grundhubkurve phasenversetzt und überschneidet sich zumindest teilweise mit der Hubkurve des Einlassventils.
In der normalen, befeuerten Antriebsbetriebsweise erlaubt das zusätzliche Abheben und Öffnen des Auslassventils, welches zum Anheben im normalen Ladungswechsel hinzukommt, bis zu einem gewissen Grad die Durchführung einer so genannten inneren Abgasrückführung, bei der ein Teilmassenstrom des Abgases aus dem Abgasstrang unmittelbar über geöffnete Ladungswechselventile durch den Zylinder in den Ansaugtrakt rückgeführt wird. Die Abgasrückführung wird insbesondere im Teillastbetrieb durchgeführt und ermöglicht eine Reduzierung der Stickoxide NOx im Abgas. Die innere Abgasrückführung ermöglicht es, den rückzuführenden Abgasmassenstrom durch eine so genannte äußere Abgasrückführung mit externer RückführIeitung zwischen Abgasstrang und Ansaugtrakt entweder zu vermindern oder gegebenenfalls sogar ganz einzustellen.
Im Motorbremsbetrieb dagegen wird der zum normalen Ladungswechsel hinzukommende, zusätzliche Hub des Auslassventils zur kontrollierten Rückaufladung der Zylinder und zur Steigerung der Motorbremsleistung genutzt. Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Standardnockenwellen führt die erfindungsgemäß ausgeführte Nockenwelle zu Vorteilen im Hinblick auf die Beherrschung der Stellmechanik der Austrittsventile bei höchsten Motorbremsleistungen. Die im Stand der Technik auftretenden Schwingungen der Auslassventile im Motorbremsbetrieb sind bei der erfindungsgemäßen Ausführung wesentlich reduziert. Das Auslassventil ist in Phasen hoher Drücke und großer Strömungsgeschwindigkeiten der Gase kontrolliert geführt, so dass ein unkontrolliertes Abheben des Auslassventiles und damit einhergehende hohe Belastungen auf das Auslassventil ausgeschlossen sind. Das zusätzliche, kontrollierte Anheben des Auslassventils ist mit einfachen konstruktiven Maßnahmen durchführbar, da lediglich ein Zusatznocken an der Nockenwelle zur Realisierung der Zusatzhubkurve angeordnet werden muss .
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung liegt der Schließzeitpunkt der Zusatzhubkurve des Auslassventils zeitlich nach dem Schließzeitpunkt der Hubkurve des Einlassventils. Bei gleichzeitig geöffnetem Einlass- und Auslassventil ist eine durchgehende Strömungsverbindung über die Zylinder zwischen Abgasstrang und Ansaugtrakt gegeben. In dieser Phase kann eine innere Abgasrückführung durchgeführt werden. In der kurzen Phase zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Schließzeitpunkt des Auslassventils während des Zusatzhubes des Auslassventils befindet sich der Kolben im Zylinder im Bereich des unteren Totpunktes im Übergang vom Einlasstakt zum Kompressionstakt, wodurch der Zylinder mit Abgas aus dem Abgasstrang teilbefüllt werden kann und der Befüllungsgrad insgesamt verbessert wird. Die Öffnungsdauer der Zusatzhubkurve des Auslassventils ist vorteilhaft kürzer als die Öffnungsdauer des Einlassventils, sie beträgt zweckmäßig zwar zumindest 30 %, jedoch üblicherweise nicht mehr oder nicht viel mehr als 50 %. Zudem ist der Hub der Zusatzhubkurve zweckmäßig erheblich geringer als der Hub des Einlassventils, er beträgt zwar vorteilhafterweise mindestens 10 % des Hubs des Einlassventils, jedoch üblicherweise nicht mehr als 20 %. Die verkürzte Dauer und der geringere Hub des Auslassventils während der Zusatzhubkurve führt dazu, dass im regulären, befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine keine oder nur geringe Beeinträchtigungen gegenüber einem in dieser Phase vollständig geschlossenen