CN106471235A - 具有改进的汽缸钝化的机动车辆的燃烧发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆的燃烧发动机，在该燃烧发动机的钝化循环中，汽缸的至少一个排气阀在室体积减小的初始阶段(12)结束后并在接续的膨胀阶段(13)的一部分期间保持打开，使得所述接续的膨胀阶段通过排气阀引起排放气体吸入汽缸。

Description

具有改进的汽缸钝化的机动车辆的燃烧发动机

技术领域

本发明涉及机动车辆的燃烧发动机中的汽缸钝化。

背景技术

在该类型的发动机中，涉及钝化分配装置，即在一个或多个汽缸上的一个或多个活塞，并因此为了产生相同的功率，应当向保持激活的其它汽缸请求更大的功率。保持激活的汽缸在运行点上以更高的效率运行，同时允许发动机消耗更少。

实际的系统依靠重复钝化相同的汽缸。如果对于四缸发动机而言，其相对满足，然而对于例如三缸发动机而言，在多个循环上钝化相同的汽缸是非常大的振动的来源。为了减少这些振动，应该实施所称的轮流钝化。换言之，交替地钝化每个汽缸。

给出的汽缸因此处于交替激活和未激活循环中，并因此应当实施所考虑的汽缸阀的打开和关闭顺序，该汽缸阀在未激活循环时，例如通过泵送来使损失最小化，同时使激活阶段性能足够好以保证损失的恢复。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钝化的汽缸阀的打开和关闭的顺序，该顺序应当具有以上这些优点。

根据本发明借助机动车辆的燃烧发动机达到该目的，该发动机包括形成轮流钝化的燃烧室的汽缸的活动和分别与这些汽缸连接的阀门的活动，发动机包括改变阀门状态的装置，改变阀门状态的装置配置为，为至少一个汽缸控制汽缸的分别为激活和钝化的两个循环，这些循环各自包括初始阶段，该初始阶段包括室的体积减少，在钝化循环的情况下，该初始阶段通过至少一个排气阀来实施气体向汽缸外的有效排出，这些激活和钝化循环在体积减小的初始阶段后包括一系列的三个阶段，这三个阶段依次包括燃烧室体积的膨胀阶段、室体积减小的第二阶段以及然后的室体积膨胀的第二阶段，其特征在于，在钝化循环中，汽缸的至少一个排气阀在室体积减小的初始阶段结束后并在部分接续的膨胀阶段期间保持打开，使得所述接续的膨胀阶段通过排气阀引起排放气体吸入汽缸。

有利地，改变阀门状态的装置配置为，在激活循环时，使得在至少部分膨胀阶段期间利用至少一个打开的进气阀来实现接续于体积减小的初始阶段的膨胀阶段，并且在钝化循环时，使得在整个膨胀阶段期间使用保持关闭的所有汽缸进气阀来实现接续于体积减小的初始阶段的膨胀阶段。

有利地，改变阀门状态的装置配置为，在钝化循环时，使得所述体积减小的第二阶段是减少重新吸入的排放气体的体积减小阶段。

有利地，汽缸的全部排气阀的状态对于激活循环和钝化循环是等同的。

有利地，在激活循环时，所有排气阀在汽缸体积减小的初始阶段是关闭的。

有利地，体积减小的初始阶段在激活循环的情况下，通过至少一个排气阀来实施气体向汽缸外的有效排出，并且改变阀门状态的装置配置为，所述至少一个汽缸的至少一个排气阀在体积减小的初始阶段期间根据汽缸是在激活循环或是在钝化循环而具有不同的动能。

有利地，改变阀门状态的装置配置为，使得在激活循环时在体积减小的初始阶段中在汽缸的全部排气阀上所考虑的完全打开比在钝化循环时更少。

有利地，改变阀门状态的装置配置为，使得在体积减小的初始阶段中，汽缸的排气阀在激活循环时比在钝化循环时具有更少的打开行程(course)。

有利地，所述至少一个汽缸包括至少两个排气阀，改变阀门状态的装置配置为，在钝化循环时，在体积减小的初始阶段的至少一部分期间，使所述至少两个排气阀放置在打开位置，并且配置为在激活循环时，在体积减小的初始阶段期间，使所述至少两个阀中的至少一个保持关闭。

