CN103628979B - 部分关闭的四缸直列式发动机和用于操作这样的四缸直列式发动机的方法 - Google Patents

Abstract

一种发动机方法，其包含响应于发动机负荷降至低于第一阈值而关闭第二汽缸组，第二汽缸组包括第一最外汽缸和其紧密相邻的汽缸，并且响应于发动机负荷升高至高于第二阈值而开启第二汽缸组，并且在整个发动机运行期间使第一汽缸组恒定地运行；第一汽缸组包括第二最外汽缸和其紧密相邻的汽缸。通过此方法，可以在部分负荷工况期间相对于低发动机负荷增加发动机效率。

Description

部分关闭的四缸直列式发动机和用于操作这样的四缸直列式 发动机的方法

相关申请

此申请要求2012年8月23日提交的德国专利申请No.102012214967.8的优先权，为了所有目的，德国专利申请No.102012214967.8的整个内容被并入本文以供参考。

技术领域

本申请涉及部分关闭的四缸直列式发动机和用于操作这样的四缸直列式发动机的方法。

背景技术

通过关闭若干发动机汽缸（被称作部分负荷操作），可以减少在特定负荷范围内的发动机燃料消耗。

通过部分发动机关闭，可以明显增加汽油发动机在部分负荷操作期间的效率。在恒定的发动机功率下，关断多缸发动机中的一个汽缸增加了仍处于操作的其他汽缸上的负荷。因此，布置在进气系统中的节流阀可以被进一步打开，以便将更大的空气质量引入这些汽缸内，从而实现内燃发动机的阻风门开启（de-choking）。在部分关闭期间保持操作的汽缸因此可以在更高负荷范围内操作，从而降低了燃料消耗。因此，共同的负荷可以向更高的负荷转变。

由于在部分关闭期间供应的更大的空气质量，所以仍在操作的汽缸还可以具有更多同质混合形成物，并容许更高的排气再循环率。

另外的效率优势是由于不存在燃烧，因为被关断的汽缸会不产生由于从燃烧气体到燃烧室壁的热传递所导致的壁热损失。

由于高排放质量调节，所以柴油发动机（自动点火发动机）可以具有比汽油发动机更高的效率或更低的燃料消耗，其中在汽油发动机中依靠通过用新鲜混合物来填充汽缸的质量调节来设定负荷。然而，在柴油 发动机中，还可以依靠通过在特定负荷范围内部分关闭来减少燃料消耗。因此，以上与汽油发动机有关进行的陈述相应地应用于柴油发动机。

然而，在现有技术中所描述的具有部分关闭的多缸发动机和用于操作这些发动机的相关方法具有显著的功率损失。在之前所描述的在低负荷操作期间使用部分关闭的实施例中，汽缸可以被分为两个操作组，以便在部分关闭期间，所述两个组中的一组被关闭，而另一组保持操作。以前的实施例具有这样的汽缸组，其中两个最外汽缸形成一组，而两个最内汽缸形成另一组。在使用排气管路的分组合并的系统中，形成的排气歧管沿着汽缸盖的纵向轴线邻近彼此布置。

发明内容

然而，发明人发现基于汽缸接近度对汽缸进行分组的若干优势。在所公开的实施例中，四个汽缸可以被配置为使得最外汽缸和相邻的最内汽缸形成一组。另外，第二汽缸组的汽缸可以是响应于发动机负荷而被开启的汽缸，第一汽缸组的汽缸可以是当发动机操作时永久操作的汽缸。

通过以此方式对汽缸进行分组，排气系统和曲轴可以被优化为，通过使具有小曲轴角度（CA）间距的冲突汽缸的排气分开而使得在充气改变期间的排气的相互影响分开。另外，在部分关闭期间，热可以有效地被保存在发动机中，以允许在全部发动机汽缸操作期间更快地暖机，并且可以易于终止对不操作汽缸的喷油冷却。

应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着辨别要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1描述了发动机系统的示例实施例。

图2示意地描述了发动机和曲轴系统的示例实施例。

图3描述了排气歧管的示例实施例。

图4描述了排气歧管和进气歧管的示例实施例。

图5是示例操作方法的流程图。

具体实施方式

在本公开的背景下，术语发动机可以指代汽油发动机、柴油发动机或混合动力燃烧发动机，其中混合燃烧发动机可以被定义为通过混合燃烧过程操作的燃烧发动机。

图1是示出了多缸发动机100的一个汽缸的示意图，发动机100可以被包括在机动车辆的推进系统中。发动机100可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机100的汽缸（燃烧室）30可以包括燃烧室壁32，活塞36被设置在其中。活塞36可以被耦连至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦连至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮耦连至曲轴40，以实现发动机100的起动操作。

汽缸1可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以经由各自的进气门52和排气门54与汽缸1选择性地连通。在一些实施例中，汽缸1可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在这个示例中，可以通过经由各自的凸轮致动系统51和53的凸轮致动来控制进气门52和排气门54。凸轮致动系统51和53均可以包括一个或更多个凸轮，并且可以使用由控制器12操作来改变气门操作的凸轮轮廓线变换（CPS）、可变凸轮正时（VCT）、可变气门正时（VVT）和/或可变气门升程（VVL）系统中的一个或更多个。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电子气门致动来控制。例如，汽缸1可以可替代地包括通过电子气门致动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。

燃料喷射器66被显示为直接耦连至汽缸1，用于将燃料与经由电子 驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度FPW成比例地直接喷射进其中。以此方式，燃料喷射器66提供到汽缸1内的所谓的燃料直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧部或燃烧室的顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统（未示出）输送至燃料喷射器66。在一些实施例中，汽缸1可以可替代地或另外地包括以如下构造布置在进气通道42中的燃料喷射器，所述构造提供了到汽缸1上游的进气道内的所谓的燃料进气道喷射。

进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在这个具体的示例中，节流板64的位置可以由控制器12通过提供给被包括在节气门62内的电动马达或致动器来改变，这种构造通常被称为电子节气门控制（ETC）。以此方式，节气门62可以被操作为改变提供给除了发动机其他汽缸之外的汽缸1的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供给控制器12。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，以用于向控制器12提供各自的信号MAF和MAP。

