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WO2017102042A1 - Verfahren zum betreiben einer hubkolben-verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer hubkolben-verbrennungskraftmaschine Download PDF

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WO2017102042A1
WO2017102042A1 PCT/EP2016/001758 EP2016001758W WO2017102042A1 WO 2017102042 A1 WO2017102042 A1 WO 2017102042A1 EP 2016001758 W EP2016001758 W EP 2016001758W WO 2017102042 A1 WO2017102042 A1 WO 2017102042A1
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WO
WIPO (PCT)
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cylinder
time
exhaust valve
gas
valve
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2016/001758
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Oliver Wagner
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler 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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Priority to US16/063,628 priority patent/US11378020B2/en
Publication of WO2017102042A1 publication Critical patent/WO2017102042A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
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    • F02D13/0211—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing the change of valve timing is caused by the change in valve lift, i.e. both valve lift and timing are functionally related
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    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a reciprocating internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • Engine braking operation is the reciprocating internal combustion engine as a brake, that is used as an engine brake, for example, for braking a motor vehicle.
  • the reciprocating internal combustion engine is used in engine braking operation to keep a speed of the motor vehicle at least substantially constant or to avoid that the
  • the reciprocating internal combustion engine is used or operated as a decompression brake.
  • the reciprocating internal combustion engine is operated in the engine braking operation in the manner of a well-known from the general state of the art decompression brake.
  • at least one exhaust valve of at least one combustion chamber in the form of a cylinder of the reciprocating internal combustion engine is closed for the first time within a working cycle.
  • gas in the cylinder for example fresh air
  • the outlet valve is opened so that the air compressed by the piston is let out of the cylinder in particular abruptly.
  • Discharge energy at least largely unused discharged from the cylinder Discharge energy at least largely unused discharged from the cylinder.
  • the piston or the reciprocating internal combustion engine must spend work for compressing the gas in the cylinder, this work can not be used to move the piston from the top dead center to the bottom dead center due to the opening of the exhaust valve, the car can be braked ,
  • the first or first opening of the exhaust valve is followed by a second closing.
  • the exhaust valve is closed a second time after the first opening.
  • gas still in the cylinder can be recompressed by means of the piston.
  • the exhaust valve is opened a second time so that the compressed gas can be released from the cylinder a second time without utilizing compression energy stored in the gas to move the piston from its top dead center to its bottom dead center could.
  • This at least two times opening and two times closing is performed within a working cycle and serves to discharge by means of the piston of the cylinder in the cylinder compressed gas from the cylinder.
  • the piston is pivotally coupled via a connecting rod with a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine.
  • the piston is translationally movable in the cylinder relative to the cylinder, with the piston moving from its bottom dead center to its top dead center.
  • the translational movements of the piston are converted into a rotational movement of the crankshaft, so that this crankshaft rotates about an axis of rotation.
  • a "work cycle” is exactly two complete revolutions of the crankshaft, which means that a working cycle of the crankshaft comprises exactly 720 degrees of crankshaft, and within this 720 degrees crank angle [° CA] the piston moves twice in its top dead center and twice in its bottom dead center.
  • a two-stroke engine is understood as a "working cycle” exactly one revolution of the crankshaft, ie 360 degrees crank angle [° CA].
  • the engine braking operation differs in particular by a
  • Engine braking operation is operated without fuel injection, in which the reciprocating internal combustion engine is driven by wheels of the motor vehicle.
  • Normal operation a fired operation in which not only air, but also fuel is introduced into the cylinder. This results in normal operation, a fuel-air mixture, which is ignited and thereby burned.
  • Gas exchange valve operating device in particular for an internal combustion engine, with at least one firing camshaft, in particular an exhaust camshaft, which is phase adjustable by means of a firing camshaft adjusting device to a crankshaft, and with a decompression brake device comprising at least one brake cam and at least one Dekompressionsgas monventil.
  • an adjusting device is provided, which is designed to a
  • Object of the present invention is therefore to develop a method of the type mentioned in such a way that a particularly high braking performance can be realized.
  • the exhaust valve is kept open after the first opening and before the second closing so long that the Cylinder with gas, in particular on an exhaust gas side of the reciprocating internal combustion engine via at least one outlet channel of at least one from the cylinder different, second cylinder of the reciprocating internal combustion engine emanates, is filled.
  • the invention provided to introduce the gas from at least one second cylinder in the first cylinder and thereby to charge the first cylinder with the gas from the second cylinder.
  • Reverse charging after a first decompression cycle of the first cylinder can be realized.
  • the exhaust valve of the first cylinder then closes in time for the second time so that the gas now in the first cylinder and coming from the second cylinder is compressed by means of the piston of the first cylinder.
  • the exhaust valve of the first cylinder may then be opened the second time so that the first cylinder performs a second decompression cycle and compression energy stored in the compressed gas can not be utilized to move the piston of the first cylinder from its top dead center to its bottom dead center move back.
  • the exhaust valve of the first cylinder thus performs within a cycle at least two successive decompression strokes, whereby the two decompression cycles of the first cylinder are effected.
  • the second decompression cycle is charged one or more times backwards, since during the second decompression cycle the gas from the second cylinder is in the first cylinder.
  • Decompression stroke designed so that the pressure prevailing in the first cylinder pressure does not rise above the value, against the at least one inlet valve of the first
  • Engine brake system a camshaft for actuating at least one
  • Gas exchange valve of the reciprocating internal combustion engine is adjusted.
  • an intake camshaft is adjusted as the camshaft, by means of which an inlet valve can be actuated as the gas exchange valve.
  • This inlet valve is assigned to an inlet channel, via which the first cylinder is filled with the gas.
  • the inlet valve is between a
  • Inlet channel fluidly obstructing closed position and at least one den
  • Inlet channel fluidically releasing open position movable and thereby means of
  • Camshaft from the closed position to the open position movable Camshaft from the closed position to the open position movable.
  • the intake camshaft is adjusted before performing the actual engine braking operation, that is, before the previously described actuation of the exhaust valve.
  • the intake camshaft is adjusted, whereupon the exhaust valve is actuated in the manner described above and below or the first cylinder is filled.
  • a motor brake in the form of a three-stroke engine braking system It has been found that, if no appropriate countermeasures are taken, the second decompression stroke or cycles are limited in that a pressure prevailing in the first cylinder, also referred to as cylinder pressure, is a maximum allowable cylinder pressure against which the intake valve can open , may not exceed, otherwise the inlet valve is not open, that is, moved from the closed position to the open position and thus the inlet channel can not be released. In other words, it is desirable that the pressure prevailing in the first cylinder at the time when the intake valve is opened is small enough to open the intake valve, so that the first cylinder can be filled with the gas.
  • the camshaft in particular the intake camshaft, adjusted.
  • very high cylinder pressures especially at high speeds and boost pressures occur, so that at low cylinder pressures less than 20 bar and the adjustment intake camshaft in the late and
  • the intake camshaft by means of a camshaft actuator, which is also referred to as a phase divider, is rotated relative to a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine and thus adjusted.
  • the crankshaft is an output shaft, by means of which the intake camshaft is driven.
  • Camshaft actuator allows a displacement of the crankshaft region, in which the gas exchange valve, in particular the inlet valve, is open, in particular at later crank angles.
  • Camshaft in particular the intake camshaft, to provide a suitable position or in a suitable rotational position, and in particular to adjust to late.
  • the intake camshaft is set to an optimum position for engine braking operation.
  • the intake camshaft is returned to normal operation or fired operation of the engine
  • the camshaft actuator preferably has a fail-safe position, which occupies the camshaft in case of malfunction of the camshaft actuator, wherein this Fail-safe position is preferably the late position or rotational position of the camshaft.
  • Engine braking operation within a cycle at least a second exhaust valve of the second cylinder a first time closed, subsequently opened a first time, then subsequently closed a second time and subsequently opened a second time, thereby by means of a second piston of the second
  • Cylinder in the second cylinder to release compressed gas from the second cylinder.
  • the first cylinder is filled with at least a portion of the gas discharged from the second cylinder, while the second exhaust valve of the second cylinder is at least partially opened after its second opening and before its first closing or after its first opening and before its second closing.
  • the second exhaust valve and the first exhaust valve are at least partially open, the compressed by the second piston gas on the exhaust or exhaust side of the reciprocating internal combustion engine from the second cylinder and via at least one outlet of the first cylinder into the first cylinder flow.
  • This charge is a particularly high amount of air in the first cylinder at its second Dekompressionshub, so that a particularly high
  • a particularly high charge of the first cylinder can be realized that the exhaust valve of the first cylinder is kept open after the first opening and before the second closing so long that the first cylinder with respective gas on the exhaust side via at least one respective exhaust duct from the second cylinder and at least a third cylinder of the reciprocating internal combustion engine emanates, is filled. This means that the first one
  • Cylinder is no longer charged only with gas from the second cylinder, but also with gas from the third cylinder, so that a particularly high
  • Cylinder in the second cylinder to release compressed gas from the second cylinder As already mentioned, it is provided here that the second cylinder and its second exhaust valve are operated in the manner of the first cylinder and the first exhaust valve. In addition, it is provided that in the engine braking operation within a working cycle, at least a third exhaust valve of the third cylinder is first closed, subsequently opened a first time, subsequently closed a second time, and subsequently opened a second time, thereby a third piston of the third cylinder in the third cylinder to discharge compressed gas from the third cylinder. This means that also the third cylinder and its third exhaust valve are operated in the manner of the first cylinder and the first exhaust valve. As a result, a decompression brake is realized in the three cylinders, so that a particularly high engine braking performance can be realized.
  • the first cylinder is filled with at least a portion of the second cylinder
  • the second exhaust valve is opened after its second opening and before its first closing.
  • the first cylinder is filled with at least a part of the gas discharged from the third cylinder, while the third exhaust valve is at least partially opened after its first opening and before its second closing. It is therefore intended, the second
  • Decompression cycle a particularly high amount of air in the first cylinder, so that a particularly high engine braking performance can be realized.
  • the first cylinder for its first decompression cycle with gas in the form of fresh air over at least one
  • Inlet channel is filled.
  • an inlet valve associated with the inlet valve is at least partially in its open position, so that in a movement of the piston of the first cylinder from the top dead center into the bottom dead center gas can be sucked in the form of fresh air through the inlet channel into the first cylinder.
  • This fresh air can then be compressed in the first decompression cycle by means of the first piston. The compressed fresh air flows after the first
  • the first cylinder is charged with gas, which comes from the second decompression cycle of the second cylinder and from the first decompression cycle of the third cylinder.
  • the respective gas can flow out of the second cylinder and the third cylinder via at least one respective outlet channel on the exhaust side of the reciprocating internal combustion engine and flow into the first cylinder via the at least one outlet channel of the first cylinder.
  • the three cylinders are fluidly connected to one another via an exhaust manifold, for example, which is arranged on the exhaust gas side and serves to guide exhaust gas or gas flowing out of the cylinders.
  • an exhaust manifold for example, which is arranged on the exhaust gas side and serves to guide exhaust gas or gas flowing out of the cylinders.
  • Another embodiment is characterized in that the exhaust valve of the first cylinder after the first opening at least to 210 degrees crank angle after 'the top dead center, in particular after the top Zündtotrios, the piston of the first cylinder is kept open.
  • the upper Zündtot Vietnamese of the first piston is the top dead center of the piston, in the area in the fired operation of the reciprocating internal combustion engine ignition of the fuel-air mixture takes place.
  • this ignition will be off in the engine brake application, with the term "upper ignition dead center” merely serving to distinguish this upper ignition dead center from the upper charge change dead point (TDC) that the first piston achieves when exhausting exhaust gas from the first cylinder.
  • TDC charge change dead point
  • the first cylinder can be charged with a particularly high amount of gas, so that a particularly high engine braking performance can be realized.