有利地，改变阀门状态的装置配置为，在钝化循环的情况下，在体积减小的初始阶段开始时，使所述至少一个排气阀被控制为打开，并且配置为，在钝化循环中依次的体积膨胀、体积减小和体积膨胀的阶段期间，使该排气阀保持打开。

有利地，改变阀门状态的装置配置为，使得所述至少一个汽缸交替实施激活循环和钝化循环。

优选地，根据本发明的发动机仅包括三个汽缸。

附图说明

通过阅读以下描述并参照附图来使本发明的其它特征、目的和优点得以显现，在附图中：

图1示出根据本发明的第一实施方式的一系列激活和未激活循环；

图2以压力-体积图的形式示出该相同的一系列循环；

图3示出根据本发明的第二实施方式的一系列激活和未激活循环；

图4以压力-体积图的形式示出根据本发明的该第二实施方式的该一系列循环；

图5示出根据本发明的第三实施方式的一系列激活和未激活循环；

图6以压力-体积图的形式示出该相同的一系列循环；

图7示出根据本发明的第四实施方式的一系列激活和未激活循环；

图8以压力-体积图的形式示出该相同的一系列循环；

图9示出根据本发明的第五实施方式的一系列激活和未激活循环；

图10以压力-体积图的形式示出该相同的一系列循环；

图11示出以常规方式来运行的三缸发动机的一系列循环(现有技术)；

图12示出根据本发明的汽缸轮流钝化来运行的三缸发动机的一系列循环。

具体实施方式

在图1中示出了同一汽缸的一系列交替激活和未激活循环。图1中，实线三角形表示阀门的有效打开，而虚线三角形表示钝化的阀门，在此为保持在关闭位置的阀门。

三角形1、3、5和7示出了汽缸排气阀的打开运动，而三角形2、4、6和8表示汽缸进气阀的打开运动。竖直线表示汽缸的交替高位和低位的停顿点。

在本说明书中，循环应考虑为在汽缸的体积减小运动开始时在汽缸的低位停顿点开始，该运动用来在正常循环中排气。循环因此由以下步骤组成：体积减小的运动，接着是对应于进气阶段的膨胀运动，然后是正常对应于压缩的新的体积减小循环，再然后是正常对应于降压的新的膨胀循环。

参照图1和图2，首先描述本实施方式的钝化循环，然后描述其激活循环。未激活循环是在室中没有任何燃烧发生的循环，而激活循环是这种燃烧存在的循环。

未激活循环在参考标记11所示的低位停顿点处开始，低位停顿点11在先前的激活循环的燃烧之后产生，其中激活循环燃烧的起动由闪电形表示。此时，全部的汽缸阀门都是关闭的，直至对应于排气阀的打开3开始的点11a。在点11和点11a之间，在排气阀未打开之前，第一压缩阶段因此在此实现。在点11a处，排气阀是打开的，并且汽缸中的压力变得与排气管中的压力相等。汽缸因此达到其由参考标记12所示的高位停顿点。在点11a和点12之间，最初包含在汽缸中的排放气体因此被排出到排气管中。

点12a对应于排气阀的关闭时刻。点12a在此比高位停顿点12更晚，使得在点12和点12a之间，汽缸处于膨胀运动的开始。于是将一部分排放气体重新吸入汽缸中，然后在点12a所示的时刻收集到汽缸中，在点12a处排气阀被控制为关闭以表示三角形3结束。在此未激活循环中，根据虚线三角形4的进气阀是保持关闭的，使得排放气体自点12a起保持在封闭的壳中。在点12a和汽缸到达其下位停顿点的点13之间，排放气体经历膨胀。通过重新吸入排放气体来确保足量地收集燃烧废气，使得在低位停顿点13不会达到过低的压力。对于此方面，至少0.15巴的压力是有利的。借助这种对燃烧废气的重新吸入，避免了汽缸中从活塞的中央位置起并直至低位停顿点的真空的产生。由于燃烧室中的压力比油路中的压力小太多，真空的产生使汽缸重新吸入来自发动机油路中的油并且该现象导致油耗显著增加。

此外，如果油出现在燃烧室中，钝化循环之后的汽缸重新激活处于燃烧渐弱的状态。实际上，进气和排气开口上的阻塞现象导致发动机透气性降低，并因此导致功率降低。由于在燃烧阶段期间，燃烧室中作用为高温点的油雾的存在，油的出现还增加了爆震出现的趋势。