在选择的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88能够经由火花塞92向汽缸1提供点火火花。尽管示出了火花点火部件，但是在一些实施例中，在有或没有点火火花的情况下，都可以以压缩点火模式使发动机100的汽缸1或一个或更多个其他燃烧室操作。

排气传感器126被显示为耦连至排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可以是用于提供对排气空燃比的指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO（通用或宽域排气氧传感器）、双态氧传感器或EGO、HEGO（加热型EGO）、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置70被显示为沿排气传感器126下游的排气通道48布置。装置70可以是三元催化剂（TWC）、NOx捕集器、各种其他排放控制系统或其组合。在一些实施例中，在发动机100的操作期间，排放控制装置70可以通过使发动机中的至少一个汽缸在特定空燃比内操作而周期性地重置。

发动机100还可以包括压缩装置，诸如涡轮增压器或机械增压器， 其至少包括沿进气歧管44布置的压缩机162。对于涡轮增压器来说，压缩机162可以至少部分地由沿排气通道48布置的涡轮164（例如，通过轴）驱动。还可以包括废气门和压缩机旁通阀中的一个或更多个，以控制通过涡轮和压缩机的流量。对于机械增压器来说，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且因此可以不包括涡轮。由此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或更多个汽缸的压缩量可以由控制器12改变。此外，传感器123可以被布置在进气歧管44中，用于向控制器12提供BOOST信号。

控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括微处理单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、在这个具体示例中作为只读存储芯片（ROM）106示出的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器（KAM）110和数据总线。控制器12可以接收来自耦连至发动机100的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量（MAF）的测量；来自耦连至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度（ECT）；来自耦连至曲轴40的霍尔效应传感器118（或其他类型）的表面点火感测信号（PIP）；来自节气门位置传感器的节气门位置（TP）；以及来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供对进气歧管内的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如有MAF传感器而没有MAP传感器，或反之亦然。在化学计量比操作期间，MAP传感器可以给出对发动机扭矩的指示。另外，这个传感器连同所探测到的发动机转速可以提供对被吸入气缸内的充气（包括空气）的估计。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每周旋转产生预定数量的等间距脉冲。

存储介质只读存储器106能够被编程有计算机可读数据表示的指令，其可由处理器102执行以用于执行下述方法以及可以预期的但没有具体列出的其它变形。

燃烧发动机可以包括汽缸盖和汽缸体，汽缸盖和汽缸体在其安装面 处连在一起，以形成各个汽缸或燃烧室。图2图示地描述了根据本公开的四缸燃烧发动机的实施例。汽缸1、2、3和4均可以是如在图1中描述的汽缸1的实施例。

汽缸盖可以用于容纳配气机构（未示出）。配气机构的目的是可以在期望时间打开和关闭汽缸的进气和排气开口。

为了容纳四个活塞36和四个汽缸筒，汽缸体可以具有对应数量的汽缸孔。每个发动机汽缸的活塞36可以在汽缸筒中被轴向可移动地导向，并且与汽缸筒和汽缸盖一起可以界定汽缸的燃烧室。在此，活塞底面可以形成燃烧室内壁的一部分，其与活塞环一起相对于汽缸体或曲轴箱密封燃烧室。因此阻止燃烧气体和燃烧空气进入曲轴箱，并阻止机油进入燃烧室。

活塞36将由燃烧产生的气体力传递给曲轴15。为此，活塞36经由活塞螺栓连接至连杆，该连杆本身被可移动地安装在曲轴上，即在曲轴曲柄上。

安装在曲轴箱中的曲轴15可以接收连杆力，其由源自燃烧室中的燃料燃烧的气体力和源自传动机构部件的不均匀移动的质量力所构成。活塞36的振荡冲程移动可以被转换为曲轴的旋转运动。曲轴将扭矩传递给动力传动系统。传递给曲轴15的那部分能量可以被用来驱动如油泵和/或交流发电机的辅助装置，和/或可以用于驱动曲轴并且因此激活配气机构。

曲轴箱上半部可以由汽缸体形成。通过可以被安装在曲轴箱上半部上并用作油盘的曲轴箱下半部使曲轴箱完整。

为了接收和安装曲轴15，两个或更多个轴承16可以被提供在曲轴箱中，其中轴承16可以以两部分形成，并且每个轴承均包含轴承座和能够被连接至轴承座的轴承盖。可以在曲轴轴颈的区域内安装曲轴，其中曲轴轴颈的区域可以沿曲轴的纵向轴线被间隔开地布置，并被形成为加厚的轴肩。在一些实施例中，轴承盖和轴承座可以被形成为单独的部件或与曲轴箱和曲轴箱上下半部中被集成。轴承壳可以被布置为在曲轴15和轴承16之间的中间元件。

在安装的状态中，每个轴承座可以被连接至对应的轴承盖。在每种情况下，轴承座和轴承盖（在与作为中间元件的轴承壳配合应用时）形成孔，以接收曲轴轴颈。可以向该孔供应发动机机油或润滑油，以便当曲轴旋转时承受负荷的润滑油膜（以平面轴承的方式）形成在每个孔的内面与相关联的曲轴轴颈之间。可替代地，轴承也可以被形成为单件，例如当装配曲轴15时

为了向轴承供应机油，可以提供泵以用于将发动机机油输送给所述至少两个轴承，其中泵通过机油回路将发动机机油供应给主油道，沟槽从该主油道通向轴承16。为了形成主油道，主供应管路7可以被提供在汽缸体中、沿曲轴的纵向轴线15a取向。

在之前的实施例中，经由从油盘通向泵的吸油管路从油盘向泵供应发动机机油，以便在机油回路中（特别是在主油道中）引起足够高的输送体积和足够高的油压。类似地，可以向连杆轴承、平衡轴的轴承或未另外提到的轴承供应机油。

还可以向如在发动机中提供的活塞36的喷油冷却9供应机油。为此，油泵可以自外部汽缸开始将机油输送到沿着曲轴15的纵向轴线15a取向的供应管路内。喷嘴可以沿供应管路布置、在流动方向上间隔开，并且可以从下面用发动机机油喷溅活塞的底面，并喷在曲轴箱侧面上，以便冷却。