  • Engine braking operate a lower stroke than in a different from the engine braking operation normal operation, in particular train operation, the reciprocating internal combustion engine. This means that in engine braking mode the
  • the invention also includes a reciprocating internal combustion engine for a
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a method for operating a reciprocating internal combustion engine in an engine braking operation, in which three exhaust valves of respective cylinders of the reciprocating Internal combustion engine perform two consecutive decompression strokes within a working cycle, thereby realizing a decompression brake with a particularly high engine braking performance;
  • Fig. 2 shows an alternative embodiment to Fig. 1 and in
  • Fig. 3 is a diagram for illustrating preferred portions of the respective
  • the figures serve to illustrate a method for operating a reciprocating internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the reciprocating internal combustion engine is used to drive the motor vehicle and comprises a total of, for example, six combustion chambers in the form of cylinders.
  • the cylinders are arranged in series, for example. Three first of these cylinders are arranged in a first cylinder bank, wherein three second of these cylinders are arranged in a second cylinder bank.
  • the cylinder banks each have a common exhaust manifold. The method is described with reference to one of the cylinder banks, that is to say with reference to three of the six cylinders, the following embodiments also being readily applicable to the other cylinders and the other cylinder bank.
  • a first piston is arranged, wherein the first piston is translationally movable.
  • a second piston is arranged, wherein the second piston is translationally movable.
  • a third piston is also arranged, which is translationally movable.
  • the three pistons are pivotally coupled via a respective connecting rod with a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine.
  • the crankshaft is rotatably mounted on a crankcase of the reciprocating internal combustion engine about an axis of rotation relative to the crankcase. Due to the articulated coupling of the piston with the crankshaft, the translational movements of the piston in a rotational movement of the
  • a fired operation of the reciprocating internal combustion engine is performed.
  • fuel and air are introduced into the respective cylinders. This results in the respective cylinder, a fuel-air mixture, which is compressed.
  • the cylinders are each assigned at least one inlet channel, via which air can flow into the respective cylinder.
  • the inlet channel of the first cylinder is assigned a first inlet valve which is movable between at least one closed position fluidically blocking the inlet channel of the first cylinder and at least one open position fluidically releasing the inlet channel of the first cylinder.
  • a second inlet valve is associated with the inlet channel of the second cylinder, which is movable between a closed position fluidically blocking the inlet channel of the second cylinder and at least one open position fluidically releasing the inlet channel of the second cylinder.
  • an inlet valve which is movable between an open position fluidically blocking the inlet channel of the third cylinder and at least one open position fluidically releasing the inlet channel of the third cylinder. If the respective inlet valve is in its open position, then the air can flow into the respective cylinder via the inlet channel.
  • the cylinders are each assigned at least one outlet channel, via which the exhaust gas can flow out of the respective cylinder.
  • the outlet channel of the first cylinder is associated with a first outlet valve, which between a fluid outlet channel of the first cylinder fluidly obstructing
  • Outlet of the second cylinder associated with a second outlet valve, which between a fluid outlet passage of the second cylinder fluidly obstructing
  • a third outlet valve is also associated with the outlet channel of the third cylinder, which is movable between an open position fluidically blocking the outlet channel of the third cylinder and at least one open position fluidically releasing the outlet channel of the third cylinder. If the respective outlet valve is in its open position, then the exhaust gas can flow out of the respective cylinder via the respective outlet channel.
  • the air flows into the cylinders on a so-called inlet side.
  • the exhaust gas flows out of the cylinders on a so-called exhaust or exhaust side.
  • common exhaust manifold is arranged, which serves for guiding the effluent from the cylinders exhaust gas.
  • the intake valves and the exhaust valves are actuated, for example, by means of an intake camshaft and an exhaust camshaft and thereby each moved from the respective closed position to the respective open position and optionally held in the open position. This is also called valve control. Through the intake and exhaust camshafts, the intake valves and the exhaust valves become closed
  • crankshaft crank angle The respective rotational positions of the crankshaft about its axis of rotation are also commonly referred to as "degrees of crank angle” [° CA] .
  • the figures now show diagrams on whose abscissa 10 the rotational positions, that is to say the degree of crankshaft crank angle, are plotted.
  • the reciprocating internal combustion engine is designed as a four-stroke otor, wherein a so-called cycle of the crankshaft comprises exactly two revolutions of the crankshaft.
  • a working game is exactly 720 [° CA].
  • the respective piston moves twice into its respective top dead center (TDC) and twice into its respective bottom dead center (TDC).
  • the dead center, in the area in the fired operation of the reciprocating internal combustion engine, the compressed fuel-air mixture is ignited, is referred to as the upper Zündtot Vietnamese (ZOT).
  • ZOT The dead center, in the area in the fired operation of the reciprocating internal combustion engine, the compressed fuel-air mixture is ignited, is referred to as the upper Zündtot Vietnamese (ZOT).
  • the upper Zündtot Vietnamese ZOT is twice
  • crank angle which is the same rotational position of the crankshaft and the camshaft.
  • Diagrams shown 720 [° CA] thus refer to a cycle of the first cylinder and the first piston. Based on this cycle of the first piston, the second piston and the third piston reach their respective bottom dead center and their respective top dead center and top dead center
  • first exhaust valve and the first intake valve refer to the respective bottom dead center UT at 180 [° CA] and 540 [° CA], the top dead center OT (upper charge cycle dead center) at 360 [° CA] and the upper ignition dead center ZOT of the first piston at 0 [° CA] or 720 [° CA] and can easily on the second exhaust valve of the second cylinder, but with respect to the respective bottom dead center, top dead center and the top dead center of the second piston and on the third exhaust valve, but based on the respective bottom dead center, the top dead center and the top dead center of the third piston related.
  • the cylinders and thus the exhaust valves and the intake valves are operated in the same way.
  • the diagrams also have an ordinate 12, on which a respective stroke of the respective intake valve and the respective exhaust valve is plotted. In this stroke, the respective exhaust valve or respective inlet valve is moved, that is, opened and closed.
  • a course 14 is entered with a dashed line.
  • the course 14 characterizes the movement, that is to say the opening and closing of the first inlet valve of the first cylinder.
  • a curve 16 is also entered with a solid line, which is the opening and closing of the first exhaust valve of the first cylinder in
  • a circled trace 18 characterizes the opening and closing of the second exhaust valve of the second cylinder with respect to the working cycle of the first cylinder and the first piston.
  • provided course 20 characterizes the opening and closing of the third
  • the first exhaust valve is closed twice within a working cycle of the first cylinder or the first piston and opened twice.
  • the first exhaust valve of the first cylinder is closed a first time within the working cycle of the first cylinder or the first piston at a rotational position designated 1S1, shortly before 480 [° CA] of the crankshaft.
  • This rotational position 1S1 is located in the region of the intake stroke 22.
  • the first exhaust valve is at the conclusion of the first closing at a designated rotational position 101 just before 660 [° CA] the
  • the first exhaust valve is closed a second time at a rotational position designated 2S1 shortly after 240 [° CA] of the crankshaft.
  • the first exhaust valve is opened a second time at a rotational position of the crankshaft designated 201 at about 270 [° CA].
  • the first closing (1 S1) after closing the first intake valve, the fresh air in the first cylinder is compressed by means of the first piston.
  • the first exhaust valve performs a first decompression stroke 24 within the working cycle of the first cylinder, so that the first cylinder performs a first decompression cycle.
  • the first opening (at 101) fresh air previously compressed by the first piston or the previously compressed by the first piston gas from the first cylinder via the outlet channel of the first cylinder is discharged without that in the compressed gas stored compression energy can be used to move the first piston from its top dead center to its bottom dead center. Since the reciprocating internal combustion engine previously had to spend work for compressing the gas, this is accompanied by a deceleration of the reciprocating internal combustion engine and thus of the motor vehicle.
  • the first exhaust valve performs a second decompression stroke 26 within the working cycle of the first cylinder, so that the first cylinder performs a second decompression cycle.
  • Braking power that is, a particularly high engine braking performance can be realized.
  • the first exhaust valve In the engine braking mode, the first exhaust valve, as well as the second and third exhaust valve, performs a substantially lower stroke than in normal operation, that is, in the fired operation of the reciprocating internal combustion engine.
  • the second exhaust valve of the second cylinder is closed at a designated 1 S2 rotational position of the crankshaft a first time. Based on the intake stroke, not shown in the figure, of the second intake valve of the second cylinder, this first opening likewise takes place in the region of the intake stroke of the second intake valve.
  • the second outlet valve is designated at 1 ⁇ 2
  • Exhaust valve is compressed gas in the form of fresh air, which was sucked as a result of the opening of the second inlet valve from the second piston in the second cylinder, after the closing of the second inlet valve.
  • the rotational position S3 at which the third exhaust valve is first closed within the working cycle of the third cylinder and third piston is also in the range and preferably in the region of the intake stroke of the third
  • Exhaust valve is - as in the first cylinder and the second cylinder - gas in the form of fresh air, or by the opening of the third inlet valve in the third cylinder was sucked by means of the third piston, compressed after closing the third intake valve by means of the third piston.
  • the first opening (at rotational position 103) of the third exhaust valve the compressed gas is discharged from the third cylinder, so that stored in the compressed gas
  • Compression energy can not be used to move the third piston from its top dead center to its bottom dead center.
  • the third exhaust valve performs a second decompression stroke 34 within the working cycle of the third cylinder, wherein in the course of the second decompression stroke 34 of the third exhaust valve, the third cylinder performs a second decompression cycle.
  • compressed gas is discharged from the third cylinder via the third outlet channel, so that compression energy stored in the compressed gas can not be used to move the third piston from top dead center to bottom dead center.
  • the third exhaust valve of the third cylinder within the working cycle of the third cylinder performs two decompression strokes 32, 34 which follow one another within the working cycle of the third cylinder ,
  • the three cylinders perform within the respective cycle each two consecutive decompression cycles, whereby a particularly high engine braking performance can be realized in engine braking operation.
  • the degrees of crank angle at which the second and third exhaust valves respectively open and close are respectively offset by 480 [° CA] and 240 [° CA] with respect to the first cylinder.
  • the first exhaust valve of the first cylinder kept open after the first opening (at rotational position 1 ⁇ 1) and before the second closing (at rotational position 2S1) so long after the initial decompression is that the first cylinder is refilled with gas flowing out of the second cylinder on the exhaust side via the second exhaust passage and with gas flowing out of the third cylinder on the exhaust side via the third exhaust passage.
  • the first exhaust valve is held open until shortly after 240 degrees crank angle after the upper Zündtot Vietnamese ZOT of the first piston or only shortly after 240 degrees crank angle after the upper Zündtotddling ZOT is completely closed.
  • the working cycle of the first cylinder is - as can be seen from the figure - the second Dekompressionshub 30 of the second exhaust valve still completely within the first Dekompressionshubs 24 of the first exhaust valve.
  • first decompression stroke 32 of the third exhaust valve is partially within the first decompression stroke 24, since the third exhaust valve - based on the cycle of the first cylinder - already 180 degrees crank angle after the top Zündtot Vietnamese ZOT of the first piston is opened.
  • second exhaust valve second
  • Decompression stroke 30 and a decompression stroke of the third exhaust valve (first decompression stroke 32) takes place.
  • first decompression stroke 32 a decompression stroke of the third exhaust valve
  • Decompression cycle (Dekompressionshub 26) are charged, whereby a particularly high engine braking power can be displayed.
  • the first cylinder is filled for its second decompression cycle with gas from the second decompression cycle of the second cylinder and with gas from the first decompression cycle of the third cylinder.
  • all three exhaust valves are temporarily opened simultaneously by the first opening of the third exhaust valve at the rotational position 103, so that the cylinders are fluidly connected to one another via the exhaust manifold,
  • the first exhaust valve should after the first opening 101 and before the second
  • This principle can also be easily transferred to the second cylinder and the third cylinder.
  • the second cylinder for its second decompression cycle within the working cycle of the second cylinder is filled with gas from the first cylinder and with gas from the third cylinder, that is charged.