仅重新吸入部分燃烧废气的事实允许不再重新压缩大量的燃烧废气，其中燃烧废气的温度很高且压力很大，这表示在重新压缩后的高位停顿点处，在燃烧室中获得的压力和温度比在正常循环时所获的压力和温度更高，这可能导致发动机的损坏。此外，发动机消耗很多的能量用以重新压缩气体，这导致在钝化循环阶段期间对效率的强烈损害。因此损失了汽缸钝化的益处。

由于对燃烧废气的这种重新吸入，还避免了在钝化循环期间将新鲜空气的收集到汽缸中。如果在整个钝化循环期间将新鲜空气维持在汽缸中，并且然后希望使用该新鲜空气用以重新激活汽缸，汽缸会缺乏用于获得良好的燃烧状态的涡流，并且其伴随着渐弱的燃烧和较差的发动机效率。

为了避免使用相同的空气，可以设想将该新鲜空气通过排气开口排出，然后在钝化后实施新的进气阶段。然而，由于钝化的原理是通过减少泵送进气的损失来减少泵送损失，因此损失了汽缸钝化的益处。此外，通过输送新鲜空气到排出，不再保持催化转换器中碳氢燃料与空气的化学计量比例，其表示引起转换器损坏的催化转换器中强烈的放热反应。此外，远离化学计量比例的事实造成后处理功能的减弱。

钝化循环的最后包括对燃烧废气的重新压缩直至达到高位停顿点14，然后包括对室体积的重新膨胀直至达到低位停顿点15。激活循环于此开始。

激活循环以与钝化循环相同的方式进行，但是为通过实施参考标记为6进气阀的打开。更特殊地，激活循环通过参考标记为5的排气阀的打开来开始，该打开在对关闭的阀门第一次施加压力后在点15a处开始。在排气阀的打开15a处，室中的压力增加到排气管中的压力值。在点16处，汽缸达到其高位停顿点，而排气阀在接续的膨胀阶段的开始期间还保持打开，使得一部分的燃烧废气被重新吸入汽缸，直至具有选定的阀门交错的排气阀被控制为关闭并且进气阀被控制为打开的点16a。点17对应于汽缸的低位停顿点，并且点17后面的点17a对应于进气阀的关闭。点18对应于在高位停顿点初始的燃烧控制。激活循环通过随后循环开始前的降压阶段而停止，该随后循环在此为再一次的钝化循环。

当发动机接受具有较大的排气阀的关闭延迟的这种调节时，该策略尤其适用。该策略对曲轴大于25度的排气阀的关闭延迟具有特殊的益处。然而，该策略通过点15、15a和16之间的泵送产生一定的损失。本策略可以与根据发动机载荷来实施的阀门交错变化相结合，尤其可以与排气阀的关闭延迟因发动机载荷升高而更小的策略相结合。

在图3和图4中示出了本发明的第二实施方式。图3中，未激活循环在参考标记111示出的低位停顿点开始，低位停顿点111在先前的激活循环的燃烧后产生，燃烧的起动由闪电形表示。此时，全部汽缸阀门都是关闭的，直至对应于排气阀打开103开始的点111a。在点111和点111a之间，在排气阀未打开之前，第一压缩阶段因此在此实现。在点111a处，排气阀是打开的，并且汽缸中的压力变得与排气管中的压力相等。

汽缸因此达到其参考标记为112的高位停顿点。在点111a和点112之间，最初包含在汽缸中的排放气体因此被排出到排气管中。

点112a对应于排气阀的关闭时刻。点112a在此比高位停顿点112更晚，使得在点112和点112a之间，汽缸处于膨胀运动的开始。于是将一部分排放气体重新吸入汽缸中，然后在点112a处所示的时刻收集到汽缸中，在点112a排气阀被控制为关闭以表示三角形103结束。在本钝化循环中，根据虚线三角形104的进气阀是保持关闭的，使得排放气体自点112a起保持在封闭的壳中。在点112a和汽缸到达其下位停顿点的点113之间，排放气体经历膨胀。通过重新吸入排放气体确保足量地收集燃烧废气，使得在低位停顿点113不会达到过低的压力。对于此方面，至少0.15巴的压力是有利的。仅重新吸入一部分燃烧废气的事实允许不再重新压缩大量的温度很高并且压力很大的燃烧废气。由于对燃烧废气的这种重新吸入，还避免了在钝化循环期间将新鲜空气的收集到汽缸中。