被供应机油的轴承（例如曲轴轴承）内的摩擦可以取决于被供应的油的粘度并因此取决于其温度，并且可以有助于发动机的燃料消耗。

为了更有效的燃烧而减少摩擦损失可以减少燃料消耗，这又有助于减少污染物排放。因此可以向轴承提供机油，以减少由于摩擦的功率损失。发动机机油的快速加热和发动机的快速加热，特别是在冷起动之后，可以进一步减少由于摩擦的功率损失，并增加燃烧效率。发动机机油在发动机的暖机阶段期间的快速加热确保了粘度的相应快速减小以及因此的摩擦或摩擦功率的减小。

减少燃料消耗的另一方法是通过在特定负荷范围关断个别汽缸而关闭汽缸。

通过部分发动机关闭可以明显增加汽油发动机在部分负荷期间的效率。在恒定的发动机功率下，关断多缸发动机的一个汽缸增加了仍在操作的其他汽缸的负荷。因此布置在进气系统中的节流阀可以被进一步打开，以便将更大的空气质量引入这些发动机汽缸，从而实现发动机的阻风门开启。在部分关闭期间保持操作的汽缸因此可以以更高负荷范围操作，而在更高负荷范围降低了比燃料消耗。因此，负荷的集合可以向更高的负荷转变。

由于在部分关闭期间供应更大的空气质量，所以维持操作的汽缸还可以具有更同质的混合形成物，并容许更高的排气再循环率。

另外的效率优势是由于不存在燃烧，因为被关断的汽缸可以不产生由于从燃烧气体到燃烧室壁的热传递产生的壁热损失。

由于高排放质量调节，柴油发动机（自动点火发动机）可以具有比汽油发动机更高的效率或更低的燃料消耗，其中在汽油发动机中依靠通过用新鲜空气混合气填充汽缸的质量调节来设定负荷。然而，在柴油发动机中，还可以依靠通过在特定负荷范围内关断个别汽缸而部分关闭来减少燃料消耗。因此，以上与汽油发动机有关进行的陈述相应地应用于柴油发动机。

所公开的发动机实施例可以使汽缸关闭。例如，在四缸发动机中，诸如在图2中示出的发动机，四个汽缸1、2、3、4可以被配置为使得其形成两组，每组有两个汽缸，其中第二汽缸组的汽缸可以是响应于发动机负荷而能够被关断的汽缸，第一汽缸组的汽缸可以是在发动机处于操作时永久操作的汽缸。

四个汽缸可以被配置为使得最外汽缸和邻近的最内汽缸形成一组。一个汽缸组的汽缸可以被形成为第二组的汽缸，其可以响应于发动机负荷而被关断，其中第一组在部分关闭时继续操作。与两个最外汽缸和两个最内汽缸各形成一组的汽缸分组相比，这是有利的。在使用分组合并排气管路的系统中，形成的排气歧管沿汽缸盖的纵向轴线靠近彼此（邻近彼此）布置。

在图2中，直列式布置的四个汽缸1、2、3、4被配置为使得其形成两组，每组两个汽缸1、2和3、4，其中第一两个汽缸1、2形成在发动 机处于操作时永久操作的汽缸1、2构成的第一汽缸组。另两个汽缸3、4形成第二组，该第二组包括汽缸3、4构成的组，该汽缸3、4取决于负荷而被开启，并且在负荷降至低于预定负荷阈值时其被关断，作为部分关闭的部分。

曲轴15属于曲柄驱动，被安装在汽缸体6中，可以包括五个轴承16，并用于每个汽缸1、2、3、4，并且包括与汽缸1、2、3、4相关联的曲轴曲柄11、12、13、14。曲轴曲柄11、12、13、14沿曲轴15的纵向轴线15a间隔开地布置，其中每个汽缸组的两个汽缸1、2、3、4的两个曲轴曲柄11、12、13、14在围绕曲轴15的纵向轴线15a的圆周方向上没有偏移，以便第一汽缸组的汽缸1、2与第二汽缸组的汽缸3、4机械地同步。第一两个汽缸1、2（第一汽缸组）的曲轴曲柄11、12在圆周方向上相对于第三和第四汽缸3、4（第二汽缸组）的曲轴曲柄13、14偏移180°被布置在曲轴15上。与汽缸1、2、3、4相关联的活塞通过连杆（未示出）安装在每个曲轴曲柄11、12、13、14上。

用发动机机油润湿每个活塞的活塞底面以便冷却的喷油冷却9通过供应管路7供应机油。喷油冷却9的供应管路7可以沿曲轴15的纵向轴线15a取向，其中为四个汽缸1、2、3、4中的每一个提供汽缸专用的供应沟槽8。

切断元件10可以被布置在两个最内汽缸2、3之间的供应管路7，以便两个汽缸3、4的喷油冷却9可以取决于负荷而被开启，并且通过使供应管路7闭合在部分关闭时被关断。

在涡轮增压的系统中，涡轮可以被布置为更靠近汽缸盖，以便在所公开的系统的实施例中实现更大的结构效率。这是因为在之前的方法中，所述两个排气歧管在汽缸盖中可以至少部分在彼此之上，因此汽缸盖可以具有相应大的结构高度。因为这两个排气歧管以距汽缸盖的安装面不同的距离（即不同高度）从汽缸盖中引出。由于歧管的通常小的相互间距，排气涡轮增压的连接和布置因此可以不同。然而，在所公开的实施例中，所述两个排气歧管与汽缸盖的安装面均匀间隔开地（即在相同高度处）从汽缸盖中引出，因此低高度的汽缸盖可以被构成以允许更精简地封装发动机舱。

所公开的实施例还可以允许可切换汽缸3、4的喷油冷却在部分关闭时依靠单个切断元件而被关断。在用于两个最内汽缸2、3之间的喷油冷却9的供应管路7中，可以提供切断元件，供应管路7在部分关闭时通过该切断元件闭合或能够通过该切断元件闭合，由此可切换汽缸3、4的喷油冷却可以被关断。

在传统的汽缸分组中，需要两个切断元件停用在部分关闭期间被关断的汽缸的喷油冷却。因此，切断元件可以被提供在每一个可切换汽缸的喷嘴上或在相关联的汽缸专用的供应沟槽中，以便单独停用与可以被关断的汽缸相关联的喷油冷却。

通过在部分关闭时停用喷油冷却，减少了发动机中的摩擦。具体地，当可变控油泵被用作输送发动机机油的泵时，功率需求会由于部分关闭而下降。这还可以提供喷油冷却的停用，从而导致燃料消耗在部分关闭期间的进一步减少。

