DE102008032220A1

DE102008032220A1 - Internal combustion engine e.g. diesel engine, for motor vehicle, has unit temporarily deactivating gas exchange and fuel supply and/or ignition for combustion, where swept volumes of deactivated chamber are smaller than activated chamber

Info

Publication number: DE102008032220A1
Application number: DE200810032220
Authority: DE
Inventors: Karl Prof.Dr.-Ing. Huber
Original assignee: FACHHOCHSCHULE INGOLSTADT
Current assignee: FACHHOCHSCHULE INGOLSTADT
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2010-01-14

Abstract

The engine (10) has two combustion chambers (16, 17), and pistons (24, 25) oscillating in the combustion chambers and coupled to a rotating crankshaft (22) via thrust-crank mechanisms. Gas exchange valves in a head region of the chambers control a supply of combustion gas and a discharge of exhaust gas. A unit temporarily deactivates the gas exchange and the fuel supply and/or ignition for the combustion within the chambers. Swept volumes of the temporarily deactivated chamber are smaller than the permanently activated chamber. An independent claim is also included for a method for operating an internal combustion engine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15.The The present invention relates to an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1. The invention further relates a method for operating such an internal combustion engine with the features of claim 15.

Verbrennungskraftmaschinen für Kraftfahrzeuge mit Fremdzündung, sog. Ottomotoren, sind im Vergleich zu selbstzündenden Maschinen, sog. Dieselmotoren, meist kostengünstiger, leiser zu betreiben, konstruktiv einfacher und damit leichter. Zudem emittieren sie aufgrund einer besonders ausgereiften und effizienten Abgasnachbehandlung ein niedrigeres Schadstoffemissionsniveau. Ein wesentlicher Nachteil ist jedoch ein höherer Verbrauch, der insbesondere bei niedrigen Lasten relativ hoch ausfallen und typischerweise bis zu 20% oder mehr betragen kann. Es existiert eine Reihe von Möglichkeiten, den niedrigen Teillastwirkungsgrad zu verbessern, so bspw. das sog. Downsizing, womit die Reduzierung des Motorhubvolumens und eine zusätzliche Aufladung gemeint sind. Auch eine Direkteinspritzung des Kraftstoffs mit einer Schichtladung im Brennraum oder eine drosselfreie Laststeuerung durch variable Ventiltriebe können wirksame Maßnahmen zur Verbrauchsreduzierung sein.Internal Combustion Engines for motor vehicles with spark ignition, so-called gasoline engines, are compared to self-igniting machines, so-called diesel engines, usually cheaper, quieter, constructive easier and therefore easier. In addition, they emit due to a particularly mature and efficient exhaust aftertreatment a lower Pollutant emission levels. A major disadvantage, however a higher consumption, especially at low loads can be relatively high and typically up to 20% or more. There are a number of possibilities, the low ones Partial efficiency to improve, so for example, the so-called. Downsizing, with which the reduction of the engine displacement and an additional Charging are meant. Also a direct injection of the fuel with a stratified charge in the combustion chamber or a throttle-free load control By variable valve trains can take effective measures to reduce consumption.

Eine weitere bekannte Maßnahme zur Verbrauchsreduzierung von im Teillastbetrieb besteht in der temporären Deaktivierung eines Teils der Brennräume. Insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen mit einer geraden Anzahl von Brennräumen, die in V-Anordnung gruppiert sind, besteht die konstruktiv relativ einfach zu realisierende Möglichkeit, eine der beiden Zylinderbänke bei geringem Leistungsbedarf abzuschalten und nur bei Bedarf, d. h. bei einer höheren Leistungsforderung im Fahrbetrieb hinzuzuschalten. Die Abschaltung der Zylinderbank kann bspw. dadurch erfolgen, dass einerseits die Verdichtung durch permanentes Öffnen der Ein- und Auslassventile stark reduziert wird. Vorzugsweise werden jedoch alle Ventile vollständig geschlossen, wodurch keinerlei Gaswechsel mehr stattfinden kann. Die in den Brennräumen mit den geschlossenen Gaswechselventilen befindlichen Luftvolumina werden dabei zyklisch komprimiert und entspannt, wodurch im Ergebnis keine zusätzliche Verdichtungsarbeit des Motors zu leisten ist. Zudem wird die Zündung für die betroffenen Brennräume abgeschaltet und die Kraftstoffzufuhr unterbrochen. Bei einer solchen Deaktivierung eines Teils der Brennräume müssen lediglich die inneren Reibungswiderstände zum Bewegen der weiterhin in den Brennkammern oszillierenden Kolben sowie ggf. der von einem Nockenwellenantrieb betätigten Ventile und sonstigen Aggregate aufgebracht werden, so dass sich gegenüber einem herkömmlichen Teillastbetrieb mit nur geringer Leistungsanforderung insgesamt eine deutliche Verbrauchsreduzierung erreichen lässt. Die Wirkungsweise des Systems entspricht weitgehend einer temporären Hubraumreduzierung. Die weiterhin aktiven Brennräume können in diesem Fall mit einer höheren Last betrieben werden, wodurch sich die Ladungswechselverluste reduzieren lassen und der Wirkungsgrad steigt.A Another known measure to reduce consumption of in partial load operation there is a temporary deactivation a part of the combustion chambers. Especially with internal combustion engines with an even number of combustion chambers in V-arrangement are structurally relatively easy to implement Possibility to add one of the two cylinder banks switch off low power requirements and only when needed, d. H. to switch in at a higher power requirement while driving. The shutdown of the cylinder bank can, for example, be done by that on the one hand the compression by permanently opening the Inlet and exhaust valves is greatly reduced. Preferably however, all the valves are completely closed, eliminating any Gas exchange can take place more. The ones in the combustion chambers with the closed gas exchange valves located air volumes are cyclically compressed and relaxed, resulting in the result to do any additional compression work of the engine is. In addition, the ignition for the affected The combustion chambers are switched off and the fuel supply is interrupted. In such a deactivation of a part of the combustion chambers only need the internal friction resistance for moving the still oscillating in the combustion chambers piston as well as possibly actuated by a camshaft drive Valves and other aggregates are applied, so that compared to a conventional part-load operation Overall, with only low power requirement a significant reduction in consumption can achieve. The mode of action of the system corresponds largely a temporary displacement reduction. The continue active combustion chambers can in this case with a higher load, resulting in the charge cycle losses can be reduced and the efficiency increases.

