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DE102010024008A1 - Combustion engine for motor car, has low pressure cylinders whose exhaust valves are closed before low pressure cylinders of respective cylinder banks reach maximum dead point, and inlet valves and exhaust valves driven by crankshaft - Google Patents

Combustion engine for motor car, has low pressure cylinders whose exhaust valves are closed before low pressure cylinders of respective cylinder banks reach maximum dead point, and inlet valves and exhaust valves driven by crankshaft Download PDF

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DE102010024008A1
DE102010024008A1 DE102010024008A DE102010024008A DE102010024008A1 DE 102010024008 A1 DE102010024008 A1 DE 102010024008A1 DE 102010024008 A DE102010024008 A DE 102010024008A DE 102010024008 A DE102010024008 A DE 102010024008A DE 102010024008 A1 DE102010024008 A1 DE 102010024008A1
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DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
pressure cylinder
bank
pressure
low
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
DE102010024008A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Moser
Thomas Krämer
Dr. Zücker Wolfgang
Thomas Laudenbach
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.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche 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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
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Publication of DE102010024008A1 publication Critical patent/DE102010024008A1/en
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Abstract

The engine (10) has cylinder banks (11, 12) whose lifting cylinders are coupled with stroke spigots of a crankshaft (13), where the cylinders of the banks are controlled via an intake cam shaft (27) and an exhaust cam shaft (28). The two inlet valves are provided for fuel and combustion air and/or a fuel combustion air mixture, and exhaust valves are provided for exhaust gas, where the inlet and the exhaust valves are driven by the crankshaft. Exhaust valves of the low pressure cylinders are closed before the low pressure cylinders of respective cylinder banks reach a maximum dead point. An independent claim is also included for a method for operating a combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 and a method for operating the same according to the preamble of claim 9.

Aus der EP 1 961 943 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylinderbänken bekannt, wobei jede Zylinderbank zwei äußere, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitende Hochdruckzylinder sowie einen mittleren, ohne eigene Brennstoffzufuhr im Zweitaktverfahren arbeitenden Niederdruckzylinder aufweist, welcher von den beiden äußeren Hochdruckzylindern der jeweiligen Zylinderbank mit Abgas befüllt bzw. beaufschlagt wird. Ventile, nämlich Einlassventile und Auslassventile, der Zylinder der Zylinderbänke der in diesem Stand der Technik offenbarten Brennkraftmaschine sind über Nockenwellen ansteuerbar. Hubkolben der Zylinder der Zylinderbänke sind mit Hubzapfen einer Kurbelwelle gekoppelt. Die Nockenwellen der Zylinderbänke sind von der Kurbelwelle aus antreibbar.From the EP 1 961 943 A1 an internal combustion engine having a plurality of cylinder banks is known, each cylinder bank having two outer, working with fuel supply in the four-stroke high-pressure cylinder and a medium, operating without own fuel supply in two-stroke low pressure cylinder, which is filled or acted upon by the two outer high-pressure cylinders of the respective cylinder bank with exhaust gas. Valves, namely intake valves and exhaust valves, of the cylinders of the cylinder banks of the internal combustion engine disclosed in this prior art can be actuated via camshafts. Reciprocating cylinders of the cylinder banks are coupled with crank pins of a crankshaft. The camshafts of the cylinder banks are drivable from the crankshaft.

Eine weitere Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderbänken, von denen jede Zylinderbank jeweils zwei äußere, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitende Hochdruckzylinder und einen mittleren, ohne eigene Brennstoffzufuhr im Zweitaktverfahren arbeitenden Niederdruckzylinder aufweist, ist aus der US 2009/0223482 A1 bekannt. So sind auch bei diesem Stand der Technik Hubkolben der Zylinder der Zylinderbänke über Pleuel mit einer Kurbelwelle gekoppelt, wobei solche Hubzapfen der Kurbelwelle, an welchen die Pleuel der Hochdruckzylinder angreifen, in einer gemeinsamen Ebene liegen, wohingegen solche Hubzapfen der Kurbelwelle, an welchen die Pleuel der Niederdruckzylinder angreifen, gegenüber dieser Ebene in Drehrichtung bzw. Umfangsrichtung der Kurbelwelle gesehen versetzt sind, nämlich um einen Kröpfungswinkel von 90°. Hubkolben von sich in Drehrichtung der Kurbelwelle bzw. von sich in Umfangsrichtung der Kurbelwelle gegenüberliegenden Zylindern der unterschiedlichen Zylinderbänke greifen über ihre jeweiligen Pleuel an gemeinsamen Hubzapfen der Kurbelwelle an. So liegen die Hubzapfen der Kurbelwelle, an welcher die Hubkolben sich gegenüberliegender Hochdruckzylinder über ihre Pleuel gemeinsam angreifen, in einer gemeinsamen Ebene, wobei der Hubzapfen der Kurbelwelle, an welcher die Hubkolben der sich in Umfangsrichtung der Kurbelwelle gegenüberliegenden Niederdruckzylinder der beiden Zylinderbänke über ihre Pleuel gemeinsam angreifen, gegenüber dieser Ebene um 90° versetzt ist.Another internal combustion engine with two cylinder banks, each of which cylinder bank has two outer, working with fuel supply in the four-stroke cycle high-pressure cylinder and a medium, working without own fuel supply in two-stroke low pressure cylinder, is from the US 2009/0223482 A1 known. Thus, in this prior art reciprocating cylinder of the cylinder banks coupled via connecting rods with a crankshaft, wherein such crank pins of the crankshaft to which the connecting rod of the high-pressure cylinder attack lie in a common plane, whereas such crankpin the crankshaft to which the connecting rods attack the low pressure cylinder, are offset with respect to this plane seen in the direction of rotation or circumferential direction of the crankshaft, namely, a Kröpfungswinkel of 90 °. Reciprocating piston in the direction of rotation of the crankshaft or of opposite in the circumferential direction of the crankshaft cylinders of the different cylinder banks attack on their respective connecting rods on common crank pins of the crankshaft. Thus, the crank pins of the crankshaft, on which the reciprocating piston opposing high-pressure cylinder attack together via their connecting rods, in a common plane, wherein the crank pin of the crankshaft on which the reciprocating piston in the circumferential direction of the crankshaft opposite low pressure cylinder of the two cylinder banks in common via their connecting rods attack, offset from this plane by 90 °.

Aus der DE 31 21 301 A1 ist eine weitere Brennkraftmaschine bekannt, die zwei Zylinderbänke mit jeweils drei Zylindern, nämlich mit jeweils zwei äußeren, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitenden Hochdruckzylindern und einem mittleren, ohne eigene Brennstoffzufuhr im Zweitaktverfahren arbeitenden Niederdruckzylinder, aufweist, wobei der Niederdruckzylinder der jeweiligen Zylinderbank von den beiden äußeren Hochdruckzylindern der jeweiligen Zylinderbank wechselweise mit Abgas befüllt wird. Aus diesem Stand der Technik ist es bereits bekannt, die beiden Zylinderbänke in Form eines Reihenmotors oder in Form eines V-Motors oder in Form eines Boxermotors zueinander anzuordnen.From the DE 31 21 301 A1 Another internal combustion engine is known, the two cylinder banks, each with three cylinders, namely with two outer, working with fuel supply in the four-stroke high-pressure cylinders and a medium, operating without own fuel supply in two-stroke low pressure cylinder, wherein the low-pressure cylinder of the respective cylinder bank of the two outer High-pressure cylinders of the respective cylinder bank is alternately filled with exhaust gas. From this prior art, it is already known to arrange the two cylinder banks in the form of a series engine or in the form of a V-engine or in the form of a boxer engine to each other.