在部分关闭时喷油冷却的停用以及燃料消耗的降低同样具有这样的优势，即关断的汽缸的活塞在部分关闭期间不一定被冷却。因此，当可切换汽缸在部分关闭之后被再次点火时，汽缸可以更快地到达其操作温度，从而进一步减少发动机排放。这在如下发动机中是特别有利的，即在发动机中燃料沿活塞底面的方向被频繁地喷射到汽缸内，并且被提供在活塞底面中的凹口无疑涉及燃烧室中的混合物的形成。

自在DIN73021中规定的汽缸编号开始，据此汽缸从最外汽缸开始成一直线地被计数，在四缸直列式发动机的情况下，前两个/第一两个汽缸可以形成可切换汽缸组，而第三和第四汽缸也可以被分组并形成为可切换汽缸。

发动机的另外的实施例可以是有利的，其中通过自最外汽缸1开始的供应管路7向喷油冷却9提供机油，并且沿供应管路位于沿流动方向观察在下游的汽缸组是汽缸组3、4，其可以取决于负荷而被开启。因此，关断汽缸的喷油冷却9可以被容易地停用，这是因为自最外汽缸1开始，由于切断元件闭合，除汽缸体的中部和两个最内汽缸2、3之间外，机油不可以被进一步输送。被连接至供应管路的汽缸组1、2被供应机油，同时第二组3、4（沿流动方向观察）形成这样的汽缸组，即其可以取决于 负荷而被开启，并且在部分关闭时通过闭合切断元件10而与剩余机油回路以及机油供应分离。

在一些实施例中，切断元件10可以是电磁阀。在原理上，切断元件10可以依靠发动机控制被电力地、液压地、气动地或磁力地可控。

在一些实施例中，每个汽缸组的两个汽缸的两个曲轴曲柄在围绕曲轴15的纵向轴线15a的圆周方向上没有偏移，以便汽缸组的两个汽缸是机械同步的汽缸。另外，所述一个汽缸组的曲轴曲柄11、12可以相对于另一汽缸组13、14的曲轴曲柄在圆周方向上围绕纵向轴线转动180°地被布置在曲轴上。

为了减少在负荷变化期间一组汽缸施加在另一组汽缸上的相互阻碍和影响，四个汽缸可以被操作为使得一个汽缸组的汽缸相对于做功过程具有最大偏移。例如，可以依靠外部点火使得交替地在第一汽缸组的一个汽缸和第二汽缸组的一个汽缸上启动燃烧。过程变体可以以序列1-3-2-4或以序列1-4-2-3来点火汽缸。

汽缸可以以180℃A的间隔点火，使得自第一汽缸1开始，以℃A为单位测量的点火时间可以如下：0-180-360-540。随后，一个汽缸组的汽缸可以具有360℃A的热动力偏移。因此，在排气门具有在220℃A与260℃A之间的打开持续时间的实施例中，在给定点火序列的情况下，一组的汽缸不会彼此影响负荷变化。因此，可以不依赖于排气管路多快并入排气口下游的结合排气管路，而减少或消除相互影响。

违背传统点火序列1-3-4–2的点火序列同样可以包括违背传统曲轴的曲轴和/或违背传统曲轴曲柄的曲轴曲柄。

根据以上所讨论实施例，曲轴可以与一个汽缸组的汽缸机械地同步，并且因此同时经过上止点和下止点。这两个汽缸的相关联的曲轴曲柄可以在围绕曲轴15的纵向轴线15a的圆周方向上没有偏移。然后，可以通过点火序列实现360℃A的热动力偏移。

为了在全部四个汽缸1、2、3、4上实现相应的180℃A的点火间隔，一个汽缸组的曲轴曲柄可以相对于另一汽缸组的曲轴曲柄在圆周方向上扭转180°地被布置在曲轴15上。

实施例可以是有利的，其中每个汽缸具有至少一个排气口以用于通过排气排出系统将排气从汽缸中排出，并且排气管路被连接至每一个排气口。

另外的实施例可以是有利，其中每个汽缸具有两个排气口以用于将排气从汽缸中排出。

为了控制四冲程发动机中的负荷变化，往复气门常常被用作控制元件，其在发动机的操作期间执行振荡冲程运动，并以此方式打开和关闭进气口和排气口。在负荷变化期间，通过四个汽缸的排气口排出燃烧气体，并通过将新鲜混合物或增压空气吸入进气口来填充燃烧室。用于移动气门的气门致动机构（包括气门本身）被称为配气机构。配气机构的任务是在特定时间打开和关闭汽缸的进气口和排气口。最大流量横截面的快速打开可以最小化流入或流出气流的节流损失，并最大化使用新鲜混合物对燃烧室的填充和燃烧气体的有效排出。由于上述原因，有利的是为每个汽缸装备不只一个排气口，以便为每个汽缸提供两个排气口。

在此背景下，实施例可以是有利的，其中每个汽缸组的汽缸的排气管路在各种情况下均并入结合的排气管路，即由单独的排气歧管形成。在本公开的背景下，排气管路并入结合的排气管路一般被称作排气歧管。

两个汽缸组中的每一组的单独的排气歧管的形成可以有助于确保汽缸不会施加相互影响以及不会彼此阻碍负荷变化。应当考虑到，一个汽缸组的汽缸可以具有360℃A的热动力偏移，其中排气门的打开持续时间小于360℃A。结合曲轴15和曲轴曲柄11、12、13、14进行进一步参考。

此外，分组通常导致所有排气管路的整体长度的缩短，并且还导致提供在排气排出系统中的任何涡轮上游的排气排出系统质量的减小。减小此质量可以减小相关部分的热惯性，并且可以有效地利用涡轮侧的排气焓，其本身可以部分地通过压力和温度确定。

通向进气口的进气管路和连接至排气口的排气管路可以被部分地集成在汽缸盖中。排气排出系统的具体结构，即在各个情况下合并四个汽缸的排气管路的方式，可以取决于各自的目的，诸如可以优化燃烧发动机的操作行为的操作范围，并且也具体地取决于发动机是否依靠排气涡轮增压进行充气。