Die Abschaltung von einzelnen Zylindergruppen mehrzylindrischer Brennkraftmaschinen ist seit längerem bekannt. So gehen derartige Abschalteinrichtungen für Gruppen von mehreren Zylindern bspw. aus der DE 79 21 825 U , aus der DE 29 47 688 B1 , aus der DE 30 36 508 A1 sowie aus der DE 33 09 434 C1 hervor.The shutdown of individual cylinder groups of multi-cylinder internal combustion engines has long been known. So such defeat devices go for groups of several cylinders, for example, from the DE 79 21 825 U , from the DE 29 47 688 B1 , from the DE 30 36 508 A1 as well as from the DE 33 09 434 C1 out.

Die DE 33 13 038 A1 offenbart weiterhin eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, bei der eine Zylindergruppe in Abhängigkeit von mehreren Betriebsparametern abschaltbar ist. Eine Zuschaltung oder Abschaltung soll in Abhängigkeit von einer Laständerung, einem Beschleunigungssignal oder einem Verzögerungssignal und der Maschinentemperatur erfolgen. Die Umschaltung erfolgt über einen vorher festgelegten Zeitraum; während der Umschaltung wird der Zündwinkel und ggf. der Füllungsgrad definiert gesteuert. Beim Betrieb nur eines Teils der Zylinder wird zwischen den betriebenen und den stillgelegten Zylindern nach einer vorbestimmten Zahl von Maschinenumdrehungen abgewechselt.The DE 33 13 038 A1 further discloses an internal combustion engine having a plurality of cylinders, wherein a cylinder group is switched off in dependence on a plurality of operating parameters. A connection or disconnection should take place as a function of a load change, an acceleration signal or a deceleration signal and the machine temperature. Switching takes place over a predetermined period; During the switching, the ignition angle and, if necessary, the degree of filling is controlled in a defined manner. When operating only a portion of the cylinders, alternate between the operated and disengaged cylinders after a predetermined number of engine revolutions.

Aus der DE 196 04 737 C2 geht schließlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer mehrzylindrischen Brennkraftmaschine hervor, die eine erste und eine unabhängig von der ersten abschaltbare zweite Zylindergruppe aufweist. In einem Motorlastbereich unterhalb des dem Volllastbetrieb der ersten Zylindergruppe entsprechenden Motorlastpunkt bleibt die zweite Zylindergruppe abgeschaltet, während die erste Zylindergruppe zwischen Nulllast und Volllast betrieben wird. In einem Motorlastbereich zwischen dem Motorlastpunkt, der dem Volllastbetrieb der ersten Zylindergruppe bei abgeschalteter zweiter Zylindergruppe entspricht, und dem Motorlastpunkt, der dem Volllastbetrieb sowohl der ersten als auch der zweiten Zylindergruppe ent spricht, wird die erste Zylindergruppe unter Volllast betrieben, während die zweite Zylindergruppe über ein eigenes Ansaug- und Drosselsystem zwischen Nulllast und Volllast betrieben wird.From the DE 196 04 737 C2 Finally, a method and an apparatus for operating a multi-cylinder internal combustion engine, which has a first and an independent of the first disengageable second cylinder group. In an engine load range below the engine load point corresponding to the full load operation of the first cylinder group, the second cylinder group remains off while the first cylinder group is operated between no load and full load. In an engine load range between the engine load point corresponding to the full load operation of the first cylinder group with the second cylinder group off and the engine load point corresponding to the full load operation of both the first and second cylinder groups, the first cylinder group is operated under full load while the second cylinder group is over a separate intake and throttle system between zero load and full load is operated.

Bei den bekannten Systemen werden typischerweise die Hälfte der vorhandenen Brennräume auf die beschriebene Weise deaktiviert. Realisiert wurden diese Systeme bisher ausschließlich bei Verbrennungskraftmaschinen in sog. V-Bauweise, da die Zylinderabschaltung beim Reihenmotor konstruktiv aufwendig und damit teuer ist. Um ein akzeptables Schwingungs- und Geräuschverhalten bei der Zylinderabschaltung zu erreichen, wird bei der Deaktivierung der Hälfte der vorhandenen Brennräume darauf geachtet, dass die aktiv bleibenden Zylinder gleiche Zündabstände aufweisen. Das bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Abschaltung immer einen relativ großen „Hubraumsprung” von 50% bedeutet. Dies führt insbesondere bei kleineren Motoren zu relativ ungünstigem Ansprechverhalten und Leerlaufverhalten und zu einer geringen Zugkraftreserve im Abschaltbetrieb.In the known systems, typically half of the existing combustion chambers are deactivated in the manner described. So far, these systems have been realized exclusively in internal combustion engines in so-called V-construction, since the cylinder deactivation in the in-line engine is structurally complex and thus expensive. To an acceptable vibration and noise behavior in the Zylin To achieve derabschaltung, care is taken in the deactivation of half of the existing combustion chambers on the fact that the active remaining cylinders have the same ignition intervals. However, the known method has the disadvantage that the shutdown always means a relatively large "displacement jump" of 50%. This leads in particular in smaller engines to relatively unfavorable response and idling behavior and a low tensile load reserve in shutdown mode.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Brennräumen und ein verbessertes Verfahren zu deren Betrieb zur Verfügung zu stellen, wovon ein Teil der Brennräume in einem Teillastbetrieb unter weitgehender Vermeidung der beschriebenen Nachteile des Standes der Technik möglichst ohne große Drehmoment- und Lastsprünge deaktivierbar ist. Zudem soll das Laufverhalten der Verbrennungskraftmaschine bei deaktivierten Brennräumen möglichst nicht beeinträchtigt sein.The The aim of the invention is an internal combustion engine with multiple combustion chambers and an improved process to provide for their operation, of which a part the combustion chambers in a part-load operation while largely avoiding the disadvantages of the prior art described as possible can be deactivated without large torque and load jumps is. In addition, the running behavior of the internal combustion engine not possible with deactivated combustion chambers be impaired.

Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Objects of the invention are with the objects of independent Claims reached. Features of advantageous developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens zwei Brennräumen und darin oszillierenden, über Schubkurbelgetriebe mit einer rotierenden Kurbelwelle gekoppelten Kolben, wobei jeweils Gaswechselventile in einem Kopfbereich der Brennräume eine Brenngaszufuhr und Abgasabfuhr steuern. Es sind weiterhin Mittel zur temporären Deaktivierung des Gaswechsels sowie der Brennstoffzufuhr und/oder Zündung und damit der Verbrennung innerhalb wenigstens eines der Brennräume vorgesehen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hubvolumen des wenigstens einen temporär deaktivierbaren Brennraums geringer ist als das Hubvolumen des wenigstens einen permanent aktivierten Brennraums. Es kann jeweils eine gerade Anzahl von permanent aktivierten und von temporär deaktivierbaren Brennräumen vorgesehen sein. Die kleinstmögliche derartige Brennkraftmaschine weist zwei Einzelbrennräume auf, wovon einer temporär deaktivierbar ist, insbesondere durch entsprechende Einrichtungen im Kopfbereich, mit deren Hilfe die Gaswechselventile im geschlossenen Zustand abgeschaltet werden. Normalerweise werden dabei die Ventile der temporär deaktivierten Brennräume vollständig geschlossen, wodurch in diesen Brennräumen keinerlei Gaswechsel mehr stattfinden kann. Die in den Brennräumen mit den geschlossenen Gaswechselventilen befindlichen Luftvolumina werden dabei zyklisch komprimiert und entspannt, wodurch im Ergebnis keine zusätzliche Verdichtungsarbeit des Motors zu leisten ist. Eine alternative und von der vorliegenden Erfindung ebenfalls umfasste Variante besteht darin, die Ventile geöffnet zu lassen, wodurch die Verdichtung der deaktivierten Brennräume weitgehend reduziert wird. Damit ist allerdings der Nachteil eines weiterhin stattfindenden Luftaustauschs verbunden, der zu Strömungsverlusten im Ansaugbereich und zu Verdichtungsverlusten im Brennraum führen kann. Wenn gleichzeitig die Brennstoffzufuhr und Zündung für diesen Brennraum abgeschaltet wird, so kann in einem Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine eine erhebliche Menge an Kraftstoff eingespart werden, weil in diesem Fall nur noch der permanent in Betrieb befindliche Brennraum die Antriebsleistung der Brennkraftmaschine liefert.The The present invention relates to an internal combustion engine with at least two combustion chambers and oscillating therein, via slider-crank mechanism each piston coupled to a rotating crankshaft Gas exchange valves in a head region of the combustion chambers a fuel gas supply and control exhaust gas removal. There are still funds for temporary Deactivation of the gas exchange as well as the fuel supply and / or ignition and thus combustion within at least one of the combustion chambers intended. The invention is characterized in that the stroke volume the at least one temporarily deactivatable combustion chamber is less than the stroke volume of the at least one permanently activated Combustion chamber. It can each have an even number of permanently activated and provided by temporarily deactivatable combustion chambers be. The smallest possible such internal combustion engine has two single combustion chambers, one of which is temporary can be deactivated, in particular by appropriate means in the head area, with the help of the gas exchange valves in the closed Condition are switched off. Normally, the valves are doing the temporarily deactivated combustion chambers completely closed, causing no gas exchange in these combustion chambers more can take place. Those in the combustion chambers with the closed ones Gas exchange valves located air volumes are cyclically compressed and relaxed, resulting in no additional compaction work of the engine is to afford. An alternative and from the present Invention also included variant is the valves leave open, causing the compression of the deactivated Combustion chambers is largely reduced. This is, however the disadvantage of continuing air exchange, to flow losses in the intake and to compression losses can lead in the combustion chamber. If at the same time the fuel supply and ignition off for this combustion chamber is, so in a partial load operation of the internal combustion engine, a considerable Amount of fuel to be saved, because in this case only the permanently operating combustion chamber the drive power the internal combustion engine supplies.

Wahlweise kann eine gleiche Anzahl von permanent aktivierten und von temporär deaktivierbaren Brennräumen vorhanden sein. So eignen sich Zweizylinder-, Vierzylinder, Sechszylinder- oder Achtzylindermotoren dazu, einzelne Brennräume abzuschalten. Dabei sind entweder jeweils die Hälfte der vorhandenen Brennräume deaktivierbar. Es können jedoch auch jeweils unterschiedliche Anzahlen von permanent aktivierten und von temporär deaktivierbaren Brennräumen vorhanden sein. Insbesondere kann eine geringere Anzahl von temporär deaktivierbaren Brennräumen vorgesehen sein als von permanent aktivierten Brennräumen. Bei dieser Variante der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann eine ungerade Gesamtzahl von Brennräumen vorgesehen sein, bspw. drei oder fünf. Bei einer Dreizylindermaschine kann lediglich ein Brennraum deaktiviert werden, während bei einem Fünfzylindermotor vorteilhaft zwei Brennräume abgeschaltet werden können.Optional can be an equal number of permanently activated and temporary deactivatable combustion chambers be present. So are two-cylinder, Four-cylinder, six-cylinder or eight-cylinder engines in addition, single Turn off combustion chambers. Either the respective Half of the existing combustion chambers can be deactivated. However, it can also be different numbers of permanently activated and temporarily deactivatable Be there combustion chambers. In particular, a lower Number of temporarily deactivatable combustion chambers be provided as by permanently activated combustion chambers. In this variant of the internal combustion engine according to the invention can an odd total number of combustion chambers be provided for example, three or five. In a three-cylinder engine can only one combustion chamber can be deactivated while at a five-cylinder engine advantageous two combustion chambers can be turned off.

Insbesondere bei diesen Varianten mit einer Abschaltung von weniger als der Hälfte der insgesamt vorhandenen Brennräume können diese jeweils gleich große Ein zelhubvolumina aufweisen, so dass das gesamte Hubvolumen der temporär deaktivierbaren Brennräume geringer ist als das gesamte Hubvolumen der permanent aktivierten Brennräume. Auf diese Weise können problemlos auch kleinere Brennkraftmaschinen mit temporär deaktivierbaren Brennräumen ausgestattet werden, ohne dass dies zu unzumutbaren Einbußen an Leistungsentfaltung und Laufkultur führen würde.Especially in these variants with a shutdown of less than half the total existing combustion chambers can this each have the same size Ein zelhubvolumina, so that the total displacement of the temporarily deactivated combustion chambers less than the total displacement of the permanently activated Combustion chambers. This way you can easily also smaller internal combustion engines with temporarily deactivatable Be equipped combustion chambers, without being too unreasonable Loss of power delivery and refinement lead would.

Eine alternative Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sieht kleinere Einzelhubvolumina der temporär deaktivierbaren Brennräume vor als der permanent aktivierten Brennräume. Hierbei können zweckmäßigerweise die Hälfte der vorhandenen Brennräume deaktiviert werden, so dass sich insgesamt ein geringeres Volumen der deaktivierten Brennräume gegenüber den permanent betriebenen Brennräumen ergibt. Auch bei dieser Variante können vorteilhaft Brennräume abgeschaltet werden, ohne dass dies zu einer zu starken Leistungseinbuße führt, so dass sich die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine auch zum Einbau in kleinere Kraftfahrzeuge und Kleinwagen eignet, wo eine Halbierung der verfügbaren Leistung im Teillastbetrieb oftmals eine zu starke Leistungsreduzierung bedeutet, die zu einem teilweise unbefriedigenden bzw. unzumutbaren Laufverhalten führen würde.An alternative embodiment of the internal combustion engine according to the invention provides smaller Einzelhubvolumina the temporarily deactivatable combustion chambers before the permanently activated combustion chambers. In this case, advantageously half of the existing combustion chambers can be deactivated, so that the overall result is a smaller volume of the deactivated combustion chambers compared to the permanently operated combustion chambers. Also in this variant advantageous combustion chambers can be switched off be without this leads to an excessive loss of performance, so that the internal combustion engine according to the invention is also suitable for installation in smaller vehicles and small cars, where halving the available power in part-load operation often means too much power reduction, resulting in a partially unsatisfactory or unreasonable running behavior would result.

Eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sieht eine V-Anordnung der wenigstens zwei Brennräume und/oder der wenigstens zwei Gruppen von Brennräumen vor, wobei die Gruppen mehrerer in Reihe angeordneter Brennräume jeweils durch die permanent aktivierten Brennräume und durch die temporär deaktivierten Brennräume gebildet sind. Insbesondere bei einer solchen V-Anordnung kann eine der beiden vorhandenen Zylinderreihen abgeschaltet werden, wobei hier die Brennräume gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten geringere Hubvolumina aufweisen.A further embodiment of the invention Internal combustion engine sees a V arrangement of the at least two combustion chambers and / or the at least two groups of combustion chambers, wherein the groups of several in-line combustion chambers respectively through the permanently activated combustion chambers and through the temporarily deactivated combustion chambers are formed. In particular, in such a V arrangement, one of the two existing cylinder rows are switched off, in which case the combustion chambers according to one of the previously described embodiments have lower stroke volumes.

Auch eine Boxer-Anordnung der wenigstens zwei Brennräume und/oder der wenigstens zwei Gruppen von Brennräumen stellt eine geeignete Konfiguration der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine dar, da auch hier besonders einfach die Gruppen mehrerer in Reihe angeordneter Brennräume jeweils durch die permanent aktivierten Brennräume und durch die temporär deaktivierten Brennräume gebildet sein können. Grundsätzlich eignet sich auch eine W-Anordnung von wenigstens drei Brennräumen und/oder von wenigstens drei Gruppen von Brennräumen für die Abschaltung einzelner Brennräume, wobei hier zweckmäßigerweise nur eine Gruppe mehrerer in Reihe angeordneter Brennräume durch die temporär deaktivierten Brennräume gebil det ist. D. h. es wird nur eine Zylinderbank eines solchen W-Motors zeitweise abgeschaltet, während die beiden anderen Zylinderbänke permanent aktiviert bleiben.Also a boxer arrangement of the at least two combustion chambers and / or the at least two groups of combustion chambers provide one suitable configuration of the invention Internal combustion engine is because here too very easy groups several arranged in series combustion chambers each by the permanently activated combustion chambers and by the temporary ones deactivated combustion chambers can be formed. In principle, a W arrangement of at least suitable three combustion chambers and / or at least three groups of combustion chambers for the shutdown of individual combustion chambers, where Here expediently only a group of several in series combustion chambers through the temporary deactivated combustion chambers gebil det is. Ie. it will only temporarily shutting off a cylinder bank of such a W-motor, while the other two cylinder banks are permanent stay activated.

Prinzipiell können auch bei einer Reihenanordnung der wenigstens zwei parallel nebeneinander angeordneten Brennräume deren Gaswechselventile und/oder Kraftstoffzufuhr- und Zündeinrichtungen jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar ausgebildet sein, so dass auch bei einem Reihenmotor einzelne Brennräume kleiner ausgeführt und/oder deaktivierbar ausgebildet sein können.in principle can also be in a series arrangement of at least two parallel adjacent combustion chambers whose gas exchange valves and / or Fuel supply and ignition devices each independently be formed controlled from each other, so that even at a Inline engine individual combustion chambers made smaller and / or can be designed to be deactivated.

Eine weitere vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens eine rotierende Ausgleichswelle zum Ausgleich von Dreh- und/oder Hubschwingungen und/oder Vibrationen auf.A further advantageous variant of the invention Internal combustion engine has at least one rotating balancing shaft to compensate for torsional and / or lifting vibrations and / or vibrations on.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, die mindestens zwei Brennräume und darin oszillierende, über Schubkurbelgetriebe mit einer rotierenden Kurbelwelle gekoppelte Kolben aufweist, wobei jeweils Gaswechselventile in einem Kopfbereich der Brennräume eine Brenngaszufuhr und Abgasabfuhr steuern. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Hubvolumen des wenigstens einen temporär deaktivierbaren Brennraums geringer als das Hubvolumen des wenigstens einen permanent aktivierten Brennraums. Innerhalb wenigstens einem der Brennräume sind der Gaswechsel sowie der Brennstoffzufuhr und/oder Zündung und damit die Verbrennung temporär deaktivierbar. Vorzugsweise weisen die Brennräume der permanent aktivierten Brennräume auch bei deaktivierten Brennräumen jeweils gleiche Zündabstände auf.The The present invention also relates to a method of operating a Internal combustion engine, which has at least two combustion chambers and in it oscillating, over thrust crank gear with a having rotating crankshaft coupled piston, wherein in each case Gas exchange valves in a head area of the combustion chambers one Control fuel gas supply and exhaust gas removal. According to the The present invention is the stroke volume of at least one temporary deactivatable combustion chamber less than the stroke volume of at least a permanently activated combustion chamber. Within at least one The combustion chambers are the gas exchange and the fuel supply and / or ignition and thus the combustion temporarily deactivated. Preferably, the combustion chambers of the permanent activated combustion chambers even with deactivated combustion chambers each equal ignition intervals.