Obwohl es aus dem oben zitierten Stand der Technik bereits bekannt ist, zur Wirkungsgraderhöhung einer Brennkraftmaschine das Abgas der mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitenden Hochdruckzylindern in den Niederdruckzylindern der Zylinderbänke zu nutzen, besteht Bedarf an einer weiteren Erhöhung des Wirkungsgrads solcher Brennkraftmaschinen mit einfachen Mitteln.Although it is already known from the above-cited prior art to use the exhaust gas of the four-stroke fuel-operated high-pressure cylinders in the low-pressure cylinders of the cylinder banks to increase the efficiency of an internal combustion engine, there is a need for further increasing the efficiency of such internal combustion engines with simple means.

Hiervon ausgehend liegt der hier vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben zu schaffen.Proceeding from this, the present invention has the object to provide a novel internal combustion engine and a method for operating the same.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind bzw. werden die Auslassventile des Niederdruckzylinders der oder jeder Zylinderbank geschlossen bevor der Niederdruckzylinder jeweiligen Zylinderbank seinen oberen Totpunkt erreicht. Hiermit ist es möglich Expansionsverluste des Abgases beim Überströmen des Abgases von den Hochdruckzylindern in den jeweiligen Niederdruckzylinder der oder jeder Zylinderbank zu minimieren und so den Wirkungsgrad solcher Brennkraftmaschinen mit einfachen Mitteln zu erhöhen.This object is achieved by an internal combustion engine according to claim 1. According to the invention, the exhaust valves of the low pressure cylinder of the or each cylinder bank are closed before the low pressure cylinder of each cylinder bank reaches its top dead center. This makes it possible to minimize expansion losses of the exhaust gas in the overflow of the exhaust gas from the high-pressure cylinders in the respective low-pressure cylinder or each cylinder bank and so to increase the efficiency of such internal combustion engines with simple means.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt während des geöffneten Zustands der Auslassventile des Niederdruckzylinders der oder jeder Zylinderbank für die Öffnung der Ventile eines Hochdruckzylinders der jeweiligen Zylinderbank eine Überschneidung vor. Durch diese Überschneidung kann der Wirkungsgrad solcher Brennkraftmaschinen weiter erhöht werden.According to an advantageous embodiment of the invention is during the open state of the exhaust valves of the low-pressure cylinder of the or each cylinder bank for the opening of the valves of a high-pressure cylinder of the respective cylinder bank before an overlap. By this overlap, the efficiency of such internal combustion engines can be further increased.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine ist in Anspruch 9 definiert.The inventive method for operating an internal combustion engine is defined in claim 9.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1: eine perspektivische Ansicht eines Details eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderbänken; 1 a perspective view of a detail of an embodiment of an internal combustion engine according to the invention with two cylinder banks;

2: eine perspektivische Ansicht eines Details der Brennkraftmaschine der 1 im Bereich einer Zylinderbank und dieser Zylinderbank zugeordneter Nockenwellen; 2 : A perspective view of a detail of the internal combustion engine of 1 in the region of a cylinder bank and this cylinder bank associated camshafts;

3: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Details der Brennkraftmaschine der 1 im Bereich einer Kurbelwelle und mit der Kurbelwelle über Pleuel gekoppelter Zylinder; 3 a perspective view of a further detail of the internal combustion engine of 1 in the range of a crankshaft and with the crankshaft via connecting rod coupled cylinder;

4: das Detail der 4 in einer Vorderansicht; 4 : the detail of 4 in a front view;

5: eine Ansicht auf Ventile einer Zylinderbank der Brennkraftmaschine der 1; 5 : a view on valves of an internal combustion engine cylinder bank 1 ;

6: ein erstes Diagramm zur Verdeutlichung der Betriebweise der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine; und 6 a first diagram to illustrate the operation of the internal combustion engine according to the invention; and

7: ein zweites Diagramm zur Verdeutlichung der Betriebweise der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. 7 : A second diagram to illustrate the operation of the internal combustion engine according to the invention.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 10, die zwei in V-Stellung zueinander angeordnete Zylinderbänke 11 und 12 aufweist, wobei jede der Zylinderbänke 11 und 12 jeweils drei Zylinder umfasst.The present invention relates to an internal combustion engine of a motor vehicle. 1 shows a perspective view of an embodiment of an internal combustion engine according to the invention 10 , the two arranged in V-position cylinder banks 11 and 12 having each of the cylinder banks 11 and 12 each comprises three cylinders.

3 zeigt schematisiert die Zylinder der beiden Zylinderbänke 11 und 12 zusammen mit einer Kurbelwelle 13. Eine erste Zylinderbank 11 umfasst zwei äußere, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitende Hochdruckzylinder 14 und 15 sowie einen mittleren, ohne eigene Brennstoffzufuhr im Zweitaktverfahren arbeitenden, wechselweise von den Hochdruckzylindern 14, 15 mit Abgas befüllten Niederdruckzylinder 16. 3 schematically shows the cylinder of the two cylinder banks 11 and 12 together with a crankshaft 13 , A first cylinder bank 11 includes two outer four-stroke fuel-fired high-pressure cylinders 14 and 15 and a middle, working without own fuel supply in the two-stroke process, alternately from the high-pressure cylinders 14 . 15 filled with exhaust low pressure cylinder 16 ,

Ebenso umfasst die zweite Zylinderbank 12 zwei äußere, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitende Hochdruckzylinder 17 und 18 sowie einen mittleren, ohne eigene Brennstoffzufuhr im Zweitaktverfahren arbeitenden, wechselweise von den Hochdruckzylindern 17 und 18 mit Abgas befüllten Niederdruckzylinder 19.Likewise, the second cylinder bank includes 12 two outer high-pressure cylinders powered by four-stroke fuel 17 and 18 and a middle, working without own fuel supply in the two-stroke process, alternately from the high-pressure cylinders 17 and 18 filled with exhaust low pressure cylinder 19 ,

Wie am besten 3 entnommen werden kann, sind die Zylinder 14, 15 und 16 der ersten Zylinderbank 11 sowie die Zylinder 17, 18 und 19 der zweiten Zylinderbank 12 jeweils in Reihe zueinander positioniert, wobei die Zylinder 14, 15 und 16 der ersten Zylinderbank 11 den Zylindern 17, 18 und 19 der zweiten Zylinderbank 12 in Drehrichtung bzw. in Umfangsrichtung der Kurbelwelle 13 gegenüberliegen.How best 3 can be taken, are the cylinders 14 . 15 and 16 the first cylinder bank 11 as well as the cylinders 17 . 18 and 19 the second cylinder bank 12 each positioned in series with each other, the cylinders 14 . 15 and 16 the first cylinder bank 11 the cylinders 17 . 18 and 19 the second cylinder bank 12 in the direction of rotation or in the circumferential direction of the crankshaft 13 are opposite.