发动机的实施例可以有利地具有部分或完全集成的排气歧管，诸如在图3中示出的排气歧管。如在图3中示出的，在各情况下，每个汽缸组的汽缸1、2、3、4的排气管路306、308、310、312并入汽缸盖内的结合排气管318，使得排气歧管被集成在汽缸盖内。

歧管的集成可以导致更紧凑的发动机结构和发动机舱中的整个驱动单元的更密实的封装。集成可以还可以降低生产和安装成本以及发动机重量。

短的排气管路同样具有对排气后处理系统的布置和操作的有利影响，该排气后处理系统可以被提供在汽缸的下游。缩短热排气到排气后处理系统的路径，使得排气具有短的冷却时间，可以允许排气后处理系统更快地到达操作温度或起动温度，特别是在发动机的冷起动之后。就这方面来说，最小化汽缸的排气口与排气后处理系统之间的那部分排气管路的热惯性是合适的。这可以通过如下方式实现，即依靠歧管的集成而缩短对应的排气管路来减小这部分的质量和长度。

对于通过排气涡轮增压器充气的发动机来说，尽可能靠近汽缸的出口和排气口布置涡轮，可以最佳地使用热排气的排气焓，并允许涡轮增压机的快速响应行为。同样，可以最小化汽缸的排气口和相应涡轮之间的管路系统的热惯性和容积。通过将排气歧管集成在汽缸盖中来缩短管路也有助于实现这个目的。

此外，在液体冷却式发动机中，可以有利的是，将排气歧管集成在汽缸盖中，以便参与在汽缸盖中提供的冷却，从而降低对成本集中的热重载排气歧管材料材料的依赖。

根据现有技术，排气歧管在汽缸盖中的集成常常导致汽缸的歧管对负荷变化施加相互影响。在实施例中，这可以通过使用这样的汽缸组来避免，该汽缸组包含两个汽缸，并且这两个汽缸以360℃A的热动力偏移操作，使得该组的两个汽缸中的燃烧以360℃A的间隔开始。因此汽缸3可以以自汽缸4为360℃A的热动力偏移来操作。

排气歧管400的另一实施例在图4中示出。这个实施例可以有利地包括排气涡轮增压器的至少一个涡轮406和/或408，其中每一个涡轮均被布置在部分结合的排气管路314和316中。使用的涡轮可以与可变的 涡轮几何形状配合，其中可变的涡轮几何形状通过调整而适合于相应的发动机的操作点。在这个实施例中，废气门结构也是有利的。

在排气涡轮增压器，压缩机和涡轮可以被布置在相同的轴上。供应给涡轮的热排气流在涡轮中在能量释放下膨胀，并且因此引起增压器的轴旋转。由排气流释放给涡轮并最终释放给轴的能量可以有助于驱动同样被布置在轴上的压缩机，其输送并压缩向其供应的增压空气，因此使汽缸和发动机增压。

与机械增压器相比，排气涡轮增压器的优势是不依靠机械连接来在增压器和发动机之间传递动力。机械增压器完全从发动机中汲取其操作所需的能量，并且由此减少所供应的功率，并且因此对效率有不利影响，而排气涡轮增压器使用热排气的能量。

增压可以增加发动机的动率。可以在每个工作循环通过压缩用于燃烧过程的空气向每个汽缸供应更大的空气质量。因此，增加了燃料质量以及由此的介质压力。增压是在不改变容量的情况下用于增加发动机功率或在相同功率的情况下减少容量的适合手段。在各种情况下，增压导致空间功率的增加，并且导致更有利的体积比。因此负荷集合可以向更高的负荷转变，而对于相同的车辆周围状况来说，在更高的负荷下的比燃料消耗更低。

当旋转速度降至低于特定水平时，单个排气涡轮增压器的使用可以实现扭矩下降。因此可以提供多个排气涡轮增压器，以增加增压发动机的扭矩特性，例如并列布置的若干涡轮增压器或涡轮，如在本文的实施例中所讨论的。

发动机的排气歧管400被配置为使得一个排气歧管被分配给第一汽缸组1、2，其中涡轮406在相关联的结合排气管路414中，而单独的排气歧管被分配给第二汽缸组3、4，其中第二涡轮408在相关联的结合排气管路416中。涡轮406和408中的每一个均暴露于来自两个汽缸的排气。作为分组的结果，每个涡轮上游的的排气体积更小，从而增加了涡轮的响应行为，并且因此整体地增加了涡轮增压器的响应行为以及扭矩特性。

根据所公开的实施例的汽缸分组的另一优势是，在低负荷或旋转速度时以及在小排气量时，排气主脉冲可以用于脉冲增压。脉冲增压甚至在低涡轮旋转速度时也可以实现高涡轮压力比。以此方式，高充气压力比和高增压压力可以通过此小排气量产生。

可以在排气系统中接收压力峰值或排气主脉冲，以便使用在排气排出系统中发生的动态波过程，特别是用于增压的排气主脉冲，并且增加发动机响应性和功率容量。因此，如果排气管路中的压力波动彼此增强和/或彼此不减弱或抵消，则可以是有利的。

可以适合的是，以在排气排出系统中接收高压（特别是各个汽缸的排气主脉冲）的方式将排气管路或汽缸分组。在具有直列式布置的四个汽缸的汽缸盖中，在此方面可以有利的是，在各情况下一起分成两个汽缸具有360℃A的点火间隔的一个汽缸组。

已证实脉冲增压在如下情况是特别有利的，即在加速涡轮叶轮时，以及在增加涡轮旋转速度时，而涡轮旋转速度在发动机怠速或处于低负荷时会明显下降，或在增加负荷的要求时依靠排气流尽可能快地再次升高。叶轮的惯性和轴承中的摩擦会将叶轮的加速延迟至更高的旋转速度以及因此的增压压力的直接升高。

如果汽缸以在上面所描述的方式（两个汽缸组均各有两个汽缸），则部分关闭结合排气涡轮增压具有另外的优势，其中每个汽缸组的排气管路单独地与另一汽缸组的排气管路合并，从而形成单独的排气歧管，其在各情况下进入如在图4中示出的单独的结合排气管路内。

再次转向图3，来自第一组汽缸1、2的排气管路306和308可以合并，以形成第一、部分结合的排气管路314，而来自第一组汽缸3、4的排气管路310和312可以合并，以便在相距汽缸的排气口的第一横向距离处即在302处形成第二、部分结合的排气管路316。第一部分结合的排气管路314然后可以与第二部分结合的排气管路316在相距汽缸的排气口的第二横向距离即在304处合并，以形成结合的排气管318。第一距离302可以比第二距离304更靠近汽缸的排气口。