Unter besonderer Berücksichtigung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses stellt sich die Zylinderabschaltung bei mittelgroßen und großen Motoren als relativ günstige Möglichkeit dar. Die Deaktivierung der Zylinder wird in aller Regel mit Hilfe eines variablen Ventiltriebs realisiert, mit dem die Betätigung der Ein- und Auslasslassventile stillgelegt wird. Damit können einzelne oder auch mehrere Zylinder abgeschaltet werden. Die Wirkungsweise des Systems entspricht dann näherungsweise einer Hubraumreduzierung, mit der Einschränkung, dass die Kolben der deaktivierten Brennkammern weiterhin oszillieren, wenn auch auf passive Weise. Die aktiven Zylinder können dann mit einer höheren Last betrieben werden, wodurch sich die Ladungswechselverluste reduzieren. Auf diese Weise lässt sich ein höherer Wirkungsgrad der Verbrennung in den weiterhin aktiv bleibenden Brennräumen erreichen. Um ein akzeptables Schwingungs- und Geräuschverhalten bei deaktivierten Brennräumen gewährleisten zu können, wird meist die Hälfte der vorhandenen Brennräume deaktiviert, wobei die verbleibenden aktiven Brennräume gleiche Zündabstände aufweisen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Abschaltung zu einem relativ großen „Hubraumsprung” von 50% führt. Dies führt insbesondere bei kleineren Motoren zu einem unbefriedigenden bis inakzeptablen Ansprech- und Leerlaufverhalten und geht einher mit einer sehr geringen Zugkraftreserve im Abschaltbetrieb.Under special consideration of the cost-benefit ratio turns off the cylinder shutdown in medium and large big engines as a relatively cheap option The deactivation of the cylinder is usually with the help realized a variable valve train, with the actuation the intake and exhaust valves are shut down. With that you can single or multiple cylinders are turned off. The mode of action of the system then corresponds approximately to a displacement reduction, with the restriction that the pistons are deactivated Combustion chambers continue to oscillate, albeit in a passive manner. The active cylinders can then with a higher Be operated load, thereby reducing the charge cycle losses. This allows a higher efficiency Combustion in the still active combustion chambers to reach. For an acceptable vibration and noise behavior ensure with deactivated combustion chambers to usually, half of the existing ones are Combustion chambers are deactivated, leaving the remaining active combustion chambers have the same firing intervals. This method However, has the disadvantage that the shutdown to a relatively large "displacement jump" of 50% leads. This leads in particular to smaller engines to an unsatisfactory to unacceptable response and idle behavior and goes along with a very low traction reserve in shutdown mode.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern, die unterschiedliche Zylindervolumina aufweisen. Dieser Aufbau soll gewährleisten, dass insgesamt eine Verbrauchsreduktion dadurch erzielt werden kann, dass einzelne Zylinder je nach aktuellem Leistungsbedarf automatisch ab- bzw. wieder hinzugeschaltet werden können, ohne dass sehr große Leistungssprünge auftreten, wie diese z. B. bei bekannten 6-Zylindermotoren mit drei abschaltbaren Zylindern bekannter Bauart der Fall ist. Im vorliegenden Zusammenhang wird vorgeschlagen, den Motor mit Zylinderabschaltung so zu konfigurieren, dass die einzelnen Brennräume nicht jeweils gleiche, sondern unterschiedliche Hubvolumina aufweisen. Ein Motor mit sechs Brennräumen in V-Anordnung (sog. V6-Motor) mit einem Gesamthubvolumen von 3,0 ltr. könnte bspw. so aufgebaut sein, dass die drei Zylinder einer Bank jeweils einen Hubraum von nur 0,4 ltr. aufweisen, so dass sich ein Gesamthubvolumen der temporär deaktivierbaren Brennräume von nur 1,2 ltr. ergibt. Konstruktiv wäre dies durch eine Änderung in der Hublänge und/oder der Zylinderbohrung zu realisieren.The present invention is an internal combustion engine having a plurality of cylinders having different cylinder volumes. This design is intended to ensure that a total of a reduction in consumption can be achieved that individual cylinders depending on the current power requirements automatically off or can be connected again without very large performance leaps occur, as this z. B. in known 6-cylinder engines with three disconnectable cylinders known type is the case. In the present context, it is proposed that the engine to be configured with cylinder deactivation so that the individual combustion chambers do not have the same but different stroke volumes. An engine with six combustion chambers in V-arrangement (so-called V6 engine) with a total stroke volume of 3.0 ltr. For example, could be constructed so that the three cylinders of a bank each have a displacement of only 0.4 ltr. have, so that a total stroke volume of the temporarily deactivatable combustion chambers of only 1.2 ltr. results. In terms of design, this would be achieved by a change in the stroke length and / or the cylinder bore.

Die Zündfolge ist vorteilhaft so zu wählen, dass auch bei einer Zylinderabschaltung ein gleichmäßiger Zündabstand von 240 Grad resultiert. Durch Abschaltung der Bank mit dem kleineren Hubvolumen kann eine Hubraumreduzierung erreicht werden, die deutlich weniger als 50% beträgt. Der Motor mit den verbleibenden Brennräumen wird dadurch nicht zu „klein”, was die oben erwähnten Probleme vermeidet. Darüber hinaus kann der Motor in einem vergrößerten Betriebsbereich mit Zylinderabschaltung betrieben werden, was insgesamt zu größeren Verbrauchseinsparungen führen kann. Ein weiterer Vorteil eines V-Motors mit Abschaltmöglichkeit einer der beiden Zylinderbänke ist darin zu sehen, dass der Abschaltmechanismus nur für einen Zylinderkopf erforderlich ist, womit sich Herstell- und Montagekosten einsparen lassen. Auch sinkt dadurch das Gesamtgewicht des Motors. Gleiches gilt für Motoren in Boxerbauweise mit flach liegenden Zylinderbänken. Grundsätzlich können jedoch auch Reihenmotoren mit unterschiedlichen Einzelvolumina und Zylinderabschaltung aufgebaut werden.The Firing order is advantageous to choose so that too at a cylinder shutdown a uniform Firing interval of 240 degrees results. By switching off The bank with the smaller displacement can reduce the displacement significantly less than 50%. The engine with the remaining combustion chambers is not too small, which avoids the problems mentioned above. In addition, the engine can be in an enlarged Operating range operated with cylinder deactivation, giving a total of lead to greater fuel savings can. Another advantage of a V-engine with shutdown option one of the two cylinder banks can be seen in that the shut-off mechanism only required for one cylinder head is, which can save manufacturing and assembly costs. Also This reduces the total weight of the engine. The same applies to Box-type engines with flat cylinder banks. in principle However, also in-line engines with different Single volumes and cylinder shutdown are constructed.

Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass es zur Realisierung bestimmter Betriebszustände von Vorteil sein kann, vorübergehend alle Brennräume deaktivieren zu können, bspw. zur Abschaltung der Verbrennungskraftmaschine bei Bergabfahrt (sog. Schubabschaltung) und/oder während des parallelen Betriebs einer elektrischen Antriebsmaschine bei einem Hybridfahrzeug. Auch sind darüber hinaus weitere Situationen denkbar, bei denen es sinnvoll sein kann, alle Brennräume der Verbrennungskraftmaschine vorübergehend zu deaktivieren, was durch die oben beschriebene Art und Weise erfolgen kann.It should be noted at this point that it is for realization certain operating conditions may be beneficial to all temporarily To be able to deactivate combustion chambers, for example for shutdown the internal combustion engine when driving downhill (so-called fuel cut-off) and / or during the parallel operation of an electrical Drive machine in a hybrid vehicle. Also are about it In addition, other situations are conceivable in which it may be useful to all combustion chambers of the internal combustion engine temporarily to deactivate what is done by the manner described above can.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt.Further Features, objects and advantages of the present invention will be apparent The following detailed description of a preferred embodiment of the invention, as a non-limiting example and refers to the attached drawing.