Auslassventil zu erwarten sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann ein zusätzliches Ladewechselventil vorgesehen sein, das als Drosselventil ausgeführt ist, welches ebenso wie das Auslassventil im geöffneten Zustand einen Auslass in den Abgasstrang freigibt, jedoch unabhängig vom Auslassventil zu betätigen ist. Diesem Drosselventil ist vorteilhaft ein eigener, separat zu betätigender Aktuator zugeordnet, wobei das Drosselventil vorteilhafterweise während des Motorbremsbetriebes in einer konstanten ÖffnungsStellung steht und im befeuerten betrieb geschlossen ist.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführung ist die Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader versehen, deren Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbineneintrittsquerschnittes ausgestattet ist. Zur Erzeugung hoher Motorbremsleistungen wird die variable Turbinengeometrie in eine den Querschnitt reduzierende Stauposition überführt, wodurch sich hohe Abgasgegendrücke zwischen dem Zylinderauslass und der Abgasturbine einstellen, die dem Ausschub des Zylinderinhalts entgegenwirken.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader, wobei einer der Zylinder der Brennkraftmaschine in vergrößerter Ansicht einschließlich zugeordneter Einlass- und Auslassventile und einer die Hubkurve der Ventile beeinflussenden Nockenwelle dargestellt ist,
Fig. 2 ein Diagramm mit den Hubkurven für die Einlass- und Auslassventile einschließlich einer Darstellung einer zusätzlichen Hubkurve für das Auslassventil.
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine dargestellt, bei der es sich beispielsweise um einen Dieselmotor oder einen Ottomotor handelt. Eingezeichnet ist in vergrößerter Darstellung ein Zylinder 1 der Brennkraftmaschine, dessen Brennraum 9 über ein Einlassventil 5 mit dem Einlasskanal 4 strömungsverbunden ist und über ein Auslassventil 7 mit dem Abgaskrümmer 6. Der Einlasskanal 4 gehört zum Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine, wohingegen der Abgaskrümmer 6 mit der Abgasleitung 16 der Brennkraftmaschine verbunden ist. Über den Einlasskanal 4 strömt bei geöffnetem Einlassventil 5 Verbrennungsluft in den Brennraum des Zylinders 1, über den Abgaskrümmer 6 wird bei geöffnetem Auslassventil 7 das im Brennraum befindliche Gas in den Abgasstrang bzw. die Abgasleitung 16 abgeleitet. Zur Steuerung der Ladungswechselventile 5 und 7 ist eine Nockenwelle 23 vorgesehen, auf der Nocken 24 und 25 angeordnet sind, von denen der Nocken 24 dem Einlassventil 5 und der Nocken 25 dem Auslassventil 7 zugeordnet ist. Die Kontur der Nocken 24 und 25 wird mithilfe geeigneter Übertragungsglieder auf die Ladungswechselventile 5 und 7 übertragen. Die Hubkurve der Ventile 5 und 7 wird durch die Nockenkontur bestimmt. Beim Umlauf um die Nockenwellenlängsachse wird die Kontur jedes Nockens abgetastet und zur Erzeugung der Hubkurve auf jedes Ventil 5, 7 übertragen.
Des Weiteren ist am Zylinder 1 ein Drosselventil 28 als Auslassventil angeordnet, das in die Abgasleitung 16 hinein öffnet. Das Drosselventil 28 ist unabhängig von der Nockenwelle 23 über einen Aktuator 29 zu betätigen.
Sämtliche Ladungswechselventile 5, 7 und 28 befinden sich im Zylinderkopf 3 der Brennkraftmaschine.
Dem Auslassventil 7 ist zusätzlich zu dem Nocken 25 noch ein weiterer Nocken zugeordnet bzw. der Nocken 25 weist noch einen zusätzlichen Nocken auf, über den dem Auslassventil 7 eine zusätzliche Hubkurve aufgeprägt werden kann. Diese Zusatzhubkurve ist in Fig. 2 dargestellt und wird anhand der Fig. 2 erläutert.