  • the third cylinder is charged within the working cycle of the third cylinder for the second decompression cycle with gas from the first cylinder and with gas from the second cylinder.
  • Decompression cycle can not be filled via the inlet port of the first cylinder with gas. Therefore, it is intended to use the first cylinder for its second
  • this gas comes from both the second cylinder and from the third cylinder.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment to FIG. 1.
  • the same lines and the same points are provided in Fig. 2 with the same reference numerals as in Fig. 1.
  • the curves 16 ', 18' and 20 ' have, in contrast to FIG. 1, respectively earlier closing first decompression strokes 24', 28 'and 32'.
  • the second closing 2S1 ', 2S2' and 2S3 'of the first decompression strokes 24', 28 'and 32' takes place in each case approximately 30 degrees crank angle earlier.
  • closes the first exhaust valve at about 210 degrees crank angle and the first closing times 1S1, 1S2 and 1S3 the second, unchanged decompression strokes 26, 30, 34 are temporally after the second
  • FIG. 3 is a diagram illustrating preferred ranges of the respective opening and closing timings of the two consecutive decompression strokes with reference to the first exhaust valve.
  • the following explanations are readily applicable to the other cylinders and the other cylinder bank.
  • the same lines and the same points are provided in FIG. 3 with the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 2 the unchanged to Fig. 1 course 14 is entered. Furthermore, in FIG.
  • the camshaft for actuating the intake valves adjusted by means of a Nockenwellensteliers and thereby retarded relative to the crankshaft.
  • the camshaft for actuating the intake valves is also referred to as intake camshaft.
  • the function and effect of the adjustment of the intake camshaft will be described below using the example of the first cylinder.
  • At least one inlet valve and at least one inlet channel are associated with the first cylinder, wherein the inlet valve is assigned to the inlet channel.
  • the inlet valve is adjustable between a closed position and at least one open position, wherein the inlet channel of the first cylinder is fluidly blocked by the inlet valve in its closed position. In the open position, the inlet valve releases the inlet channel at least partially.
  • the intake valve by means of the camshaft from his
  • the camshaft actuator now allows shifting of the crank angle range, in which the intake valve is open, to later crank angles.
  • the curve 14 'of the opening and closing of the intake valve of the first cylinder at later crank angles is indicated by a solid line.
  • the braking power can be increased even further by the respective second opening of the exhaust valves for the second decompression stroke takes place later together with the abovementioned retardation of the intake valve.
  • Fig. 1 this is exemplified on the basis of the dotted curve 26 * for the second decompression stroke of the first
  • the timing 1S1 of first closing of the first exhaust valve remains unchanged. This can be a ent Gönde change the Auslisternockenkontur.
  • the late opening of the exhaust valve can increase the compression of the in-cylinder gas, resulting in higher braking power.
  • Camshaft adjuster a corresponding camshaft actuator for the
  • This can be variably selected a time of opening the exhaust valve, in particular in the direction of late.
  • the timing of closing the exhaust valve shifts accordingly.
  • Adjust engine braking performance This can be done by opening and closing the
  • Inlet valve to be further adjusted towards late.
  • the gas in the cylinder is pushed back out of the opened intake passage by the upward movement of the piston, so that less gas is available for compression of the cylinder after closing the intake valve, whereby less gas can be released in the first decompression.
  • FIG. 1 is the course 14 "of Opening and closing the inlet valve of the first cylinder relative to the course 14 by about 120 [° CA] retarded.
  • TDC top dead center
  • camshaft adjuster which is also referred to as a phase divider, and thereby caused adjusting the camshaft, in particular the
  • Inlet camshaft it is possible to realize an engine brake and thus an engine intake variable intake valve lift curve, since by adjusting the intake camshaft, the elevation curve of the intake valve can be varied.
  • the gas exchange valves described above it is also possible to realize the engine braking system as a three-stroke engine braking system, so that a particularly high braking performance and also very low braking performance can be displayed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in einem Motorbremsbetrieb, bei welchem in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels zumindest ein Auslassventil wenigstens eines Zylinders ein erstes Mal geschlossen (1S1, 1S1", 1S1'"), daran anschließend ein erstes Mal geöffnet (1O1, 1O1", 1O1"'), daran anschließend ein zweites Mal geschlossen (2S1, 2S1', 2S1", 2S1'") und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet (2O1, 2O1", 2O1'") wird, um dadurch mittels eines Kolbens des Zylinders in dem Zylinder verdichtetes Gas aus dem Zylinder abzulassen, wobei das Auslassventil nach dem ersten Öffnen (1O1, 1O1", 1O1'") und vor dem zweiten Schließen (2S1, 2S1', 2S1", 2S1"') so lange offen gehalten wird, dass der Zylinder mit Gas, das über wenigstens einen Auslasskanal aus wenigstens einem zweiten Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausströmt, gefüllt wird, wobei beim Aktivieren des Motorbremsbetriebs wenigstens eine Nockenwelle zum Betätigen wenigstens eines Gaswechselventils der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine verstellt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in einem Motorbremsbetrieb ist der US 4 592 319 als bekannt zu entnehmen. Im
Motorbremsbetrieb wird die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine als Bremse, das heißt als Motorbremse beispielsweise zum Abbremsen eines Kraftwagens verwendet. Bei einer Bergabfahrt zum Beispiel wird die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine im Motorbremsbetrieb dazu verwendet, eine Geschwindigkeit des Kraftwagens zumindest im Wesentlichen konstant zu halten beziehungsweise um zu vermeiden, dass die
Geschwindigkeit des Kraftwagens übermäßig zunimmt. Durch die Verwendung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine als Motorbremse kann eine Betriebsbremse des Kraftwagens geschont werden. Mit anderen Worten kann durch die Verwendung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine als Motorbremse der Einsatz der Betriebsbremse vermieden oder gering gehalten werden.
Hierzu ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass die Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine als Dekompressionsbremse genutzt beziehungsweise betrieben wird. Mit anderen Worten wird die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine im Motorbremsbetrieb nach Art einer hinreichend aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Dekompressionsbremse betrieben. Im Rahmen des Motorbremsbetriebs wird innerhalb eines Arbeitsspiels zumindest ein Auslassventil wenigstens eines Brennraums in Form eines Zylinders der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ein erstes Mal geschlossen. Dadurch kann mittels eines in dem Zylinder angeordneten Kolbens sich im Zylinder befindendes Gas, beispielsweise Frischluft, verdichtet werden. Im Anschluss an das erste Schließen wird das Auslassventil geöffnet, so dass die mittels des Kolbens verdichtete Luft aus dem Zylinder insbesondere schlagartig abgelassen wird. Durch dieses Ablassen der verdichteten Luft kann in der verdichteten Luft gespeicherte und vom Kolben aufgebrachte Verdichtungsenergie nicht mehr genutzt werden, um den Kolben aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt zu bewegen beziehungsweise bei einer solchen Bewegung zu unterstützen. Mit anderen Worten wird die
Verdichtungsenergie zumindest überwiegend ungenutzt aus dem Zylinder abgelassen. Dadurch, dass der Kolben beziehungsweise die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine Arbeit zum Verdichten des Gases im Zylinder aufwenden muss, wobei diese Arbeit infolge des Öffnen des Auslassventils nicht zum Bewegen des Kolbens aus dem oberen Totpunkt in den unteren Totpunkt genutzt werden kann, kann der Kraftwagen abgebremst werden.
An das erste beziehungsweise erstmalige Öffnen des Auslassventils schließt sich ein zweites Schließen an. Mit anderen Worten wird das Auslassventil nach dem ersten Öffnen ein zweites Mal geschlossen. Dadurch kann beispielsweise sich noch im Zylinder befindendes Gas mittels des Kolbens erneut verdichtet werden. Im Anschluss an das zweite Schließen wird das Auslassventil ein zweites Mal geöffnet, so dass auch ein zweites Mal das verdichtete Gas aus dem Zylinder abgelassen werden kann, ohne dass im Gas gespeicherte Verdichtungsenergie zum Bewegen des Kolbens aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt genutzt werden könnte. Dieses zumindest zweimalige Öffnen und zweimalige Schließen wird innerhalb eines Arbeitsspiels durchgeführt und dient dazu, mittels des Kolbens des Zylinders in dem Zylinder verdichtetes Gas aus dem Zylinder abzulassen.
Der Kolben ist über ein Pleuel gelenkig mit einer Kurbelwelle der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine gekoppelt. Der Kolben ist in dem Zylinder translatorisch relativ zu dem Zylinder bewegbar, wobei sich der Kolben von seinem unteren Totpunkt zu seinem oberen Totpunkt bewegt. Infolge der gelenkigen Kopplung mit der Kurbelwelle werden die translatorischen Bewegungen des Kolbens in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle umgewandelt, so dass diese Kurbelwelle sich um eine Drehachse dreht. Als „Arbeitsspiel" werden bei einem Vier-Takt-Motor genau zwei vollständige Umdrehungen der Kurbelwelle bezeichnet. Dies bedeutet, dass ein Arbeitsspiel der Kurbelwelle genau 720 Grad Kurbelwi kel umfasst. Innerhalb dieser 720 Grad Kurbelwinkel [°KW] bewegt sich der Kolben zv eimal in seinen oberen Totpunkt und zweimal in seinen unteren Totpunkt. Bei einem Zwei-Takt-Motor wird als„Arbeitsspiel" genau eine Umdrehung der Kurbelwelle, also 360 Grad Kurbelwinkel [°KW] verstanden. Der Motorbremsbetrieb unterscheidet sich insbesondere dadurch von einem
Normalbetrieb, dass die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in dem
Motorbremsbetrieb ohne Kraftstoffeinspritzung betrieben wird, in dem die Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine von Rädern des Kraftwagens angetrieben wird. Im
Normalbetrieb jedoch wird die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in einem sogenannten Zugbetrieb betrieben, in dem die Räder von der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden. Darüber hinaus erfolgt in dem
Normalbetrieb ein gefeuerter Betrieb, in welchem nicht nur Luft, sondern auch Kraftstoff in den Zylinder eingebracht wird. Hieraus entsteht im Normalbetrieb ein Kraftstoff-Luft- Gemisch, welches gezündet und dadurch verbrannt wird.
Im Motorbremsbetrieb jedoch wird kein Kraftstoff in den Zylinder eingebracht, so dass die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine im Motorbremsbetrieb in einem ungefeuerten Betrieb betrieben wird.
Darüber hinaus offenbart die DE 10 2007 038 078 A1 eine
Gaswechselventilbetätigungsvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Befeuerungsnockenwelle, insbesondere einer Auslassnockenwelle, die mittels einer Befeuerungsnockenwellenverstellvorrichtung phasenverstellbar zu einer Kurbelwelle ist, und mit einer Dekompressionsbremsvorrichtung, die zumindest einen Bremsnocken und zumindest ein Dekompressionsgaswechselventil umfasst. Dabei ist eine Versteilvorrichtung vorgesehen, welche dazu ausgebildet ist, einen
Dekompressionsgaswechselventilbetätigungszeitpunkt einzustellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders hohe Bremsleistung realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders hohe Bremsleistung im Motorbremsbetrieb realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Auslassventil nach dem ersten Öffnen und vor dem zweiten Schließen so lange offen gehalten wird, dass der Zylinder mit Gas, das insbesondere auf einer Abgasseite der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine über wenigstens einen Auslasskanal aus wenigstens einem von dem Zylinder unterschiedlichen, zweiten Zylinder der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine ausströmt, gefüllt wird. Mit anderen Worten ist es
erfindungsgemäß vorgesehen, das Gas aus wenigstens einem zweiten Zylinder in den ersten Zylinder einzuleiten und dadurch den ersten Zylinder mit dem Gas aus dem zweiten Zylinder aufzuladen. Hierdurch kann wenigstens eine sogenannte
Rückwärtsaufladung nach einem ersten Dekompressionszyklus des ersten Zylinders realisiert werden. Das Auslassventil des ersten Zylinders schließt dann rechtzeitig das zweite Mal, so dass das sich nun in dem ersten Zylinder befindendes und aus dem zweiten Zylinder stammendes Gas mittels des Kolbens des ersten Zylinders verdichtet wird. Im Anschluss daran kann dann das Auslassventil des ersten Zylinders das zweite Mal geöffnet werden, so dass der erste Zylinder einen zweiten Dekompressionszyklus ausführt und im verdichteten Gas gespeicherte Verdichtungsenergie nicht genutzt werden kann, um den Kolben des ersten Zylinders aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt zurückzubewegen.
