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Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
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Eine solche Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, sowie ein solches Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine sind bereits der
DE 10 2010 033 493 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens einen Brennraum insbesondere in Form eines Zylinders auf, welchem wenigstens zwei Einlassventile zugeordnet sind. Die Einlassventile sind jeweils zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar. Zum Betätigen, das heißt Öffnen beziehungsweise Bewegen der Einlassventile aus der Schließstellung in die Offenstellung ist beispielsweise ein Ventiltrieb vorgesehen, welcher wenigstens eine Nockenwelle umfasst. Da die Nockenwelle den Einlassventilen zugeordnet ist, wird die Nockenwelle üblicherweise auch als Einlassnockenwelle bezeichnet. Die Nockenwelle ist um eine Drehachse drehbar und weist beispielsweise jeweilige, den Einlassventilen zugeordnete Nocken auf, mittels welchen die Einlassventile betätigbar und somit aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung bewegbar sind.
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Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner eine Abtriebswelle insbesondere in Form einer Kurbelwelle, wobei die Nockenwelle mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Dadurch wird die Nockenwelle von der Kurbelwelle angetrieben, so dass die Einlassventile mittels der Nockenwelle betätigt werden können. Beispielsweise ist die Nockenwelle mit der Abtriebswelle über einen Umschlingungstrieb, beispielsweise einen Kettentrieb oder einen Riementrieb, oder aber über einen Zahnradtrieb gekoppelt.
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Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Betriebszustand auf, in welchem während wenigstens eines Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine eine Bewegung eines ersten der Einlassventile aus der Schließstellung in die Offenstellung erfolgt und das zweite Einlassventil in der Schließstellung verbleibt. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass während des Arbeitsspiels das erste Einlassventil geöffnet wird, wobei während des Arbeitsspiels das zweite Einlassventil geschlossen gehalten wird. Dies bedeutet, dass ein Öffnen des zweiten Einlassventils während des Arbeitsspiels unterbleibt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb sowie eine vorteilhafte Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter Betrieb und eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine realisieren lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Einlassventil, insbesondere während des wenigstens einen Betriebszustands, einen Ventilhub von weniger als 7 Millimeter und mehr als 2,5 Millimeter und eine Öffnungszeit von mehr als 35 Grad Kurbelwinkel und weniger als 100 Grad Kurbelwinkel aufweist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor ausgebildet und, insbesondere im Teillastbetrieb, in einem Homogenbetrieb mit einem frühen Einlassschluss (FES) betrieben wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, im Teillastbetrieb und im Homogenbetrieb hohe Ladungswechselverluste aufweisen. Um diese Ladungswechselverluste zu verringern, wird die sogenannte Strategie des frühen Einlassschlusses (FES) angewendet. Dies bedeutet, dass beispielsweise das erste Einlassventil in dem wenigstens einen Betriebszustand im Vergleich zu anderen Betriebszuständen früher geschlossen wird. Bei der Strategie des frühen Einlassschlusses wird vorzugsweise eine Einlassnockenwelle mit geringem Hub und kurzer Öffnungsbreite eingesetzt. Bei dieser Einlassnockenwelle handelt es sich um eine Nockenwelle, die den Einlassventilen zugeordnet ist und zum Betätigen, das heißt zum Bewegen der Einlassventile aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung genutzt wird, wobei die Einlassnockenwelle während des wenigstens einen Betriebszustands genutzt wird, um das erste Einlassventil zu öffnen, wobei ein Öffnen des zweiten Einlassventils unterbleibt.
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Die genannte Strategie des frühen Einlassschlusses hat jedoch zur Folge, dass im beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum nur noch eine sehr geringe Ladungsbewegungsintensität vorliegt, wodurch Nachteile hinsichtlich Gemischbildung und Verbrennungsablauf auftreten. Diese Nachteile begrenzen einen Verstellbereich, in welchem die Einlassnockenwelle gegenüber einer beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verstellt werden kann. Die Einlassnockenwelle ist von der Abtriebswelle antreibbar und hierzu beispielsweise über einen Umschlingungstrieb, insbesondere einen Riementrieb oder einen Kettentrieb, oder aber über einen Zahnradtrieb mit der Abtriebswelle gekoppelt. Die Einlassnockenwelle und die Abtriebswelle sind um jeweilige Drehachsen drehbar, wobei jeweilige Drehstellungen der Kurbelwelle in der Einheit Grad Kurbelwinkel bezeichnet werden. Da die Einlassnockenwelle mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, können auch die Drehstellungen der Nockenwelle auf die Drehstellungen der Kurbelwelle bezogen werden.