钝化循环的最后包括对燃烧废气的重新压缩，直至达到高位停顿点114，然后包括对室体积的重新膨胀，直至达到低位停顿点115。激活循环于此开始。

激活阶段从燃烧室的体积减少阶段开始，该减少在此由如虚线三角形105所示的关闭的排气阀实现。在钝化循环时重新吸入的一部分排放气体总是存在于汽缸中，并且其因此经历在该阶段中的新的压缩。该重新压缩在高位停顿点116处停止。随后的膨胀阶段以关闭的阀门开始，同时产生收集在汽缸中的一部分排放气体的降压，直至达到点116a，在该点处打开进气阀以开始由三角形106所示的打开阶段。汽缸达到低位停顿点117，然后开始构成压缩阶段的新的体积减小阶段，进气阀在体积减小的该阶段过程中在点117a处采用其关闭位置。燃烧在高位停顿点118起动。激活循环结束于随后的循环开始前的降压阶段，该随后循环在此为新的钝化循环。

在此情况下，在钝化循环时保留与激活循环时相同量的排放气体，同时遵守在钝化循环期间汽缸中的压力最小值。该实施方式的优点是在激活循环时保持在汽缸中的燃烧废气组分或者剩余气体组分比具有相同的阀门调节的三缸模式情况下的剩余气体组分较冷，这允许更好的抗震爆性。本实施方式具有可以使用阀门的简单的控制机构来实施的优点。然而，将排放气体重新压缩两次的事实每次产生大约0.07至0.1巴的较小损害。

有利地，进气阀打开的阶段很接近地发生在排气阀关闭的阶段建立之后或其之前，以便避免将排放气体输送到进气管中并因此避免造成对体积效率、空气-碳氢燃料混合物及其富度(richesse)以及造成进气口阻塞的损害。

排气阀关闭的延迟优选地大于曲轴的25度角，以便不在汽缸中产生过小的压力，尤其以便不在钝化循环期间产生真空。

图5中示出了同一汽缸的一系列交替激活和未激活循环。此处同样地，实线三角形表示阀门的有效打开，而虚线三角形表示钝化阀门，在此是保持在关闭位置。三角形201、203、205和207示出了汽缸排气阀的打开运动，而三角形202、204、206和208表示汽缸进气阀的打开运动。竖直线表示汽缸交替高位和低位的停顿点。参照图5和图6，根据本实施方式首先描述未激活循环然后描述激活循环。

未激活循环在参考标记211示出的低位停顿点开始，低位停顿点211在先前的激活循环的燃烧之后产生，燃烧的起动由闪电形表示。此时，全部的汽缸阀门都是关闭的，直至对应于在此数目为两个的排气阀打开203开始的点211a处。在点211和点211a之间，在排气阀未打开之前，第一压缩阶段因此在此实现。在点211a处，一个排气阀是打开的，并且汽缸中的压力变得与排气管中的压力相等。根据不同的升程规律(loi de levée)较晚地打开另一个排气阀，该规律将参照激活循环描述。

汽缸因此达到其参考标记为212的高位停顿点。在点211a和点212之间，最初包含在汽缸中的排放气体因此被排出到排气管中。

点212a对应于排气阀的关闭时刻。点212a在此比高位停顿点212更晚，使得在点212和点212a之间，汽缸处于膨胀运动的开始。于是将一部分排放气体重新吸入汽缸中，然后在点212a所示的时刻收集到汽缸中，在点212a处排气阀被控制为关闭以表示三角形203结束。在此钝化循环中，根据虚线三角形204，进气阀是保持关闭的，使得排放气体自点212a起保持在封闭的壳中。在点212a和汽缸到达其下位停顿点的点213之间，排放气体经历膨胀。

通过重新吸入排放气体来确保足量地收集燃烧废气，使得在低位停顿点213处不会达到过低的压力。对于此方面，至少0.15巴的压力是有利的。仅重新吸入一部分燃烧废气的事实允许不再重新压缩大量温度很高且压力很大的燃烧废气。由于对燃烧废气的这种重新吸入，还避免了在钝化循环期间将新鲜空气的收集到汽缸中。