Das Auslassventil des ersten Zylinders führt somit innerhalb eines Arbeitsspiels wenigstens zwei zeitlich aufeinanderfolgende Dekompressionshübe durch, wodurch die zwei Dekompressionszyklen des ersten Zylinders bewirkt werden. Hierbei ist der zweite Dekompressionszyklus einfach oder mehrfach rückwärts aufgeladen, da sich beim zweiten Dekompressionszyklus das Gas aus dem zweiten Zylinder in dem ersten Zylinder befindet. Durch diese Rückwärtsaufladung des zweiten Dekompressionszyklus kann eine besonders hohe Motorbremsleistung im Motorbremsbetrieb realisiert werden.
Vorzugsweise ist der zweite Dekompressionszyklus beziehungsweise der zweite
Dekompressionshub so ausgestaltet, dass der in dem ersten Zylinder herrschende Druck nicht über den Wert ansteigt, gegen den wenigstens ein Einlassventil des ersten
Zylinders dauerhaltbar öffnen kann.
Gegenüber herkömmlichen Ventilsteuerungen bei Vier-Takt-Motoren im
Motorbremsbetrieb kann eine deutliche Anhebung der Motorbremsleistung durch das erfindungsgemäße Verfahren realisiert werden, insbesondere in einem unteren
Drehzahlbereich.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Aktivieren des
Motorbremssystems eine Nockenwelle zum Betätigen wenigstens eines
Gaswechselventils der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine verstellt wird.
Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass als die Nockenwelle eine Einlassnockenwelle verstellt wird, mittels welcher ein Einlassventil als das Gaswechselventil betätigbar ist. Dieses Einlassventil ist dabei einem Einlasskanal zugeordnet, über welchen der erste Zylinder mit dem Gas gefüllt wird. Das Einlassventil ist dabei zwischen einer den
Einlasskanal fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den
Einlasskanal fluidisch freigebende Offenstellung bewegbar und dabei mittels der
Nockenwelle aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar.
Dabei ist es vorgesehen, dass die Einlassnockenwelle vor dem Durchführen des eigentlichen Motorbremsbetriebs, das heißt vor dem zuvor beschriebenen Betätigen des Auslassventils verstellt wird. Mit anderen Worten wird zunächst die Einlasssnockenwelle verstellt, woraufhin das Auslassventil auf die zuvor und im Folgenden beschriebene Weise betätigt beziehungsweise der erste Zylinder gefüllt wird.
Hintergrund der Erfindung ist, dass sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Motorbremse in Form eines Drei-Takt-Motorbremssystems realisieren lässt. Es wurde gefunden, dass - wenn keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind - der zweite Dekompressionshub beziehungsweise der zweite Dekompressionszyklus insofern Beschränkungen unterliegt, als ein im ersten Zylinder herrschenden Druck, welcher auch als Zylinderdruck bezeichnet wird, einen maximal zulässigen Zylinderdruck, gegen welchen das Einlassventil öffnen kann, nicht überschreiten darf, da andernfalls das Einlassventil nicht geöffnet, das heißt aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt und somit der Einlasskanal nicht freigegeben werden kann. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, dass der im ersten Zylinder herrschende Druck zu dem Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil geöffnet wird, gering genug ist, um das Einlassventil öffnen zu können, so dass der erste Zylinder mit dem Gas gefüllt werden kann.
Da das Einlassventil üblicherweise vor dem oberen Totpunkt mit seinem Öffnen beginnt und der maximale Zylinderdruck im Motorbremsbetrieb bei annähernd demselben
Kurbelwinkel auftritt und der maximal zulässige Zylinderdruck, gegen welchen das Einlassventil öffnen darf, im Bereich von circa 20 bar liegt, während ansonsten der zulässige Zylinderdruck bei über 60 bar liegt, führen die Einschränkungen dazu, dass nicht das volle Potenzial des Drei-Takt-Motorbremssystems genutzt werden könnte.
Um diese Problematik zu vermeiden und das volle Potenzial des Drei-Takt- Motorbremssystems zu nutzen, das heißt eine besonders hohe Bremsleistung zu realisieren, wird die Nockenwelle, insbesondere die Einlassnockenwelle, verstellt. Beim Aktivieren des Motorbremssystems können sehr hohe Zylinderdrücke, insbesondere bei hohen Drehzahlen und Ladedrücken, auftreten, so dass bei niedrigen Zylinderdrücken kleiner 20 bar auch die Verstellung Einlassnockenwelle in Richtung spät und die
Betätigung des Auslassventils im Motorbremsbetrieb gleichzeitig erfolgen kann. Des Weiteren ist es denkbar zuerst das Auslassventil entsprechend dem Motorbremsbetrieb zu betätigen und danach die Einlassnockenwelle in Richtung spät zu verstellen. Damit kann das Einlassventil vor, während oder nach der Aktivierung des Motorbremssystems verstellt werden.
Unter einer solchen Verstellung der Einlassnockenwelle ist zu verstehen, dass die Einlassnockenwelle mittels eines Nockenwellenstellers, welcher auch als Phasensteiler bezeichnet wird, relativ zu einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gedreht und somit verstellt wird. Die Kurbelwelle ist dabei eine Abtriebswelle, mittels welcher die Einlassnockenwelle angetrieben wird.
Dies bedeutet, dass der Erfindung die Idee zugrunde liegt, das Drei-Takt- Motorbremssystem mit einem Nockenwellensteller zu kombinieren. Der
Nockenwellensteller erlaubt ein Verschieben des Kurbelwellenbereichs, in dem das Gaswechselventil, insbesondere das Einlassventil, geöffnet ist, insbesondere zu späteren Kurbelwinkeln hin. Somit ist es möglich, den Öffnungszeitpunkt des Einlassventils soweit nach spät zu verschieben, dass der Zylinderdruck aufgrund des geöffneten Auslassventils und der nach dem oberen Totpunkt erfolgenden Abwärtsbewegung des Kolbens soweit abgefallen ist, dass der Grenzwert für den maximalen Zylinderdruck bei geöffneten Einlassventil auch dann eingehalten wird, wenn der maximale Zylinderdruck während der Dekompression 60 bar oder mehr beträgt.
Infolge des Einschaltens des Motorbremsbetriebs ist es somit vorgesehen, die
Nockenwelle, insbesondere die Einlassnockenwelle, auf eine geeignete Position beziehungsweise in eine geeignete Drehstellung zu stellen und dabei insbesondere nach spät zu verstellen. Während des Motorbremsbetriebs wird die Einlassnockenwelle auf eine für den Motorbremsbetrieb optimale Position gestellt. Nach Ausschalten
beziehungsweise Deaktivieren des Motorbremsbetriebs wird die Einlassnockenwelle wieder auf eine für einen Normalbetrieb beziehungsweise befeuerten Betrieb der
Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine optimale Position beziehungsweise Drehstellung gedreht. Der Nockenwellensteller weist vorzugsweise eine Fail-Safe-Position auf, die die Nockenwelle im Falle einer Fehlfunktion des Nockenwellenstellers einnimmt, wobei diese Fail-Safe-Position vorzugsweise die späte Position beziehungsweise Drehstellung der Nockenwelle ist.
Durch den Einsatz des Nockenwellenstellers ist es möglich, die maximal mögliche
Motorbremsleistung, die mittels des DreiTTakt-Motorbremssystems erzielt werden kann, nochmals zu steigern, was durch besonders einfache und kostengünstige Mittel in Form des Nockenstellers realisierbar ist. Darüber hinaus ist es möglich, mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens weitere Einschränkungen hinsichtlich der
Motorbremsleistung durch Ein- und Ausschaltbedingungen, insbesondere bei einer mechanischen Umsetzung, bei denen wiederum der Grenzwert des maximal zulässigen Zylinderdrucks bei geöffnetem Einlassventil zum Tragen kommt, zu vermeiden, so dass sich eine besonders hohe Bremsleistung realisieren lässt.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem
Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels zumindest ein zweites Auslassventil des zweiten Zylinders ein erstes Mal geschlossen, daran anschließend ein erstes Mal geöffnet, daran anschließend ein zweites Mal geschlossen und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet wird, um dadurch mittels eines zweiten Kolbens des zweiten
Zylinders in dem zweiten Zylinder verdichtetes Gas aus dem zweiten Zylinder abzulassen. Dies bedeutet, dass der zweite Zylinder beziehungsweise das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders nach Art des ersten Zylinders beziehungsweise nach Art des ersten Auslassventils des ersten Zylinders betrieben wird.
Dabei wird der erste Zylinder mit zumindest einem Teil des aus dem zweiten Zylinder abgelassenen Gases gefüllt, während das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders nach seinem zweiten Öffnen und vor seinem ersten Schließen oder nach seinem ersten Öffnen und vor seinem zweiten Schließen zumindest teilweise geöffnet ist. Dadurch, dass das zweite Auslassventil und das erste Auslassventil zumindest teilweise geöffnet sind, kann das mittels des zweiten Kolbens verdichtete Gas auf der Auslass- beziehungsweise Abgasseite der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine aus dem zweiten Zylinder ausströmen und über wenigstens einen Auslasskanal des ersten Zylinders in den ersten Zylinder einströmen. Somit wird ein Dekompressionszyklus beziehungsweise ein
Dekompressionshub des zweiten Zylinders beziehungsweise des zweiten Auslassventils genutzt, um den ersten Zylinder für dessen zweiten Dekompressionszyklus aufzuladen. Durch diese Aufladung befindet sich eine besonders hohe Luftmenge im ersten Zylinder bei dessen zweiten Dekompressionshub, so dass eine besonders hohe
Motorbremsleistung realisiert werden kann. Eine besonders hohe Aufladung des ersten Zylinders lässt sich dadurch realisieren, dass das Auslassventil des ersten Zylinders nach dem ersten Öffnen und vor dem zweiten Schließen so lange offen gehalten wird, dass der erste Zylinder mit jeweiligem Gas, das auf der Abgasseite über wenigstens einen jeweiligen Auslasskanal aus dem zweiten Zylinder und aus wenigstens einem dritten Zylinder der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine ausströmt, gefüllt wird. Dies bedeutet, dass der erste
Zylinder nicht mehr nur mit Gas aus dem zweiten Zylinder, sondern auch mit Gas aus dem dritten Zylinder aufgeladen wird, so dass sich eine besonders hohe
Motorbremsleistung realisieren lässt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels zumindest ein zweites Auslassventil des zweiten Zylinders ein erstes Mal geschlossen, daran anschließend ein erstes Mal geöffnet, daran anschließend ein zweites Mal geschlossen und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet wird, um dadurch mittels eines zweiten Kolbens des zweiten
Zylinders in dem zweiten Zylinder verdichtetes Gas aus dem zweiten Zylinder abzulassen. Wie bereits erwähnt, ist es hierbei vorgesehen, dass der zweite Zylinder und dessen zweites Auslassventil nach Art des ersten Zylinders und des ersten Auslassventils betrieben werden. Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels zumindest ein drittes Auslassventil des dritten Zylinders ein erstes Mal geschlossen, daran anschließend ein erstes Mal geöffnet, daran anschließend ein zweites Mal geschlossen und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet wird, um dadurch mittels eines dritten Kolbens des dritten Zylinders in dem dritten Zylinder verdichtetes Gas aus dem dritten Zylinder abzulassen. Dies bedeutet, dass auch der dritte Zylinder und dessen drittes Auslassventil nach Art des ersten Zylinders und des ersten Auslassventils betrieben werden. Hierdurch wird bei den drei Zylindern eine Dekompressionsbremse realisiert, so dass sich eine besonders hohe Motorbremsleistung realisieren lässt.