汽缸盖可以具有位于302处的外壁，以便四个单独的排气通道合并。完全集成的排气歧管可以在304处具有外壁，以便单个结合的排气通道 从汽缸盖中引出。部分集成的歧管可以在302与304之间在距汽缸排气口的一定横向距离处具有外壁。在这个示例中，两个排气通道可以从汽缸盖引出，特别是第一部分结合的排气管路314和第二部分结合的排气管路316。部分结合的排气通道314和316然后可以在汽缸盖的外侧合并，以便来自第一汽缸组1、2的排气与来自第二汽缸组3、4的排气分离直至汽缸盖外侧的一点。

如果在发动机的部分负荷操作中，则第二汽缸组3、4可以被关断，并且可以增加供应给第一汽缸组1、2的增压空气质量，并且因此增加从这个汽缸组1、2排出的排气量，其为负荷变化的一部分。为此，在发动机的部分负荷操作中，分配给第一汽缸组的更多排气可以被供应给第一涡轮。因此，增压器的操作行为以及因此的发动机行为可以表现出增加的效率和响应性。

图4的实施例可以有利地将两个汽缸组1、2和3、4的排气管路并入一个或更多个涡轮406和408下游的共同排气管路418。

合并结合的排气管路414和416减小了排气管路的总长度，并且在排气后处理方面也具有优势，因为所有的排气都可以被看作普通排气后处理的一部分被处理。

发动机的另外的实施例可以是外部点火的。由于汽油发动机中的质量调节，对于设计存在更大的增加效率要求，这是为什么外部点火的发动机特别适合于根据所公开的实施例配置的原因。

发动机的实施例可以是有利的，其中两个汽缸组1、2和3、4的排气歧管在涡轮406和408的上游通过连接管路402相互连接，其中切断元件404被布置在连接管路402中。

之后，对于不同的发动机工况，特别是不同的排气量，可以改变涡轮上游的排气体积。例如，对于小排气量，为了接收用于脉冲增压的排气主脉冲，已证实通过闭合在连接管路402内的切断元件404来保持两个排气歧管彼此分离是有利的。

然而，为了能使在排气排出系统中被提供在汽缸下游的涡轮在大排气量时最佳地操作，涡轮可以尽可能持续地暴露于排气流中，为此，在 这些工况下，为了实现所谓的累积充气，实际上未变化的涡轮上游的压力是优选的。

可以通过涡轮上有的相应大的排气体积来消除排气管路中的压力脉冲。就这方面来说，对于大的排气量来说，通过连接管路在涡轮上游连接两个汽缸组的排气歧管可以是有利的。

在一些增压发动机的实施例中，每个汽缸可以具有用于通过进气系统供应增压空气的进风口和被连接至每个进风口的进气管路，其中在各种情况下，每个汽缸组的汽缸的进气管路并入结合的进气管路，从此形成进气歧管，并且排气涡轮增压器的至少一个压缩机被布置在每个结合的进气管路中。

如果以在本文中所公开的方式使汽缸分组，并且两组的排气歧管以上述方式配置，那么形成对应于排气系统的进气系统则会是有利的。在这样的配置中，在排气侧上实现的优势可以被最佳地用来在入口测上产生足够高的涡轮压力比，并通过两个压缩机产生符合要求的增压压力。

由于在上面给出的原因，发动机的实施例可以是有利的，其中每个汽缸具有用于通过进气系统供应增压空气的两个进风口。

再次转向图4，示出了根据在上面所描述的实施例的进气歧管440。汽缸1、2、3、4分别具有进气入口420、422、424、426。第一汽缸组1、2具有入口420、422，其合并以形成第一、部分结合的进气管428。第二汽缸组3、4具有入口424、426，其合并以形成第二、部分结合的进气管430。第一结合进气管428具有压缩机432，其可以被耦连至涡轮406；第二结合进气管430具有压缩机434，其可以被耦连至涡轮408。

另外的发动机实施例可以装配有被部分集成到汽缸盖内的液体冷却系统，在此，汽缸盖可以装配有至少一个集成的冷却剂套，以形成液体冷却。

特别地，增压发动机可能遭受高的热负荷，因此更高的要求会强加于冷却。通过液体冷却，大量热量可以被消散。

具有集成的液体冷却的发动机可以包括汽缸盖或汽缸体，其可以装配有集成的冷却剂套，以便冷却剂沟槽的布置将冷却剂运送通过汽缸盖或汽缸体，使得热被释放给部件内部的冷却剂。在此，可以通过布置在 冷却回路中的泵输送冷却剂，以便其在冷却剂套中循环。释放给冷却剂的热因此可以从盖或体的内部排出，并再次从热交换器中的冷却剂中提取。

燃烧的开始可以通过外部点火（例如通过火花塞）、自动点火或压缩点火发生。就这方面来说，该方法可以应用于汽油发动机，而且还可以应用于柴油发动机和混合燃烧发动机。

发动机可以通过这样的方法操作，其中汽缸中的燃烧以180℃A的间隔开始。

方法变体可以是有利的，其中汽缸中的燃烧以次序1-3-2-4并以180℃A的间隔开始，其中汽缸沿着汽缸盖的纵向轴线从最外汽缸开始成一直线地计数并编号。其他方法变体可以具有燃烧以次序1-4-2-3并以180℃A的间隔开始的汽缸燃烧。

对于汽缸装备有点火装置以开始外部点火的发动机，依靠外部点火以180℃A的间隔使汽缸点火的方法变体是有利的。

对于通过自动点火汽缸操作的发动机，以180℃A的间隔开始汽缸的自动点火的方法变体是有利的。

在部分关闭期间，当负荷降至低于预定负荷T_down时第二组的两个汽缸可以被关断，而当负荷升高至超过预定负荷T_up时两个汽缸可以被启用。

在此，预定负荷T_down和/或T_up可以取决于发动机的旋转速度n。部分关闭方法还可以包含切断被关断汽缸的燃料供应，和/或停用被关断汽缸的外部点火。

在图5中描述了示例操作方法。在502处，可以确定发动机是否以部分关闭模式操作，如果发动机负荷低于阈值T_up或T_down，和/或如果一个或更多个汽缸没有处于当前操作，则部分关闭模式操作可以被确定。如果发动机未以关闭模式操作，则可以确定主发动机负荷是否低于预先确定的阈值T_down。预先确定的阈值T_down可以通过任何合适的方法被确定，并且可以响应于发动机的主旋转速度或者其他工况被调节，所述工况诸如发动机温度或者燃料水平。