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Durch die genannte Begrenzung des Verstellbereichs wird auch das Potential zur Entdrosselung der beispielsweise als Ottomotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können diese Beeinträchtigungen jedoch zumindest verringert werden bei gleichzeitiger Realisierung einer vorteilhaften Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine. Mit anderen Worten ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, durch eine umfassende Entdrosselung der Verbrennungskraftmaschine insbesondere im Homogenbetrieb Verbrauchspotentiale zu erschließen und somit einen kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit nur geringen CO2-Emissionen zu realisieren. Dadurch, dass das erste Einlassventil geöffnet und das zweite Einlassventil geschlossen gehalten wird, kann im Zusammenspiel mit dem erfindungsgemäßen Ventilhub und der erfindungsgemäßen Öffnungszeit eine besonders hohe und somit vorteilhafte Ladungsbewegung im Brennraum realisiert werden. Dadurch wird es aufgrund des gegenüber dem Öffnen beider Einlassventile verringerten Gesamtöffnungsquerschnitts möglich, einen etwas größeren Einlassventilhub zu realisieren, ohne den vergrößerten Öffnungsquerschnitt androsseln zu müssen. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das erste Einlassventil während des wenigstens einen Betriebszustands gegenüber wenigstens einem anderen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine mit einem größeren Ventilhub und/oder mit einer längeren Öffnungszeit geöffnet wird.
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Mittels des erfindungsgemäßen Ventilhubs und der erfindungsgemäßen Öffnungszeit kann eine Kombination aus Drall- und Tumble-Strömung der in den Brennraum einströmenden Luft erzeugt werden, was mit einer besonders hohen Ladungsbewegung einhergeht, die eine sehr gute Gemischbildung und vor allem eine besonders kurze Entflammungsphase bewirkt. Beides stabilisiert insbesondere bei sehr kleinen Lasten und somit im Teillastbetrieb die Verbrennung, so dass sich eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.
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Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Art, wobei es zur Realisierung eines besonders effizienten Betriebs und einer besonders vorteilhaften Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das erste Einlassventil mit einem Ventilhub von weniger als 7 Millimeter und mehr als 2,5 Millimeter und mit einer Öffnungszeit von mehr als 35 Grad Kurbelwinkel und weniger als 100 Grad Kurbelwinkel geöffnet wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt. Die Öffnungszeit wird üblicherweise auch als Eventlänge bezeichnet und ist ein Maß für die Zeitspanne, während welcher das erste Einlassventil geöffnet ist.
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Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine kann als Saugmotor ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine als aufgeladene Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise aufgeladener Motor ausgebildet ist und hierbei wenigstens einen Verdichter umfasst, mittels welchem die dem Brennraum zuzuführende Luft verdichtet wird. Bei dem Verdichter kann es sich um einen Kompressor handeln, welcher beispielsweise mechanisch von der Abtriebswelle angetrieben wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Abgasturbolader mit einer von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Turbine und einem von der Turbine antreibbaren Verdichter zum Verdichten der Luft umfasst.
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Vorzugsweise umfasst die Verbrennungskraftmaschine eine Kraftstoffdirekteinspritzung. Dies bedeutet, dass Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff wie beispielsweise Benzin, direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kanaleinspritzung vorgesehen sein, bei welcher der Kraftstoff stromauf des Brennraums in einen von der Luft durchströmbaren Kanal eingespritzt wird.
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Im Falle der Direkteinspritzung ist dem Brennraum ein Einspritzventil zugeordnet, welches auch als Injektor bezeichnet wird. Mittels des Einspritzventils wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt. Hierbei ist eine seitliche oder zentrale Position des Einspritzelements denkbar. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass das Einspritzelement bezogen auf den Brennraum seitlich oder zentral an einem Zylinderkopf der beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Ventilhub kleiner als 5 Millimeter ist. Es wurde gefunden, dass sich eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung bei einem Ventilhub in einem Bereich von kleiner als 5 Millimeter und mehr als 3 Millimeter einstellt, so dass eine besonders stabile Verbrennung realisiert werden kann. Eine besonders stabile Verbrennung und eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit können realisiert werden, wenn der Ventilhub in einem Bereich von 3,8 bis 4,6 Millimeter liegt.