Der erste Zylinder wird mit zumindest einem Teil des aus dem zweiten Zylinder
abgelassenen Gases gefüllt, während das zweite Auslassventil nach seinem zweiten Öffnen und vor seinem ersten Schließen geöffnet ist. Ferner wird der erste Zylinder mit zumindest einem Teil des aus dem dritten Zylinder abgelassenen Gases gefüllt, während das dritte Auslassventil nach seinem ersten Öffnen und vor seinem zweiten Schließen zumindest teilweise geöffnet ist. Hierbei ist es also vorgesehen, den zweiten
Dekompressionszyklus des zweiten Zylinders und den ersten Dekompressionszyklus des dritten Zylinders zu nutzen, um den ersten Zylinder für seinen zweiten
Dekompressionszyklus aufzuladen. Hierdurch befindet sich beim zweiten
Dekompressionszyklus eine besonders hohe Luftmenge im ersten Zylinder, so dass sich eine besonders hohe Motorbremsleistung realisieren lässt.
Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass der erste Zylinder für seinen ersten Dekompressionszyklus mit Gas in Form von Frischluft über wenigstens einen
Einlasskanal gefüllt wird. Hierbei befindet sich ein dem Einlasskanal zugeordnetes Einlassventil zumindest teilweise in seiner Offenstellung, so dass bei einer Bewegung des Kolbens des ersten Zylinders aus dem oberen Totpunkt in den unteren Totpunkt Gas in Form von Frischluft über den Einlasskanal in den ersten Zylinder eingesaugt werden kann. Diese Frischluft kann dann im ersten Dekompressionszyklus mittels des ersten Kolbens verdichtet werden. Die verdichtete Frischluft strömt nach dem ersten
Dekompressionszyklus aus dem ersten Zylinder aus. Für den zweiten
Dekompressionszyklus wird der erste Zylinder mit Gas aufgeladen, das aus dem zweiten Dekompressionszyklus des zweiten Zylinders und aus dem ersten Dekompressionszyklus des dritten Zylinders stammt.
Das jeweilige Gas kann auf der Abgasseite der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine über wenigstens einen jeweiligen Auslasskanal aus dem zweiten Zylinder und dem dritten Zylinder ausströmen und über den wenigstens einen Auslasskanal des ersten Zylinders in den ersten Zylinder einströmen.
Hierzu sind die drei Zylinder beispielsweise über einen Abgaskrümmer fluidisch miteinander verbunden, welcher auf der Abgasseite angeordnet ist und zum Führen von Abgas beziehungsweise von aus den Zylindern strömendem Gas dient.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Auslassventil des ersten Zylinders nach dem ersten Öffnen mindestens bis 210 Grad Kurbelwinkel nach ' dem oberen Totpunkt, insbesondere nach dem oberen Zündtotpunkt, des Kolbens des ersten Zylinders offen gehalten wird. Der obere Zündtotpunkt des ersten Kolbens ist dabei der obere Totpunkt des Kolbens, in dessen Bereich im gefeuerten Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt. Diese Zündung bleibt im Motorbremsbetheb selbstverständlich aus, wobei der Begriff„oberer Zündtotpunkt" lediglich dazu dient, um diesen oberen Zündtotpunkt vom oberen Ladungswechseltotpunkt (OT) zu unterscheiden, den der erste Kolben beim Ausschieben von Abgas aus dem ersten Zylinder erreicht. Dadurch, dass das Auslassventil des ersten Zylinders mindestens bis 210 Grad
Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt offen gehalten wird, kann der erste Zylinder mit einer besonders hohen Gasmenge aufgeladen werden, so dass sich eine besonders hohe Motorbremsleistung realisieren lässt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Auslassventile im
Motorbremsbetrieb einen geringeren Hub ausführen als in einem vom Motorbremsbetrieb unterschiedlichen Normalbetrieb, insbesondere Zugbetrieb, der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine. Dies bedeutet, dass im Motorbremsbetrieb die
Auslassventile nicht wie im Normalbetrieb (gefeuerter Betrieb beziehungsweise
Verbrennungsbetrieb) mit vollem Hub geöffnet werden. Dieser volle Hub unterbleibt im Motorbremsbetrieb. Vielmehr wird das Auslassventil mit einem demgegenüber geringeren Hub geöffnet, und zwar sowohl beim ersten Öffnen als auch beim zweiten Öffnen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Hübe beim ersten Öffnen und beim zweiten Öffnen gleich sind, oder dass das Auslassventil des ersten Zylinders beim ersten Öffnen und beim zweiten Öffnen mit voneinander unterschiedlichen Hüben geöffnet wird.
Zur Erfindung gehört auch eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine für einen
Kraftwagen, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in den Figurenbeschreibungen genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in
Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in einem Motorbremsbetrieb, bei welchem drei Auslassventile von jeweiligen Zylindern der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine innerhalb eines Arbeitsspiels jeweils zwei aufeinanderfolgende Dekompressionshübe durchführen, um dadurch eine Dekompressionsbremse mit einer besonders hohen Motorbremsleistung zu realisieren;
Fig. 2 eine alternative Ausführungsform zu Fig. 1 und in
Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung bevorzugter Bereiche der jeweiligen
Öffnungs- und Schließzeitpunkte der zwei aufeinanderfolgenden
Dekompressionshübe anhand eines ersten Auslassventils.
Die Figuren dienen zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens. Die Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine dient zum Antreiben des Kraftwagens und umfasst insgesamt beispielsweise sechs Brennräume in Form von Zylindern. Die Zylinder sind beispielsweise in Reihe angeordnet. Drei erste dieser Zylinder sind in einer ersten Zylinderbank angeordnet, wobei drei zweite dieser Zylinder in einer zweiten Zylinderbank angeordnet sind. Die Zylinderbänke weisen jeweils einen gemeinsamen Abgaskrümmer auf. Das Verfahren wird anhand einer der Zylinderbänke, das heißt anhand von drei der sechs Zylinder, beschrieben, wobei die folgenden Ausführungen ohne weiteres auch auf die anderen Zylinder und die andere Zylinderbank übertragen werden können.
In einem ersten der drei Zylinder ist ein erster Kolben angeordnet, wobei der erste Kolben translatorisch bewegbar ist. In einem zweiten der Zylinder ist ein zweiter Kolben angeordnet, wobei der zweite Kolben translatorisch bewegbar ist. Im dritten Zylinder ist ebenfalls ein dritter Kolben angeordnet, welcher translatorisch bewegbar ist. Die drei Kolben sind über ein jeweiliges Pleuel gelenkig mit einer Kurbelwelle der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine gekoppelt. Die Kurbelwelle ist an einem Kurbelgehäuse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine um eine Drehachse relativ zum Kurbelgehäuse drehbar gelagert. Durch die gelenkige Kopplung der Kolben mit der Kurbelwelle werden die translatorischen Bewegungen der Kolben in eine rotatorische Bewegung der
Kurbelwelle um ihre Drehachse umgewandelt.
In einem Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine wird ein gefeuerter Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine durchgeführt. Im Rahmen dieses gefeuerten Betriebs (Normalbetrieb) werden Kraftstoff und Luft in die jeweiligen Zylinder eingebracht. Daraus resultiert im jeweiligen Zylinder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verdichtet wird.
Den Zylindern ist jeweils wenigstens ein Einlasskanal zugeordnet, über welchen Luft in den jeweiligen Zylinder einströmen kann. Dem Einlasskanal des ersten Zylinders ist ein erstes Einlassventil zugeordnet, welches zwischen wenigstens einer den Einlasskanal des ersten Zylinders fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Einlasskanal des ersten Zylinders fluidisch freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Dementsprechend ist dem Einlasskanal des zweiten Zylinders ein zweites Einlassventil zugeordnet, welches zwischen einer den Einlasskanal des zweiten Zylinders fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Einlasskanal des zweiten Zylinders zumindest teilweise fluidisch freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Auch dem Einlasskanal des dritten Zylinders ist ein Einlassventil zugeordnet, welches zwischen einer den Einlasskanal des dritten Zylinders fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Einlasskanal des dritten Zylinders zumindest teilweise fluidisch freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Befindet sich das jeweilige Einlassventil in seiner Offenstellung, so kann die Luft über den Einlasskanal in den jeweiligen Zylinder einströmen.
Aus einer Zündung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultiert im jeweiligen Zylinder Abgas. Den Zylindern ist dabei jeweils wenigstens ein Auslasskanal zugeordnet, über welchen das Abgas aus dem jeweiligen Zylinder ausströmen kann. Dem Auslasskanal des ersten Zylinders ist ein erstes Auslassventil zugeordnet, welches zwischen einer den Auslasskanal des ersten Zylinders fluidisch versperrenden
Schließstellung und wenigstens einer den Auslasskanal des ersten Zylinders zumindest teilweise fluidisch freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Demzufolge ist dem
Auslasskanal des zweiten Zylinders ein zweites Auslassventil zugeordnet, welches zwischen einer den Auslasskanal des zweiten Zylinders fluidisch versperrenden
Schließstellung und wenigstens einer den Auslasskanal des zweiten Zylinders zumindest teilweise fluidisch freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Auch dem Auslasskanal des dritten Zylinders ist ein drittes Auslassventil zugeordnet, welches zwischen einer den Auslasskanal des dritten Zylinders fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Auslasskanal des dritten Zylinders zumindest teilweise fluidisch freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Befindet sich das jeweilige Auslassventil in seiner Offenstellung, so kann das Abgas aus dem jeweiligen Zylinder über den jeweiligen Auslasskanal ausströmen. Die Luft strömt dabei auf einer sogenannten Einlassseite in die Zylinder ein. Das Abgas strömt auf einer sogenannten Auslass- oder Abgasseite aus den Zylindern aus. Auf der Auslassseite ist der den drei Zylindern der Zylinderbank gemeinsamer Abgaskrümmer angeordnet, welcher zum Führen des aus den Zylindern ausströmenden Abgases dient.
Die Einlassventile und die Auslassventile werden beispielsweise mittels jeweils einer Einlassnockenwelle und einer Auslassnockenwelle betätigt und dadurch jeweils aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung bewegt und gegebenenfalls in der Offenstellung gehalten. Dies wird auch als Ventilsteuerung bezeichnet. Durch die Einlassund Auslassnockenwellen werden die Einlassventile und die Auslassventile zu
vorgebbaren Zeitpunkten oder Stellungen der Kurbelwelle geöffnet. Ferner werden durch die Einlass- und Auslassnockenwellen zu vorgebbaren Zeitpunkten beziehungsweise Drehstellungen der Kurbelwelle jeweils ein jeweiliges Schließen der Einlassventile und Auslassventile zugelassen.
Die jeweiligen Drehstellungen der Kurbelwelle um ihre Drehachse werden üblicherweise auch als„Grad Kurbelwinkel" [°KW] bezeichnet. Die Figuren zeigt nun Diagramme, auf dessen Abszisse 10 die Drehstellungen, das heißt Grad Kurbelwinkel der Kurbelwelle aufgetragen ist.
Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ist dabei als Vier-Takt- otor ausgebildet, wobei ein sogenanntes Arbeitsspiel der Kurbelwelle genau zwei Umdrehungen der Kurbelwelle umfasst. Mit anderen Worten umfasst ein Arbeitsspiel genau 720 [°KW]. Innerhalb eines solchen Arbeitsspiels, das heißt innerhalb von 720 [°KW], bewegt sich der jeweilige Kolben zweimal in seinen jeweiligen oberen Totpunkt (OT) und zweimal in seinen jeweiligen unteren Totpunkt (UT).