钝化循环的最后包括对燃烧废气的重新压缩，直至达到高位停顿点214，然后包括对室体积的重新膨胀，直至达到低位停顿点215。激活循环在此开始。

激活阶段从排气阀打开开始，该排气阀打开具有上文描述的不同的升程规律。在本示例中，该不同的升程规律通过参照钝化循环的三角形203描述的第一升程规律所描述的不同阀门实施，但是在变型例中，第二升程规律可以通过相同的阀门实施。在本示例中，已描述三角形203的升程规律的阀门在激活循环期间保持关闭。如果三角形203的升程规律可以应用到所有的排气阀，则在激活循环期间控制这些阀门的激活。

参考标记为205的该第二升程规律在对关闭的阀门第一次施加压力之后从点215a开始。点215a在此比升程规律的排气阀打开203的点211a明显更晚，使得收集的排放气体的压力施加在此被特别延长。

在排气阀打开215a处，室中压力增加到排气管中的压力值。在点216处，汽缸达到其高位停顿点，而排气阀在接续的膨胀阶段的开始期间还保持打开，使得将一部分燃烧废气吸入汽缸，直至具有选定的阀门交错的排气阀被控制为关闭并且进气阀被控制为打开的点216a，在循环中，在与第一升程规律的排气阀关闭203的点212a相同的时刻，有利地定位点216a。由于该第二升程规律，当汽缸中的压力接近排气收集器中的压力时排气阀被控制为打开，以便不产生泵送损失。

由三角形205示出的该第二升程规律还表示缩减升程或部分升程的行程，使得排放气体的排出以逐渐且适于激活循环的方式执行。

点217对应于汽缸的低位停顿点，并且点217后面的点217a对应于进气阀关闭。点218对应于在高位停顿点初始的燃烧控制。激活循环停止于随后循环开始前的降压阶段，该随后循环在此为再一次的钝化循环。

该分配模式允许选择两个升程规律的最优定义，以便确保汽缸中最小压力标准并最小化钝化循环期间的泵送损失。通过使用两个不同的升程规律，还带来用于调节激活循环的排气阶段的额外的自由度。由于根据所处于的激活循环或钝化循环具有几乎相同的升程规律，升程规律对于发动机运行的整个范围不再遵守在通过靠近低位停顿点处排气阀打开的良好膨胀行程和通过较晚的排气阀保留的剩余气体组分之间折衷，可以通过第一升程规律来保持对排气阀打开的优化，使得其处于较好的阶段以在膨胀阶段期间获得最大化正功，并且保持对第二升程规律的排气阀打开的优化，以便在激活循环时获得更好的剩余气体组分。在点212和212a之间以及点215和215a之间进行的阶段被有利地调节，以便定义第一和第二升程规律。

该钝化策略甚至可以与分配调节一起实施，该分配调节不借助于例如在冷起动阶段的任何排气阀关闭延迟。这种策略可以在前述的全部好处上允许碳氢燃料的消耗额外减少最多10％，而且相对于不允许使用较冷发动机的前文的策略不使用对较冷发动机的汽缸钝化。

已在图7和图8中示出了本发明的第四实施方式。图7中，未激活循环从参考标记为311的低位停顿点开始，低位停顿点311在先前的激活循环的燃烧之后产生，燃烧的起动由闪电形表示。此时，全部的汽缸阀门都是关闭的，直至对应于第一排气阀打开303开始的点311a。本汽缸包括两个排气阀并且第二排气阀描述了以三角形303a的形式示出的打开，该打开相对于第一阀门的打开略微延迟。在点311和点311a之间，在排气阀未打开之前，第一压缩阶段因此在此实现。在点311a处，排气阀是打开的，并且汽缸中的压力变得与排气管中的压力相等。

汽缸因此达到其参考标记为312的高位停顿点。在点311a和点312之间，最初包含在汽缸中的排放气体因此通过第一和第二阀门被排出到排气管中。

点312a对应于第一排气阀的关闭时刻，并且点312b对应于第二排气阀的关闭时刻。第一排气阀关闭的点312a有利地定位于靠近高位停顿点312。但是，点312a和点312b在此比高位停顿点312更晚，使得在点312和点312a，312b之间，汽缸处于膨胀运动的开始。于是将一部分排放气体重新吸入汽缸中，然后在点312b所示的时刻收集到汽缸中，在点312b处第二排气阀被控制为关闭以表示三角形303a结束。在本钝化循环中，根据虚线三角形304的进气阀是保持关闭的，使得排放气体从点312b起保持在封闭的壳中。在变型例中，使用行程或持续时间比在激活循环期间进行的升程规律更严格的升程规律，进气阀可以是打开的。在点312b和汽缸到达其下位停顿点的点313之间，排放气体经历膨胀。通过重新吸入排放气体来确保足量地收集燃烧废气，使得在低位停顿点313处不会达到过低的压力。对于此方面，至少0.15巴的压力是有利的。仅重新吸入一部分燃烧废气的事实还允许不再重新压缩大量温度很高且压力很大的燃烧废气。