Die Zylinder der Zylinderbänke 11 und 12 liegen sich derart gegenüber, dass sich einerseits Hochdruckzylinder 14, 17 und 15, 18 und andererseits Niederdruckzylinder 16, 19 gegenüberliegen. So kann 3, 4 entnommen werden, dass sich die Hochdruckzylinder 14 und 17, die Hochdruckzylinder 15 und 18 sowie die Niederdruckzylinder 16 und 19 der beiden Zylinderbänke 11 und 12 in Drehrichtung 34 der Kurbelwelle 13 bzw. in Umfangsrichtung derselben gegenüberliegen.The cylinders of the cylinder banks 11 and 12 lie opposite each other in such a way that on the one hand high-pressure cylinder 14 . 17 and 15 . 18 and on the other hand low-pressure cylinder 16 . 19 are opposite. So can 3 . 4 be taken that the high-pressure cylinder 14 and 17 , the high pressure cylinder 15 and 18 as well as the low-pressure cylinder 16 and 19 the two cylinder banks 11 and 12 in the direction of rotation 34 the crankshaft 13 or in the circumferential direction of the same.

Den Zylindern der beiden Zylinderbänke 11 und 12 sind Ventile zugeordnet. 5 zeigt eine Ansicht auf die Ventile einer Zylinderbank 11 bzw. 12 der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine im Bereich sämtlicher Zylinder der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12, wobei gemäß 5 die beiden äußeren, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitenden Hochdruckzylinder 14, 15 bzw. 17, 18 jeweils zwei Einlassventile 20 für Kraftstoff und Verbrennungsluft bzw. ein Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemisch und jeweils ein Auslassventil 21 für Abgas umfassen. Dann, wenn die Hochdruckzylinder mit Kraftstoffdirekteinspritzung arbeiten, sind separate Einspritzventile für Kraftstoff bzw. Brennstoff vorhanden. Der mittlere, ohne eigene Brennstoffzufuhr im Zweittaktverfahren arbeitende Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 umfasst zwei Einlassventile 22 für Abgas sowie zwei Auslassventile 23 für Abgas. Wie bereits erwähnt, wird der Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 jeder Zylinderbank 11 bzw. 12 von den Hochdruckzylindern 14, 15 bzw. 17, 18 der jeweiligen Zylinderbank 11, 12 wechselweise mit Abgas befüllt.The cylinders of the two cylinder banks 11 and 12 valves are assigned. 5 shows a view of the valves of a cylinder bank 11 respectively. 12 the internal combustion engine according to the invention in the range of all cylinders of the respective cylinder bank 11 respectively. 12 , wherein according to 5 the two outer, working with fuel supply in the four-stroke high-pressure cylinder 14 . 15 respectively. 17 . 18 two intake valves each 20 for fuel and combustion air or a fuel-combustion air mixture and in each case an exhaust valve 21 for exhaust gas. Then, when the high pressure cylinders are operating with direct fuel injection, separate fuel injectors are present. The middle, working without own fuel supply in the two-stroke process low-pressure cylinder 16 respectively. 19 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 includes two inlet valves 22 for exhaust gas and two exhaust valves 23 for exhaust. As already mentioned, the low-pressure cylinder 16 respectively. 19 each cylinder bank 11 respectively. 12 from the high pressure cylinders 14 . 15 respectively. 17 . 18 the respective cylinder bank 11 . 12 alternately filled with exhaust gas.

In 5 ist durch Pfeile 24 die Kraftstoff- und Verbrennungsluftzufuhr bzw. die Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemischzufuhr zu den jeweiligen äußeren Hochdruckzylindern der Zylinderbänke gezeigt. Pfeile 25 visualisieren das Überströmen von Abgas aus den äußeren Hochdruckzylindern 14, 15 bzw. 17, 18 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 in jeweiligen Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 derselben. Pfeile 26 verdeutlichen das Ableiten von Abgas aus dem jeweiligen Niederdruckzylinder 16, 19 der jeweiligen Zylinderbank 11, 12.In 5 is by arrows 24 the fuel and combustion air supply and the fuel combustion air mixture supply to the respective outer high-pressure cylinders of the cylinder banks shown. arrows 25 visualize the overflow of exhaust gas from the outer high-pressure cylinders 14 . 15 respectively. 17 . 18 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 in respective low-pressure cylinder 16 respectively. 19 the same. arrows 26 illustrate the discharge of exhaust gas from the respective low pressure cylinder 16 . 19 the respective cylinder bank 11 . 12 ,

Die oben erwähnten Ventile 20, 21, 22 und 23 der Zylinder der Zylinderbänke 11 und 12 sind über Nockenwellen 27 und 28 ansteuerbar, nämlich über sogenannte Einlass-Nockenwellen 27 und sogenannte Auslass-Nockenwelle 28. Die Einlassventile 20 der Hochdruckzylinder 14, 15 bzw. 17, 18 sowie die Einlassventile 22 der Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 werden dabei über die jeweilige Einlass-Nockenwelle 27 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 angesteuert, wohingegen die Auslassventile 21 der Hochdruckzylinder 14, 15 bzw. 17, 19 sowie die Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16 bzw. 19 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 von der jeweiligen Auslass-Nockenwelle 28 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 angesteuert werden.The above-mentioned valves 20 . 21 . 22 and 23 the cylinder of the cylinder banks 11 and 12 are about camshafts 27 and 28 controllable, namely via so-called intake camshafts 27 and so-called exhaust camshaft 28 , The intake valves 20 the high pressure cylinder 14 . 15 respectively. 17 . 18 as well as the inlet valves 22 the low-pressure cylinder 16 respectively. 19 are doing over the respective intake camshaft 27 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 driven, whereas the exhaust valves 21 the high pressure cylinder 14 . 15 respectively. 17 . 19 and the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 respectively. 19 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 from the respective exhaust camshaft 28 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 be controlled.

Wie bereits ausgeführt, arbeiten die Hochdruckzylinder 14, 15 bzw. 17, 18 der beiden Zylinderbänke 11 und 12 in Viertaktverfahren, wohingegen die Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 der Zylinderbänke 11, 12 im Zweitaktverfahren arbeiten. Dabei werden die Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 von den jeweiligen Hochdruckzylindern 14, 15 bzw. 17, 18 wechselweise mit Abgas befüllt, wodurch für die Auslassventile 23 der Niederdruckzylinder 16, 19 der Zylinderbänke 11, 12 eine unterschiedliche zeitliche Ansteuerung erforderlich ist wie für die übrigen Ventile der Zylinder der Zylinderbänke.As already stated, the high-pressure cylinders work 14 . 15 respectively. 17 . 18 the two cylinder banks 11 and 12 in four-stroke process, whereas the low-pressure cylinder 16 respectively. 19 the cylinder banks 11 . 12 work in two-stroke process. Here are the low pressure cylinder 16 respectively. 19 from the respective high-pressure cylinders 14 . 15 respectively. 17 . 18 alternately filled with exhaust, creating exhaust valves 23 the low-pressure cylinder 16 . 19 the cylinder banks 11 . 12 a different timing is required as for the other valves of the cylinders of the cylinder banks.