Wie Fig. 1 weiter zu entnehmen, ist die Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader 2 ausgestattet, der eine Abgasturbine 10 in der Abgasleitung 16 und einen Verdichter 11 im Ansaugtrakt 20 umfasst. Das Turbinenrad der Abgasturbine 10 ist über eine Welle 12 mit dem Verdichterrad des Verdichters 11 drehgekoppelt. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird dem Verdichter 11 über den Verdichtereintritt 19 Verbrennungsluft aus der Umgebung zugeführt, die von dem Verdichterrad auf einen erhöhten Druck verdichtet wird. Im verdichteten Zustand tritt die Luft über den Verdichteraustritt 21 aus dem Verdichter aus und wird über den Ansaugtrakt 20 in den Einlasskanal 4 geleitet, wobei ggf. vor dem Einströmen in den Einlasskanal noch eine Kühlung in einem Ladeluftkühler durchgeführt wird.
Abgasseitig strömt das aus dem Brennraum 9 abgeleitete Gas über die Abgasleitung 16 und den Turbineneintritt 17 und treibt dort das Turbinenrad an. Über den Turbinenaustritt 18 wird das entspannte Gas aus der Turbine abgeleitet.
Zweckmäßig ist die Abgasturbine 10 mit einer variablen Turbinengeometrie 13 versehen, über die der wirksame Turbineneintrittsquerschnitt zum Turbinenrad zwischen einer minimalen Stauposition und einer maximalen Öffnungsposition zu verstellen ist. Die variable Turbinengeometrie ist beispielhaft als Bremsgitter ausgeführt, das axial in den Turbineneintrittskanal einschiebbar ist. Möglich ist aber auch eine Ausführung als Leitgitter, das im
Turbineneintrittsquerschnitt angeordnet ist und verstellbare Leitschaufeln aufweist.
Die Abgasturbine 10 ist von einem Bypass 26 überbrückt, in dem ein einstellbares Bypassventil 27 angeordnet ist. Der Bypass 26 verzweigt stromab der Abgasturbine 10 von der Abgasleitung 16 und mündet stromab der Abgasturbine wieder in die Abgasleitung ein. Zur Verstellung des Bypassventils 27 ist ein Aktuator 14 vorgesehen.
Außerdem ist die Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführeinrichtung 30 versehen, die eine Rückführleitung 31 mit einem darin angeordneten Abgaskühler 32 und einem einstellbaren, unidirektionalen Sperrventil 33 umfasst. Die Rückführleitung 31 zweigt stromauf der Abgasturbine 10 von der Abgasleitung 16 ab und mündet stromab eines Ladeluftkühlers 34 in den Ansaugtrakt 20. Bei der Abgasrückführeinrichtung 30 handelt es sich um eine so genannte äußere Abgasrückführung, bei der die Rückführung des Gases aus dem Abgasstrang in den Ansaugtrakt über eine Leitung außerhalb des Zylinders durchgeführt wird. Findet dagegen bei geöffnetem Einlassventil und Auslassventil ein Strömungsübertritt unmittelbar aus der Abgasleitung 16 über den Brennraum 9 des Zylinders in den Ansaugtrakt 20 statt, spricht man von innerer Abgasrückführung.
Stromab der Abgasturbine 10 ist in der Abgasleitung 16 eine einstellbare Bremsklappe 35 angeordnet. Die Bremsklappe 35 befindet sich unmittelbar stromauf einer Abgasreinigungseinrichtung 36.
Die Stellglieder und Aktuatoren in der Brennkraftmaschine bzw. in den Nebenaggregaten der Brennkraftmaschine werden über Stellsignale einer Regel- und Steuereinheit 15 als Funktion diverser Zustands- und Betriebsgrößen eingestellt. Diese Zustands- und Betriebsgrößen umfassen beispielsweise als Motorparameter die Motordrehzahl n, den Ladedruck PL im Einlasskanal 4 und den Turbineneintrittsdruck PE am Turbineneintritt 17. Weitere Parameter und Einflussgrößen sind die vom Fahrer vorgegebene Bremsleistungsanforderung PBr/ die der mechanischen Radbremse PBΓ,R sowie ggf. der Handbremse PBr,H zugeführt wird. Darüber hinaus werden als den Fahrzustand kennzeichnende Größen die Fahrgeschwindigkeit v und ggf. ein Gefahrensignal GS berücksichtigt, welches eine Gefahrensituation bezeichnet. In einem Block S kann zudem eine Sicherheitsüberprüfung der Ladungswechselventile durchgeführt werden, wobei im Fehlerfall ein Fehlersignal F zur Anzeige gebracht wird. Sämtliche vorgenannten Einflussgrößen bzw. Zustands- und Betriebsgrößen werden der Regel- und Steuereinheit 15 zugeführt und dort verarbeitet. In Abhängigkeit dieser Größen werden Stellsignale zur Einstellung beispielsweise der variablen Turbinengeometrie 13, des Aktors 29 für das Drosselventil 28, des Aktors 14 für das Bypassventil 27 und des Sperrventils 33 in der Abgasrückführeinrichtung 30 erzeugt.
