DE102008049529B4 - Internal combustion engine with hydraulic valve clearance compensation and internal exhaust gas recirculation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei in den Zylinderkopf von Gaswechselventilen beherrschte Gaswechselkanäle eingelassen sind und wobei eine von einer Nockenwelle betätigte mechanische Gaswechselventilbetätigungseinrichtung mit einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement vorgesehen ist und wobei eine innere Abgasrückführung vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine derartig ausgebildete Brennkraftmaschine. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bzw. eine entsprechend ausgestaltete Brennkraftmaschine angegeben, mit dem bzw. bei der ein Beschleunigungsrauchstoß beim Beschleunigen aus dem unteren Drehzahlbereich vermindert oder vermieden ist. Dies wird dadurch erreicht, dass im Leerlauf und/oder niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine die innere Abgasrückführung reduziert oder abgeschaltet wird. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Zusatznocken auf der Nockenwelle zur Ausführung der inneren Abgasrückführung vorgesehen ist und weiterhin zum Druckabbau bei Leerlauf und/oder niedriger Drehzahl in einem Hochdruckraum 15 des von dem Schmieröl der Brennkraftmaschine betätigten hydraulischen Ventilspielausgleichselementes 1 eine den Hochdruckraum 15 mit einem Niederdruckraum in Form eines Kolbensammelraums 8 verbindende Bypassleitung 19 vorgesehen ist.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, wherein gas exchange channels controlled by gas exchange valves are let into the cylinder head and wherein a mechanical gas exchange valve actuation device actuated by a camshaft is provided with a hydraulic valve lash compensation element and an internal exhaust gas recirculation is provided. The invention also relates to an internal combustion engine designed in this way. According to the invention, a method for operating an internal combustion engine or a correspondingly configured internal combustion engine is specified, with which an acceleration smoke surge when accelerating from the lower speed range is reduced or avoided. This is achieved in that the internal exhaust gas recirculation is reduced or switched off when the internal combustion engine is idling and / or at a low speed. This is achieved in that an additional cam is provided on the camshaft to carry out the internal exhaust gas recirculation and also to reduce pressure at idle and / or low speed in a high pressure chamber 15 of the hydraulic valve lash adjuster 1 actuated by the lubricating oil of the internal combustion engine, a high pressure chamber 15 with a low pressure chamber in the form of a piston collecting chamber 8 connecting bypass line 19 is provided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in einem von einem Zylinderkopf unter Bildung eines Brennraums abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf von Gaswechselventilen beherrschte Gaswechselkanäle eingelassen sind und wobei eine von einer Nockenwelle betätigte mechanische Gaswechselventilbetätigungseinrichtung mit einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement vorgesehen ist und wobei eine innere Abgasrückführung vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine derartig ausgebildete Brennkraftmaschine.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine with a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted on which at least one piston carrying a connecting rod is articulated, wherein the piston is movable in a cylinder head covered by a combustion chamber cylinder, wherein in the cylinder head of gas exchange valves controlled gas exchange channels are recessed and wherein a actuated by a camshaft mechanical gas exchange valve actuator is provided with a hydraulic valve clearance compensation element and wherein an internal exhaust gas recirculation is provided. Furthermore, the invention relates to such a trained internal combustion engine.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Brennkraftmaschine sind aus der
Die
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bzw. eine entsprechend ausgestaltete Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem bzw. bei der ein Beschleunigungsrauchstoß beim Beschleunigen aus dem unteren Drehzahlbereich vermindert oder vermieden ist.The invention has for its object to provide a method for operating an internal combustion engine or a correspondingly configured internal combustion engine, with the or in which an acceleration smoke pulse when accelerating from the lower speed range is reduced or avoided.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Zusatznocken auf der im Kurbelgehäuse gelagerten Nockenwelle zur Ausführung der inneren Abgasrückführung vorgesehen ist und weiterhin zum Druckabbau bei Leerlauf und/oder niedriger Drehzahl in einem Hochdruckraum des von dem Schmieröl der Brennkraftmaschine betätigten hydraulischen Ventilspielausgleichselementes eine den Hochdruckraum mit einem Niederdruckraum in Form eines Kolbensammelraums verbindende Bypassleitung vorgesehen ist. Der Zusatznocken weist im Gegensatz zu dem eigentlichen Gaswechselnocken eine ”sanfte” Erhebungskurve auf, die das entsprechende Gaswechselventil – im Vergleich zu dem Gaswechselöffnungsvorgang – mit einer geringen Öffnungsgeschwindigkeit und mit einem geringen Öffnungshub öffnet. Diese konstruktive Gegebenheit wird im Rahmen der Erfindung ausgenutzt und dahingehend verwendet, dass im Leerlauf und niedriger Drehzahl durch die Bypassleitung der sich in dem Hochdruckraum aufbauende Druck zu einem Ausgleich des Ventilspiels zumindest teilweise abgebaut wird. Dieser zumindest teilweiser