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Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Öffnungszeit in einem Bereich von 65 Grad Kurbelwinkel bis 80 Grad Kurbelwinkel liegt. Hierdurch kann eine besonders günstige und insbesondere drallförmige Strömung der Luft realisiert werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich ferner gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine gemäß der Strategie des frühen Einlassschlusses (FES) betrieben wird. Hierbei wird das sogenannte Einlassende, das heißt der Zeitpunkt beziehungsweise die Drehstellung der Kurbelwelle, zu welchem beziehungsweise zu welcher das Einlassventil, das heißt das erste Einlassventil, geschlossen wird, im Vergleich zu wenigstens einem anderen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine nach früh gestellt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine 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.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines als Zylinder ausgebildeten Brennraums einer Verbrennungskraftmaschine, welche in einem ersten Betriebszustand betrieben wird, in welchem während wenigstens eines Arbeitsspiels ein dem Zylinder zugeordnetes erstes Einlassventil geöffnet und ein dem Zylinder zugeordnetes zweites Einlassventil geschlossen gehalten wird, wobei das erste Einlassventil mit einem Ventilhub von weniger als 7 Millimeter und mehr als 2,5 Millimeter und mit einer Öffnungszeit von mehr als 35 Grad Kurbelwinkel und weniger als 100 Grad Kurbelwinkel geöffnet wird;
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2 eine schematische Draufsicht eines Brennraumdachs des Zylinders, mit den Einlassventilen und zwei dem Zylinder zugeordneten Auslassventilen;
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3 Ventilerhebungskurven der Einlassventile während eines vom Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine; und
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4 Ventilerhebungskurven des ersten Einlassventils während des ersten Betriebszustands.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Brennraum in Form eines Zylinders 10 einer als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine, wobei der Zylinder 10 seitlich durch eine Zylinderwand 12 und in seiner Längserstreckungsrichtung durch ein Brennraumdach 14 begrenzt ist. Die Zylinderwand 12 ist beispielsweise durch ein Zylindergehäuse der Verbrennungskraftmaschine gebildet, wobei das Zylindergehäuse als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet sein kann. Das Brennraumdach 14 ist durch einen Zylinderkopf gebildet, welcher mit dem Zylindergehäuse verbunden ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine umfasst eine Abtriebswelle in Form einer Kurbelwelle, welche beispielsweise an dem Zylinderkurbelgehäuse um eine Drehachse relativ zu dem Zylinderkurbelgehäuse drehbar gelagert ist. In dem Zylinder 10 ist ein in 1 nicht dargestellter Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen, wobei der Kolben über ein in 1 ebenfalls nicht dargestelltes Pleuel gelenkig mit der Kurbelwelle verbunden ist. Dadurch können die translatorischen Bewegungen des Kolbens im Zylinder 10 in rotatorische Bewegungen der Kurbelwelle umgewandelt werden.
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Während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine, welche zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, genutzt wird, werden flüssiger Kraftstoff und Luft dem Zylinder 10 zugeführt, so dass sich im Zylinder 10 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Ottomotor ausgebildet, welcher eine Kraftstoffdirekteinspritzung aufweist. Hierbei ist dem Zylinder 10 wenigstens ein in 1 nicht dargestellter Injektor zugeordnet, mittels welchem der flüssige Kraftstoff insbesondere in Form von Benzin direkt in den Zylinder 10 eingespritzt wird. Im Falle des Ottomotors wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels einer Zündeinrichtung insbesondere in Form einer Zündkerze gezündet, das heißt fremdgezündet, wodurch eine Entflammung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkt wird.