Der Totpunkt, in dessen Bereich im gefeuerten Betrieb der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird, wird als oberer Zündtotpunkt (ZOT) bezeichnet. Um eine gute Lesbarkeit des in der Figur gezeigten Diagramms zu realisieren, ist der obere Zündtotpunkt ZOT zweimal
eingetragen, nämlich einmal bei 720 Grad Kurbelwinkel und einmal bei 0 Grad
Kurbelwinkel, wobei dies die gleiche Drehstellung der Kurbelwelle und der Nockenwelle ist.
Die in die in den Figuren gezeigten Diagramme eingetragenen Bezeichnungen„UT" für den unteren Totpunkt,„OT" für den oberen Totpunkt und„ZOT" für den oberen Zündtotpunkt beziehen sich auf die Stellungen des ersten Kolbens. Die in den
Diagrammen gezeigten 720 [°KW] beziehen sich somit auf ein Arbeitsspiel des ersten Zylinders und des ersten Kolbens. Bezogen auf dieses Arbeitsspiel des ersten Kolbens erreichen der zweite Kolben und der dritte Kolben ihren jeweiligen unteren Totpunkt und ihren jeweiligen oberen Totopunkt beziehungsweise oberen Zündtotpunkt zu
unterschiedlichen Drehstellungen der Kurbelwelle. Die folgenden Ausführungen zum ersten Auslassventil und zum ersten Einlassventil beziehen sich auf den jeweiligen unteren Totpunkt UT bei 180 [°KW] und 540 [°KW], den oberen Totpunkt OT (oberer Ladungswechseltotpunkt) bei 360 [°KW] und den oberen Zündtotpunkt ZOT des ersten Kolbens bei 0 [°KW] bzw. 720 [°KW] und können ohne weiteres auch auf das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders, jedoch bezogen auf den jeweiligen unteren Totpunkt, den oberen Totpunkt und den oberen Zündtotpunkt des zweiten Kolbens sowie auf das dritte Auslassventil, jedoch bezogen auf den jeweiligen unteren Totpunkt, den oberen Totpunkt und den oberen Zündtotpunkt des dritten Kolbens bezogen werden.
Bezogen auf das jeweilige Arbeitsspiel des jeweiligen Zylinders werden die Zylinder und somit die Auslassventile und die Einlassventile in gleicher Weise betrieben.
Die Diagramme weisen auch eine Ordinate 12 auf, auf der ein jeweiliger Hub des jeweiligen Einlassventils und des jeweiligen Auslassventils aufgetragen ist. In diesen Hub wird das jeweilige Auslassventil beziehungsweise jeweilige Einlassventil bewegt, das heißt geöffnet und geschlossen.
In das Diagramm in Fig. 1 ist mit einer gestrichelten Linie ein Verlauf 14 eingetragen. Der Verlauf 14 charakterisiert die Bewegung, das heißt das Öffnen und Schließen des ersten Einlassventils des ersten Zylinders. Der Übersichtlichkeit halber ist in dem Diagramm lediglich der Verlauf des ersten Einlassventils des ersten Zylinders dargestellt. In das Diagramm ist auch mit einer durchgezogenen Linie ein Verlauf 16 eingetragen, welcher das Öffnen und Schließen des ersten Auslassventils des ersten Zylinders im
otorbremsbetrieb charakterisiert. Ein mit Kreisen versehener Verlauf 18 charakterisiert das Öffnen und Schließen des zweiten Auslassventils des zweiten Zylinders, bezogen auf das Arbeitsspiel des ersten Zylinders und des ersten Kolbens. Ein mit Kreuzen
versehener Verlauf 20 charakterisiert das Öffnen und Schließen des dritten
Auslassventils des dritten Zylinders, bezogen auf das Arbeitsspiel des ersten Zylinders. Damit ist der Verlauf 18 des zweiten Auslassventils des zweiten Zylinders entsprechend einer Zündreihenfolge 1-5-3-6-2-4 eines Sechs-Zylinder-Reihenmotors um 480 Grad Kurbelwinkel bezogen auf das Arbeitsspiels des ersten Zylinders nach spät versetzt dargestellt und entsprechend der Verlauf 20 des dritten Auslassventils des dritten
Zylinders um 240 Grad Kurbelwinkel. Je höher der jeweilige Verlauf 14, 16, 18, 20 ist, desto weiter ist das Einlassventil beziehungsweise das jeweilige Auslassventil bei einer zugeordneten Drehstellung (Grad Kurbelwinkel) der Kurbelwelle geöffnet. Befindet sich der jeweilige Verlauf 14, 16, 18, 20 auf dem auf der Ordinate aufgetragenen Wert„Null", so ist das Einlassventil beziehungsweise das jeweilige Auslassventil geschlossen. Mit anderen Worten stellen die Verläufe 14, 16, 18, 20 jeweilige Ventilerhebungskurven des Einlassventils beziehungsweise der jeweiligen Auslassventile dar.
Das im Folgenden beschriebene Verfahren wird in einem Motorbremsbetrieb der
Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine durchgeführt. Aus Fig. 1 ist anhand des Verlaufs 14 erkennbar, dass das erste Einlassventil des ersten Zylinders im Bereich des oberen Totpunkts OT des ersten Kolbens geöffnet und im Bereich des unteren Totpunkts UT des ersten Kolbens geschlossen wird. Dadurch führt das erste Einlassventil einen Einlasshub 22 aus, so dass Gas in Form von Frischluft über den Einlasskanal des ersten Zylinders in diesen einströmen kann, wobei dieses Gas von dem sich vom oberen Totpunkt OT in den unteren Totpunkt UT bewegenden Kolben angesaugt wird.
Wie anhand des Verlaufs 16 erkennbar ist, wird das erste Auslassventil innerhalb eines Arbeitsspiels des ersten Zylinders beziehungsweise des ersten Kolbens zweimal geschlossen und zweimal geöffnet.
Bezogen auf den Einlasshub 22 des ersten Einlassventils wird das erste Auslassventil des ersten Zylinders innerhalb des Arbeitsspiels des ersten Zylinders beziehungsweise des ersten Kolbens bei einer mit 1S1 bezeichneten Drehstellung kurz vor 480 [°KW] der Kurbelwelle ein erstes Mal geschlossen. Diese Drehstellung 1S1 befindet sich dabei im Bereich des Einlasshubs 22. Innerhalb des Arbeitsspiels des ersten Zylinders
beziehungsweise ersten Kolbens wird das erste Auslassventil im Anschluss an das erste Schließen bei einer mit 101 bezeichneten Drehstellung kurz vor 660 [°KW] der
Kurbelwelle ein erstes Mal geöffnet. Daran anschließend wird das erste Auslassventil bei einer mit 2S1 bezeichneten Drehstellung kurz nach 240 [°KW] der Kurbelwelle ein zweites Mal geschlossen. Daran anschließend wird das erste Auslassventil bei einer mit 201 bei etwa 270 [°KW] bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle ein zweites Mal geöffnet. Durch das erste Schließen (1 S1) wird nach dem Schließen des ersten Einlassventils die sich im ersten Zylinder befindende Frischluft mittels des ersten Kolbens verdichtet. Durch das erste Öffnen und das zweite Schließen führt das erste Auslassventil einen ersten Dekompressionshub 24 innerhalb des Arbeitsspiels des ersten Zylinders durch, so dass der erste Zylinder einen ersten Dekompressionszyklus durchführt. Dabei wird durch das erste Öffnen (bei 101) die zuvor mittels des ersten Kolbens verdichtete Frischluft beziehungsweise das durch den ersten Kolben zuvor verdichtete Gas aus dem ersten Zylinder über den Auslasskanal des ersten Zylinders abgelassen, ohne dass in dem verdichteten Gas gespeicherte Verdichtungsenergie genutzt werden kann, um den ersten Kolben aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt zu bewegen. Da die Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine zuvor Arbeit zum Verdichten des Gases aufwenden musste, geht damit eine Abbremsung der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine und somit des Kraftwagens einher. Durch das zweite Öffnen bei der Drehstellung 201 und das erste Schließen 1S1 führt das erste Auslassventil einen zweiten Dekompressionshub 26 innerhalb des Arbeitsspiels des ersten Zylinders durch, so dass der erste Zylinder einen zweiten Dekompressionszyklus durchführt.
Im Rahmen dieses zweiten Dekompressionshubs 26 beziehungsweise des zweiten Dekompressionszyklus wird innerhalb des Arbeitsspiels des ersten Zylinders
beziehungsweise des ersten Kolbens mittels des ersten Kolbens im ersten Zylinder verdichtetes Gas ein zweites Mal aus dem ersten Zylinder über den Auslasskanal des ersten Zylinders abgelassen, ohne dass in diesem Gas gespeicherte Verdichtungsenergie zum Bewegen des Kolbens aus dem oberen Totpunkt in den unteren Totpunkt genutzt werden könnte. Hierdurch kann im Motorbremsbetrieb eine besonders hohe
Bremsleistung, das heißt eine besonders hohe Motorbremsleistung, realisiert werden.
In dem Motorbremsbetrieb führt das erste Auslassventil, sowie das zweite und dritte Auslassventil, einen wesentlich geringeren Hub aus als im Normalbetrieb, das heißt im gefeuerten Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine.
Aus der Figur ist anhand des Verlaufs 18 ferner erkennbar, dass in dem
Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels des zweiten Zylinders beziehungsweise des zweiten Kolbens das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders bei einer mit 1 S2 bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle ein erstes Mal geschlossen wird. Bezogen auf den in der Figur nicht dargestellten Einlasshub des zweiten Einlassventils des zweiten Zylinders erfolgt dieses erste Öffnen ebenfalls im Bereich des Einlasshubs des zweiten Einlassventils. Innerhalb des Arbeitsspiels des zweiten Zylinders wird im Anschluss an das erste Schließen das zweite Auslassventil bei einer mit 1 Ö2 bezeichneten
Drehstellung der Kurbelwelle ein erstes Mal geöffnet. Daran anschließend wird innerhalb des Arbeitsspiels des zweiten Zylinders das zweite Auslassventil bei einer mit 2S2 bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle in zweites Mal geschlossen und daran anschließend bei einer mit 202 bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle ein zweites Mal geöffnet. Durch das erste Öffnen (bei Drehstellung 102) und das zweite Schließen (bei Drehstellung 2S2) des zweiten Auslassventils führt das zweite Auslassventil einen ersten Dekompressionshub 28 durch. Durch das zweite Öffnen und das erste Schließen führt das zweite Auslassventil innerhalb des Arbeitsspiels des zweiten Zylinders einen zweiten Dekompressionshub durch. Durch das erste Schließen des zweiten
Auslassventils wird Gas in Form von Frischluft, welches infolge des Öffnens des zweiten Einlassventils vom zweiten Kolben in den zweiten Zylinder eingesaugt wurde, nach dem Schließen des zweiten Einlassventils verdichtet. Im Zuge des ersten
Dekompressionshubs 28 des zweiten Auslassventils, das heißt im Zuge eines ersten Dekompressionszyklus des zweiten Zylinders wird das verdichtete Gas über den zweiten Auslasskanal aus dem zweiten Zylinder abgelassen, so dass in dem verdichteten Gas gespeicherte Verdichtungsenergie nicht genutzt werden kann, um den zweiten Kolben aus seinem oberen Totpunkt zurück in seinen unteren Totpunkt zu bewegen. Dieser Vorgang wiederholt sich im Rahmen des zweiten Dekompressionshubs 30, so dass auch der zweite Zylinder innerhalb des einen Arbeitsspiels des zweiten Zylinders zwei
Dekompressionszyklen durchführt.