如果在504处发现发动机以低于阈值T_down的负荷操作，则可以开始部分关闭。这可以包括终止喷溅冷却系统中的机油向一个或更多个发动机汽缸的流动。在实施例中，这可以包括通过闭合机油切断元件来终止向第二汽缸组的机油流动。

部分关闭方法还可以包含终止到一个或更多个汽缸内的燃料喷射，所述一个或更多个汽缸可以是第二汽缸组的汽缸，在512处，可以终止到可以包含第二汽缸组的一个或更多个汽缸内的空气进气。可以通过部分结合的进气管路的节流阀或汽缸的进气管路内的各个阀来终止空气进气。在514处，可以终止汽缸的点火，在火花点火发动机中，这可以包含终止火花塞的致动。在其他实施例中，在510处可以通过终止燃料喷射来终止点火。

在涡轮增压的实施例中，该方法可以继续至516，在516中可以确定增压是否大于阈值。阈值可以对应于通过致动涡轮增压器可达到的增压量。如果在516处发现期望的增压超过阈值，则可以增加到汽缸内的进气空气量。进气空气量指的是输送给有效/活性汽缸的进气空气的量，其中有效汽缸指的是在第一组中的汽缸。因此，相对于在部分关闭开始之前的进气空气量，可以不增加总进气空气量。在518处可以通过增加进气空气来增加输送给在有效汽缸的排气流内的涡轮的排气空气量。

转向方法500的502，如果在502处确定发动机当前是否以部分关闭模式操作，则可以确定主发动机负荷是否大于预先确定的阈值T_up。如果发现发动机负荷大于阈值T_up，该方法开始使发动机返回至全汽缸操作。在520处，可以恢复到一个或更多个发动机汽缸的机油流动。这可以包括打开机油供应管路内的切断元件，其可以可操作地位于第一汽缸组与第二汽缸组之间。在522处，可以恢复至一个或更多个汽缸的燃料输送，汽缸可以是第二汽缸组的切断汽缸。在524处，可以恢复到可以是第二汽缸组的一个或更多个汽缸的空气进气。到这组汽缸的空气进气可以由第二汽缸组的结合的进气管内的节气门控制或由各个进气门控制。在526处，切断组的汽缸内的点火可以开始，点火开始可以经受由一个或更多个控制器确定的点火正时，并且可以使用任一上述方法来在顺序上被确定。

如果在506处，发动机通过之前的关闭或由于关闭方法开始以部分关闭形式操作，则该方法可以继续至528，在528中可以确定输送给涡轮增压器的排气量是否低于阈值。可以在具有部分集成的排气歧管的系统中开始在528处的步骤，其中第一组的汽缸被耦连至第一部分结合的排气管路，而第二汽缸组的汽缸被连接至第二部分结合的排气管路，并且第一和第二部分结合的排气管路被耦连至一个或更多个涡轮的下游，诸如在图4中所描述的系统中。

在此，第一和第二部分结合的排气管路可以通过结合的排气管路上游的连接管路而相互连接。连接管路可以包括位于其中的切断元件，其中当切断元件分别处于工作位置和断路位置时，第一和第二部分结合的排气管路流体地耦连和断开耦连。如果在528处排气量低于阈值，则在532处切断元件可以移动至闭合位置，如果该元件已经处于闭合位置，那么其可以保持在闭合位置使得第一和第二部分结合的排气管路在涡轮的上游保持分离。如果在528处排气量超过阈值，那么切断元件可以保持打开或移动至打开位置，使得第一和第二部分结合的排气管路在涡轮的上游基本耦连。该方法可以在534处结束，并且可以响应于工况而快速相继地或在预先确定的时间间隔处重复。

在未增压的发动机实施例中，排气量可以近似相关于发动机的旋转速度和/或负荷，并且可以取决于在各情况下使用的负荷控制。对于具有质量调节的传统汽油发动机，排气量甚至在恒定的旋转速度下也可以随着负荷增加而升高。可替代地，具有质量调节的传统柴油机发动机中的排气量可以取决于旋转速度而不是负荷。这是因为，一旦负荷改变并在恒定的旋转速度下，混合物成分可以变化，但混合物的量会是静态的。

在依靠排气涡轮增压而增压的发动机中，应当考虑到进气侧上的增压压力可以随负荷和/或旋转速度而变化，并且因此可以对排气量有影响。由此，在上面以简化形式概述的排气量与负荷或旋转速度之间的关系不适用于这种一般形式。

因此，就部分关闭来说，基于排气量而不是负荷关闭可以是有利的。如果排气量降至可预定排气量，则部分关闭发生。

就这方面来说，作为部分关闭方法的一部分的方法变体可以是有利的，当排气量降至低于可预定量时第二组的汽缸被关断，而当排气量升高至超过可预定量时第二组的汽缸被启用。

在可变可控油泵被用作用于输送发动机机油的泵的实施例中且在部分关闭时，取决于负荷而关断的两个汽缸的喷油冷却可以通过闭合供应管路而被关断。可替代地，可以减少依靠油泵输送的油量。

注意，本文中包括的示例控制和估算程序能够与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样地，实现本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器内的代码。

应理解，本文中所公开的构造和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本发明的主题包括本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当理解，这样的权利要求包括纳入一个或更多个这样的元件，既不必也不排除两个或更多个这样的元件。在这个或相关的申请中，通过修改本权利要求或提出新权利要求，所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以被要求保护。这样的权利要求，无论是比原权利要求范围宽、窄、相同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种发动机系统，其包含：