Daher sind gemäß 2 zur Ansteuerung der Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16 bzw. 19 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 auf der Auslass-Nockenwelle 28 der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 als Doppelnocken 29 ausgebildete Nocken positioniert, wohingegen die Nocken zur Ansteuerung der übrigen Ventile 20, 21 und 22 der Zylinder der jeweiligen Zylinderbank 11 bzw. 12 als Einfachnocken 30 ausgeführt sind.Therefore, according to 2 for controlling the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 respectively. 19 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 on the exhaust camshaft 28 the respective cylinder bank 11 respectively. 12 as double cams 29 trained cam positioned, whereas the cams for controlling the other valves 20 . 21 and 22 the cylinder of the respective cylinder bank 11 respectively. 12 as a single cam 30 are executed.

Zur Gewährleistung des Überströmens des Abgases von den Hochdruckzylindern 14, 15 bzw. 17, 18 der Zylinderbänke 11, 12 in den Niederdruckzylinder 16, 19 der jeweiligen Zylinderbank sind Überströmkanäle vorhanden, wobei 2 einen derartigen Überströmkanal 31 zeigt.To ensure the overflow of the exhaust gas from the high-pressure cylinders 14 . 15 respectively. 17 . 18 the cylinder banks 11 . 12 in the low pressure cylinder 16 . 19 the respective cylinder bank overflow channels are present, wherein 2 such a transfer channel 31 shows.

Die Brennkraftmaschine 10 weist die Kurbelwelle 13 auf, wobei über die Kurbelwelle 13 die Nockenwellen 27, 28 der Zylinderbänke 11, 12 antreibbar sind. Hubkolben 33 der Zylinder 14 bis 19 der beiden Zylinderbänke 11 und 12 sind mit der Kurbelwelle 13 über Pleuel 32 gekoppelt (siehe 3 und 4), wobei die Pleuel 32 der Hubkolben 33 an sogenannten Hubzapfen der Kurbelwelle 13 angreifen.The internal combustion engine 10 points the crankshaft 13 on, being over the crankshaft 13 the camshafts 27 . 28 the cylinder banks 11 . 12 are drivable. reciprocating 33 the cylinder 14 to 19 the two cylinder banks 11 and 12 are with the crankshaft 13 over connecting rod 32 coupled (see 3 and 4 ), the connecting rods 32 the reciprocating piston 33 at so-called crankpin of the crankshaft 13 attack.

Wie bereits ausgeführt, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel die Zylinderbänke 11 und 12 der Brennkraftmaschine 10 unter Gewährleistung einer V-Bauweise zueinander positioniert, nämlich gemäß 4 derart, dass die Hochdruckzylinder 14 und 15 der ersten Zylinderbank 11 und die Hochdruckzylinder 17 und 18 der zweiten Zylinderbank 12 in Drehrichtung 34 der Kurbelwelle 13 gesehen einen definierten Zylinderbankversatzwinkel β einschließen.As already stated, in the exemplary embodiment shown, the cylinder banks 11 and 12 the internal combustion engine 10 while ensuring a V-construction positioned to each other, namely according to 4 such that the high pressure cylinder 14 and 15 the first cylinder bank 11 and the high-pressure cylinders 17 and 18 the second cylinder bank 12 in the direction of rotation 34 the crankshaft 13 seen include a defined cylinder bank offset angle β.

Dieser Zylinderbankversatzwinkel β beträgt gemäß 4 beispielsweise 120°. Der definierte Zylinderbankversatzwinkel β kann jedoch auch 90° oder 180° betragen. Ferner sind auch andere Zylinderbankversatzwinkel β denkbar.This cylinder bank offset angle β is in accordance with 4 for example 120 °. However, the defined cylinder bank offset angle β can also be 90 ° or 180 °. Furthermore, other cylinder bank offset angle β are conceivable.

Wie 4 weiterhin entnommen werden kann, ist der Niederdruckzylinder 16 der ersten Zylinderbank 11 gegenüber den Hochdruckzylindern 14 und 15 derselben um einen ersten definierten Zylinderversatzoffsetwinkel βOF11 versetzt. Der Niederdruckzylinder 19 der zweiten Zylinderbank 12 ist gegenüber den Hochdruckzylindern 17, 18 derselben um einen zweiten definierten Zylinderversatzoffsetwinkel βOF12 versetzt.As 4 can still be found, is the low-pressure cylinder 16 the first cylinder bank 11 opposite the high pressure cylinders 14 and 15 the same offset by a first defined Zylinderversatzoffseldinkel β OF11 . The low pressure cylinder 19 the second cylinder bank 12 is opposite the high pressure cylinders 17 . 18 the same offset by a second defined cylinder offset offset angle β OF12 .

Dabei sind gemäß 4 diese Zylinderversatzoffsetwinkel βOF11 und βOF12 vorzugsweise betragsmäßig gleich groß, dieselben weisen jedoch unterschiedliche Vorzeichen auf. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Beträge der beiden Zylinderversatzoffsetwinkel βOF11 und βOF12 voneinander unterscheiden.Here are according to 4 these cylinder offset offset angles β OF11 and β OF12 are preferably equal in magnitude, but have different signs. However, it is also possible that the amounts of the two cylinder offset offset angles β OF11 and β OF12 are different from each other.

In 4 ist der Niederdruckzylinder 16 der Zylinderbank 11 gegenüber den Hochdruckzylindern 14 und 15 derselben in Drehrichtung 34 der Kurbelwelle 13 um den Zylinderversatzoffsetwinkel βOF11 versetzt, wohingegen der Niederdruckzylinder 19 der Zylinderbank 12 gegenüber den Hochdruckzylindern 17, 18 derselben entgegengesetzt zur Drehrichtung 34 der Kurbelwelle 13 um den Zylinderversatzoffsetwinkel βOF12 versetzt ist. Die Zylinderversatzoffsetwinkel βOF11 und βOF12 verfügen über einen Betrag zwischen 1° und 10°.In 4 is the low-pressure cylinder 16 the cylinder bank 11 opposite the high pressure cylinders 14 and 15 the same in the direction of rotation 34 the crankshaft 13 offset by the cylinder offset offset angle β OF11 , whereas the low pressure cylinder 19 the cylinder bank 12 opposite the high pressure cylinders 17 . 18 the same opposite to the direction of rotation 34 the crankshaft 13 offset by the cylinder offset offset angle β OF12 . The cylinder offset offset angles β OF11 and β OF12 have an amount between 1 ° and 10 °.