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Aus der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultiert Abgas, welches über in 1 nicht dargestellte Auslasskanäle des Zylinderkopfes aus dem Zylinder 10 angeführt wird. Dabei sind dem Zylinder 10 zwei Auslasskanäle zugeordnet. Die Luft für das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird über durch den Zylinderkopf gebildete Einlasskanäle in den Zylinder 10 eingeführt, wobei dem Zylinder 10 zwei Einlasskanäle zugeordnet sind. Das Einströmen der Luft in den Zylinder 10 und das Ausströmen des Abgases wird auch zusammenfassend als Gaswechsel beziehungsweise Ladungswechsel bezeichnet. Zum Steuern dieses Gaswechsels sind – wie aus 2 erkennbar ist – dem Zylinder 10 Gaswechselventile in Form von zwei Einlassventilen 16 und 18 und zwei Auslassventilen 20 und 22 zugeordnet. Die Gaswechselventile sind zwischen einer jeweiligen Schließstellung und wenigstens einer jeweiligen Offenstellung relativ zu dem Zylinderkopf translatorisch bewegbar und dabei am Zylinderkopf gelagert. In der jeweiligen Schließstellung der Einlassventile 16 und 18 sind die jeweiligen Einlasskanäle mittels der Einlassventile 16 und 18 fluidisch versperrt. In der jeweiligen Offenstellung geben die Einlassventile 16 und 18 die Einlasskanäle frei, so dass Frischluft in den Zylinder 10 einströmen kann. Entsprechend dazu sind die Auslasskanäle durch die Auslassventile 20 und 22 in der jeweiligen Schließstellung fluidisch versperrt. In der jeweiligen Offenstellung geben die Auslassventile 20 und 22 die Auslasskanäle frei, so dass das Abgas über die Auslasskanäle aus dem Zylinder 10 ausströmen kann.
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Den Einlassventilen 16 und 18 ist eine Nockenwelle zugeordnet, welche auch als Einlassnockenwelle bezeichnet wird. Die Einlassnockenwelle ist an dem Zylinderkopf um eine Drehachse relativ zu dem Zylinderkopf drehbar gelagert und dient zum Betätigen der Einlassventile 16 und 18. Hierzu weist die Einlassnockenwelle jeweilige Einlassnocken mit jeweiligen Einlassnockenkonturen auf. Kommen die Einlassnockenkonturen in Zusammenwirken mit den Einlassventilen 16 und 18, so werden die Einlassventile 16 und 18 mittels der Einlassnockenkonturen aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung bewegt, insbesondere gedrückt.
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Die Einlassnockenwelle ist dabei mit der Kurbelwelle beispielsweise über einen Umschlingungstrieb gekoppelt, so dass die Einlassnockenwelle von der Kurbelwelle antreibbar ist. Um jeweilige Drehstellungen der Kurbelwelle um ihre Drehachse zu beschreiben, wird die Einheit Grad Kurbelwinkel genutzt. Dadurch ist es möglich, einen Öffnungszeitpunkt, zu welchem ein Öffnen des jeweiligen Einlassventils 16 und 18 beginnt, sowie einen jeweiligen Schließzeitpunkt, zu welchem das Öffnen des jeweiligen Einlassventils 16 und 18 beendet wird, in der Einheit Grad Kurbelwinkel auszudrücken und somit auf die jeweilige Drehstellung der Kurbelwelle zu beziehen. Der Öffnungszeitpunkt wird auch als Einlassbeginn bezeichnet, da zu dem Öffnungszeitpunkt mit dem Öffnen des jeweiligen Einlassventils 16 und 18 begonnen wird. Der Schließzeitpunkt wird auch als Einlassende oder Einlassschließt bezeichnet, da zu dem Schließzeitpunkt das Öffnen des jeweiligen Einlassventils 16 und 18 endet. Dies bedeutet, dass das jeweilige Einlassventil 16 und 18 bei dem Einlassende wieder geschlossen ist.
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In Zusammenschau mit 1 ist erkennbar, dass die Einlassventile 16 und 18 auf einer Einlassseite 24 und die Auslassventile 20 und 22 auf einer Auslassseite 26 angeordnet sind. Die Zeitspanne zwischen dem Einlassbeginn und dem Einlassende wird auch als Öffnungszeit oder Eventlänge bezeichnet und in der Einheit Grad Kurbelwinkel ausgedrückt.
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Die Verbrennungskraftmaschine ist als Vier-Takt-Motor ausgebildet, wobei sich ein Arbeitsspiel über 720 Grad Kurbelwinkel erstreckt. Dabei umfasst ein Arbeitsspiel die Takte: 1) Ansaugen, 2) Verdichten und Zünden, 3) Arbeiten und 4) Ausstoßen.