汽缸盖；

沿所述汽缸盖的纵向轴线直列式布置的四个汽缸，其中所述四个汽缸被配置为使得其形成两组且每组具有两个汽缸，并且第一组的两个汽缸是在所述发动机运行时永久运行的汽缸，而第二组的所述汽缸能够取决于负荷被关断以作为部分关闭的一部分，所述四个汽缸被配置为使得在各种情况下最外汽缸和相邻的最内汽缸形成一个汽缸组，其中取决于负荷地关断所述第二组的所述汽缸包括响应于发动机负荷降至低于第一阈值而关闭所述第二汽缸组以及响应于发动机负荷升高至超过第二阈值而开启所述第二汽缸组；曲柄驱动，其包括：曲轴，所述曲轴被安装在曲轴箱中并具有与每个所述汽缸相关联的曲轴曲柄，其中所述曲轴曲柄沿所述曲轴的所述纵向轴线间隔开地布置；并且与所述汽缸相关联的活塞通过连杆安装在每个曲轴曲柄上；以及

机油回路和用于将发动机机油输送至喷油冷却的供应管路的泵，所述喷油冷却使用曲轴箱侧上的喷嘴用发动机机油来润湿每个活塞的活塞底面，其中所述供应管路沿所述曲轴的所述纵向轴线取向；所述供应管路位于两个最内汽缸之间并且包括切断元件，所述供应管路提供所述第二汽缸组的所述喷油冷却在部分关闭时通过闭合所述供应管路而被关断。

2.根据权利要求1所述的发动机系统，其中通过自最外汽缸开始到达如下汽缸组的供应管路向所述喷油冷却供应机油，其中所述汽缸组沿所述供应管路位于下游并且是基于取决于负荷可切换的汽缸组。

3.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述切断元件是电磁阀。

4.根据权利要求1所述的发动机系统，其中每个汽缸组的所述两个汽缸的所述两个曲轴曲柄在围绕所述曲轴的所述纵向轴线的圆周方向上没有偏移，以便汽缸组的所述两个汽缸是机械同步的汽缸；并且所述第一汽缸组的所述曲轴曲柄相对于所述第二汽缸组的所述曲轴曲柄在圆周方向上围绕所述纵向轴线扭转180°地布置在所述曲轴上。

5.根据权利要求1所述的发动机系统，其中每个汽缸具有至少一个排气口和一个排气管路，所述排气口用于通过排气排出系统排出来自所述汽缸的排气，所述排气管路被连接至每个排气口。

6.根据权利要求5所述的发动机系统，其中每个汽缸组的所述汽缸的所述排气管路并入结合的排气管路，以形成单独的排气歧管，或每个汽缸组的所述汽缸的所述排气管路并入所述汽缸盖内的结合的排气管路。

7.根据权利要求6所述的发动机系统，其中每个汽缸具有用于通过排气排出系统排出来自所述汽缸的排气的至少一个排气口，并且所述排气管路中的至少一个被连接至每个排气口。

8.根据权利要求7所述的发动机系统，其中排气涡轮增压器的至少一个涡轮被布置在每个所述结合的排气管路中。

9.根据权利要求8所述的发动机系统，其中所述第一汽缸组和所述第二汽缸组的所述结合的排气管路并入所述至少一个涡轮下游的共同的排气管路。

10.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述发动机是外部点火的内燃发动机。

11.一种发动机方法，其包含：

在汽缸中以180℃A的间隔并以次序1-3-2-4或1-4-2–3开始燃烧，其中所述汽缸沿着汽缸盖的纵向轴线从最外汽缸开始成一直线地计数并编号；以及

响应于发动机负荷降至低于第一预定阈值T_down而开始部分关闭，并且响应于所述发动机负荷升高至超过第二预定负荷阈值T_up而终止部分关闭，所述部分关闭包括关断第二汽缸组，所述第二汽缸组包括两个汽缸。

12.根据权利要求11所述的发动机方法，还包含经由可变可控油泵输送发动机机油；并且在部分关闭时，通过关闭供应管路或减少由所述油泵输送的油量而关断所述第二汽缸组的喷油冷却。

13.一种发动机方法，其包含：

响应于发动机负荷降至低于第一阈值而关闭第二汽缸组，所述第二汽缸组包括第一最外汽缸和其紧密相邻的汽缸；

响应于发动机负荷升高至超过第二阈值而开启所述第二汽缸组；

使第一汽缸组在整个发动机运行期间恒定地运行；所述第一汽缸组包括第二最外汽缸和其紧密相邻的汽缸。

14.根据权利要求13所述的发动机方法，其中关闭所述第二汽缸组包括终止或减少到所述第二汽缸组的机油流动、燃料喷射、进气空气流、点火或其中某个组合；并且开启所述第二汽缸组包括开始或增加到所述第二汽缸组的机油流动、燃料喷射、进气空气流、点火或其中某个组合。

15.根据权利要求13所述的发动机方法，还包含当所述第二汽缸组被关闭时，增加到所述第一汽缸组的空气质量。

16.根据权利要求13所述的发动机方法，还包含排气从所述第一汽缸组进入与第二结合的排气管分开的第一结合的排气管；以及排气从所述第二汽缸组进入所述第二结合的排气管。

17.根据权利要求16所述的发动机方法，还包含使来自所述第一汽缸组的所述汽缸的排气在集成的排气歧管内混合；以及使来自所述第二汽缸组的所述汽缸的排气在集成的排气歧管内混合。

18.根据权利要求16所述的发动机方法，还包含通过被机械耦连至第一排气涡轮的第一压缩机压缩用于所述第一汽缸组的进气，其中所述第一排气涡轮被流体地耦连至所述第一结合的排气管；并且通过被机械耦连至第二排气涡轮的第二压缩机压缩用于所述第二汽缸组的进气，其中所述第二排气涡轮被流体地耦连至所述第二结合的排气管。

19.根据权利要求18所述的发动机方法，还包含响应于排气量升高至超过阈值，通过打开连接管中的切断元件将所述第一结合的排气管在所述第一涡轮和第二涡轮上游流体地耦连至所述第二结合的排气管；并且响应于排气量降至低于阈值，通过闭合所述连接管中的切断元件使所述第一结合的排气管与所述第二结合的排气管在所述第一涡轮和第二涡轮的上游流体地脱离耦合。

20.根据权利要求13所述的发动机方法，还包含以360CA的间距使第一汽缸组的所述汽缸点火，并且以360CA的间距使第二汽缸组的所述汽缸点火，其中在距第二组的所述汽缸180CA的间距处使所述第一汽缸组的所述汽缸点火。