Durch den obigen Versatz der Niederdruckzylinder 16 und 19 gegenüber den Hochdruckzylindern 14, 15 und 17, 18 der Zylinderbänke 11 und 12 können Überströmkanäle 31 mit relativ kleinen Volumina bereitgestellt werden. Ein kleines Volumen in einem Überströmkanal 31 minimiert Verluste bei der Entspannung des über den jeweiligen Überströmkanal 31 zu überführenden Abgases. Dies hat positive Auswirkungen auf den mit der Brennkraftmaschine realisierbaren Wirkungsgrad.By the above offset the low pressure cylinder 16 and 19 opposite the high pressure cylinders 14 . 15 and 17 . 18 the cylinder banks 11 and 12 can overflow channels 31 be provided with relatively small volumes. A small volume in a transfer channel 31 minimizes losses in the relaxation of over the respective overflow 31 to be transferred exhaust gas. This has a positive effect on the achievable with the internal combustion engine efficiency.

Die Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 der Zylinderbänke 11 und 12 werden in einer definierten Zündfolge mit einem definierten Zündabstand betrieben, wobei der Zündabstand vom Zylinderbankversatzwinkel β abhängig ist.The high pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 the cylinder banks 11 and 12 are operated in a defined firing order with a defined firing interval, the firing interval is dependent on the cylinder bank offset angle β.

Vorzugsweise werden die Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 der Zylinderbänke 11 und 12 mit einer definierten Zündfolge derart betrieben, dass zuerst Kraftstoff bzw. ein Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemisch in einem ersten Hochdruckzylinder 14 einer ersten Zylinderbank 11, anschließend in einem diesem ersten Hochdruckzylinder 11 in Umfangsrichtung der Kurbelwelle 13 gesehen gegenüberliegenden, ersten Hochdruckzylinder 17 einer zweiten Zylinderbank 12, anschließend in einem zweiten Hochdruckzylinder 15 der ersten Zylinderbank 11, und anschließend in einem diesem zweiten Hochdruckzylinder 15 der ersten Zylinderbank 11 in Umfangsrichtung der Kurbelwelle 13 gesehen gegenüberliegenden, zweiten Hochdruckzylinder 18 der zweiten Zylinderbank 12 gezündet wird.Preferably, the high pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 the cylinder banks 11 and 12 operated with a defined ignition sequence such that first fuel or a fuel-combustion air mixture in a first high-pressure cylinder 14 a first cylinder bank 11 , then in a first high-pressure cylinder 11 in the circumferential direction of the crankshaft 13 seen opposite, first high pressure cylinder 17 a second cylinder bank 12 , then in a second High pressure cylinder 15 the first cylinder bank 11 , and then in a second high-pressure cylinder 15 the first cylinder bank 11 in the circumferential direction of the crankshaft 13 seen opposite, second high pressure cylinder 18 the second cylinder bank 12 is ignited.

Die Zündfolge der Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 der Zylinderbänke 11 und 12 der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine lautet demnach: Zylinder 14-Zylinder 17-Zylinder 15-Zylinder 18 bzw. 14-17-15-18.The firing order of the high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 the cylinder banks 11 and 12 the internal combustion engine according to the invention is therefore: cylinder 14 -Cylinder 17 -Cylinder 15 -Cylinder 18 respectively. 14 - 17 - 15 - 18 ,

In die obige Zündfolge der Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 der Zylinderbänke 11 und 12 sind Befüllungen der Niederdruckzylinder 16, 19 der Zylinderbänke 11, 12 eingeschoben, nämlich derart, dass nach jeder Zündung in einem Hochdruckzylinder 14, 15, 17, 18 einer Zylinderbank 11, 12 und vor der sich unmittelbar anschließenden Zündung in einem Hochdruckzylinder 14, 15, 17, 18 der jeweils anderen Zylinderbank 11, 12 Abgas aus dem Hochdruckzylinder, in welchem die Verbrennung abgeschlossen ist, in den Niederdruckzylinder der jeweiligen Zylinderbank 11, 12 überführt wird. So wird dann, wenn im Hochdruckzylinder 14 der Zylinderbank 11 die Verbrennung abgeschlossen ist und bevor die Zündung im Hochdruckzylinder 17 der Zylinderbank 12 erfolgt, Abgas aus dem Hochdruckzylinder 14 der Zylinderbank 11 in den Niederdruckzylinder 16 der Zylinderbank 11 überführt. Ebenso wird nach einer Zündung im Hochdruckzylinder 17 der Zylinderbank 12 und vor der nachfolgenden Zündung im Hochdruckzylinder 15 der Zylinderbank 11 Abgas vom Hochdruckzylinder 17 der Zylinderbank 12 in den Niederdruckzylinder 19 der Zylinderbank 12 überführt. Die um die Befüllungen der Niederdruckzylinder 16 und 19 erweiterte Zündfolge der Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 lautet demnach: 14-16-17-19-15-16-18-19.In the above firing order of the high pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 the cylinder banks 11 and 12 are fillings of low pressure cylinders 16 . 19 the cylinder banks 11 . 12 inserted, namely such that after each ignition in a high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 . 18 a cylinder bank 11 . 12 and before the immediately subsequent ignition in a high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 . 18 the other cylinder bank 11 . 12 Exhaust gas from the high pressure cylinder, in which the combustion is completed, in the low pressure cylinder of the respective cylinder bank 11 . 12 is transferred. So then, when in the high-pressure cylinder 14 the cylinder bank 11 the combustion is complete and before the ignition in the high-pressure cylinder 17 the cylinder bank 12 takes place, exhaust gas from the high-pressure cylinder 14 the cylinder bank 11 in the low pressure cylinder 16 the cylinder bank 11 transferred. Likewise, after ignition in the high-pressure cylinder 17 the cylinder bank 12 and before the subsequent ignition in the high-pressure cylinder 15 the cylinder bank 11 Exhaust from the high-pressure cylinder 17 the cylinder bank 12 in the low pressure cylinder 19 the cylinder bank 12 transferred. The order of the filling of the low-pressure cylinder 16 and 19 extended firing order of the high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 is therefore: 14 - 16 - 17 - 19 - 15 - 16 - 18 - 19 ,

Der Zündabstand zwischen den Hochdruckzylindern 14, 15, 17 und 18 der Zylinderbänke 11 und 12 in der obigen Zündfolge ist vom Zylinderbankversatzwinkel β, den die Hochdruckzylinder 14 und 15 der ersten Zylinderbank 11 und die Hochdruckzylinder 17 und 18 der zweiten Zylinderbank 12 in Drehrichtung bzw. Umfangsrichtung der Kurbelwelle 13 gesehen einschließen, abhängig.The firing interval between the high pressure cylinders 14 . 15 . 17 and 18 the cylinder banks 11 and 12 in the above firing order, the cylinder bank offset angle β is the high pressure cylinder 14 and 15 the first cylinder bank 11 and the high-pressure cylinders 17 and 18 the second cylinder bank 12 in the direction of rotation or circumferential direction of the crankshaft 13 include, depending.