In Fig. 2 ist ein Diagramm mit den Hubkurven AV und EV für das Auslassventil und das Einlassventil als Funktion des Kurbelwinkels, dargestellt in Grad, eingetragen. In der Ausschubphase, etwa zwischen 180° Kurbelwinkel (unterer Totpunkt UT) und 360° Kurbelwinkel, ist das Auslassventil mit der Hubkurve AV geöffnet; dieser Winkelbereich kennzeichnet die Ausschubphase. Etwa zwischen 360° (oberer Totpunkt OT) und 540° Kurbelwinkel befindet sich das Einlassventil mit der Hubkurve EV in Öffnungsstellung; diese Phase wird als Einlassphase bezeichnet. Die Öffnungsdauer der Hubkurve EV des Einlassventils ist mit φEv gekennzeichnet.
Etwa in der zweiten Hälfte der Hubkurve EV des Einlassventils ist zusätzlich auch das Auslassventil gemäß eingetragener Hubkurve AV2 geöffnet. Die Öffnungsdauer dieser zusätzlichen Hubkurve AV2 des Auslassventiles ist mit φAv,z gekennzeichnet, sie beträgt zumindest 30 % der Öffnungsdauer φEV der Hubkurve EV des Einlassventils, zweckmäßigerweise aber nicht mehr als 50 %. Auch ist die Hubkurvenhöhe der Zusatzhubkurve AV2 erheblich geringer als das Niveau der Hubkurven AV und EV, der Hub HAv,z der Zusatzhubkurve AV2 beträgt zweckmäßig zumindest 10 % des Hubes HEV des Einlassventils, vorteilhafterweise aber nicht mehr als 20 % oder 30 %. Der Auslass-öffnet-Zeitpunkt - also der Beginn der Hubkurve AV2 - fällt etwa mit dem Maximum der Hubkurve EV des Einlassventils zusammen .

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle (23), die Einlass- und Auslassventile (5, 7) beaufschlagt, über die Einlass- und Auslassöffnungen am Zylinder (1) zu öffnen bzw. zu verschließen sind, wobei die Hubkurve (EV, AV) der Einlass- und Auslassventile (5, 7) von der Form von Nocken
(24, 25) an der Nockenwelle (23) bestimmt ist, und wobei die Hubkurve (EV) des Einlassventils (5) gegenüber der Hubkurve
(AV) des Auslassventils (7) phasenversetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nockenwelle (23) ein zusätzlicher, das Auslassventil (7) beaufschlagender Zusatznocken angeordnet ist, wodurch dem Auslassventil (7) eine phasenversetzte Zusatzhubkurve (AVZ) aufgeprägt wird, die sich zumindest teilweise mit der Hubkurve (EV) des Einlassventils (5) überschneidet.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt der Zusatzhubkurve (AV2) des Auslassventils (7) nach dem Schließzeitpunkt der Hubkurve (EV) des Einlassventils (5) liegt.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsdauer (ΦAV,Z) der Zusatzhubkurve (AV2) des Auslassventils (7) kürzer ist als die Öffnungsdauer (φEv) der Hubkurve (EV) des Einlassventils (5) .
4. Brennkraftraaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsdauer (φAv,z) der Zusatzhubkurve (AV2) des Auslassventils (7) zumindest 30% der Öffnungsdauer (φEv) der Hubkurve (EV) des Einlassventils (5) beträgt:
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Öffnungszeitpunkt der Zusatzhubkurve (AV2) die Hubkurve (EV) des Einlassventils (5) ihr Maximum einnimmt.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (HAV,Z) der Zusatzhubkurve (AV2) geringer ist als der Hub (HEV) des Einlassventils (5) .