Abbau ist so bemessen, dass die über den Grundkreis der Nockenwelle geringe Erhebung des Zusatznockens durch das hydraulische Ventilspielausgleichselement aufgefangen wird. Die Erhebung bewirkt also keinen Öffnungshub des Gaswechselventils. Durch diese Maßnahme wird ein Beschleunigungsrauchstoß – hervorgerufen durch die Abgasrückführung – beim Beschleunigen aus dem unteren Drehzahlbereich vermindert oder vermieden. Dagegen wird die Gaswechselerhebungskurve der Nockenwelle zumindest insoweit übertragen, als dass keine nachteilige Beeinflussung der Gaswechselventilsteuerzeiten eintritt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das hydraulische Ventilspielausgleichselement nur einen begrenzten Verstellbereich aufweist. Dieser begrenzte Verstellbereich ist so bemessen, dass dieser in etwa dem Hub des Zusatznockens entspricht, wobei aber der Hub des Gaswechselnockens um ein Vielfaches größer ist. Sobald die Brennkraftmaschine mit höheren Drehzahlen betrieben wird, kann über die Bypassleitung infolge der höheren Umdrehungsgeschwindigkeit der Nockenwelle und der höheren Änderungsgeschwindigkeit des auf dem Zusatznocken abgleitenden Betätigungselementes des Gaswechselventils nur noch so wenig Hydraulikflüssigkeit (in Form von Schmieröl) über die Bypassleitung abströmen, dass die Funktion des Zusatznockens – nämlich das Gaswechselventil zur Realisierung einer inneren Abgasrückführung zusätzlich zu öffnen – gewährleistet ist. Diese Funktion kann gegebenenfalls durch ein temperaturabhängig den Strömungsquerschnitt der Bypassleitung beherrschendes Element weiter beeinflusst werden. Dieses Element kann beispielsweise ein Memory-Element sein, das in Abhängigkeit der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine den Strömungsquerschnitt auf zwei unterschiedliche Werte einstellt.This object is achieved in that an additional cam is provided on the camshaft mounted in the crankcase for carrying out the internal exhaust gas recirculation and continue to depressurize at idle and / or low speed in a high pressure chamber of the actuated by the lubricating oil of the engine hydraulic valve clearance compensation element a high-pressure chamber with a Low pressure space in the form of a piston plenum connecting bypass line is provided. The additional cam, in contrast to the actual gas exchange cam on a "gentle" survey curve, which opens the corresponding gas exchange valve - in comparison to the gas exchange opening process - with a low opening speed and a small opening stroke. This structural condition is utilized in the context of the invention and used to the effect that at idle and low speed through the bypass line of the building up in the high-pressure chamber pressure to a compensation of the valve clearance is at least partially reduced. This at least partial degradation is dimensioned so that over the base circle of the camshaft small elevation of the additional cam is absorbed by the hydraulic valve clearance compensation element. The survey thus causes no opening stroke of the gas exchange valve. By this measure, an acceleration smoke pulse - caused by the exhaust gas recirculation - when accelerating from the lower speed range is reduced or avoided. In contrast, the gas exchange elevation curve of the camshaft is transmitted at least to the extent that there is no adverse effect on the gas exchange valve timing. It should be noted that the hydraulic valve clearance compensation element has only a limited adjustment. This limited adjustment range is such that it corresponds approximately to the stroke of the additional cam, but the stroke of the gas exchange cam is greater by a multiple. As soon as the internal combustion engine is operated at higher rotational speeds, only so little hydraulic fluid (in the form of lubricating oil) can flow out via the bypass line via the bypass line due to the higher rotational speed of the camshaft and the higher rate of change of the actuation element of the gas exchange valve that slides away on the additional cam that the function the additional cam - namely the gas exchange valve for realizing an internal exhaust gas recirculation additionally open - is guaranteed. If necessary, this function can be further influenced by a temperature-dependent, the flow cross-section of the bypass line controlling element. By way of example, this element can be a memory element which adjusts the flow cross section to two different values as a function of the operating temperature of the internal combustion engine.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in der einzigen
Über eine Zutrittsöffnung
Unbeachtet weiterer Elemente ist folglich der Kolben
In die Kolbenbodenfläche
Die Halterung
Die Funktion des Systems ist nachfolgend – soweit hier notwendig – erläutert. Ausgehend von einer beliebigen Startstellung drückt die Rückstellfeder
Bei Leerlaufdrehzahl und/oder niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine wird die Bypassleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- VentilspielausgleichselementLash adjuster
- 22
- Ventilschaftvalve stem
- 33
- Betätigungsplatteoperating plate
- 44
- Führungsgehäuseguide housing
- 55
- Zutrittsöffnungaccess opening
- 66
- Innenrauminner space
- 77
- Übertrittcrossing
- 88th
- KolbensammelraumPiston plenum
- 99
- Kolbenpiston
- 1010
- Zylindercylinder
- 1111
- Betätigungsflächeactuating surface
- 1212
- KolbenbodenflächePiston crown surface
- 1313
- Kugelventilball valve
- 1414
- Öffnungopening
- 1515
- HochdruckraumHigh-pressure chamber
- 1616
- Halterungbracket
- 1717
- KugelventilfederBall valve spring
- 1818
- RückstellfederReturn spring
- 1919
- Bypassleitungbypass line
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