Dann, wenn der Zylinderbankversatzwinkel β 120° beträgt, beträgt der Zündabstand der Zündfolge 14-17-15-18 der Hochdruckzylinder 120°-240°-120°-240°. Die Beaufschlagung der Niederdruckzylinder 16, 19 mit Abgas der Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 erfolgt dann bei 90° oder 120°. Dann, wenn der Zylinderbankversatzwinkel β 90° beträgt, beträgt der Zündabstand der Zündfolge 14-17-15-18 der Hochdruckzylinder 90°-270°-90°-270°, wobei die Beaufschlagung der Niederdruckzylinder 16, 19 mit Abgas wiederum bei 90° oder 120° erfolgt. Dann, wenn der Zylinderbankversatzwinkel β 180° beträgt, beträgt der Zündabstand der Zündfolge 14-17-15-18 der Hochdruckzylinder 180°-180°-180°-180°, die Beaufschlagung der Niederdruckzylinder 16, 19 mit Abgas der Hochdruckzylinder erfolgt dann vorzugsweise bei 90°.Then, when the cylinder bank offset angle β is 120 °, the firing interval is the firing order 14 - 17 - 15 - 18 the high-pressure cylinder 120 ° -240 ° -120 ° -240 °. The admission of the low-pressure cylinder 16 . 19 with exhaust gas of the high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 then takes place at 90 ° or 120 °. Then, when the cylinder bank offset angle β is 90 °, the firing interval is the firing order 14 - 17 - 15 - 18 the high-pressure cylinder 90 ° -270 ° -90 ° -270 °, wherein the application of the low-pressure cylinder 16 . 19 with exhaust again at 90 ° or 120 °. Then, when the cylinder bank offset angle β is 180 °, the firing interval is the firing order 14 - 17 - 15 - 18 the high pressure cylinder 180 ° -180 ° -180 ° -180 °, the application of the low pressure cylinder 16 . 19 with exhaust gas of the high pressure cylinder is then preferably at 90 °.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung sind bzw. werden die Auslassventile 23 jedes Niederdruckzylinders 16, 19 der Zylinderbänke 11, 12 geschlossen bevor der jeweilige Niederdruckzylinder 16, 19 der jeweiligen Zylinderbank 11, 12 seinen oberen Totpunkt erreicht. Hierdurch können Expansionsverluste des Abgases beim Überströmen von einem Hochdruckzylinder 14, 15, 17, 18 der jeweiligen Zylinderbank 11, 12 in den Niederdruckzylinder 16, 19 der jeweiligen Zylinderbank 11, 12 minimiert bzw. eliminiert werden, wodurch der Wirkungsgrad einer solchen Brennkraftmaschine weiter gesteigert werden kann.For the purposes of the present invention, the exhaust valves are or will be 23 every low-pressure cylinder 16 . 19 the cylinder banks 11 . 12 closed before the respective low-pressure cylinder 16 . 19 the respective cylinder bank 11 . 12 reached its top dead center. As a result, expansion losses of the exhaust gas when flowing over from a high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 . 18 the respective cylinder bank 11 . 12 in the low pressure cylinder 16 . 19 the respective cylinder bank 11 . 12 can be minimized or eliminated, whereby the efficiency of such an internal combustion engine can be further increased.

In 6 ist dieser erfindungsgemäße Aspekt für den Niederdruckzylinder 16 der Zylinderbank 11 der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine gezeigt. So sind in 6 für die Zylinderbank 11 über dem Kurbelwellenwinkel Öffnungspositionen der Ventile der Zylinder 14, 15 und 16 der Zylinderbank 11 gezeigt, nämlich mit dem Verlauf A14 die Öffnungsposition des Auslassventils 21 des Hochdruckzylinders 14, mit dem Verlauf E14 die Öffnungsposition der Einlassventile 20 des Hochdruckzylinders 14, mit dem Kurvenverlauf E15 die Öffnungsposition der Einlassventile 20 des Hochdruckzylinders 15, mit dem Kurvenverlauf A15 die Öffnungsposition des Auslassventils 21 des Hochdruckzylinders 15, mit dem Kurvenverlauf A16 die Öffnungsposition der Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16, mit dem Kurvenverlauf E16/14 die Öffnungsposition des Einlassventils 22 des Niederdruckzylinders 16, welches mit dem Auslassventil 21 des Hochdruckzylinders 14 zusammenwirkt, und mit dem Kurvenverlauf E16/15 die Öffnungsposition des Einlassventils 22 des Niederdruckzylinders 16, welches mit dem Auslassventil 21 des Hochdruckzylinders 15 zusammenwirkt.In 6 is this aspect of the invention for the low pressure cylinder 16 the cylinder bank 11 the internal combustion engine according to the invention shown. So are in 6 for the cylinder bank 11 above the crankshaft angle opening positions of the valves of the cylinder 14 . 15 and 16 the cylinder bank 11 shown, namely with the course A 14, the opening position of the exhaust valve 21 of the high-pressure cylinder 14 , With the course E 14, the opening position of the intake valves 20 of the high-pressure cylinder 14 , with the curve E 15, the opening position of the intake valves 20 of the high-pressure cylinder 15 , with the curve A 15, the opening position of the exhaust valve 21 of the high-pressure cylinder 15 , with the curve A 16, the opening position of the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 , with the curve E 16/14 the opening position of the inlet valve 22 of the low-pressure cylinder 16 , which with the exhaust valve 21 of the high-pressure cylinder 14 interacts with the curve E 16/15 the opening position of the inlet valve 22 of the low-pressure cylinder 16 , which with the exhaust valve 21 of the high-pressure cylinder 15 interacts.

So kann 6 entnommen werden, dass gemäß dem Kurvenverlauf A16 die Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16 so geschlossen werden, dass bei den Kurbelwellenwinkeln γ1 und γ2 die Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16 der Zylinderbank 11 vollständig geschlossen sind, wobei diese Kurbelwellenwinkel γ1 und γ2 vor dem oberen Totpunkt OT16 des Niederdruckzylinders 16 liegen.So can 6 be taken that according to the curve A 16, the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 be closed so that at the crankshaft angles γ 1 and γ 2, the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 the cylinder bank 11 are completely closed, these crankshaft angles γ 1 and γ 2 before top dead center OT 16 of the low-pressure cylinder 16 lie.

Für den Niederdruckzylinder 19 der Zylinderbank 12 gelten analoge Verhältnisse.For the low pressure cylinder 19 the cylinder bank 12 analogous conditions apply.

Vorzugsweise sind die Auslasszylinder 23 des Niederdruckzylinders der jeweiligen Zylinderbank spätestens in einem Kurbelwellenwinkel vollständig geschlossen, der 5° bis 25° vor dem Erreichen des oberen Totpunkt des jeweiligen Niederdruckzylinders liegt. Besonders bevorzugt ist eine Variante der Erfindung, in welcher die Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders bereits 10° bis 20° vor dem Erreichen des oberen Totpunkts des jeweiligen Niederdruckzylinders 16, 19 vollständig geschlossen sind.Preferably, the outlet cylinders 23 the low-pressure cylinder of the respective cylinder bank at the latest in a crankshaft angle completely closed, which is 5 ° to 25 ° before reaching the top dead center of the respective low-pressure cylinder. Particularly preferred is a variant of the invention, in which the exhaust valves 23 the low-pressure cylinder already 10 ° to 20 ° before reaching the top dead center of the respective low-pressure cylinder 16 . 19 are completely closed.