Analoges trifft auf den dritten Zylinder zu. In dem Motorbremsbetrieb wird innerhalb eines Arbeitsspiels des dritten Zylinders beziehungsweise des dritten Kolbens - wie anhand des Verlaufs 20 zu erkennen ist - bei einer mit 1S3 bezeichneten Drehstellung der
Kurbelwelle ein erstes Mal geschlossen. Daran anschließend wird - innerhalb des Arbeitsspiels des dritten Zylinders - das dritte Auslassventil bei einer mit 103
bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle ein erstes Mal geöffnet. Daran anschließend wird das dritte Auslassventil bei einer mit 2S3 bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle ein zweites Mal geschlossen. Daran anschließend wird das dritte Auslassventil bei einer mit 203 bezeichneten Drehstellung der Kurbelwelle ein zweites Mal geöffnet. Durch das erste Öffnen (bei Drehstellung 1Ö3) und das zweite Schließen (bei Drehstellung 2S3) führt das dritte Auslassventil innerhalb eines Arbeitsspiels einen ersten
Dekompressionshub 32 durch, so dass der dritte Zylinder einen ersten
Dekompressionszyklus durchführt. Wie bei dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder liegt die Drehstellung S3, bei der das dritte Auslassventil innerhalb des Arbeitsspiels des dritten Zylinders beziehungsweise dritten Kolbens das erste Mal geschlossen wird, ebenfalls im Bereich und vorzugsweise im Bereich des Einlasshubs des dritten
Einlassventils des dritten Zylinders. Infolge des ersten Schließens des dritten
Auslassventils wird - wie beim ersten Zylinder und beim zweiten Zylinder - Gas in Form von Frischluft, das beziehungsweise die durch das Öffnen des dritten Einlassventils in den dritten Zylinder mittels des dritten Kolbens eingesaugt wurde, nach dem Schließen des dritten Einlassventils mittels des dritten Kolbens verdichtet. Durch das erste Öffnen (bei Drehstellung 103) des dritten Auslassventils wird das verdichtete Gas aus dem dritten Zylinder abgelassen, so dass in dem verdichteten Gas gespeicherte
Verdichtungsenergie nicht genutzt werden kann, um den dritten Kolben aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt zu bewegen.
Durch das zweite Öffnen (bei Drehstellung 2Ö3) und das erste Schließen (bei
Drehstellung 1S3) führt das dritte Auslassventil innerhalb des Arbeitsspiels des dritten Zylinders einen zweiten Dekompressionshub 34 durch, wobei im Zuge des zweiten Dekompressionshubs 34 des dritten Auslassventils der dritte Zylinder einen zweiten Dekompressionszyklus durchführt. Auch im Rahmen des zweiten Dekompressionszyklus wird verdichtetes Gas über den dritten Auslasskanal aus dem dritten Zylinder abgelassen, so dass im verdichteten Gas gespeicherte Verdichtungsenergie nicht genutzt werden kann, um den dritten Kolben aus dem oberen Totpunkt in den unteren Totpunkt zu bewegen. Wie auch das erste Auslassventil innerhalb des Arbeitsspiels des ersten Zylinders und das zweite Auslassventil innerhalb des Arbeitsspiels des zweiten Zylinders führt das dritte Auslassventil des dritten Zylinders innerhalb des Arbeitsspiels des dritten Zylinders zwei Dekompressionshübe 32, 34 durch, welche innerhalb des Arbeitsspiels des dritten Zylinders aufeinander folgen. Somit führen die drei Zylinder innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels jeweils zwei aufeinanderfolgende Dekompressionszyklen durch, wodurch eine besonders hohe Motorbremsleistung im Motorbremsbetrieb realisiert werden kann.
Die Grad Kurbelwinkel, bei denen das zweite und dritte Auslassventil jeweils Öffnen und Schließen sind entsprechend um 480 [°KW] bzw. 240 [°KW] bezogen auf den ersten Zylinder versetzt.
Um nun eine besonders hohe Motorbremsleistung im Motorbremsbetrieb zu realisieren, ist es vorgesehen, dass das erste Auslassventil des ersten Zylinders nach dem ersten Öffnen (bei Drehstellung 1Ö1) und vor dem zweiten Schließen (bei Drehstellung 2S1 ) so lange nach der zunächst erfolgten Dekompression offen gehalten wird, dass der erste Zylinder mit Gas, das auf der Abgasseite über den zweiten Auslasskanal aus dem zweiten Zylinder ausströmt, und mit Gas, das auf der Abgasseite aus dem dritten Zylinder über den dritten Auslasskanal ausströmt, wieder gefüllt wird. Anhand des Verlaufs 16 ist erkennbar, dass das erste Auslassventil bis kurz nach 240 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt ZOT des ersten Kolbens offen gehalten wird beziehungsweise erst kurz nach 240 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt ZOT vollständig geschlossen ist. Bezogen auf das Arbeitsspiel des ersten Zylinders liegt - wie aus der Figur erkennbar ist - der zweite Dekompressionshub 30 des zweiten Auslassventils noch vollständig innerhalb des ersten Dekompressionshubs 24 des ersten Auslassventils.
Darüber hinaus liegt der erste Dekompressionshub 32 des dritten Auslassventils teilweise innerhalb des ersten Dekompressionshubs 24, da das dritte Auslassventil - bezogen auf das Arbeitsspiel des ersten Zylinders - bereits vor 180 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt ZOT des ersten Kolbens geöffnet wird. Dies bedeutet, dass während des ersten Dekompressionshubs 24 des ersten Auslassventils zumindest teilweise ein Dekompressionshub des zweiten Auslassventils (zweiter
Dekompressionshub 30) und ein Dekompressionhub des dritten Auslassventils (erster Dekompressionshub 32) stattfindet. Dadurch kann der erste Zylinder mit Gas aus dem zweiten Zylinder und dem dritten Zylinder für den sich an den ersten
Dekompressionszyklus (Dekompressionshub 24) anschließenden, zweiten
Dekompressionszyklus (Dekompressionshub 26) aufgeladen werden, wodurch eine besonders hohe Motorbremsleistung darstellbar ist. Der erste Zylinder wird dabei für seinen zweiten Dekompressionszyklus mit Gas aus dem zweiten Dekompressionszyklus des zweiten Zylinders und mit Gas aus dem ersten Dekompressionszyklus des dritten Zylinders gefüllt. In dem gezeigte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind alle drei Auslassventile durch das erste Öffnen des dritten Auslassventils bei der Drehstellung 103 vorübergehend gleichzeitig geöffnet sind, so dass die Zylinder über den Abgaskrümmer fluidisch miteinander verbunden sind,
Das erste Auslassventil sollte nach dem ersten Öffnen 101 und vor dem zweiten
Schließen 2S1 mindesten so lange offen gehalten werden, dass der erste Zylinder mit Gas, das über wenigstens einen Auslasskanal aus wenigstens einem zweiten Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausströmt, gefüllt wird. Dies bedeutet, dass der erste Zylinder zumindest mit Gas des zweiten oder dritten Zylinders gefüllt werden sollte.
Dieses Prinzip kann auch ohne weiteres auf den zweiten Zylinder und den dritten Zylinder übertragen werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise der zweite Zylinder für seinen zweiten Dekompressionszyklus innerhalb des Arbeitsspiels des zweiten Zylinders mit Gas aus dem ersten Zylinder und mit Gas aus dem dritten Zylinder gefüllt, das heißt aufgeladen wird. Der dritte Zylinder wird innerhalb des Arbeitsspiels des dritten Zylinders für den zweiten Dekompressionszyklus mit Gas aus dem ersten Zylinder und mit Gas aus dem zweiten Zylinder aufgeladen. Dies ist vorteilhaft, da - wie beispielsweise aus der Figur anhand des ersten Zylinders erkennbar ist - nach ersten Dekompressionszyklus beziehungsweise nach dem ersten Dekompressionshubs und vor dem zweiten
Dekompressionszyklus beziehungsweise vor dem zweiten Dekompressionshub 26 kein Einlasshub des ersten Einlassventils mehr durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass der erste Zylinder nach dem ersten Dekompressionszyklus und vor dem zweiten
Dekompressionszyklus nicht über den Einlasskanal des ersten Zylinders mit Gas gefüllt werden kann. Daher ist es vorgesehen, den ersten Zylinder für seinen zweiten
Dekompressionszyklus über den Auslasskanal des ersten Zylinders mit Gas zu füllen, wobei dieses Gas sowohl aus dem zweiten Zylinder als auch aus dem dritten Zylinder stammt.
Es findet also eine Überschneidung zwischen dem zweiten Schließen des ersten
Auslassventils und dem - bezogen auf das Arbeitsspiel des dritten Zylinders - ersten Öffnen des dritten Auslassventils statt. Vorteilhafterweise können durch die
Überscheidung des jeweiligen Öffnens eines ersten Auslassventils und des Schließens eines dritten Auslassventils und/oder des Schließens eines zweiten Auslassventils Druckspitzen im Abgaskrümmer durch Ausströmen des Gases aus dem ersten Zylinder und Einströmen in den zweiten oder dritten Zylinder abgebaut werden.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform zu Fig. 1 dargestellt. Gleiche Linien und gleiche Punkte sind dabei in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. In das Diagramm der Fig. 2 ist der zu Fig. 1 unveränderte Verlauf 14 eingetragen. Die Verläufe 16', 18' und 20' weisen im Unterschied zu Fig. 1 jeweils früher schließende erste Dekompressionshübe 24', 28' und 32' auf. Das zweite Schließen 2S1 ', 2S2' und 2S3' der ersten Dekompressionshübe 24', 28' und 32' findet jeweils ca. 30 Grad Kurbelwinkel früher statt. Damit schließt beispielsweise das erste Auslassventil bei etwa 210 Grad Kurbelwinkel und die ersten Schließzeitpunkte 1S1 , 1S2 und 1S3 der zweiten, unveränderten Dekompressionshübe 26, 30, 34 liegen zeitlich nach dem zweiten
Schließen 2S1 ', 2S2' und 2S3' der ersten Dekompressionshübe 24', 28' und 32'.
In Fig. 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung bevorzugter Bereiche der jeweiligen Öffnungs- und Schließzeitpunkte der zwei aufeinanderfolgenden Dekompressionshübe anhand des ersten Auslassventils dargestellt. Die folgenden Ausführungen sind ohne weiteres auch auf die anderen Zylinder und die andere Zylinderbank übertragbar. Gleiche Linien und gleiche Punkte sind dabei in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 und Fig. 2 versehen. In das Diagramm der Fig. 2 ist der zu Fig. 1 unveränderte Verlauf 14 eingetragen. Des Weiteren sind in der Fig. 3 zwei Verläufe 16" (durchgezogene Linie) und 16"' (gestrichelte Linie) des ersten Auslassventils aufgetragen, die mit dem Verlauf 16" die frühesten möglichen Öffnungszeitpunkte 101 " bei etwa 610 Grad Kurbelwinkel und 2Ö1 " bei etwa 230 Grad Kurbelwinkel und Schließzeitpunkte 1S1 " bei etwa 400 Grad Kurbelwinkel und 2S1 " bei etwa 210 Grad Kurbelwinkel angeben. Dementsprechend gibt der Verlauf 16"' die spätesten möglichen Öffnungszeitpunkte 101 '" bei etwa 680 Grad Kurbelwinkel und 201 '" bei etwa 320 Grad Kurbelwinkel und Schließzeitpunkte 1S1 '" bei etwa 680 Grad Kurbelwinkel und 2S1 '" bei etwa 320 Grad Kurbelwinkel an. Die sich daraus ergebenden Bereiche möglicher erster und zweiter Öffnungszeitpunkte und erster und zweiter Schließzeitpunkte sind beliebig miteinander kombinierbar.