1 zeigt in schematischer Weise den Aufbau einer Brennkraftmaschine mit Zylindern in V-Anordnung, bei der die Brennräume einer Zylinderbank kleiner sind als die der anderen Zylinderbank. 1 shows schematically the structure of an internal combustion engine with cylinders in V-arrangement, in which the combustion chambers of a cylinder bank are smaller than that of the other cylinder bank.

2 zeigt in schematischer Weise den Aufbau einer Brennkraftmaschine mit Zylindern in Boxer-Anordnung, bei der die Brennräume der rechten Zylinderbank kleiner sind als die der anderen Zylinderbank. 2 shows schematically the structure of an internal combustion engine with cylinders in a boxer arrangement, in which the combustion chambers of the right cylinder bank are smaller than that of the other cylinder bank.

Anhand der schematischen Darstellungen der 1 und 2 werden verschiedene Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine näher erläutert. Gleiche Teile in den Figuren sind dabei grundsätzlich mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, weshalb auf eine mehrfache Erläuterung teilweise verzichtet wird. So zeigt die 1 eine Verbrennungskraftmaschine 10 in V-Anordnung, bei der eine linke Zylinderbank 12 und eine rechte Zylinderbank 14 in einem Winkel von ca. 90 Grad zueinander angeordnet sind. Jede Zylinderbank 12, 14 weist mehrere in Reihe angeordnete Brennräume 16 und 17 mit darin oszillierenden, über Pleuelstangen 18 und 19 eines Schubkurbelgetriebes mit einer in einem Kurbelgehäuse 20 rotierenden Kurbelwelle 22 gekoppelten Kolben 24 und 25 auf. Bei der gezeigten Anordnung sind beide Pleuelstangen 18 und 19 in einem gemeinsamen Kurbelzapfen 26 an der Kurbelwelle 22 gelagert. Selbstverständlich könnten die beiden Pleuelstangen 18 und 19 mittels voneinander getrennten Anlenkungen mit der Kurbelwelle 22 gekoppelt sein, wie dies in der Anordnung gemäß 2 der Fall ist. Bei einer solchen Anordnung wird dann jedoch nicht mehr von einem V-Motor gesprochen, sondern von einem Boxer-Motor, ggf. mit winkelig zueinander gestellten Zylindern.Based on the schematic representations of 1 and 2 Various embodiments of an internal combustion engine according to the invention are explained in detail. The same parts in the figures are basically designated by the same reference numerals, which is why a multiple explanation is partially omitted. That's how it shows 1 an internal combustion engine 10 in V-arrangement, with a left cylinder bank 12 and a right cylinder bank 14 are arranged at an angle of about 90 degrees to each other. Every cylinder bank 12 . 14 has several combustion chambers arranged in series 16 and 17 with oscillating, over connecting rods 18 and 19 a crank gear with one in a crankcase 20 rotating crankshaft 22 coupled pistons 24 and 25 on. In the arrangement shown are both connecting rods 18 and 19 in a common crankpin 26 on the crankshaft 22 stored. Of course, the two connecting rods could 18 and 19 by means of separate linkages with the crankshaft 22 be coupled as in the arrangement according to 2 the case is. In such an arrangement, however, is then no longer spoken by a V-engine, but by a boxer engine, possibly with angularly facing each other cylinders.

Die in den Kopfbereichen der Brennräume 16 und 17 angeordneten Gaswechselventile, die der Steuerung der Brenngaszufuhr und der Abgasabfuhr dienen, sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Weiterhin weist die Verbrennungskraftmaschine Mittel zur Steuerung einer Brennstoffzufuhr sowie einer Zündung auf. Wie anhand der 1 erkennbar ist, weisen die Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 geringere Hubvolumina auf als die Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 abschaltbar, d. h. temporär deaktivierbar, während die Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12 permanent aktiviert bleiben.The in the head areas of the combustion chambers 16 and 17 arranged gas exchange valves, which serve to control the fuel gas supply and exhaust gas removal, are not shown for clarity. Furthermore, the internal combustion engine has means for controlling a fuel supply and an ignition. As based on the 1 is recognizable, have the combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 lower stroke volumes than the combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 , According to the present invention, the combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 can be switched off, ie temporarily deactivated, while the combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 remain permanently activated.

Die Abschaltung der kleineren Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 kann auf an sich bekannte Weise durch geeignete Reduzierung der Verdichtung durch Öffnen der Gaswechselventile, vorzugsweise jedoch durch vollständiges Schließen der Gaswechselventile, sowie durch Abschaltung der Brennstoffzufuhr sowie der Zündung der betroffenen Brennräume 17 erfolgen. Die kleineren Kolben 25 der rechten Zylinderbank 14 oszillieren in diesem Fall zwar weiterhin mit unveränderter Oszillationsgeschwindigkeit, doch ist ihnen im Verdichtungsraum des Brennraums 17 aufgrund der geschlossen Gaswechselventile und des zyklisch verdichteten und entspannten Brennrauminhalts nur noch ein geringer resultierender Widerstand entgegengesetzt, so dass sie im Wesentlichen nur die permanent vorhandenen Reibungskräfte überwinden müssen.The shutdown of the smaller combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 can in a known manner by suitable reduction of the compression by opening the gas exchange valves, but preferably by completely closing the gas exchange valves, and by switching off the fuel supply and the ignition of the affected combustion chambers 17 respectively. The smaller pistons 25 the right cylinder bank 14 In this case, the oscillations continue to oscillate with unchanged oscillation speed, but they are in the compression chamber of the combustion chamber 17 due to the closed gas exchange valves and the cyclically compressed and expanded combustion chamber contents only a small resulting resistance opposite, so that they have to overcome only the permanently existing friction forces substantially.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das gesamte Hubvolumen der temporär deaktivierbaren Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 geringer ist als das gesamte Hubvolumen der permanent aktivierten Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12. Wie anhand der 1 erkennbar, ist dies bei jeweils gleicher Zylinderzahl jeder Bank 12 und 14 durch kleinere Einzelhubvolumina der temporär deaktivierbaren Brennräume 17 realisiert.According to the present invention, the total displacement of the temporarily deactivatable combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 less than the total displacement of the permanently activated combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 , As based on the 1 recognizable, this is in each case the same number of cylinders of each bank 12 and 14 due to smaller individual stroke volumes of the temporarily deactivatable combustion chambers 17 realized.