6 kann weiterhin entnommen werden, dass nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung während des geöffneten Zustands der Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16 für die Öffnung der Ventile der Hochdruckzylinder 14 und 15 der jeweiligen Zylinderbank 11 eine Überschneidung vorliegt. So kann 6 entnommen werden, dass gemäß dem Kurvenverlauf A14 das Auslassventil 21 des Hochdruckzylinders 14 noch geöffnet ist, während bereits gemäß dem Kurvenverlauf E14 die Einlassventile 20 des Hochdruckzylinders 14 bereits geöffnet sind, wobei sich diese Überschneidung dann ereignet, wenn gemäß dem Kurvenverlauf A16 die Auslassventile 23 des Niederdruckzylinders 16 geöffnet sind, und zwar derart, dass diese Überschneidung, die in 6 im Bereich durch X11 gekennzeichnet ist, im Bereich des oberen Totpunkts OT14 des Hochdruckzylinders 14 liegt. Für den anderen Hochdruckzylinder 15 der Zylinderbank 11 liegt gemäß 6 diese Überschneidung Y11 ebenfalls bei geöffneten Auslassventilen 23 des Niederdruckzylinders 16 vor, und zwar im Bereich des oberen Totpunkts OT15 des Hochdruckzylinders 15. 6 can be further taken that, according to an advantageous embodiment of the invention during the open state of the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 for opening the valves of the high-pressure cylinder 14 and 15 the respective cylinder bank 11 there is an overlap. So can 6 be taken that according to the curve A 14, the exhaust valve 21 of the high-pressure cylinder 14 is still open while already according to the curve E 14, the intake valves 20 of the high-pressure cylinder 14 are already open, this overlap then occurs when according to the curve A 16, the exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 are open, in such a way that this overlap, the in 6 in the range indicated by X 11 , in the region of top dead center OT 14 of the high-pressure cylinder 14 lies. For the other high-pressure cylinder 15 the cylinder bank 11 is according to 6 this overlap Y 11 also with open exhaust valves 23 of the low-pressure cylinder 16 before, in the area of top dead center OT 15 of the high-pressure cylinder 15 ,

In 7 sind über dem Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle 13 für beide Zylinderbänke 11 und 12 Öffnungspositionen der Ventile der jeweiligen Zylinder 14, 15, 16, 18 und 19 eingetragen, nämlich gemäß dem Kurvenverläufen E14, E15, E17 und E18 die Öffnungspositionen der Einlassventile 20 der Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 der Zylinderbänke 11 und 12, gemäß den Kurvenverläufen A14, A15, A17 und A18 die Öffnungspositionen der Auslassventile 21 der Hochdruckzylinder 14, 15, 17, 18 der Zylinderbänke 11 und 12, gemäß den Kurvenverläufen A16 und A19 die Öffnungsstellung der Auslassventile 23 der Niederdruckzylinder 16 und 19 der Zylinderbänke 11 und 12 und gemäß den Kurvenverläufen E16/14, E16/15, E19/17 und E19/18 die Öffnungsposition der Einlassventile 22 der Niederdruckzylinder 16, 19, und zwar der Einlassventile 22, die mit dem jeweiligen Auslassventil 21 des jeweiligen Hochdruckzylinders 14, 15, 17 und 18 beim Überströmen des Abgases in den jeweiligen Niederdruckzylinder 16 bzw. 19 zusammenwirken.In 7 are above the crankshaft angle of the crankshaft 13 for both cylinder banks 11 and 12 Opening positions of the valves of the respective cylinder 14 . 15 . 16 . 18 and 19 registered, namely according to the curves E 14 , E 15 , E 17 and E 18, the opening positions of the intake valves 20 the high pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 the cylinder banks 11 and 12 , According to the curves A 14 , A 15 , A 17 and A 18, the opening positions of the exhaust valves 21 the high pressure cylinder 14 . 15 . 17 . 18 the cylinder banks 11 and 12 , According to the curves A 16 and A 19, the opening position of the exhaust valves 23 the low-pressure cylinder 16 and 19 the cylinder banks 11 and 12 and according to the curves E 16/14 , E 16/15 , E 19/17 and E 19/18, the opening position of the intake valves 22 the low-pressure cylinder 16 . 19 , namely the inlet valves 22 connected to the respective outlet valve 21 of the respective high-pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 when overflowing the exhaust gas in the respective low pressure cylinder 16 respectively. 19 interact.

So kann 7 die oben erwähnte Überschneidung in der Öffnung der Ventile der Hochdruckzylinder 14, 15, 17 und 18 der beiden Zylinderbänke 11 und 12 während des geöffneten Zustands der Auslassventile des jeweiligen Niederdruckzylinders 16, 19 durch die Bereiche X11, Y11, X12 und Y12 entnommen werden.So can 7 the above-mentioned overlap in the opening of the valves of the high pressure cylinder 14 . 15 . 17 and 18 the two cylinder banks 11 and 12 during the open state of the exhaust valves of the respective low-pressure cylinder 16 . 19 through the areas X 11 , Y 11 , X 12 and Y 12 are removed.

Die erfindungsgemäßen Details sind auch bei einer Brennkraftmaschine mit einer einzigen Zylinderbank oder mehr als zwei Zylinderbänken einsetzbar.The details according to the invention can also be used in an internal combustion engine having a single cylinder bank or more than two cylinder banks.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1111
Zylinderbankcylinder bank
1212
Zylinderbankcylinder bank
1313
Kurbelwellecrankshaft
1414
HochdruckzylinderHigh pressure cylinder
1515
HochdruckzylinderHigh pressure cylinder
1616
NiederdruckzylinderLow-pressure cylinder
1717
HochdruckzylinderHigh pressure cylinder
1818
HochdruckzylinderHigh pressure cylinder
1919
NiederdruckzylinderLow-pressure cylinder
2020
Einlassventilintake valve
2121
Auslassventiloutlet valve
2222
Einlassventilintake valve
2323
Auslassventiloutlet valve
2424
Kraftstoff- und VerbrennungsluftzufuhrFuel and combustion air supply
2525
AbgasüberströmenExhaust gas flow over
2626
Abgasabfuhrexhaust removal
2727
Einlassnockenwelleintake camshaft
2828
Auslassnockenwelleexhaust
2929
Doppelnockendouble cams
3030
Einfachnockensimply cams
3131
Überströmkanaloverflow
3232
Pleuelpleuel
3333
Hubkolbenreciprocating

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1961943 A1 [0002] EP 1961943 A1 [0002]
  • US 2009/0223482 A1 [0003] US 2009/0223482 A1 [0003]
  • DE 3121301 A1 [0004] DE 3121301 A1 [0004]

Claims (9)

Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Zylinderbank, wobei die oder jede Zylinderbank zwei äußere, mit Brennstoffzufuhr im Viertaktverfahren arbeitende Hochdruckzylinder und einen mittleren, ohne Brennstoffzufuhr im Zweitaktverfahren arbeitenden, wechselweise von den Hochdruckzylindern der jeweiligen Zylinderbank mit Abgas befüllten Niederdruckzylinder aufweist, wobei Hubkolben der Zylinder der oder jeder Zylinderbank über Pleuel mit Hubzapfen einer Kurbelwelle gekoppelt sind, und wobei Ventile, nämlich Einlassventile und Auslassventile, der Zylinder der oder jeder Zylinderbank über Nockenwellen ansteuerbar sind, die von der Kurbelwelle aus antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile (23) des Niederdruckzylinders (16, 19) der oder jeder Zylinderbank (11, 12) geschlossen sind bevor der Niederdruckzylinder (16, 19) der jeweiligen Zylinderbank (11, 12) seinen oberen Totpunkt erreicht.Internal combustion engine, having at least one cylinder bank, wherein the or each cylinder bank has two outer, working with fuel supply in the four-stroke high-pressure cylinder and a middle, operating without fuel supply in two-stroke alternately filled from the high pressure cylinders of the respective cylinder bank with exhaust low pressure cylinder, wherein the piston of the cylinder or the each cylinder bank are coupled via connecting rods with crankpin crankshaft, and wherein valves, namely intake valves and exhaust valves, the cylinder of the or each cylinder bank are controlled via camshafts which are drivable from the crankshaft, characterized in that the exhaust valves ( 23 ) of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) of the or each cylinder bank ( 11 . 12 ) are closed before the low pressure cylinder ( 16 . 19 ) of the respective cylinder bank ( 11 . 12 ) reaches its top dead center. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile (23) des Niederdruckzylinders (16, 19) der oder jeder Zylinderbank (11, 12) spätestens in einem Kurbelwellenwinkel von 5° bis 25° vor dem Erreichen des oberen Totpunkts des Niederdruckzylinders (16, 19) vollständig geschlossen sind.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the exhaust valves ( 23 ) of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) of the or each cylinder bank ( 11 . 12 ) at the latest in a crankshaft angle of 5 ° to 25 ° before reaching the top dead center of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) are completely closed. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile (23) des Niederdruckzylinders (16, 19) der oder jeder Zylinderbank (11, 12) spätestens in einem Kurbelwellenwinkel von 10° bis 20° vor dem Erreichen des oberen Totpunkts des Niederdruckzylinders (16, 19) vollständig geschlossen sind.Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the exhaust valves ( 23 ) of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) of the or each cylinder bank ( 11 . 12 ) at the latest in a crankshaft angle of 10 ° to 20 ° before reaching the top dead center of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) are completely closed. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des geöffneten Zustands der Auslassventile (23) des Niederdruckzylinders (16, 19) der oder jeder Zylinderbank (11, 12) für die Öffnung der Ventile (20, 21) eines Hochdruckzylinders der jeweiligen Zylinderbank eine Überschneidung vorliegt.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that during the open state of the exhaust valves ( 23 ) of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) of the or each cylinder bank ( 11 . 12 ) for the opening of the valves ( 20 . 21 ) of a high-pressure cylinder of the respective cylinder bank is an overlap. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überschneidung in der Öffnung der Ventile (20, 21) des Hochdruckzylinders der Zylinderbank (11, 12) im Bereich des oberen Totpunkts des jeweiligen Hochdruckzylinders vorliegt.Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the overlap in the opening of the valves ( 20 . 21 ) of the high-pressure cylinder of the cylinder bank ( 11 . 12 ) is present in the region of top dead center of the respective high-pressure cylinder. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe zwei Zylinderbänke umfasst, wobei die Hochdruckzylinder (14, 15, 17, 18) der Zylinderbänke (11, 12) mit einer definierten Zündfolge derart betrieben werden, dass zuerst Kraftstoff bzw. ein Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemisch in einem ersten Hochdruckzylinder (14) einer ersten Zylinderbank (11), anschließend in einem diesem ersten Hochdruckzylinder (14) der ersten Zylinderbank (11) in Drehrichtung bzw. Umfangsrichtung der Kurbelwelle (13) gegenüberliegenden, ersten Hochdruckzylinder (17) einer zweiten Zylinderbank (12), anschließend in einem zweiten Hochdruckzylinder (15) der ersten Zylinderbank (11) und anschließend in einem diesem zweiten Hochdruckzylinder (15) der ersten Zylinderbank (11) in Drehrichtung bzw. Umfangsrichtung der Kurbelwelle (13) gegenüberliegenden, zweiten Hochdruckzylinder (18) der zweiten Zylinderbank (12) gezündet wird.Internal combustion engine according to one of Claims 1 to 5, characterized in that it comprises two cylinder banks, the high-pressure cylinders ( 14 . 15 . 17 . 18 ) of the cylinder banks ( 11 . 12 ) are operated with a defined ignition sequence such that first fuel or a fuel-combustion air mixture in a first high-pressure cylinder ( 14 ) a first cylinder bank ( 11 ), then in a first high pressure cylinder ( 14 ) of the first cylinder bank ( 11 ) in the direction of rotation or circumferential direction of the crankshaft ( 13 ) opposite, first high-pressure cylinder ( 17 ) a second cylinder bank ( 12 ), then in a second high pressure cylinder ( 15 ) of the first cylinder bank ( 11 ) and then in a second high pressure cylinder ( 15 ) of the first cylinder bank ( 11 ) in the direction of rotation or circumferential direction of the crankshaft ( 13 ) opposite, second high-pressure cylinder ( 18 ) of the second cylinder bank ( 12 ) is ignited. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die obige Zündfolge Befüllungen der Niederdruckzylinder (16, 19) der Zylinderbänke (11, 12) derart eingeschoben sind, dass nach jeder Zündung in einem Hochdruckzylinder einer Zylinderbank und vor der sich unmittelbar anschließenden Zündung in einem Hochdruckzylinder der jeweils anderen Zylinderbank Abgas aus dem Hockdruckzylinder, in welchem die Zündung abgeschlossen ist, in den Niederdruckzylinder der jeweiligen Zylinderbank überführt wird.Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that in the above ignition sequence fillings of the low-pressure cylinder ( 16 . 19 ) of the cylinder banks ( 11 . 12 ) are pushed in such a way that after each ignition in a high pressure cylinder of a cylinder bank and before the immediately subsequent ignition in a high pressure cylinder of the other cylinder bank exhaust gas from the high pressure cylinder, in which the ignition is completed, is transferred to the low pressure cylinder of the respective cylinder bank. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckzylinder (14, 15, 17, 18) der Zylinderbänke (11, 12) in der definierten Zündfolge mit einem definierten Zündabstand betrieben werden, der vom Zylinderbankversatzwinkel (β) abhängig ist.Internal combustion engine according to claim 6 or 7, characterized in that the high-pressure cylinder ( 14 . 15 . 17 . 18 ) of the cylinder banks ( 11 . 12 ) are operated in the defined firing order with a defined firing interval, which is dependent on the cylinder bank offset angle (β). Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile der Niederdruckzylinder so geschlossen werden, dass dieselben vollständig geschlossen sind bevor der jeweilige Niederdruckzylinder der jeweiligen Zylinderbank seinen oberen Totpunkt erreicht.Method for operating an internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the exhaust valves of the low pressure cylinders are closed so that they are completely closed before the respective low-pressure cylinder of the respective cylinder bank reaches its top dead center.
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