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Die Verbrennungskraftmaschine weist einen ersten Betriebszustand auf, in welchem während der Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine in einem gefeuerten Betrieb dieser eine Bewegung des ersten Einlassventils 16 aus der Schließstellung in die Offenstellung erfolgt und das zweite Einlassventil 18 in der Schließstellung verbleibt. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand während der jeweiligen Arbeitsspiele das Einlassventil 16 geöffnet wird, wobei das Einlassventil 18 geschlossen gehalten wird und nicht geöffnet wird.
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In einem vom ersten Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand werden während der Arbeitsspiele beide Einlassventile 16 und 18 geöffnet. Dabei zeigt 3 zwei Ventilerhebungskurven 28 und 30, wobei die Ventilerhebungskurve 28 dem Einlassventil 16 zugeordnet ist und demzufolge die Bewegung des Einlassventils 16 aus der Schließstellung in die Offenstellung und wieder zurück in die Schließstellung veranschaulicht. Die Ventilerhebungskurve 30 ist dem Einlassventil 18 zugeordnet und veranschaulicht demzufolge die Bewegung des Einlassventils 18 aus der Schließstellung in die Offenstellung und wieder zurück in die Schließstellung.
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3 veranschaulicht somit den zweiten Betriebszustand. Der erste Betriebszustand ist in 4 veranschaulicht. Im ersten Betriebszustand unterbleibt das Öffnen des zweiten Einlassventils 18, wobei lediglich das erste Einlassventil 16 geöffnet wird. Die Ventilerhebungskurve 28 ist in 4 mit einer gepunkteten Linie veranschaulicht und dient zum direkten Vergleich des ersten Betriebszustands mit dem zweiten Betriebszustand. Die Ventilerhebungskurve 28 kommt im ersten Betriebszustand nicht zum Einsatz. 4 zeigt eine Ventilerhebungskurve 32, welche bezüglich des ersten Einlassventils 16 im zweiten Betriebszustand zum Einsatz kommt. Daran ist erkennbar, dass das erste Einlassventil 16 während des ersten Betriebszustands mit einem wesentlich größeren Ventilhub als im zweiten Betriebszustand geöffnet wird. Der Einlassbeginn und das Einlassende im ersten Betriebszustand entsprechen dem Einlassbeginn und dem Einlassende im zweiten Betriebszustand. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass – wie anhand einer Ventilerhebungskurve 34 zu erkennen ist – im ersten Betriebszustand ein anderes Einlassende als im zweiten Betriebszustand vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass anstelle der Ventilerhebungskurve 32 die Ventilerhebungskurve 34 beim ersten Betriebszustand bezüglich des ersten Einlassventils 16 zum Einsatz kommen könnte.
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Insgesamt ist aus 4 erkennbar, dass durch die Deaktivierung des zweiten Einlassventils 18 im ersten Betriebszustand bei kleinen Lasten, das heißt insbesondere im Teillastbetrieb, ein gegenüber dem zweiten Betriebszustand größerer Ventilhub des ersten Einlassventils 16 genutzt werden kann, um dadurch die Verbrennungskraftmaschine zu entdrosseln. Dadurch lässt sich ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit nur geringen CO2-Emissionen realisieren.
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Um gleichzeitig eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit zu realisieren, ist es vorgesehen, dass das erste Einlassventil 16 im ersten Betriebszustand einen Ventilhub von weniger als 7 Millimeter und mehr als 2,5 Millimeter und einer Öffnungszeit von mehr als 35 Grad Kurbelwinkel und weniger als 100 Grad Kurbelwinkel aufweist. Dadurch kann eine Kombination aus Drall- und Tumble-Strömung der in den Zylinder 10 einströmenden Luft erzeugt werden, was mit einer besonders hohen Ladungsbewegung, einer vorteilhaften Gemischbildung und einer besonders kurzen Entflammungsphase einhergeht. Dadurch kann insbesondere bei sehr kleinen Lasten die Verbrennung stabilisiert werden. Die genannte Tumble-Strömung ist in 1 durch einen Richtungspfeil veranschaulicht und beschreibt eine zumindest im Wesentlichen walzenförmige Strömung der Luft um eine senkrecht zur Längsachse des Zylinders 10 verlaufende Achse. Die genannte Drallströmung ist in 2 durch einen Richtungspfeil veranschaulicht und beschreibt eine Strömung der Luft um die Längsachse, insbesondere Längsmittelachse, des Zylinders 10.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010033493 A1 [0002]