Um eine besonders hohe Bremsleistung, das heißt eine besonders hohe
Motorbremsleistung, zu realisieren, ist es ferner vorgesehen, dass beim Aktivieren des Motorbremsbetriebs die Nockenwelle zum Betätigen der Einlassventile mittels eines Nockenwellensteliers verstellt und dabei bezogen auf die Kurbelwelle nach spät verstellt wird. Die Nockenwelle zum Betätigen der Einlassventile wird auch als Einlassnockenwelle bezeichnet. Die Funktion und Wirkung des Verstellens der Einlassnockenwelle wird im Folgenden am Beispiel des ersten Zylinders beschrieben. Dem ersten Zylinder sind wenigstens ein Einlassventil und wenigstens ein Einlasskanal zugeordnet, wobei das Einlassventil dem Einlasskanal zugeordnet ist. Das Einlassventil ist zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar, wobei der Einlasskanal des ersten Zylinders mittels des Einlassventils in dessen Schließstellung fluidisch versperrt ist. In der Offenstellung gibt das Einlassventil den Einlasskanal zumindest teilweise frei. Dabei ist das Einlassventil mittels der Nockenwelle aus seiner
Schließstellung in seine Offenstellung bewegbar. In das Diagramm in Fig. 1 ist mit einer gestrichelten Linie der Verlauf 14 des Öffnens und Schließens des Einlassventils des ersten Zylinders eingetragen.
Der Nockenwellensteller erlaubt nun ein Verschieben des Kurbelwinkelbereichs, in welchem das Einlassventil geöffnet ist, zu späteren Kurbelwinkeln hin. In das Diagramm in Fig. 1 ist mit einer durchgezogenen Linie der Verlauf 14' des Öffnens und Schließens des Einlassventils des ersten Zylinders zu späteren Kurbelwinkeln eingetragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Verlauf 14' des Öffnens und
Schließens des Einlassventils gegenüber dem Verlauf 14 um etwa 45 [°KW] nach spät verstellt. Damit öffnet das Einlassventil nicht mehr vor dem oberen Totpunkt (OT), sondern nach dem oberen Totpunkt (OT). Das Schließen des Einlassventils verschiebt sich entsprechend. Somit lässt sich der Öffnungszeitpunkt, zu welchem das Einlassventil geöffnet wird, soweit nach spät schieben, dass ein im ersten Zylinder herrschender Druck, welcher auch als Zylinderdruck bezeichnet wird, aufgrund des geöffneten Auslassventils und der Abwärtsbewegung des Kolbens nach dem OT soweit abgefallen ist, dass ein Grenzwert für einen maximalen Zylinderdruck bei geöffnetem Einlassventil auch dann eingehalten wird, wenn der maximale Zylinderdruck während der Kompression 60 bar oder mehr beträgt, das heißt besonders hoch ist. Mit anderen Worten ist es somit möglich, während der zweiten Dekompression beziehungsweise während des zweiten Dekompressionshubs besonders hohe Drücke im ersten Zylinder realisieren zu können. Aufgrund der Verstellung der Einlassnockenwelle ist es dabei möglich, trotz dieser hohen Zylinderdrücke das Einlassventil, welches gegen den im ersten Zylinder herrschenden Druck geöffnet werden muss, zu öffnen und somit das Füllen des ersten Zylinders mit dem Gas zu ermöglichen, da der Druck im ersten Zylinder beim Öffnen des Einlassventil geringer als der maximale zulässige Zylinderdruck ist. Dadurch kann eine besonders hohe Bremsleistung realisiert werden.
Die Bremsleistung läßt sich noch weiter steigern, indem das jeweilge zweite Öffnen der Auslassventile zum zweiten Dekompressionshub zusammen mit der oben genannten Spätverstellung des Einlassventils später erfolgt. In Fig. 1 ist dies beispielhaft Anhand dem punktierten Verlauf 26* für den zweiten Dekompressionshub des ersten
Auslassventils dargestellt. Der Zeitpunkt 201 des zweiten Öffnens des ersten
Auslassventil verschiebt sich in Richtung spät zum Zeitpunkt 201*. Dagegen bleibt der Zeitpunkt 1S1 des ersten Schließens des ersten Auslassventils unverändert. Dies lässt sich eine entsprechnde Änderung der Auslassnockenkontur darstellen. Durch das späte Öffnen des Auslassventils kann die Kompression des im Zylinder befindlichen Gases gesteigert werden, was zu einer höheren Bremsleistung führt.
Es ist auch denkbar, analog zur Verstellung der Einlassnockenwelle mittels eines
Nockenwellenstellers einen entsprechenden Nockenwellensteller für die
Auslassnockenwelle vorzusehen. Damit kann variabel ein Zeitpunkt des Öffnens des Auslassventils, insbesondere in Richtung spät, gewählt werden. Der Zeitpunkt des Schließens des Auslassventils verschiebt sich entsprechend.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein geringe oder besonder geringe
Motorbremsleistungen einzustellen. Hierzu kann das Öffnen und Schließen des
Einlassventils weiter in Richtung spät verstellt werden. Dadurch wird das Gas im Zylinder durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens wieder aus dem geöffneten Einlasskanal ausgeschoben, so dass dem Zylinder nach dem Schließen des Einlassventils weniger Gas für die Kompression zur Verfügung steht, wodurch in der ersten Dekompression weniger Gas abgelassen werden kann. In das Diagramm in Fig. 1 ist der Verlauf 14" des Öffnens und Schließens des Einlassventils des ersten Zylinders gegenüber dem Verlauf 14 um etwa 120 [°KW] nach spät verstellt. Damit öffnet das Einlassventil deutlich nach dem oberen Totpunkt (OT). Das Schließen des Einlassventils verschiebt sich
entsprechend. Begrenzend für diese Spätverstellung zur Reduktion der Bremsleistung ist die Aufwärtsbewegung des Kolbens in Richtung oberen Zündtotpunkt ZOT. Um eine Kollision des Einlassventils mit dem Kolben zu verhindern, muss das Einlassventil rechtzeitig geschlossen werden.
Durch den Einsatz des Nockenwellenstellers, welcher auch als Phasensteiler bezeichnet wird, und das dadurch bewirkte Verstellen der Nockenwelle, insbesondere der
Einlassnockenwelle, ist es möglich, eine Motorbremse und somit ein Motorbremssystem mit variabler Einlassventilerhebungskurve zu realisieren, da durch das Verstellen der Einlassnockenwelle die Erhebungskurve des Einlassventils variiert werden kann. Durch das zuvor beschriebene Betätigen der Gaswechselventile ist es ferner möglich, das Motorbremssystem als Drei-Takt-Motorbremssystem zu realisieren, so dass eine besonders hohe Bremsleistung und auch besonders niedrige Bremsleistungen dargestellt werden können.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in einem Motorbremsbetrieb, bei welchem in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines
Arbeitsspiels zumindest ein Auslassventil wenigstens eines Zylinders ein erstes Mal geschlossen (1 S1 , 1S1 ", 1 S1 "'), daran anschließend ein erstes Mal geöffnet (101 , 101 ", 1G "), daran anschließend ein zweites Mal geschlossen (2S1 , 2S1 ', 2S1 ", 2S1 '") und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet (201 , 201 ", 20 ") wird, um dadurch mittels eines Kolbens des Zylinders in dem Zylinder verdichtetes Gas aus dem Zylinder abzulassen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auslassventil nach dem ersten Öffnen (101 , 101 ", 1G ") und vor dem zweiten Schließen (2S1 , 2S1 ', 2S1 ", 2S1 '") so lange offen gehalten wird, dass der Zylinder mit Gas, das über wenigstens einen Auslasskanal aus wenigstens einem zweiten Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausströmt, gefüllt wird, wobei beim Aktivieren des Motorbremsbetriebs wenigstens eine Nockenwelle zum
Betätigen wenigstens eines Gaswechselventils der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
als die Nockenwelle eine Einlassnockenwelle verstellt wird, mittels welcher ein einem Einlasskanal, über welchen der erste Zylinder mit dem Gas gefüllt wird, zugeordnetes Einlassventil als das Gaswechselventil betätigbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einlassnockenwelle nach spät verstellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Öffnen (2Ö1 , 2Ö1 ", 2Ö1 '") später erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Auslassnockenwelle nach spät verstellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels des zweiten Zylinders zumindest ein zweites Auslassventil des zweiten Zylinders ein erstes Mal geschlossen (1 S2, 1 S2", 1 S2'"), daran anschließend ein erstes Mal geöffnet (1 Ö2, 102", 102'"), daran anschließend ein zweites Mal geschlossen (2S2, 2S2', 2S2", 2S2"') und daran anschließen ein zweites Mal geöffnet (2Ö2, 2Ö2", 202'") wird, um dadurch mittels eines zweiten Kolbens des zweiten Zylinders in dem zweiten Zylinder verdichtetes Gas aus dem zweiten Zylinder abzulassen, wobei der erste Zylinder mit zumindest einem Teil des aus dem zweiten Zylinder abgelassenen Gases gefüllt wird, während das zweite Auslassventil nach seinem zweiten Öffnen (2Ö2, 2Ö2", 2Ö2'") und vor seinem ersten Schließen (1 S2, 1S2", 1 S2'") oder nach seinem ersten Öffnen (1 Ö2, 1 Ö2", 102'") und vor seinem zweiten Schließen (2S2, 2S2', 2S2", 2S2'") zumindest teilweise geöffnet ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auslassventil des ersten Zylinders nach dem ersten Öffnen (101 , 1 Ö1 ", I G ") und vor dem zweiten Schließen (2S1 , 2S1 ', 2S1 ", 2S1 '") so lange offen gehalten wird, dass der erste Zylinder mit jeweiligem Gas, das über wenigstens einen jeweiligen Auslasskanal aus dem zweiten Zylinder und aus wenigstens einem dritten Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausströmt, gefüllt wird. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels des zweiten Zylinders zumindest ein zweites Auslassventil des zweiten Zylinders ein erstes Mal geschlossen (1 S2, 1 S2", 1S2'"), daran anschließend ein erstes Mal geöffnet (102, 102", 102'"), daran anschließend ein zweites Mal geschlossen (2S2, 2S2', 2S2", 2S2'") und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet (202, 202", 202'") wird, um dadurch mittels eines zweiten Kolbens des zweiten Zylinders in dem zweiten Zylinder verdichtetes Gas aus dem zweiten Zylinder abzulassen, und dass in dem Motorbremsbetrieb innerhalb eines Arbeitsspiels des dritten Zylinders zumindest ein drittes Auslassventil des dritten Zylinders ein erstes Mal geschlossen (1S3, 1 S3", 1 S3'"), daran anschließend ein erstes Mal geöffnet (103, 103", 103'"), daran anschließend ein zweites Mal geschlossen (2S3, 2S3', 2S3", 2S3'") und daran anschließend ein zweites Mal geöffnet (203, 203", 203'") wird, um dadurch mittels eines dritten Kolbens des dritten Zylinders in dem dritten Zylinder verdichtetes Gas aus dem dritten Zylinder abzulassen, wobei der erste Zylinder mit zumindest einem Teil des aus dem zweiten Zylinder abgelassenen Gases gefüllt wird, während das zweite Auslassventil nach seinem zweiten Öffnen (202, 202", 202'") und vor seinem ersten Schließen (1S2, 1S1 ", 1S1 '") geöffnet ist und wobei der erste Zylinder mit zumindest einem Teil des aus dem dritten Zylinder abgelassenen Gases gefüllt wird, während das dritte Auslassventil nach seinem ersten Öffnen (1Ö3, 1 Ö3", 103'") und vor seinem zweiten Schließen (2S3, 2S3', 2S3", 2S3'") zumindest teilweise geöffnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auslassventil des ersten Zylinders nach dem ersten Öffnen (101 , 1Ö2", 10 ") mindestens bis 210 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt (OT), insbesondere nach dem oberen Zündtotpunkt (ZOT), des Kolbens des ersten Zylinders offen gehalten wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslassventile im Motorbremsbetrieb einen geringeren Hub ausführen als in einem vom Motorbremsbetrieb unterschiedlichen Normalbetrieb, insbesondere Zugbetrieb, der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine. Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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