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (HAV,z) der Zusatzhubkurve (AV2) mindestens 10% des Hubes (HEV) des Einlassventils (5) beträgt:
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Auslassventil ein einstellbares Drosselventil (28) vorgesehen ist.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (28) über einen ihm zugeordneten, separat betätigbaren Aktor (29) zu verstellen ist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (28) in der Motorbremsphase in einer konstanten Öffnungsposition steht.
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführeinrichtung (30) mit einer Rückführleitung (31) zwischen dem Abgasstrang und dem Ansaugtrakt (20) und einem einstellbaren Sperrventil (33) vorgesehen ist.
12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgasturbolader (2) mit einer Abgasturbine (10) im Abgasstrang einem Verdichter (11) im Ansaugtrakt (20) vorgesehen ist.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (10) mit variabler Turbinengeometrie (13) zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbineneintrittsquerschnitts ausgestattet ist.
14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgasstrang eine einstellbare Bremsklappe (35) angeordnet ist.
EP07801521A 2006-08-10 2007-08-06 Brennkraftmaschine Ceased EP2049774A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006037396A DE102006037396A1 (de) 2006-08-10 2006-08-10 Brennkraftmaschine
PCT/EP2007/006929 WO2008017440A1 (de) 2006-08-10 2007-08-06 Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2049774A1 true EP2049774A1 (de) 2009-04-22

Family

ID=38820348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07801521A Ceased EP2049774A1 (de) 2006-08-10 2007-08-06 Brennkraftmaschine

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7823559B2 (de)
EP (1) EP2049774A1 (de)
JP (1) JP2010500497A (de)
KR (1) KR101056881B1 (de)
CN (1) CN101501305B (de)
DE (1) DE102006037396A1 (de)
WO (1) WO2008017440A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2388461A1 (de) * 2010-05-21 2011-11-23 C.R.F. Società Consortile per Azioni Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der internen Abgasrückführung eines Verbrennungsmotors
AT510236B1 (de) * 2010-07-26 2015-12-15 MAN Truck & Bus Österreich AG Verfahren zur motorbremsung
JP6011291B2 (ja) * 2012-12-05 2016-10-19 日産自動車株式会社 過給機付き内燃機関の制御装置
DE102015110558B4 (de) * 2015-07-01 2022-10-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102015214616B4 (de) 2015-07-31 2018-08-23 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben einer abgasturboaufgeladenen Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung
SE541865C2 (en) * 2017-03-22 2020-01-02 Scania Cv Ab Four-stroke internal combustion engine and thereto related vehicle and method
DE102017003081A1 (de) 2017-03-31 2018-10-04 Man Truck & Bus Ag Variabler Ventiltrieb mit Bremsnocken
KR102613450B1 (ko) 2018-10-02 2023-12-15 삼성전자주식회사 냉장고
US11434836B2 (en) * 2019-08-05 2022-09-06 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Combined positive power and cylinder deactivation operation with secondary valve event

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6133933A (ja) * 1984-07-18 1986-02-18 東洋ガラス株式会社 樹脂製パレツト
JPS61164409A (ja) * 1985-01-14 1986-07-25 日本電信電話株式会社 管路引込工法
JPS63146129A (ja) * 1986-12-09 1988-06-18 Nec Corp 部分パスリスト生成器
JPH06272623A (ja) * 1993-03-22 1994-09-27 Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk オットーサイクルエンジンの排気浄化方法
JP3228036B2 (ja) * 1994-12-16 2001-11-12 三菱自動車工業株式会社 弁開閉機構付きエンジン
DE19637999A1 (de) 1996-09-18 1998-03-19 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben einer Motorbremse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
IT1291490B1 (it) * 1997-02-04 1999-01-11 C R F Societa Consotile Per Az Motore pluricilindrico a ciclo diesel con valvole ad azionamento variabile
KR100564296B1 (ko) * 1997-11-21 2006-03-29 디이젤 엔진 리타더스, 인코포레이티드 최소한 포지티브 동력 작동 모드 및 엔진 제동 작동 모드를 갖는 내연기관 및 내연기관 작동방법