Eine beispielhafte Konfiguration eines 60°-V-Motors oder eines 90°-V-Motors (wie in 1 gezeigt) kann vorsehen, dass jede Zylinderbank 12 und 14 jeweils drei Brennräume 16 und 17 aufweist. Das gesamte Hubvolumen des 6-Zylinder-Motors kann bspw. ca. 3,0 ltr. betragen. Eine sinnvolle Zündfolge der einzelnen Zylinder kann bspw. 1-4-2-5-3-6 sein, was bedeutet, dass abwechselnd die Zylinder jeder Bank gezündet werden. Das Hubvolumen der permanent aktivierten Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12 kann dabei jeweils ca. 0,6 ltr. betragen, so dass sich ein Gesamthubvolumen der insgesamt drei Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12 von ca. 1,8 ltr. ergibt. Das Hubvolumen der temporär deaktivierbaren Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 kann jeweils ca. 0,4 ltr. betragen, so dass sich ein Gesamthubvolumen der insgesamt drei Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 von ca. 1,2 ltr. ergibt. Diese Hubraumreduzierung kann wahlweise durch einen geringeren Hub und/oder wie im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine reduzierte Zylinderbohrung erreicht werden. Vorzugsweise sind zur Vermeidung von erhöhten Vibrationen und Schwingungen geeignete Ausgleichsmaßnahmen zu treffen, bspw. durch Einbau einer zusätzlichen Ausgleichswelle mit rotierenden Gegengewichten.An example configuration of a 60 ° V engine or a 90 ° V engine (as in FIG 1 shown) may provide that each cylinder bank 12 and 14 three combustion chambers each 16 and 17 having. The total displacement of the 6-cylinder engine can, for example, about 3.0 ltr. be. A meaningful firing order of the individual cylinders can be, for example, 1-4-2-5-3-6, which means that the cylinders of each bank are alternately ignited. The stroke volume of the permanently activated combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 can each about 0.6 l. amount, so that a total stroke volume of the total of three combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 of approx. 1.8 ltr. results. The stroke volume of the temporarily deactivatable combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 can each about 0.4 ltr. amount, so that a total stroke volume of the total of three combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 of approx. 1.2 ltr. results. This displacement reduction can be achieved either by a smaller stroke and / or as shown in the embodiment by a reduced cylinder bore. Preferably, to compensate for increased vibrations and vibrations suitable compensatory measures are to be taken, for example. By installing an additional balance shaft with rotating counterweights.

Weiterhin zeigt die 2 eine Verbrennungskraftmaschine 10 in sog. Boxer-Anordnung, bei der eine linke Zylinderbank 12 und eine rechte Zylinderbank 14 in einer gemeinsamen Ebene in einem Winkel von ca. 180 Grad zueinander angeordnet sind. Von der linken Zylinderbank 12 und der rechten Zylinderbank 14 sind nicht alle Zylinder dargestellt, sondern nur jeweils einer. Die gezeigte Boxer-Anordnung eignet sich insbesondere für Zwei-, Vier- und Sechszylindermotoren, ggf. auch für Achtzylindermotoren. Jede Zylinderbank 12, 14 weist mehrere in Reihe angeordnete Brennräume 16 und 17 mit darin oszillierenden, über Pleuelstangen 18 und 19 eines Schubkurbelgetriebes mit einer in einem Kurbelgehäuse 20 rotierenden Kurbelwelle 22 gekoppelten Kolben 24 und 25 auf. Bei der gezeigten Anordnung sind beide Pleuelstangen 18 und 19 jeweils in einem eigenen Kurbelzapfen 26 an der Kurbelwelle 22 gelagert.Furthermore, the shows 2 an internal combustion engine 10 in so-called Boxer arrangement, in which a left cylinder bank 12 and a right cylinder bank 14 are arranged in a common plane at an angle of approximately 180 degrees to each other. From the left cylinder bank 12 and the right cylinder bank 14 Not all cylinders are shown, but only one each. The boxer arrangement shown is particularly suitable for two-, four- and six-cylinder engines, possibly also for eight-cylinder engines. Every cylinder bank 12 . 14 has several combustion chambers arranged in series 16 and 17 with oscillating, over connecting rods 18 and 19 a crank gear with one in a crankcase 20 rotating crankshaft 22 coupled pistons 24 and 25 on. In the arrangement shown are both connecting rods 18 and 19 each in its own crank pin 26 on the crankshaft 22 stored.

Wie anhand der 2 erkennbar ist, weist der Brennraum 17 der rechten Zylinderbank 14 ein geringeres Hubvolumen auf als der Brennraum 16 der linken Zylinderbank 12. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 abschaltbar, d. h. temporär deaktivierbar, während die Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12 permanent aktiviert bleiben. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das gesamte Hubvolumen der temporär deaktivierbaren Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 geringer ist als das gesamte Hubvolumen der permanent aktivierten Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12. Wie anhand der 2 erkennbar, ist dies bei jeweils gleicher Zylinderzahl jeder Bank 12 und 14 durch kleinere Einzelhubvolumina der temporär deaktivierbaren Brennräume 17 realisiert.As based on the 2 can be seen, the combustion chamber points 17 the right cylinder bank 14 a lower stroke volume than the combustion chamber 16 the left cylinder bank 12 , According to the present invention, the combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 can be switched off, ie temporarily deactivated, while the combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 remain permanently activated. According to the present invention, the total displacement of the temporarily deactivatable combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 less than the total displacement of the permanently activated combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 , As based on the 2 recognizable, this is in each case the same number of cylinders of each bank 12 and 14 due to smaller individual stroke volumes of the temporarily deactivatable combustion chambers 17 realized.