钝化循环的最后包括对燃烧废气的重新压缩，直至达到高位停顿点314，然后包括对室体积的重新膨胀，直至达到低位停顿点315。激活循环于此开始。

激活阶段从燃烧室的体积减少阶段开始，该减少在此使用两个打开的排气阀中的一个来实现，在此为例如通过实线三角形305示出的第一排气阀，而如通过虚线三角形305a所示第二排气阀钝化并保持关闭。

更特殊地，在低位停顿点315处，在未激活循环时重新吸入的一部分排放气体总是存在于汽缸中，并且其因此经历压缩的开始。在第一排气阀打开的点315a处，汽缸中的压力增加到排气收集器中的压力直至高位停顿点316，同时产生轻微的泵送损失。随后的膨胀阶段开始而第一排气阀总是打开，使得排放气体重新吸入到汽缸中发生直至达到点316a，在该点打开进气阀以开始由三角形306所示的打开阶段。汽缸达到低位停顿点317处，然后开始构成压缩阶段的新的体积减小阶段，进气阀在该体积减小的阶段过程中在点317a处采用其关闭位置。燃烧在高位停顿点318起动。激活循环停止于随后循环开始前的降压阶段，该随后循环在此为再一次的钝化循环。

在此情况下，在激活和钝化循环时保留一部分排放气体，同时遵守钝化循环期间汽缸中的压力最小值。

当转速较低且载荷较低的激活循环时，对发动机的调节允许采用较晚的排气阀关闭时，该实施方式尤其有利。如果排气阀关闭的位置不是很晚，即对于小于曲轴上25度角的阀门关闭，在自点312a延长至点313的膨胀期间，在燃烧室中产生真空。

该实施方式还于此授予排气阀打开以及排气阀关闭的较大调节自由。在发动机已配备同心凸轮系统或替代凸轮在凸轮中(英语为“cam-in-cam”)的系统且适用于涡轮载荷发动机的情况下，该实施方式尤其有益。这种系统实际上允许在每个排气阀在不同的位置的阶段固定，或者还允许改变至少一个排气阀的阀门的打开宽度。在此对于相同阀门的相同规律303和305无需等于规律303a和305a，它们可以在最大升程和阀门打开的整个宽度上不同。

已在图9和图10中示出了本发明的第五实施方式。图9中，未激活循环在参考标记为411的低位停顿点开始，低位停顿点411在先前激活循环的燃烧之后产生，燃烧的起动由闪电形表示。此时，全部的汽缸阀门都是关闭的，直至对应于第一排气阀打开403开始的点411a处。本汽缸包括两个排气阀，并且第二排气阀描述了以三角形403a的形式示出的打开，该三角形具有比第一阀门打开403更大的打开行程。在点411a处，排气阀是打开的，并且汽缸中的压力变得与排气管中的压力相等。

汽缸因此达到其参考标记为412的高位停顿点。在点411a和点412之间，最初包含在汽缸中的排放气体因此通过第一和第二阀门被排出到排气管中。

点412a对应于第二排气阀的关闭时刻，其运动通过三角形403a示出。然而，第一阀门保持打开直至包括随后的激活循环的排气阶段。因此，在高位停顿点412和地位停顿点413之间，汽缸首先处于膨胀运动，而进气阀钝化如虚线三角形404所示。于是将一部分排放气体重新吸入汽缸中。汽缸然后达到其高位停顿点414，其正常对应于压缩阶段，但是在此对应于将排放气体排出汽缸外的新的阶段。在本钝化循环中，进气阀保持关闭，使得排放气体仅通过保持打开的排气阀通过。应当注意到，排气阀有利地保持在部分打开的位置，以便避免在高位停顿点的位置处，阀门与活塞接触。