US6354254B1 (en) * 1999-04-14 2002-03-12 Diesel Engine Retarders, Inc. Exhaust and intake rocker arm assemblies for modifying valve lift and timing during positive power
JP2001098913A (ja) * 1999-10-04 2001-04-10 Hino Motors Ltd 圧縮圧開放型エンジンブレーキ
US6561745B2 (en) * 2001-07-25 2003-05-13 Timothy R. Rountree Hand truck for transporting floor sander
SE523849C2 (sv) * 2001-10-11 2004-05-25 Volvo Lastvagnar Ab Avgasventilmekanism i förbränningsmotor
CN100420838C (zh) * 2002-04-08 2008-09-24 柴油发动机减震器有限公司 用于实现气阀可变驱动的紧凑型空动系统
US7089690B2 (en) 2002-05-29 2006-08-15 Nike, Inc. Material having compressible projections and footwear incorporating the material
WO2004059131A2 (en) * 2002-12-23 2004-07-15 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Engine braking methods and apparatus
JP4119281B2 (ja) * 2003-02-28 2008-07-16 本田技研工業株式会社 エンジンの排気還流装置
US6925976B2 (en) * 2003-03-06 2005-08-09 Jenara Enterprises Ltd. Modal variable valve actuation system for internal combustion engine and method for operating the same
CN1922395A (zh) * 2003-12-30 2007-02-28 雅各布斯车辆系统公司 气门驱动系统和方法
JP2005307898A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Hino Motors Ltd 制動力増大機構
WO2006023375A2 (en) * 2004-08-17 2006-03-02 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Combined exhaust restriction and variable valve actuation
JP4523971B2 (ja) * 2004-09-09 2010-08-11 ボルボ ラストバグナー アーベー 内燃機関用装置
BRPI0516108A (pt) * 2004-10-14 2008-08-26 Jacobs Vehicle Systems Inc sistema para ativação de válvula de motor em um motor à combustão interna
DE102006005336A1 (de) * 2006-02-07 2007-08-09 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008017440A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US7823559B2 (en) 2010-11-02
US20090173313A1 (en) 2009-07-09
CN101501305A (zh) 2009-08-05
DE102006037396A1 (de) 2008-02-14
CN101501305B (zh) 2011-09-07
WO2008017440A1 (de) 2008-02-14
JP2010500497A (ja) 2010-01-07
KR20090040376A (ko) 2009-04-23
KR101056881B1 (ko) 2011-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1778966B1 (de) Brenkraftmaschine mit einem abgasturbolader und einer abgasrückfüreinrichtung
EP2049774A1 (de) Brennkraftmaschine
AT510237B1 (de) Verfahren zur motorbremsung
AT510236B1 (de) Verfahren zur motorbremsung
EP1836381B1 (de) Verfahren zum Motorbremsbetrieb einer Brennkraftmaschine mit einem den Zylindern zugeordneten Gasdruckbehälter.
EP2097620B1 (de) Kurbelgehäuseentlüftung
WO2007090532A1 (de) Brennkraftmaschine
EP1880095B1 (de) Zweitakt-motorbremsverfahren für eine aufgeladene brennkraftmaschine
EP1866535B1 (de) Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine hierzu
WO2006089653A1 (de) Motorbremsverfahren für eine brennkraftmaschine mit zwei in reihe geschalteten abgasturboladern
EP1570161B1 (de) Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader
EP2208875B1 (de) Ventileinrichtung und Brennkraftmaschinensystem
WO2006076954A1 (de) Brennkraftmaschine mit einer abgasrückführungseinrichtung und verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine
DE10132672A1 (de) Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
EP2166211B1 (de) Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
EP3450732B1 (de) Verfahren zum bremsen einer brennkraftmaschine
EP2427647A1 (de) Brennkraftmaschine und zugehöriges betriebsverfahren
DE102008036494A1 (de) Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren
DE102009051261B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Motorbremse eines Kraftwagens
EP1818532A2 (de) Anordnung zur Abgasrückführung
DE102005059403A1 (de) Im Zweitaktverfahren durchzuführendes Motorbremsverfahren für eine Brennkraftmaschine
DE102020130838A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit variabler Lastteuerung und Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090127

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20091202

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20101113