Eine beispielhafte Konfiguration eines 180°-Boxer-Motors (vgl. 2) kann vor sehen, dass jede Zylinderbank 12 und 14 jeweils zwei Brennräume 16 und 17 aufweist. Das gesamte Hubvolumen des 4-Zylinder-Motors kann bspw. ca. 2,0 ltr. betragen. Eine sinnvolle Zündfolge der einzelnen Zylinder kann bspw. 1-4-2-3 sein, was bedeutet, dass abwechselnd die Zylinder jeder Bank gezündet werden. Das Hubvolumen der permanent aktivierten Brennräume 16 der linken Zylinderbank 12 kann dabei jeweils ca. 0,6 ltr. betragen, so dass sich ein Gesamthubvolumen der insgesamt zwei Brenn räume 16 der linken Zylinderbank 12 von ca. 1,2 ltr. ergibt. Das Hubvolumen der tem porär deaktivierbaren Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 kann jeweils ca. 0,4 ltr. betragen, so dass sich ein Gesamthubvolumen der insgesamt zwei Brennräume 17 der rechten Zylinderbank 14 von ca. 0,8 ltr. ergibt. Diese Hubraumreduzierung kann wahlweise durch einen geringeren Hub und/oder wie im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine reduzierte Zylinderbohrung erreicht werden. Vorzugsweise sind zur Vermei dung von erhöhten Vibrationen und Schwingungen auch bei der in 2 gezeigten Ausführungsvariante geeignete Ausgleichsmaßnahmen zu treffen, bspw. durch Einbau einer zusätzlichen Ausgleichswelle mit rotierenden Gegengewichten.An exemplary configuration of a 180 ° boxer engine (see FIG. 2 ) can see that every cylinder bank 12 and 14 two combustion chambers each 16 and 17 having. The total displacement of the 4-cylinder engine can, for example, about 2.0 ltr. be. A meaningful firing order of the individual cylinders can be, for example, 1-4-2-3, which means that the cylinders of each bank are alternately ignited. The stroke volume of the permanently activated combustion chambers 16 the left cylinder bank 12 can each about 0.6 l. be, so that a total stroke volume of the total two combustion rooms 16 the left cylinder bank 12 of approx. 1.2 ltr. results. The stroke volume of the temporarily deactivated combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 can each about 0.4 ltr. amount, so that a total stroke volume of the total of two combustion chambers 17 the right cylinder bank 14 of approx. 0.8 ltr. results. This displacement reduction can be achieved either by a smaller stroke and / or as shown in the embodiment by a reduced cylinder bore. Preferably, for the avoidance of increased vibrations and vibrations also in the in 2 shown embodiment to take appropriate compensatory measures, for example. By installing an additional balance shaft with rotating counterweights.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The The invention is not limited to the above embodiments limited. Rather, a variety of variants and Modifications conceivable that of the invention Use your thoughts and therefore also in the protection area fall.

1010: VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212: linke Zylinderbankleft cylinder bank
1414: rechte Zylinderbankright cylinder bank
1616: Brennraumcombustion chamber
1717: Brennraumcombustion chamber
1818: Pleuelstangeconnecting rod
1919: Pleuelstangeconnecting rod
2020: Kurbelgehäusecrankcase
2222: Kurbelwellecrankshaft
2424: Kolbenpiston
2525: Kolbenpiston
2626: Kurbelzapfencrank pin

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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- DE 2947688 B1 [0004]
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- DE 3309434 C1 [0004]
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- DE 19604737 C2 [0006]

Claims

Internal combustion engine ( 10 ) with at least two combustion chambers ( 16 . 17 ) and oscillating therein, via sliding crank gear with a rotating crankshaft ( 22 ) coupled pistons ( 24 . 25 ), wherein in each case gas exchange valves in a head region of the combustion chambers ( 16 . 17 ) control a fuel gas supply and exhaust gas removal, and with means for temporarily deactivating the gas exchange and the fuel supply and / or ignition and thus the combustion within at least one of the combustion chambers ( 16 . 17 ), characterized in that the stroke volume of the at least one temporarily deactivatable combustion chamber ( 17 ) is less than the stroke volume of the at least one permanently activated combustion chamber ( 16 ).

Internal combustion engine according to claim 1, characterized by an even number of permanently activated and temporarily deactivatable combustion chambers ( 16 . 17 ).

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by an equal number of permanently activated and temporarily deactivatable combustion chambers ( 16 . 17 ).

Internal combustion engine according to claim 1, characterized by respective different numbers of permanently activated and temporarily deactivatable combustion chambers ( 16 . 17 ).

Internal combustion engine according to claim 4, characterized by a smaller number of temporarily deactivatable than permanently activated combustion chambers ( 16 . 17 ).

Internal combustion engine according to claim 5, characterized by in each case equal single stroke volumes of all combustion chambers ( 16 . 17 ).

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the total displacement of the temporarily deactivatable combustion chambers ( 17 ) is less than the total displacement of the permanently activated combustion chambers ( 16 ).

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5 or 7, characterized by smaller Einzelhubvolumina the temporarily deactivatable combustion chambers ( 17 ) as the permanently activated combustion chambers ( 16 ).

Internal combustion engine according to one of Claims 1 to 8, characterized by a V arrangement of the at least two combustion chambers ( 16 . 17 ) and / or the at least two groups of combustion chambers ( 16 . 17 ), the groups of several combustion chambers arranged in series ( 16 . 17 ) by the permanently activated combustion chambers ( 16 ) and the temporarily deactivated combustion chambers ( 17 ) are formed.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized by a boxer arrangement of the at least two combustion chambers ( 16 . 17 ) and / or the at least two groups of combustion chambers ( 16 . 17 ), the groups of several combustion chambers arranged in series ( 16 . 17 ) by the permanently activated combustion chambers ( 16 ) and the temporarily deactivated combustion chambers ( 17 ) are formed.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized by a W arrangement of at least three combustion chambers ( 16 . 17 ) and / or at least three groups of combustion chambers ( 16 . 17 ), wherein a group of several combustion chambers arranged in series ( 16 . 17 ) through the temporarily deactivated combustion chambers ( 17 ) is formed.

Internal combustion engine according to one of Claims 1 to 8, characterized by a series arrangement of the at least two combustion chambers arranged parallel to one another ( 16 . 17 ), the gas exchange valves and / or fuel supply and ignition devices are each independently controllable.

Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 12, characterized by at least one rotating balance shaft to compensate for torsional and / or lifting vibrations and / or vibrations.

Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 13, characterized in that for the realization of certain Operating conditions all combustion chambers temporarily can be deactivated.

Method for operating an internal combustion engine ( 10 ), which has at least two combustion chambers ( 16 . 17 ) and oscillating therein, via sliding crank gear with a rotating crankshaft ( 22 ) coupled pistons ( 24 . 25 ), wherein in each case gas exchange valves in a head region of the combustion chambers ( 16 . 17 ) control a fuel gas supply and exhaust gas removal, wherein the stroke volume of the at least one temporarily deactivatable combustion chamber ( 17 ) is less than the stroke volume of the at least one permanently activated combustion chamber ( 16 ), and wherein within at least one of the combustion chambers ( 16 . 17 ) of the gas exchange and the fuel supply and / or ignition and thus the combustion are temporarily deactivated.

A method according to claim 15, characterized in that the permanently activated Brenn rooms ( 16 ) even with deactivated combustion chambers ( 17 ) each have the same firing intervals.

Method according to claim 15 or 16, characterized that for switching off the internal combustion engine and / or the Realization of certain operating conditions all combustion chambers temporarily can be deactivated.