随后的膨胀阶段开始，而第一排气阀总是打开的，使得排放气体重新吸入到汽缸中发生，直至达到开始激活循环的低位停顿点415。

激活循环从排放阶段开始，该阶段包括再一次将排放气体排出，而第一排气阀总是打开的。第二排气阀在该排气阶段期间保持在关闭位置。在高位停顿点416后，在点416a处关闭第一排气阀，使得通过汽缸将一部分排放气体重新吸入。进气阀打开以因此开始由三角形405所示的打开阶段。汽缸达到低位停顿点417，然后开始构成压缩阶段的新的体积减小阶段，进气阀在该体积减小的阶段过程中在点417a处采用其关闭位置。激活循环停止于随后循环开始前的降压阶段，该随后循环在此为再一次的钝化循环。

在该实施方式中，汽缸因此从钝化循环开始直至激活阶段的排气阶段结束都保持与排气收集器的气体连接。

用于实施这些不同实施方式的阀门控制可以是电力的、电动压气的、液压的或纯机械的。因此改变阀门状态的装置已知可以在例如发动机控制模块的处理器的控制下以电力、液压或电动压气驱动的阀门的形式实施。在变型例中，阀门可以是通过打开控制液压槽可钝化的销子(linguet)阀门、限位阀门或推杆阀门。还在变型例中，阀门可以通过多个凸轮轴来控制，根据希望是否钝化阀门而选择性地使用凸轮轴的一个或另一个凸轮。

下文的表1通过与常规运行方式的相比较，概括了具有轮流钝化的三缸发动机的运行方式。可以看到，利用轮流钝化的模式，在发动机中的汽缸数是3的倍数(例如3或6)的情况下，减少了通过汽缸向发动机曲轴供应的功率的供给系数2。三个汽缸全部都经历汽缸的钝化，即它们的阀门的钝化)。本发明的“轮流空气环路”系统在于对于发动机的全部汽缸，使两个发动机循环(循环A激活，循环B钝化)周期性交替。

表1

图11示出了使用与前述附图1,3,5,7,9相同的示出约定，以常规方式(不具有钝化)运行的三缸发动机的三个汽缸C1、C2和C3的状态。通过方框在图中示出的分析窗F选定在四个冲程上，用以在随后与对应于轮流钝化的窗(图12)相比较。如果研究该窗F：

-观察到，全部汽缸C1、C2和C3实施在四冲程的相同发动机循环(循环在图中标记为S)，

-还观察到，该发动机循环S的时间阶段对于每个汽缸不同，由于具有奇数数目的汽缸，具有曲轴每次旋转240°的燃烧。

图12示出了根据本发明使发动机轮流钝化而运行时，三个相同汽缸C1、C2和C3的状态。如果在也通过方框示出的窗F上分析汽缸的状态，观察到：

-全部汽缸实施不同于四冲程发动机的循环类型的不同循环(图中标记为A的循环表示汽缸激活的循环，图中标记为B的循环表示汽缸钝化的循环)。因此，汽缸C1主要具有B类型的循环，汽缸C2经历循环A的最后和循环B的开始(比例为1/3的循环A对2/3的循环B)，并且汽缸C3经历循环B的最后和循环A的开始(比例为1/3的循环B对2/3的循环A)。

-具有每八个发动机冲程的相同循环(A或B)的重复，

-具有循环A和B的连续顺序，

-这些发动机循环的时间阶段对于每个汽缸不同(在三缸发动机的轮流钝化中，具有曲轴每次旋转480°的燃烧)。

Claims (15)

1.一种机动车辆的燃烧发动机，其包括形成轮流钝化的燃烧室的汽缸的活动和分别与这些汽缸连接的阀门(1,2,3,101,102,103,...)的活动，所述发动机包括改变阀门状态的装置，所述改变阀门状态的装置配置为，为至少一个汽缸控制汽缸的分别为激活和钝化的两个循环，这些循环各自包括初始阶段(12,112,212,312,412,16,116,216,316,416)，该初始阶段包括室体积的减少，在钝化循环的情况下，该初始阶段(12,112,212,312,412)通过至少一个排气阀来实施气体向汽缸外的有效排出，这些激活和钝化循环在体积减小的初始阶段之后包括一系列的三个阶段，这三个阶段依次包括燃烧室体积的膨胀阶段(13,113,213,313,413,17,117,217,317,417)、室体积减小的第二阶段(14,114,214,314,414,18,118,218,318,418)以及然后的室体积膨胀的第二阶段(15,115,215,315,415)，其特征在于，在钝化循环中，汽缸的至少一个排气阀在室体积减小的初始阶段(12,112,212,312,412)结束后并在接续的膨胀阶段(13,113,213,413)的一部分期间保持打开，使得所述接续的膨胀阶段通过排气阀引起排放气体吸入汽缸。

2.根据权利要求1所述的燃烧发动机，其特征在于，所述改变阀门状态的装置配置为，在激活循环时，使得在所述膨胀阶段(17,117,217,317,417)的至少一部分期间利用至少一个打开的进气阀来实现接续于体积减小的初始阶段(16,116,216,316,416)的膨胀阶段(17,117,217,317,417)，并且在钝化循环时，使得在整个所述膨胀阶段期间利用全部汽缸进气阀保持关闭来实现接续于体积减小的初始阶段(12,112,212,312,412)的膨胀阶段(13,113,213,313,413)。

3.根据权利要求1或2所述的燃烧发动机，其特征在于，所述改变阀门状态的装置配置为，在钝化循环时，使得所述体积减小的第二阶段(14,114,214,314,414)是减少重新吸入的排放气体的体积减小阶段。

4.根据前述权利要求中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，所述汽缸的全部排气阀(1,3,5,101,103,105,...)的状态对于激活循环和钝化循环是等同的。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，在激活循环时，所有排气阀(101,103,105,...)在所述汽缸体积减小的初始阶段(105)是关闭的。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，所述体积减小的初始阶段(12,112,212,312,412,16,116,216,316,416)在激活循环的情况下，通过至少一个排气阀(203,205,303,303a,305)实施气体向汽缸外的有效排出，并且所述改变阀门状态的装置配置为，所述至少一个汽缸的至少一个排气阀在所述体积减小的初始阶段期间根据汽缸是在激活循环中或是在钝化循环中(203,205,303,303a,305,305a,403,403a)而具有不同的动能。

7.根据前项权利要求所述的燃烧发动机，其特征在于，所述改变阀门状态的装置配置为，使得在所述体积减小的初始阶段(212,312,412,216,316,416)中，在激活循环时在汽缸的全部排气阀上所考虑的完全打开比在钝化循环时更少。

8.根据权利要求6或7所述的燃烧发动机，其特征在于，所述改变阀门状态的装置配置为，使得在所述体积减小的初始阶段(212,216)中，汽缸的排气阀在激活循环时比在钝化循环时具有更少的打开行程(203,205)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，所述至少一个汽缸包括至少两个排气阀(203,205,303,303a,305,305a,403,403a)，所述改变阀门状态的装置配置为，在钝化循环(212,312,412)时，在体积减小的初始阶段的至少一部分期间，将所述排气阀尤其是至少两个排气阀(203,205,303,303a,305,305a,403,403a)放置在打开位置，并且配置为，在激活循环(216,316,416)时，在体积减小的初始阶段期间，使所述至少一个阀门尤其是至少两个阀门中的至少一个阀门保持关闭。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，所述改变阀门状态的装置配置为，在钝化循环的情况下，在所述体积减小的初始阶段(412)开始时使所述至少一个排气阀(403)被控制为打开，并且配置为，在钝化循环中依次的体积膨胀(413)、体积减小(414)和体积膨胀(415)的阶段期间，使该排气阀(403)保持打开。

11.根据前述权利要求中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，所述改变阀门状态的装置配置为，使得所述至少一个汽缸交替实施激活循环(16,116,216,316,416)和钝化循环(12,112,212,312,412)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，其包括三个汽缸(C1,C2,C3)。

13.根据前项权利要求所述的燃烧发动机，其特征在于，在四冲程的分析时间段上，所有汽缸(C1,C2,C3)实施不同类型的发动机循环，这些循环是发动机的激活循环(A)和发动机的钝化循环(B)。

14.根据权利要求12或13所述的燃烧发动机，其特征在于，每八个发动机冲程，重复激活类型(A)或钝化类型(B)的相同循环。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的燃烧发动机，其特征在于，发动机的激活循环(A)或发动机的钝化循环(B)的时间阶段对于每个汽缸(C1,C2,C3)是不同的。